Có rất nhiều quan điểm khác nhau về dạy học GQVĐ, chủ yếu là do nhấn mạnh mặt này hay mặt khác.
V.Ôkon viết: “Dƣới dạng chung nhất, dạy học nêu vấn đề là tập hợp những hành động nhƣ tổ chức các tình huống có vấn đề, phát biểu vấn đề,… giúp đỡ cần thiết cho HS trong việc GQVĐ, kiểm tra những phép giải đó và cuối cùng, điều khiển quá trình hệ thống hóa và củng cố những kiến thức tiếp thu đƣợc. Dạy học nêu vấn đề là dạy học dựa trên sự điều khiển học sinh độc lập giải quyết các bài toán thực hành hay lý thuyết” [26].
T.V.Cuđriapxep cũng nêu lên định nghĩa tƣơng tự: “Dạy học nêu vấn đề bao gồm việc tạo ra trƣớc HS những tình huống có vấn đề, làm cho các em ý thức đƣợc, thừa nhận và giải quyết những tình huống này trong quá trình hoạt động chung của HS và GV, với tính tự lực cao nhất của HS và dƣới dự chỉ đạo chung nhất của GV”.
I.Lecne còn chú ý đến một mặt nữa của dạy học nêu vấn đề. Ông cho rằng ý nghĩa của dạy học nêu vấn đề là ở chỗ “nó giúp HS làm quen không những với cách giải quyết các vấn đề, với bản chất của chúng, với lĩnh vực và biện pháp ứng
dụng chúng, cũng giống nhƣ khi tiến hành phƣơng pháp dạy học giải thích – minh họa, mà còn giúp tìm hiểu cả logic, đôi khi có chứa mâu thuẫn của sự tìm tòi những cách giải quyết này”.
Việc I.F. Kharlamop bổ sung thêm vào những quan niệm của các tác giả đã dẫn ra ở trên không những cần thiết để làm sáng tỏ đầy đủ hơn bản chất của dạy học GQVĐ mà còn giúp có quan điểm đúng đắn cho việc thực hiện cách dạy học này trong thực tiễn nhà trƣờng. Ông viết: “Dạy học nêu vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy học bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống tìm tòi) trong giờ học, kích thích ở HS nhu cầu giải quyết những vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mới, phát triển tính tích cực, trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình thông hiểu và lĩnh hội thông tin khoa học mới”.
Từ những quan niệm cơ bản nêu trên, Nguyễn Quang Lạc - nhà nghiên cứu giáo dục Việt Nam đã khái quát đƣợc quan niệm về dạy học phát hiện và năng lực sáng tạo nhƣ sau: Dạy học năng lực sáng tạo là một hình thức dạy học trong đó HS đƣợc coi nhƣ "nhà khoa học trẻ" tự giác và tích cực tổ chức các quá trình "xây dựng tri thức mới cho bản thân". Hoạt động đó đƣợc diễn ra giống nhƣ "hoạt động nghiên cứu khoa học", mặc dù kết quả của nó là tìm thấy lại những điều đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối với HS. Ngƣời GV phải thực sự quan tâm đến cả nội dung khoa học mà HS đã xây dựng lẫn phƣơng pháp hoạt động của HS để đạt đƣợc điều đó, do vậy GV phải là nhà thiết kế, tổ chức và chỉ đạo thi công. Đó là một hoạt động sáng tạo và đòi hỏi tài nghệ sƣ phạm, lòng kiên trì, sự khoan dung và độ lƣợng cao. Bởi vì GV phải chỉ đạo lớp trẻ non nớt không phải tái tạo cái đã quen biết mà là đi xây dựng cái mới cho họ, còn đối với GV thì đó lại là điều quá cũ.
Nhƣ vậy, đặc trƣng cơ bản của dạy học phát hiện và GQVĐ là “tình huống gợi vấn đề” vì “tƣ duy chỉ bắt đầu khi xuất hiện tình huống có vấn đề”. (Rubinstein). Trong dạy học GQVĐ, GV giữ vai trò là ngƣời định hƣớng, tổ
chức quá trình nhận thức, gợi động cơ học tập và nhu cầu tìm hiểu tri thức mới cho HS. HS tự lực xây dựng kiến thức mới cho bản thân dƣới sự giúp đỡ, định hƣớng của GV. Hoạt động của HS diễn ra phỏng theo tiến trình nghiên cứu khoa học.
1.2.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề
a) Vấn đề
“Vấn đề là bài toán mà cách thức hình thành hay kết quả của nó chƣa đƣợc học sinh biết trƣớc, nhƣng học sinh đã nắm đƣợc những kiến thức và kỹ năng xuất phát, để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hình thành bài làm. Nói cách khác, đó là câu hỏi mà HS chƣa biết câu trả lời, nhƣng có thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp”[27].
"Vấn đề trong nghiên cứu vật lý là một câu hỏi, một bài toán chƣa có lời giải, xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống. Đó là những hiện tƣợng mới, quá trình mới không thể lý giải đƣợc bằng các lý thuyết đã có hoặc một câu hỏi tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, hoặc lý thuyết chƣa trọn vẹn..."[27].
Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan: -Yếu tố khách quan: dẫn liệu xuất phát cho phép GQVĐ, tìm ra lời giải. -Yếu tố chủ quan: HS phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải quyết. Nhƣ vậy: "vấn đề" bao giờ cũng chứa mâu thuẫn về nhận thức. Lúc đầu mâu thuẫn đó còn mang tính khách quan, sau khi HS tiếp thu và ý thức đƣợc mâu thuẫn đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ của HS dƣới dạng bài toán hay vấn đề bài tập.
b) Tình huống có vấn đề
“Tình huống có vấn đề” là tình huống mà HS tham gia gặp một khó khăn, HS ý thức đƣợc vấn đề, mong muốn GQVĐ đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết đƣợc, do đó bắt tay vào việc GQVĐ [24].
Nhà giáo dục Xô viết Rubinstein đã khẳng định: “Tƣ duy bắt đầu từ tình huống có vấn đề”
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức đƣợc vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và hứng thú GQVĐ, biết đƣợc mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định đƣợc làm nhƣ thế nào.
Dấu hiệu của tình huống có vấn đề nhƣ sau:
- Nó bao gồm cái gì chƣa biết, đòi hỏi phải có sự tìm tòi sáng tạo, có sự tham gia hoạt động tƣ duy và sự nhanh trí đáng kể.
- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trƣớc những dự kiện nào đó để làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tòi sáng tạo.
- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với HS. Nếu quá đơn giản, chứa đựng những lời giải tƣờng minh từ kho tri thức cũ của HS thì không gây đƣợc sự kích thích mà tạo ra sự thờ ơ, coi thƣờng. Ngƣợc lại thì gây sự bất lực và cũng tạo ra sự thờ ơ do bi quan.
- Đồng thời với tính vừa sức là tính mới lạ, tính không bình thƣờng của bài toán nhận thức nhằm kích thích sự hứng thú và lòng khao khát nhận thức của HS.
c) Các kiểu tình huống có vấn đề
- Tình huống phát triển: là tình huống HS gặp phải vấn đề, mới chỉ giải quyết một phần trong phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục bổ sung, hoàn thiện, phát triển, mở rộng sang phạm vi mới. Quá trình này sẽ đem lại những kết quả mới.
- Tình huống lựa chọn: là tình huống HS gặp một vấn đề mang một số dấu hiệu quen thuộc, có liên quan đến vốn hiểu biết đã có, nhƣng chƣa biết dùng kiến thức hay phƣơng pháp nào để giải quyết. HS cần phải lựa chọn, thậm chí phải làm thử mới biết có thể thu đƣợc kết quả nhƣ mong đợi hay không?
- Tình huống bế tắc: là tình huống HS gặp hiện tƣợng quen thuộc, nhƣng không biết dựa vào kiến thức nào để giải quyết nguyên nhân của hiện tƣợng ấy.
- Tình huống bất ngờ: là tình huống mà HS gặp hiện tƣợng xảy ra trái với suy nghĩ thông thƣờng.
- Tình huống lạ là tình huống HS gặp hiện tƣợng lạ, chƣa thấy bao giờ, vì thế nó kích thích trí tò mò của HS.
Việc tách bạch các kiểu tạo tình huống có vấn đề nhƣ trên chỉ có tính tƣơng đối. Ta có thể có thêm những kiểu khác nữa, một sự kiện cụ thể trong nghiên cứu lại đồng thời có sự tham gia của một vài tình huống có vấn đề thuộc các loại khác nhau.
1.2.3. Cấu trúc và mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
a) Các giai đoạn của tiến trình dạy học theo kiểu dạy học GQVĐ
Phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học, tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ gồm 5 giai đoạn, đƣợc thể hiện qua sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức hình 1.2 [29].
Hình 1.2. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học - Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết
GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết, nảy sinh nhu cầu về cái còn chƣa biết, về một cách giải quyết không có sẵn nhƣng hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng đƣợc.
4. Rút ra kết luận (kiến thức mới)
1. Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử,...
2. Phát biểu vấn đề cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời) 3. Giải quyết vấn đề
- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lý thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm
- Thực hiện giải pháp đã suy đoán
Biện pháp tạo tình huống có vấn đề
+ Tồn tại một vấn đề: Tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức, kỹ năng đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng mới.
+ Gợi nhu cầu nhận thức: Trong tình huống có vấn đề, HS cảm thấy cần thiết có nhu cầu GQVĐ.
+ Gây niềm tin có thể nhận thức đƣợc: Cần làm cho HS thấy rõ tuy họ chƣa có ngay lời giải đáp nhƣng đã có một số kiến thức, kỹ năng liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hy vọng giải quyết đƣợc vấn đề đó [18].
- Giai đoạn 2: Phát biểu vấn đề cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)
Dƣới sự hƣớng dẫn của GV, HS phát biểu vấn đề cần giải quyết (nêu câu hỏi cần trả lời, mà câu trả lời cho câu hỏi nêu ra chính là nội dung kiến thức mới cần xây dựng).
- Giai đoạn 3: Giải quyết vấn đề + Suy đoán giải pháp GQVĐ
Với định hƣớng của GV, HS trao đổi, thảo luận suy đoán giải pháp GQVĐ: lựa chọn hoặc đề xuất mô hình (kiến thức đã biết, giả thuyết) có thể vận dụng đƣợc để đi tới cái cần tìm.
+ Thực hiện giải pháp đã suy đoán: Khảo sát lý thuyết hoặc khảo sát TN HS vận hành mô hình (kiến thức đã biết, giả thuyết), rút ra kết luận logic về cái cần tìm; thiết kế phƣơng án TN, tiến hành TN, thu lƣợm và xử lí kết quả TN, rút ra kết luận về cái cần tìm.
- Giai đoạn 4: Rút ra kết luận
Dƣới sự hƣớng dẫn của GV, HS xem xét sự phù hợp giữa kết luận có đƣợc nhờ suy luận lý thuyết (mô hình hệ quả logic) với kết luận có đƣợc từ các dữ liệu TN (mô hình xác nhận).
+ Khi có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì quy nạp chấp nhận kết quả tìm đƣợc. Kết luận đã tìm đƣợc trở thành kiến thức mới.
+ Khi không có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì:
* Xem quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN chƣa. * Nếu quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN thì xem lại quá trình vận hành mô hình xuất phát. Nếu quá trình vận hành không mắc phải sai lầm thì sẽ dẫn tới phải bổ sung, sửa đổi mô hình xuất phát, thậm chí phải xây dựng mô hình mới. Mô hình mới thƣờng khái quát hơn mô hình trƣớc, xem mô hình trƣớc nhƣ là trƣờng hợp riêng, trƣờng hợp giới hạn của nó. Điều này cũng có nghĩa là chỉ ra phạm vi áp dụng của mô hình xuất phát lúc đầu.
GV chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa kiến thức mới.
e) Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết các nhiệm vụ tiếp theo Trên cơ sở vận dụng kiến thức mới đã thu đƣợc để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, lại đi tới phạm vi áp dụng của kiến thức đã xây dựng đƣợc và dẫn tới xây dựng những mô hình mới (các kiến thức mới).
Tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ diễn ra theo một trong hai con đƣờng: con đƣờng lý thuyết và con đƣờng thực nghiệm.
Từ sơ đồ xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ, ta thấy:
- Tính tích cực nhận thức và năng lực sáng tạo của HS đƣợc phát triển ở giai đoạn 1 nếu HS tự phát hiện đƣợc vấn đề cần giải quyết. Ở giai đoạn 3, năng lực sáng tạo của HS đƣợc phát triển một cách tối đa thông qua các hoạt động: suy đoán giải pháp GQVĐ, thiết kế phƣơng án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu đƣợc nhờ suy luận lý thuyết hoặc hệ quả của nó.
- Để suy đoán giải pháp GQVĐ và thực hiện giải pháp đã suy đoán để tìm ra đƣợc kết quả, HS phải lựa chọn đƣợc trong vốn kiến thức của mình những
kiến thức cần vận dụng, xác định cách thức vận dụng các kiến thức này để tìm ra đƣợc câu trả lời. Qua đó, không những tính tích cực nhận thức mà cả năng lực sáng tạo của HS đƣợc phát triển.
- Kiến thức đƣợc tìm ra từ những kiến thức đã biết nhìn chung là chính xác. Tuy nhiên, kiểm nghiệm kiến thức nhờ TN không những giúp HS tin tƣởng vào tính chân thực của kiến thức, mà còn phát triển tính tích cực nhận thức và năng lực sáng tạo của HS thông qua hàng loạt các hoạt động nhƣ: suy luận logic từ kết quả ra hệ quả kiểm nghiệm đƣợc nhờ TN, thiết kế phƣơng án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu đƣợc từ suy luận lý thuyết hoặc hệ quả của nó (cần những dụng cụ nào, bố trí chúng ra sao, tiến hành TN nhƣ thế nào, thu thập những dữ liệu TN định tính và định lƣợng nào, xử lí các dữ liệu này nhƣ thế nào).
b) Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
Trong dạy học GQVĐ theo nghĩa đầy đủ, HS phải là ngƣời tìm tòi GQVĐ, thực hiện tất cả các giai đoạn trong chu trình nhận thức sáng tạo. Tuy nhiên, khi triển khai áp dụng dạy học nội dung Vật lí, tùy thuộc vào nội dung bài học, trang thiết bị dạy học, thời gian dạy học mà HS có thể tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào các hành động GQVĐ.
Căn cứ vào sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của HS vào các hành động GQVĐ theo chu trình sáng tạo vật lí, có thể chia dạy học GQVĐ thành ba mức độ:
- Mức độ 1: Trình bày nêu vấn đề
- Mức độ 2: Tìm tòi, nghiên cứu một phần (tìm tòi, nghiên cứu từng phần) - Mức độ 3: Tìm tòi nghiên cứu sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo) Hoạt động của HS ở từng mức độ đƣợc thể hiện qua bảng sau:
Mức độ Học sinh chứng kiến Học sinh trực tiếp tham gia Mức độ 1: Trình bày nêu vấn đề Tất cả các giai đoạn của chu trình nhận thức sáng tạo Vật lí.
Tiếp nhận câu hỏi nhận thức, trạng thái tâm lí nhận thức: mong muốn, có niềm tin GQVĐ. Mức độ 2: Nghiên cứu từng phần Quá trình tìm tòi vấn đề, thí nghiệm kiểm tra
- Suy đoán giả thuyết
- Suy luận logic từ giả thuyết tiên đoán hiện tƣợng mới
- Xây dựng phƣơng án TN, kiểm tra giả thuyết/ hệ quả giả thuyết
- Quan sát, ghi nhận kết quả - Xử lí số liệu thí nghiệm - Khái quát hóa rút ra kết luận - Ghi nhận tri thức mới
- Vận dụng tri thức mới Mức độ 3: