8. Cấu trúc luận văn
1.2.6. DHGQVĐ trong các loại bài học vật lý
1.2.6.1. DHGQVĐ trong bài học xây dựng kiến thức mới
Giai đoạn 1: Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề (Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề)
“Vấn đề” trong bài học xây dựng tri thức mới chính là nội dung 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 đặt trước một nhiệm vụ nhận thức mà nếu chỉ bằng tri thức và kinh nghiệm sẵn có HS không thể trả lời được.
Có thể sử dụng các loại tình huống có vấn đề mà lý luận DH đã nêu ra như: Tình huống bất ngờ, tình huống xung đột, tình huống lựa chọn, tình huống bác bỏ, tình huống không phù hợp…Bằng các phương tiện DH như bài tập vật lý, thí nghiệm vật lý, chuyện kể 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 để HS dùng vốn tri thức kỹ năng của mình xem xét giải quyết, và công việc đã làm xuất hiện lỗ hổng mà HS không vượt qua được, lỗ hổng đó chính là nội dung tri thức mới. HS mong muốn GQVĐ 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 không chú ý… HS chấp nhận GQVĐ để tìm ra câu trả lời mà GV đặt ra. Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc (cũng là kết thúc pha chuyển giao nhiệm vụ nhận thức).
Giai đoạn 2: Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề (HS hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề)
Giai đoạn GQVĐ bao gồm một chuỗi các tình huống học tập, mỗi tình huống bao gồm các hành động kế tiếp sau: Giả thuyết hệ quả logic thí nghiệm kiểm tra kết luận; Nội dung của kết luận chính là một nội dung của
kiến thức mới mà bài học phải đưa lại cho HS. GV khi thiết kế bài học cần phải sắp đặt cấu tạo lại nội dung bài học cho phù hợp với tinh thần của DHGQVĐ sao cho mỗi đơn vị kiến thức cơ bản là kết luận của một chu kỳ trên. Kết thúc giai đoạn GQVĐ HS tự tìm ra tri thức mới có thể trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn đặt vấn đề.
Giai đoạn 3: Giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức (Tranh luận, thể chế hoá; vận dụng tri thức mới)
GV thể chế hoá kiến thức, thông báo cho HS rằng 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.
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 kỹ thuật, trong đời sống? Các tình huống mới đặt ra để HS vận dụng tri thức vừa thu nhận giải quyết vấn đề.
1.2.6.2. DHGQVĐ trong bài học thực hành thí nghiệm
Một trong những nhiệm vụ quan trọng của DHVL là bồi dưỡng cho HS kỹ năng, kỹ xảo thực hành thí nghiệm. Trong bài học thực hành thí nghiệm, HS phải vận dụng kiến thức, kỹ năng thực hành thí nghiệm để phát hiện, xác minh hay kiểm tra lại một thuộc tính của sự vật, một mối liên hệ hay một quan hệ phụ thuộc định lượng giữa hai đại lượng VL nào đó. HS phải tự lực GQVĐ, qua đó bồi dưỡng năng lực GQVĐ, năng lực tư duy sáng tạo. Vì vậy, cần phải biến một số bài thí nghiệm thực hành truyền thống thành bài tập vấn đề. Tuy vậy, nếu HS phải làm thực hành thí nghiệm theo các bước đã ấn định sẵn trong bản hướng dẫn chi tiết thì tính tích cực nhận thức hạn chế và ít có tác dụng phát triển năng lực tư duy sáng tạo.
Một bài học thực hành thí nghiệm theo định hướng giải quyết vấn đề, phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho HS gồm các giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Tạo tình huống có vấn đề (chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề)
Mỗi bài thí nghiệm thực hành là một vấn đề học tập (nhiệm vụ nhận thức) mà HS phải giải quyết vừa bằng tư duy lý thuyết vừa bằng tư duy thực nghiệm. Phải “vấn đề hoá” bài thực hành thí nghiệm, nghĩa là biến bài thực hành có hướng dẫn chi tiết trong SGK thành bài tập thí nghiệm trong đó HS tự tìm phương án và xây dựng cơ sở lý thuyết cũng các bước tiến hành nhằm giải quyết bài toán bằng phương pháp thí nghiệm.
Giai đoạn 2: Nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề (Học sinh hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề)
Ở các thí nghiệm này, phương án thí nghiệm không cho sẵn mà HS tự thiết kế, xây dựng phương án và tiến hành theo nhiệm vụ mà GV đặt ra với những điều kiện nhất định về dụng cụ thí nghiệm. Cái mới đạt được ở đây của việc vận dụng DHGQVĐ cho bài học thực hành thí nghiệm chính là PP GQVĐ, PP suy luận trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp nhận thức khoa học. Kết quả là HS không những có phương pháp, kỹ năng giải quyết một nhiệm vụ cụ thể được giao, củng cố kiến thức liên quan trực tiếp mà còn giúp họ bồi dưỡng thêm năng lực tư duy sáng tạo để giải quyết vấn đề trên nhiều phương diện.
Giai đoạn 3: Củng cố và vận dụng tri thức
Trong giai đoạn củng cố có thể giao cho HS làm lại thí nghiệm hoặc làm một thí nghiệm mới có liên quan đến thí nghiệm đã làm với các dụng cụ thí nghiệm có sẵn trong nhà trường, với các đồ chơi có bán trên thị trường hoặc ngay chính 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. Như vậy, HS được rèn luyện thêm khả năng tự chế tạo các dụng cụ thí nghiệm vật lý, giúp họ củng cố thêm sự say mê đối với khoa học, năng động và sáng tạo trong học tập.
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.
Trong bài thực hành TNVL theo quan điểm của DHGQVĐ thì hoạt động của GV và HS được thể hiện trong bảng sau (xem bảng 1.2).
Bảng 1.2. Hoạt động của GV và HS trong bài học thực hành TNVL
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Đặt vấn đề (xây dựng tình huống có vấn đề), giao nhiệm vụ và các điều kiện thực hiện
Tiếp nhận nhiệm vụ, có nhu cầu, hứng thú niềm tin giải quyết nhiệm vụ
Định hướng khái quát chương trình hoá bằng hệ thống câu hỏi để học sinh giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý
Huy động kiến thức và trả lời các câu hỏi của GV để:
- Tìm phương án thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm.
- Hiện thực hoá phương án thí nghiệm. - Đánh giá kết quả. Báo cáo thí nghiệm.
1.2.6.3. DHGQVĐ trong bài học bài tập vật lý
DHGQVĐ có mục đích khắc phục tính tái hiện về tư duy của DH truyền thống, tăng cường tính sáng tạo của tư duy, đặt HS vào tư duy của nhà Vật lý học, bằng hoạt động học tiếp cận với PP khoa học giải quyết vấn đề. Vì vậy trong việc DH BTVL cần sử dụng các bài tập vấn đề. Giải bài tập vấn đề không chỉ yêu cầu HS năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp trong chương hay trong phần đó mà còn thu nhận được kiến thức mới, kỹ năng mới, PP mới.
Theo Razumôpxki, bài tập “có vấn đề” hay bài tập sáng tạo là bài tập mà algorit giải của nó là mới đối với HS. Bài tập “có vấn đề” khác với bài luyện
tập lặp lại ở chỗ cái mới xuất hiện chính trong tiến trình giải. Bài tập “có vấn đề” là bài tập mà trong đó không cho một cách tường minh hiện tượng VL nào, định luật VL nào cần sử dụng để giải quyết. Trong bài tập không có các dữ kiện mà chỉ có những gợi ý trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải, đó chính là lý do mà bài tập trở thành bài tập sáng tạo tức là chứa đựng “vấn đề”. Bài tập này có thể là bài tập định tính, cũng có thể là bài tập 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 thực tiễn VL.
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 (trả lời câu hỏi tại sao) và thiết kế (trả lời câu hỏi làm như thế nào). Từ đặc điểm vừa nói ở trên ta thấy giữa việc giải bài tập vấn đề của HS và hoạt động nghiên cứu khoa học của nhà vật lý có sự tương tự nhau, có thể thấy rõ điều đó qua bảng 1.3.
Bảng 1.3. Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của HS và nghiên cứu khoa học của nhà vật lý
Nhà vật lý học Học sinh giải Bài tập vấn đề
Tự ý thức vấn đề nghiên cứu, xác định phạm vi, đối tượng nghiên cứu
Nhận nhiệm vụ nghiên cứu được giáo viên giao cho (hiểu yêu cầu và dữ kiện bài toán)
Nêu giả thuyết nghiên cứu Lập phương án giải
Chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết Bằng suy luận lý thuyết.
Bằng thực nghiệm.
Hiện thực hoá phương án giải Tính toán suy luận lý thuyết Tìm ẩn số bằng thí nghiệm vật lý Phân tích, đối chiếu, đánh giá kết
quả nghiên cứu.
Kết luận về vấn đề nghiên cứu Trả lời câu hỏi bài tập
Rõ ràng việc HS giải bài tập vấn đề là cơ hội tốt để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy sáng tạo.