Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương dòng điện trong các môi trường vật lý lớp 11 để phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục nghiên cứu vận dụng phương pháp thực nghiệm dạy học chương dòng điện lớp 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

• Tác giả: Lê Trung Dũng
• Người hướng dẫn: PGS. Tô Văn Bình
• Trường học: Đại học Thái Nguyên - Trường Đại học Sư phạm
• Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Vật lý
• Đề tài: Vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương "Dòng điện trong các môi trường" Vật lý lớp 11 để phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THPT
• 1.1. Năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông
• 1.1.1. Khái niệm về năng lực
• 2. CHƯƠNG 2: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG ‘‘DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG’’ VẬT LÝ LỚP 11 THPT
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• KẾT LUẬN CHUNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Năng lực giải quyết vấn đề và phương pháp thực nghiệm trong giáo dục

Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ để xử lý các tình huống phức tạp trong học tập và cuộc sống. Trong giáo dục, việc phát triển năng lực này giúp học sinh trở nên chủ động, sáng tạo và độc lập. Phương pháp thực nghiệm (PPTN) là một công cụ hiệu quả để rèn luyện kỹ năng này, đặc biệt trong môn Vật lý. PPTN yêu cầu học sinh tham gia vào quá trình tìm tòi, thí nghiệm và phân tích kết quả, từ đó hình thành tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng PPTN trong dạy học chương 'Dòng điện trong các môi trường' lớp 11, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

1.1. Khái niệm và vai trò của năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng nhận diện, phân tích và đưa ra giải pháp hiệu quả cho các vấn đề phát sinh. Trong giáo dục, năng lực này giúp học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn biết cách ứng dụng chúng vào thực tiễn. Theo OECD, năng lực này bao gồm khả năng tư duy logic, sáng tạo và phản biện. Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề là một trong những mục tiêu quan trọng của giáo dục hiện đại, đặc biệt trong bối cảnh đổi mới phương pháp dạy học.

1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý

Phương pháp thực nghiệm là phương pháp dạy học dựa trên việc tổ chức các hoạt động thí nghiệm để học sinh tự khám phá kiến thức. Trong môn Vật lý, PPTN giúp học sinh hiểu sâu hơn về các hiện tượng vật lý thông qua việc quan sát, đo đạc và phân tích dữ liệu. Phương pháp này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành, tư duy phản biện và khả năng làm việc nhóm.

II. Vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học dòng điện lớp 11

Chương 'Dòng điện trong các môi trường' trong chương trình Vật lý lớp 11 là một nội dung quan trọng, vừa mang tính lý thuyết cao vừa có nhiều ứng dụng thực tiễn. Việc áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương này giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản chất của dòng điện trong các môi trường khác nhau như kim loại, chất điện phân và chất khí. PPTN cũng tạo cơ hội cho học sinh tham gia vào quá trình nghiên cứu, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề và tư duy khoa học.

2.1. Thiết kế tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm

Để áp dụng PPTN hiệu quả, giáo viên cần thiết kế tiến trình dạy học một cách khoa học. Các bước bao gồm: xác định mục tiêu bài học, chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, hướng dẫn học sinh thực hiện thí nghiệm và phân tích kết quả. Ví dụ, khi dạy bài 'Dòng điện trong kim loại', giáo viên có thể sử dụng thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ để học sinh tự rút ra kết luận.

2.2. Hiệu quả của phương pháp thực nghiệm trong phát triển năng lực học sinh

Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy, việc áp dụng PPTN giúp học sinh lớp 11 phát triển đáng kể năng lực giải quyết vấn đề. Học sinh không chỉ nắm vững kiến thức mà còn biết cách vận dụng chúng vào các tình huống thực tế. Ngoài ra, PPTN còn giúp học sinh rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện và khả năng tự học.

III. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại các trường THPT trên địa bàn huyện Đại Từ, Thái Nguyên, với sự tham gia của học sinh lớp 11. Kết quả cho thấy, việc áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương 'Dòng điện trong các môi trường' đã mang lại hiệu quả tích cực. Học sinh ở nhóm thực nghiệm có khả năng giải quyết vấn đề tốt hơn so với nhóm đối chứng. Điều này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của PPTN trong việc phát triển năng lực học sinh.

3.1. Phương pháp và quy trình thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành theo quy trình: chọn lớp thực nghiệm và đối chứng, thiết kế giáo án theo PPTN, tổ chức dạy học và đánh giá kết quả. Các bài kiểm tra được thiết kế để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua các câu hỏi lý thuyết và bài tập thực hành.

3.2. Kết quả và đánh giá

Kết quả thực nghiệm cho thấy, học sinh ở nhóm thực nghiệm có điểm số cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Đặc biệt, học sinh ở nhóm thực nghiệm thể hiện khả năng tư duy logic, sáng tạo và độc lập trong việc giải quyết các vấn đề vật lý. Điều này chứng tỏ PPTN là phương pháp dạy học hiệu quả, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực học sinh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục toàn diện nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế tri thức và hội nhập quốc tế sâu rộng, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) trở thành nhiệm vụ trọng tâm. Theo báo cáo điều tra tại ba trường THPT trên địa bàn huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, chỉ có khoảng 38,2% học sinh đánh giá năng lực GQVĐ là rất cần thiết và 50,4% cho rằng cần thiết, tuy nhiên chỉ có 3,08% học sinh rất thích môn Vật lý và 32,82% thích môn học này. Thực trạng này cho thấy sự cần thiết đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh, đặc biệt trong môn Vật lý.

Chương trình Vật lý lớp 11, đặc biệt là chương “Dòng điện trong các môi trường”, có vai trò quan trọng trong việc trang bị kiến thức và kỹ năng thực nghiệm cho học sinh. Luận văn tập trung nghiên cứu vận dụng phương pháp thực nghiệm (PPTN) trong dạy học chương này nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh lớp 11 tại các trường THPT huyện Đại Từ. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và thử nghiệm các giáo án vận dụng PPTN để nâng cao năng lực GQVĐ, đồng thời đánh giá hiệu quả của phương pháp này qua thực nghiệm sư phạm.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” trong chương trình Vật lý lớp 11 cơ bản, thực hiện tại các trường THPT trên địa bàn huyện Đại Từ trong năm học 2016-2017. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lý, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất người học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về năng lực và phát triển năng lực học sinh, đặc biệt tập trung vào năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ). Theo OECD (2002), năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể. Năng lực GQVĐ được định nghĩa là khả năng hiểu và giải quyết tình huống khi giải pháp chưa rõ ràng, bao gồm bốn thành tố chính: phát hiện vấn đề, thu thập thông tin, đề xuất giả thuyết và thực hiện đánh giá giải pháp.

Phương pháp thực nghiệm (PPTN) trong dạy học vật lý được xem là phương pháp đặc trưng, giúp học sinh trải nghiệm quá trình nghiên cứu khoa học qua các bước: đặt giả thuyết, thiết kế thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và đánh giá kết quả. PPTN không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và năng lực GQVĐ.

Khung lý thuyết còn bao gồm mô hình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, trong đó quá trình học tập được tổ chức qua các bước: làm nảy sinh vấn đề, phát biểu vấn đề, giải quyết vấn đề bằng suy đoán và thực nghiệm, rút ra kết luận và vận dụng kiến thức mới. Mô hình này được áp dụng linh hoạt trong thiết kế giáo án dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

• Phiếu điều tra ý kiến của 30 giáo viên và 259 học sinh tại ba trường THPT huyện Đại Từ về thực trạng phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lý.
• Các kết quả thực nghiệm sư phạm được tiến hành qua ba đợt kiểm tra với các lớp thực nghiệm và đối chứng.
• Tài liệu chương trình, sách giáo khoa Vật lý lớp 11 và các giáo án thiết kế theo hướng vận dụng PPTN.

Phương pháp phân tích dữ liệu bao gồm phân tích định tính qua quan sát, trao đổi với giáo viên và học sinh, cũng như phân tích định lượng qua các bảng phân phối tần suất, phân phối lũy tích và các tham số thống kê của kết quả kiểm tra học sinh. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm các lớp học sinh lớp 11 tại các trường THPT Đại Từ, Nguyễn Huệ và Lưu Nhân Chú.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm học 2016-2017, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, thiết kế giáo án, thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả. Quá trình thực nghiệm được tổ chức theo các bước: chuẩn bị cơ sở vật chất, lựa chọn lớp thực nghiệm và đối chứng, tiến hành dạy học theo giáo án thiết kế, thu thập và phân tích dữ liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thực trạng phát triển năng lực GQVĐ của học sinh hiện nay còn hạn chế: Qua điều tra, chỉ có khoảng 38,2% học sinh đánh giá năng lực GQVĐ là rất cần thiết và 50,4% là cần thiết, trong khi đó chỉ 3,08% học sinh rất thích môn Vật lý và 32,82% thích môn học này. Hơn 54% học sinh thỉnh thoảng liên hệ kiến thức Vật lý với thực tiễn, 5,02% không bao giờ làm điều này.

2. Giáo viên nhận thức được tầm quan trọng của phát triển năng lực GQVĐ nhưng chưa áp dụng hiệu quả các phương pháp dạy học: 90% giáo viên sử dụng phương pháp phù hợp để phát triển năng lực cho học sinh, tuy nhiên hiệu quả chưa cao do học sinh thiếu hứng thú và động cơ học tập.

3. Vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” giúp nâng cao năng lực GQVĐ cho học sinh: Qua thực nghiệm sư phạm tại ba trường THPT, kết quả kiểm tra cho thấy nhóm học sinh được dạy theo phương pháp thực nghiệm có mức độ phát triển năng lực GQVĐ cao hơn nhóm đối chứng từ 15-20% qua các bài kiểm tra số 1, 2 và 3.

4. Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành, tư duy phản biện và khả năng vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn: Học sinh tham gia tích cực trong các hoạt động thí nghiệm như khảo sát sự phụ thuộc điện trở kim loại vào nhiệt độ, hiện tượng nhiệt điện, dòng điện trong chất điện phân và chất khí, từ đó rút ra kết luận và vận dụng kiến thức mới.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc vận dụng PPTN trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển năng lực GQVĐ một cách rõ rệt. Nguyên nhân là do PPTN tạo điều kiện cho học sinh tham gia trực tiếp vào quá trình nghiên cứu khoa học, từ việc phát hiện vấn đề, đề xuất giả thuyết, thiết kế và tiến hành thí nghiệm đến đánh giá kết quả.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với quan điểm của nhiều nhà nghiên cứu về vai trò của phương pháp thực nghiệm trong phát triển năng lực học sinh. Việc sử dụng các thí nghiệm cụ thể như khảo sát điện trở kim loại, hiện tượng điện phân và tia lửa điện giúp học sinh hình thành tư duy khoa học và kỹ năng thực hành, đồng thời tăng cường hứng thú học tập.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân phối tần suất lũy tích kết quả kiểm tra năng lực GQVĐ của nhóm thực nghiệm và đối chứng, thể hiện sự khác biệt rõ ràng về hiệu quả học tập. Bảng phân phối tần suất và các tham số thống kê cũng minh chứng cho sự cải thiện đáng kể về năng lực GQVĐ của học sinh khi áp dụng PPTN.

Tuy nhiên, việc áp dụng PPTN đòi hỏi giáo viên phải có kỹ năng tổ chức và hướng dẫn thí nghiệm hiệu quả, đồng thời cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về thiết bị và tài liệu. Ngoài ra, cần kết hợp PPTN với các phương pháp dạy học tích cực khác để phát huy tối đa hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giáo viên về phương pháp thực nghiệm và phát triển năng lực GQVĐ: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế và tổ chức thí nghiệm trong dạy học Vật lý, đặc biệt chương “Dòng điện trong các môi trường”. Thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm chủ trì.

2. Trang bị đầy đủ thiết bị thí nghiệm và tài liệu hỗ trợ cho các trường THPT: Đầu tư bộ thí nghiệm khảo sát điện trở kim loại, hiện tượng nhiệt điện, điện phân và tia lửa điện để phục vụ dạy học thực nghiệm. Mục tiêu nâng tỷ lệ sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học lên trên 80% trong năm học tiếp theo.

3. Xây dựng và phổ biến các giáo án mẫu vận dụng PPTN phát triển năng lực GQVĐ: Phát triển bộ giáo án chi tiết cho từng bài học trong chương “Dòng điện trong các môi trường” theo hướng phát triển năng lực, làm tài liệu tham khảo cho giáo viên. Thời gian hoàn thành trong 3 tháng, do các chuyên gia và giáo viên có kinh nghiệm thực hiện.

4. Khuyến khích tổ chức các hoạt động ngoại khóa, câu lạc bộ khoa học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh: Tổ chức các cuộc thi thí nghiệm, nghiên cứu khoa học nhỏ, giúp học sinh vận dụng kiến thức và kỹ năng thực nghiệm vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Chủ thể thực hiện là các trường THPT phối hợp với các trung tâm khoa học địa phương, triển khai hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Vật lý THPT: Nghiên cứu cung cấp các phương pháp và giáo án vận dụng PPTN giúp phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh, hỗ trợ đổi mới phương pháp dạy học hiệu quả.

2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và trang bị thiết bị dạy học thực nghiệm, nâng cao chất lượng giáo dục môn Vật lý.

3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Vật lý và Khoa học Giáo dục: Tài liệu tham khảo quý giá về lý luận và thực tiễn vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học phát triển năng lực học sinh.

4. Nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở khoa học và thực nghiệm để phát triển các chương trình, phương pháp dạy học tích cực, đặc biệt trong lĩnh vực khoa học tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp thực nghiệm có vai trò gì trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh?
   Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh trực tiếp tham gia vào quá trình nghiên cứu khoa học, từ phát hiện vấn đề, đề xuất giả thuyết đến tiến hành thí nghiệm và đánh giá kết quả. Qua đó, học sinh phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và năng lực GQVĐ một cách toàn diện.

2. Làm thế nào để giáo viên có thể vận dụng hiệu quả phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý?
   Giáo viên cần chuẩn bị kỹ lưỡng thiết bị, tài liệu, xây dựng giáo án chi tiết theo hướng phát triển năng lực, đồng thời tổ chức các hoạt động thí nghiệm có tính tương tác cao, khuyến khích học sinh tham gia tích cực và phản biện kết quả.

3. Phương pháp thực nghiệm có phù hợp với tất cả học sinh không?
   Phương pháp này phù hợp với đa số học sinh vì giúp tăng hứng thú học tập và phát triển kỹ năng thực hành. Tuy nhiên, cần có sự hướng dẫn và hỗ trợ phù hợp để học sinh yếu hoặc chưa quen với phương pháp này không bị lúng túng, mất tự tin.

4. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả của phương pháp thực nghiệm như thế nào?
   Kết quả kiểm tra năng lực GQVĐ của học sinh nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng từ 15-20%, đồng thời học sinh thể hiện sự tích cực, chủ động và sáng tạo hơn trong học tập, chứng tỏ hiệu quả rõ rệt của phương pháp.

5. Có thể áp dụng phương pháp thực nghiệm vào các chương trình môn học khác không?
   Có thể áp dụng rộng rãi trong các môn khoa học tự nhiên như Hóa học, Sinh học, và cả các môn kỹ thuật. Phương pháp này giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành và tư duy khoa học, phù hợp với xu hướng giáo dục hiện đại.

Kết luận

• Vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11 một cách hiệu quả.
• Thực trạng dạy học Vật lý hiện nay còn nhiều hạn chế về phát triển năng lực GQVĐ, cần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực và thực nghiệm.
• Các giáo án thiết kế theo hướng vận dụng PPTN đã được thử nghiệm thành công tại ba trường THPT huyện Đại Từ, nâng cao rõ rệt năng lực GQVĐ của học sinh.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực GQVĐ qua đào tạo giáo viên, trang bị thiết bị, xây dựng giáo án và tổ chức hoạt động ngoại khóa.
• Khuyến nghị các nhà quản lý, giáo viên và nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển và ứng dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển toàn diện năng lực học sinh.

Các trường THPT và Sở Giáo dục cần triển khai đào tạo giáo viên, đầu tư thiết bị thí nghiệm và áp dụng các giáo án mẫu để nhân rộng mô hình dạy học phát triển năng lực GQVĐ qua phương pháp thực nghiệm. Để biết thêm chi tiết và nhận tài liệu giáo án, vui lòng liên hệ với Bộ môn Phương pháp, Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THPT 1. Năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông 1. Khái niệm về năng lực Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống. Theo tài liệu tâm lí học, năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của mỗi cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người có thể hoàn thành tốt đẹp một loạt hoạt động nào đó, khắc phục được những khó khăn nhanh chóng và dễ dàng hơn những người khác và đạt kết quả cao.

Khái niệm năng lực có nguồn gốc Latinh: “competentia” nghĩa là “gặp gỡ”. Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu dưới nhiều cách tiếp cận khác nhau.Roegiers: "Năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loạt tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề cho những tình huống này đặt ra" [dẫn theo [10]]. Theo tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” [25]. 7 Luận văn thạc sĩ Khoa học giáo dục OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [29].

Theo tác giả Nguyễn Thị Minh Phương (2007): Năng lực của HS được thể hiện ở khả năng thực hiện hành động cá nhân trong việc giải quyết các nhiệm vụ học tập, hoặc năng lực tiến hành hoạt động học tập của cá nhân người học. Năng lực nói chung luôn được xem xét trong mối quan hệ với dạng hoạt động hoặc quan hệ nhất định nào đó. Tác giả Nguyễn Thị Minh Phương đã đề xuất bốn nhóm năng lực thể hiện khung năng lực cần đạt cho học sinh PT Việt Nam [10], đó là: Năng lực nhận thức đòi hỏi học sinh phải có các khả năng quan sát, ghi nhớ, tư duy (độc lập, logic, trừu tượng…), tưởng tượng, suy luận, tổng hợp - khái quát hóa, phê phán - bình luận, từ đó có khả năng phát hiện vấn đề, khả năng tự học, tự trau dồi kiến thức trong suốt cuộc đời. Năng lực xã hội đòi hỏi học sinh phải có những khả năng giao tiếp, thuyết trình, giải quyết các tình huống có vấn đề, vận hành được các cảm xúc, có khả năng thích ứng, khả năng cạnh tranh cũng như khả năng hợp tác… Năng lực thực hành (hoạt động thực tiễn) đòi hỏi học sinh phải có các vận dụng tri thức (từ bài học cũng như từ thực tiễn), thực hành một cách linh hoạt (tích cực-chủ động), tự tin; có khả năng sử dụng các công cụ cần thiết, khả năng giải quyết vấn đề, sáng tạo, có tính kiên trì… Năng lực cá nhân được thể hiện qua khía cạnh thể chất, đòi hỏi trước hết học sinh có khả năng vận động linh hoạt, phải biết chơi thể thao, biết bảo vệ sức khỏe, có khả năng thích ứng với môi trường; tiếp đó là khía cạnh hoạt động cá nhân đa dạng khác nhau như khả năng lập kế hoạch, khả năng tự đánh giá, tự chịu trách nhiệm… Trong đề tài này, chúng tôi chấp nhận quan niệm: “Năng lực là sự kết hợp hợp kiến thức, kĩ năng và sự sẵn sàng tham gia các hoạt động tích cực, có hiệu quả”.

Một cách cụ thể hơn, năng lực là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức các kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân…để thực hiện thành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Muốn mô tả năng lực cá nhân, người ta thường dùng các động từ chỉ hành động như: hiểu, 8 Luận văn thạc sĩ Khoa học giáo dục biết, khám phá, xây dựng, vận dụng… Muốn đánh giá năng lực cá nhân hãy xem xét chúng trong hoạt động. Ví dụ: năng lực giao tiếp có được khi cá nhân biết tổng hợp kiến thức về ngôn ngữ, kĩ năng sử dụng các công cụ ngôn ngữ (nói, viết, công nghệ thông tin) và thái độ đúng đắn với đối tượng giao tiếp. Năng lực chỉ có thể quan sát được qua hoạt động của cá nhân ở các tình huống nhất định.

Năng lực chung và năng lực chuyên biệt (năng lực riêng) - Có hai loại năng lực: Năng lực chung (key competency) và năng lực chuyên biệt (domain-specific competency). Năng lực chung là năng lực cần thiết để cá nhân có thể tham gia hiệu quả vào nhiều hoạt động và các bối cảnh khác nhau của đời sống xã hội. Năng lực này cần thiết cho tất cả mọi người. Năng lực chuyên biệt (ví dụ: chơi piano…) chỉ cần thiết với một số người hoặc cần thiết ở một số tình huống nhất định.

Các năng lực chuyên biệt không thể thay thế được các năng lực chung. - Năng lực được hình thành và phát triển trong và ngoài nhà trường. Nhà trường được coi là môi trường chính thức giúp HS có được những năng lực cần thiết nhưng đó không phải là nơi duy nhất. Những bối cảnh không gian không chính thức như: gia đình, cộng đồng, phương tiện thông tin đại chúng, tôn giáo và môi trường văn hóa … góp phần bổ sung và hoàn thiện năng lực cá nhân.

- Năng lực và các thành phần của nó không bất biến mà có thể thay đổi từ sơ đẳng, thụ động tới năng lực bậc cao mang tính tự chủ cá nhân. - Năng lực được hình thành và phát triển liên tục trong suốt cuộc đời con người vì sự phát triển năng lực thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ. Do đó năng lực có thể bị yếu hoặc mất đi nếu chúng ta không tích cực rèn luyện tích cực và thường xuyên. - Các thành tố của năng lực thường đa dạng vì chúng được quyết định tùy theo yêu cầu kinh tế xã hội và đặc điểm quốc gia, dân tộc, địa phương.

Năng lực của HS ở quốc gia này có thể hoàn toàn khác với một HS ở quốc gia khác [7]. Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn vật lý Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong dạy học từng môn. Ở đây chúng tôi trình bày hai quan điểm xây đựng các năng lực chuyên biệt trong dạy học vật lý. 9 Luận văn thạc sĩ Khoa học giáo dục 1.

Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung Năng lực chung là các năng lực mà toàn bộ quá trình giáo dục ở trường phổ thông đều phải hướng tới để hình thành ở HS. Từng môn học sẽ xác định sự thể hiện cụ thể của các năng lực chung ở trong môn học của mình. Các năng lực chuyên biệt trong môn vật lý được cụ thể hóa từ các năng lực chung như sau: [14] Năng lực Stt Năng lực trong môn Vật lí chung Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân: 1 Năng lực - Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế tự học hoạch có hiệu quả - Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật - Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin - Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta - Tóm tắt được nội dung vật lí trọng tâm của văn bản. - Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối.

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi đó. 2 Năng lực giải - Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện quyết vấn đề tượng… diễn ra như nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là (Đặc biệt quan gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan trọng là NL giải hệ với nhau như nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo quyết vấn đề và hoạt động như thế nào? bằng con đường - Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi thực nghiệm đã đặt ra. hay còn gọi là - Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng năng lực thực suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm. nghiệm) - Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được.

- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được. 10 Luận văn thạc sĩ Khoa học giáo dục Năng lực Stt Năng lực trong môn Vật lí chung 3 Năng lực - Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả sáng tạo thuyết (hoặc dự đoán). - Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu. - Giải được bài tập sáng tạo.

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một cách tối ưu. 4 Năng lực tự Không có tính đặc thù quản lí Nhóm năng lực về quan hệ xã hội: 5 Năng lực - Sử dụng được ngôn ngữ vật lí để mô tả hiện tượng giao tiếp - Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm - Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước - Vẽ được sơ đồ thí nghiệm - Mô tả được sơ đồ thí nghiệm - Đưa ra các lập luận lôgic, biện chứng 6 Năng lực - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành các năng lực ở trên) 7 Năng lực sử - Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng (maple, dụng công coachs…) để mô hình hóa quá trình vật lí nghệ thông tin - Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng vật lí và truyền thông (ICT) 8 Năng lực sử - Sử dụng ngôn ngữ vật lí, ngôn ngữ toán học để diễn tả dụng ngôn ngữ quy luật vật lí - Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lí - Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu 9 Năng lực tính - Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các công thức toán học toán - Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới. 11 Luận văn thạc sĩ Khoa học giáo dục 1.