Bài viết đưa ra tiến trình khoa học xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ ở một số nội dung phần vật lí hạt nhân nhằm phát triển NL GQVĐ của SV như một ví dụ minh họa. Kết quả của bài báo giúp cho các giảng viên (GV) tham khảo trong giảng dạy Vật lí đại cương và các học phần khác nhằm đáp ứng chuẩn đầu ra của ngành học.
Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 Quy trình xây dựng giảng theo kiểu dạy học giải vấn đề số nội dung phần vật lí hạt nhân The process of building a lecture in the style of problem-solving teaching in some contents of nuclear physics Nguyễn Thị Thanh Huyền1*, Bùi Đức Hiến2 Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu Công ty Liên Doanh Việt - Nga Vietsovpetro * Email tác giả liên hệ: [huyenntt@bvu.edu.vn] THÔNG TIN Ngày nhận: 05/08/2021 Ngày nhận lại: 01/12/2021 Duyệt đăng: 14/01/2022 Từ khóa: Năng lực giải vấn đề, dạy học giải vấn đề, vật lí hạt nhân, giảng TĨM TẮT Tiếp cận với xu hướng chung giới, Việt Nam trình xây dựng chương trình giáo dục theo định hướng phát triển lực (NL) cấp học nhằm hỗ trợ phát triển cho người học hệ thống NL cần thiết để tham gia hiệu vào thị trường lao động thời kì hội nhập Trong đó, giải vấn đề (GQVĐ) NL chung cần bồi dưỡng cho sinh viên (SV), vấn đề (VĐ) gắn với ngành học Để SV sau tốt nghiệp thích ứng nhanh với VĐ thực tiễn, phức tạp họ cần thực hành để giải VĐ tương tự từ học đại học Bài báo đưa tiến trình khoa học xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ số nội dung phần vật lí hạt nhân nhằm phát triển NL GQVĐ SV ví dụ minh họa Kết báo giúp cho giảng viên (GV) tham khảo giảng dạy Vật lí đại cương học phần khác nhằm đáp ứng chuẩn đầu ngành học ABSTRACT Keywords: Problem-solving competency, problem-solving teaching, nuclear physics, lecture Approaching the general trend of the world, Vietnam is building a competency-oriented education program at all levels to support and develop for learners systematic the necessary competencies to participate in the labor market during the integration period effectively Problem-solving is one of the expected competencies that need to foster for students, especially problems associated with the major For graduates to quickly adapt to complex, practical issues, they need practice solving such problems during their undergraduate years The article has given the scientific process of building knowledge in the style of Problemsolving teaching in some contents of Nuclear Physics as an illustrative example The article results help lecturers refer to teaching General Physics and other subjects to meet the major's learning outcomes Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 Giới thiệu Chương trình đào tạo theo tiếp cận NL trở thành xu hướng giáo dục giới, giúp SV có khả giải VĐ thực tiễn tốt nghiệp, hay nói cách khác đào tạo phù hợp với nhu cầu xã hội Điều đòi hỏi sở giáo dục đại học Việt Nam phải đổi tồn diện chương trình đào tạo lẫn phương pháp giảng dạy theo hướng chuyển đổi từ phương pháp tiếp cận nội dung sang tiếp cận NL với hệ thống NL chung Để thực điều này, GV cần tập huấn để chuyển đổi phương pháp dạy học, hình thức dạy học hình thức kiểm tra, đánh giá để phát triển NL cho SV Do đó, việc tiếp cận nghiên cứu quy trình, biện pháp phát triển NL cách thức kiểm tra, đánh giá SV theo định hướng phát triển NL cần thiết cho GV Một NL chung cần xây dựng phát triển cho SV NL GQVĐ Và dạy học GQVĐ kiểu dạy học tích cực giúp bồi dưỡng NL GQVĐ cho SV Ở Việt Nam, có nhiều tác giả nghiên cứu dạy học GQVĐ, nhiên số lượng nghiên cứu dạy học GQVĐ để bồi dưỡng NL GQVĐ cho đối tượng SV cịn hạn chế Do vậy, cần có thêm nghiên cứu cụ thể làm ví dụ minh họa để GV tham khảo, góp phần nâng cao hiệu dạy học, đáp ứng mục tiêu chương trình đào tạo Cơ sở lý thuyết 2.1 Năng lực: Phạm trù NL có nghĩa rộng hiểu theo nhiều cách khác Để tìm khái niệm chung cho NL việc khó khăn có NL dựa tính tổng thể để định nghĩa xác định thông qua biểu NL, có NL dựa vào việc mơ tả tiến trình thực hành động cấu thành NL (Weinert, 2001),(Lobanova & Shunin, 2008),(Trà et al., 2016) Bài báo quan điểm với J Tardif cho NL khả hành động dựa huy động kết hợp hiệu nguồn lực bên (kiến thức, kĩ năng, thái độ, chiến lược ) bên người học (nhiệm vụ giao, bạn bè, thầy cô, chuyên gia ) để đối phó với tình phức tạp từ thực tiễn nghề nghiệp (Tardif, 2006) 2.2 Năng lực giải vấn đề: NL GQVĐ SV khả hành động SV dựa huy động tổ hợp hiệu nguồn lực bên bên ngồi để giải thành cơng khó khăn, thách thức VĐ tồn liên quan đến thực tiễn Nguồn lực bên kiến thức, kĩ năng, thái độ, chiến lược, xúc cảm, đạo đức, động người SV Nguồn lực bên ngồi thầy cô, chuyên gia hay hỗ trợ cộng đồng 2.3 Cấu trúc lực giải vấn đề: NL GQVĐ SV thể thơng qua hoạt động q trình GQVĐ Phân tích cấu trúc NL GQVĐ qua tiến trình GQVĐ thấy có thành tố: NL tìm hiểu VĐ; NL đề xuất giải pháp GQVĐ; NL thực giải pháp GQVĐ; NL đánh giá việc GQVĐ, phát VĐ Mỗi thành tố bao gồm số hành vi SV làm việc độc lập làm việc nhóm q trình GQVĐ (Trà, Biên, Hải, Quế, & Quý, 2019) NL thành tố Tìm hiểu VĐ Đề xuất giải pháp Bảng Cấu trúc NL GQVĐ Biểu hành vi 1.1 Tìm hiểu tình có VĐ 1.2 Phát VĐ cần nghiên cứu 1.3 Phát biểu VĐ 2.1 Diễn đạt lại tình ngơn ngữ 2.2 Tìm kiếm thơng tin liên quan đến VĐ 2.3 Đề xuất giải pháp GQVĐ Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 3.1 Lập kế hoạch cụ thể để thực giải pháp Thực giải pháp 3.2 Thực giải pháp GQVĐ 3.3 Đánh giá điều chỉnh bước giải cụ thể trình thực Đánh giá việc GQVĐ, 4.1 Đánh giá trình GQVĐ điều chỉnh việc GQVĐ phát VĐ 4.2 Phát VĐ cần giải Trong dạy học Vật lí, q trình GQVĐ theo đường suy luận (suy luận lí thuyết) theo đường thực nghiệm (quan sát, tiến hành thí nghiệm) Các phương pháp hình thức dạy học có nhiều ưu việc bồi dưỡng NL GQVĐ cho SV là: dạy học GQVĐ, dạy học sở VĐ, dạy học dự án, Dù sử dụng phương pháp, hình thức tổ chức dạy học trình nhận thức cần tuân theo tiến trình khoa học GQVĐ, là: đề xuất VĐ - suy đốn giải pháp – khảo sát lí thuyết/thực nghiệm – kiểm tra, vận dụng kết 2.4 Dạy học giải vấn đề Theo V.Okol, dạy học GQVĐ dạng chung toàn hành động tổ chức tình có VĐ, biểu đạt (nêu ra) VĐ, ý giúp đỡ cho SV điều cần thiết để GQVĐ, kiểm tra cách giải cuối lãnh đạo q trình hệ thống hóa củng cố kiến thức tiếp thu (Okol, 1976) Dạy học GQVĐ kiểu dạy học dạy SV thói quen tìm tịi GQVĐ theo cách nhà khoa học, tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp SV chiếm lĩnh kiến thức mà cịn phát triển NL SV 2.5 Tiến trình dạy học giải vấn đề Trong tiến trình dạy học GQVĐ, việc thiết lập sơ đồ mô tiến trình khoa học GQVĐ xây dựng kiến thức cần dạy tạo sở khoa học cần thiết cho việc suy nghĩ, xác định mục tiêu dạy học tìm cách tổ chức tình có VĐ, định hướng hoạt động tìm tịi giải VĐ SV trình học tập chiếm lĩnh kiến thức Việc trình bày sơ đồ mơ cần thể yếu tố: tình xuất phát nảy sinh VĐ; VĐ; định hướng giải pháp cho VĐ đặt ra; kết thu được/kết luận kiến thức Phương pháp nghiên cứu Bài báo sử dụng phương pháp nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu tổng quan NL, NL GQVĐ, cấu trúc NL GQVĐ, dạy học GQVĐ, tiến trình dạy học GQVĐ, kết hợp với nội dung phần vật lí hạt nhân học phần vật lí đại cương cấu trúc lại theo hướng tích hợp kiến thức hóa - sinh, từ thiết lập tiến trình khoa học xây dựng kiến thức tiến trình hoạt động dạy học số nội dung phần vật lí hạt nhân, bao gồm: Nội dung Bức xạ ion hóa; Nội dung 2: Liều lượng xạ; Nội dung 3: Tác dụng sinh học xạ ion hóa; Nội dung 4: Ứng dụng xạ ion hóa số lĩnh vực Trong phạm vi giới hạn báo, chúng tơi trình bày ví dụ minh họa tiến trình khoa học xây dựng kiến thức tiến trình dạy học cụ thể cho nội dung Kết nghiên cứu 4.1 Thiết lập sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức nội dung 1: Bức xạ ion hóa Mục tiêu dạy học: giúp SV hiểu rõ xạ ion hóa chế tác dụng xạ ion hóa với vật chất Chuẩn đầu ra: Sau học xong nội dung này, SV có khả năng: - Về kiến thức: Phát biểu khái niệm xạ ion hóa; Giải thích chế tác dụng xạ ion hóa vào mơi trường vật chất Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 - Về kĩ năng: Đặt câu hỏi liên quan đến VĐ; Phát VĐ; Phát biểu VĐ; Thực giải pháp để GQVĐ tình - Về NL tự chủ chịu trách nhiệm: Làm việc độc lập theo nhóm, có trách nhiệm với cá nhân nhóm Bảng Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức nội dung 1: Bức xạ ion hóa 4.2 Xây dựng tiến trình hoạt động dạy học kiến thức nội dung 1: Bức xạ ion hóa 4.2.1 Hoạt động Làm nảy sinh vấn đề cần giải phát biểu vấn đề (làm việc chung toàn lớp – làm việc cá nhân – làm việc nhóm) Hoạt động GV Đặt VĐ: Hoạt động SV - Tiếp nhận thông tin, quan sát, theo GV trình chiếu số hình ảnh thực phẩm dõi thơng tin, hình ảnh dùng tàu vũ trụ video clip quay cảnh phi hành gia dùng bữa điểm tâm trạm không gian Quốc tế ISS Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 Hoạt động GV Hoạt động SV Nguồn video: https://www.youtube.com/watch?v=k8tEnIceajw Câu hỏi: Hãy đặt câu hỏi để tìm hiểu tình Đặt câu hỏi xung quanh tình trên? huống: Không biết môi trường sống vũ trụ nào? Thực phẩm dành cho phi hành gia có khác với thực phẩm cho người bình thường khơng? Thực đơn liệu đủ dinh dưỡng chưa? Làm để thực phẩm không bị nhiễm khuẩn? Sau tốt nghiệp ngành Công nghệ thực phẩm, liệu SV tham gia chế biến, cung cấp thực phẩm cho nhà du hành vũ trụ khơng? Với vai trị kỹ sư thực phẩm tương lai, Hai nhiệm vụ là: đảm bảo dinh bạn phải quan tâm đến điều cung dưỡng an tồn vệ sinh thực phẩm cấp thực phẩm cho phi hành gia? Làm để bảo quản thực phẩm an tồn Có thể bảo quản thực phẩm nhà du hành phải sống làm số cách như: sấy khơ, đơng lạnh, đóng hộp, tiệt trùng hay chiếu xạ việc dài ngày trạm không gian? Nêu VĐ: Phi hành gia vũ trụ (NASA) ngày có Phát VĐ: Chiếu xạ ion thể sử dụng thực phẩm thịt, sữa, trái hóa vào thực phẩm bảo quản tươi chiếu xạ ion hóa thực phẩm lâu Yêu cầu: Hãy phát biểu VĐ cần giải Phát biểu VĐ: Bức xạ ion hóa gì? dạng câu hỏi nghiên cứu? Tại dùng xạ ion hóa lại bảo quản thực phẩm? Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 4.2.2 Hoạt động Đề xuất thực giải pháp giải vấn đề (làm việc cá nhân – làm việc nhóm) Hoạt động GV Nêu câu hỏi khái qt: Có thể tìm câu trả lời nhờ suy luận từ kiến thức biết không? Hoạt động SV Suy đốn tìm câu trả lời: Ở kiến thức Vật lí phổ thơng nhắc tới ba loại tia phóng xạ alpha, beta, gamma phát từ chất phóng xạ có khả đâm xuyên khác nhau, có hạt gamma có sức xuyên thấu mạnh Nếu hạt alpha bị chặn tờ giấy mỏng, chặn hạt beta nhơm dày vài milimet chặn xạ gamma phải dùng đến vật liệu có nguyên tử lượng lớn chì, bê tơng, nước Bổ sung thơng tin tia Vẽ hình minh họa: X, hạt nơtron khả đâm xuyên chúng Có thể phác thảo hình vẽ để mơ tả đâm xun tia này? Khi chiếu tia phóng xạ vào mơi trường vật chất xảy tượng gì? Trong kiến thức hóa học phổ thông biết cấu tạo hạt nhân nguyên tử gồm electron nucleon hạt nhân Khi qua môi trường vật chất, hạt tia phóng xạ tương tác với nguyên tử vật chất đó, tức tương tác với electron nucleon hạt nhân, tia phóng xạ dần lượng gây tượng ion hóa Những tia phóng xạ bị ion hóa qua mơi trường vật chất gọi xạ ion hóa Tại dùng xạ ion Khi chiếu xạ ion hóa vào thực phẩm, đặc biệt tia hóa lại bảo quản gamma, tia phóng xạ thâm nhập vào thực phẩm đến thực phẩm? độ sâu tới vài chục cm làm biến đổi tính chất hóa học có bên thực phẩm Nếu tính chất hóa học Cấu trúc hóa học thay đổi dẫn đến thay đổi mặt sinh học thay đổi dẫn đến tế bào sống, làm biến đổi ADN côn trùng, vi khuẩn điều gì? trú ngụ thực phẩm, gây khuyết tật di truyền Gợi ý: kết hợp kiến thức Sinh học phổ thông Côn trùng, vi khuẩn Côn trùng, vi khuẩn chết không tự sửa chữa chịu ảnh hưởng khuyết tật tự nhân đôi Bảo quản thực sau bị chiếu xạ? phẩm lâu hơn, tránh mắc bệnh thực phẩm gây Nguyễn Thị Thanh Huyền, Bùi Đức Hiến Tạp chí Khoa học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, Số 02/02-2022 4.2.3 Hoạt động Xây dựng kiến thức học (làm việc nhóm) Hoạt động GV Hoạt động SV Từ suy luận lý thuyết phát Bức xạ ion hóa xạ có đủ lượng biểu cách chung khái niệm cắt đứt liên kết hóa học, đánh bật xạ ion hóa? điện tử khỏi nguyên tử, tạo ion có hoạt tính cao Hãy giải thích chế tác dụng xạ - Bức xạ ion hóa qua mơi trường vật chất, ion hóa vào mơi trường vật chất? làm cho mơi trường ion hóa trực tiếp hay ion hóa gián tiếp làm thay đổi cấu trúc hóa học đối tượng vật chất mơi trường đó, gây đột biến ADN phân tử, gây tổn thương tế bào, vi khuẩn, virus… 4.2.4 Hoạt động Tổng kết (làm việc chung toàn lớp) Hoạt động GV Hoạt động SV Yêu cầu SV nhắc lại khái niệm xạ ion Nhắc lại nội dung theo yêu cầu GV hóa nêu đặc tính xạ ion hóa Phát bảng rubric đánh giá NL GQVĐ cho Tiến hành đánh giá cá nhân, đánh giá nhóm SV Kết luận Việc thiết kế tiến trình khoa học xây dựng kiến thức tiến trình hoạt động dạy học theo kiểu dạy học GQVĐ cho thấy muốn giúp SV không nắm vững kiến thức, kĩ Vật lí, mà cịn phát triển kĩ GQVĐ tiến trình dạy học kiến thức cụ thể, cần tổ chức, định hướng cho SV rèn luyện dạng hành động thao tác cấu thành hành động Qua đó, giúp SV biết thân đạt gì, làm gì, mức độ cần đạt biết cách kết nối kiến thức, kĩ mơn học, góp phần cải thiện chất lượng học tập rèn luyện đạt chuẩn đầu Tài liệu tham khảo Lobanova, T., & Shunin, Y (2008) Competence-based education - A common European strategy Computer Modelling and New Technologies, 12(2), 45-65 Okol, V (1976) Những sở việc dạy học nêu vấn đề NXB Giáo dục Hà Nội Tardif, J (2006) L'évaluation des compétences: Documenter le parcours de développement Chenelière Éducation Montréal, Canada Trà, Đ.H., Biên, N.V., Hải, T.D., Quế, P.X., & Quý, D.X (2019) Dạy học phát triển NL mơn Vật lí trung học phổ thơng Nhà xuất Đại học sư phạm Hà Nội Trà, Đ.H., Biên, N.V., Ngọc, T.K., Ninh, T.T., Thủy, T.T.T., Khanh, N.C., & Hiền, N.V.B (2016) Dạy học tích hợp phát triển NL học sinh Quyển 1: Khoa học tự nhiên Nhà xuất Đại học Sư phạm Hà Nội Weinert, F.E (2001) Concept of competence: a conceptual clarification In D S Rychen, & L H Salganik (Eds) Defining and selecting key competencies Hogrefe & Huber Publishers ... phần vật lí đại cương cấu trúc lại theo hướng tích hợp kiến thức hóa - sinh, từ thiết lập tiến trình khoa học xây dựng kiến thức tiến trình hoạt động dạy học số nội dung phần vật lí hạt nhân, ... tiến trình khoa học xây dựng kiến thức tiến trình dạy học cụ thể cho nội dung Kết nghiên cứu 4.1 Thiết lập sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức nội dung 1: Bức xạ ion hóa Mục tiêu dạy học: ... cứu Bài báo sử dụng phương pháp nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu tổng quan NL, NL GQVĐ, cấu trúc NL GQVĐ, dạy học GQVĐ, tiến trình dạy học GQVĐ, kết hợp với nội dung phần vật lí hạt nhân học phần