Theo V. Onkôn, có thể dạy học giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề) dƣới dạng chung nhất và toàn bộ các hành động nhƣ: tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề, tạo những điều kiện cần thiết để ngƣời học giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng chỉ đạo, điều khiển quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu nhận đƣợc.
Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ tích cực của ngƣời học, giúp ngƣời học chiếm lĩnh đƣợc các kiến thức khoa học một cách sâu sắc, vững chắc, vận dụng đƣợc, đồng thời đảm bảo sự phát triển trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của họ trong quá trình học tập.
2.1.2 Các đặc trưng của phương pháp giải quyết vấn đề
* Đặc trƣng cơ bản của phƣơng pháp giải quyết vấn đề trong học tập nghiên cứu là tình huống có vấn đề.
* Đặc trƣng thứ hai là chu trình giải quyết vấn đề đƣợc chia thành những bƣớc, những giai đoạn có tính mục đích chuyên biệt.
* Đặc trƣng thứ ba của dạy và học giải quyết vấn đề là sự tiếp thu tri thức trong hoạt động tƣ duy sáng tạo (không phải theo kiểu áp đặt, thụ động “đọc chép”).
* Đặc trƣng thứ tƣ là học, nghiên cứu theo cách giải quyết vấn đề gồm nhiều hình thức tổ chức (nhƣ làm việc theo nhóm nhỏ, tranh luận, não công, sắm vai - giải quyết xung đột, mô phỏng, tập trình bày báo cáo trƣớc lớp…).
2.1.3 Tình huống vấn đề và giải quyết vấn đề
Theo R. Legendre “Giải quyết vấn đề” thƣờng là một chu trình giúp cho một ngƣời ra khỏi một tình huống có vấn đề tức là chuyển từ một tình huống mờ mịt sang tình huống sáng sủa hơn tức là một tình huống không có vấn đề.
Nhằm giúp cho ngƣời học phát triển khả năng lập luận khi học các môn theo quy định của nhà trƣờng, trƣớc hết chúng ta phải xác định các kiểu vấn đề cơ bản. Các kiểu vấn đề đó đòi hỏi các kĩ năng tƣ duy ở cấp độ cao. Các nhiệm vụ đƣợc ra đều tập chung vào toàn bộ quá trình giải quyết vấn đề, chứ không phải từng bộ phận riêng lẻ của vấn đề. Khi thiết kế các nhiệm vụ trong chu trình cần lƣu ý sau:
* Tình huống vấn đề
Nhƣ đã nói, vấn đề là một câu hỏi hay một khó khăn (trong kiến thức) cần đƣợc xử lí để giải quyết. Tâm lí học nhận thức phân biệt tình huống thực hiện với tình huống vấn đề:
- Tình huống thực hiện là tình huống trong đó cá nhân đã biết rõ các thủ tục tiến hành và ứng dụng trực tiếp vấn đề.
- Tình huống - vấn đề là tình huống trong đó cá nhân chƣa sẵn sàng có các thủ tục hay giải pháp tiến hành (hoặc do kiến thức đƣa ra xử lí sai, không xây dựng đƣợc biểu tƣợng của vấn đề; hoặc kiến thức ứng dụng dẫn tới thất bại tức là chủ thể không xây dựng đƣợc biểu tƣợng, muốn tìm lời giải phải xây dựng một biểu tƣợng mới cho vấn đề - lí luận trên cơ sở mới.
- Đối với ngƣời tự học khi tiếp cận để giải quyết vấn đề là xử lí vấn đề, tập dƣợt giải quyết, tức là biến một thủ tục chƣa biết và chƣa chắc chắn thành một thủ tục biết rõ và có khả năng thực hiện, hay biến từ tình huống vấn đề sang tình huống thực hiện. Đối với trò đó cũng chính là sự tích luỹ kinh nghiệm cho đến khi biến thành sự tự động hoá trừu tƣợng, gần nhƣ thói quen để có thể áp dụng trong bất kì hoàn cảnh nào, bất kì môn học hay kiến thức nào.
Tất nhiên cần đặt vấn đề chuyển giao kiến thức và càng thấy tầm quan trọng của sự trợ giúp về phƣơng pháp luận của thầy với trò.
* Giải quyết vấn đề - đưa ra các kết luận có thể
Giải quyết vấn đề là hoạt động trí tuệ đƣợc coi là trình độ phức tạp và cao nhất về nhận thức vì cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân.
Để giải quyết vấn đề chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lí luận, khái niệm hoá, ngôn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả năng kiểm soát đƣợc tình thế.
Một cá nhân đặt trong tình huống giải quyết vấn đề là khi đối mặt với tình huống mà cá nhân đó chƣa hề gặp trƣớc đó và phải tìm ra cách làm chủ đƣợc tình huống đó.
Tình huống có vấn đề luôn luôn chứa đựng một nội dung cần xác định, một nhiệm vụ cần giải quyết, một vƣớng mắc cần tháo gỡ…
2.1.4 Các kiểu tình huống vấn đề
Khi ngƣời học đƣợc lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ (có tiềm ẩn vấn đề) mà ngƣời học đã đảm nhận. Họ nhanh chóng nhận thấy sự bất ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề xuất hiện, ngƣời học ở vào một tình thế (tình huống) có thể thuộc một trong các loại sau:
a, Tình thế lựa chọn: Chủ thể ở trạnh thái suy tính cân nhắc, khi cần lựa chọn một phƣơng án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải quyết vấn đề (tức là cần lựa chọn một mô hình vận hành đƣợc).
b, Tình thế bất ngờ: Chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ chƣa hiểu vì sao, cần biết căn cứ và lí lẽ (tức là cần có một mô hình mới)
c, Tình thế bế tắc: Chủ thể ở trạng thái túng bí, chƣa biết làm thế nào để giải quyết đƣợc khó khăn gặp phải cần có cách giải quyết (tức là cần có một mô hình mới)
d, Tình thế không phù hợp: Chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc, khi gặp sự kiện mới, trái ngƣợc với lẽ thƣờng, với kết quả có thể từ căn cứ lí lẽ đã có, do đó cần xét lại để có căn cứ lí lẽ thích hợp hơn (tức là cần kiểm tra hợp thức hóa mô hình đã đƣợc đề cập )
e, Tình thế phán xét: Chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải thích với các căn cứ khác nhau,cần xem xét kiểm tra các căn cứ lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra, hợp thức hóa mô hình đã đƣợc đề cập)
f, Tình thế đối lập: Chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp cách giải thích có vẻ logic, nhƣng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ đã đƣợc chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ lí lẽ đã đƣợc chấp nhận (tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức đã có). [7]
2.1.5 Điều kiện cần của việc tạo tình huống vấn đề
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