dạy học môn mạng cung cấp điện trình độ cao đẳng theo định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN HOÀNG SƠN DẠY HỌC MÔN MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

NGUYỄN HOÀNG SƠN

DẠY HỌC MÔN MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN

TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

NGUYỄN HOÀNG SƠN

DẠY HỌC MÔN MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN

TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN

Chuyên ngành: LL&PPDH bộ môn Kỹ thuật công nghiệp Mã số: 9.14.01.11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Nguyễn Văn Bính 2 TS Nguyễn Thanh Tùng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên

Tác giả

Nguyễn Hoàng Sơn

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:

Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Trung tâm Thông tin - Thư viện, các Thầy, Cô ở khoa Sư phạm Kỹ thuật - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội và các nhà khoa học đã quan tâm, tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của mình

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Văn Bính, TS Nguyễn Thanh Tùng – những người Thầy đã trực tiếp hướng dẫn tôi nghiên cứu và hoàn thành luận án

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa và các Thầy, Cô ở khoa Sư phạm Kỹ thuật – Trường ĐHSP Hà Nội đã quan tâm, tạo điều kiện, góp ý cho tác giả trong quá trình thực hiện đề tài luận án của mình Xin cảm ơn toàn thể gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ,

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

4 Giả thuyết khoa học 4

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

6 Phương pháp nghiên cứu 5

7 Đóng góp mới của đề tài 5

8 Cấu trúc của luận án 6

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC 7

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu về phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề 7

1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu về năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học 7

1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu về năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học 10

1.2 Một số khái niệm công cụ liên quan 15

1.2.1 Khái niệm về năng lực 15

1.2.2 Khái niệm về vấn đề thực tiễn 18

1.2.3 Khái niệm về năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 20

1.3 Dạy học định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 25

1.3.1 Khái quát về dạy học định hướng năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 25

1.3.2 Các mức độ của dạy học định hướng phát triển năng lực phát

hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 26

1.3.3 Qui trình dạy học định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 28

1.3.4 Các khả năng vận dụng dạy học định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 37

1.4 Thực trạng tình hình dạy học phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn ở các trường cao đẳng chuyên ngành kỹ thuật 42

1.4.1 Mục đích, nội dung và phương pháp khảo sát 42

1.4.2 Kết quả khảo sát 43

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 64

Chương 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC MÔN MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN 65

2.1 Giới thiệu môn học Mạng cung cấp điện 65

2.1.1 Mục tiêu dạy học của môn Mạng cung cấp điện 65

2.1.2 Nội dung kiến thức môn Mạng cung cấp điện [1][64] 66

2.1.3 Những thuận lợi và khó khăn trong dạy học môn Mạng cung cấp điện 66

2.1.4 Các năng lực cần hình thành và phát triển qua dạy học môn Mạng cung cấp điện tại các trường cao đẳng 69

2.2 Một số biện pháp dạy học môn Mạng cung cấp điện định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn trình độ cao đẳng 74

2.2.1 Biện pháp 1 Xây dựng ngân hàng các tình huống/vấn đề, bài tập nâng cao để sử dụng trong dạy học 74

2.2.2 Biện pháp 2: Vận dụng phương pháp dạy học hợp lý để dạy sinh

viên phương pháp tư duy giải quyết vấn đề 77

2.2.3 Biện pháp 3: Tăng cường khả năng tự học của sinh viên thông qua các trải nghiệm thực tế nghề 82

2.3 Kiểm tra đánh giá theo năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn 92

2.3.1 Mục đích của kiểm tra, đánh giá theo năng lực phát hiện & giải quyết vấn đề thực tiễn 92

2.3.2 Một số yêu cầu, nguyên tắc đối với kiểm tra, đánh giá theo năng lực phát hiện & giải quyết vấn đề thực tiễn 92

2.3.3 Phương pháp đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn của sinh viên trong dạy môn Mạng cung cấp điện 95

2.4 Một số bài dạy minh họa 97

2.4.1 Ví dụ 1: Sử dụng 1 tình huống thực tế trong ngân hàng câu hỏi, áp dụng một phương pháp dạy học hợp lí để dạy sinh viên phương pháp tự học và luyện kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề (áp dụng biện pháp 1 và 2) 97

2.4.2 Ví dụ 2: Áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề, đưa ra một vấn đề trong thực tế nghề nghiệp, yêu cầu sinh viên làm việc nhóm và giải quyết vấn đề (biện pháp 2) 102

2.4.3 Ví dụ 3: Biên soạn một bài dạy trong chương trình đào tạo của môn Mạng cung cấp điện 106

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 117

Chương 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 118

3.1 Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá 118

3.2 Phương pháp kiểm nghiệm và đánh giá 118

3.3 Phân tích kết quả kiểm định và đánh giá 121

3.3.1 Phân tích kết quả kiểm nghiệm theo phương pháp chuyên gia 121

3.3.2 Phân tích kết quả theo phương pháp thực nghiệm sư phạm 123

3.4 Điều tra về các biện pháp sư phạm đã đề xuất thông qua các bài dạy của giáo viên và sinh viên 136

3.4.1 Điều tra về tính mới mẻ và khả thi của đề xuất 136

3.4.2 Điều tra về tính mới mẻ và 136

3.4.3 Điều tra về kết quả của các giờ học thực nghiệm sư phạm đối với

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 143

TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 PHỤ LỤC 1.PL

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Kết quả khảo sát giảng viên 44 Bảng 1.2 Kết quả khảo sát sinh viên 53 Bảng 1.3 Kết quả khảo sát CBQL 58 Bảng 2.1 Nội dung mô đun thực tập sản xuất môn Mạng cung cấp điện 89 Bảng 3.1 Bảng thống kê số lượng SV của các nhóm ĐC và TN của

hai trường 123 Bảng 3.2 Thống kê kết quả học tập của SV nhóm TN và ĐC trước

khi TNSP 124 Bảng 3.3 Kết quả thống kê điểm ở các lớp thực nghiệm 125 Bảng 3.4 Kết quả thống kê điểm ở các lớp sau TN vòng 1 129 Bảng 3.5 Bảng thống kê số lượng SV của 2 nhóm ĐC&TN của 3 Trường 130 Bảng 3.6 Kết quả học tập của SV nhóm TN và ĐC trước khi TNSP

vòng 2 131 Bảng 3.7 Kết quả thống kê điểm ở các lớp thực nghiệm trước TN

vòng 2 131 Bảng 3.8 Kết quả thống kê điểm ở các lớp sau TN vòng 2 135 Bảng 3.9 Điều tra về tính mới mẻ và khả thi của đề xuất 136 Bảng 3.10 Điều tra GV về nội dung dạy học phát triển NL PH&GQVĐ 137 Bảng 3.11 Điều tra GV về hiệu quả việc phát triển năng lực PH&GQVĐ

thực tiễn cho SV trong các tiết học TNSP 138 Bảng 3.12 Điều tra SV về các tiết học trong quá trình TNSP 139

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc của năng lực 17

Hình 1.2 Qui trình DH định hướng phát triển NL PH&GQVĐ cho SV 29

Hình 1.3 Qui trình GQVĐ [39] 32

Hình 1.4 Qui trình GQVĐ khoa học theo phương pháp LAMAP 33

Hình 1.5 Tiến trình nghiên cứu khoa học của W.Harlen[82] 34

Hình 1.6 Bốn bước giải quyết vấn đề [50] 35

Hình 1.7 Qui trình dạy PP tư duy GQVĐ cho SV 36

Hình 2.1 Sơ đồ đơn tuyến của mạch điện 79

Hình 2.2 Hình đường dây truyền tải hạn chế vầng quang điện 101

Hình 2.3 Sơ đồ hộp kín có 6 đầu dây ra 103

Hình 2.4 Sơ đồ đơn tuyến lưới điện 108

Hình 2.5 Tam giác công suất 112

Hình 3.1 Đa giác đồ về chất lượng học tập của nhóm TN và ĐC 124

Hình 3.2 Biểu đồ phân phối tỉ lệ điểm của SV 2 nhóm TN sau đợt thực nghiệm vòng 1 128

Hình 3.3 Đa giác về kết quả học tập của nhóm TN và ĐC sau thực nghiệm vòng 1 129

Hình 3.4 Đa giác đồ về chất lượng học tập của nhóm TN và ĐC 131

Hình 3.5 Biểu đồ phân phối tỉ lệ điểm của SV 2 nhóm TN, ĐC sau đợt thực nghiệm vòng 2 134

Hình 3.6 Đa giác về kết quả học tập của nhóm TN và ĐC sau thực nghiệm vòng 2 134

1

MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài

1.1 Dựa trên nghiên cứu chủ trương chính sách của Đảng và nhà nước về giáo dục và đào tạo nguồn nhân lực

Luật Giáo dục nghề nghiệp số 74/2014/QH13 [58, tr2] cũng đã khẳng

định mục tiêu của giáo dục nghề nghiệp: “là nhằm đào tạo nhân lực trực tiếp cho sản xuất, kinh doanh và dịch vụ, có năng lực hành nghề tương ứng với trình độ đào tạo; có đạo đức sức khỏe; có trách nhiệm nghề nghiệp; có khả năng sáng tạo thích ứng với môi trường làm việc trong bối cảnh hội nhập quốc tế; bảo đảm nâng cao năng suất, chất lượng lao động; tạo điều kiện cho người học sau khi hoàn thành khóa học có khả năng tìm việc làm, tự tạo việc làm hoặc học lên trình độ cao hơn”

Luật Giáo dục được Quốc hội ban hành tháng 6 năm 2019 [57], tiếp tục

khẳng định: “Phương pháp dạy học phải phát huy tính tích cực, tư giác, chủ động, tư duy sáng tạo cho người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng tự thực hành, lòng say mê học và ý chí vươn lên”

1.2 Dựa trên nghiên cứu thực trạng công tác đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng hội nhập quốc tế

Sự phát triển kinh tế – xã hội đặt ra những yêu cầu ngày càng cao đối với nguồn nhân lực, do đó cũng đưa ra những thách thức cho sự nghiệp giáo dục của nước ta Nhiều nước trên thế giới đã “chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học” Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020, đề ra mục tiêu tổng quát: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục toàn diện được nâng cao; giáo dục đạo đức,

2

Như vậy, mục tiêu của giáo dục là chuẩn bị cho con người có được một hệ thống năng lực và giá trị, đặc biệt là năng lực thích ứng và hành động, mà hạt nhân là biết tiếp cận phát hiện và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo

1.3 Dựa trên sự phân tích các công trình nghiên cứu về đào tạo nghề theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Sau sự ra đời của Luật Giáo dục 2019 và Bộ GD&ĐT ban hành Thông tư 32/2018/TT–BGDĐT đã có nhiều công trình nghiên cứu về dạy học giải quyết vấn đề hoặc giải quyết các vấn đề liên quan đến thực tiễn, nhưng phần lớn đều gắn với dạy học phổ thông nhằm tạo hứng thú, động cơ, phát triển tư duy học sinh, nâng cao chất lượng dạy học Chưa có nhiều công trình nghiên cứu loại hình phương pháp này theo đặc trưng của giáo dục nghề nghiệp (cả lí luận và thực tế) Hơn nữa cũng chưa thấy các công trình đề cập tới việc phát triển năng lực phát hiện vấn đề trong hoạt động nghề nghiệp và sau đó là phải giải quyết các vấn đề này nhằm cải thiện chất lượng dạy nghề gắn với thực tế hoạt động nghề nghiệp, mà đây là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết trong đào tạo nghề tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp

1.4 Dựa trên khả năng đào tạo nghề công nghệ hiện đại theo định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn

Trong các trường đào tạo nghề, ngoài việc trang bị kiến thức thì việc hình thành và phát triển năng lực (NL) cho người học đóng vai trò rất quan trọng Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật hiện đại, việc hình thành và phát triển cho sinh viên (SV) những NL cốt lõi, để SV có thể thích nghi và phù hợp với thực tiễn nghề nghiệp sau khi ra trường Thông qua giải quyết các tình huống có vấn đề xuất hiện trong thực tiễn, người học vừa nắm vững kiến thức, vừa thành thạo phương pháp chiếm lĩnh kiến thức đó Mặt khác, thông qua GQVĐ thực tiễn trong quá trình học tập giúp cho SV hình thành kỹ năng (KN) phát hiện vấn đề và kỹ năng tiến hành giải quyết các vấn đề gặp phải trong thực tiễn

3

Trong giáo dục nghề nghiệp, đổi mới giáo dục theo hướng gắn thực tiễn với nghề nghiệp của người học nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội đang là yêu cầu cấp bách của hệ thống giáo dục nước ta Tuy nhiên hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học tại các trường cao đẳng vẫn còn một số hạn chế nhất định, chưa phát huy được tính chủ động sáng tạo của người học, chưa gắn giữa việc truyền đạt kiến thức lý thuyết với thực tiễn nghề nghiệp của người học

Đối với môn Mạng cung cấp điện là một môn học chuyên ngành của sinh viên cao đẳng chuyên ngành Điện công nghiệp, các kiến thức của môn học này gắn liền với thực tiễn Nội dung kiến thức trong chương trình môn Mạng cung cấp điện chủ yếu là tính toán, thiết kế, lựa chọn các phần tử trong hệ thống điện Những kiến thức lý thuyết này tương đối trừu tượng, sinh viên sẽ khó hiểu và không thể hình thành những kỹ năng tay nghề cao nếu không được gắn liền với thực tế Vì vậy, phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề (PH&GQVĐ) thường được vận dụng trong chương trình môn học này Vì lí do đó, việc tổ chức phát triển năng lực PH&GQVĐ trong chương trình môn học Mạng cung cấp điện là hết sức cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo

của các trường CĐ Từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Dạy

học môn Mạng cung cấp điện trình độ cao đẳng theo định hướng phát

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về dạy học theo tiếp cận NL, dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề, từ đó vận dụng vào quá trình dạy học môn Mạng cung cấp điện, trong chương trình đào tạo ngành Điện công nghiệp, trình độ cao đẳng, nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn học theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn cho sinh viên

4

3 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học ngành Điện công nghiệp và

môn Mạng cung cấp điện

3.2 Đối tượng nghiên cứu:

- Lí luận dạy học theo tiếp cận năng lực, dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề

- Các biện pháp và qui trình dạy học theo định hướng phát triển NL PH&GQVĐ thực tiễn cho SV cao đẳng ngành Điện công nghiệp

3.3 Phạm vi nghiên cứu:

- Vận dụng dạy học theo tiếp cận năng lực, dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề vào quá trình dạy học định hướng phát triển NL PH&GQVĐ thực tiễn ở trường cao đẳng

- Thực nghiệm sư phạm: Các trường cao đẳng khối kỹ thuật tại tỉnh Lâm Đồng

- Nội dung thực nghiệm sư phạm: Thuộc môn Mạng cung cấp điện

4 Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức quá trình DH được định hướng hợp lý, trong đó áp dụng các giải pháp DH đảm bảo cho SV tự chiếm lĩnh các kiến thức, kỹ năng cốt lõi, vững vàng; đồng thời kết hợp kết hợp dạy họ PP tư duy GQVĐ một cách thường xuyên liên tục, bồi dưỡng cho họ PP tự học, tự nghiện cứu, tìm tòi học hỏi để chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng nghề mới qua trải nghiệm thực tế thì sự DH này sẽ giúp SV khi kết thúc khóa học đạt các kỹ năng nghề QG trong lĩnh vực được học (Cũng chính là các chuẩn NL nghề, ở đây là NL PH&GQVĐ thực tiễn)

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận dạy học theo tiếp cận năng lực, dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tế về dạy học PH&GQVĐ thực tiễn ở các trường cao đẳng kỹ thuật

- Điều tra thực trạng dạy và học tại các trường cao đẳng kỹ thuật,