1.3.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Trong học tập cũng như trong cuộc sống, HS sẽ gặp các tình huống có vấn đề cần giải quyết. Việc nhận ra tình huống có vấn đề và giải quyết các tình huống đó một cách thành công chính là NLGQVĐ.
NLGQVĐ là khả năng của HS nhận ra các mâu thuẫn nhận thức trong các vấn đề học tập hoặc các vấn đề trong cuộc sống, và tìm ra được PP để giải quyết mâu thuẫn, vượt qua các khó khăn và trở ngại, từ đố HS tiếp thu được kiến thức, kĩ năng mới hoặc giải quyết được các vấn đề trong thực tiễn.
1.3.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
NLGQVĐ là quá trình hoạt động tư duy và thực hành nhằm GQVĐ đặt ra. NL có cấu trúc từ các NL thành phần là NL chuyên môn, NL PP, NL xã hội và NL cá thể. Ta có thể xác định NL GQVĐ là sự tổng hòa của các NL sau:
- NL nhận thức, học tập hóa học giúp HS nắm vững các khái niệm, quy luật, các mối quan hệ và các kỹ năng hóa học.
26
hóa học, biết phân tích thu thập xử lí đánh giá, trình bày thông tin.
- NL hợp tác làm việc nhóm giúp HS biết phân tích, đánh giá, lựa chọn và thực hiện các PP học tập, giải pháp GQVĐ và từ đó học được cách ứng xử, quan hệ xã hội và tích lũy kinh nghiệm GQVĐ cho mình.
- NL tự học giúp HS có khả năng tự học, tự trải nghiệm, tự đánh giá và điều chỉnh được kế hoach GQVĐ và vận dụng linh hoạt vào các tình huống khác nhau.
- NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống giúp HS có khả năng phân tích, tổng hợp kiến thức trong việc PHVĐ và vận dụng nó để GQVĐ học tập có liên quan đến thực tiễn cuộc sống.
Như vậy, NL GQVĐ có cấu trúc chung là sự tổng hòa của các NL trên đồng thời nó còn là sự bổ trợ của một số kĩ năng thuộc các NL chung và NL chuyên biệt
1.3.3. Những biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
NLGQVĐ được thể hiện qua các mặt sau:
- Tư duy toàn diện: Xem xét vấn đề ở nhiều khía cạnh khác nhau. có khả năng
tổng hợp kiến thức của các bài học, chương học và các kiến thức có được từ các nguồn khác, các kinh nghiệm cá nhân để có cái nhìn nhiều chiều về một vấn đề.
Thường xuyên so sánh các sự vật, hiện tượng xảy ra. Từ đó dễ dàng phát hiện được sự khác biệt, điểm mấu chốt trong câu hỏi, bài tập cũng như những mâu thuẫn nhận thức khi học các kiến thức mới.
- Tư duy sáng tạo: Là năng lực nhìn vấn đề theo nhiều cách khác nhau, nhìn vấn
đề ở các cách khác mọi người hay làm, đưa ra các sáng kiến hoặc sử dụng đồ vật theo một cách khác độc đáo hơn. Người có tư duy sáng tạo có thể nhìn nhận sự vật hay tình huống theo cách khác, không theo lối mòn và sẵn sàng thử nghiệm.
- Suy nghĩ nhanh: Thể hiện ở khả năng trả lời nhanh và đúng các câu hỏi có
nhiều đáp án, đưa ra được nhiều ý kiến khác nhau cho một câu hỏi.
- Phát biểu suy nghĩ: Nêu lên những suy nghĩ của mình một cách rõ ràng và
mạnh dạn. HS đưa ra được những ý kiến của bản thân một cách rõ ràng. NLGQVĐ có những biểu hiện sau:
a) Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống, phát hiện và nêu được các tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống.
b) Thu thập và làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề. Phát hiện trong các chủ đề hóa học.
27 c) Đề xuất được giả thuyết khoa học khác nhau:
- Lập được kế hoạch để GQVĐ đặt ra trên cơ sở biết kết hợp các thao tác tư duy và các PP phán đoán, tự phân tích, tự giải quyết đúng những vấn đề mới.
- Thực hiện kế hoạch một cách độc lập, sáng tạo hoặc hợp tác trong nhóm.
d) Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới
NLGQVĐ yêu cầu HS cần có sự phân tích vấn đề, tìm điểm mẫu thuẫn chính, xây dựng các hướng GQVĐ, thử GQVĐ theo các hướng khác nhau, so sánh các hướng giải quyết và tìm ra hướng giải quyết hiệu quả nhất. Để GQVĐ, HS cần có sự hứng thú, xuất hiện nhu cầu GQVĐ, có được động lực để suy nghĩ và hành động. HS cần có PP để GQVĐ và sự sáng tạo trong các PP giải quyết, thử các PP khác nhau để tìm được cách giải quyết hợp lí nhất.
1.3.4. Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Để rèn luyện và PTNL PH&GQVĐ cho HS, cần chú ý đến các biện pháp sau: - Làm cho HS hiểu về NL PH&GQVĐ.
- Hướng dẫn HS PP chung để GQVĐ, thông qua PPDH GQVĐ
- Rèn luyện cho HS thái độ học tập nghiêm túc, nắm vững những nội dung đã học, liên tục luyện tập các kĩ năng đã học được. chuyển các kiến thức khoa học thành kiến thức của HS.
- Tạo hứng thú cho HS thông qua các tình huống có vấn đề dưới các dạng bài tập nhận thức, bài tập định hướng NL.
- Tổ chức các hoạt động học tập để HS rèn luyện NL GQVĐ thông qua các câu hỏi, bài tập, thí nghiệm.
- Luyện tập cho HS suy luận, phỏng đoán và xây dựng giả thuyết: Liên tưởng tới những khái niệm đã có, những hiện tượng (vấn đề) tương tự, các mối quan hệ; Mở rộng phạm vi sang các lĩnh vực khác; Dự đoán các mối quan hệ định lượng, định tính...
- Giao cho HS làm các đề tài nghiên cứu nhỏ dưới dạng các dự án học tập. - Kết hợp kiểm tra đánh giá, động viên và điều chỉnh HS kịp thời.
28
1.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề [3], [6], [15], [17], [22]
1.4.1. Cơ sở lí thuyết của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 1.4.1.1. Cơ sở triết học 1.4.1.1. Cơ sở triết học
Theo triết học duy vật biện chứng, trong tự nhiên và xã hội thì mọi sự vật, hiện tượng đều chứa đựng những mâu thuẫn bên trong. Việc phát hiện và giải quyết các mâu thuẫn đó là động lực thúc đẩy quá trình vận động và phát triển của sự vật và hiện tượng, nguồn gốc của mọi sự vận động và phát triển tư duy của quá trình nhận thức.
Trong DH nêu và GQVĐ, nhiệm vụ trung tâm là tạo ra tình huống có vấn đề (mâu thuẫn nhận thức) và GQVĐ. Vấn đề đặt ra cho HS trong quá trình học tập chính là mâu thuẫn giữa yêu cầu của nhiệm vụ nhận thức với kiến thức, kĩ năng đã có.
Như vậy, cơ sở triết học của DH nêu vấn đề là: Chuyển PP biện chứng để giải quyết mẫu thuẫn nói chung thành PP sư phạm và sau đó giải quyết mâu thuẫn trong quá trình tiếp thu kiến thức mới.
1.4.1.2. Cơ sở tâm lí học
Theo tâm lý học: “các quy luật của tư duy và các quy luật của quá trình tiếp thu kiến thức ở mức độ đáng kể là trùng nhau. Do đó, những quy luật tâm lý của tư duy cũng quyết định quá trình tiếp thu kiến thức”. Mặt khác, theo các nhà tâm lý học, con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi bắt đầu nảy sinh nhu cầu tư duy, tức là khi đứng trước một khó khăn về nhận thức cần khắc phục, một tình huống có vấn đề.
1.4.1.3. Cơ sở giáo dục học
Theo giáo dục học: DH nêu - GQVĐ đặt HS vào vị trí “nhà nghiên cứu”. Chính sự lôi cuốn của “vấn đề học tập, nghiên cứu” đã làm hoạt động hoá nhận thức của HS, rèn luyện ý chí và khả năng hoạt động cho HS. Như vậy, PPDH nêu vấn đề đã đáp ứng được nguyên tắc tự giác và tích cực trong DH, đồng thời cũng thể hiện sự thống nhất giữa truyền thụ kiến thức và rèn luyện phẩm chất đạo đức cho HS.
1.4.2. Khái niệm và bản chất của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 1.4.2.1. Khái niệm 1.4.2.1. Khái niệm
DH PH&GQVĐ là một tập hợp nhiều PPDH liên kết chặt chẽ và tương tác với nhau, trong đó, PP xây dựng tình huống có vấn đề và dạy HS GQVĐ giữ vai trò trung tâm, gắn bó các PPDH khác trong tập hợp.
29
DH PH&GQVĐ dựa trên cơ sở lý thuyết nhận thức. GQVĐ có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tư duy và nhận thức con người “tư duy chỉ bắt đầu khi xuất hiện tình huống có vấn đề” (Rubinstein).
DH PH&GQVĐ là một quan điểm DH nhằm PTNL tư duy sáng tạo, NL GQVĐ của HS. HS được đặt trong một tình huống có vấn đề, thông qua việc GQVĐ giúp HS lĩnh hội tri thức, kỹ năng và PP nhận thức.
1.4.2.2. Bản chất
DH PH&GQVĐ có những nét bản chất cơ bản sau:
(1). 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 được cấu trúc lại một cách sư phạm gọi là bài toán nêu vấn đề - ơrixtic.
(2). HS tiếp nhận mâu thuẫn của bài toán ơrixtic như mâu thuẫn của nội tâm mình và được đặt vào tình huống có vấn đề, tức là trạng thái có nhu cầu bên trong bức thiết muốn giải quyết bằng được bài toán đó.
(3). Trong quá trình giải và bằng quá trình giải bài toán nhận thức HS được lĩnh hội một cách tự giác và tích cực kiến thức, PP giải và do đó có được niềm vui sướng của sự phát minh sáng tạo.
Như vậy, trong DH PH &GQVĐ thì chính bài toán nhận thức đã gây ra nhu cầu và động cơ nhận thức, thúc đẩy sự tìm tòi, sáng tạo của HS. Vậy bài toán nhận thức - nêu vấn đề có đặc điểm gì?
Bài toán phát hiện vấn đề (PHVĐ) có đặc điểm sau:
- Bài toán phải xuất phát từ cái quen thuộc, cái đã biết và vừa sức đối với người học.
- Bài toán không có đáp số chuẩn bị sẵn, chứa đựng một chướng ngại nhận thức mà người giải phải tìm tòi, phát hiện chứ không phải dùng sự tái hiện hay thực hiện thao tác đơn thuần để tìm ra lời giải.
- Mâu thuẫn nhận thức trong bài toán tìm tòi cần được cấu trúc lại một cách sư phạm để thực hiện đồng thời cả hai tính chất trái ngược nhau (vừa sức, xuất phát từ cái đã 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).
30
1.4.3. Tình huống có vấn đề, các cách tạo tình huống có vấn đề 1.4.3.1. Khái niệm và cơ chế phát sinh 1.4.3.1. Khái niệm và cơ chế phát sinh
Hiện nay có nhiều cách định nghĩa về tình huống có vấn đề được xuất phát từ các quan điểm khác nhau, nhưng đều có những đặc điểm chung là: Tình huống có vấn đề là tình huống có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, có tác dụng kích thích hoạt động học tập, tư duy của HS và phù hợp với khả năng của HS để gây ra niềm tin trong học tập. Chúng tôi đồng tình với quan điểm của Mac mu tốp:
“Tình huống có vấn đề là tình huống mà khi đó mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức được HS chấp nhận như một vấn đề học tập mà họ cần và có thể giải quyết được, kết quả là họ nắm được tri thức mới.”
Như vậy ta có thể hiểu 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 nhưng chưa biết bằng cách nào, chưa đủ phương tiện (tri thức, kĩ năng…) để giải quyết.
Tình huống có vấn đề có những nét đặc thù sau:
- Có mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái phải tìm, gây ra khó khăn trong tư duy và trong hành động mà vốn hiểu biết sẵn có của HS chưa đủ để vượt qua.
- Gây ra nhu cầu nhận thức khi mâu thuẫn khách quan trong bài toán PHVĐ chuyển hóa thành mâu thuẫn chủ quan của HS. Điều đó làm cho HS hứng thú tìm tòi, phát hiện, sáng tạo,giải quyết nhiệm vụ đặt ra.
- Phù hợp với khả năng của HS. Một vấn đề tuy hấp dẫn nhưng nếu quá cao so với khả năng vốn có của HS thì làm cho HS chán nản, mất niềm tin vào khả năng nhận thức của mình. Do vậy, tình huống có vấn đề nêu ra phải đảm bảo được các yêu cầu trên.
1.4.3.2. Cách thức tạo tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học
Từ định nghĩa tình huống có vấn đề và nét đặc thù của nó thì khi xây dựng tình huống có vấn đề cần đảm bảo nguyên tắc chung là dựa vào sự không phù hợp giữa kiến thức đã có của HS với yêu cầu đặt ra cho họ khi giải quyết nhiệm vụ mới để xây dựng bài toán nhận thức – tình huống có vấn đề
Theo nguyên tắc chung này, có ba cách tạo ra tình huống có vấn đề cơ bản trong DH hoá học.
31
a. Cách thứ nhất: Tình huống nghịch lý – bế tắc
Tình huống có vấn đề được tạo ra khi kiến thức HS đã có không phù hợp (không đáp ứng được) với đòi hỏi của nhiệm vụ học tập hoặc với thực nghiệm. Tình huống nghịch lý bế tắc này thường được sử dụng trong 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 nhưng tính chất đó chưa được 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.
Ví dụ: Tính oxi hóa của axit H2SO4 đặc, tính khử của dung dịch HCl
b. Cách thứ hai: Tình huống lựa chọn
Tình huống lựa chọn là tình huống 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.
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.
Ví dụ: Tình huống lựa chọn khi nghiên cứu phản ứng điều chế Oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách nhiệt phân muối giàu oxi, xúc tác MnO2:
Bước 1: Để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm người ta nung hỗn hợp gồm KClO3 và MnO2. Cả hai chất này trong thành phần đều có oxi. Vậy khí oxi được giải phóng ra bằng quá trình phân hủy chất nào?
Bước 2: Khí oxi được giải phóng ra có thể do phân hủy: 1. MnO2 bị phân hủy
32 3. KClO3 tương tác với MnO2
Bước 3: Vậy giả thuyết nào đúng? Tại sao? Làm thí nghiệm để xác định tính đúng đắn của giả thuyết.
c. Cách thứ ba: Tình huống “tại sao”- hay tình huống nhân quả
Là tình huống được tạo ra khi học sinh 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