Dạy học giải quyết vấn đề là quá trình dạy học được giáo viên 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 giáo viên. Có thể thấy vai trò, chức năng của giáo viên và HS trong dạy học GQVĐ qua bảng so sánh sau:
Bảng 1.3. Vai trò của GV và HS trong dạy học GQVĐ
Giáo viên Học sinh
Tạo tình huống có vấn đề Tiếp nhận nhiệm vụ nghiên cứu (ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề, tin tưởng có thể giải quyết vấn đề)
Cung cấp các điều kiện đảm bảo cho việc giải quyết vấn đề (định hướng, trọng tài)
Sử dụng các phương pháp nhận thứcgiải quyết vấn đề: nêu giả thuyết, suy ra hệ quả lôgíc, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, đánh giá kết quả.
Hợp thức hoá 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 giải quyết vấn đề trong tình huống mới.
1.4.3.Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong bài học xây dựng tri thức vật lý mới theo định hướng DHGQVĐ
Giai đoạn 1: Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề (Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề).
“Vấn đề” trong bài học xây dựng tri thức mới chính là nội dung tri thức mới. Câu hỏi nhận thức phải được đặt ra sao cho câu trả lời là nội dung tri thức mới; Vì vậy tình huống có vấn đề phải là tình huống được tổ chức sao cho HS đặt trước một nhiệm vụ nhận thức mà nếu chỉ bằng tri thức và kinh nghiệm sẵn có học sinh không thể trả lời được.
Có thể sử dụng các loại tình huống có vấn đề mà lý luận dạy học đã nêu ra như: Tình huống bất ngờ, tình huống xung đột, tình huống lựa chọn, tình huống bác bỏ, tình huống không phù hợp…Bằng các phương tiện dạy học như bài tập vật lý, thí nghiệm vật lý, chuyện kể vật lý, các thí dụ sinh động, hấp dẫn, lý thú về ứng dụng vật lý trong đời sống, kỹ thuật, sản xuất…được trình bày một cách tự nhiên để học sinh dùng vốn tri thức kỹ năng của mình xem xét giải quyết, và công việc đã làm xuất hiện lỗ hổng mà học sinh không vượt qua được, lỗ hổng đó chính là nội dung tri thức mới. Học sinh mong muốn giải quyết vấn đề bởi câu hỏi nhận thức đặt ra thú vị ở ý nghĩa thiết thực, ở hiện tượng gần gũi quen thuộc tưởng chừng như đã hiểu rõ mà trước đó không chú ý… Học sinh chấp nhận giải quyết vấn đề để tìm ra câu trả lời mà giáo viên đặt ra. Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc (cũng là kết thúc pha chuyển giao nhiệm vụ nhận thức).
Giai đoạn 2: Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề (Học sinh hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề)
Giai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi các tình huống học tập, mỗi tình huống bao gồm các hành động kế tiếp sau:
Giả thuyết hệ quả logic thí nghiệm kiểm tra kết luận.
Nội dung của kết luận chính là một nội dung của kiến thức mới mà bài học phải đưa lại cho học sinh. Giáo viên khi thiết kế bài học cần phải sắp đặt cấu tạo lại nội dung bài học cho phù hợp với tinh thần của dạy học giải quyết vấn đề sao cho mỗi đơn vị kiến thức cơ bản là kết luận của một chu kỳ trên. Kết thúc giai đoạn giải quyết vấn đề học sinh tự tìm ra tri thức mới có thể trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn đặt vấn đề.
Giai đoạn 3: Giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức (Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới)
Giáo viên thể chế hoá kiến thức, thông báo cho học sinh rằng những kết luận thu được chính là nội dung của một khái niệm, định luật hoặc một lý thuyết nào đó của vật lý học.
Giai đoạn vận dụng tri thức mới: Kiến thức mới thu được có ý nghĩa gì được ứng dụng như thế nào trong khoa học, trong kỹ thuật, trong đời sống? Các tình huống mới đặt ra để học sinh vận dụng tri thức vừa thu nhận giải quyết vấn đề.
1.4.4.Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong bài học bài tập vật lý theo định hướng DHGQVĐ
Mỗi bài tập phải được biến thành vấn đề nhận thức có ý nghĩa thiết thực đối với HS. Giải bài tập vấn đề không chỉ yêu cầu HS năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp trong chương hay trong phần đó mà còn thu nhận được kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới.
1.4.4.1. Đặc điểm của bài tập vấn đề ở môn vật lý
Theo Razumôpxki: Bài tập vấn đề hay bài tập sáng tạo là bài tập mà Angôrit giải nó là mới đối với học sinh. Thực chất của bài tập vấn đề là ở chỗ cái mới xuất hiện chính trong tiến trình giải. Trong bài tập vấn đề các yêu cầu của bài tập sẽ được giải quyết trên cơ sở những kiến thức về các định luật vật lý, nhưng trong đó không cho một cách tường minh hiện tượng nào, định luật vật lý nào cần phải sử dụng để giải, trong đề bài không có các dữ kiện mà chính nó là những gợi ý trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải, đó là lý do bài tập trở thành bài tập sáng tạo tức là biến nó thành vấn đề. Tương tự trong khoa học có hai dạng sáng tạo khác nhau là phát minh
và sáng chế; Trong dạy học, bài tập sáng tạo về vật lý có thể chia thành hai dạng: Nghiên cứu (trả lời câu hỏi tại sao) và thiết kế (trả lời câu hỏi làm như thế nào).
Bài tập vấn đề có thể là bài tập định tính, định lượng hoặc bài tập thí nghiệm, hoặc một số nhiệm vụ nghiên cứu ở phòng thí nghiệm và một số bài tập lớn trong thực tiễn vật lý.
Bài tập vấn đề do chỗ chứa đựng yếu tố mới mẻ (mới về phương pháp giải, mới về nội dung vật lý nhận được từ kết quả của bài toán) nên có khả năng huy động tư duy sáng tạo tiềm ẩn trong học sinh “vấn đề” (câu hỏi) của bài toán được học sinh chấp nhận và giải quyết theo tiến trình khái quát tương tự như nhà vật lý giải quyết vấn đề của khoa học; Vì có yếu tố mới nên không có con đường vạch sẵn một cách chi tiết, đối với học sinh chỉ có con đường đi theo định hướng khái quát của giáo viên.
1.4.4.2. Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của học sinh và nghiên cứu khoa học của nhà vật lý
Từ đặc điểm vừa nói ở trên ta thấy giữa việc giải bài tập vấn đề của HS và hoạt động nghiên cứu khoa học của nhà vật lý có sự tương tự nhau, có thể thấy rõ điều đó qua bảng.
Bảng 1.4. Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của HS và nghiên cứu khoa học của nhà vật lý
Nhà vật lý học Học sinh giải bài tập vấn đề (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tự ý thức vấn đề nghiên cứu, xác định phạm vi, đối tượng nghiên cứu
Nhận nhiệm vụ nghiên cứu được giáo viên giao cho (hiểu yêu cầu và dữ kiện bài toán) Nêu giả thuyết nghiên cứu Lập phương án giải
Chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết Bằng suy luận lý thuyết.
Bằng thực nghiệm.
Hiện thực hoá phương án giải Tính toán suy luận lý thuyết Tìm ẩn số bằng thí nghiệm vật lý Phân tích, đối chiếu, đánh giá kết quả
nghiên cứu.
Phân tích kết quả giải
Kết luận về vấn đề nghiên cứu Trả lời câu hỏi bài tập
Rõ ràng việc HS giải bài tập vấn đề là cơ hội tốt để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy sáng tạo.
1.4.5.Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng DHGQVĐ
1.4.5.1. Đặc điểm bài học thực hành thí nghiệm vật lý
Theo tinh thần của dạy học GQVĐ, bài học thực hành thí nghiệm vật lý không chỉ dừng lại ở mục tiêu là củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm mà còn vươn tới mục tiêu cao hơn là bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy sáng tạo. Vì vậy, cần phải biến một số bài thí nghiệm thực hành truyền thống thành bài tập vấn đề.
1.4.5.2. Cấu trúc bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Cấu trúc bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng dạy học GQVĐ bao gồm các giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Tạo tình huống có vấn đề (chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề).
Mỗi bài thí nghiệm thực hành là một vấn đề học tập (nhiệm vụ nhận thức) mà học sinh phải giải quyết vừa bằng tư duy lý thuyết vừa bằng tư duy thực nghiệm. “vấn đề” trong bài học thực hành thí nghiệm là việc biến bài thực hành có hướng dẫn chi tiết trong SGK thành bài tập thí nghiệm.
Giai đoạn 2: Nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề (Học sinh hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề).
Trong tài liệu hướng dẫn chi tiết các thao tác thí nghiệm, học sinh không cần phải xây dựng phương án thí nghiệm và phương án xử lý số liệu thí nghiệm; Ở đây các thí nghiệm này phương án thí nghiệm không cho sẵn mà chỉ đưa ra nhiệm vụ kèm điều kiện về dụng cụ thí nghiệm. Cái mới của dạy học giải quyết vấn đề ở đây là phương pháp giải quyết vấn đề, phương pháp suy luận trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp nhận thức khoa học. Kết quả học sinh không những có phương pháp, kỹ năng giải quyết một nhiệm vụ cụ thể được giao, củng cố các kiến thức liên quan trực tiếp mà còn được bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trên bình diện tổng quát.
Giai đoạn 3: Củng cố và vận dụng tri thức.
Trong giai đoạn củng cố có thể tiến hành với các thiết bị thí nghiệm có sẵn ở trường phổ thông, với các đồ chơi có bán trên thị trường hoặc với các dựng cụ sẵn có ở nhà, với các vật liệu dễ kiếm, các dụng cụ thí nghiệm đơn giản do học sinh tự chế.
Giai đoạn củng cố phải được giao cho học sinh dưới dạng những nhiệm vụ có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ của học sinh.
1.4.5.3. Hoạt động của giáo viên và học sinh trong bài thực hành thí nghiệm vật lý theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề
Trong bài thực hành thí nghiệm vật lý theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề thì hoạt động của giáo viên và học sinh được thể hiện trong bảng sau (xem bảng 1.5).
Bảng 1.5. Hoạt động của GV và HS trong bài học thực hành thí nghiệm
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Đặt vấn đề (xây dựng tình huống có vấn đề), giao nhiệm vụ và các điều kiện thực hiện
Tiếp nhận nhiệm vụ, có như cầu, hứng thú niềm tin giải quyết nhiệm vụ
Định hướng khái quát chương trình hoá bằng hệ thống câu hỏi để học sinh giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý
Huy động kiến thức và trả lời các câu hỏi của giáo viên để:
- Tìm phương án thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Hiện thực hoá phương án thí nghiệm. - Đánh giá kết quả. Báo cáo thí nghiệm.