8. Cấu trúc luận văn
1.3.7. Các điều kiện triển khai dạy học giải quyết vấn đề
* Nội dung tri thức khoa học (bao gồm cả kỹ năng, phương pháp)
phải chứa đựng yếu tố mới mẻ mà trước khi giải quyết vấn đề HS chưa biết, tri thức ấy được tạo ra trong quá trình giải quyết vấn đề không thể chỉ bằng tư duy tái tạo, mà phải có sự nỗ lực tư duy của chủ thể vượt qua những vùng “phát triển gần” do GV tạo ra trong điều kiện của quá trình dạy học. Vì vậy dạy học giải quyết vấn đề có thể thực hiện cho các loại tiết học khác nhau: bài học kiến thức mới, bài học bài tập vật lý, bài học thực hành vật lý, bài học ôn tập tổng kết hệ thống hoá kiến thức, bài học ngoại khoá. Tuy nhiên để thực hiện dạy học giải quyết vấn đề cần phải sắp xếp, cấu tạo trật tự lôgic các kiến thức từ vĩ mô (từng phần, từng chương) đến vi mô (từng bài học) theo tiến trình của nhận thức vật lý.
* Thiết bị dạy học: thí nghiệm vật lý - hạt nhân của hành động kiểm tra
xác nhận giả thuyết, do đó dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọng cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề.
* Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của GV quyết định thành
công của dạy học giải quyết vấn đề. Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung vật lý kết hợp với những kỹ năng sư phạm cần thiết GV xác định chính xác nội dung khoa học của bài học, phát biểu thành mệnh đề gọn rõ; từ đó xây dựng tình huống có vấn đề, đặt HS trước câu hỏi nhận thức hấp dẫn ở tính thiết thực, bất ngờ, mới lạ…; dẫn dắt HS giải quyết vấn đề bằng hệ thống câu hỏi định hướng hành động nhận thức theo tiến trình của sáng tạo vật lý. Tài năng sư phạm của
GV được thể hiện ở hệ thống câu hỏi định hướng này. Căn cứ vào mức độ tìm tòi trong hành động của HS do câu hỏi định hướng đưa lại, có thể phân loại 3 kiểu định hướng theo thứ tự từ thấp đến cao.
- Định hướng tái tạo cụ thể: Câu hỏi của GV nhằm vào việc tái tạo ở HS
từng hành động, thao tác cụ thể mà trước đó HS đã biết. Kiểu định hướng này đảm bảo được hiệu quả rèn luyện kỹ năng, và tạo cơ sở cần thiết cho HS có thể thích ứng được với sự định hướng tìm tòi trong dạy học. Các dạng câu hỏi: Hiện tượng (quá trình) tương tự với hiện tượng (quá trình) nào đã biết? Vấn đề này có liên hệ với vấn đề nào tương tự? Mối liên hệ ấy như thế nào? Các bước giải quyết vấn đề tương tự? Làm thế nào để quy vấn đề này về vấn đề tương tự đã biết cách giải quyết?
- Định hướng khái quát chương trình hoá: Câu hỏi của GV nhằm vào
việc giúp HS ý thức được đường lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề, sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lý. Đầu tiên là câu hỏi đòi hỏi HS tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra; nếu HS không đáp ứng được thì có sự giúp đỡ tiếp theo của GV là từ sự định định hướng khái quát ban đầu, thu hẹp dần phạm vi phải tìm tòi sao cho vừa sức HS. Nếu HS vẫn không đáp ứng được thì chuyển dần sang định hướng tái tạo từ việc hướng dẫn theo tái tạo angôrit (cho biết trình tự thực hiện các hành động, thao tác) để theo đó HS tự giải quyết vấn đề. Nếu HS không huy động đúng hành động, thao tác mong đợi thì thực hiện tái tạo đối với mỗi hành động hoặc thao tác đó. Các câu hỏi thường dùng: Bài toán yêu cầu giải quyết vấn đề gì? Câu hỏi của bài toán? Đã biết những điều kiện gì? Dự đoán hiện tượng sẽ xẩy ra như thế nào? Quá trình mô tả có thể chia thành những giai đoạn như thế nào? Mỗi giai đoạn đó có liên quan đến hiện tượng vật lý nào? Định luật nào chi phối? Vì sao có dự đoán đó? Làm thế nào để kiểm tra dự đoán? Cần phải thực hiện thí nghiệm như thế nào để kiểm
tra dự đoán? Kết quả thí nghiệm có phù hợp với dự đoán không? Điều gì mới được rút ra từ thí nghiệm này?
+ Định hướng tìm tòi nghiên cứu sáng tạo: Câu hỏi của GV nhằm vào
việc yêu cầu HS tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết vấn đề. Đây là mức độ cao nhất của yêu cầu tìm tòi sáng tạo ở HS, có tác dụng bồi dưỡng năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Thực hiện kiểu định hướng này là một việc không dễ dàng, nó phụ thuộc vào tài năng sư phạm của GV, vào đối tượng HS, vào chính nội dung khoa học của kiến thức.
Định hướng khái quát chương trình hoá là kiểu định hướng trung gian, phát huy mặt ưu điểm của hai kiểu định hướng tái tạo và định hướng nghiên cứu sáng tạo, đồng thời cho phép thực hiện ở đa số đối tượng HS với nhiều kiến thức điển hình trong chương trình vật lý phổ thông.
Như vậy, phương tiện quan trọng trong dạy học giải quyết vấn đề là hệ thống câu hỏi định hướng nhận thức hành động của học sinh. Câu hỏi phải đạt được các yêu cầu sau đây:
- Yêu cầu về lôgic học: Diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thoả mãn luật đồng nhất nghĩa là đối tượng của câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng HS không xác định rõ đối tượng của câu hỏi, dẫn đến hỏi một đường trả lời một nẻo. - Yêu cầu về nội dung khoa học: Câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đúng là dần từng bước giải quyết vấn đề đặt ra.
- Yêu cầu về phương pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện được chức năng định hướng hành động theo chu trình nhận thức sáng tạo vật lý, nghĩa là phải đảm bảo câu trả lời đúng với hi vọng của GV.
1.3.8.Vai trò của giáo viên và học sinh trong DHGQVĐ
DHGQVĐ trong môn học Vật lý là quá trình dạy học được GV tổ chức phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo Vật lý, trong đó HS đóng vai trò nhà
nghiên cứu (trong các điều kiện của dạy học) có sự giúp đỡ định hướng trực tiếp hoặc gián tiếp của GV.
GV HS
Tạo tình huống có vấn đề Tiếp nhận nhiệm vụ nghiên cứu (ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề, tin có thể giải quyết vấn đề) Cung cấp các điều kiện đảm bảo cho
việc GQVĐ (định hướng, trọng tài)
Sử dụng các phương pháp nhận thức GQVĐ: nêu giả thuyết, suy ra hệ quả logic, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, đánh giá kết quả.
Hợp thức hóa kiến thức Ghi nhận tri thức mới (bao gồm cả kỹ năng mới, phương pháp mới)
Tạo tình huống vận dụng, trọng tài đánh giá kết quả vận dụng
Vận dụng tri thức GQVĐ trong tình huống mới
1.4. Chuyển hóa phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu khoa học Vật lý thành phương pháp giải quyết vấn đề trong tìm kiếm xây dựng kiến thức cho học sinh [12]
Để rèn luyện tư duy Vật lý cho HS thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà Vật lý. Việc hiểu và vận dụng được một phương pháp khoa học là một điều khó khăn hơn cả việc tiếp thu một định luật Vật lý cụ thể.
Dựa theo những cách mà các nhà khoa học thường dùng để giải quyết các vấn đề khoa học kỹ thuật, có thể giải quyết vấn đề bằng các phương pháp sau: