8. Các chữ viết tắt
2.2.2.Phương pháp giải quyết vấn đề
a. Phương pháp giải quyết vấn đề
Khái niệm
Là PPDH chuyên biệt, theo một cấu trúc mà mục đích là kích thích và hỗ trợ HS tìm kiếm lời giải của bài toán. Đó là xây dựng bài toán “tìm tòi” Ơristic. GV dạy cho HS thói quen tìm tòi GQVĐ theo cách của các nhà khoa học, lôi kéo HS tự giác tham gia vào giải quyết nhiệm vụ HT, phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực; giúp HS chiếm lĩnh kiến thức sâu sắc, vững chắc và vận dụng được, phát triển trí tuệ, năng lực của HS. Bài toán nhận thức có thể xây dựng trên một PPDH cụ thể nào đó như diễn giảng, thuyết trình, TN… Lúc đó các PP này được gọi là diễn giảng nêu vấn đề, TN nêu vấn đề…
Ta có thể nhận biết và tiếp cận PPDH nêu vấn đề bằng 3 đặc trưng cơ bản của nó: - GV đặt ra trước HS bài toán nhận thức (tình huống HT) nhưng được cấu trúc
một cách sư phạm để tình huống đó trở thành tình huống có vấn đề đối với HS. - HS có tiếp nhận tình huống đó để trở thành nhiệm vụ HT của mình hay không. Tức là lúc đó, trong học sinh xuất hiện trạng thái tâm lí đặc biệt, có nhu cầu bức bách muốn giải quyết bằng được tình huống đó, bằng cách các em đề xuất được một số giả thuyết để giải bài toán nhận thức.
- Bằng cách tổ chức để HS tham gia giải bài toán nhận thức như vạch kế hoạch các bước tiến hành kiểm tra giả thuyết, khẳng định giả thuyết đúng …các em học được cả kiến thức và cách giải bài toán, để có niềm vui sáng tạo.
Theo V. Ô-kôn, có thể hiểu DH giải quyết vấn đề (DH nêu vấn đề), với dạng chung nhất, là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống các vấn đề, biểu đạt vấn đề ( tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc này) chú ý giúp đỡ những điều cần thiết để HS giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng chỉ đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu nhận được.
Dạy học giải GQVĐ có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực giúp HS chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc vững chắc, vận dụng được đồng thời đảm bảo sự phát triển trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của HS trong quá trình HT.
Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học
Ta có thể hình dung tiến trình giải quyết một vấn đề khoa học kĩ thuật của nhà bác học diễn ra như sau:
- Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện đã cho và những điều cần đạt tới.
Trang 38
- Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài người đã có cách giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tương tự chưa.
Nếu đã có, thì liệt kê tất cả các giải pháp và lựa chọn một giải pháp thích hợp. Nếu chưa có, thì phải đề xuất ra giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương tiện mới dùng làm công cụ để GQVĐ. Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để ĐG hiệu quả, từ đó bổ sung, hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải pháp đã đề xuất.
Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, xây dựng một kiến thức VL mới.
Có thể mô tả khái quát bằng sơ đồ sau:
b. Đặc điểm của quá trình học sinh giải quyết vấn đề trong học tập
Những điểm khác nhau giữa nhà bác học và HS trong GQVĐ.
Về động cơ, hứng thú và nhu cầu:
- Nhà bác học khi GQVĐ là đã tự xác định rõ mục đích, tự nguyện đem hết sức mình giải quyết vấn đề đặt ra.
- Đối với HS: động cơ, hứng thú đang được hình thành nhưng ý thức về mục đích trách nhiệm còn mờ nhạt. Do đó, chưa tập trung chú ý đem hết sức mình để GQVĐ đặt ra.
Pha thứ 1: Đề xuất vấn đề - bài toán
* Từ nhiệm vụ, nảy sinh nhu cầu về 1 cái chưa biết, chưa có cách giải quyết, hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được.
* Diễn đạt nhu cầu thành vấn đề - bài toán.
Pha thứ 2: Suy đoán giải pháp, thực hiện giải pháp
* Suy đoán giải pháp:
+ Suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải
+ Chọn mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm + Phỏng đoán các biến cố TN có thể xảy ra, nhờ đó có thể khảo sát TN để xây dựng cái cần tìm
* Thực hiện giải pháp
+ Vận hành mô hình rút ra kết luận logic về cái cần tìm + Thiết kế PATN, THTN, thu thập thông tin, xử lí thông tin, rút ra kết luận.
Pha thứ 3: Kiểm tra, vận dụng kết quả (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được, sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm
* Xem xét sự cách biệt giữa kết luận lí thuyết với kết luận thực nghiệm để kết luận hoặc tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm.
Trang 39
Về năng lực GQVĐ:
- Khi chấp nhận GQVĐ nhà bác học đã có một trình độ kiến thức nhất định, kĩ năng cần thiết. Tuy nhiên nhà bác học cũng phải tích lũy thêm kinh nghiệm. - Đối với HS, đây là bước đầu làm quen với việc giải quyết một vấn đề khoa học.
Vấn đề đặt ra cho HS giải quyết cũng giống như vấn đề của nhà khoa học nhưng kinh nghiệm, kiến thức, năng lực còn rất hạn chế.
Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề:
- Những kiến thức mà HS cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà khoa học đã phải trải qua thời gian dài mới đạt được và mỗi nhà bác học cũng chỉ góp một phần nhỏ trong công trình khoa học đó.
- HS chỉ dành một thời gian ngắn thậm chí là một tiết học đã phải giải quyết xong vấn đề để phát hiện ra định luật vật lý.
Về điều kiện và phương tiện làm việc:
- Nhà bác học có trong tay hoặc phải tạo ra những phương tiện chuyên dùng đạt độ chính xác cao và những điều kiện thích hợp để giải quyết vấn đề.
- HS chỉ có phương tiện thô sơ do trường cung cấp với độ chính xác thấp, điều kiện làm việc tập thể ở lớp hay phòng TN, không đủ thời gian làm lại nhiều lần.
Kết luận:
Dạy học theo PPGQVĐ là kiểu dạy trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quyết theo cách của nhà khoa học. Trong kiểu DH này, GV vừa tạo ra cho HS nhu cầu, hứng thú hoạt động sang tạo vừa rèn luyện khả năng sang tạo.
Trong kiểu dạy này, HS không thể hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được mà cần có sự giúp đỡ của GV. Sự giúp đỡ của GV không phải là giảng giải, cung cấp cho HS những kiến thức có sẵn mà là tạo điều kiện để họ có thể trải qua các giai đoạn chính của quá trình giải quyết vấn đề và tự lực thực hiện một só khâu trong tiến trình đó, động viên khuyến khích HS kịp thời.
Như vậy, quá trình học tập của HS thực chất là quá trình HS hoạt động tự lực trong sự phối hợp với tập thể và sự hướng dẫn, giúp đỡ của GV liên tiếp giải quyết những vấn đề do nhiệm vụ học tập đề ra, kết quả của quá trình gải quyết những vấn đề đó là HS chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được năng lực nhận thức của mình.
Trang 40
c. Tổ chức tình huống có vấn đề
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú GQVĐ, biết được mình cần làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào. Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, được sắp đặt hợp lý của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa HS tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ không biết đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực GQVĐ của HS. Quy trình tổ chức tình huống có vấn đề trong lớp gồm các giai đoạn chính:
GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận được bằng kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu HS làm một thí nghiệm đơn giản để xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu.
Yêu cầu HS mô tả lại hiện tượng bằng chính lời của mình theo ngôn ngữ VL.
GV yêu cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước (giải quyết sơ bộ vấn đề).
GV giúp HS phát hiện ra chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết. Tình huống HT xuất hiện khi HS ý thức được nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhìn thấy được mình có khả năng GQVĐ, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động.
d. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề
Dựa theo những cách mà nhà bác học thường dùng để giải quyết các vấn đề khoa học kĩ thuật, có thể có những kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề sau:
Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết.
Các định luật VL thường phát biểu lên các mối quan hệ trong điều kiện lí tưởng; hiện tượng chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, nhưng hiện tượng thực tế thường lại bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân tác động đồng thời hoặc diễn biến nhanh theo nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn có một nguyên nhân nhưng ta chỉ quan sát thấy giai đoạn cuối cùng.
Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, PP đã biết có nghĩa là thoạt mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi bằng PP phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra những dấu hiệu tương tự với cái đã biết. Kiểu hướng dẫn này thường gặp khi HS vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình hữu hiệu. Có 3 trường hợp phổ biến sau đây:
Trang 41
- Hướng dẫn HS diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ VL. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiều khi ngôn ngữ sử dụng hằng ngày không giống như ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lý. Nếu không chuyển được sang ngôn ngữ vật lý thì không thể áp dụng được những định luật, quy tắc đã biết.
- Hướng dẫn HS phân tích một hiện tượng vật lý phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết.
- Hướng dẫn HS phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định đã biết.
Ba kiểu hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết nêu trên có tác dụng rất tốt để chuẩn bị cho HS tìm tòi, sáng tạo, vì trước khi sáng tạo ra cái mới thông thường người ta phải sử dụng tấc cả những cái đã biết mà không thành công.
Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần.
Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, HS được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật mà trước đây HS chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ. Ở đây, không thể hoàn toàn chỉ sử dụng những kiến thức đã biết, không có con đường suy luận logic để suy từ cái đã biết sang cái chưa biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức. Các nhà khoa học cho rằng: Trong tình hình này trực giác đóng vai trò quan trọng. Rèn luyện trực giác khoa học cho HS là điều khó khăn, GV không thể chỉ ra cho HS con đường đi đến trực giác mà tự HS phải thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm, không ai có thể làm thay được. Tuy nhiên GV có thể tạo điều kiện thuận lợi cho HS có những bước nhảy đó, bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của HS. Sau khi được rèn luyện nhiều lần, HS sẽ tích lũy được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện, đề xuất được giải pháp mới để vượt qua khó khăn.
Trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, HS không phải là hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề. Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng những kiến thức cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến phần nào đó mới bế tắc, đòi hỏi phải tìm cái mới thực sự.
Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát.
Ở kiểu hướng dẫn này, GV chỉ hướng dẫn HS xây dựng phương hướng chung GQVĐ, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do HS tự làm, đòi hỏi ở
Trang 42
HS phải có tính tự lực cao, vốn kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững vàng và có một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo. Kiểu hướng dẫn này áp dụng cho đối tượng HS khá và giỏi.
Trong điều kiện không tách HS khá giỏi ra thành một lớp riêng, GV vẫn có thể sử dụng kiểu hướng dẫn này, kết hợp với kiểu hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần, HS khá giỏi thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng chung và lập kế hoạch tổng thể, còn HS yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của kế hoạch đó.