8. Cấu trúc luận văn
1.2.2. Vấn đề, tình huống có vấn đề
1.2.2.1. Vấn đề
Theo Phạm Hữu Tòng thì: “khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó
khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà người học không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu sẵn có, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết, và khi giải quyết được thì người học đã thu được kiến thức, kỹ năng mới” [17].
“Vấn đề" trong nghiên cứu vật lý là một câu hỏi, một bài toán chưa có lời giải xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống. Đó là những hiện tượng mới, quá trình mới không thể lý giải được bằng lý thuyết đã có hoặc
một câu hỏi tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, hoặc một lý thuyết chưa trọn vẹn [13, 91].
“Giải quyết vấn đề” là quá trình nhà nghiên cứu sử dụng các PP, phương tiện nghiên cứu khác nhau theo con đường của chu trình sáng tạo khoa học để tìm câu trả lời. Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là tri thức mới: lý thuyết mới, định luật mới, vận dụng định luật mới... [13, 91].
“Vấn đề” trong DHGQVĐ chứa đựng mâu thuẫn nhận thức. Lúc đầu mâu thuẫn này là mâu thuẫn khách quan giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới. Chính mâu thuẫn này sẽ thúc đẩy sự vận động của tư duy và kích thích HS tìm cách giải quyết vấn đề. Đó là động lực của hoạt động sáng tạo. Sau khi HS tiếp thu và ý thức được mâu thuẫn đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ của HS dưới dạng “bài toán nhận thức” hay “vấn đề học tập”. Nghĩa là để giải quyết được “vấn đề”, HS không chỉ đơn giản tái hiện những điều đã lĩnh hội được dưới hình thức kinh nghiệm, mà bắt buộc phải biến đổi nội dung hoặc PP, sử dụng những điều đã lĩnh hội được, nghĩa là phải tìm tòi, sáng tạo.
Trong “vấn đề” chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan: -Yếu tố khách quan- dẫn liệu xuất phát cho phép GQVĐ, tìm ra lời giải. -Yếu tố chủ quan - HS phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải quyết. Câu hỏi, mà HS đã biết trước lời giải đáp, không phải là vấn đề, cũng không phải là vấn đề cả với những câu hỏi mà HS chưa biết lời giải đáp và cũng không có phương tiện để tìm tòi câu trả lời.
1.2.2.2. Tình huống có vấn đề
* Khái niệm “tình huống có vấn đề”
Theo Phạm Hữu Tòng thì: "tình huống có vấn đề là tình huống mà khi HS tham gia thì gặp khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn GQVĐ đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó
bắt tay vào GQVĐ đó. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS: đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề" [17, 24].
Như vậy, “Vấn đề” trong DHGQVĐ chứa đựng mâu thuẫn nhận thức. Lúc đầu các kiến thức còn mang tính khách quan. Muốn cho mâu thuẫn khách quan biến thành mâu thuẫn chủ quan thì phải tổ chức được những tình huống đưa chủ thể vào trong quan hệ giữa cái đã cho và cái yêu cầu phải đạt tới, tình huống đó gọi là “tình huống có vấn đề”. Còn GV tạo ra một hoàn cảnh nào đó để HS ý thức được vấn đề cần giải quyết, có hứng thú và nhu cầu giải quyết vấn đề đó, định hướng những bước đi cho việc giải quyết vấn đề là “tổ chức tình huống có vấn đề” trong DH.
* Trên cơ sở đó người ta ghi nhận những dấu hiệu của tình huống có vấn đề như sau:
- Nó bao gồm những cái gì chưa biết, đòi hỏi phải có sự tìm tòi sáng tạo, có sự tham gia của hoạt động tư duy và sự nhanh trí đáng kể.
- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trước những dữ kiện nào đó làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, tìm tòi sáng tạo.
- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với HS, nếu quá đơn giản chứa đựng những lời giải tường minh từ kho tri thức cũ thì không gây được sự chú ý, kích thích mà lại tạo ra sự thờ ơ, coi thường. Ngược lại nếu quá phức tạp thì gây ra sự bất lực và cũng tạo ra sự thờ ơ do bi quan.
- Đồng thời với sự vừa sức là tính mới lạ, tính không bình thường của bài toán nhận thức nhằm kích thích hứng thú và lòng ham hiểu biết khao khát tìm tòi nhận thức của HS.
* Các kiểu tình huống có vấn đề trong dạy học Vật lý
+ Tình huống phát triển hoàn chỉnh
HS đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục, phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng thêm sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới.
Phát triển, hoàn chỉnh vốn kiến thức của mình luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ, và đó cũng là con đường phát triển của khoa học. Quá trình phát triển và hoàn chỉnh kiến thức sẽ đem lại những cái mới trong nhận thức (kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới) nhưng trong quá trình đó vẫn có thể sử dụng những kiến thức, kỹ năng, phương pháp đã biết.
Ví dụ: Khi học về định luật Ôm đối với đoạn mạch gồm các điện trở thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm các điện trở tỉ thuận với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. Vấn đề mới đặt ra là: Mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong một mạch kín gồm nguồn điện và điện trở nối liền giữa hai cực của nguồn điện như thế nào? Để GQVĐ mới này, HS được làm thí nghiệm khảo sát, dựng đồ thị, từ đó rút ra được định luật Ôm cho toàn mạch.
+ Tình huống bế tắc
HS đứng trước một vấn đề hoàn toàn mới. Không có một kiến thức nào, một PP nào đã biết mà có thể giải quyết được vấn đề. Bắt buộc HS phải xây dựng kiến thức mới, PP mới để giải quyết vấn đề. Đây là tình huống thường gặp khi nghiên cứu một lĩnh vực kiến thức mới.
Ví dụ: Khi bắt đầu nghiên cứu quang hình học, HS cần tìm quy luật về đường truyền của tia sáng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Trước đó HS chưa biết một kiến thức nào có liên quan tới vấn đề này. Cách giải quyết duy nhất là làm thí nghiệm. Nhưng ngay cả khi làm thí nghiệm thì khó có thể thấy góc tới và góc khúc xạ liên hệ với nhau theo hàm số sin. Vì vậy, cần phải xây dựng thêm một kiến thức mới là khái niệm chiết suất.
+ Tình huống lựa chọn bác bỏ
HS đứng trước một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc, có liên quan đến một số kiến thức hay một số PP giải quyết đã biết, nhưng chưa chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào, PP nào để giải quyết vấn đề thì sẽ hiệu quả.
HS phải lựa chọn, thậm chí còn phải thử xem PP nào, kiến thức nào thì có thể giải quyết được vấn đề đặt ra.
Ví dụ: Ở lớp 10, khi nghiên cứu sự tương tác bằng va chạm giữa hai vật. Vấn đề mới phát sinh là: Liệu có đại lượng nào bảo toàn trong quá trình hai vật tương tác không? HS không thể trả lời câu hỏi này ngay được. Nhưng HS cảm nhận được rằng: Đây là bài toán tương tác chuyển động, vậy có thể áp dụng các định luật Niu-tơn để giải quyết. Mặt khác, HS cũng đã biết phương án thí nghiệm để khảo sát chuyển động của các vật. Ngĩa là có hai cách để GQVĐ trên. Việc lựa chọn cách giải quyết nào tuỳ thuộc vào tình hình lớp học và trang thiết bị của nhà trường. Như vậy, cách giải quyết vấn đề và kiến thức cần dùng khi GQVĐ là đã biết, nhưng kết quả đạt được là một định luật mới.
+ Tình huống “ứng dụng vào thực tế”
GV giao cho HS vận dụng tri thức vật lý đã học giải thích hiện tượng vật lý trong tự nhiên, giải thích nguyên lý hoạt động của một dụng cụ hoặc thiết kế một thiết bị kỹ thuật đơn giản.
Ví dụ: Giải thích tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập chân lại. (bài học “Ba định luật Niu-tơn”).
+ Tình huống “tại sao”
HS đứng trước một hiện tượng xảy ra theo chiều hướng trái với suy nghĩ thông thường (có tính chất nghịch lý, khó tin đó là sự thực), do đó kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý cúa họ tìm cách lý giải, phải bổ sung hoàn chỉnh hoặc thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình.
Ví dụ: Thả một con cá nhỏ còn sống vào trong một ống nghiệm thuỷ tinh đựng đầy nước. Dùng đèn cồn đun nóng phần trên gần miệng ống cho đến khi nước ở trên miệng ống sôi, ta vẫn thấy con cá bơi lội ở phía dưới. Tại sao? HS sau khi quan sát hiện tượng sẽ thấy rất lạ, trái với hiểu biết thông thường là
con cá không thể sống trong nước sôi. Song nếu xét kĩ thì có thể giải thích được điều này khi chú ý nước trong ống nghiệm và ống nghiệm làm bằng thuỷ tinh là hai chất dẫn nhiệt kém. Khi đun nước ở phần trên ống sẽ không xảy ra truyền nhiệt do hiện tượng đối lưu trong nước. Bởi vậy tuy nước ở trên miệng ống sôi nhưng nước ở đáy ống nghiệm vẫn lạnh.
Cách phân loại các kiểu tình huống trên mang tính tương đối. Tuỳ theo cách đặt câu hỏi, cách dẫn dắt và cách tổ chức tình huống mà HS rơi vào tình huống này hay tình huống khác. Những ví dụ sử dụng cho tình huống này thì cũng có thể áp dụng cho tình huống khác theo mục đích và nghệ thuật của GV.