8. Cấu trúc luận văn
1.3.7.Các điều kiện triển khai dạy học giả
* 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 triên 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 tống 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, tìmg 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 biếu 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.
- Đinh 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. Kiêu 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?
- Dinh 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. Neu HS vẫn không đáp ứng được thì chuyên 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. Neu 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 đê kiểm tra dự đoán? cần phải thực hiện thí nghiệm như thế nào đê kiêm
Cung cấp các điều kiện đảm bảo cho việc GQVĐ (định huớng, trọng tài)
Sử dụng các phuơng pháp nhận thức GQVĐ: nêu giả thuyết, suy ra hệ quả logic, thục hiện thí nghiệm kiếm tra,
Hợp thức hóa kiến thức
Ghi nhận tri thức mới (bao gồm cả kỹ
Tạo tình huống vận dụng, trọng tàiVận dụng tri thức GQVĐ trong tình
tra dự đoán? Kết quả thí nghiệm có phù họp với dự đoán không? Điều gì mới được rút ra từ thí nghiệm này?
+ Đỉnh 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 đê 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 điếm 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 điẻn hình trong chương trình vật lý phố 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 sụ giúp đỡ định hirớng trực tiếp hoặc gián tiếp của GV.
1.4. Chuyên hóa phương pháp giải quyêt vân đê trong nghiên cứu khoa học Vật lý thành phương pháp giải quyết vấn đề trong tìm kiếm
Để rèn luyện tu duy Vật lý cho HS thỉ tốt nhất là tập duợt cho họ giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phirơng pháp của các nhà Vật lý. Việc hiểu và vận dụng đirợc một phirơng 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 thirờng dùng để giải quyết các vấn đề khoa học kỹ thuật, có thể giải quyết vấn đề bằng các phirơng pháp sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.4.1 Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết
Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp 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 phương pháp phân tích, tổng họp, so sánh để tìm ra dấu hiệu tương tự với cái đã biết. Kiểu hướng dẫn này thường gặp khi học sinh vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình hữu hiệu. Có ba trường hợp phổ biến sau:
- Hướng dẫn HS diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ Vật lý
- Hướng dẫn HS phân tích một hiện tượng Vật lý phức tạp 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 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 đê chuẩn bị cho HS tìm tòi sáng tạo, vì trước khi sáng tạo ra cái mới thông thường người ta phải sử dụng tất cả những cái đã biết mà không thành công.
1.4.2. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo tùng phần
Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc chưa biết đầy đủ.
ơ đây, không thể hoàn toàn sử dụng những kiến thức đã biết với con đường suy luận logic để suy ra kiến thức mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức. Các nhà khoa học cho rằng trong tình huống này, trực giác đóng vai trò quan trọng. Bằng trực giác (dựa trên kinh nghiệm và
vốn hiểu biết), nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết bằng thực nghiệm.
1.4.3. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát
ơ kiểu hướng dẫn này, GV chỉ hướng dẫn cho HS xây dựng phương pháp chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do HS tự làm. Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi HS không những tính tự lực cao, mà còn phải có vốn kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững vàng và một số hoạt động kinh nghiệm sáng tạo.
1.5. Dạy học GQVĐ trong các loại bài học Vật lí.
1.5.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mói
“Vấn đề” trong bài học xây dựng kiến thức mới chính là nội dung đơn vị 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 được đặt trước một nhiệm vụ nhận thức mà nếu chỉ bằng tri thức và kinh nghiệm sẵn có HS không thê 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 bế tắc, tình huống lựa chọn, tình huống phát triển... bằng các phương tiện như bài tập vật lý, thí nghiệm vật lý, truyện kế 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 đê HS dùng vốn tri thức kỹ năng của mình đế xem xét giải quyết, nhưng chưa thể giải quyết được và đã làm xuất hiện lỗ hổng mà HS không vượt qua được. HS 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 HS không chú ý...HS chấp nhận giải quyết vấn đề để tìm câu trả lời mà GV đặt ra. Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc.
Giai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi tình huống học tập, mỗi tình huống gồm các hành động kế tiếp, có thể thực hiện theo sơ đồ sau:
Sơ đồ 4
Nội dung kết luận chính là một nội dung của kiến thức mới mà bài học phải đem lại cho HS. GV khi thiết kế bài học cần phải sắp đặt, cấu tạo lại nội dung bài học sao cho mỗi đưn vị kiến thức cơ bản là kết luận của một chu kỳ trên. HS thể chế hóa kiến thức, 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. [12]
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 đời sống? Các tình huống mới được đặt ra để HS vận dụng tri thức vừa thu nhận để giải quyết nhiệm vụ, qua đó vừa cúng cố kiến thức, vừa đem lại hứng thú, niềm vui nhận thức và tính hữu ích của kiến thức đã xây dựng được.
1.5.2. Dạy học GQVĐ trong bài học thục hành thí nghiệm vật lý
Thí nghiêm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới.
Theo quan điếm của dạy học GQVĐ, bài học thực hành thí nghiệm thực chất là HS tự lực GQVĐ: vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành thí nghiệm đê thực hiện nhiệm vụ cụ thể nào đó trong phòng thí nghiêm. Do đó nếu được tổ chức tốt thì bài học thực hành có vai trò to lớn trong việc bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS.
- Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề: mỗi bài thí nghiệm thực hành là
một vấn đề học tập mà HS phải giải quyết vừa bằng tư duy lý thuyết vừa bằng tư duy thực nghiệm. “Vấn đề hoá” nội dung bài học thực hành thí nghiệm là việc biến bài thực hành có hướng dẫn chi tiết trong sách giáo khoa thành bài tập thí nghiệm.
- Giai đoạn hướng dẫn GQVĐ: ở bài thí nghiệm thực hành thông
thường, trong tài liệu hướng dẫn chi tiết các thao tác thí nghiêm, HS không cần phải xây dựng phương án thí nghiệm và phương án xử lý số liệu thí nghiêm; ở các thí nghiệm thực hành 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 GQVĐ ở đây là phương pháp GQVĐ, phương pháp suy luận trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp nhận thức khoa học. Kết quả HS không những có phương pháp, kỹ năng giải quyết một nhiệm vụ cụ thể được giao, củng cố các kiến thức hên quan trực tiếp mà còn được bồi dưỡng năng lực GQVĐ trên bình diện tổng quát.
- Giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thúc: có thể tiến hành với các
thiết bị thí nghiệm có sẵn ở trường phố thông, với các đồ chơi có bán trên thị trường hơặc với các dụng cụ sẵn có ở nhà, với các vật liệu dễ kiếm, các dụng cụ thí nghiệm đơn giản do HS tự chế tạo từ những vật liệu này.
Giai đoạn củng cố phải được giao cho HS dưới dạng những nhiệm vụ có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ của HS. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.5.3. Dạ}7 học GQVĐ trong bài học bài tập vật lý [12] [17]
Theo Razumôpxki, bài tập vấn đề hay bài tập sáng tạo là bài tập mà angôrit giải của nó là mới đối với HS. 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 định luật vật lý nhưng
trong đó không cho một cách tường minh hiện tượng nào, định luật vật lý nào cần được sử dụng để giải. Trong đề bài không có các dữ kiện mà chỉ có những gợi ý trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải, đó là lý do làm cho bài tập trở thành bài tập sáng tạo tức là biến nó thành vấn đề. Đề bài có thể cho những dữ liệu không đầy đủ hoặc một vài dữ liệu không cần thiết cho bài toán. 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 (yêu cầu trả lời câu hỏi tại sao) và thiết kế (yêu cầu 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