Chương 2: QUY TRÌNH VÀ CÁC BIỆN PHÁP DẠY HỌC TƯƠNG TÁC MÔN CÔNG NGHỆ THPT TRONG MÔI TRƯỜNG HỌC BẰNG LÀM
2.2. Biện pháp dạy học tương tác môn CN THPT trong môi trường học bằng làm . 68
2.2.2. Tổ chức dạy học tương tác phần nội dung lí thuyết môn CN THPT trong môi trường học bằng làm
* Mục đích, ý nghĩa của biện pháp
Phương pháp giáo dục được nêu trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể là các hoạt động học tập của học sinh bao gồm khám phá vấn đề, hoạt động luyện tập và hoạt động thực hành (ứng dụng những kiến thức đã học để phát hiện và giải quyết vấn đề có trong thực tiễn cuộc sống), đƣợc thực hiện với sự hỗ trợ của thiết bị dạy học, đặc biệt là ứng dụng của CNTT.
Trong dạy học tương tác phần lí thuyết môn CN bậc THPT trong môi trường học bằng làm nhằm tăng cường mối quan hệtương tác giữa HS với nhau, HS với GV và HS với MTHT thì hình thức tổ chức dạy học chủ đạo là những hình thức tổ chức dạy học tích cực. Việc sử dụng các phương pháp dạy học tương tác kết hợp với hình thức tổ chức dạy học tích cực và lựa chọn phương tiện dạy học phù hợp sẽ thúc đẩy các mối quan hệtương tác của HS, vừa đảm bảo mục tiêu, yêu cầu học tập, vừa phát triển năng lực cho HS. Mỗi một phần nội dung lí thuyết môn học đều có những phương pháp, hình thức tổ chức khác nhau. Căn cứ vào mục tiêu, nội dung, đối tƣợng học tập, điều kiện dạy học...để lựa chọn phương pháp, phương tiện, kĩ thuật, hình thức tổ chức dạy học phù hợp.
* Nội dung và phương pháp tiến hành.
Khi vận dụng quy trình dạy học tương tác (mục 2.1.2) trong dạy học nội dung lí thuyết môn CN bậc THPT trong môi trường học bằng làm nhằm tăng cường các mối quan hệtương tác của HS, phát triển năng lực tương tác(tương tác nội tâm), năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, trong giới hạn, đề tài lựa chọn tổ chức học tập theo nhóm; hướng dẫn HS phát hiện và giải quyết vấn đề; hướng dẫn HS học tập nghiên cứu trường hợp.
a. Học tập theo nhóm
Học tập nhóm thực chất là đưa HS vào môi trường học tập (nghiên cứu, thực hành, thảo luận...) theo các nhóm HS. Khi tổ chức cho HS học tập theo nhóm sẽ khuyến khích các em trao đổi, hợp tác, cộng tác với bạn học, tăng cường và củng cố kĩ năng tương tác.
Học tập theo nhóm được sử dụng thường xuyên và hiệu quả bởi nó giúp HS tham gia tích cực vào quá trình học tập, lắng nghe, ghi lại và chia sẻ những kinh nghiệm và quan điểm khác nhau của các thành viên khi giải quyết một vấn đề chung, đồng thời tăng cường khả năng phân tích, tổng hợp, tự đánh giá và đánh giá sản phẩm và bạn học. Trong quá trình học tập theo nhóm, HS được tương tác với nhau, tương tác với MTHT thông qua tài liệu, phương tiện học tập, với GV để cùng nhau giải quyết vấn đề học tập một cách hiệu quả nhất.
Tổ chức HS học tập theo nhóm không chỉ phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo trong hoạt động nhận thức, tạo điều kiện để các nhân cùng tham gia, tìm kiếm các giải pháp, phát triển và thực hiện các kế hoạch hành động, phân tích thông tin, chia sẻ kinh nghiệm, học hỏi lẫn nhau, chuẩn bị cho phân công lao động hợp tác trong cộng đồng mà còn giúp HS hình thành và phát triển kĩ năng, năng lực bao gồm: năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác; kĩ năng giải quyết vấn đề, đánh giá có tƣ duy phản biện; kĩ năng thuyết trình, tập hợp ghi chép tƣ liệu, báo cáo [44].
Học tập theo nhóm là biểu hiện rõ nhất tính tương tác trong dạy học, thể hiện sự tác động qua lại trực tiếp giữa HS với GV và HS với MTHT. Thông qua hợp tác, trao đổi tích cực giữa HS với nhau, GV với HS và HS với MTHT sẽ phát huy tính chủ động, sáng tạo của HS, phát triển các năng lực cần thiết. Việc tổ chức dạy học tương tác thông qua hoạt động nhóm có hiệu quả cao hay thấp phụ thuộc vào cách thức tổ chức các hoạt động nhóm. Dựa trên những nghiên cứu của [3], [18] GV có thể tổ chức cho HS học tập nhóm theo tiến trình sau:
Bước 1: Làm việc chung cả lớp (thể hiện rõ tương tác giữa GV-HS-MTHT) - GV nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức cho HS;
- Tổ chức chia nhóm và giao nhiệm vụ cho các nhóm;
- Hướng dẫn cách làm việc nhóm;
Bước 2: Làm việc theo nhóm (tăng cường tương tác giữa HS-HS và HS-MTHT) - Phân công nhiệm vụ trong nhóm, cá nhân làm việc độc lập theo công việc đã đƣợc phân chia;
- Trao đổi thảo luận trong nhóm;
- Cửđại diện sẽ trình bày kết quả làm việc nhóm.
Bước 3: Thảo luận tổng kết trước lớp (tăng cường mối quan hệtương tác HS-HS, HS-GV-MTHT)
- Các nhóm lần lƣợt (đại diện một hoặc hai nhóm) báo cáo kết quả thảo luận (sản phẩm) của nhóm;
- Thảo luận chung cả lớp;
- GV tổng kết, đánh giá quá trình và kết quả làm việc nhóm, đặt vấn đề cho bài học hoặc nhiệm vụ tiếp theo.
Ví dụ: Để tổ chức cho HS tìm hiểu về các công nghệ chế tạo phôi (công nghệ gia công không phoi) trong bài 16: Công nghệ chế tạo phôi (SGK CN 11 – trang 78). GV có thể sử dụng dạy hoc tương tác theo nhóm và kĩ thuật mảnh ghép để tổ chức các hoạt động học tập cho HS một cách hiệu quả.
Vòng 1 (nhóm chuyên sâu):
GV làm việc chung với cả lớp, chia lớp ra thành 3 nhóm (dựa trên 3 phương pháp chế tạo phôi), giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm tìm hiểu về một phương pháp gia công cụ thể:
- Nhóm 1: Tìm hiểu về công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc (bản chất, ưu nhược điểm và các phương pháp đúc hiện nay, ví dụ thực tế).
- Nhóm 2: Tìm hiểu về công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực (bản chất, ưu nhược điểm, các phương pháp gia công áp lực, ví dụ thực tế).
- Nhóm 3: Tìm hiểu về công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn (bản chất, ưu nhược điểm, các phương pháp hàn hiện nay, ví dụ thực tế).
Trong trường hợp lớp đông thành viên, có thể chia thành 6 nhóm (cứ 2 nhóm tìm hiểu về một phương pháp gia công như trên).
Vòng 2 (nhóm mảnh ghép):
GV yêu cầu HS thành lập 3 nhóm mới (nhóm mới gồm các thành viên đại cho mỗi phương pháp gia công ở vòng 1). Vòng này cả 3 nhóm đều cùng thực hiện một nhiệm vụđó là tìm hiểu vềcác phương pháp chế tạo phôi.
Sau khi kết thúc hoạt động thảo luận nhóm mảnh ghép ở vòng 2, GV sẽ tổ chức cho các nhóm mảnh ghép báo cáo kết quả thảo luận (một nhóm đại diện báo cáo), cả
lớp thảo luận, đóng góp ý kiến. GV nhận xét kết quả, đánh giá sản phẩm và quá trình làm việc nhóm, chuẩn hóa kiến thức của bài học.
Tổ chức học tập theo nhóm là phương pháp tăng cường tính tương tác cho HS trong quá trình dạy học. Thông qua nhiệm vụ học tập, hỗ trợhướng dẫn của GV, HS có sự hợp tác với nhau một cách toàn diện nhất đểxác định mục tiêu, nhiệm vụ, kiếm tìm thông tin từ các nguồn khác nhau đặc biệt là trong thực tế và trên internet để kiến tạo tri thức, tích lũy kinh nghiệm mới. Thông qua trình bày báo cáo của HS, nhận xét đánh giá của GV giúp mối quan hệ tương tác GV-HS-MTHT được đồng bộ đem lại hiệu quả cao trong quá trình dạy học tương tác.
b. Học tập phát hiện và giải quyết vấn đề.
Xu hướng hội nhập và phát triển ngày nay đang đặt HS vào những môi trường cạnh tranh gay gắt, vì vậy việc phát hiện sớm và giải quyết hợp lý các vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là một trong những năng lực đảm bảo niềm tin vào thành công trong cuộc sống của người học. Do đó, tập dượt cho HS biết phát hiện, đặt ra và giải quyết những vấn đề gặp phải trong học tập, cuộc sống cá nhân, gia đình và cộng đồng không chỉ có ý nghĩa ở tầm phương pháp dạy học mà còn giúp HS hình thành, rèn luyện và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo – một trong những năng lực chung cần đạt đƣợc trong dạy học.
Dạy học nêu và giải quyết tình huống có vấn đề là tổ chức quá trình dạy học bao gồm tạo tình huống có vấn đề, gợi mở vấn đề, kích thích HS có nhu cầu giải quyết vấn đề nảy sinh, lôi kéo HS vào các hoạt động tự lực nhận thức, tích cực hoạt động hợp tác để cùng nhau giải quyết vấn đề nhằm kiến tạo tri thức, tích lũy kinh nghiệm mới, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, phát triển tƣ duy tích cực, hình thành năng lực giao tiếp, hợp tác, đặc biệt là phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, đạt đƣợc mục tiêu đề ra. Do đó, khi tổ chức cho HS học tập phát hiện và giải quyết vấn đề sẽ tạo điều kiện cho HS được học tập tương tác, phát huy tính tích cực, phát triển năng lực học tập, tăng cường mối quan hệtương tác giữa HS với GV, đặc biệt là HS với MTHT.
Theo các nghiên cứu [3], [46], dạy học nêu và giải quyết tình huống có vấn đề có thể đƣợc chia làm năm pha/giai đoạn với các nhiệm cụ thể của từng giai đoạn.
Bảng 2.1 Các giai đoạn/pha trong dạy học nêu và giải quyết vấn đề Pha/giai
đoạn
Nội dung các pha/giai đoạn
1 Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, câu chuyện...
2 Phát biểu vấn đề cần giải quyết (các câu hỏi cần trả lời)
3 Giải quyết vấn đề:
- Đƣa ra các giải pháp giải quyết vấn đề: Nhờ khảo sát lí thuyết và/hoặc kết hợp với khảo sát thực nghiệm.
- Thực hiện các giải pháp đã đề ra.
4 Rút ra kết luận (kiến tạo kiến thức mới)
5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụđặt ra tiếp theo.
Dựa các giai đoạn dạy học nêu và giải quyết tình huống có vấn đề, trong dạy học tương tác môn CN THPT trong môi trường học bằng làm khi tổ chức cho HS phát hiện và giải quyết vấn đề thì tiến trình hoạt động của HS bao gồm:
Hoạt động 1: Phân tích tình huống (thể hiện hoạt động tương tác giữa GV-HS- MTHT)
Trong hoạt động này, tùy thuộc vào mục tiêu, nội dung bài học, đối tƣợng HS, GV có thể tạo cơ hội cho HS nêu đƣợc những thắc mắc cần tìm hiểu sẽ giúp HS phát hiện vấn đề cần giải quyết. Hoặc từ những kiến thức, kinh nghiệm đã có, các TN, bài tập, câu chuyện liên quan đến các kiến thức môn học, các sự việc, hiện tƣợng gặp trong thực tiễn cuộc sống sinh hoạt và sản xuất để HS nghiên cứu, phân tích các dữ liệu, thông tin, qua đó phát hiện ra vấn đề, đòi hỏi của thực tiễn cần giải quyết. Để HS phát hiện vấn đề cần giải quyết, GV có thể tổ chức các hoạt động: cho HS làm TN; tìm hiểu mô hình; mô phỏng, tranh vẽ, hình ảnh về các sự vật hiện tƣợng; cho HS tìm hiểu các tình huống trong thực tiễn liên quan đến kiến thức môn học.
Hoạt động 1: Phân tích tình huống, xác định vấn đề cần giải quyết
Hoạt động 2: Tìm tòi, xây dựng kiến thức để giải quyết vấn đề
Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành
Hoạt động 4: Vận dụng/mở rộng
Hình 2.6 Các bước tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề
Để HS phát biểu vấn đề hoặc những đòi hỏi trong thực tiễn cần giải quyết, GV có thể tổ chức cho HS làm việc cá nhân hoặc thảo luận nêu ra vấn đề, trình bày những dữ kiện đã biết, các câu hỏi cần trả lời để giải quyết vấn đề
Hoạt động 2: Tìm tòi, xây dựng kiến thức để giải quyết vấn đề (tăng cường hoạt động tương tác giữa HS-HS-MTHT, GV-HS-MTHT).
Sau khi phát hiện và nêu vấn đề cần giải quyết, GV tổ chức hoạt động, hướng dẫn, trợ giúp HS vận dụng những tri thức, giá trị đã có xây dựng kiến thức mới phục vụ giải quyết vấn đề. Cách tổ chức hoạt động 2:
- GV giao nhiệm vụ (nêu rõ yêu cầu đểHS xác định và nắm đƣợc vấn đề, tạo cơ sở định hướng tìm kiếm các thông tin, dữ liệu, kiến thức mới, lời giải thích khi HS tiến hành giải quyết vấn đề).
- HS nghiên cứu cách giải quyết vấn đề bao gồm: tìm kiếm và xử lý thông tin; xây dựng/đề xuất các giả thuyết; lập kế hoạch kiểm nghiệm giả thuyết; thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề, rút ra những kiến thức, kinh nghiệm, giá trị mới.
Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành (thể hiện kết quả của hoạt động tương tác giữa HS-HS-MTHT).
Sau khi đưa ra phương án giải quyết vấn đề, xác định được những kiến thức mới để giải quyết vấn đề, GV có thể tổ chức cho HS thực hành, luyện tập để kiểm chứng/minh họa những kiến thức lý thuyết đã xây dựng qua đó khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu, phát biểu kết luận, đồng thời tạo điều kiện phát triển những kĩ năng thực hành cho HS. Cách tổ chức hoạt động 3:
- GV giao nhiệm vụ(đƣa ra hệ thống câu hỏi/ bài tập ngắn đểHS có đủ thời lƣợng thực hành, thí nghiệm).
- HS làm việc độc lập hoặc theo nhóm trả lời câu hỏi, giải bài tập, thực hành, thí nghiệm thực hoặc ảo; báo cáo; thảo luận chung để tìm kiếm phương pháp giải quyết vấn đề khả thi và hiệu quả.
Hoạt động 4: Vận dụng/mở rộng (tăng cường tương tác HS-MTHT)
Hoạt động này giúp HS vận dụng và mở rộng kiến thức trong thực tiễn. Dựa vào quy trình giải quyết vấn đề để giải quyết các vấn đề tương tự, có điểm tương đồng trong bài học hoặc trong cuộc sống. Đặc biệt khi ứng dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề gặp trong thực tiễn cuộc sống sinh hoạt và sản xuất, các em có cơ hội phát huy tư duy kĩ thuật, tư duy sáng tạo khi đề xuất ý tưởng, thiết kế sản phẩm mới, cải tiến sản phẩm đã có và thực nghiệm những giải pháp đề ra, thông qua đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo.
Cách thức tổ chức:
- GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm).
- HS thực hiện làm việc độc lập và thảo luận theo nhóm; báo cáo sản phẩm; thảo luận chung theo các hình thức phù hợp (trƣng bày sản phẩm, triển làm mini, trình chiếu...).
Tùy từng mục tiêu, nội dung và điều kiện tổ chức, các giai đoạn tổ chức cho HS phát hiện và giải quyết vấn đề cho HS cần đƣợc GV vận dụng linh hoạt để phù hợp với năng lực HS, kích thích hứng thú, tích cực thực hiện các hoạt động học tập, tăng cường các mối quan hệtương tác, phát triển các năng lực học tập đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
Ví dụ: Khi dạy học bài 22: Thân máy và nắp máy (SGK CN 11 trang 104). Mục tiêu của bài học HS trình bày đƣợc nhiệm vụ, cấu tạo chung của thân máy và nắp máy, đặc điểm cấu tạo của thân máy và nắp máy động cơ làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước. Để hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung bài học, GV có thể xây dựng tình huống có vấn đề: Tại sao không dùng áo nước hoặc cánh tản nhiệt làm mát để làm mát phần cacte của động cơ?
GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm để nhận thức vấn đề, tìm hiểu dữ liệu (SGK, internet, thực tiễn...) để giải thích nguyên nhân vấn đề đặt ra. Từ lý thuyết cũng nhƣ trong thực tế cấu tạo của nắp máy và thân máy động cơ làm mát bằng không khí và bằng nước đều không có áo nước và cánh tản nhiệt để làm mát phần cacte (hộp trục khuỷu). Để giải thích nguyên nhân vấn đề HS cần vận dụng kiến thức về nguyên lí làm việc của Động cơ đốt trong-bài 20, các quá trình làm việc trong một chu trình, các chi tiết tạo nên buồng đốt, các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với hòa khí trong quá trình cháy-giãn nở. Nếu cần GV có thể gợi ý, tƣ vấn cho HS. Từđó HS sẽ giải thích đƣợc tại sao cacte của các động cơ đốt trong đều không chế tạo cánh tản nhiệt và áo nước làm mát. Cũng từ kiến thức này, HS sẽ liên hệ thực tế để vận dụng mở rộng kiến thức khi muốn tăng khả năng làm mát cho động cơ thì cần làm gì, nên tránh va chạm vào những phần nào của động cơ dễ gây bỏng, những phần nào của động cơ thì nhiệt độ thấp hơn. Thông qua hoạt động nhóm để giải quyết vấn đề giúp tăng cường mối quan hệtương tác giữa HS-HS, HS-GV và HS-MTHT.
Ví dụ: Khi dạy về máy biến áp và truyền tải điện năng (SGK CN 12) để HS hiểu được phương pháp truyền tải điện năng đi xa, GV có thể sử dụng tình huống để HS tìm hiểu, phát hiện và giải quyết vấn đề: Nhà máy sản xuất điện thường được đặt cách xa khu dân cƣ và khu công nghiệp tiêu thụđiện. Khi truyền tải điện năng đi xa dùng dây điện, tại sao lại có đường dây cao thế? Tại sao trường hợp dùng dây dẫn thường?
Tại sao muốn truyền tải điện năng đi xa phải dùng dây cao thể?
Để giải quyết vấn đề này, GV tổ chức HS làm việc độc lập xác định vấn đề cần giải quyết, tìm hiểu các thông tin về truyền tải điện năng, những thông số liên quan đến hiệu suất truyền tải điện năng, các kiến thức từ các môn học khác nhƣ Vật lí, Toán học. Từđó HS sẽ hiểu đƣợc khi truyền tải điện năng đi xa cần dùng dây cao thế, khi truyền tải từ trạm biến áp (hạáp) đến khu dân cư, sinh hoạt dùng dây dẫn thường.