MỘT SỐ XU HƯỚNG CẢI TIẾN DẠY HỌC VẬN DỤNG VÀO MÔN TIN HỌC
5.1.2- Cấu trúc của dạy học nêu vấn đề
Có thể coi dạy học nêu vấn đề gồm ba giai đoạn: Tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề và kiểm tra lời giải và vận dụng tri thức để củng cố, mở rộng vấn đề.
- Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề: Giai đoạn này có nhiệm vụ kích thích thần kinh hoạt động, tạo cho học sinh một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng làm việc. Nội dung hoạt động của giáo viên là: tạo cho được “vấn đề nhận thức” tức là tạo cho được mâu thuẫn khách quan giữa “cái đã biết” và “cái chưa biết”. Sau đó “cấy” mâu thuẫn khách quan đó vào tiến trình nhận thức của học sinh, tức là làm cho học sinh thấy được, cảm nhận được sự tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên con đường học tập của mình. Tiếp theo giáo viên phải khơi nguồn tiềm lực ở học sinh để họ thấy họ đã có vốn liếng tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết được mâu thuẫn đó.
Nội dung hoạt động của học sinh trong giai đoạn này là tiếp nhận “bài toán nhận thức”, tiếp nhận vấn đề và chuyển sang trạng thái sẵn sàng, tích cực hoạt động.
Điều cơ bản để phân biệt giai đoạn đặt vấn đề thông thường của dạy học truyền thống với giai đoạn tạo tình huống có vấn đề trong dạy học nêu vấn đề là ở chỗ giáo viên làm cho học sinh nhận ra mâu thuẫn và chấp nhận mâu thuẫn giữa “cái đã biết” và “cái chưa biết” hay không, và có làm cho họ có được quyết tâm có sự nổ lực để tham gia giải quyết “bài toán nhận thức” đó không. Nếu giáo viên chỉ thông báo đề mục bài học và nội dung học sẽ không xuất hiện “bài toán nhận thức”, vì sẽ không xuất hiện một mâu thuẫn nào cả. Do đó giáo viên phải biết dùng mọi phương tiện, mọi biện pháp và thủ thuật để xây dựng nên mâu thuẫn, vạch ra mâu thuẫn. Không phải giáo viên nào cũng có đủ tư liệu khoa học, hiểu biết rộng về nghệ thuật sư phạm để làm điều đó khi dạy một đề tài cụ thể. Về phía học sinh cũng có tình trạng là khả năng cảm nhận khoa học khác nhau, nên năng lực tiếp nhận “bài toán nhận thức” cũng khác nhau, do vậy phải cố gắng đến mức cao nhất để có sự cảm nhận đó ở nhiều học sinh nhất.
Muốn cho phần lớn học sinh nhận ra và tiếp nhận “bài toán nhận thức” thì giáo viên nên tìm cách khai thác và xây dựng mâu thuẫn khách quan nói trên bằng cách xuất phát từ những bài toán đời thường, quen thuộc với họ. Từ đó mà làm xuất hiện những điều bất thường (như là bài toán mới) nhưng hợp với lôgic. Gắp điều bất thường sẽ gây ra sự bùng nổ thắc mắc, và do đó dễ gây sự tò mò, sự kích thích thần kinh hoạt động. Kế đến là tính hữu ích của việc giải quyết “bài toán nhận thức” về mặt lí thuyết cũng như về mặt thực tiễn sẽ là biện pháp dễ gây sự hứng thú. Biện pháp tiếp theo là sự vừa sức học sinh. Nếu mâu thuẫn quá đơn giản đã chứa đựng lời giải tường imnh từ kho tri thức cũ của học sinh thì không gây sự kích thích mà tạo ra sự thờ ơ coi thường. Ngược lại thì gây sự bất lực và cũng tạo ra sự thờ ơ do bi quan. Đồng thời, sự vừa sức
nhưng vẫn đòi hỏi nỗ lực cá nhân, và khi cần cần có sự định hướng cho việc tìm kiếm lối ra.
- Giai đoạn giải quyết vấn đề: Đây là giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đây học sinh sẽ đần dần làm quen với phương pháp nghiên cứu của nhà Tin học, ở mức độ tập dượt xây dựng kiến thức. Khi học sinh ở trạng thái tâm lí sẵn sàng tham gia hoạt động giải quyết “bài toán nhận thức”, giáo viên căn cứ vào đặc điểm nội dung bài toán ấy và điều kiện dạy học để lựa chọn cách định hướng hoạt động cho họ một cách thích hợp nhất. Bởi vì mỗi loại nội dung có phương pháp hiệu nghiệm tương ứng với nó. Trong khuôn khổ lí luận chung, cần nhấn mạnh rằng, ở giai đoạn này, ứng với đề tài đang học cụ thể, cố gắng hoàn thành cho học sinh những thao tác cơ bản của hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Tin học.
Để đạt được yêu cầu trên đây ta lưu ý đến tính chất trong chu trình nhận thức sáng tạo của Tin học. Trong chu trình đó, ở giai đoạn này của dạy học nêu vấn đề có thể có các hoạt động :
· Phân tích vấn đề, làm rõ những mối liên hệ giữa cái đã biết và cái phải tìm.
· Đề xuất và thực hiện hướng giải quyết, có điều chỉnh, thậm chí bác bỏ và chuyển hướng khi cần thiết. Trong khâu này thường sử dụng những quy tắc tìm đoán và chiến lược nhận thức như sau: quy lạ về quen; đặc biệt hoá và chuyển qua những trường hợp suy biến; xem xét tương tự, khái quát hoá, xét những mối liên hệ và phụ thuộc, suy ngược, suy xuôi;
· Trình bày cách giải quyết vấn đề
- Giai đoạn kiểm tra lời giải và vận dụng tri thức để củng cố, mở rộng vấn đề:
Trong giai đoạn này cần chú ý các hoạt động:
Kiểm tra sự đúng đắn và phù hợp thực tế, tính hợp lí hoặc tối ưu của lời giải
Củng cố, ôn luyện tri thức đã có bằng nhiều cách vận dụng nó vào trong những tình huống khác nhau.
Bước tiếp theo, dạy học nêu vấn đề đòi hỏi sự tự lực và sáng tạo của học sinh bằng cách giải quyết những bài toán, những nhiệm vụ có tính mới mẽ có liên quan nhờ xét tương tự, lật ngược vấn đề,...
Cấu trúc của dạy học nêu vấn đề như trên khiến cho học sinh làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học. Nhờ đưa học sinh vào quá trình tự lực khai thác kiến thức, quá trình dạy học nêu vấn đề đảm bảo không những làm cho kiến thức của học sinh trở nên sâu sắc, vững chắc, mà còn nâng cao nâng cao khả năng của các em trong việc định hướng sự tìm tòi giải quyết vấn đề.
Để minh hoa ta xét ví dụ sau:
Ví dụ: Bài toán sắp xếp trong (hay sắp xếp mảng)
Yêu cầu ở đây là sắp xếp các phần tử trong mảng theo thứ tự nào đó một cách tổng quát. Đó là một vấn đề vì nó là một bài toán chưa hề được học sinh giải đáp và cũng chưa học một quy tắc nào có tính chất thuật toán nào để giải bài toán này. Sự cần thiết giải quyết vấn đề này đã đặt ra ngay từ đầu mục:”Sắp xếp mảng”.
Vấn đề này cùng không quá sức của học sinh vì học sinh đã được học mảng một chiều, nhiều chiều, đã biết câu lệnh lặp, đã biết được một số phương pháp sắp xếp trong thực tiễn. Tức là có mâu thuẫn giữa “cái đã biết” và “cái chưa biết”, là có “bài toán nhận thức” hay là một “tình huống gợi vấn đề”. Đó là hoạt động ở giai đoạn tạo tình huống có vấn đề.
Giai đoạn 2: Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh một số phương pháp sắp xếp, đi sâu vào phương pháp được coi là điển hình. Chẳng hạn phương pháp sẵp xếp chọn trực tiếp:
· Trong số a1, a2,...,aN phần tử của mảng chọn ra phần tử có giá trị lớn nhất(nhỏ nhất), đổi chỗ cho a1;
· Trong số a2, a3,...,aN phần tử của mảng chọn ra phần tử có giá trị lớn nhất(nhỏ nhất), đổi chỗ cho a2;
· Lặp lại quá trình trên (n-1) lần sẽ được dãy số cần sắp xếp.
· Thể hiện thuật giải trên sơ đồ khối hoặc bằng ngôn ngữ phổng trình.
Giai đoạn kiểm tra, vận dụng tri thức:
· Kiểm tra bằng cách cho học sinh lập trình sắp xếp mảng một chiều các phần tử là số thực theo thứ tự tăng dần bằng ngôn ngữ lập trình đang học;
· Vận dụng sắp xếp trong mảng hai chiều, định hướng vận dụng thuật giải sắp xếp trong các bài toán quản lí,...