## Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh nước ta đang đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển kinh tế tri thức, nguồn nhân lực chất lượng cao trở thành yếu tố quyết định thành công. Theo Luật Giáo dục sửa đổi năm 2009, phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo của học sinh, đồng thời bồi dưỡng kỹ năng tự học và làm việc nhóm. Nghị quyết số 29-NQ/TW năm 2013 cũng nhấn mạnh chuyển đổi giáo dục từ trang bị kiến thức sang phát triển năng lực và phẩm chất người học. Trong dạy học Vật lý phổ thông, việc sử dụng thí nghiệm tự làm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là một hướng đi mới, phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc tổ chức dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học - Vật lý lớp 10 với việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Mục tiêu cụ thể là xây dựng và tổ chức cho học sinh chế tạo dụng cụ thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm nhằm phát triển năng lực sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông. Nghiên cứu được thực hiện tại một số trường THPT, trong đó có trường Trung tâm GDNN - GDTX Uông Bí, Quảng Ninh, trong năm học 2018-2019.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh, nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý, đồng thời góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh. Kết quả nghiên cứu có thể làm cơ sở cho các nhà giáo dục và giáo viên trong việc áp dụng thí nghiệm tự làm vào dạy học Vật lý phổ thông.

## Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

### Khung lý thuyết áp dụng

- **Lý thuyết năng lực và năng lực sáng tạo:** Năng lực được hiểu là khả năng thực hiện hiệu quả các hành động trong các tình huống khác nhau dựa trên sự kết hợp tri thức, kỹ năng và kinh nghiệm. Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra cái mới, giải quyết vấn đề một cách mới mẻ và có giá trị, dựa trên phẩm chất độc đáo của cá nhân như tư duy sáng tạo, động cơ và ý chí.

- **Lý thuyết dạy học tích cực:** Phương pháp dạy học tích cực nhấn mạnh vai trò chủ động của học sinh trong việc chiếm lĩnh kiến thức, phát triển kỹ năng và năng lực sáng tạo thông qua các hoạt động thực hành, thí nghiệm và hợp tác nhóm.

- **Khái niệm thí nghiệm tự làm:** Thí nghiệm tự làm là các thí nghiệm do giáo viên và học sinh tự thiết kế, gia công, lắp ráp từ các vật liệu, linh kiện dễ kiếm trong đời sống, nhằm phục vụ trực tiếp cho quá trình dạy và học. Thí nghiệm này có thể là định tính hoặc định lượng, có tính khả thi cao và phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của các trường phổ thông.

- **Biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh:** Bao gồm khả năng phát hiện vấn đề mới, đề xuất nhiều giải pháp, vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng, tư duy độc lập và phối hợp các kiến thức đã học để giải quyết vấn đề thực tiễn.

### Phương pháp nghiên cứu

- **Nguồn dữ liệu:** Dữ liệu được thu thập từ khảo sát thực trạng dạy học Vật lý phần Nhiệt học tại các trường THPT, phỏng vấn giáo viên, điều tra học sinh lớp 10A6 trường Trung tâm GDNN - GDTX Uông Bí, Quảng Ninh, cùng với việc quan sát và thu thập kết quả thực nghiệm sư phạm.

- **Phương pháp phân tích:** Sử dụng phương pháp thống kê mô tả để phân tích số liệu khảo sát, phương pháp quan sát và phân tích định tính để đánh giá quá trình dạy học và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Phân tích so sánh kết quả trước và sau thực nghiệm nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm tự làm.

- **Timeline nghiên cứu:** Nghiên cứu được tiến hành trong năm học 2018-2019, bao gồm các giai đoạn: khảo sát thực trạng (3 tháng), thiết kế và chế tạo thí nghiệm (2 tháng), thực nghiệm sư phạm (4 tháng), phân tích dữ liệu và hoàn thiện luận văn (3 tháng).

## Kết quả nghiên cứu và thảo luận

### Những phát hiện chính

- **Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học:** 52% giáo viên cho biết hiếm khi sử dụng thí nghiệm do hạn chế về thiết bị và thời gian, chỉ 38% thường xuyên sử dụng và 10% rất thường xuyên. 88% ý kiến cho rằng thiết bị thí nghiệm hiện tại thiếu về số lượng và chất lượng, đặc biệt trong phần Nhiệt học lớp 10.

- **Thực trạng năng lực sáng tạo của học sinh:** 88% học sinh chưa nắm chắc kiến thức, đặc biệt các nội dung liên quan đến thí nghiệm và vận dụng thực tiễn. 66% học sinh cho biết giáo viên chỉ làm thí nghiệm một vài lần trong giờ học, 62% chưa từng được học thí nghiệm tự làm.

- **Hiệu quả của thí nghiệm tự làm:** Qua thực nghiệm sư phạm, học sinh tham gia tự làm thí nghiệm từ vật liệu đơn giản như vỏ lon, chai nhựa đã phát triển kỹ năng thực hành, tư duy sáng tạo và hứng thú học tập tăng lên rõ rệt. Tỷ lệ học sinh đạt mức năng lực sáng tạo cao tăng khoảng 30% so với trước thực nghiệm.

- **Phản hồi của giáo viên và học sinh:** 80% học sinh sẵn sàng thực hiện các nhiệm vụ tự làm thí nghiệm tại nhà, giáo viên đánh giá thí nghiệm tự làm giúp học sinh chủ động, sáng tạo và hiểu sâu sắc kiến thức hơn.

### Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hạn chế trong việc sử dụng thí nghiệm là do cơ sở vật chất chưa đáp ứng, giáo viên còn e ngại tự chế tạo dụng cụ và thiếu thời gian. Kết quả thực nghiệm cho thấy việc tổ chức dạy học với thí nghiệm tự làm không chỉ khắc phục được hạn chế về thiết bị mà còn phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh. So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã bổ sung quy trình cụ thể cho việc tự làm thí nghiệm và đánh giá năng lực sáng tạo, đồng thời áp dụng thành công trong phần Nhiệt học lớp 10.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tần suất sử dụng thí nghiệm của giáo viên, biểu đồ mức độ nắm vững kiến thức và năng lực sáng tạo của học sinh trước và sau thực nghiệm, cũng như bảng tổng hợp phản hồi của giáo viên và học sinh.

## Đề xuất và khuyến nghị

- **Xây dựng và phổ biến bộ công cụ thí nghiệm tự làm:** Thiết kế các bộ dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ làm từ vật liệu tái chế như vỏ lon, chai nhựa để các trường phổ thông có thể áp dụng rộng rãi trong 1 năm tới. Chủ thể thực hiện: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

- **Tổ chức tập huấn cho giáo viên:** Đào tạo kỹ năng thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự làm nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và đổi mới phương pháp dạy học trong vòng 6 tháng. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

- **Khuyến khích học sinh tự làm thí nghiệm tại nhà:** Xây dựng chương trình hướng dẫn và giao nhiệm vụ thí nghiệm tự làm cho học sinh nhằm phát triển kỹ năng thực hành và sáng tạo trong học kỳ tiếp theo. Chủ thể thực hiện: Giáo viên bộ môn và nhà trường.

- **Phối hợp sử dụng thí nghiệm giáo khoa và thí nghiệm tự làm:** Đề xuất mô hình phối hợp linh hoạt giữa thí nghiệm giáo khoa và thí nghiệm tự làm trong các tiết học để tối ưu hóa hiệu quả dạy học. Chủ thể thực hiện: Giáo viên và tổ chuyên môn.

## Đối tượng nên tham khảo luận văn

- **Giáo viên Vật lý phổ thông:** Nắm bắt phương pháp sử dụng thí nghiệm tự làm để đổi mới phương pháp dạy học, phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.

- **Nhà quản lý giáo dục:** Có cơ sở để xây dựng chính sách, đầu tư trang thiết bị và tổ chức tập huấn nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý.

- **Sinh viên sư phạm:** Học tập và nghiên cứu về phương pháp dạy học tích cực, kỹ năng thiết kế thí nghiệm tự làm phục vụ công tác giảng dạy tương lai.

- **Các nhà nghiên cứu giáo dục:** Tham khảo cơ sở lý luận và thực tiễn về phát triển năng lực sáng tạo qua thí nghiệm tự làm trong dạy học Vật lý.

## Câu hỏi thường gặp

1. **Thí nghiệm tự làm là gì và có ưu điểm gì?**  
Thí nghiệm tự làm là thí nghiệm do giáo viên và học sinh tự thiết kế, chế tạo từ vật liệu dễ kiếm, có ưu điểm là chi phí thấp, dễ thực hiện, phát huy tính sáng tạo và chủ động của học sinh.

2. **Làm thế nào để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh qua dạy học Vật lý?**  
Phát triển năng lực sáng tạo thông qua việc giao nhiệm vụ thiết kế, chế tạo thí nghiệm, khuyến khích học sinh đề xuất giải pháp mới và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

3. **Tại sao thí nghiệm tự làm phù hợp với phần Nhiệt học lớp 10?**  
Phần Nhiệt học có nhiều hiện tượng vật lý đơn giản, định tính, dễ quan sát, phù hợp với thí nghiệm đơn giản mà học sinh có thể tự làm để hiểu sâu sắc bản chất.

4. **Giáo viên có thể khắc phục khó khăn khi thiếu thiết bị thí nghiệm như thế nào?**  
Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh tự làm thí nghiệm từ vật liệu tái chế, kết hợp sử dụng thí nghiệm giáo khoa và tự làm để đảm bảo hiệu quả dạy học.

5. **Làm sao đánh giá được năng lực sáng tạo của học sinh?**  
Đánh giá dựa trên các tiêu chí như khả năng phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp, tư duy độc lập thông qua quan sát, bài tập và kết quả thí nghiệm.

## Kết luận

- Luận văn đã làm rõ cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm nhằm phát triển năng lực sáng tạo trong dạy học Vật lý lớp 10.  
- Thực trạng dạy học hiện nay còn nhiều hạn chế về thiết bị và phương pháp, ảnh hưởng đến năng lực sáng tạo của học sinh.  
- Việc tổ chức dạy học với thí nghiệm tự làm đã nâng cao hiệu quả học tập, phát triển kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo cho học sinh.  
- Đề xuất quy trình tự làm thí nghiệm và các giải pháp hỗ trợ giáo viên, học sinh áp dụng rộng rãi trong thực tiễn.  
- Khuyến nghị các bước tiếp theo bao gồm phổ biến công cụ thí nghiệm, tập huấn giáo viên, khuyến khích học sinh tự làm thí nghiệm và phối hợp sử dụng thí nghiệm giáo khoa.

Hành động tiếp theo là triển khai các giải pháp đề xuất, tổ chức tập huấn và đánh giá hiệu quả áp dụng trong các năm học tới nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý phổ thông.