TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU
1 1 Các nghiên cứu về dạy học giải quyết vấn đề và bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề
Nhiều nghiên cứu từ các nhà giáo dục qua các thế kỷ, đặc biệt là những năm đầu thế kỷ XXI, khẳng định rằng mục tiêu cao nhất của giáo dục là đào tạo những cá nhân có kiến thức, biết vận dụng linh hoạt và sáng tạo để giải quyết các vấn đề phức tạp trong cuộc sống.
Nghiên cứu cho thấy rằng trong quá trình dạy học, giáo viên cần tạo điều kiện cho học sinh hoạt động theo phương pháp khoa học, từ đó giúp học sinh chiếm lĩnh tri thức và phát triển năng lực của bản thân.
* J J Rousseau (1712-1778) cho rằng: trẻ em có cách suy nghĩ và cảm nhận riêng của bản thân [48]
Comenxki (1952-1670), một nhà giáo dục nổi tiếng, đã nhận định rằng giáo dục có mục đích quan trọng là đánh thức năng lực nhạy cảm, khả năng phán đoán chính xác và phát triển nhân cách của người học.
* J Dewey (1859-1952) là người đề xướng “Phương pháp DH lấy HS làm trung tâm”, chú trọng rèn luyện cho HS những kĩ năng GQVĐ và tƣ duy phê phán
Các nghiên cứu về giáo dục khẳng định rằng giáo dục không chỉ là việc truyền thụ kiến thức mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển toàn diện nhân cách học sinh Trong quá trình phát triển đa dạng của nhân cách, năng lực nhận thức được coi là nền tảng, có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của các năng lực khác Một trong những thành tựu quan trọng nhất trong nghiên cứu về nhận thức và học tập của con người là hai lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget và Vygotsky Piaget nhấn mạnh rằng cuộc sống là một quá trình sáng tạo không ngừng với các hình thức ngày càng phức tạp, đồng thời tăng cường sự cân bằng giữa các hình thức này và môi trường Ngược lại, Vygotsky cho rằng tương tác xã hội là động lực giúp học sinh vượt qua những vùng phát triển gần trong nhận thức thông qua nỗ lực cá nhân và sự hỗ trợ từ người khác.
* Vào giữa thế kỉ XX, những nhà GD nổi tiếng nhƣ I Lence, Okon,
M A Danilop đã phát triển phương pháp dạy học nêu vấn đề và các kỹ thuật liên quan nhằm tạo ra cảm xúc tích cực cho học sinh, đồng thời hướng dẫn học sinh tự lực giải quyết vấn đề.
* Trong thế kỉ XX, dựa trên lí thuyết hoạt động của Vƣgôtski, nhà GD Nga
A.N Lêônchiép đã phát triển lý thuyết về hoạt động học, nhấn mạnh rằng mỗi cá nhân tự tạo dựng và phát triển ý thức của mình thông qua hoạt động Trong dạy học, việc học của học sinh mang bản chất hoạt động, nghĩa là kiến thức được chiếm lĩnh và năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động của bản thân.
Trong những năm cuối thế kỷ XX và hai thập kỷ đầu thế kỷ XXI, nghiên cứu về cơ chế hoạt động của bộ não và cách con người tư duy tiếp thu kiến thức đã đạt được những kết quả vượt bậc Các nghiên cứu này dần dẫn đến những nhận định thống nhất về sự phát triển năng lực Một nghiên cứu của Ủy ban Khoa học về Hành vi - Xã hội và Giáo dục Hoa Kỳ, thuộc Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ, đã đóng góp quan trọng vào lĩnh vực này.
Kì [67] đã tổng hợp nghiên cứu cho thấy trẻ em là những người học chủ động, có khả năng đặt mục tiêu, lập kế hoạch và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề Theo tài liệu [67], [68], Vygotski nhấn mạnh vai trò của học sinh trong môi trường xã hội, nơi các công cụ văn hóa đóng vai trò quan trọng trong phát triển tư duy Nghiên cứu của Piaget cũng chỉ ra rằng tác động từ môi trường có thể thay đổi cấu trúc nhận thức của học sinh thông qua cơ chế đồng hóa và điều ứng Những phát hiện này được hỗ trợ bởi các nghiên cứu khoa học thần kinh hiện đại, khẳng định rằng việc học có thể làm thay đổi cấu trúc và chức năng của não bộ, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề phức tạp của học sinh.
Chiến lược dạy học môn Vật Lý hiệu quả cần tạo điều kiện cho học sinh tham gia giải quyết vấn đề như các nhà khoa học, thông qua việc đặt ra và trả lời các câu hỏi về nội dung, nguyên nhân và phương pháp trong bối cảnh khoa học Trong vài chục năm qua, nghiên cứu về dạy học tại Việt Nam đã tiếp cận các xu hướng này và đạt được những khẳng định quan trọng, làm nền tảng cho việc dạy học hiệu quả, như các tác giả Nguyễn Kỳ (1996) và Trần Bá đã chỉ ra.
Hoành (1998) [19] đã trình bày các nghiên cứu về mô hình GD “Lấy HS làm trung tâm” Trong DH môn VL, các tác giả Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng
Nghiên cứu của Phạm Hữu Tòng (2008) khẳng định rằng dạy học (DH) hiệu quả khi áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề (GQVĐ) khoa học, với quy trình gồm bốn bước: nảy sinh vấn đề, phát biểu vấn đề, GQVĐ qua suy luận lý thuyết hoặc kinh nghiệm thực tiễn, và kết luận mở rộng Tác giả Thái Duy Tuyên (2008) cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc định hướng hành động học của học sinh (HS) theo tiến trình khoa học Đỗ Hương Trà (2011) trình bày các phương pháp DH hiện đại, trong đó có phương pháp “Bàn tay nặn bột”, khuyến khích tổ chức các hoạt động học tập dựa trên cách thức nghiên cứu của các nhà khoa học Các nghiên cứu này đều nhấn mạnh rằng trong hoạt động học tập, HS cần phải chủ động đặt ra mục tiêu, lập kế hoạch và tự trang bị cho mình các năng lực và phương pháp GQVĐ một cách linh hoạt và hiệu quả Những nghiên cứu này đã được vận dụng trong các chương trình giáo dục tại Việt Nam, như nghiên cứu của Nguyễn Anh Thuấn.
Nhiều nghiên cứu gần đây đã tập trung vào việc xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học các chương vật lý ở cấp THPT, nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực và sáng tạo của học sinh Cụ thể, Đặng Minh Chưởng (2011) và Dương Xuân Quý (2011) đã đề xuất các phương pháp dạy học cho các chương "Cảm ứng điện từ" và "Dao động cơ", trong khi Hà Duyên Tùng (2014) tập trung vào việc giảng dạy kiến thức về từ trường Mặc dù các nghiên cứu này đã góp phần quan trọng trong việc cải thiện phương pháp dạy học, nhưng vẫn còn thiếu sót trong việc tổ chức dạy học giải quyết vấn đề liên quan đến tĩnh điện và ứng dụng của các kiến thức này.
Cuộc cách mạng 4.0 đã chuyển nhân loại từ kinh tế công nghiệp sang kinh tế tri thức, yêu cầu các hệ thống giáo dục điều chỉnh linh hoạt để đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực Sự chuyển đổi này bắt đầu từ việc thay đổi mục tiêu giáo dục từ việc trang bị kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh Hội đồng Giáo dục UNESCO đã xác định bốn trụ cột của giáo dục thế kỷ XXI: học để biết, học để làm, học để chung sống và học để khẳng định mình Nhiều nền giáo dục hiện nay đang xây dựng cấu trúc năng lực cụ thể nhằm thực hiện mục tiêu phát triển năng lực, như khung năng lực trong chương trình giáo dục phổ thông bang Quebec - Canada và khung năng lực của OECD.
Các nghiên cứu về đổi mới GD của Việt Nam gần đây cũng quan tâm xây dựng khung cấu trúc NL [2], [3], [4], [6], [61], [62] trong đó đều thống nhất là các
NL được hình thành từ những tố chất cá nhân và nỗ lực học tập, rèn luyện, giúp con người thực hiện thành công các hoạt động nhất định Cấu trúc của NL bao gồm những nét cơ bản và điểm chung, cho phép đạt được kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.
Các nghiên cứu lí luận gần đây [2], [61], cũng như trong chương trình GD
Nghiên cứu năm 2018 chỉ ra rằng năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) là một trong những năng lực chung cần được bồi dưỡng cho học sinh ở mọi cấp học và môn học, đặc biệt là môn Vật lý tại trường THPT Các lý thuyết cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tổ chức dạy học mở, linh hoạt và đa dạng để phát triển NL GQVĐ Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đã đề xuất những phương pháp hiệu quả nhằm phát triển NL GQVĐ của học sinh, bao gồm các hoạt động khám phá vấn đề, luyện tập và thực hành, nhằm ứng dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn trong đời sống, được hỗ trợ bởi thiết bị dạy học và được tổ chức cả trong và ngoài trường học.
Có 11 hình thức học tập chủ yếu bao gồm học lý thuyết, thực hiện bài tập, thí nghiệm, trò chơi, đóng vai, dự án nghiên cứu, tham gia hội thảo, tham quan và cắm trại Tùy thuộc vào mục tiêu và tính chất của hoạt động, học sinh có thể làm việc độc lập, theo nhóm hoặc cùng cả lớp Tuy nhiên, cần đảm bảo mỗi học sinh đều có cơ hội thực hiện nhiệm vụ học tập và trải nghiệm thực tế của riêng mình.
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ 16
CƠ SỞ LÍ LU N VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG N NG ỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA V T LÍ
2 1 Bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
2 1 1 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề
Trong khuôn khổ luận án, chúng tôi áp dụng định nghĩa năng lượng (NL) do nhóm tác giả Đỗ Hương Trà và cộng sự đưa ra, nhằm cung cấp một cái nhìn sâu sắc và chính xác về khái niệm này.
Năng lực (NL) là thuộc tính cá nhân được hình thành và phát triển từ tố chất bẩm sinh cùng với quá trình học tập và rèn luyện Nó cho phép con người kết hợp kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin và ý chí để thực hiện thành công một hoạt động nhất định, đạt được kết quả mong muốn trong các điều kiện cụ thể.
Chương trình GDPT 2018 đã xác định các năng lực cốt lõi cần thiết cho học sinh phổ thông tại Việt Nam, bao gồm những năng lực cơ bản mà mọi người cần để sống, học tập và làm việc hiệu quả Các năng lực cốt lõi này bao gồm năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, và được hình thành thông qua tất cả các môn học cũng như các hoạt động giáo dục.
NL GQVĐ và sáng tạo được hình thành và phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục cụ thể, bao gồm NL ngôn ngữ và NL tính toán Những năng lực đặc thù này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng tư duy và sáng tạo của học sinh.
NL khoa học, NL công nghệ, NL tin học, NL thẩm mĩ, NL thể chất
2 1 1 2 N g ực gi i quyết v a) Khái ni m
Trong các nghiên cứu về DH ở trường PT [6], [62],[67] NL GQVĐ là một
Năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) là một yếu tố quan trọng cần được phát triển ở học sinh, vì nó không chỉ liên quan đến các thành tố của năng lực chung mà còn góp phần vào năng lực đặc thù trong Chương trình Giáo dục phổ thông Việc chú trọng đến NL GQVĐ sẽ giúp học sinh hình thành các kỹ năng cần thiết để đối mặt với các thách thức trong học tập và cuộc sống.
NL GQVĐ của học sinh được định nghĩa là khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ, cảm xúc và động cơ để giải quyết các tình huống cụ thể, đặc biệt khi không có giải pháp sẵn có Cấu trúc và biểu hiện hành vi của quá trình giải quyết vấn đề này rất đa dạng và phản ánh sự linh hoạt trong tư duy của học sinh.
Ch số hành vi ức độ iểu hiện
1 1 Mô tả đƣợc sự vật
M1: Mô tả sơ lƣợc các quá trình, hiện tƣợng trong tình huống nhƣng các thông tin chƣa rõ ràng, chƣa nêu đƣợc
Năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) của học sinh được thể hiện qua các hoạt động trong quá trình giải quyết vấn đề Phân tích tiến trình GQVĐ của cá nhân trong môi trường học tập cho thấy NL GQVĐ bao gồm bốn thành tố quan trọng.
Để giải quyết vấn đề hiệu quả, học sinh cần tìm hiểu tình huống và phát hiện các dấu hiệu cũng như mối quan hệ liên quan Việc nhận diện vấn đề cần giải quyết, xác định thông tin đã có và thông tin cần tìm là bước quan trọng đầu tiên Điều này giúp định hướng cho quá trình giải quyết vấn đề một cách đúng đắn và hợp lý.
Để giải quyết vấn đề hiệu quả, học sinh cần xác định đúng vấn đề, thực hiện phân tích và sắp xếp thông tin, kiến thức đã biết Sau đó, họ đưa ra các giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất Thành tố năng lực này bao gồm việc mô tả vấn đề bằng ngôn ngữ vật lý, thiết lập mối quan hệ giữa các yếu tố đã cho và yếu tố cần tìm trong bối cảnh cụ thể để giải quyết tình huống.
Để thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề, học sinh cần dựa trên giải pháp đã chọn và tiến hành áp dụng, đồng thời điều chỉnh giải pháp cho phù hợp với thực tiễn khi có sự thay đổi Qua đó, học sinh có thể thu nhận kết quả và hoàn thành các nhiệm vụ đã đề ra.
Đánh giá quá trình giải quyết vấn đề (GQVĐ) giúp học sinh (HS) nhận diện những vấn đề mới phát sinh Từ kết quả GQVĐ, HS có thể đánh giá hiệu quả của các giải pháp đã thực hiện, phản ánh giá trị của chúng và xác nhận kiến thức cùng kinh nghiệm đã thu được Đồng thời, HS cũng có thể đề xuất các giải pháp GQVĐ khác hoặc nêu ra các vấn đề mới cần tiếp tục giải quyết.
Trong quá trình giải quyết vấn đề (GQVĐ), học sinh có thể thực hiện các hành vi liên quan đến các thành tố một cách độc lập hoặc thông qua làm việc nhóm.
Dựa trên nghiên cứu và phân tích quá trình giải quyết vấn đề trong học tập của học sinh, chúng tôi xác định năng lực giải quyết vấn đề có các biểu hiện hành vi và mức độ tương ứng, được trình bày chi tiết trong bảng dưới đây.
Bảng 2 1 Bảng cấu trúc NL GQVĐ
Ch số hành vi ức độ iểu hiện hiểu tình huống vấn đề
Để giải quyết vấn đề trong tình huống cụ thể, trước tiên cần phát hiện các hiện tượng liên quan Sau đó, mô tả và sắp xếp thông tin đã được cung cấp để xác định rõ những điều cần tìm hiểu và những khó khăn cần giải quyết.
M3: Nhận diện, tổ chức và giải thích thông tin trong bối cảnh cụ thể, từ đó xác định mục tiêu và nhiệm vụ cần thực hiện cũng như các vấn đề cần giải quyết.
1 2 Đặt đƣợc các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết