Cơ sở khoa học của phương pháp dạy học khám phá

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.3. Bản chất, đặc trưng của phương pháp dạy học khám phá

1.3.1. Cơ sở khoa học của phương pháp dạy học khám phá

Quá trình tích lũy kiến thức của con người chủ yếu là tự học, tự khám phá về thế giới. J.Richard Suchman đã nói rằng "khám phá là cách mọi người học khi họ đơn độc ". Theo ông khám phá là cách tự nhiên mà loài người tìm hiểu về môi trường của mình.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 15 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

Hãy nghĩ đến đứa trẻ một mình ở một sân chơi với một số đồ vật để em tự do khám phá. Đứa trẻ không cần sự dỗ dành, sẽ bắt đầu khám phá đồ vật bằng cách ném, sờ, kéo, đập chúng và cố lấy chúng đi. Đứa trẻ học về các vật dụng đó, và tìm hiểu xem các vật dụng đó tương tác với nhau như thế nào, bằng cách khám phá chúng, bằng cách phát triển những ý tưởng của bản thân về đồ vật đó - nói tóm lại tìm hiểu các đồ vật bằng cách tự khám phá. Ở lứa tuổi nhỏ trẻ khám phá các đồ vật, cảm nhận và phân biệt chúng từ hình thức bên ngoài. Ở lứa tuổi nhƣ học sinh phổ thông nhu cầu cao tìm hiểu và nhận thức thế giới bên ngoài với sự chủ động và tự giác, đối với các em việc tri thức về các đồ vật không chỉ là hình thức bên ngoài mà còn nội dung bên trong của nó, một cách cụ thể hơn là trong lứa tuổi này các em đã biết tách nội dung và hình thức của vật.

Dạy học khám phá lấy lý thuyết hoạt động làm cơ sở, do đó theo các nhà tâm lý học, con người bắt đầu tư duy tích cực khi nảy sinh nhu cầu tư duy, tức là đứng trước một khó khăn về nhận thức cần phải khắc phục, một tình huống gợi vấn đề, hay nói nhƣ Rubinstein: "Tư duy sáng tạo luôn bắt đầu từ tình huống gợi vấn đề".

Nhƣ vậy về bản chất, DHKP dựa trên cơ sở tâm lý học về quá trình tƣ duy và về đặc điểm tâm lý lứa tuổi. Có thể mô phỏng toàn bộ quá trình dạy học nhƣ sau: Giáo viên nêu ra một nội dung, sự kiện (một chướng ngại vật, trở ngại), HS có cảm xúc nếu không phải tạo ra cảm xúc (háo hức, tìm tòi, khám phá) kích thích học sinh tƣ duy, suy nghĩ tìm hiểu bản chất nội dung đó. Học sinh tích cực khám phá độc lập hoặc dưới sự hướng dẫn của giáo viên để vượt qua trở ngại, đi đến kết luận của nội dung.

1.3.1.2. Cơ sở giáo dục học

Theo J.Bruner, việc học tập khám phá xảy ra khi các cá nhân phải sử dụng quá trình tƣ duy để phát hiện ra ý nghĩa của điều gì đó cho bản thân họ. Để có đƣợc điều này, người học phải kết hợp quan sát và rút ra kết luận, thực hiện so sánh, làm rõ ý nghĩa số liệu để tạo ra một sự hiểu biết mới mà họ chưa từng biết trước đó. GVcần cố gắng và khuyến khích học sinh tự khám phá ra các nguyên lí, cả GV và HS cần phải thực sự hoà nhập trong quá trình dạy học. Nhiệm vụ của người dạy là chuyển tải các thông tin cần học theo một phương pháp phù hợp với khả năng hiểu biết hiện tại của HS. Giáo trình cũng cần đƣợc xây dựng theo hình xoáy ốc để HS đƣợc tiếp tục xây

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 16 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

dựng kiến thức mới trên cơ sở cái đã học. Tuy nhiên, ông cũng khẳng định rằng:

trong dạy học khám phá, không phải là HS tự khám phá tất cả các dữ liệu thông tin, mà họ khám phá ra sự liên quan giữa các ý tưởng và các khái niệm bằng cách sử dụng những cái đã học.

J. Bruner đã chỉ ra bốn lý do cho việc sử dụng phương pháp ĐHKP:

- Thúc đẩy tư duy: Một cá nhân chỉ có thể học và phát triển trí óc của mình bằng việc dùng nó.

- Phát triển động lực bên trong hơn là tác động bên ngoài: Khi đã thành công với phương pháp khám phá, người học cảm thấy thoả mãn với những gì mà mình đã làm. HS nhận được sự kích thích trí tuệ thoả đáng, phần thưởng bên trong, đó chính là động lực bên trong. Thường thì GV tác động bên ngoài thông qua những lời khen, phần thưởng bên ngoài. Nhưng nếu như họ muốn người học tìm được động lực hoặc hứng thú thực sự trong việc học, họ phải xây dựng những phương pháp hoặc các hệ thống nhằm mang lại cho người học những sự thoả mãn của bản thân chứ không phải là động cơ bên ngoài. Nội lực có vai trò quyết định sự thành bại trong việc học tập của cá nhân.

- Học cách khám phá: Cách duy nhất mà một người học học được các kỹ thuật khám phá đó là họ phải có cơ hội để khám phá. Thông qua khám phá, người học dần dần sẽ học đƣợc cách tổ chức và thực hiện các nghiên cứu của mình.

- Phát triển trí nhớ: Một trong những kết quả tốt nhất của phương phá khám phá đó là nó hỗ trợ tốt hơn trí nhớ của người học, người học duy trì trí nhớ bền lâu.

Chúng ta hãy nghĩ về một điều gì chúng ta đã nghĩ và so sánh với những thông tin đã đƣợc cung cấp thì những gì mà bạn đã tƣ duy và đi đến kết luận vẫn rõ ràng trong đầu của bạn cho dù bạn đã học cách đây nhiều năm, trong khi đó, những khái niệm mà bạn được người ta cung cấp đã mất đi. Tư liệu sử dụng để phân tích và dẫn đến kết quả thường vẫn còn “tươi rói” trong óc, hơn nữa sẽ gợi lại những quan niệm mà bạn đã lãng quên.

DHKP phù hợp với nguyên tắc tự giác, chủ động và tích cực vì nó đặt ra, khêu gợi được hoạt động học tập mà chủ thể hướng đích, gợi động cơ trong quá trình khám phá. DHKP cũng biểu hiện ở sự thống nhất giữa giáo dƣỡng và giáo dục của kiểu dạy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 17 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

học là ở chỗ nó dạy cho HS cách khám phá, tức là rèn luyện cho HS cách thức giải quyết vấn đề một cách khoa học. Đồng thời, góp phần bồi dưỡng cho người học những đức tính cần thiết của người lao động sáng tạo chủ động, tích cực, tính kiên trì, vƣợt khó, tính có kế hoạch, tính tự kiểm tra,...

Đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu về phương pháp DHKP trong nước, có các tác giả: Trần Bá Hoành, Phan Trọng Ngọ, Nguyễn Hữu Châu,... Theo các tác giả, nếu GV biết tạo ra các tình huống phù hợp với trình độ nhận thức của HS để trên cơ sở kiến thức đã có, HS khảo sát tìm tòi phát hiện kiến thức mới thì việc học tập khám phá sẽ mang lại kết quả tốt hơn so với nhiều hình thức học tập khác.

Dạy học khoa học trong các cấp học ở nhà trường cần đưa người học vào những dạng hoạt động khám phá khác nhau. Mẫu “khám phá khoa học” là mẫu hình chung về khám phá trong dạy học. Mẫu hình khám phá trong dạy học trình bày trong tài liệu này bao gồm cả khám phá có gợi ý và không có gợi ý; khám phá qui nạp; khám phá diễn dịch và giải quyết vấn đề. Người học được tham gia vào nhiều dạng khám phá khác nhau, có thể ứng dụng một mẫu hình khám phá chung cho nhiều vấn đề.

Một số chú ý khi sử dụng phương pháp dạy học khám phá:

- DHKP cho rằng người dạy không bao giờ nói tất cả những điều mình biết cho người học. Khi bắt đầu học, người học có thể bị sai lầm về nhận thức, nhưng đó là khởi đầu cho việc cung cấp tri thức tiếp theo.

- Người dạy luôn coi như mình chưa biết điều gì, mà để tự người học đặt ra vấn đề cần giải quyết. Người học thường hiểu là mình phải khám phá mọi vấn đề. Như vậy là đúng, nhưng chưa đầy đủ, mà cần có sự định hướng, hướng dẫn của người dạy.

- Không phải tất cả các câu trả lời và giải quyết vấn đề của người học đều có giá trị nhƣ nhau khi sử dụng PPDH này bởi trình độ nhận thức của các em luôn khác nhau. Không phải cứ sử dụng phương pháp khám phá là người học làm việc theo nhóm, mà tùy theo từng trường hợp cụ thể.

1.3.2. Đặc điểm sư phạm của dạy học khám phá

J.Buner với tác phẩm nổi tiếng “Quá trình giáo dục” đã chỉ ra những yếu tố cơ bản của phương pháp DHKP này:

- GV nghiên cứu nội dung bài học đến mức độ sâu cần thiết, tìm kiếm những yếu tố tạo tình huống, tạo cơ hội cho khám phá, tìm tòi.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 18 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

- Thiết kế các hoạt động của HS trên cơ sở đó mà xác định các hoạt động chủ đạo, tổ chức của GV.

- Khéo léo đặt người học vào vị trí của người khám phá (khám phá cài mới của bản thân), tổ chức và điều khiển quá trình này đƣợc diễn ra một cách thuận lợi để từ đó người học xây dựng kiến thức cho bản thân.

DHKP đã đƣợc nhiều nhà giáo dục học Việt Nam quan tâm, nghiên cứu. Tuy về mức độ khác nhau nhƣng đều cùng chung nhận định về đặc điểm sƣ phạm của DHKP:

- DHKP trong nhà trường không nhằm phát hiện, khám phá những điều loại người chưa biết mà nhằm giúp HS lĩnh hội được những tri thức mà loại người tích lũy được (tìm ra cái mới đối với bản thân người học).

- DHKP nhấn mạnh vào cách thức, con đường tìm kiếm tri thức mới dựa trên tri thức cũ, vốn kiến thức của HS và quá trình điều tra, khai thác thông tin.

- Trong DHKP, HS chủ động chiếm lĩnh tri thức thông qua quá trình hoạt động.

HS tiếp cận vấn đề đặt ra qua tình huống, nêu các giả thuyết, thu thập thông tin, xử lí thông tin, đƣa ra kết luận của riêng mình, thảo luận và đánh giá, trả lời câu hỏi ban đầu. Con đường tìm ra kiến thức của HS cũng đi lại gần giống với quá trình tìm ra tri thức mới của các nhà khoa học.

- DHKP đòi hỏi cao đối với người dạy và người học, đòi hỏi phải có thời gian chuẩn bị công phu nhưng thu lại kết quả người học sẽ nắm chắc bài học, liên hệ được bài học với lí luận và thực tiễn, phát huy đƣợc năng lực và kinh nghiệm của từng cá nhân. Từ đó, DHKP đã tập trung vào người học.

- Câu hỏi và cách đặt câu hỏi chiếm vị trí vô cùng quan trọng và cần thiết, trở thành một chiến lược trong DHKP. Người đặt câu hỏi có thể là GV, có thể là HS, nhưng lí tưởng nhất là các câu hỏi đều do HS đề xuất.

Vì vậy, bản chất và đặc trƣng của DHKP là GV thiết kế một chuỗi các hoạt động khám phá tương ứng với nội dung bài học và hướng dẫn, điều khiển hoạt động của người học tho một quy trình mà GV thấy phù hợp với mục tiêu học tập và phù hợp với khả năng của người học. Khí đó, quá trình học tập của người học trở thành quá trình hoạt động khám phá.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 19 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

Ví dụ : Tính nguyên hàm 2 3

4 3dx x  x



Để hướng dẫn cho HS hiểu bản chất cũng như từng bước hình thành kĩ năng tính nguyên hàm của hàm phân thức hữu tỉ, GV yêu cầu HS:

Hoạt động 1 (HĐ): Nêu lại bảng nguyên hàm cơ bản nhằm định hướng cho HS biến đổi biểu thức dưới dấu tích phần về các dạng đã biết.

HĐ 2: Kiểm tra đẳng thức:

   

2

3 3 3

4 3 2 1 2 3

x x  x  x

   

HĐ 3: Nêu cách phân tích biểu thức 2 3

4 3

x  x HĐ 4: Tính 2 3

4 3dx x  x



HĐ 5: Nhận xét, đánh giá các bài tập tương tự.

2

3 5

4 3

I x dx

x x

 

 

 ; I x32x24x5x3dx ; I x32x54xx33dx.

HĐ 6: Đánh giá:

     

A f x dx

x a x b x c

    ; B xax bf x   2 x c 3 dx

Thông qua việc khám phá nhờ các nhiệm vụ thực nghiệm cụ thể, HS bằng phương pháp quy nạp có thể khái quát hóa thành tổng quát và vận dụng kiến thức đã có để khám phá cách giải bài toán nguyên hàm phân thức hữu tỉ.

Vì vậy, trong phương pháp DHKP, bản thân từng HS cũng như tập thể lớp tham gia vào quá trình đánh giá kết quả học tập.

1.3.3. Các hình thức, cấp độ của hoạt động khám phá

Tùy theo mức độ, khả năng tƣ duy của HS trong quá trình khám phá kiến thức mới mà người ta nói tới cấp độ khác nhau, cũng đồng thời là những hình thức khác nhau của dạy học khám phá. GV cần chuẩn bị tốt các câu hỏi gợi mở từng bước để giúp HS tự lực đi tới mục tiêu của hoạt động. Có nhiều cách phân chia, nhƣng ta có thể đƣa ra các hình thức nhƣ sau:

- Giáo viên hướng dẫn từng bước để HS khám phá: Trong hình thức này có mức độ thấp, ở đây HS không hoàn toàn tự giải quyết đƣợc vấn đề mà cần có sự

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 20 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

hướng dẫn, định hướng của GV. Ở hình thức này sự thể hiện khám phá của HS không cao, chỉ mang tính định hướng một cách thức khám phá bài toán, chiếm lĩnh tri thức mới theo từng bước nhỏ.

- Phân chia các phần để HS tự khám phá: Trong quá trình giải bài toán mà GV đặt ra, người học không hoàn toàn tự giải mà có sự gợi ý thông qua các tình huống thành phần có liên hệ chặt chẽ với tình huống đã đặt ra, HS tự nghiên cứu các tình huống mới nảy sinh. Nhƣ vậy trong hình thức này HS cần có sự gợi ý của GV để HS khám phá các bài toán nhỏ, đi đến hoàn thành bài tập lớn mang lại kết quả theo yêu cầu.

- Tự nghiên cứu khám phá bài toán: Trong tự nghiên cứu vấn đề làm cho tính độc lập của người học được phát huy cao độ. GV chỉ tạo ra tình huống có vấn đề (bài tập lớn), người học tự nghiên cứu, tự khám phá và giải quyết vấn đề đó. Trong hình thức này, người học độc lập nghiên cứu và thực hiện tất cả các khâu cơ bản của quá trình nghiên cứu này để đƣa ra kết quả đồng thời có thể phát triển và ứng dụng đƣợc kết quả thu đƣợc.

Một cách khác, DHKP có thể phân chia nhƣ sau:

- Phương pháp tự nghiên cứu: GV đặt ra tình huống có vấn đề cho HS, HS tự hành động đặt ra chương trình giải quyết, phương pháp khám phá, tự mình giải quyết theo trình tự các vấn đề đó.

- Phương pháp tìm tòi khám phá từng phần: GV giúp HS giải quyết từng giai đoạn trong phương pháp nghiên cứu.

+ Phương pháp trình bày nêu vấn đề: GV giới thiệu cho HS cách giải quyết đã có, giới thiệu các phương thức vận dụng vấn đề đó, giúp HS hiểu được logic và mâu thuẫn trong việc giải quyết vấn đề này.

Những cách phân loại trên tuy khác nhau về cách đặt tên nhƣng về bản chất, đều thể hiện mức độ tính tích cực khác nhau và do đó đòi hỏi mức độ độc lập của HS cũng khác nhau trong quá trình học tập, điều đó thể hiện tính phổ dụng, tính xã hội của phương pháp dạy học này. Hình thức thứ nhất và thứ hai có sự tác động của hoạt động dạy của GV, hình thức thứ ba lại chú ý tới hoạt động của HS.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 21 http://www.lrc.tnu.edu.vn/

Dựa vào các hình thức trên và các nguyên tắc để xây dựng phương pháp DHKP ở các cấp độ khác nhau, chúng tôi đƣa ra ba cấp độ của DHKP nhƣ sau:

Cấp độ 1: Thuyết trình trong hoạt động khám phá

Đây là cấp độ không được quan tâm để ý khi nghiên cứu về phương pháp DHKP. Tuy nhiên, đối với học sinh trung bình và yếu thì cấp độ này lại mang lại hiệu quả cao, nó giúp cho HS biết được quy trình của DHKP đồng thời định hướng con đường khám phá cho các hoạt động tiếp theo.

Ở cấp độ này, GV đặt ra tình huống gợi vấn đề, sau đó chính bản thân GV đặt ra vấn đề và trình bày quá trình suy nghĩ giải quyết (chứ không phải đơn thuần nêu lời giải). GV hướng dẫn cả quá trình tìm kiếm, dự đoán có lúc thành công, có lúc thất bại, phải điều chỉnh phương hướng một hoặc nhiều lần mới đi đến kết quả; trong cả quá trình GV phải phân chia thành nhiều đoạn nhỏ để từ đó gợi cho HS tìm kiến thức có sẵn để khám phá kiến thức tiếp theo. Nói một cách khác, kiến thức đƣợc trình bày không phải dưới dạng có sẵn mà là quá trình khám phá ra chúng. Đương nhiên quá trình này chỉ là sự mô phỏng khám phá thực. Ở đây sự khám phá ra kiến thức của HS đôi khi nó không còn mang tính chủ động của HS mà cần có sự trợ giúp, hướng dẫn của GV.

Ví dụ 1 : Tính tích phân

2 2 2

2

0 1

I x dx

x

  

Giải:

Đặt xsintdxcos .t dt, với

2 t 2

 

   . Đổi cận: Khi x  0 t 0, khi 2

2 4

x  t  .

Vậy

2 2 2

2

0 1

I x dx

x

   4 2 2

0

sin .cos 1 sin

t t dt t



  4 2

0

sin .t dt



 4

0

1 os2 2 . c t

dt



 

 

4

0

1 1 os2

2 c t dt



   4

0

1 1

sin 2

2 t 2 t

  

   

2 8

 

 .