Việc tổ chức đƣợc các tình huống vấn đề và định hƣớng hành động học giải quyết vấn đề đòi hỏi:
- Giáo viên có dụng ý tìm cách cho ngƣời học tự giải quyết một vấn đề, tƣơng ứng với việc xây dựng một tri thức khoa học cần dạy. Do đó giáo viên cần nhận định về câu hỏi đặt ra, các khó khăn trở lực mà ngƣời học phải vƣợt qua khi giải đáp câu hỏi đó.
- Giáo viên phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề đƣợc đặt ra là: Ngƣời học chiếm lĩnh đƣợc tri thức cụ thể gì (diễn đạt cụ thể một cách cô đúc, chính xác nội dung đó).
- Giáo viên soạn thảo đƣợc một nhiệm vụ (có tiềm ẩn vấn đề) đề ra cho ngƣời học, sao cho họ sẵn sàng đảm nhận nhiệm vụ đó. Điều này đòi hỏi giáo viên phải chuẩn bị cho ngƣời học những điều kiện cần thiết khiến cho ngƣời học tự cảm thấy có khả năng tham gia giải quyết nhiệm vụ đặt ra và đƣợc lôi cuốn vào hoạt động tích cực giải quyết nhiệm vụ đó.
Để soạn thảo đƣợc một nhiệm vụ nhƣ vậy cần hai yếu tố:
* Tiền đề hay tƣ liệu (thiết bị, sự kiện, thông tin) cần cung cấp cho ngƣời học hoặc gợi cho ngƣời học.
* Lệnh hoặc câu hỏi đề ra cho ngƣời học
- Trên cơ sở vấn đề cần giải quyết, kết quả mong đợi, những quan điểm, khó khăn trở lực của ngƣời học trong điều kiện cụ thể, giáo viên cần đoán trƣớc những đáp ứng có thể của ngƣời học và dự định tiến trình định hƣớng, giúp đỡ ngƣời học cần một cách hợp lí, phù hợp với tiến trình khoa học giải quyết vấn đề.
2.1.6 Các kiểu định hướng hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề xây dựng một tri thức mới
Nghiên cứu sự định hƣớng hành động nhận thức của ngƣời học trong dạy học có thể phân biệt với các kiểu định hƣớng khác nhau, tƣơng ứng với các mục tiêu rèn luyện khác nhau, đòi hỏi ở ngƣời học các hành động nhận thức với các trình độ khác nhau.
a, Định hƣớng tái tạo thao tác cụ thể: Ngƣời học theo dõi, thực hiện bắt chƣớc, lập thao tác mẫu cụ thể do ngƣời dạy chỉ ra.
b, Định hƣớng tái tạo angorit: Ngƣời dạy chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để ngƣời học tự chủ giải quyết đƣợc nhiệm vụ, chƣơng trình hành động rõ ràng, chặt chẽ.
Theo hai kiểu định hƣớng này, ngƣời dạy hƣớng ngƣời học vào việc huy động, áp dụng kiến thức, cách thức hoạt động để ngƣời học có thể thực hiện đƣợc nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là, ngƣời học chỉ cần tái tạo những hành động đã đƣợc ngƣời dạy chỉ rõ hoặc những hành động trong tình huống đã quen thuộc với ngƣời học.
c, Định hƣớng tìm tòi: Là kiểu định hƣớng trong đó ngƣời dạy không chỉ ra cho ngƣời học một cách tƣờng minh các kiến thức và cách hoạt động mà ngƣời học cần áp dụng, mà ngƣời dạy chỉ đƣa cho ngƣời học những gợi ý sao cho ngƣời học có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết trong tình huống không phải là quen thuộc với họ.
d, Định hƣớng khái quát chƣơng trình hóa: Là kiểu định hƣớng phối hợp các đặc điểm của các kiểu định hƣớng trên trong đó sự sự định hƣớng đƣợc chƣơng trình hóa theo các bƣớc:
- Sự định hƣớng ban đầu đòi hỏi ngƣời học tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đã đặt ra.
- Nếu ngƣời học không đáp ứng đƣợc thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự pháp triển định hƣớng khái quát ban đầu (gợi ý thêm, khái quát hóa, chi tiết hóa thêm một bƣớc) để thu hẹp hơn phạm vi, mức độ phải tìm tòi giải quyết cho vừa sức của ngƣời học.
- Nếu ngƣời học không đáp ứng đƣợc thì sự hƣớng dẫn của giáo viên chuyển dần sang kiểu định hƣớng tái tạo, khi cần thiết phải chuyển sang kiểu
định hƣớng tái tạo thì trƣớc hết là sử dụng sự hƣớng dẫn angorit (hƣớng dẫn trình tự các hành động, thao tác hợp lí) để theo đó ngƣời học tự giải quyết vấn đề đặt ra.
- Nếu ngƣời học vẫn không đáp ứng đƣợc thì mới thực hiện sự hƣớng dẫn tái tạo đối với mỗi hành động thao tác cụ thể riêng biệt của trình tự hành động thao tác đó.
Với bản chất mang tính nghiên cứu trong hoạt động học tập của sinh viên, trong quá trình dạy học ở đại học cần tăng cƣờng sử dụng định hƣớng tìm tòi, định hƣớng khái quát chƣơng trình hóa.
2.1.7 Hệ thống các câu hỏi đề xuất vấn đề định hướng tư duy trong quá trình xây dựng, vận dụng tri thức mới
Để ngƣời học có thể giải quyết đƣợc vấn đề nhận thức thì giáo viên phải tổ chức quá trình học tập sao cho trong từng giai đoạn xuất hiện tình huống buộc ngƣời học phải thực hiện các thao tác tƣ duy và suy luận lôgic. Muốn vậy, giáo viên phải đƣa ra câu hỏi định hƣớng cho ngƣời học tiến hành thao tác tƣ duy và suy luận lôgic trong mỗi tình huống cụ thể.
Nhƣ vậy phƣơng tiện quan trọng của giáo viên trong dạy học là hệ thống câu hỏi thực hiện đƣợc chức năng định hƣớng hành động nhận thức của ngƣời học.Hệ thống các câu hỏi đề xuất vấn đề có thể gồm:
Câu hỏi kích thích học sinh có nhu cầu nhận thức để giải quyết vấn đề Phƣơng hƣớng cơ bản của việc tổ chức trƣờng hợp pha khởi đầu là giáo viên mô tả một tình huống hay đặt ra một nhiệm vụ dẫn ngƣời học tới chỗ phải trả lời câu hỏi thuộc loại: “sẽ nhƣ thế nào, nếu…?” “phải làm thế nào, để…?”. Đó là loại câu hỏi yêu cầu vận dụng kiến thức đã xác lập. việc xem xét sự phù hợp lý thuyết và thực nghiệm trong việc trả lời các câu hỏi và sự kiểm tra hợp thức hóa tri thức mới.
2.1.8. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề [23]
Sơ đồ 2.1: Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
Phát biểu vấn đề
Giải quyết vấn đề vấn đề
Kiểm tra, xác nhận kết quả: Xem xét sự phù hợp của lý thuyết
và thực nghiệm
Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả
Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo
2.2 Phƣơng pháp soạn thảo tiến trình dạy học, một số kiến thức cụ thể
Để có thể thực hành tổ chức tình huống vì định hƣớng học tập cho học sinh theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, cần phải có bƣớc chuẩn bị, tức là soạn giáo án. Những công việc cụ thể phải làm là:
1. Lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lý cụ thể
Để có cơ sở cho viếc xác định các mục tiêu hoạt động, xác định các phƣơng tiện dạy học và xây dựng các tình huống vật lý cụ thể thì việc đầu tiên là phải lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lý cần dạy.
a, Cơ sở để lập sơ đồ này là nội dung cụ thể của từng kiến thức và kỹ năng theo yêu cầu của chƣơng trình. Tiến trình này có hai giai đoạn quan trọng cần xác lập rõ.
- Giai đoạn xây dựng bài toán cơ bản: Trong đó phải xác định đƣợc vấn đề cơ bản và cá dữ liệu cần cung cấp cho việc tìm giải pháp. Hai yếu tố này hợp thành “bài toán”. Đồng thời, xác định phƣơng pháp giả toán để tìm kiếm kiến thức cần dạy.
- Giai đoạn xây dựng bài toán kiểm chứng để dẫn đến kiến thức hợp thức: Trong đó thể hiện đƣợc vấn đề kiểm chứng và các dữ liệu cần cung cấp cho việc lập phƣơng án và thực hành kiểm chứng. Để giải bài toán này phải có hai bƣớc:
Bƣớc thứ nhất (gọi là bài toán lý thuyết) là từ kết quả của bài toán cơ bản rút ra điều cần kiểm chứng (có thể đo đạc, quan sát…đƣợc). Bƣớc thứ hai (gọi là bài toán thực hành) tìm ra phƣơng án thực hành để đo đạc, quan sát…điều cần kiểm chứng.
Hai giai đoạn trên phải thể hiện đƣợc lời giải đáp cho 4 vấn đề cơ bản sau: - Kiến thức cần xây dựng là gì, đƣợc diễn đạt khi nào? Nó là câu trả lời rút ra đƣợc từ việc giải bài toán cụ thể nào?
- Lựa chọn giải pháp nào cho bài toán?
- Chứng tỏ tính hợp thức khoa học của câu trả lời đó nhƣ thế nào.Có những vấn đề cụ thể nào cho kiến thức đƣợc xây dựng?
- Trình tự lôgic của các kiến thức đó nhƣ thế nào cho phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học?
b, Có ba giải pháp khác nhau cho phép tìm kiếm câu trả lời cho vấn đề cơ bản.
- Khảo sát thực nghiệm (lập phƣơng án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm để thu đƣợc dữ liệu cần thiết; sử lí dữ liệu dẫn đến câu trả lời).
- Khảo sát lý thuyết (xuất phát từ những điều đã biết, thông qua suy luận dẫn đến câu trả lời).
- Lập mô hình giả thuyết, bài toán lý thuyết - thí nghiệm (lập mô hình giả thuyết trả lời câ hỏi, rút ra hệ quả lôgic và tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính xác thực của hệ quả đó).
c, Có ba giải pháp xác nhận tính hợp thức của kiến thức xác lập.
- Có sự phù hợp giữa kiến thức đƣợc xác lập hoặc hệ quả của nó với kết quả thực nghiệm, với kết quả quan sát thực tiễn.
- Có sự phù hợp giữa kiến thức đƣợc xác lập với những kiến thức đã có hoặc giữa hệ quả của chúng.
- Có sự phù hợp giữa kiến thức đƣợc xác nhận hoặc hệ quả mà nó tiên đoán với thực tiễn.
(Giải pháp chung: Nếu chấp nhận kết quả tìm đƣợc thì suy ra một hệ quả cần kiểm chứng và kết quả kiểm chứng. Tìm phƣơng án kiểm chứng và đánh giá sự phù hợp giữa điều cần kiểm chứng và kết quả kiểm chứng)
Sơ đồ 2.2: Tiến trình xây dựng một kiến thức vật lý
2. Xác định mục tiêu dạy học một kiến thức vật lý
Dựa vào sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức để xác định mục tiêu dạy học. Có hai mục tiêu cơ bản cần thể hiện rõ trong việc dạy một kiến thức.
a) Mục tiêu về các hành vi mà học sinh thể hiện ra đƣợc và có thể kiểm tra đánh giá đƣợc thông qua một số tiêu chuẩn cụ thể, đây là loại mục tiêu thao tác. Mục tiêu này chỉ rõ những hành động của học sinh cần đạt đƣợc trong giờ học.
b)Việc thực hiện mục tiêu thao tác sẽ dẫn đến mục tiêu thứ hai là mục tiêu về kết quả mà học sinh cần đạt đƣợc khi học kiến thức mới (kiến thức, kỹ năng, kỹ sảo, tƣ duy...).
VẤN ĐỀ
(đòi hỏi tìm kiếm xây dựng kiến thức)
Định hƣớng giải pháp cho vấn đề
PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN nhờ suy luận/ nhờ thí nghiệm và quan sát/ nhờ phỏng đoán/
giả thuyết
KẾT LUẬN, NHẬN ĐỊNH
TÌNH HUỐNG (ĐIỀU KIỆN) XUẤT PHÁT NẢY SINH VẤN ĐỀ
Theo mục tiêu của đề tài, chúng tôi quan tâm đến mục tiêu thao tác mục tiêu này chỉ rõ những hành động học tập tích cực, sáng tạo của học sinh là những mục tiêu có thể đánh giá đƣợc ngay trong từng tiết dạy, từng bài học. Nó khác với mục tiêu thứ hai, chỉ đƣợc đánh giá sau một quá trình nào đó. Tất nhiên việc thực hiện tốt mục tiêu thứ nhất sẽ dẫn đến kết quả tốt cho mục tiêu thứ hai và ngƣợc lại.
Việc xác định mục tiêu dạy học trƣớc hết phải dựa trên chƣơng trình, nội dung cụ thể của sách giáo khoa. Kết quả dự kiến phải đƣợc mô tả dƣới dạng một hành vi quan sát đƣợc.
Có thể dựa theo cánh phân loại mục tiêu nhận thức của tác giả Benjamin S.Bloom để viết các mục tiêu cụ thể. Chúng đƣợc diễn tả bởi những động từ sau:
- Về kiến thức (mức biết): Định nghĩa, mô tả, thuật lại, viết, nhận biết nhớ lại, gọi tên, kể ra, lựa chọn, tìm kiếm, chỉ ra, phát triển, tóm lại đƣợc….
- Về mức độ hiểu: Giải thích cắt nghĩa, so sánh đối chiếu, minh hoạ, suy luận, đánh giá, cho ví dụ, chỉ rõ, phân biệt, tóm tắt, trình bày…
- Về mức độ áp dụng: Sử dụng, tính toán, thiết kế, vận dụng, giải quyết, chứng minh, hoàn thiện, tìm ra, dự toán, điều khiển, thay đổi…
- Mức độ phân tích: phân tích, phân loại, so sánh, phân biệt, chọn ra, phân chia, lập giả thuyết…
- Mức độ tổng hợp: Tạo nên, soạn thảo, đặt kế hoạch, kết luận, tổ chức, đề xuất, giảng giải, thực hiện, thiết kế…
- Mức độ đánh giá: Đánh giá, phê phán, cân nhắc, xác định, bảo vệ, lựa chọn, quyết định…[14]
3. Xác định các phương tiện dạy học
Để dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học thì vai trò của thiết bị dạy học là rất quan trọng, cần phải đảm bảo đầy đủ và có chất lƣợng mới
thành công. Các thiết bị dạy học chủ yếu là các thí nghiệm. Các thí nghiệm này đƣợc xây dựng bởi các nhà sƣ phạm và đƣợc giáo viên thực hiện hoặc tổ chức cho học sinh thực hiện. Các thí nghiệm này phải nằm trong tiến trình xây dựng kiến thức đã đƣợc dự trù trƣớc bởi nhà sƣ phạm. Vai trò chủ yếu của các thí nghiệm là kiểm tra, hợp thức hoá kiến thức. Nhƣng các thí nghiệm còn có vai trò tạo tình huống học tập, gợi mở cho học sinh suy đoán giải pháp, giải quyết vấn đề… Chúng phải đảm bảo là những thí nghiệm nhà trƣờng, tức là những thí nghiệm không quá phức tạp và đặc biệt phải đơn giản và nhanh chóng nhƣng vẫn phải đảm bảo tính chính xác cao, có thể chấp nhận đƣợc. Việc trang bị thiết bị thí nghiệm phải đồng bộ để có nhiều nhóm học sinh cùng tiến hành.
Ngoài ra chúng tôi còn cho rằng có thể sử dụng nhiều thiết bị khác hỗ trợ nhƣ trong dạy học truyền thống đã nêu, đặc biệt là của máy vi tính.
4. Xây dựng tình huống vật lý cho dạy một kiến thức cụ thể
Dựa trên sơ đồ 2.2 xây dựng các tình huống vật lý phù hợp với tiến trình dạy học vật lý (sơ đồ 2.1) để định hƣớng cho học sinh tự chủ, sáng tạo hành động học tập. Các tình huống chính phải xây dựng là:
(1)Xuất phát từ kiến thức cần dạy tạo ra một tình huống trong đó xuất hiện vấn đề mà giải quyết nó thì có kiến thức thức mới. Từ tình huống vừa xây dựng mà đặt vấn đề mở đầu (trong một số trƣờng hợp có thể bỏ qua bƣớc này).
(2)Dựa vào vấn đề mở đầu và vấn đề cơ bản, xây dựng tình huống vấn đề cơ bản.
(3)Dựa vào giải pháp xây dựng kiến thức đặt ra “bài toán”.
(4)Dựa vào giải pháp hợp thức hoá tạo tình huống và vấn đề kiểm chứng nhằm hợp thức hoá kiến thức xây dựng. Thƣờng có hai tình huống: tình huống dẫn đến việc tìm kiếm hệ quả phải kiểm chứng và tình huống dẫn đến việc thiết lập phƣơng án kiểm chứng (thí dụ nhƣ thí nghiệm và phƣơng pháp đo các đại lƣợng cần kiểm chứng).
(5)Xây dựng bài tập theo mục tiêu. Có thể coi đó những tình huống mới tiếp tục kiểm chứng kết luận.
Trong sơ đồ này phải thể hiện những tình huống học tập chính (cho mỗi giai đoạn của tiến trình) và tƣơng ứng là những câu hỏi định hƣớng hành kể cả tình huống cơ bản. Nhƣng câu hỏi cơ bản phải giống nhau vì câu trả lời cho câu hỏi này chính là kiến thức mới.
5. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học kiến thức vật lý cụ thể:
Là việc soạn thảo một giáo án chi tiết dựa trên sơ đồ tiến trình dạy học đã lập. Trong đó phải thể hiện đƣợc ý định của giáo viên trong việc tổ chức, kiểm tra định hƣớng hành động của học sinh một cách chi tiết, từng bƣớc cụ thể. Đồng thời, phải dự đoán những hành động mà học sinh có thể và không thể thực hiện đƣợc để có những bƣớc định hƣớng tiếp theo (các tình huống phụ). Nó phải thể hiện rõ đƣợc nhiệm vụ “tổ chức tình huống” của ngƣời giáo