I. Phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lý THPT
Luận án tập trung vào phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học phần Điện học - Điện từ học vật lý THPT. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành và phương pháp thực nghiệm để học sinh có thể tự lực kiến tạo tri thức mới. Các biện pháp dạy học được đề xuất nhằm tăng cường khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua thí nghiệm vật lý.
1.1. Cơ sở lý luận về năng lực thực nghiệm
Năng lực thực nghiệm được định nghĩa là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng để thực hiện các thí nghiệm và giải quyết vấn đề thực tiễn. Luận án phân tích cấu trúc năng lực thực nghiệm gồm các thành tố như kỹ năng quan sát, thiết kế thí nghiệm, phân tích dữ liệu và đánh giá kết quả. Các nghiên cứu quốc tế và trong nước đều khẳng định vai trò của phương pháp thực nghiệm trong việc phát triển năng lực khoa học của học sinh.
1.2. Thực trạng dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực
Kết quả điều tra thực trạng cho thấy, việc áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý còn hạn chế. Giáo viên chủ yếu tập trung vào truyền thụ kiến thức lý thuyết, ít chú trọng đến việc rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh. Điều này dẫn đến việc học sinh thiếu khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đặc biệt trong phần Điện học - Điện từ học.
II. Biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học
Luận án đề xuất bốn biện pháp chính để phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh: (1) Dạy học kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm, (2) Sử dụng bài tập thí nghiệm, (3) Tổ chức dạy học dự án và ngoại khóa, (4) Kiểm tra, đánh giá năng lực thực nghiệm. Các biện pháp này được thiết kế nhằm tăng cường tính chủ động và sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập.
2.1. Dạy học theo phương pháp thực nghiệm
Phương pháp này yêu cầu học sinh tham gia trực tiếp vào quá trình thiết kế và thực hiện thí nghiệm. Ví dụ, trong bài học về Lực từ và cảm ứng từ, học sinh được hướng dẫn thực hiện thí nghiệm để khám phá kiến thức mới. Cách tiếp cận này giúp học sinh hiểu sâu hơn về bản chất của các hiện tượng vật lý và phát triển kỹ năng thực hành.
2.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm
Hệ thống bài tập thí nghiệm được xây dựng để rèn luyện các kỹ năng như quan sát, phân tích và đánh giá. Các bài tập này được thiết kế phù hợp với nội dung phần Điện học - Điện từ học, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn một cách hiệu quả.
III. Thực nghiệm sư phạm và kết quả
Luận án tiến hành thực nghiệm sư phạm tại các trường THPT để kiểm chứng hiệu quả của các biện pháp đề xuất. Kết quả cho thấy, học sinh tham gia thực nghiệm có sự tiến bộ rõ rệt về năng lực thực nghiệm, đặc biệt trong việc thiết kế và thực hiện thí nghiệm. Tỉ lệ học sinh đạt mức độ cao trong các hành vi thực nghiệm tăng lên đáng kể.
3.1. Kết quả định tính
Qua quan sát và phỏng vấn, học sinh thể hiện sự hứng thú và chủ động hơn trong các hoạt động thí nghiệm. Giáo viên đánh giá cao tính hiệu quả của các biện pháp dạy học mới trong việc phát triển năng lực khoa học của học sinh.
3.2. Kết quả định lượng
Kết quả thống kê cho thấy, tỉ lệ học sinh đạt mức độ cao trong các bài kiểm tra thực nghiệm tăng từ 20% lên 60%. Điều này chứng tỏ các biện pháp đề xuất có tác động tích cực đến việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
IV. Đóng góp và ứng dụng thực tiễn
Luận án đóng góp cả về mặt lý luận và thực tiễn. Về lý luận, nghiên cứu xây dựng khái niệm và thang đo năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lý. Về thực tiễn, các biện pháp và tài liệu dạy học được đề xuất có thể áp dụng rộng rãi trong các trường THPT, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục vật lý.
4.1. Đóng góp lý luận
Nghiên cứu làm rõ cấu trúc và các thành tố của năng lực thực nghiệm, đồng thời đề xuất thang đo để đánh giá năng lực này. Đây là cơ sở quan trọng cho việc thiết kế chương trình và phương pháp dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực.
4.2. Ứng dụng thực tiễn
Các thí nghiệm và bài tập thực nghiệm được thiết kế trong luận án có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT.
