Tùy thuộc vào các mức độ tham gia của HS trong quá trình nghiên cứu GQVĐ, người ta chia DH GQVĐ thành ba mức độ khác nhau đó là:
Mức độ 1: Trình bày nêu vấn đề
Giáo viên không giành hoàn toàn quyền chủ động truyền thụ tri thức, học sinh không đơn thuần tiếp thu bài giảng mà GV còn dành thời gian để tạo những tình huống gây sự chú ý, sự kích thích hoạt động thần kinh và dừng ở tốc độ đủ chậm để HS nhận ra “bài toán nhận thức”, thậm chí có sự suy ngẫm phương hướng giải quyết, nhưng HS chỉ có cơ hội thực hiện các thao tác đó bằng tư duy ngôn ngữ thầm mà chưa được phép bộc lộ ý nghĩ bằng lời nói, hành động, ngôn ngữ viết,..
Khác với DH cổ truyền,ở mức độ trình bày nêu vấn đề, GV đặt ra trước mắt HS những mâu thuẫn tồn tại khách quan giữa trình độ tri thức mà HS đã chiếm lĩnh và trình độ tri thức mà họ cần tiếp nhận. Sau đó GV trình bày cách thức giải quyết mâu thuẫn ấy và tự mình giải quyết vấn đề trong sự theo dõi và kiểm tra của HS. Kết quả là HS tiếp nhận tri thức trong sự cùng tư duy với GV.
Dạy học ở mức độ trình bày nêu vấn đề có tác dụng duy trì sự chú ý theo dõi bài giảng, nhờ đó HS hiểu được bài. Ngoài ra tác dụng của trình bày nêu vấn đề còn là ở tính chất “dự kiến” của nó. Trong quá trình nghe giảng một bài trình bày chặt chẽ, nhiều khi HS dự đoán được bước nghiên cứu tiếp theo hoặc xây dựng bước đó theo cách riêng của mình, qua đó biểu lộ hình thức tối ưu của sáng tạo ở trình độ nào đó.
Tuy nhiên, hạn chế của DH GQVĐ ở mức độ này là: HS chưa được giao nhiệm vụ trực tiếp GQVĐ, nên họ chỉ có điều kiện dõi theo con đường có tính chất định chuẩn của sự tìm kiếm tri thức. Họ chưa có điều kiện để bộc lộ khả năng tìm kiếm tri thức và do đó chưa thực hành được kỹ năng ngôn ngữ và thực hành vật chất, HS chỉ có thể tiến hành theo dõi những thao tác tư duy của GV và học tập theo mẫu ấy. Mặc dù khi dạy học, GV có thể dùng các phương tiện lời nói, hay phương tiện trực quan, thậm chí cả phương tiện thực hành, nhưng HS
mới chỉ được nghe, nhìn chứ chưa có cơ hội phát biểu, phê phán, trao đổi… và HS không được sử dụng các phương tiện đó.
Ví dụ: Khi dạy bài định luật Booilơ – Mariôt giáo viên có thể yêu cầu học sinh nêu các trường hợp xảy ra giữa ba thông số trạng thái là : P,V,T . Tuy nhiên, số lượng các trường hợp là khá nhiều, học sinh không biết mình giải quyết vấn đề nào và giải quyết như thế nào. Vì vậy giáo viên phải chốt lại vấn đề cần giải quyết cho học sinh. Đối với học sinh có lực học trung bình trở xuống thì việc đưa ra phương án thí nghiệm mất khá nhiều thời gian so với thời gian một tiết học. Cho nên, chọn phương án thí nghiệm trong Sách giáo khoa là một lựa chọn thích hợp. Khi đó, công việc còn lại của giáo viên là quan sát, hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm, đánh giá kết quả làm việc của học sinh.
* Ưu, nhược điểm của dạy học ở mức độ trình bày nêu vấn đề + Ưu điểm:
- Không đòi hỏi nhiều thời gian, có thể áp dụng cho hầu hết các đề tài học tập
- Gây cho HS hứng thú trong học tập
- Rèn luyện cho HS trí nhớ, tái hiện lại quá trình GQVĐ theo algorit mẫu của GV.
+ Nhược điểm:
- Tạo thói quen cho HS tư tưởng ỷ lại, chưa thực sự chủ động trong quá trình học tập.
- Chưa giúp cho HS có đủ điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành lập kế hoạch GQVĐ, chưa rèn luyện được kỹ năng thực hành vật chất và trí tuệ.
DH GQVĐ ở mức độ này thường được áp dụng trong các bài học sau: - Nội dung kiến thức quá khó mà HS không đủ năng lực tham gia trực tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình GQVĐ.
- Thiết bị thí nghiệm không đáp ứng được yêu cầu dạy học.
- Nội dung kiến thức trong tiết học lớn, không đủ điều kiện về mặt thời gian để huy động sự tham gia của HS vào tiến trình GQVĐ.
Mức độ 2: Tìm tòi từng phần
Ở mức độ này GV không những phải đặt được HS vào tình huống có vấn đề mà còn đặt ra một số vấn đề để học sinh suy nghĩ và tự lực giải quyết, hay nói cách khác HS tham gia vào một số khâu của việc giải quyết vấn đề.
Hình thức đơn giản nhất là đàm thoại có nêu vấn đề, mức cao hơn thi giao cho HS tham gia vào việc tính toán một số chi tiết, thực hiện một số thao tác thực hành. Phức tạp hơn nữa là giao cho HS làm việc với tư liệu riêng, sau đó trình bày toàn bộ lập luận, cách giải quyết và kết quả giải quyết một công đoạn nào đó, có thể tổ chức học theo nhóm hoặc cả lớp.
Nhờ dạng DH GQVĐ này, HS thu được kinh nghiệm hoạt dộng sáng tạo, nắm được các yếu tố tìm tòi nghiên cứu, tuy nhiên không lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành toàn bộ cuộc nghiên cứu.
Ở mức độ này khi HS không giải được bài toán thì GV có thể thực hiện theo các hình thức sau:
- GV xây dựng một bài toán tương tự nhưng hẹp hơn.
- GV chia bài toán nghiên cứu thành các bài toán nhỏ hơn, dễ hơn, nhưng tập hợp lại thì thành bài toán cho lời giải lúc đầu.
- GV gợi ý những dự kiến bổ sung cho bài toán, nhờ đó giới hạn được số bước giải và phạm vi tìm tòi.
- GV giải thích rõ vấn đề, rồi có thể chỉ yêu cầu HS rút ra kết luận, chỉ nêu giả thuyết, chỉ lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết đó.
- Đàm thoại có tính chất phát kiến. Đó là hệ thống câu hỏi do GV xây dựng, mỗi câu hỏi sau được suy ra từ câu hỏi trước, các câu hỏi theo một lôgic nhất định.
Ví dụ: Khi dạy bài “ Định luật I Newton” (Vật lí 10 cơ bản) để học sinh có thể phát hiện ra vấn đề cần nghiên cứu sẽ mất khá nhiều thời gian bởi vì trong đời sống hằng này các em không thấy có vật chuyển động nào mà khi không tác dụng lực nữa mà vật vẫn chuyển động mãi mãi. Vì vậy, giáo viên nên nêu vấn
đề cần nghiên cứu và gợi ý để học sinh tiến hành thí nghiệm với đệm khí. Từ kết quả thu được của thí nghiệm giáo viên sẽ hướngdẫn học sinh rút ra kết luận.
* Ưu, nhược điểm của dạy học ở mức độ tìm tòi từng phần
+ Ưu điểm:
- Có khả năng giúp cho HS thu được kinh nghiệm sáng tạo, phát huy được năng lực tư duy độc lập ở mức độ đáng kể, bồi dưỡng được tiềm lực thích ứng với nghề nghiệp tương lai.
- Gây cho HS hứng thú nhận thức, tìm tòi, tránh được tư tưởng ỷ lại, cách học thụ động và hình thức.
+ Nhược điểm:
- Đòi hỏi nhiều thời gian và không phải lúc nào cũng thực hiện được. - Chưa cho phép HS có điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành toàn bộ kế hoạch GQVĐ lớn trọn vẹn.
DH GQVĐ ở múc độ hai này có thể áp dụng cho các bài học sau:
- Nội dung kiến thức phù hợp về mặt thời gian trong giới hạn cho phép của tiết học.
- Thiết bị thí nghiệm không quá phức tạp, dễ thực hiện.
Mức độ 3:
Tìm tòi sáng tạo. Đây là mức độ cao nhất của DH GQVĐ. Ở mức độ này thì sự tự lực của HS là chủ yếu, sự chỉ dẫn và chỉ đạo của GV chỉ mang tính chất định hướng và ở tầm gián tiếp cao.
Sau khi ý thức được vấn đề đặt ra (do GV hướng dẫn hoặc cao hơn nữa là HS tự lực đề xuất được vấn đề), HS tự mình vạch kế hoạch tìm tòi, xây dựng giả thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành kiểm tra bằng thí nghiệm (hoặc bằng tư duy lý luận), phân tích kết quả thí nghiệm, khái quát hóa, rút ra kết luận….
Như vậy, trong mức độ này người GV đưa HS vào con đường tự lực thực hiện tất cả các giai đoạn của hoạt động tìm tòi, hoạt động nhận thức của HS ở đây gần giống như hoạt động nghiên cứu của nhà khoa học.
Dạy học ở mức độ này thường được tiến hành dưới dạng các bài tập sáng tạo,bài tập thí nghiệm, các bài dạy học nhóm, các bài học có định hướng thiết kế thông qua dạy học nhóm, dạy học dự án,…
Ví dụ: Khi nghiên cứu về kính hiển vi, học sinh được giao nhiệm vụ ứngdụng các kính lúp để quan sát các tế bào trên một chiếc lá, nếu chỉ dùng một kính lúp thì ta không thể quan sát được vật ở dạng tế bào. Vì vậy học sinh phai tự nghĩ ra cách khác là ghép 2 kính lúp lại với nhau. Nhưng ghép như thế nào để có thể quan sát được? Đó chính là vấn đề nảy sinh. Để giải quyết vấn đề này, học sinh phải vẽ hình và tính toán các đại lượng liên quan từ đó đưa ra mô hình về hệ hai kính lúp, phân tích ưu, nhược điểm của mô hình đó. Đó chính là kính hiển vi.
* Ưu, nhược điểm của dạy học ở mức độ tìm tòi sáng tạo
+ Ưu điểm:
- Giúp HS nắm vững tri thức và hành động trí tuệ một cách vững vàng, sâu sắc.
- Tạo điều kiện cho HS phát triển trí thông minh, sáng tạo, nâng cao hứng thú nhận thức, hình thành nhu cầu được tham gia hoạt động tìm kiếm.
- Bồi dưỡng được phẩm chất và tác phong làm việc của nhà nghiên cứu khoa học
+ Nhược điểm:
- Có thể dẫn đến tình trạng lạm dụng cũng như tình trạng không đảm bảo cho mọi HS vươn lên tương đối đồng đều do có sự phân hóa trình độ mà không có sự cá biệt hóa.
- Thích hợp với một số nội dung dạy học nhất định, tốn nhiều thời gian và công sức.
Những mức độ khác nhau trong DH GQVĐ có những mục đích riêng, ưu điểm riêng và hạn chế riêng. Việc phân chia các mức độ chỉ căn cứ vào sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của HS vào các hoạt động trong quá trình dạy học. Khi vận dụng cần phối hợp một cách linh hoạt sao cho phát huy tối đa hoạt động, khả năng tư duy độc lập, tính chủ động của HS trong quá trình học tập.
1.4. Sự hỗ trợ của công nghệ thông tin (MVT) trong dạy học giải quyết vấn đề
Ngày nay, thời đại công nghệ thông tin đang đến rất nhanh và có tác động mạnh mẽ đến tất cả các mặt đời sống xã hội. Công nghệ thông tin là một trong những động lực quan trọng nhất của sự phát triển, nó cùng với một số ngành công nghệ cao khác làm biến đổi sâu sắc đời sống kinh tế, văn hóa, xã hội của đất nước. Do đó, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào lĩnh vực giáo dục cũng được Đảng và Nhà nước quan tâm. Cụm từ “ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học” ngày càng được nhiều người nhắc đến trong các trường phổ thông, cao đẳng và đại học. Vậy công nghệ thông tin là gì? Vai trò của nó với dạy học nói chung và dạy học môn Vật lý nói riêng như thế nào? Ứng dụng nó vào dạy học ra sao?…Đó là những vần đề có ý nghĩa khoa học và thực tiễn đang thu hút sự quan tâm của giáo viên hiện nay.
*Khái niệm “Công nghệ thông tin”
Công nghệ thông tin ( IT – Information Technology) là ngành ứng dụng công nghệ quản lý và xử lý thông tin, là ngành sử dụng máy tính và các phần mềm của nó để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, truyền và thu nhập thông tin. Theo Nghị quyết 49/CP của Chính phủ ngày 4 tháng 8 năm 1993 thì “công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại- chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông- nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội”. Như vậy, công nghệ thông tin là tập hợp các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại như máy tính, máy chiếu Projector, mạng Internet… để cung cấp nguồn tài nguyên vô cùng phong phú, đa dạng cho mọi lĩnh vực trong đời sống con người và xã hội. Đặc biệt, ngày nay Internet với các kết nối băng tần rộng đã đi tới tất cả các trường học, giúp cho việc ứng dụng các kiến thức, kĩ năng và hiểu biết về công nghệ thông tin vào dạy học đã dần trở thành hiện thực.
Ngày nay, việc đổi mới phương pháp dạy học trong trường phổ thông đang rất được nhà nước và xã hội quan tâm. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị quyết Trung ương 4 Khóa VII (1.1993), Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII (12.1996), được thể chế hóa trong Luật giáo dục (2005). Đặc biệt, theo Luật Giáo dục điều 82.2 đã ghi: “phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Như vậy, theo quy định của Luật giáo dục, giáo viên phải chuyển dần từ phương pháp dạy học truyền thống (giáo viên giử vai trò trung tâm) sang phương pháp dạy học tích cực – lấy học sinh làm trung tâm của hoạt động dạy và học để có thể phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tạo cho học sinh hứng thú trong học tập. Ngoài ra, giáo viên còn phải bồi dưỡng cho học sinh kĩ năng nhận biết bản chất vấn đề, có năng lực tư duy độc lập và vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiễn. Để đạt mục tiêu trên, giáo viên phải tăng cường việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong quá trình dạy học vì những lí do sau:
Thứ nhất, nó phù hợp với yêu cầu của thời đại vì “thời đại tin học thật sự đến rồi và thời đại công nghiệp coi như kết thúc. Nền giáo dục của thời đại công nghiệp nay không còn thích hợp với xã hội nữa”. Trong hệ thống giáo dục của phương Tây, công nghệ thông tin chính thức được đưa vào chương trình học phổ thông. Người ta nhanh chóng nhận ra rằng nội dung về công nghệ thông tin đã có ích cho tất cả các môn học khác nhau. Do đó, việc ứng dụng nó vào dạy học ở trường phổ thông Việt Nam là phù hợp với quy luật phát triển của thời đại.
Thứ hai, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học là phù hợp với chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước. Chiến lược phát triển giáo dục đào tạo đến năm 2010 của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nêu rõ: “từng bước phát triển giáo dục dựa trên công nghệ thông tin…công nghệ thông tin và đa phương tiện sẽ tạo ra thay đổi lớn trong hệ thống quản lí giáo dục, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩy cuộc cách mạng về phương pháp dạy
và học. Như vậy, Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng xác định con đường phát triển cho giáo dục Việt Nam là “dựa trên công nghệ thông tin” và nó là phương tiện để thúc đẩy cuộc “cách mạng về phương pháp dạy và học” – nghĩa là thay đổi phương pháp dạy học trong nhà trường. Thời gian gần đây, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành quyết định “cấm sử dụng phương pháp đọc chép” trong trường