Tài liệu Dạy học phần “điện học” vật lý 11 trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN NGỌC THẮNG TRẦN NGỌC THẮNG DẠY HỌC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG GÓP PHẦN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. MAI VĂN TRINHMai Văn Trinh 2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ Nguyễn Thị NhNGUYị NGHỆ AN - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình khoa học nào. Nghệ An, tháng 5 năm 2020 Tác giả luận án Trần Ngọc Thắng ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và học tập tại Trường Đại học Vinh tôi đã nhận được những sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, cô giáo hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Trinh và PGS.TS Nguyễn Thị Nhị đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cám ơn tập thể các thầy cô giáo Chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học Bộ môn Vật lí, Ngành Vật lí - Viện Sư phạm Tự nhiên, Phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện cho tôi học, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân cám ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo, các em học sinh ở Trường THPT Đồng Xoài và các trường THPT tại Tỉnh Bình Phước tham gia vào quá trình khảo sát và thực nghiệm sư phạm và các hoạt động khác trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin chân thành cám ơn cơ quan, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, động viên tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Nghệ An, tháng 5 năm 2020 Tác giả Trần Ngọc Thắng iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ HS Học sinh GV Giáo viên DHTCĐ Dạy học theo chủ đề NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề THPT Trung học phổ thông ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. iii DANH MỤC BẢNG ...........................................................................................vii DANH MỤC HÌNH .............................................................................................ix MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 CHƯƠNG 0. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................... 7 0.1. Các nghiên cứu về dạy học theo chủ đề ........................................................ 7 0.1.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới .......................................................... 7 0.1.2. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................... 9 0.2. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề ............................................................................................ 12 0.2.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 12 0.2.2. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam ......................................................... 16 0.3. Một số vấn đề tiếp tục nghiên cứu ............................................................... 20 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ............................. 22 1.1. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề....................................................... 22 1.1.1. Năng lực..................................................................................................... 22 1.1.2. Vấn đề và giải quyết vấn đề ...................................................................... 23 1.1.3. Năng lực giải quyết vấn đề........................................................................ 25 1.1.4. Các thành tố năng lực giải quyết vấn đề ................................................... 25 1.2. Dạy học theo chủ đề ..................................................................................... 29 1.2.1. Khái niệm dạy học theo chủ đề ................................................................. 29 1.2.2. Xây dựng nội dung dạy học theo chủ đề .................................................. 32 1.2.3. Tiến trình dạy học theo chủ đề .................................................................. 37 v 1.3. Dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ................................................................................................................ 42 1.3.1. Biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề môn Vật lí ở trường THPT ............................................................................. 42 1.3.2. Cơ hội bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học theo chủ đề môn vật lí ở trường THPT ............................................................... 45 1.4. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề ................ 49 1.4.1. Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề ................................................................................................................... 49 1.4.2. Xây dựng thang đo năng lực giải quyết vấn đề ........................................ 50 1.4.3. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề ........................................................................................................... 53 1.4.4. Xây dựng đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề ................................................................................................................... 61 1.5. Khảo sát thực trạng việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề và dạy học theo chủ đề ở trường trung học phổ thông .......................................................... 65 1.5.1. Mục đích điều tra ....................................................................................... 65 1.5.2. Đối tượng khảo sát .................................................................................... 65 1.5.3. Phương pháp điều tra................................................................................. 66 1.5.4. Kết quả điều tra.......................................................................................... 66 1.5.5. Đánh giá chung .......................................................................................... 69 Kết luận chương 1................................................................................................ 71 CHƯƠNG 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH ................................................................................................. 73 2.1. Phân tích nội dung kiến thức dòng điện trong các môi trường vật lí lớp 11 trung học phổ thông (xem phụ lục 3) .................................................................. 73 2.2. Đề xuất một số nội dung tổ chức dạy học theo chủ đề về dòng điện trong các môi trường ..................................................................................................... 73 vi 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học theo chủ đề chương dòng điện trong các môi trường vật lí 11 trung học phổ thông theo hướng bồi dưỡng năng giải quyết vấn đề cho học sinh .................................................................................................... 77 2.3.1. Chủ đề 1: Dẫn điện của kim loại............................................................... 77 2.3.2. Chủ đề 2: Điện phân .................................................................................. 93 2.3.3. Chủ đề 3: Phóng điện trong chất khí .....................................................110 2.3.4. Chủ đề 4: Linh kiện bán dẫn (Phụ lục 4) ...............................................128 Kết luận chương 2..............................................................................................129 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.....................................................130 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm.................................................................130 3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ...............................................................130 3.2.1. Giáo viên tham gia thực nghiệm .............................................................130 3.2.2. Học sinh tham gia thực nghiệm ..............................................................130 3.3. Phương pháp triển khai thực nghiệm sư phạm ..........................................131 3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm .................................................................132 3.5. Nội dung do, công cụ, phương pháp và thang đo ......................................132 3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................................................133 3.6.1. Thực nghiệm sư phạm vòng 1.................................................................133 3.6.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 2.................................................................137 3.6.3. Kết quả định lượng ..................................................................................149 Kết luận chương 3.............................................................................................168 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................170 NHỮNG CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ ......................................................................................................................172 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................172 PHỤ LỤC ..........................................................................................................184 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 0.1. Tóm tắt các bước giải quyết vấn đề theo các khung lí thuyết ........ 14 Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ............................................... 28 Bảng 1.2. Cơ hội bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học theo chủ đề ...................................................................................................... 47 Bảng 1.3. Tiêu chí đánh giá các thành tố NLGQVĐ trong DHTCĐ.............. 51 Bảng 1.4. Bảng kiểm quan sát đánh giá NLGQVĐ trong DHTCĐ................ 54 Bảng 1.5. Phiếu hỏi tự đánh giá NLGQVĐ của HS trong DHTCĐ .............. 56 Bảng 1.6. Phiếu dùng cho GV đánh giá sản phẩm của HS............................... 56 Bảng 1.7. Phiếu dùng cho HS tự đánh giá sau khi hoàn thành sản phẩm ....... 59 Bảng 1.8: Bảng cấp độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề ........................ 63 trong dạy học theo chủ đề ............................................................................... 63 Bảng 1.9. Mức độ điểm theo cấp độ phát triển NLGQVĐ của HS ................ 64 Bảng 2.1. Kiến thức tích hợp và một số ngành nghề, sản xuất kinh doanh .... 75 Bảng 3.1. Thông kê các trường và các lớp thực nghiệm .............................. 130 Bảng 3.2. Xếp loại học lực của 4 học sinh được theo dõi ............................ 130 Bảng 3.3. Các chủ đề thực nghiệm sư phạm ................................................. 132 Bảng 3.4. Bảng nội dung đo, công cụ đo, phương pháp đo, thang đo .......... 132 Bảng 3.5. Thống kê kết quả đạt được về năng lực phát hiện vấn đề của 109 HS .................................................................................................................. 150 Bảng 3.6. Thống kê kết quả đạt được về năng lực đề xuất giải pháp của 109 HS .................................................................................................................. 151 Bảng 3.7. Thống kê kết quả đạt được về năng lực thực hiện giải pháp của 109 HS .................................................................................................................. 151 Bảng 3.8. Thống kê kết quả đạt được về năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng của 109 HS ........................................................................................... 152 Bảng 3.9. Kết quả đạt được về năng lực phát hiện vấn đề của 4 HS ............ 153 viii Bảng 3.10. Kết quả đạt được về năng lực đề xuất giải pháp của 4 HS ......... 154 Bảng 3.11. Kết quả đạt được về năng lực thực hiện giải pháp của 4 HS ..... 155 Bảng 3.12. Kết quả đạt được về năng lực thực hiện giải pháp của 4 HS ..... 155 Bảng 3.13. Cấp độ đạt được về NLGQVĐ của HS Lê Thị Tuyết Vy ......... 157 Bảng 3.14. Cấp độ đạt được về NLGQVĐ của HS Quách Thị Thu Thảo ... 158 Bảng 3.15. Cấp độ đạt được về NLGQVĐ của HS Mai Quang Anh ........... 159 Bảng 3.16. Cấp độ đạt được về NLGQVĐ của HS Vũ Tất Đạt ................... 160 Bảng 3.17. Kết quả đạt được của 4 HS về sản phẩm trải nghiệm sau mỗi chủ đề ................................................................................................................... 161 Bảng 3.18. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra ....................... 163 Bảng 3.19. Bảng phân phối tần suất.............................................................. 163 Bảng 3.20. Bảng phân phối tần suất lũy tích ................................................ 164 Bảng 3.21. Tổng hợp các tham số thống kê .................................................. 166 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ xây dựng nội dung chủ đề dạy học ....................................... 34 Hình 1.2. Dạng khái quát của sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề, xây dựng một kiến thức cụ thể ........................................................... 38 Hình 1.3. Sơ đồ tiến trình dạy học theo chủ đề (với định hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS) ................................................................ 40 Hình 1.4. Sự cụ thể hóa của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề ..................................................................................................................... 46 Hình 1.5. Sơ đồ đánh giá kết quả đầu ra của NLGQVĐ của HS trong DHTCĐ . 50 Hình 1.6. Biểu đồ đường phát triển NLGQVĐ lí tưởng ................................. 64 Hình 2.1. Các chủ đề trong chương dòng điện trong các môi trường ............ 74 Hình 3.1. Biểu đồ so sánh sự phát triển năng lực phát hiện vấn đề của 4 HS..... 153 Hình 3.2. Biểu đồ so sánh sự phát triển năng lực đề xuất giải pháp của 4 HS . 154 Biểu đồ 3.3. Biểu đồ so sánh sự phát triển năng lực thực hiện giải pháp của 4 HS .................................................................................................................. 155 Hình 3.4. Biểu đồ so sánh sự phát triển năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng của 4 HS ............................................................................................................... 156 Hình 3.5. Đường phát triển năng lực của HS Lê Thị Tuyết Vy................... 157 Hình 3.6. Đường phát triển năng lực của HS Quách Thị Thu Thảo ............. 158 Hình 3.7. Đường phát triển năng lực của HS Mai Quang Anh..................... 159 Hình 3.8. Đường phát triển năng lực của HS Vũ Tất Đạt ............................. 160 Hình 3.9. Biểu đồ so sánh điểm số NLGQVĐ và điểm số khi thực hiện dự án 162 Hình 3.10. Đồ thị phân phối tần suất ........................................................... 163 Hình 3.11. Biểu đồ phân phối tần suất ......................................................... 164 Hình 3.12. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích .............................................. 164 Hình 3.13. Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích ............................................. 165 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Giáo dục Việt Nam đang từng bước đổi mới theo xu thế chung của giáo dục thế giới “Chuyển từ giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học” [21, tr.10]; phải chuyển đổi căn bản toàn bộ nền giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực người học, biết vận dụng tri thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn…[61]. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ XII đã xác định, Đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ mục tiêu, chương trình, nội dung, phương pháp, hình thức giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển năng lực và phẩm chất của người học. Tiếp tục đổi mới nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề, tăng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn [62]. Chương trình Giáo dục phổ thông năm 2018 xác định “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp HS phát triển hài hòa về thể chất và tinh thần, trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp và học tập suốt đời, có phẩm chất tốt đẹp và năng lực cần thiết để trở thành công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hóa cần cù, sáng tạo. Trong đó các phẩm chất chủ yếu cần hình thành là yêu đất nước, yêu con người, chăm học, trung thực, chăm làm, trách nhiệm. Các năng lực cần hình thành cho HS là các năng lực chung như năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, NLGQVĐ và sáng tạo; các năng lực chuyên môn và năng lực chuyên biệt…” [3, tr.10]. Với mục tiêu đó giáo dục nước nhà đang hướng đến hình thành các hệ thống năng lực cho người học như năng lực tự chủ và tự học, NLGQVĐ và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tin học, năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thể chất, năng lực thẩm mỹ, năng lực công nghệ, năng lực khoa học. Ở mỗi bộ môn, HS còn được chú trọng bồi dưỡng năng lực đặc biệt tương ứng. Tuy nhiên, đánh giá trong chiến lược phát triển giáo dục từ 2011 – 2020 thì nền giáo dục nước ta hiện nay, nội dung trong chương trình giáo dục ở các cấp học và trình độ đào tạo vẫn còn không thiết thực, nặng về lí thuyết, nhẹ về thực hành, 2 chưa gắn với yêu cầu xã hội, chưa phù hợp với nhu cầu và khả năng học tập của mọi đối tượng HS, phương pháp dạy học về cơ bản vẫn theo lối truyền thụ một chiều, đòi hỏi người học phải ghi nhớ máy móc, không phát triển được phẩm chất và năng lực của người học [5], [20]. Như vậy, dạy học định hướng phát triển năng lực về bản chất là coi trọng thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS vận dụng những kiến thức, kĩ năng một cách tự tin, hiệu quả và thích hợp trong hoàn cảnh phức hợp có biến đổi khi học tập ở nhà trường và trong đời sống thực tiễn. Việc dạy học thay vì chỉ dừng ở hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực ở HS thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là trên cơ sở kiến thức, kĩ năng được hình thành thì phải phát triển được khả năng thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học. Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành khoa học, kĩ thuật và công nghệ. Sự phát triển của khoa học vật lí gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học, kĩ thuật và công nghệ. Vì vậy, những hiểu biết và nhận thức về vật lí có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt là trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Môn vật lí có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục phổ thông. Việc dạy học môn vật lí có nhiệm vụ cung cấp cho HS một hệ thống kiến thức vật lí cơ bản ở trình độ phổ thông, bước đầu hình thành cho HS những kĩ năng và thói quen làm việc khoa học; góp phần phát huy các năng lực, phẩm chất về nhân cách của HS và mục tiêu giáo dục đề ra. Môn vật lí có những khả năng to lớn trong việc rèn luyện cho HS tư duy, hình thành họ niềm tin về bản chất khoa học, hiện tượng tự nhiên cũng như khả năng nhận thức của con người và khả năng ứng dụng khoa học để đẩy mạnh sản xuất, cải thiện đời sống [2]. Trong dạy học vật lí hiện nay ở các trường THPT thì hoạt động đổi mới phương pháp dạy học ở THPT vẫn chưa mang lại hiệu quả cao. Truyền thụ tri thức một chiều vẫn là phương pháp dạy học chủ đạo của nhiều GV. Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho HS thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm nhiều. 3 Ở Việt Nam trong giai đoạn triển khai chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, có nhiều kiểu tổ chức dạy học tích cực khác nhau đang được chú ý triển khai với mục tiêu phát triển năng lực và phẩm chất cho người học. Các kiểu tổ chức dạy học được sử dụng nhằm góp phần vào việc bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS như: DHTCĐ, dạy học theo góc, dạy học theo LAMMAP, dạy học theo dự án… Trong đó, kiểu DHTCĐ là kiểu dạy học có sự kết hợp giữa kiểu dạy học truyền thống và dạy học hiện đại, ở đó tiến trình dạy học được thiết kế theo hoạt động học của HS, lấy HS làm trung tâm, nội dung kiến thức được thiết kế dạng chủ đề không gò bó về mặt thời gian, tăng cường hoạt động trải nghiệm, tự học, vận dụng kiến thức vào thực tiễn gắn liền với đời sống và sản xuất kinh doanh. Giúp HS tìm kiếm ý tưởng mới, rèn luyện các kỹ năng, khả năng tìm kiếm, khả năng xử lí thông tin và các kỹ năng mềm khác. Đây là kiểu dạy học chúng tôi chọn để đưa vào đề tài nghiên cứu với mục đích góp phần bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS khi học môn vật lí THPT hiện nay đồng thời đáp ứng được yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông 2018. Phần điện học vật lí 11 đề cập tới các hiện tượng liên quan đến tương tác giữa các điện tích đứng yên và chuyển động gọi chung là hiện tượng điện từ và các quy luật chi phối các hiện tượng này như sự dẫn điện trong các môi trường như kim loại, chất điện phân, chất khí, chất bán dẫn. Đặc biệt các hiện tượng này rất phổ biến trong tự nhiên, rất phong phú và đa dạng. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong khoa học và kỹ thuật, cũng như trong cuộc sống và sản xuất kinh doanh. Điều này cho phép GV thiết kế chủ đề học tập và tố chức cho HS các hoạt động gắn với thực tiễn, tạo ra nhiều cơ hội để bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS. Với ý tưởng đó chúng tôi đã chọn đề tài luận án: Dạy học phần “Điện học” vật lý 11 Trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh để làm đề tài nghiên cứu của luận án. 2. Mục đích nghiên cứu Tổ chức tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” chương trình vật lí 11 trung học phổ thông nhằm góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 Đối tượng: - Hoạt động dạy và học phần “Điện học” Vật lí 11 THPT. - Hoạt động dạy học theo chủ đề. - Dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Phạm vi: - Chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 THPT. 4. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức được tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” môn vật lí 11 trung học phổ thông thì có thể bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận về tổ chức DHTCĐ, bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS trong dạy học vật lí. - Khảo sát thực tiễn thực trạng tổ chức DHTCĐ với việc bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS trong dạy học vật lí THPT hiện nay. - Đề xuất các biện pháp tổ chức DHTCĐ theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí. - Phân tích nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 THPT. - Thiết kế các chủ đề và kế hoạch tổ chức dạy học các chủ đề chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 THPT. - Thiết kế tiêu chí, công cụ đánh giá NLGQVĐ của HS trong DHTCĐ. - Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của việc tổ chức DHTCĐ. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo về dạy học và đổi mới kiểm tra đánh giá để nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT. - Nghiên cứu các sách, bài báo, tạp chí chuyên ngành, các luận án, luận văn 5 có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu tài liệu về giáo dục học, tâm lý học, cơ sở lí luận về DHTCĐ với việc bồi dưỡng NLGQVĐ. - Nghiên cứu chương trình, tài liệu dạy học vật lí THPT. 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Khảo sát, điều tra thực trạng việc tổ chức DHTCĐ định hướng phát triển năng lực và việc bồi dưỡng NLGQVĐ của HS trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay. - Nghiên cứu một số phương pháp dạy học vật lí đang được sử dụng phổ biến ở một số trường THPT; những khó khăn khi thiết kế bài học theo chủ đề; khó khăn khi tổ chức hoạt động nhận thức cho HS khi dạy phần Dòng điện trong các môi trường. 6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình DHTCĐ đã soạn với việc bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS. 6.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm khi đánh giá NLGQVĐ của HS trong quá trình học tập. 7. Những đóng góp của luận án 1) Về mặt lí luận: - Hệ thống hóa cơ sở lí luận của DHTCĐ trong dạy học vật lí THPT, phân tích quan điểm của việc tổ chức DHTCĐ đối với chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và những định hướng của chương trình giáo dục phổ thông mới. - Hệ thống hóa cơ sở lí luận của NLGQVĐ trong dạy học vật lí THPT, xác định được các năng lực thành tố của NLGQVĐ trong DHTCĐ, các mức độ biểu hiện hành vi của các năng lực thành tố. - Đề xuất được tiến trình DHTCĐ góp phần bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS trong dạy học vật lí THPT. - Đề xuất bộ tiêu chí, công cụ đánh giá NLGQVĐ của HS khi tổ chức DHTCĐ môn vật lí trường THPT. 6 2) Về mặt thực tiễn: - Khảo sát thực trạng việc dạy học môn vật lí hiện nay ở 34 trường THPT trên địa bàn tỉnh Bình Phước, phân tích, đánh giá những số liệu thu thập được để tìm ra nhưng nguyên nhân và có những giải pháp phù hợp trong việc tổ chức DHTCĐ. - Phân tích được nội dung kiến thức phần “Dòng điện trong các môi trường” từ đó xây dựng thành 4 chủ đề học tập. - Thiết kế được 4 tiến trình tổ chức DHTCĐ theo hướng bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS. - Xây dựng được bộ tiêu chí và thang đo đánh giá NLGQVĐ của HS trong DHTCĐ. 8. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, danh mục các bài báo liên quan đến luận án, tài liệu tham khảo và phụ lục. Nội dung luận án gồm 04 chương: Chương 0: Tổng quan vấn đề nghiên cứu. Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn tổ chức dạy học theo chủ đề bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông. Chương 2: Tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện trong các môi trường” góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 7 CHƯƠNG 0 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 0.1. Các nghiên cứu về dạy học theo chủ đề 0.1.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới Đã có nhiều nghiên cứu về dạy học theo chủ đề ở trên thế giới và ở Việt nam. DHTCĐ là mô hình dạy học mà nội dung được xây dựng thành các chủ đề có ý nghĩa thực tiễn và thể hiện rõ sự liên môn, liên lĩnh vực (chủ đề tích hợp) để HS có thể phát triển các ý tưởng một cách toàn diện [93,tr.181]. Phòng nghiên cứu giáo dục NCREL (North Central Regional Educational Laboratory) cho rằng: Dạy học tích hợp hay DHTCĐ là cách tiếp cận giảng dạy liên ngành theo đó các nội dung giảng dạy liên ngành được trình bày theo các đề tài hoặc chủ đề [72, tr.39]. Trong chương trình dạy học của một số nước, DHTCĐ có nội dung được xây dựng ở các cấp độ khác nhau, tùy thuộc vào đặc điểm từng trường, từng cấp học, kế hoạch, khả năng của từng GV và cả mối liên hệ giữa các GV khác nhau [114], [115]. Ở các nước như Mỹ, các nước Tây Âu (như Pháp, Hà Lan...), Úc và các nước ở khu vực Đông Nam Á như Thái Lan, Indonesia, Singapo, Malaixia, Philipin... chương trình dạy học không còn tách rời các môn Vật lí, Hóa học, Sinh học ở cấp tiểu học và đầu cấp trung học cơ sở. Ở hai cấp học này, các môn học đó được tích hợp thành môn khoa học và chỉ tách ra ở lớp cuối cấp trung học cơ sở, thậm chí ở cấp THPT chương trình cũng được xây dựng thành các chủ đề tích hợp có ý nghĩa thực tiễn cao [93, tr.190], cụ thể như: Ở Pháp, chủ đề tích hợp trở thành quan điểm chỉ đạo xuyên suốt trong chương trình và tổ chức dạy học, việc định hướng này nhờ chuẩn năng lực cốt lõi, kỹ năng, thái độ chung, sử dụng các chủ đề hội tụ. Trong DHTCĐ có sự phối hợp nhiều phương thức tích hợp đa dạng như đa môn, liên môn, xuyên môn ở những mức độ khác nhau và hình thức tổ chức dạy học đa dạng, mở, linh hoạt [39]; ở Úc chương trình giáo dục tích hợp được áp dụng từ thập niên cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI. DHTCĐ với các nội dung tích hợp xây dựng trong chương trình giáo dục phổ thông dựa trên nền tảng xã hội đa văn hóa, đa chủng tộc gắn liền với các đặc thù về văn hóa, ngôn ngữ, xã hội của quốc gia [40]. Ở Nigeria, chương trình tích hợp trong khoa học tự nhiên đáp ứng mục tiêu thích ứng với xã hội, trách nhiệm xã hội, đạo đức 8 trong khoa học và năng lực trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn [106]. Tuy có nhiều nghiên cứu và quan điểm về DHTCĐ khác nhau nhưng nội dung xây dựng kiểu tích hợp trong DHTCĐ điển hình là các quan điểm [4, tr.18], cụ thể như: R.Forgaty (1991) gồm có 3 dạng và 10 cách tích hợp: Dạng 1 là trong khuôn khổ các môn riêng rẽ: (1) Chia thành các môn học (Fragmented) là sắp xếp các chủ đề thành các lĩnh vực truyền thống theo các môn đơn lẻ như trong vật lí các chủ đề cơ học, nhiệt học, điện học, quang học,...; (2) Kết nối (Connected) đó là tập trung kết nối vào các chi tiết, chủ đề nhỏ (phân môn) và tích hợp trong nội bộ môn học như kết nối chủ đề cơ năng, nhiệt năng, quang năng, điện năng... thành chủ đề năng lượng; (3) Lồng nhau (Nested) tích hợp lợi thế là sự liên kết kiến thức dạng đồng tâm như kiến thức vật lí được phát triển từ trung học cơ sở đến THPT; Dạng 2 là tích hợp liên môn, (4) Mô hình chuỗi tiếp nối (Sequenued Model) chủ đề là các bài học (đơn vị kiến thức) được dạy độc lập nhưng GV sắp xếp các chủ đề sao cho kiến thức các bài học có nội dung liên môn như kiến thức dòng điện trong chất điện phân bao gồm kiến thức vật lí, hóa học....; (5) Chia sẻ (Shared) là mô hình ghép nội dung hai ngành riêng biệt lại với nhau dựa trên một tiêu điểm chung để sắp xếp lại các nội dung chồng chéo (trùng lặp) và tổ chức lại thành một; (6) Nối mạng(Webbed) chương trình dạy học tiếp cận các chủ đề tích hợp các sự kiện lớn như văn hóa, khám phá, môi trường, tương tác, sáng chế...tạo điều kiện cho GV tìm ra những chủ đề, kiến thức và kỹ năng chung, như dạy học lồng ghép sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng, bảo vệ môi trường...; (7) Cách tiếp cận luồng (Threaded) để tích hợp là phương pháp tiếp cận chương trình mà ở đó ý tưởng lớn được mở rộng cho phép xâu chuỗi các kỹ năng duy, kỹ năng xã hội, kỹ năng nghiên cứu...là cách tiếp cận về tư duy xuyên suốt tất cả các môn học; (8) Tích hợp (Integrated) là quá trình pha trộn các nội dung học tập dựa trên việc tìm được các kiến thức, kĩ năng và thái độ chung cho môn học đó. Dạng 3: Tích hợp xuyên môn, (9) Nhúng chìm, đắm mình (Immersed) với phương pháp này, tích hợp được diễn ra bên trong người học, còn sự can thiệp bên ngoài ít hoặc không có, tích hợp các thông tin và dữ liệu tổng hợp để trả lời hoặc giải quyết một vấn đề khoa học ở đó một lĩnh vực được quan tâm đặc biệt, là niềm đam mê; (10) Nối mạng, 9 tạo ra nhiều kích thước và hướng trọng điểm, phương pháp này cho rằng chỉ người học mới định hướng quá trình tích hợp, có thể tự định hướng vào trọng tâm dựa vào nguồn dữ liệu cần thiết có cả trong các môn học và xuyên các môn học. Tóm lại, với quan điểm Forgaty hướng đến tích hợp thực hiện trong nội môn học; tích hợp được thực hiện qua việc xây dựng các chủ đề và tích hợp có thể dẫn đến việc xây dựng môn học mới. Theo Susan M.drake (1993) và Xavier Rogier, có quan điểm chung về tích hợp môn học là từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao gồm 4 loại chính: (1) tích hợp nội môn học, ưu tiên các nội dung các môn học nhằm duy trì các môn học riêng rẽ; (2) tích hợp đa môn học, có các chủ đề, các vấn đề chung giữa các môn học tuy rằng các môn học vẫn nghiên cứu độc lập; (3) tích hợp liên môn học trong đó có sự phối hợp sự đóng góp nhiều môn học, giữa chúng có những chủ đề, vấn đề, những khái niệm lớn và ý tưởng lớn chung; (4) tích hợp xuyên môn học, là cách tiếp cận cuộc sống thực và phù hợp với HS mà không xuất phát từ môn học. Đặc điểm khác với liên môn là ngữ cảnh cuộc sống thực, dựa vào vấn đề, HS là người đưa ra vấn đề, HS là nhà nghiên cứu. Như vậy, điểm chung của các quan điểm DHTCĐ là sự tích hợp được phân biệt ở ba mức độ: Tích hợp nội môn học; tích hợp đa môn học (thấy rõ ở bậc tiểu học trong môn khoa học tự nhiên và xã hội); tích hợp liên môn hoặc tích hợp xuyên môn. Đây là các quan điểm được nhiều tác giả sử dụng để xây dựng mô hình DHTCĐ với các nội dung mang ý nghĩa thực tiễn với các mức độ khác nhau. 0.1.2. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam, từ thập niên 90 của thế kỷ XX trở lại đây, vấn đề xây dựng chủ đề dạy học tích hợp ở những mức độ khác nhau được thử nghiệm và áp dụng chủ yếu ở bậc tiểu học và trung học cơ sở. Cách tiếp cận tích hợp trong việc xây dựng chương trình giáo dục phổ thông ở nước ta bắt đầu từ cuộc cải cách giáo dục lần thứ 3 (1979), đây là lần đầu tiên kiến thức về môn khoa học Tự nhiên và Xã hội được đưa vào học từ lớp 1 đến lớp 5 gồm 7 chủ đề: Gia đình, Trường học, Quê hương, Thực vật, Động vật, Cơ thể người, Bầu trời và Trái đất [23, tr.30]. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [3], được thiết kế thành hai giai 10 đoạn: Giáo dục cơ bản từ tiểu học đến trung học cơ sở các môn học được thiết kế theo hướng tích hợp như Lịch sử và Địa lí; Khoa học tự nhiên; Tự nhiên và Xã hội...; còn giai đoạn định hướng nghề nghiệp ở bậc THPT các môn học được tách rời thành các học phần, các chủ đề gồm các môn riêng rẽ như Lịch sử, Địa lí, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Hoạt động trải nghiệm... ở đó HS được lựa chọn học phần, chủ đề phù hợp với các nguyện vọng của bản thân và khả năng tổ chức của nhà trường. Hiện nay, nghiên cứu về DHTCĐ nhìn chung chưa được nhiều, chỉ dừng lại ở những thử nghiệm ở bậc tiểu học và trung học cơ sở, còn bậc THPT mới là những định hướng chung được đề cập đến trong một số tài nghiên cứu như [4], [24], [31], [72], [92],...Ngoài ra, dạy học theo tích hợp còn được một số tác giả đi sâu nghiên cứu trong các Luận án, Tạp chí khoa học với các lĩnh vực khác nhau cụ thể như: Dương Tiến Sỹ (1998), Giáo dục bảo vệ môi trường qua giảng dạy học Sinh thái học lớp 11 ở trung học phổ thông Việt Nam, tác giả đi sâu nghiên cứu việc tích hợp lồng ghép giáo dục môi trường trong dạy học Sinh thái học và đưa ra khái niệm tích hợp trong dạy học [74]; Dương Kỳ Loan (2016), Giáo dục môi trường trong dạy học sinh học lớp 6 ở trường trung học cơ sở. Tác giả trung xây dựng các chủ đề tích hợp giáo dục môi trường vào nội dung kiến thức sinh học lớp 6 và đưa ra quy trình xây dựng chủ đề Sinh học để tích hợp giáo dục môi trường trong dạy sinh học [50] và ở nhiều môn học khác nhau trên các tạp chí có một số nghiên cứu như [86], [51], [14], [90], [31], [79]... các nghiên cứu đưa ra các quan niệm về tích hợp, dạy học tích hợp, DHTCĐ, quy trình xây dựng chủ đề tích hợp liên môn theo đặc thù của từng môn học khác nhau. Đối với môn vật lí, nhóm tác giả [16] đưa ra 7 bước thực hiện quy trình dạy học chủ đề tích hợp “Mắt” ở trường trường trung học cơ sở nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn; Nguyễn Văn Biên [17] đưa ra các mức độ tích hợp trong các môn học gồm 4 quan điểm tích hợp là đơn môn, đa môn, liên môn, xuyên môn và đưa ra 7 bước để xây dựng chủ đề tích hợp xuất phát từ một vấn đề thực tiễn; tác giả Đỗ Hương Trà [92] và [94], đưa ra các nguyên tắc khi thực hiện dạy học tích hợp, tiến trình sư phạm trong dạy học tích hợp liên môn và nghiên cứu về DHTCĐ và khả năng áp dụng vào dạy học vật lí ở trường phổ thông. Hay tác giả