Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học, kĩ thuật và công nghệ, tri thức của loài người đang tăng nhanh chóng. Xu thế phát triển của khoa học ngày nay là tiếp tục phân hóa sâu, song song với tích hợp liên môn, liên ngành ngày càng rộng. Việc giảng dạy các môn khoa học trong nhà trường phải phản ánh sự phát triển hiện đại của khoa học. Đề tài luận án được chúng tôi lựa chọn xuất phát từ bốn lý do chính đó là: Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học đại học theo hướng phát triển năng lực, dạy học tích hợp là năng lực rất quan trọng đối với giáo viên THPT nói chung và giáo viên Vật lí nói riêng, dạy học theo chủ đề là một phương pháp dạy học có hiệu quả nhằm bồi dưỡng năng lực cho người học, nội dung của các học phần Vật lí đại cương giảng dạy cho SV sư phạm có liên hệ với những nội dung dạy học Vật lí ở trường THPT.
Cácnghiêncứuvề dạyhọctíchhợp
Cácnghiêncứuởnướcngoài
Từ những năm 1970, xu hướng liên ngành trong nghiên cứu khoa học bắt đầupháttriển.Larivierechorằngsựpháttriểnđómộtphầnlànhờvàocácthưviện,nơibắtđầutăngd ựtrữtạpchíđặtđịnhkỳ,cácnhànghiêncứucóthểtiếpcậncáctạpchíthuộccác lĩnh vực khác, ví dụ một nhà Vật lí có thể dễ dàng tham khảo các tạp chí về sinhhọc Hơn nữa, Mỹ cũng bắt đầu chuyển hướng tập trung từ nghiên cứu cơ bản sangnhững vấn đề xã hội như bảo vệ môi trường, những vấn đề khó có thể được giải quyếtbởi một lĩnh vực riêng lẻ Theodore Brown thuộc Viện nghiên cứu tại Đại học
Illinoisđãkêugọicácnhàtàitrợđầutư40triệuUSDđểxâydựngViệnnghiêncứuliênngànhvà cho rằng điều này sẽ cho phép giải quyết những vấn đề khoa học và xã hội lớn hơnsovớikhichúngtalàmviệctrongtừngngànhriêngrẽ.Mặcdùdựánnàygặpphảinhiềuphảnđốitừcác đồngnghiệp,bởilẽcáchphânchiangànhhọcđãtrởthànhmộtđặcđiểmcơ bản của rất nhiều trường đại học thời bấy giờ, nhưng viện cũng đã được thành lậpnăm 1983 theo ý tưởng của Brown dưới sự đồng tình và ủng hộ tài chính của Beckmanvới tên gọi “Beckman Institute for Advanced Science and Technology”, đây là một vídụ sơ khai về tiến trình thúc đẩy các nghiên cứu liên ngành mà ngày nay đang lan rộngởkhắpcáctrườngđạihọctrêntoàncầu[30].
“Trí tuệ của con người thực chất là một quá trình xã hội và tiến hóa” [82]. Theothuyếtpháttriểnnhậnthức“Lifeandtheoryofcognitivedevelopment”củaPiaget,ôngcho rằng trung tâm của quá trình nhận thức là các hoạt động trí tuệ như nhận biết, phântích, hệ thống hóa các sự kiện và các hiện tượng, nhớ lại những kiến thức đã học, giảiquyếtcácvấnđề[77].ThuyếtnhậnthứccủaPiagetcũnggópphầnpháttriểnngànhtâmlíhọcnhận thứchiệnđại,giảithíchhànhvicủaconngườinhưlàsựhiểubiếtcủatríóc,thuyết có liên quan đến việc tiếp nhận thông tin và cách tiếp cận xử lí thông tin.
TừthuyếtnhậnthứccủaPiaget,họcsinhđượchìnhthànhvàpháttriểnnhậnthứcthôngqua các hoạt động học tập có thử thách, giáo viên cần tạo tình huống mới để học sinh đượccơhộiphântích,lậpluận,từ đósẽpháttriểnchohọnhữngtrithứcmới.
Các ưu điểm liên quan đến dạy học tích hợp về khoa học tự nhiên được nghiêncứu rộng rãi trên phạm vi quốc tế [51], [103] Trong đó, các tác giả kể đến hướng tíchhợpnhưmộtcáchtiếpcậnkiếntạovìđãcungcấpchongườihọccơhộiphongphúhơnđể thiết lập kết nối giữa những kiến thức mới và kiến thức trước đó Giáo viên đặt mụctiêu khi thực hiện chương trình giảng dạy tích hợp là để cho học sinh thấy kiến thứctrong các ngành học có liên quan đến nhau trong một thế giới tự nhiên. Xavier Rogiersđánh giá tầm quan trọng của dạy học tích hợp trong giáo dục như sau “Nếu nhà trườngchỉquantâmdạychohọcsinhcác kháiniệmmộtcáchrờirạcthìnguycơsẽhìnhthànhở học sinh các suy luận khép kín, sẽ hình thành những con người mù chức năng, nghĩalà những người đã lĩnh hội kiến thức nhưng không có khả năng sử dụng các kiến thứcđóhàngngày”[51].
Các nhà khoa học giáo dục một số nước như Anh, Romania nghiên cứu về nănglực của giáo viên Vật lí [78] Theo đó, năng lực của giáo viên Vật lí (Physics teachingcompetences) đòi hỏi phải có kĩ năng dạy cho học sinh về bản chất và giá trị của khoahọc, nhận thức khoa học cũng như sử dụng ngôn ngữ khoa học trong môn Vật lí, đồngthời giáo viên Vật lí còn phải có năng lực thúc đẩy phát triển kiến thức khoa học bằngcách vạch ra các chiến lược dạy học tích cực [78, tr 43] Như vậy, các nhóm năng lựccủa giáo viên Vật lí bao gồm kiến thức khoa học, kĩ năng sử dụng ngôn ngữ khoa họctrong môn Vật lí và kĩ năng dạy học các môn khoa học Đối với kiến thức khoa học,kĩnăngsửdụngngônngữkhoahọctrongmônVậtlí,cácnhànghiêncứuđềxuấtS V đượchọc tập một số học phần có liên quan đến Vật lí bao gồm “Physics-related optionalsubjects”,vídụnhưHóahọc,Sinhhọc,Vậtlíthiênvăn,VậtlítrongĐịalý(Geophysics)ngoàiracòn cócáchọcphầnứngdụngkiếnthứcVậtlívàotrongcáclĩnhvựckhácbaogồm:NguyêntắcVậtlítron gvậnhànhthiếtbịmáymóc,Vậtlítrongyhọcvàthểthao,Vậtlíkhíhậu,Vậtlítrongsửdụngnănglượn gvàmôitrường,cáchọcphầnnàycómụctiêu đề cập đến mối quan hệ Vật lí đến các sự vật, hiện tượng trong cuộc sống, các họcphầnnàyđượcgọitênchunglà “PhysicsinotherSciences”[78,tr.50]. ĐểviệcbồidưỡngnănglựcdạyhọctíchhợpchoSVsưphạmVậtlícóhiệuquả,bên cạnh nội dung dạy học, người giảng viên cần quan tâm đến xây dựng tiêu chí đánhgiá năng lực dạy học tích hợp cho SV sư phạm Vật lí một cách phù hợp, trong đó cầnquan tâm đánh giá hai tiêu chí đó là kiến thức khoa học tích hợp và phương pháp sửdụngcáckĩthuậtdạyhọctíchhợp.TácgiảAdriennechorằngmộtchươngtrìnhđàotạogiáo viên khoa học nên tập trung bồi dưỡng cho SV về kiến thức chuyên ngành và kiếnthức liên môn, để giúp họ nhận thức về các mối quan hệ giữa các khoa học, đồng thờicầnbồidưỡngchoSVcónănglựcxâydựngcáctìnhhuốngthựctếphùhợpvớilớphọc,đó là tình huống dựa trên vấn đề hoặc các dự án (để cá nhân thực hiện hoặc thực hiệntheonhómnhỏ)[64].
Fogartymôtảbahìnhthứcbaogồmmườiphươngpháptíchhợpcơbảncủaviệctích hợp chương trình giảng dạy [70] Marzano đề xuất khung chương trình giảng dạynhằmmụctiêupháttriểnnhậnthứcchongườihọc,tácgiảchorằngcácquátrìnhtưduycủaSVbaog ồmhìnhthànhkháiniệm,thuthậpthôngtinvàgiảiquyếtvấnđề[80].
Hiện nay, mô hình dạy học theo chủ đề tích hợp vẫn được một số nước như Đứcvà Thụy Sĩ áp dụng khi dạy Vật lí bậc đại học trong khi nước Áo áp dụng dạy học theokiểu truyền thống, tác giả Leopold Mathelitsch đã nghiên cứu so sánh ba cấu trúc nănglực dạy học Vật lí của giáo viên ở Đức, Áo và Thụy Sĩ [79], nhìn chung mô hình dạyhọc theo tiếp cận năng lực ở ba nước này khá tương đồng, đó là cấu trúc ba chiều gồmcó nội dung, kĩ năng và các mức độ Đối với chuyên ngành Vật lí, những nội dung kiếnthức trong giáo trình ở nước Áo được trình bày dưới dạng liệt kê các học phần như Cơhọc, Điện từ, Nhiệt động lực học, Quang học và Vật chất Ngược lại, nội dung dạy họcVật lí ở Đức và Thụy Sĩ được thiết kế theo hình thức dạy học chủ đề tích hợp như nănglượng,Tráiđấtvàcáchànhtinh,cơthểngười,thựcvậtvàđộngvật, hệsinhthái,xãhộivàcôngnghệ.
Hầu hết SV sư phạm Vật lí bậc đại học sau khi tốt nghiệp sẽ được phân côngnhiệmvụđểdạymônVậtlíởtrườngTHPT[72].TuynhiênthựctếởmộtsốnướcĐôngnam Á trong đó có Indonesia, nhiều SV đại học sư phạm chuyên ngành Vật lí sau khitốtnghiệpđãtrởthànhgiáoviêntrunghọccơsở.Dựavàothốngkêkếtquảđiềutra,cáctácgiảHarto novàNugrohokếtluậnrằngSVkhôngcócơhộihoặccócơhộirấthạn chế để tích hợp kiến thức trong các môn học trong quá trình học đại học, điều này dẫnđếnhệquảlàSVtốtnghiệpkhôngđủnănglựcđểdạyhọctíchhợp.Cáctácgiảđềxuấtbiện pháp để rèn luyện năng lực tích hợp kiến thức liên môn cho SV sư phạm Vật lí,theo đó SV sư phạm Vật lí được giảng viên yêu cầu đề xuất tên chủ đề tích hợp, nộidung cụ thể của từng chủ đề tích hợp và phát triển các chủ đề này thành bài giảng tíchhợp các khoa học cho đối tượng là SV năm thứ ba và thứ tư.Theo đó, giảng viên yêucầu SV phát triển các chủ đề có nội dung tích hợp các khoa học, tự đề xuất và viết chủđềnhưnộidungtíchhợpnộimônhoặcliênmôntùychọn.Kếtquảnghiêncứuchothấyphần lớn các tài liệu tích hợp được phát triển bởi các SV sư phạm Vật lí tập trung vàomộtsốchủđềnộimôn(Vậtlí),liênmôn(Vậtlí- Sinhhọc)vàđamôn(Vậtlí-Sinhhọc-
Hóahọc).Chẳnghạnnhưtíchhợpnộimôn(Vậtlí)baogồmnhiệt,chấtlỏng,nhiệtđộnglựchọc,âmthanh, quanghọc,điệnvàchuyểnđộng;tíchhợpliênmôn(Vậtlí-Sinhhọc):Quanghợp,tíchhợpđamôn(Vậtlí -Sinh học-Hóahọc): Năng lượng[72].
TheotácgiảBeane,môhìnhdạyhọctíchhợp kiếnthứccáckhoahọclàmột môhình cần được ủng hộ và duy trì, bởi vì trong nội dung dạy học tích hợp, các lĩnh vựckiến thức không phải là đối chọi lẫn nhau,
Beane cho rằng mô hình này hữu ích chongườihọchơnlàchỉdạyhọccácmônhọcriênglẻ,bởivìkiếnthứccủatừngngànhhọcrấtcầnthiế ttrongviệctìmhiểumộtchủđề haymộtdự ánhọc tập[76].
TạiMỹ,việcgiảiquyếtcácvấnđềthiếugiáoviêndạyhọckhoahọctựnhiên(Lí,Hóa, Sinh) và Toán học đã dẫn đến hơn 151 chương trình đào tạo khác nhau Thôngthường, đa số SV tốt nghiệp đại học sư phạm chỉ dạy một môn học ví dụ như sư phạmHóahọc,sưphạmVậtlí,SVkhôngđượcđàotạođểdạykhoahọckháchoặcthuộclĩnhvực rộng hơn [83] Tại tiểu ban Texas, tác giả Pamela đã nghiên cứu về các khóa học,điểm trung bình và điểm kiểm tra SV trong quá trình học đại học, sau đó tác giả tiếnhànhđánhgiáchấtlượngdạyhọctích hợpcủacácSVnàyđểtìmmốiliênhệgiữachấtlượng đầu ra của SV tốt nghiệp và chất lượng giảng dạy các chủ đề của các
SV, tác giảsử dụng bài thi năng lực có tên “TExES Science test- Texas Examinations for EducatorStandards” TExES là bài kiểm tra kiến thức khoa học dành cho giáo viên ở mức độchuyên sâu (tức là kiến thức Sinh học, Hóa học, Vật lí và
Khoa học Trái đất) Kết quảchothấychỉcó5giáoviên(trongtổngsố45giáoviênthamgia)vượtquađượckìthi này.Kếtquảphântíchbảngđiểmchothấycácgiáoviênkhôngthểchứngminhrằnghọnắm vững kiến thức cần thiết để dạy học tích hợp ở Texas, do đó, tác giả đề xuất môhình đào tạo 4+1 (4 năm dạy THPT và 1 năm dạy trung học cơ sở) nhằm góp phần bồidưỡngkiếnthứcchuyênngànhvàkiếnthứctíchhợpchoSV.
TạiÚc,mụctiêucủachươngtrìnhgiáodụctíchhợpchogiáodụcphổthôngđượcxác định rõ như sau: Chương trình giáo dục tích hợp là hệ thống giảng dạy tích hợp đangành, trong hệ thống đó tầm quan trọng của việc phát triển và ứng dụng kĩ năng đượcchú trọng; quá trình dạy học tích hợp này bao gồm việc dạy, học và kiểm tra, đánh giánănglực tiếpthukiếnthứccũngnhư ứngdụngcủahọcsinh phổthông [89].
Tưtưởngdạyhọctíchhợpđượchiệnthựchoátrongviệcxâydựngchươngtrình,lựa chọn nội dung, tổ chức hoạt động dạy học của từng môn học Dạy học tích hợp cầncócácmôhìnhgiảngdạymớivàsựthànhcôngcủatưtưởngdạyhọctíchhợpphụthuộcvàonănglực dạyhọc củangườigiáoviên [65],[66].
Các nghiêncứu ởViệtNam
Ở Việt Nam, thời Pháp thuộc, quan điểm tích hợp được thể hiện trong một sốmôn ở trường tiểu học như môn “Cách trí” từ điển Hán Nôm có nghĩa là “Cách trí chihọc”,theotácgiảNguyễnQuốcHùngnghĩalà“Cáchvậttrítri”(tìmđếnvậtmàđạttớisựhiểubiết )tênmộtmônhọctìmhiểuvềcácsựvậtthiênnhiên,tươngđươngvớinhữngmôn Vật lí học, Hoá học,… ngày nay
[106] Sau cuộc cải cách giáo dục lần thứ nhấtnăm1950đượcđổithànhmôn“Cáchtrícảitiến”,saucuộccảicáchgiáodụclầnthứhainăm1956đổi thành “Tìmhiểukhoahọcthườngthức”.Mônhọcnàycònđượcdạymộtsố năm ở trường cấp I của miền Bắc nước ta Từ năm 1981 diễn ra cuộc cải cách giáodụclầnthứba,việcnghiêncứuxâydựngmôn“Tựnhiênvàxãhội”theoquanđiểmtíchhợpđãđược thựchiệnvàmônhọcnàyđượcthiếtkếđểđưavàodạyhọcởtrườngcấpItừ lớp 1 đến lớp 5 Chương trình năm
2000 đã được hoàn chỉnh thêm một bước, quanđiểm tích hợp đã được thể hiện trong chương trình vàSGK và các hoạt động dạy học ởtiểuhọc.Chươngtrìnhởcấptrunghọcchủ yếuthựchiệntíchhợpởmứcthấp,chưađặtnặng vấn đề dạy học tích hợp ở trung học Theo tác giả Vũ Cao Đàm, nghiên cứu liênbộmônđanglàmộtxuhướngmới,pháttriểnnghiêncứuliênbộmônchínhlàhộinhập đúng xu thế phát triển khoa học và giáo dục của thế giới đương đại [21], do đó việcnghiêncứudạyhọctíchhợpchocấptrunghọclàmộtvấnđềđángđượcquan tâm.
Trongđàotạovàbồidưỡnggiáoviênởcáccấphọctừphổthôngđếnđạihọcđãcónhiềuchươ ngtrìnhdựánmangtínhquốcgiavềđổimớicănbảnvàtoàndiệnvềgiáodụcđểpháttriểnphẩmchấtvànă nglựcchongườihọc.Vấnđềđổimớidạyhọcvàkiểmtra đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực người học đã và đangđược đội ngũ quản lí giáo dục, giáo viên đón nhận thực hiện và cả xã hội quan tâm [9],[10],[11],[12], [14], [15].
TácgiảĐặngThịThuậnAnnghiêncứupháttriểnnănglựcdạyhọctíchhợpchoSV sưphạmHóahọcthôngquahọcphần Phương phápdạyhọcHóahọcphổthông[1].Tácgiảnghiêncứuvềbồidưỡngnănglựcdạyhọctíchhợ pchoSVsưphạmHóahọcthôngquacáchoạtđộngnhư:Xâydựngnguồntàiliệuhỗtrợcho việcpháttriểnnănglựcdạyhọctích hợpchoSV thông quatrangweb‘hoahocsupham.com”,hướng dẫnSVxâydựngkếhoạchdạyhọcvànộidungmộtsốchủđềdạyhọctíchhợp,chuẩnbịcho
SVsưphạmcókhảnăngthựchiệntốtdạyhọctíchhợptrongdạyhọcHóa họcởTHPT. Các tác giả Tưởng Duy Hải, Đỗ Hương Trà đã phân tích rủi ro xung quanh việcgiáoviêntrunghọcđượcđàotạođểtổchứcdạyhọcđơnmônmàchưacósựkếthợpđàotạo liên môn trong bối cảnh nước ta đang triển khai dạy học tích hợp trong nhà trường,điều này tiềm ẩn khả năng mất tự chủ của giáo viên khi xử lí các tình huống tích hợp cókiến thức của các môn học khác, chẳng hạn SV sư phạm Vật lí ít được tiếp cận với kiếnthức về Sinh học và Hóa học [29]. Nhóm tác giả đã có kết quả nghiên cứu “Làm thế nàođể đào tạo được giáo viên dạy học tích hợp các khoa học trong nhà trường?” [28], nộidung về phương pháp dạy - học bằng chính logic của khoa học cơ bản, bồi dưỡng nănglực tìm tòi khám phá cho SV đó là “lấy tự học làm gốc và tạo mọi cơ hội cho SV hoạtđộng trải nghiệm gắn với hoạt động nghề nghiệp nhằm hình thành tư duy sáng tạo, rènkhả năng kết hợp nguồn kiến thức khác nhau để họ có thể giải quyết vấn đề nghề nghiệpvà cuộc sống” [28] Các tác giả đề cao việc bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp cho SVsư phạm, việc đào tạo này nên được bắt đầu bằng các môn học đại cương F1, F2, F3….song songv ớ i d ạ y h ọ c d ự á n t í c h h ợ p l i ê n m ô n C á c t á c g i ả c h o r ằ n g v ớ i m ô h ì n h đ à o tạodạyhọcdựántích hợpliênmônchoSVsưphạmsẽmanglạihiệuquảtrongviệcrèn Đào tạo tích hợp liên môn
Tổ chức kiến thức Nghiên cứu tích hợp liên môn Giảng dạy tích hợp liên mônThực hành dạy học tích hợp liên môn luyện năng lực dạy học tích hợp trong nhà trường nhằm đáp ứng mục tiêu về kiến thứcvàkĩnăngnghềnghiệpchoSVsưphạmnói chungvàchoSVsưphạmVậtlínóiriêng.
Theo tác giả Đỗ Hương Trà, “Điều quan trọng trong việc đào tạo SV có đượcnăng lực dạy học tích hợp liên môn ở trường phổ thông là phải đào tạo SV theo hìnhthức tích hợp liên môn” [61], tác giả đã đề xuất 4 cách tiếp cận đào tạo tích hợp liênmônđốivớiSVsưphạm
(hình1.1),đâylàsựkếthợpgiữađàotạo,nghiêncứuvàthựchànhtrongđàotạotíchhợpliênmôn,tức làbêncạnhtổchứcquảnlýdạyhọc,cầnthựchiện các hoạt động giảng dạy tích hợp liên môn cho SV, kết hợp với thực hiện các nghiêncứutíchhợpliênmônvàthựchànhdạyhọctíchhợpliên mônởtrườngTHPT.
Hình1.1:Bốncáchtiếpcậnđàotạotích hợpliên môn đốivớiSVsưphạm[61]
Các tác giả Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước nghiên cứu và đề xuất phươngpháptổchứcdạyhọctíchhợpbằnghìnhthứcdạyhọctheodựán.Cáctácgiảđãđềxuấtquytrình dạyhọcdựángồm7bướcđólà:“Lựachọnvấnđề,xácđịnhvấnđề,xácđịnhkiếnthứcgiảiquyếtvấnđ ề,xácđịnhmụctiêudạyhọctíchhợp,xâydựngkếhoạchdạyhọc,tổchức dạyhọcvàđánhgiásảnphẩmcủa ngườihọc”[48,tr.255].
Tác giả Phạm Xuân Quế cho rằng dạy học tích hợp sẽ giúp cho người học hìnhthành một số năng lực bậc cao như phân tích, tổng hợp, tư duy phê phán và năng lựchợp tác Theo đó, tác giả đã xác định các năng lực đặc thù bao gồm 5 kĩ năng của họcsinhphảiđạtđượcsaukhihọcxongmộtchươngtrìnhtíchhợpđólà: “Kĩnăngtiếpcậnvấn đề theo các quan điểm khác nhau, kĩ năng xác định các vấn đề cần giải quyết, kĩnăng phân tích, tổng hợp và tư duy phê phán, bên cạnh đó còn có các nhóm năng lựcchuyên biệt đối với môn Vật lí gồm:
Năng lực liên quan đến kiến thức Vật lí, phươngpháp nhận thức Vật lí, giao tiếp trong
Vật lí và đánh giá” [50] Tác giả Nguyễn
VănBiênnghiêncứu“Quytrìnhxâydựngchủđềvềkhoahọctựnhiên”[8],thểhiệnmột quan điểm lí luận mới về dạy học tích hợp, theo đó có 4 loại tích hợp: Tích hợp đơnmôn,đamôn,liênmônvàxuyênmôn,từđótácgiảđưara7bướcđểxâydựngmộtchủđềchocác phânloạitíchhợpliênmônđólà:“Lựachọnchủđề,xácđịnhcácvấnđềcầngiải quyết trong chủ đề, xác định các kiến thức cần thiết để giải quyết các vấn đề, xâydựng mục tiêu dạy học của chủ đề, xây dựng nội dung các hoạt động dạy học của chủđề,lậpkếhoạchdạyhọcchủđề,tổchức dạyhọcvàđánhgiá chủđề”.Tàiliệutậphuấncủa Bộ GD&ĐT [7], dạy học tích hợp liên môn lĩnh vực khoa học tự nhiên có 5 bướcđó là: “Rà soát chương trình SGK để tìm nội dung, xác định chủ đề, dự kiến thời gian,xácđịnhmục tiêu và xâydựngnộidungchínhtrongbàihọctíchhợp”.
CácnghiêncứuvềdạyhọcVậtlíđạicươngtheođịnhhướng bồidưỡng nănglựcnghềnghiệpvànănglựctíchhợp kiếnthứccáckhoahọctựnhiê n … 12 1.Cácnghiêncứuởnướcngoài
CácnghiêncứuởViệtNam
Tác giả Nguyễn Duân và các cộng sự với kết quả nghiên cứu “Mức độ tích hợprèn luyện năng lực sư phạm thông qua giảng dạy khoa học cơ bản ở các trường đại họcsưphạm”.Cáctácgiảtiếnhànhkhảosátthựctrạngdạykhoahọccơbản,kếtquảđãchothấy việc giáo dục khoa học cơ bản và nghiệp vụ sư phạm chưa gắn kết, vì thế các tácgiả cho rằng cần kết hợp rèn luyện năng lực sư phạm thông qua giáo dục các học phầncơ bản, đây là một trong những biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng đào tạogiáoviênởcác trườngđạihọc sư phạm[25].
Các tác giả Phạm Thị Phú, Đinh Xuân Khoa cho rằng để khám phá, giải quyếtcác vấn đề của thực tiễn (những vấn đề không thể bao quát được trong một khoa họcchuyênngành)thìcầnliênkếtcáckhoahọc vídụnhưVậtlí-Thiênvăn,Vậtlíđịacầu,Lí-Y-Sinh học[49,tr.18].
Các tác giả Lê Nguyên Long, Nguyễn Khắc Mão nghiên cứu ứng dụng các kiếnthức Vật lí đại cương bao gồm các phần Cơ học, Vật lí phân tử và nhiệt học, Dao độngvà sóng, Điện và từ, Quang học, Vật lí nguyên tử hạt nhân, trong đó nội dung dựa trênnhữngnguồntàiliệuđadạngthuộcrấtnhiềulĩnhvựccôngnghệvàđờisống,đồngthờinộidungliê nhệmậtthiếtvớicácphầnquenthuộccủachươngtrìnhVậtlíởbậcTHPT.Cáctácgiảchútrọngđếnbả nchấtVậtlícủacáchiệntượngđờisốngvàcủacácvấnđềcôngnghệ[36].
CáctácgiảNguyễnĐìnhNoãn,NguyễnĐìnhThướcnghiêncứumốiliênhệkiếnthức Vật lí, Hóa học, Sinh học và Địa lí [44] Tác giả Nguyễn Đức Thâm nghiên cứucácphươngphápdạyhọcVậtlí,v a i tròkiếnthứcVậtlítrongviệcbồidưỡngchongườihọc kiến thức khoa học tổng hợp thông qua các vấn đề dạy học Vật lí gắn liền với thựctiễn cuộc sống [55] Tác giả Nguyễn Xuân Chánh đã giới thiệu những ứng dụng phongphú của Vật lí và công nghệ cao trong đời sống hiện đại, qua đó giúp cho SV đại họcnói chung và đại học sư phạm Vật lí nói riêng có thêm những kiến thức khoa học phổthôngvềlĩnhvựcVậtlíứngdụng.Vídụnhưnghiêncứuchụpcộnghưởngtừ,chụpcắtlớp,sử dụngnănglượngtialazetrongin ấn[17].
Quan niệm Vật lí đại cương không những là môn khoa học cơ bản mà còn mà làkhoa học ứng dụng, tác giả Lê Phước Lượng với kết quả nghiên cứu “Bồi dưỡng nănglực liên hệ và vận dụng kiến thức cơ bản vào thực tiễn của SV trong dạy học Vật lí đạicương ở trường Đại học Thuỷ sản” [38] đã cho thấy tầm quan trọng của kiến thức Vậtlí nói chung và kiến thức Vật lí đại cương nói riêng, nó giúp cho SV nhận thứcmốiquanhệgiữalýluậnvàthựctiễn,dạyhọctheohướngvậndụngkiếnthứckhoahọcvàothựct iễnđangđược quantâmtrong dạyhọcđạihọcởViệtNam.
Tác giả Nguyễn Thanh Nga nghiên cứu về “Phát triển tư duy kĩ thuật choSVngành kĩ thuật trong Vật lí đại cương thông qua dạy học dự án” [40] Tác giả cho rằngđàotạođápứngnhucầuxãhộilàmộtyêucầucấpthiếtcủacáctrườngđạihọc,trong đócókhốingànhkĩthuật.Nghiêncứuxâydựngcácdựán,yêucầungườihọcgiảiquyếtcác vấn đề phức tạp, các dự án dược thiết kế phù hợp với trình độ nhận thức của SV,kích thích hứng thú và tạo động lực cho họ tiến hành tìm tòi, nghiên cứu bài toán thựctiễnliênquanđếnhoạtđộngnghềnghiệp khihọc Vậtlíđạicương.
Kỹ thuật Vật lí y sinh đang là một lĩnh vực nổi bật thu hút sự quan tâm trên thếgiới Tác giả Nguyễn Minh Tân đã có những kết quả nghiên cứu về “Xây dựng và sửdụng tài liệu điện tử về các phương pháp và kĩ thuật Vật lí ứng dụng trong y học” [62],trongđócónhữngkiếnthứcvềVậtlínguyêntửhạtnhân.Tácgiảđãchútrọngđếnviệcxây dựng và thiết kế tiến trình dạy học kỹ thuật Vật lí ứng dụng trong y học cho SV Ykhoaphùhợpvớilíluậndạyhọchiệnđại.
“Vật lí nguyên tử và hạt nhân là học phần nằm trong chương trình đào tạo Vật líđại cương cho SV ngành Vật lí của các trường đại học sư phạm Học phần này gắn liềnvớinhữngthànhtựurựcrỡvàứngdụngtolớncủangànhVậtlí nguyêntửhạtnhânđốivới cuộc sống của con người, đối với các lĩnh vực kinh tế, khoa học kĩ thuật hiện đạikhác” [24], [28] Phần lớn các tác giả biên soạn đã phân chia học phần thành hai nộidungchínhVậtlínguyêntửvàVậtlíhạtnhân.Tuynhiên,cácnộidungdạyhọccóliênhệthựctiễn đểgópphầnbồidưỡngnănglựctíchhợpcáckhoahọcchoSVnhưcácbàitập trong phần cuối chương, dự án học tập, nội dung dạy học mang yếu tố liên ngành,cácvấnđềtíchhợpcóliênquanđếnnghềnghiệpcủaSVsưphạmthìnhữngnghiêncứunày chưa đề cập đến hoặc chưa đề cập rõ ràng Ví dụ đơn vị kiến thức “tia X và phổ tiaX” được trình bày khá sơ lược, ngắn gọn như ống tia X hoạt động như thế nào, bướcsóng phát ra của ống tia X là do sự dịch chuyển electron từ lớp ngoài vào lớp sâu bêntrong nguyên tử Vì thế SV gặp phải vấn đề đó là không thể liên hệ kiến thức Vật lí đãhọcđược vớicáclĩnhvực khác.
Các kết quả nghiên cứu về dạy học tích hợp và bồi dưỡng năng lực dạy học tíchhợp trên thế giới và trong nước như đã nêu trên cho thấy những kiến thức tích hợp cáckhoa học liên ngành có ý nghĩa to lớn trong việc phát hiện và giải quyết những vấn đềthực tiễn cũng như phát triển năng lực của người học trong quá trình dạy học các mônhọc nói chung, Vật lí đại cương nói riêng Cho đến nay, chưa có một công trình nàocôngbốkếtquảnghiêncứuvềdạyhọcVậtlíđạicương,phần“Vậtlínguyêntửhạt nhân” nói riêng cho SV sư phạm theo định hướng bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợpởtrườngTHPTmộtcáchtườngminh,cóhệthống.
Nhữngvấnđềtiếptụcnghiêncứu
(1) Trong đào tạo giáo viên Vật lí trung học phổ thông, để SV có năng lực dạyhọctích hợpcầnnhữngđiềukiện,yếutốnào?
(2) Dạy học Vật lí đại cương nói chung và dạy học phần “Vật lí nguyên tử hạtnhân” nói riêng theo phương thức nào để bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp choSVsưphạmVậtlí?
2.1 Phát triển chương trình môn Vật lí đại cương trong đào tạo giáo viênVậtlítrunghọcphổthôngtheohướng pháttriểnnănglựccủasinhviên
“Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạyhọc, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng nănglực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con ngườinăng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp Chương trình giáodục đại học nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhậnthức”[9].
“SVhọctậpởtrườngđạihọcsưphạmlàtheohọcmộtnghềcụthể-dạyhọc,dođó trong quá trình học tập tại trường, SV phải có sự hiểu biết và được rèn luyện các kĩnăngcơbảncủanghềdạyhọc.Vớitưcáchlàchủthểhọctập,SVtíchcực,sángtạovậndụngkiếnthức ,kinhnghiệmđểgiảiquyếtcácnhiệmvụ,côngviệccủangườigiáoviênTHPT trong thực tiễn giảng dạy và giáo dục học sinh nhằm hình thành năng lực nghềnghiệpvớisựgiúpđỡ, chỉdẫncủagiảngviên,sựhợptáccủanhữngSVkhác”[63].
PhươngthứcđàotạoởđạihọchiệnnayđòihỏingườiSVsưphạmphảirènluyệnđểcóđượctính tựgiáccaotrongviệctiếpnhậntrithứckhoahọcchuyênngànhmàsaunày họ sẽ giảng dạy, đồng thời biết mở rộng, đi sâu tìm hiểu những tri thức khoa họcliên ngành để tạo dựng nền móng vững chắc về học thức chuyên môn phục vụ cho việcchuyểntảitrithứcmônhọc chohọcsinh.
QuátrìnhhọctậpcủaSVsưphạmchínhlàquátrìnhchủđộngrènluyệncủabảnthân về phẩm chất và năng lực để hướng tới sự phù hợp với nghề dạy học Năng lựcthích ứng của SV đối với những tiêu chí của nghề dạy học trên các phương diện nhậnthức, kĩ năng và thái độ là thước đo chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo, gópphần cung cấp cho nhà trường phổ thông những sản phẩm đích thực [32] Đổi mới cơbảnvàtoàndiệngiáodụcđạihọcViệtNamgiaiđoạn2006-2020đãnêumụctiêucụ thể: “Phát triển các chương trình giáo dục đại học theo định hướng nghiên cứu và địnhhướngnghềnghiệp -ứngdụng”[41].
Phát triển chương trình đào tạo SV sư phạm Vật lí theo hướng phát triển nănglựcđangđượccáccơsởđàotạo, bồidưỡnggiáoviênquantâmnghiêncứuthực hiện.
2.1.2 Đổi mới chương trình Vật lí đại cương theo định hướng phát triểnnănglực
Vật líđại cương là môn học thuộc khối kiến thức đại cương/cơ bản của chươngtrình đào tạo giáo viên Vật lí THPT Kiến thức Vật lí đại cương là cơ sở của Vật lí học,là khối kiến thức nền tảng giúp cho SV tiếp tục nghiên cứu các lĩnh vực của Vật lí hiệnđại,cácngànhkhoahọctự nhiên,ứngdụngVậtlítrongkĩthuậtcông nghệ.
Phát triển chương trình môn Vật lí đại cương theo định hướng phát triển nănglực, góp phần đào tạo đội ngũ giáo viên Vật lí “vừa hồng, vừa chuyên” thực hiện tốtchương trình giáo dục phổ thông mới là yêu cầu cấp thiết, quan trọng cần được quantâmnghiêncứu.
PháttriểnchươngtrìnhmônVậtlíđạicươngtheođịnhhướngpháttriểnnănglựccũng đồng nghĩa với việc đổi mới các thành tố của quá trình dạy học Vật lí đại cươngtheo hướng phát triển năng lực, từ mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học đến đánhgiá kết quả học tập Vận dụng dạy học tích hợp là một trong các quan điểm giáo dụchiệnđạivàodạyhọc Vậtlíđạicươngởbậcđạihọc.
Dựa vào triết lí giáo dục của thế kỉ XXI là lấy “học thường xuyên suốt đời” làmnềntảngvàm ụ c tiêutổngquát( b ố n trụcộtcủagiáodục)theoTổchứcGiáodục,Khoahọc và Văn hoá Liên hợp quốc: “Học để biết, học để làm, học để cùng chung sống, họcđểtựkhẳngđịnh,tươngứngvớicácmụctiêuđólàcácnănglực:Nănglựcchuyênmôn,nănglựcphư ơngpháp, nănglựcxãhội,nănglựccáthể”[9],[39],đólànhữngnănglựccần thiết của người lao động trong xã hội hiện đại Dựa vào mô hình đó để cụ thể hoátrongtừnglĩnhvựcnghềnghiệp,đặtrachuẩn nghềnghiệp.
Mục tiêu chương trình đào tạo giáo viên Vật lí THPT (mục tiêu đầu ra) phải đápứngchuẩngiáoviênVậtlíTHPT,mụctiêuđóđượccơsởđàotạogiáoviênxâydựng.
Cáchoạtđộnggiáo dụctrongchươngtrìnhđàotạocửnhânsưphạmVậtlíphảihướngtớisựpháttriểnnănglựccủaSVt heochuẩnnănglựccủagiáoviênVậtlíTHPT. Trong dạy học Vật lí đại cương, kết quả học tập của SV cần phải đạt được theomục tiêu của chương trình môn học Mục tiêu được mô tả chi tiết và có thể quan sátđượcmứcđộhọctậpcủaSVđạtđượctheochuẩnkiếnthức,kĩnăngvàtháiđộhoặccácmứcđộnăng lực cầnhìnhthànhvàpháttriển.
Giảng viên cần tạo điều kiện để SV được rèn luyện, phát triển hệ thống kĩ nănghọctậphiệnđại,theobanhómkĩnăngsauđây[34]:
- Cáckĩnăngtìmkiếm,khaitháccácnguồnhọctập(thôngtin,tưliệu,dữliệu,tàiliệut hamkhảo,cácdạnghọc liệukhác).
- Cáckĩnăngxử lí,tổchứcđánh giá thôngtinvànộidungdạyhọc.
-Cáckĩnăngtrìnhbàyngônngữnóivàngônngữviếtvềnhữngvấnđềhọctập:Trả lời câu hỏi, phiếu học tập, báo cáo seminar, trình bày kết quả dự án, viết tiểu luận,làmbàikiểmtra…
-Kĩnăng giaotiếp,thuyết phụctronghoạt độngởlớp, làmviệctheonhóm.
Sựpháttriểnnhanhchóngcủakhoahọc,kĩthuậtvàcôngnghệvớiđặcđiểmvòngđời của công nghệ đều rất ngắn, tri thức tiếp thu được qua mấy năm học đại học lạchậunhanhsaukhiratrường.Vìthế,khôngcócáchnàokháclàphảitrangbịkiếnthứcnềntảng,kĩnă ngcơbảnvàdạycáchhọcchoSV,tạochohọnănglựctựhọcvàniềmsaymêhọctậpsuốtđời. ViệclựachọnnộidungdạyhọcmônVậtlíđạicươngkhôngchỉdựa vàotàiliệucác giáo trình Vật lí đại cương trình bày về những khái niệm, định luật, nguyên lí,thuyết vật lí, các phương pháp tư duy, các phương pháp nhận thức vật lí mà còn phảilựa chọn thông tin mới về các sự kiện, kết quả sáng tạo trong khoa học và công nghệhiện đại; Thông tin về những sự kiện, tình huống thực tiễn trong đời sống, sản xuấthiện đại; Những kết quả sáng tạo chứa đựng những kiến thức khoa học liên ngành,tích hợp kiến thức của các lĩnh vực khoa học và công nghệ Có thể hiểu là nội dungdạy,nộidunghọcđượcSVtìmtòi,khámphákiếntạonêntrithứcmớithôngquahoạtđộng học. Như vậy, giảng viên phảibiết lựa chọn nội dung gì, vấn đề gì để khi họcSV được rèn luyện các kĩ năng tư duy bậc cao, được học cách học tốt nhất Việc tíchhợpkiếnthứcnộimônVậtlíđạicươngvàtíchhợpkiếnthứcVậtlíđạicươngvớicáclĩnh vực khác của Vật lí học, Hoá học, Sinh học, Thiên văn học…tích hợp kiến thứctrongnộidungdạyhọc.
Phương pháp dạy học:Các phương pháp dạy học cần phải thoả mãn một sốtiêuchícụthể:
-Khai thác, sử dụng kết hợp giữa các phương tiện dạy học truyền thống và hiệnđại,sửdụngtốiđacôngnghệthôngtintruyềnthông,đặc biệtlà mạngInternet.
Kết hợp đánh giá quá trình và đánh giá kết quả, kết hợp giữa đánh giá của giảngviên và tự đánh giá của SV về năng lực cần được hình thành và phát triển (được xácđịnhởmục tiêu dạyhọc).
Giáo dục hiện đại là giáo dục chuyển từ thuần tuý tập trung vào kiến thức sangtậptrungpháttriểnnănglựccủangườihọc,thểhiệnrõtrongviệcpháttriểncácchươngtrìnhđàot ạo[12],[14],[15].
Tư tưởng sư phạm tích hợp là quan niệm làm cho quá trình học tập luôn có ýnghĩa thiết thực đối với người học Nội dung của tư tưởng sư phạm tích hợp thể hiện ởnhữngvấnđềsau[48],[51],[60]:
- Làmchoquátrìnhhọccóýnghĩa,cónhucầuvàhứngthú,bằngcáchgắnhọc vớihành, gắnlíthuyết vớithựctiễn, hoànhập thếgiớihọcđườngvới cuộcsốngthực.
- Hình thành và phát triển các năng lực của người học (năng lực chung và nănglựcchuyênbiệtcầnthiết)đểvậndụnggiảiquyếtnhữngtìnhhuốngcóýnghĩatronghọctậpvàtron gcuộc sống.
- Tận dụng tối đa vốn kinh nghiệm của người học, thiết lập mối quan hệ giữakiếnthức,kĩnăngvà phươngphápnhậnthứccủacácmôn học/củacáckhoahọc.
- Tinh giản kiến thức, tránh sự lặp lại nội dung của các môn học, giảm tải trongchươngtrìnhđàotạo.
“Dạy học tích hợp là hành động liên kết một cách hữu cơ, có hệ thống các đốitượngnghiêncứu,họctậpcủamộtvàilĩnhvựcmônhọckhácnhauthànhnộidungthốngnhất, dựa trên cơ sở về các mối liên hệ lí luận và thực tiễn được đề cập trong các mônhọcđó nhằmhìnhthànhởhọcsinh cácnănglực cầnthiết”[60,tr.13].
“Dạy học tích hợp liên môn là dạy học những nội dung kiến thức liên quan đếnhaihaynhiều mônhọc”[10].
Dạy học tích hợp được UNESCO định nghĩa như sau: “Một cách trình bày cáckhái niệm và nguyên lí khoa học cho phép diễn đạt sự thống nhất cơ bản của tư tưởngkhoa học, tránh nhấn quá mạnh hoặc quá sớm sự sai khác giữa các lĩnh vực khoa họckhácnhau”[33].