CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
1.4. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1.4.1. Khái niệm vấn đề
Vấn đề là những câu hỏi hay nhiệm vụ đặt ra mà việc giải quyết chúng chƣa có quy luật sẵn cũng nhƣ những tri thức, kỹ năng sẵn có chƣa đủ giải quyết mà còn khó khăn, cản trở cần vƣợt qua.
Cấu trúc của vấn đề
Vấn đề khác với nhiệm vụ thông thường ở chỗ khi giải quyết một nhiệm vụ thì đã có sẵn trình tự và cách thức giải quyết cũng nhƣ những kiến thức kĩ năng đã có đủ để giải quyết nhiệm vụ đó.
1.4.2. Khái niệm phương pháp dạy học giải quyết vấn đề,, tình huống có vấn đề. [4], [7]
1.4.2.1. Khái niệm và bản chất dạy học giải quyết vấn đề.
Dạy học PH&GQVĐ, GQVĐ, nêu và GQVĐ là những thuật ngữ khác nhau dung trong lý luận dạy học các môn học nhƣng đều có đặc điểm chung.
Trong luận văn chúng tôi sử dụng thuật ngữ dạy học GQVĐ.
Dạy học GQVĐ đề dựa trên cơ sở lý thuyết nhận thức và có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tư duy và nhận thức của con người.
Dạy học GQVĐ không phải là phương pháp dạy học riêng biệt mà là một tập hợp nhiều phương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau và tương tác với nhau, trong đó, phương pháp xây dựng tình huống có vấn đề và dạy học sinh GQVĐ đề giữ vai trò trung tâm, gắn bó các PPDH khác trong tập hợp.
Vậy bản chất của dạy học GQVĐ là gì?
Dạy học GQVĐ có những đặc điểm cơ bản sau đây:
- GV đặt trước HS một loạt các bài toán nhận thức có chứa đựng mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái phải tìm (vấn đề khoa học). Đây không phải là những vấn đề rời rạc mà là một hệ thống có quan hệ logic với nhau và đƣợc cấu trúc lại một cách sƣ phạm gọi là bài toán nêu vấn đề - ơrixtic.
- HS tiếp nhận mâu thuẫn của bài toán ơrixtic nhƣ mâu thuẫn của nội tâm mình và đƣợc đặt vào tình huống có vấn đề, tức là trạng thái có nhu cầu bên trong bức thiết muốn giải quyết bằng đƣợc bài toán đó.
- Trong quá trình giải và bằng quá trình giải, bài toán nhận thức mà HS đƣợc lĩnh hội một cách tự giác và tích cực cả kiến thức, cả cách giải và do đó có được niềm vui sướng của sự phát minh sáng tạo.
- Bài toán nêu vấn đề orixtic là công cụ trung tâm, chủ đạo của dạy học nêu vấn đề ơrixtic. Vì vậy, cái quyết định đối với hiệu quả của quá trình dạy học GQVĐ là cấu tạo thành công bài toán nêu vấn đề ơrixtic. Đây là bài toán tìm tòi khám phá.
- Mâu thuẫn nhận thức trong bài toán tìm tòi cần đƣợc cấu trúc lại một cách sƣ phạm để thực hiện đồng thời cả hai tính chất trái ngƣợc nhau (vừa sức, xuất phát từ cái quen biết và không có lời giải đáp chuẩn bị sẵn). Cấu trúc này giúp HS tìm tòi và phát hiện (dựa vào tình huống có vấn đề).
Nhƣ vậy nét đặc trƣng chủ yếu của dạy học GQVĐ là sự lĩnh hội tri thức diễn ra thông qua việc tổ chức cho HS hoạt động GQVĐ. Sau khi GQVĐ HS thu nhận đƣợc kiến thức mới, kĩ năng mới, thái độ mới.
1.4.2.2 Khái niệm tình huống có vấn đề.
Hiện nay có nhiều định nghĩa khác nhau về tình huống có vấn đề theo [4], [7]. Tình huống có vấn đề là tình huống mà khi đó mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức đƣợc HS chấp nhận nhƣ một vấn đề học tập họ cần và có thể giải quyết đƣợc, kết quả là họ làm chi thức mới.
Tình huống có vấn đề có những đặc điểm chung là: Tình huống có vấn đề là sự chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, có tác dụng kích thích hoạt động học tập tƣ duy của HS và phù hợp với khả năng của HS để gây ra niềm tin trong học tập. Do đó tình huống có vấn đề chỉ xuất hiện khi một cá nhân đứng trước một mục đích muốn đạt tới, nhận biết một nhiệm vụ cần giải quyết nhƣng chƣa biết cách nào, chưa đủ phương tiện (tri thức, kĩ năng...) để giải quyết.
Theo nguyên tắc chung này, có ba cách tạo ra tình huống có vấn đề (ba kiểu tình huống có vấn đề) cơ bản trong DHHH.
a. Cách thứ nhất: Tình huống nghịch lý – bế tắc
Tình huống có vấn đề đƣợc tạo ra khi kiến thức HS đã có không phù hợp (không đáp ứng đƣợc) với đòi hỏi của nhiệm vụ học tập hoặc với TN. Tình huống nghịch lý bế tắc này thường được sử dụng khi giảng dạy các bài:
Hình thành khái niệm mới, vận dụng và phát triển các kiến thức lí thuyết, hoặc mở rộng, phát triển khái niệm, quy luật đã hình thành trên cơ sở các lí thuyết khác nhau.
Nghiên cứu một tính chất mới mà bản thân HS đã học về chất đó nhƣng tính chất đó chƣa đƣợc đề cập đến.
Các bước tạo tình huống nghịch lí- bế tắc gồm:
Bước 1: Tái hiện kiến thức cũ có liên quan bằng cách cho HS nêu lại một kết luận, một nguyên tắc đã học.
Bước 2: Đưa ra một hiện tượng (có thể làm thí nghiệm, hoặc nêu ra một hiện tượng, một kinh nghiệm), mâu thuẫn hoặc trái hẳn với kết luận vừa được nhắc lại, điều đó sẽ gây ra sự ngạc nhiên.
Bước 3: Đi tìm nguyên nhân của mâu thuẫn hoặc giải thích hiện tượng lạ đó.
b. Cách thứ hai: Tình huống lựa chọn
Tình huống lựa chọn là tình huống có vấn đề đƣợc tạo ra khi HS phải lựa chọn giữa hai hoặc nhiều phương án GQVĐ mà dường như các phương án đều đúng nhưng chỉ có một phương án duy nhất là đúng đắn để đảm bảo việc giải quyết nhiệm vụ đặt ra. Đây là tình huống lựa chọn hoặc tình huống bác bỏ.
Các bước tạo tình huống lựa chọn là:
Bước 1: Tái hiện kiến thức cũ, nêu nhiệm vụ mới cần giải quyết.
Bước 2: Làm xuất hiện mâu thuẫn, nêu các giả thuyết.
Bước 3: Phát biểu vấn đề và tìm hướng giải quyết vấn đề hợp lý.
c. Cách thứ ba: Tình huống “tại sao”- hay tình huống nhân quả
Là tình huống được tạo ra khi HS phải tìm đường ứng dụng kiến thức trong học tập, trong thực tiễn hoặc tìm lời giải đáp cho câu hỏi “tại sao” hoặc đi tìm nguyên nhân của một kết quả.
Đây là tình huống phổ biến thường xuyên và rất hiệu dụng trong quá trình nhận thức nói chung và nhận thức hoá học nói riêng. Trong DHHH, chúng ta thường xuyên gặp phải tình huống “tại sao”. Đó là những khi cần giải thích những hiện tƣợng, những tính chất hoá học dựa vào những đặc điểm về cấu tạo của nguyên tố hay chất hoá học. Loại tình huống này giúp HS tích luỹ đƣợc vốn kiến thức vừa có chiều rộng và chiều sâu.
Các bước tạo ra tình huống có vấn đề:
Bước 1: Nêu ra kiến thức đã học có liên quan đến một vấn đề cần khắc sâu.
Bước 2: Đưa ra hiện tượng có mâu thuẫn với kiến thức cũ gây ra lúng túng, bế tắc khi GQVĐ trong học tập hay trong thực tiễn.
Bước 3: Tìm nguyên nhân của bế tắc, lúng túng và tìm những con đường khác nhau nhằm vận dụng kiến thức đã học để giải quyết nhiệm vụ đặt ra.
1.4.3. Quy trình tổ chức dạy học theo phương pháp giải quyết vấn đề.
Dạy học GQVĐ được thực hiện theo quy trình gồm có ba bước: Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức, GQVĐ đặt ra và kết luận
Bước 1: Đặt vấn đề xây dựng bài toán nhận thức Trong bước này cần thực hiện các hoạt động - Tạo tình huống có vấn đề.
- Phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh.
- Phát biểu vấn đề cần giải quyết.
Hoạt động tạo tình huống có vấn đề (xây dựng bài toán nhận thức) là quan trọng nhất. Việc xây dựng tình huống có vấn đề cẩn đảm bảo nguyên tắc là dựa vào sự không phù hợp giữa kiến thức, kĩ năng đã có của HS với yêu cầu đặt ra cho họ khi GQVĐ, nhiệm vụ mới. Do vậy GV cần hướng dẫn HS tái hiện những kiến thức đã biết có liên quan, đƣa ra nhiệm vụ mới, để HS phát hiện ra mâu thuẫn nhận thức trong nhiệm vụ đề ra từ đó nêu ra đƣợc các yêu cầu cần giải quyết (bài toán nhận thức).
Để tạo tình huống có vấn đề (xây dựng bài toán nhận thức) thành công cần phải đảm bảo các điều kiện sau:
- Điều quan trọng nhất là HS phải nêu đƣợc điều chƣa biết cần tìm hiều, chỉ ra mỗi quan hệ giữa cái chƣa biết với cái đã biết. Trong đó điều chƣa biết là yếu tố trung tâm của tình huống có vấn đề.
- Tình huống có vấn đề, phải kích thích hứng thú nhận thức tính tò mò, ham hiểu biết, thích khám phá của HS.
- Tình huống có vấn đề phải phù hợp với khả năng nhận thức của HS, HS
có thể tự phát hiện và giải quyết đƣợc vấn đề dựa vào vốn kiến thức liên quan đến vấn đề đó bằng hoạt động tƣ duy, tiến hành thí nghiệm thu nhập và xử lý thông tin....
- Vấn đề đặt ra cần được phát biểu dưới dạng câu hỏi nêu vấn đề. Câu hỏi nêu vấn đề là dạng câu hỏi phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức (đòi hỏi HS phải tƣ duy, huy động và vận dụng các kiến thức đã có). Chứa đựng phương hướng GQVĐ tạo điều kiện làm xuất hiện giả thuyết, tìm ra được con đường giải quyết vấn đề và gây được cảm xúc mạnh đối với HS khi nhận ra mâu thuẫn nhận thức liên quan tới vấn đề.
Bước 2: Giải quyết vấn đề
Sau khi phát hiện và nêu vấn đề cần tổ chức hướng dẫn để HS GQVĐ thông qua các hoạt động:
- Đề xuất các giả thiết: Tuỳ thuộc vào vấn đề cụ thể và mức độ phù hợp với năng lực và điều kiện (cơ sở vật chất, thời gian) có thể xây dựng các giả thuyết về vấn đề đặt ra theo các hướng khác nhau và cách kiểm tra giả thuyết đó.
- Xây dựng kế hoạch GQVĐ: Hướng dẫn HS tìm câu trả lời cho vấn đề cần yêu cầu bằng các cách: làm thí nghiệm, kiểm nghiệm các giả thuyết nêu ra, điều tra, phỏng vấn, tìm thông tin từ các nguồn tƣ liệu để minh chứng cho giả thuyết.... Việc lập kế hoạch giải cần tổ chức cho HS làm việc theo nhóm.
HS thảo luận phân công nhiệm vụ cho các thành viên để thu thập xử lý thông tin và báo cáo kết quả.
- Thực hiện kế hoạch giải: Tổ chức cho HS tiến hành theo kế hoạch đã đề xuất có sự hỗ trợ của GV (nếu cần thiết).
Bước 3: Kết luận vấn đề
Trong bước này cần thực hiện các hoạt động - Thảo luận kết quả và đánh giá.
- Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu.
- Phát biểu kết luận và đề xuất vấn đề mới.
Trong thảo luận HS phải xuất phát từ kết quả đã kiểm chứng để nêu đƣợc:
- Những ý kiến phân tích, đánh giá về các kết quả thu đƣợc (qua thực nghiệm, các nguồn thông tin) để bác bỏ hay khẳng định giả thuyết đã nêu, xác đinh đƣợc giả thuyết đúng trong các giả thuyết.
- Phát biểu kết luận rút ra những vấn đề mới về kiến thức, kĩ năng, thái độ thu nhận đƣợc trong quá trình GQVĐ. Đề xuất khả năng vận dụng những kiến thức thu đƣợc vào tình huống mới.
Trong dạy học, quá trình thực hiện PPDH GQVĐ cũng không nhất thiết phải tuân thủ theo trình tự các bước mà có thể vận dụng linh hoạt cho phù hợp.
1.4.4. Các mức độ của việc áp dụng dạy học giải quyết vấn đề
Tuỳ theo năng lực của HS, mức độ phức tạp của nhiệm vụ học tập, điều kiện học tập mà GV tổ chức cho HS tham gia vào các bước đặt vấn đề, nêu giả thuyết, lập kế hoạch, GQVĐ và kết luận quá trình của dạy học GQVĐ theo các mức độ sau:
Mức độ 1: GV đặt vấn đề, nêu cách GQVĐ đồng thời GV GQVĐ HS là người quan sát và tiếp nhận kết luận do GV thực hiện. Đây là mức thấp nhất và thường áp dụng đối với HS có năng lực nhận thức thấp hoặc bắt đầu làm quen với PPDH này.
Mức độ 2: GV đặt vấn đề, nêu cách GQVĐ và GQVĐ sau đó GV và HS cùng rút ra kết luận. HS tham gia ở mức độ cao hơn, ngoài việc quan sát hoạt động của GV, HS rút ra kết luận với sự gợi ý, chỉnh lí của GV.
Mức độ 3: Gv gợi ý để HS phát hiện vấn đề, hướng dẫn HS đề xuất kế hoạch GQVĐ, HS tiến hành GQVĐ. GV và HS cùng đánh giá kết quả và rút ra kết luận.
Mức độ 4: HS tự phát hiện vấn đề cần nghiên cứu, nêu giả thuyết, lập kế hoạch và GQVĐ, tự rút ra kết luận, GV nhận xét, chỉnh lí và đánh giá. Với