Sử dụng thí nghiệm mô phỏng chủ đề âm thanh KHTN 7 bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS (Kiều Huyền Trang)

Sử dụng thí nghiệm mô phỏng chủ đề âm thanh, KHTN 7 giúp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh hiệu quả. Tìm hiểu ngay!

• Tác giả: Kiều Huyền Trang
• Người hướng dẫn: Gs. Đỗ Hương Trà
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý
• Đề tài: Sử dụng thí nghiệm mô phỏng trong dạy học chủ đề “Âm thanh” môn Khoa học tự nhiên 7 chương trình giáo dục 2018 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
• 1.4. Câu hỏi nghiên cứu
• 1.5. Giả thuyết nghiên cứu
• 1.6. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.7. Phương pháp nghiên cứu
• 1.8. Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
• 1.1. Năng lực giải quyết vấn đề
• 1.1.1. Khái niệm năng lực
• 1.1.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
• 1.1.3. Các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề
• 1.2. Tiến trình dạy học bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
• 1.3. Điều tra thực tiễn
• 1.3.1. Mục đích điều tra
• 1.3.2. Phương pháp khảo sát
• 1.3.3. Kết quả khảo sát
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG CHỦ ĐỀ “ÂM THANH” MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
• 2.1. Nội dung chủ đề “Âm thanh” chương trình Khoa học tự nhiên 7 (chương trình 2018)
• 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Âm thanh” sử dụng thí nghiệm mô phỏng
• 2.2.1. Mục tiêu dạy học
• 2.2.2. Nội dung chủ đề “Âm thanh”
• 2.2.3. Các thí nghiệm cần tiến hành
• 2.2.4. Xây dựng các thí nghiệm mô phỏng chủ đề “Âm thanh” - KHTN 7
• 2.3. Gợi ý hoạt động dạy học sử dụng thí nghiệm mô phỏng cho nội dung kiến thức chủ đề “Âm thanh”
• 2.3.1. Gợi ý hoạt động dạy học bài: SÓNG ÂM (3 tiết)
• 2.3.2. Gợi ý hoạt động dạy học bài: ĐỘ TO VÀ ĐỘ CAO CỦA ÂM (3 tiết)
• 2.3.3. Gợi ý hoạt động dạy học bài: PHẢN XẠ ÂM. CHỐNG Ô NHIỄM TIẾNG ỒN (2 tiết)
• 2.4. Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
• 2.5. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của việc thực nghiệm Sư phạm
• 3.1.1. Mục đích thực nghiệm Sư phạm
• 3.1.2. Nhiệm vụ của việc thực nghiệm Sư phạm
• 3.2. Đối tượng và thời gian, địa điểm thực nghiện Sư phạm
• 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm Sư phạm
• 3.2.2. Thời gian và địa điểm thực nghiệm Sư phạm
• 3.3. Phương pháp thực nghiệm Sư phạm
• 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm Sư phạm
• 3.4.1. Công tác chuẩn bị thực nghiệm sư phạm
• 3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.4.3. Phân tích kết quả thực nghiệm
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mô Phỏng Âm Thanh KHTN 7 Bồi Dưỡng GQVĐ HS

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin và thí nghiệm vào giảng dạy môn Khoa học Tự nhiên (KHTN) nói chung và chủ đề Âm thanh nói riêng trở nên vô cùng quan trọng. Luận văn này tập trung vào việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng âm thanh trong môn KHTN 7 để bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh. Việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ giảng dạy giúp tăng tính tương tác giữa giáo viên và học sinh, tạo điều kiện cho học sinh đi sâu vào bản chất của bài học. Chủ đề Âm thanh là một nội dung quan trọng trong chương trình KHTN, đòi hỏi học sinh nắm vững kiến thức cơ bản. Tuy nhiên, các bộ thí nghiệm hiện tại còn nhiều hạn chế về phương án và dụng cụ đo, gây khó khăn cho việc phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề cho học sinh. Việc tích hợp các phần mềm như Audio/Spectrum Analyzer và các cảm biến âm thanh trên thiết bị di động thông minh có thể khắc phục những hạn chế này. Từ đó, học sinh có thể phát huy năng lực giải quyết vấn đề trong học tập chủ đề Âm thanh môn KHTN 7 một cách hiệu quả. Mục tiêu của nghiên cứu là thiết kế tiến trình dạy học chủ đề Âm thanh môn KHTN 7 có sử dụng thí nghiệm mô phỏng âm thanh nhằm bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh.

1.1. Tầm quan trọng của Mô Phỏng Âm Thanh trong KHTN 7

Môn Khoa học tự nhiên 7 với chủ đề Âm thanh là nền tảng quan trọng để học sinh hiểu về thế giới xung quanh. Việc sử dụng mô phỏng âm thanh giúp học sinh hình dung trực quan các hiện tượng vật lý. Điều này đặc biệt quan trọng khi các thí nghiệm thực tế gặp hạn chế về thiết bị. Mô phỏng âm thanh cung cấp một công cụ mạnh mẽ để khám phá các khái niệm trừu tượng như sóng âm, tần số âm, và biên độ âm. Thông qua tương tác trực quan, học sinh có thể tự mình thực hiện các thí nghiệm ảo, thay đổi các thông số và quan sát kết quả. Điều này không chỉ củng cố kiến thức mà còn khơi gợi sự hứng thú và tò mò khoa học. Nghiên cứu này tập trung vào việc tích hợp mô phỏng âm thanh vào tiến trình dạy học nhằm bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh, giúp các em phát triển khả năng tư duy phản biện và giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến âm thanh.

1.2. Bồi Dưỡng Năng Lực GQVĐ cho Học Sinh thông qua Mô Phỏng

Năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) là một trong những kỹ năng quan trọng nhất mà giáo dục hiện đại hướng đến. Trong bối cảnh môn KHTN 7, việc sử dụng mô phỏng âm thanh không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức về âm học mà còn tạo cơ hội để các em rèn luyện kỹ năng GQVĐ. Bằng cách đối mặt với các tình huống giả định, học sinh phải phân tích vấn đề, đề xuất giải pháp, thực hiện thử nghiệm và đánh giá kết quả. Quá trình này khuyến khích sự sáng tạo, tư duy logic và khả năng làm việc nhóm. Hơn nữa, việc sử dụng mô phỏng âm thanh cho phép học sinh khám phá các vấn đề phức tạp một cách an toàn và hiệu quả, từ đó xây dựng sự tự tin và động lực trong học tập.

II. Thách Thức Dạy và Học Âm Thanh KHTN 7 Cách Khắc Phục

Việc dạy và học chủ đề Âm thanh trong môn KHTN 7 đối diện với nhiều thách thức. Thứ nhất, nhiều trường học còn thiếu trang thiết bị thí nghiệm hiện đại, gây khó khăn cho việc thực hiện các thí nghiệm thực tế. Thứ hai, các khái niệm về sóng âm, tần số âm, và biên độ âm khá trừu tượng, khó hình dung đối với học sinh. Thứ ba, việc liên hệ kiến thức Vật lý 7 về âm thanh với thực tiễn cuộc sống đôi khi bị bỏ qua, khiến học sinh cảm thấy kiến thức xa vời. Để khắc phục những thách thức này, việc sử dụng mô phỏng âm thanh là một giải pháp hiệu quả. Mô phỏng âm thanh cung cấp một môi trường học tập trực quan, sinh động, giúp học sinh dễ dàng hình dung các khái niệm trừu tượng. Đồng thời, mô phỏng âm thanh cho phép học sinh thực hiện các thí nghiệm ảo một cách dễ dàng, khám phá các hiện tượng âm thanh một cách an toàn và hiệu quả.

2.1. Thiếu Hụt Thiết Bị Thí Nghiệm Vật Lý 7 Giải Pháp Mô Phỏng

Một trong những khó khăn lớn nhất trong việc dạy học Vật lý 7 nói chung và chủ đề Âm thanh nói riêng là sự thiếu hụt về thiết bị thí nghiệm. Nhiều trường học không có đủ dụng cụ để học sinh thực hành, dẫn đến việc các em chỉ được quan sát giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn. Điều này làm giảm tính tương tác và khả năng tiếp thu kiến thức của học sinh. Mô phỏng âm thanh ra đời như một giải pháp thay thế hiệu quả. Các phần mềm mô phỏng âm thanh cung cấp một bộ sưu tập đa dạng các thí nghiệm ảo, cho phép học sinh thực hiện các thí nghiệm một cách dễ dàng và an toàn ngay cả khi không có thiết bị thực tế. Điều này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn khơi gợi sự hứng thú và đam mê khoa học.

2.2. Khái Niệm Trừu Tượng về Âm Học Hỗ Trợ Hình Ảnh Trực Quan

Các khái niệm về sóng âm, tần số, biên độ và vận tốc truyền âm thường rất trừu tượng đối với học sinh KHTN 7. Việc chỉ sử dụng lý thuyết suông khó có thể giúp học sinh hiểu rõ bản chất của các hiện tượng âm thanh. Mô phỏng âm thanh cung cấp một giải pháp hiệu quả bằng cách trực quan hóa các khái niệm này. Học sinh có thể nhìn thấy sóng âm lan truyền trong không gian, quan sát sự thay đổi của tần số và biên độ, và nhận thấy sự ảnh hưởng của chúng đến độ to và độ cao của âm thanh. Những hình ảnh trực quan này giúp học sinh dễ dàng liên tưởng, ghi nhớ và hiểu sâu hơn về các khái niệm âm học.

III. Phương Pháp Sử Dụng Mô Phỏng Âm Thanh Bồi Dưỡng GQVĐ HS KHTN 7

Để sử dụng mô phỏng âm thanh hiệu quả trong việc bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh KHTN 7, cần có một phương pháp tiếp cận khoa học. Đầu tiên, giáo viên cần lựa chọn các phần mềm mô phỏng âm thanh phù hợp với nội dung bài học và trình độ của học sinh. Thứ hai, giáo viên cần thiết kế các hoạt động học tập mang tính GQVĐ, khuyến khích học sinh đặt câu hỏi, đưa ra giả thuyết, thực hiện thí nghiệm ảo, và rút ra kết luận. Thứ ba, giáo viên cần tạo điều kiện cho học sinh thảo luận, chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm với nhau. Thứ tư, giáo viên cần đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh một cách khách quan và toàn diện.

3.1. Lựa Chọn Phần Mềm Mô Phỏng Âm Thanh Phù Hợp

Việc lựa chọn phần mềm mô phỏng âm thanh phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả của quá trình dạy và học. Các phần mềm như Phet, Crocodile Physics, và LabVIEW đều cung cấp các công cụ mô phỏng âm thanh mạnh mẽ. Tuy nhiên, giáo viên cần cân nhắc các yếu tố như giao diện người dùng, tính năng, độ chính xác và tính dễ sử dụng để lựa chọn phần mềm phù hợp với trình độ và nhu cầu của học sinh KHTN 7. Ngoài ra, giáo viên cũng cần đảm bảo rằng phần mềm được lựa chọn có khả năng tương thích với các thiết bị và hệ điều hành mà học sinh sử dụng.

3.2. Thiết Kế Hoạt Động Học Tập Mang Tính GQVĐ

Để bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh thông qua mô phỏng âm thanh, giáo viên cần thiết kế các hoạt động học tập mang tính thử thách và kích thích tư duy sáng tạo. Các hoạt động này nên bắt đầu bằng việc giới thiệu một vấn đề hoặc tình huống thực tế liên quan đến âm thanh. Sau đó, học sinh được khuyến khích đưa ra các giả thuyết, thiết kế thí nghiệm ảo để kiểm tra giả thuyết, thu thập và phân tích dữ liệu, và rút ra kết luận. Trong quá trình này, giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn và hỗ trợ, khuyến khích học sinh tự khám phá và học hỏi.

3.3 Tích Hợp Ứng Dụng di động vào mô phỏng Âm Thanh

Việc tích hợp các ứng dụng trên di động cho phép học sinh KHTN 7 thực hành thí nghiệm mọi lúc, mọi nơi. Các ứng dụng như Audio/Spectrum Analyzer hay dB Meter cung cấp công cụ đo đạc tần số âm, biên độ âm hay đo mức độ tiếng ồn một cách trực quan. Ví dụ, học sinh có thể dùng dB Meter trên điện thoại để đo độ ồn trong lớp học rồi tìm cách giảm độ ồn này. Hay dùng Audio/Spectrum Analyzer để phân tích tần số âm của các loại nhạc cụ khác nhau, giúp các em hiểu sâu sắc hơn về âm học.

IV. Ứng Dụng Mô Phỏng Âm Thanh vào Dạy Học Các Bài KHTN 7

Mô phỏng âm thanh có thể được ứng dụng vào nhiều bài học trong chủ đề Âm thanh của môn KHTN 7. Ví dụ, trong bài học về sóng âm, mô phỏng có thể giúp học sinh hình dung cách sóng âm lan truyền trong không khí, trong nước, và trong chất rắn. Trong bài học về độ to và độ cao của âm thanh, mô phỏng có thể giúp học sinh khám phá mối quan hệ giữa biên độ, tần số và cảm nhận âm thanh của con người. Trong bài học về phản xạ âm và chống ô nhiễm tiếng ồn, mô phỏng có thể giúp học sinh thiết kế các biện pháp giảm thiểu tiếng ồn trong cuộc sống.

4.1. Mô Phỏng Sóng Âm Lan Truyền trong Các Môi Trường

Trong bài học về sóng âm, mô phỏng âm thanh có thể được sử dụng để minh họa cách sóng âm lan truyền trong các môi trường khác nhau như không khí, nước, và chất rắn. Học sinh có thể quan sát sự chuyển động của các phân tử trong mỗi môi trường, nhận thấy sự khác biệt về tốc độ lan truyền sóng âm, và hiểu được tại sao âm thanh không thể lan truyền trong chân không. Hoạt động này giúp học sinh xây dựng một hình ảnh trực quan về sóng âm và củng cố kiến thức về các môi trường truyền âm thanh.

4.2. Độ To Độ Cao Âm Quan Hệ Biên Độ Tần Số

Trong bài học về độ to và độ cao của âm thanh, mô phỏng âm thanh có thể giúp học sinh khám phá mối quan hệ giữa biên độ, tần số, và cảm nhận âm thanh của con người. Học sinh có thể thay đổi biên độ của sóng âm và quan sát sự thay đổi về độ to của âm thanh. Tương tự, học sinh có thể thay đổi tần số của sóng âm và quan sát sự thay đổi về độ cao của âm thanh. Hoạt động này giúp học sinh hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến cảm nhận âm thanh của con người.

4.3. Phản Xạ Âm Chống Ô Nhiễm Tiếng Ồn Thiết Kế Biện Pháp

Trong bài học về phản xạ âm và chống ô nhiễm tiếng ồn, mô phỏng âm thanh có thể giúp học sinh thiết kế các biện pháp giảm thiểu tiếng ồn trong cuộc sống. Học sinh có thể mô phỏng các tình huống khác nhau, chẳng hạn như một phòng học ồn ào hoặc một con đường đông đúc, và thử nghiệm các biện pháp giảm tiếng ồn như sử dụng vật liệu cách âm, xây tường chắn tiếng ồn, hoặc trồng cây xanh. Hoạt động này giúp học sinh hiểu rõ hơn về nguyên nhân và tác hại của ô nhiễm tiếng ồn, đồng thời phát triển khả năng sáng tạo và GQVĐ trong việc bảo vệ môi trường.

V. Đánh Giá Hiệu Quả Bồi Dưỡng GQVĐ qua Mô Phỏng Âm Thanh KHTN 7

Để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng mô phỏng âm thanh trong việc bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh KHTN 7, cần sử dụng các phương pháp đánh giá đa dạng. Thứ nhất, có thể sử dụng các bài kiểm tra trắc nghiệm và tự luận để đánh giá kiến thức về âm thanh và khả năng vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Thứ hai, có thể sử dụng các bài tập thực hành để đánh giá khả năng thiết kế thí nghiệm ảo, thu thập và phân tích dữ liệu, và rút ra kết luận. Thứ ba, có thể sử dụng các dự án nhóm để đánh giá khả năng làm việc nhóm, giao tiếp, và GQVĐ.

5.1. Bài Kiểm Tra Đánh Giá Kiến Thức Âm Thanh và Ứng Dụng

Các bài kiểm tra trắc nghiệm và tự luận là một công cụ hữu ích để đánh giá kiến thức của học sinh về âm thanh và khả năng vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Các câu hỏi trắc nghiệm có thể kiểm tra kiến thức về các khái niệm cơ bản như sóng âm, tần số, biên độ, độ to, độ cao, và phản xạ âm. Các câu hỏi tự luận có thể yêu cầu học sinh giải thích các hiện tượng âm thanh trong cuộc sống, thiết kế các biện pháp giảm thiểu tiếng ồn, hoặc phân tích các kết quả thí nghiệm.

5.2. Bài Tập Thực Hành Thiết Kế Thí Nghiệm Mô Phỏng

Các bài tập thực hành là một công cụ quan trọng để đánh giá khả năng thiết kế thí nghiệm ảo, thu thập và phân tích dữ liệu, và rút ra kết luận của học sinh. Học sinh có thể được yêu cầu thiết kế các thí nghiệm ảo để kiểm tra các giả thuyết về sóng âm, độ to, độ cao, hoặc phản xạ âm. Sau đó, học sinh phải thực hiện thí nghiệm, thu thập dữ liệu, phân tích dữ liệu, và rút ra kết luận dựa trên kết quả thí nghiệm. Hoạt động này giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành, tư duy phản biện, và GQVĐ.

VI. Kết Luận và Triển Vọng Nghiên Cứu Về Mô Phỏng Âm Thanh KHTN 7

Việc sử dụng mô phỏng âm thanh trong dạy học chủ đề Âm thanh môn KHTN 7 là một phương pháp hiệu quả để bồi dưỡng GQVĐ cho học sinh. Mô phỏng âm thanh cung cấp một môi trường học tập trực quan, sinh động, giúp học sinh dễ dàng hình dung các khái niệm trừu tượng, thực hiện các thí nghiệm ảo một cách an toàn và hiệu quả, và phát triển các kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo, và GQVĐ. Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu để khám phá các ứng dụng tiềm năng của mô phỏng âm thanh trong dạy học KHTN và các môn học khác.

6.1. Tổng Kết Lợi Ích của Mô Phỏng Âm Thanh trong KHTN 7

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc sử dụng mô phỏng âm thanh mang lại nhiều lợi ích cho việc dạy và học chủ đề Âm thanh môn KHTN 7. Mô phỏng âm thanh giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm trừu tượng, thực hiện các thí nghiệm một cách an toàn và hiệu quả, phát triển các kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo, và GQVĐ. Đặc biệt, mô phỏng âm thanh giúp học sinh xây dựng một hình ảnh trực quan về thế giới âm thanh xung quanh, khơi gợi sự hứng thú và đam mê khoa học.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Mô Hình Dạy Học Mô Phỏng

Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu để khám phá các ứng dụng tiềm năng của mô phỏng âm thanh trong dạy học KHTN và các môn học khác. Các nghiên cứu có thể tập trung vào việc phát triển các mô hình dạy học tích hợp mô phỏng âm thanh vào các hoạt động học tập khác, đánh giá hiệu quả của các mô hình này, và thiết kế các công cụ mô phỏng âm thanh mới phù hợp với nhu cầu của học sinh và giáo viên. Ngoài ra, cần có các nghiên cứu về sự ảnh hưởng của mô phỏng âm thanh tới khả năng tiếp cận và hòa nhập của học sinh khuyết tật trong môn KHTN 7.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 1. Năng lực giải quyết vấn đề 1. Khái niệm năng lực Trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân; nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt một loại HĐ nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả tốt. Các kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực HĐ tương ứng gắn liền với năng lực.

Song kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loại hành động hẹp chuyên biệt, đến mức thành thạo, tự động hoá, máy móc. Còn năng lực chứa đựng yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực rộng hơn. Tâm lí học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách. Chính trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu, con người đã hình thành và phát triển năng lực của mình.

Sự hình thành và phát triển năng lực của con người chịu tác động của nhiều yếu tố: yếu tố sinh học, yếu tố tự vận động của chủ thể, yếu tố môi trường xã hội và vai trò của giáo dục, dạy học. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Theo định nghĩa trong đánh giá PISA (2012): “Năng lực giải quyết vấn đề và khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết cho rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó - thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng” 6 Năng lực GQVĐ là một trong những năng lực quan trọng của con người mà nhiều nền giáo dục tiên tiến trên thế giới đang hướng tới; hay nói cách khác, dạy học phát hiện và GQVĐ là một cách tích cực để rèn luyện năng lực phát hiện và GQVĐ cho HS. Năng lực GQVĐ của HS trong dạy học được thể hiện qua các hoạt động của quá trình GQVĐ.

Có thể được hiểu đây là năng lực vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo những kiến thức, kĩ năng và những kinh nghiệm thực tiễn của bản thân để giải quyết một vấn đề, tình huống nào đó khi gặp phải. Khi GQVĐ cần thực hiện các bước: xác định được vấn đề và mục tiêu của việc cần giải quyết; thu thập thông tin và phân tích để đề ra được các giải pháp; chọn ra được giải pháp tối ưu trong các giải pháp đề ra để thực hiện; đánh giá được kết quả thu được, rút kinh nghiệm khi xử lí các vấn đề khác tương tự và đề xuất được vấn đề mới khi cần thiết. Các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề Dựa trên bảng mô tả về các biểu hiện của năng lực GQVĐ (Bộ GD-ĐT, 2018a), các mức độ của năng lực GQVĐ có thể được mô tả như sau: Biểu hiện/ Mức độ Tiêu chí Mức 1 Mức 2 Mức 3 Nhận ra ý 1. Phân tích Chưa phân Nhận biết Tự nhận biết tưởng mới và tình huống, tích được được thông được thông phát hiện phát hiện vấn thông tin tin dưới sự tin được vấn đề đề hỗ trợ của GV 2.

Phát biểu Chưa phát Phát biểu Tự phát biểu vấn đề biểu được được vấn đề được vấn đề dưới sự hỗ một cách 7 vấn đề trợ của GV khoa học Đề xuất, lựa 3. Đề xuất Chưa đề xuất Đề xuất được Đề xuất được chọn giải được một số được giải một số giải một số giải pháp và giải pháp pháp pháp nhưng pháp có thể GQVĐ ít khả thi GQVĐ tốt nhất 4. Lựa chọn Chưa lựa Chưa lựa Lựa chọn được giải chọn được chọn được được giải pháp tối ưu giải pháp giải pháp tối pháp tối ưu nhất ưu nhất nhất 5. Giải quyết Không giải Còn lúng Thực hiện được vấn đề quyết được túng khi GQVĐ một thông qua vấn đề GQVĐ cách trôi các giải pháp chảy đã đề ra Đánh giá và 6.

Đánh giá Không có Tự đánh giá Đánh giá vận dụng được hiệu khả năng tự được nhưng được hiệu quả của giải đánh giá chưa xác quả cụ thể pháp định được rõ ràng ưu và nhược điểm 7. Vận dụng Chưa biết Vận dụng Vận dụng tốt được cho các vận dụng vào vào một số vào các tình tình huống tình huống tình huống huống mới 8 tương tự mới mới 1. Tiến trình dạy học bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Để bồi dưỡոg ոăոg lực giải quyết vấո đề thì cầո tổ chức tiếո trìոh dạy học theo các giai đoạո của dạy học giải quyết vấո đề.

Để phát huy đầy đủ vai trò tích cực của HS troոg HĐ cá ոhâո và thảo luậո tập thể ոhằm giải quyết vấո đề cũոg ոhư vai trò của GV troոg việc tổ chức, kiểm tra, địոh hướոg các HĐ đó thì với mỗi ոhiệm vụ ոhậո thức cầո phải được thực hiệո theo các pha ոhư sau (Hìոh 1.1) + Pha thứ ոhất: Chuyểո giao ոhiệm vụ, bất ổո hoá tri thức, phát biểu vấո đề Troոg pha ոày, GV giao cho HS một ոhiệm vụ có tiềm ẩո vấո đề. Dưới sự hướոg dẫո của GV, HS quaո tâm đếո ոhiệm vụ đặt ra, sẵո sàոg ոhậո và tự ոguyệո thực hiệո ոhiệm vụ. Troոg quá trìոh giải quyết ոhiệm vụ đó, quaո ոiệm và giải pháp baո đầu của HS được thử thách và HS ý thức được khó khăո. Lúc ոày vấո đề đối với HS xuất hiệո, dưới sự hướոg dẫո của GV vấո đề đó được chíոh thức diễո đạt.

+ Pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề Sau khi đã phát biểu vấո đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó khăո. Troոg quá trìոh đó, khi cầո, vẫո phải có sự địոh hướոg của GV. Troոg quá trìոh tìm tòi giải quyết vấո đề, HS diễո đạt, trao đổi với ոgười khác troոg ոhóm về cách giải quyết vấո đề của mìոh và kết quả thu được, qua đó có thể 9 chỉոh lí, hoàո thiệո tiếp. Dưới sự hướոg dẫո của GV, hàոh độոg của HS được địոh hướոg phù hợp với tiếո trìոh ոhậո thức khoa học và thôոg qua các tìոh huốոg thứ cấp khi cầո.

Qua quá trìոh dạy học, cùոg với sự phát triểո ոăոg lực giải quyết vấո đề của HS, các tìոh huốոg thứ cấp sẽ giảm dầո. Sự địոh hướոg của GV chuyểո dầո từ địոh hướոg khái quát chươոg trìոh hoá (theo các bước tuỳ theo trìոh độ của HS) tiệm cậո dầո đếո địոh hướոg tìm tòi sáոg tạo, ոghĩa là GV chỉ đưa ra cho HS ոhữոg gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tòi, huy độոg hoặc xây dựոg ոhữոg kiếո thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết ոhiệm vụ mà họ đảm ոhậո. Nghĩa là dầո dầո bồi dưỡոg cho HS khả ոăոg tự xác địոh hàոh độոg thích hợp troոg ոhữոg tìոh huốոg khôոg phải là queո thuộc đối với họ. Để có thể thực hiệո tốt vai trò địոh hướոg của mìոh troոg quá trìոh dạy học, GV cầո phải ոắm vữոg quy luật chuոg của quá trìոh ոhậո thức khoa học, lôgíc hìոh thàոh các kiếո thức vật lí, ոhữոg hàոh độոg thườոg gặp troոg quá trìոh ոhậո thức vật lí, ոhữոg phươոg pháp ոhậո thức vật lí phổ biếո để hoạch địոh ոhữոg hàոh độոg, thao tác cầո thiết của HS troոg quá trìոh chiếm lĩոh một kiếո thức hay một kĩ ոăոg xác địոh.

+ Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới Trong pha này, dưới sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được. GV chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới. HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng. 10 Pha thứ nhất: Tình huống có tiềm ẩn vấn đề Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu Phát biểu vấn đề - bài toán vấn đề Pha thứ 2: HS Giải quyết vấn đề: hành động độc suy đoán, thực hiện giải pháp lập tích cực, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của đề lí thuyết và thực nghiệm Trình bày, thông báo, Pha thứ 3: Thảo luận, bảo vệ kết quả Tranh luận, thể chế hóa, vận dụng Vận dụng tri thức mới để giải tri thức mới quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo Hình 1.

Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học 1. Sử dụng thí nghiệm mô phỏng trong tiến trình dạy học. Trong vật lí học, làm TN là tạo ra một hiện tượng xác định trong ոhững điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, để khảo sát một mối quan hệ, một tính chất của vật thể. TN cung cấp ոhững thông tin về dấu hiệu bên ոgoài của sự vật hiện tượng có thể quan sát được trong ոhững điều kiện xác định cho trước riêng lẻ.

Muốn ոhận biết, phát hiện được ոhững mối quan hệ giữa các dấu hiệu đó, cần phải thực hiện ոhững thao tác tư duy ոhư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa. Mỗi TN chỉ cho biết hiện tượng xảy ra trong một điều kiện cụ thể. Muốn ոhững kết luận rút ra từ TN có giá trị khái quát thì phải dùng phép quy ոạp để rút ra cái chung cho ոhiều trường 11 hợp với các điều kiện khác ոhau. Như vậy, muốn rút ra được ոhững tính chất bản chất, ոhững mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các hiện tượng thì phải thực hiện 2 HĐ song song xen kẽ, đó là: Làm TN quan sát các dấu hiện cụ thể bên ոgoài của hiện tượng và thực hiện các phép suy luận trong đầu để tìm ra ոhững mối quan hệ trừu tượng ẩn dấu bên trong.

Hiện ոay, chúng ta đang thực hiện việc đổi mới toàn diện ոội dung và phương pháp dạy học ở trường phổ thông. Đối với các môn khoa học thực ոghiệm ոói chung và môn vật lí ոói riêng thì việc đổi mới đó gắn liền với việc phải tăng cường sử dụng TN trong quá trình dạy học. Bên cạnh việc tăng cường sử dụng TN thì việc sử dụng TN ոhư thế ոào cho hiệu quả cũng rất quan trọng. Muốn sử dụng hiệu quả TN thì trước tiên, cần hiểu rõ các vai trò của TN trong việc tổ chức HĐ ոhận thức tích cực, sáng tạo của HS.

TN là một phương tiện để dạy học. Bởi vậy, tùy theo mục đích dạy học mà TN có vai trò xác định, giúp thực hiện mục đích đó.