Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương dao động và sóng điện từ vật lí 12 trung học phổ thông

Như vậy có thể nói giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển mình mạnh mẽ từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực người học, phát triển năng lực của

Hà Nội 2017

Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo và cán bộ của trường Đại học Sư Phạm Hà

Nội 2 đã truyền thụ cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quí báu và giúp đỡ

tôi hoàn thành luận văn

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Trần Huy Hoàng, đã tận

tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn

thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh trường

THPT Đại An đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên,

giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

là trung thực và không tr ng lặp với các đề tài khác Tôi cũng xin cam đoan

r ng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các

thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, tháng 1 năm 2017

Tác giả

Ninh Thị Hoài

1 DHGQVĐ Dạy học giải quyết vấn đề

Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát

hiện và giải quyết vấn đề 21

Hình 1.3 : Cấu trúc của quá trình GQVĐ 39

Hình 2.1: Sơ đồ kiến thức của chương 47

Hình 3.1: Học sinh tham gia thảo luận nhóm 84

Hình 3.2: Các nhóm thảo luận và ghi đáp án lên bảng 87

Bảng 1.1 Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc th 23

Bảng 1 2 So sánh các khung lý thuyết về GQVĐ 27

Bảng 1.3 Thành tố, chỉ số và tiêu chí của năng lực GQVĐ 31

Bảng 1.4 Nội dung học tập theo quan điểm phát triển năng lực 38

Bảng 1.5 : Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ 40

Bảng 1.6 Phiếu điều tra tình hình sử dụng phương pháp dạy học vật lí của GV THPT 42

Bảng1.7 Kết quả thăm dò ý kiến GV về các phương pháp dạy học và cơ sở vật chất 42

Bảng 1.8 Phiếu điều tra HS: Em thấy có cần thiết phải hình thành và rèn luyện năng lực phát hiện và GQVĐ không? 43

Bảng 3.1 Chất lượng học tập môn vật lý của lớp 12A học kỳ I năm 2017-2018……….81

Bảng 3.2 Các bước tiến hành thực nghiệm……….83

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Giả thuyết khoa học 4

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Đóng góp mới của đề tài 4

8 Cấu trúc luận văn 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 6

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 6

1.2 Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 7

1.2.1 Hoạt động nhận thức của học sinh 7

1.2.2 Đặc trưng của hoạt động nhận thức vật lý của học sinh 11

1.3 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 14

1.3.1 Vấn đề 14

1.3.2 Giải quyết vấn đề 14

1.3.3 Tình huống Vấn đề 16

1.3.3.1 Khái niệm “ Tình huống” 16

1.3.3.2 “ Tình huống học tập ” trong dạy học 16

1.3.3.3 Tình huống vấn đề 16

1.3.4 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 20

1.4 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí 26

1.4.1 Khái niệm năng lực 26

1.4.2 Cấu trúc của năng lực 26

1.4.3 Năng lực giải quyết vấn đề 27

1.4.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 27

1.4.3.4 Biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 34

1.4.4 Các phương pháp đánh giá năng lực 34

1.4.4.1 Đánh giá qua quan sát 34

1.4.4.2 Đánh giá qua hồ sơ 35

1.4.4.3 Tự đánh giá 36

1.4.4.4 Đánh giá đồng đẳng 37

1.4.5 Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ 38

1.5 Thực trạng việc sử dụng DHGQVĐ trong môn học vật lí và bồi dưỡng năng lực GQVĐ của học sinh trong học tập vật lý ở trường THPT 41

1.5.1 Mục đích và nội dung điều tra 41

1.5.2 Phương pháp và địa điểm điểu tra 41

1.5.3 Kết quả điều tra 42

1.5.4 Nhận xét và kết luận 43

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 44

CHƯƠNG 2 BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GQVĐ CHO HS TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ" VẬT LÝ 12 THPT 45

2.1 Phân tích chương trình, nội dung SGK chương "Dao động và sóng điện từ" 45

2.1.1 Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng 45

2.1.2 Cấu trúc chương trình của chương "Dao động và sóng điện từ" 46

2.1.3 Nội dung của chương "Dao động và sóng điện từ" 47

2.2 Thiết kế một số tiến trình dạy học chương "Dao động và sóng điện từ" theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề 51

2.3 Xây dựng công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học chương “Dao động và sóng điện từ” vật lí 12 THPT 67

2.3.1 Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh 67

2.3.2 Công cụ đánh giá bài học 70

2.3.2.1 Tiêu chí đánh giá kết quả phiếu học tập 70

Kết luận chương 2 76

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 78

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 78

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 78

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 78

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 79

3.5 Thời gian thực nghiệm 79

3.6 Các bước tiến hành thực nghiệm sư phạm 79

3.7 Kết quả và đánh giá kết quả thực nghiệm 82

3.7.1 Đánh giá định tính 82

3.7.2 Đánh giá định lượng 83

KẾT LUẬN CHUNG 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trên thế giới, nhân loại bước sang thế kỉ 21 với nhiều những thách thức cần giải quyết, một trong số đó là sự b ng nổ tri thức Dạy học truyền thống không đáp ứng tốt cho việc giải quyết các thách thức đó, tổ chức UNESCÔ đã hoạch định ra những chiến lược quan trọng cho giáo dục trong

thế kỉ 21; trong đó có sự thay đổi trật tự ưu tiên mục tiêu giáo dục từ kiến thức

– kĩ năng – năng lực – thái độ sang năng lực – kĩ năng – kiến thức; đặc biệt

nhấn mạnh tới việc hình thành cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề

Tại Việt Nam, việc tiếp tục đẩy mạnh toàn diện công cuộc đổi mới, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn với phát triển kinh tế tri thức, tích cực chủ động hội nhập quốc tế sâu rộng hơn để đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại đặt ra cho giáo dục, đào tạo nước ta những yêu cầu, nhiệm vụ thách thức mới Đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế tri thức đang là áp lực của ngành giáo dục nói riêng và của toàn Đảng, toàn dân nói chung Điều này đòi hỏi phải có định hướng phát triển, có tầm nhìn chiến lược, ổn định lâu dài c ng những phương pháp, hình thức, tổ chức, quản lí giáo dục và đào tạo cho ph hợp

Theo điều 2 luật Giáo Dục 2005 có viết: “ Mục tiêu giáo dục là đào tạo

con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm

mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc ” [9]

Theo điều 5 luật Giáo Dục năm 2005 : “Phương pháp giáo dục phải phát

huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi

tập và ý chí vươn lên”[9]

Nghị quyết hội nghị trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toán

diện giáo dục và đào tạo nêu rõ :“ Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp

dạy và học theo hương hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ một chiều, ghi nhớ máy móc”

Như vậy có thể nói giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển mình mạnh mẽ từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực người học, phát triển năng lực của người học, trong đó năng lực giải quyết vấn đề là năng lực cần thiết cần phát triển ở học sinh, chuẩn bị hành trang cho người học đối diện, giải quyết những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống

Trong nhà trường phổ thông, môn Vật lý gắn liền với thực tế đời sống

và sản xuất; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mực tiêu giáo dục Dạy học vật lí cần làm cho học sinh có ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức khoa học vào thực tế cuộc sống, từ đó hình thành kỹ năng hoạt động thực tiễn tìm tòi và phát hiện các tinh huống có thể vận dụng kiến thức khoa học vào thực tế đời sống nhẳm nâng cao chất lượng cuộc sống Do vậy trong dạy học vật lí chúng ta cần quan tâm tới việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Trong chương trình vật lí trung học phổ thông, kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” khá trừu tượng đối với học sinh, gây khó khăn cho học sinh trong hoạt động nhận thức Tuy nhiên, nội dung kiến thức của chương có nhiều vấn đề gắn liền với thực tiễn cuộc sống nên dễ tạo được hứng thú học tập với học sinh, lôi cuốn học sinh vào giải quyết các vấn đề kiến thức đặt ra

Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Bồi

dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương "Dao động và sóng điện từ" vật lí 12 trung học phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Dao động và sóng điện từ" vật lý 12 trung học phổ thông theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu lí luận

Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

3.5 Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Quá trình dạy học vật lí lớp 12 THPT

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập chương “Dao động và sóng điện từ”

Nếu dạy học chương "Dao động và sóng điện từ" Vật lí 12 theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề thì có thể bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả học tập

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Đọc các tài liệu tham khảo để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Điều tra, đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lý

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm ở trường trung học phổ thông để kiểm chứng giả thuyết khoa học và đánh giá tính khả thi bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua dạy học chương “Dao động và sóng điện từ"

6.4 Phương pháp thống kê toán học

Xử lý kết quả điều tra, kết quả thực nghiệm sư phạm b ng công cụ toán học thống kê

7 Đóng góp mới của đề tài

Đóng góp về lí luận: Hệ thống được cơ sở lý luận về năng lực nói chung

và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT

Đóng góp về thực tiễn: Đề xuất biện pháp sử dụng dạy học GQVĐ để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh; Soạn thảo các tiến trình dạy học chương "Dao động và sóng điện từ" theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, phần nội dung luận văn gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng năng lực giải quyết

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Vào những năm 70 của thế kỉ XIX các nhà sinh học A.Ja Ghecđơ, B.E.Raicôpcác nhà sử học MM.Xtaxiulevic, N.A Rôgiơcôp,… đã nêu lên phương án tìm tòi phát kiến (ơrixtic) trong dạy học nh m hình thành năng lực nhận thức cho HS b ng cách đưa HS tham gia vào quá trình hoạt động nh m tìm kiếm tri thức, phân tích các hiện tượng Đây là một trong những cơ sở của dạy học GQVĐ Phương pháp GQVĐ ra đời trên cơ sở những năm 50 của thế

kỉ XX, xã hội bắt đầu phát triển, lúc đó xuất hiện mâu thuẫn giữa yêu cầu dạy học ngày càng cao, khả năng sáng tạo của HS ngày càng tăng với việc tổ chức dạy học còn lạc hậu V.Okon – nhà giáo dục học của Ba Lan đã làm sáng tỏ phương pháp dạy học nêu vấn đề thực sự là một phương pháp dạy học mới có tác dụng phát huy được năng lực nhận thức của HS, kích thích HS tích cực suy nghĩ, chủ động tìm tòi, sáng tạo để GQVĐ đạt tới kiến thức mới một cách sâu sắc, xây dựng cho người học ý thức, hứng thú thực hành và vận dụng kiến thức vào thực tiễn Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc ghi lại những thực nghiệm (TN) thu được trong quá trình dạy học nêu vấn đề, ít chú trọng xây dựng cơ sở lí luận khoa học cho phương pháp này Đến những năm 70 của thế kỉ XX, nhà lí luận học người Nga M.I Mackmutov đã chính thức đưa ra những cơ sở lí luận của phương pháp dạy học GQVĐ và đưa phương pháp này trở thành phương pháp dạy học tích cực Trên thế giới, ngoài M.I Mackmutov còn có rất nhiều nhà khoa hoc, giáo dục nghiên cứu về phương pháp dạy học GQVĐ: M.N Xcatkin, Lecne, A.M Machiuskin, N.A Pôlônicôva…và được quan tâm nhiều ở các nước xã hội chủ nghĩa đặc biệt là

ở Ba Lan

Ở Việt Nam, đã có nhiều nhà nghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học này như: Lê Khánh B ng, Vũ Văn Tảo, Nguyễn Bá Kim, Phạm Hữu Tòng… trong dạy học các môn học ở trường phổ thông và đại học Phương

pháp dạy học phát hiện và GQVĐ có những tên gọi khác:“dạy học nêu vấn

đề”, “ dạy học giải quyết vấn đề”,“dạy học gợi vấn đề”, “Dạy học phát hiện

và giải quyết vấn đề” nhưng đều có chung bản chất và các nét đặc th của

phương pháp Trong luận văn này chúng tôi sử dụng thuật ngữ “Dạy học phát

hiện và giải quyết vấn đề ” C ng với sự phát triển của phương pháp dạy học

này đã có một số luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ đã được nghiên cứu và bảo

vệ thành công

1.2 Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.2.1 Hoạt động nhận thức của học sinh

V.I Lênin đã chỉ rõ quy luật chung nhất của quá trình nhận thức là: “Từ

trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực hiện, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan”.[8]

Trong việc nhận thức thế giới, con người có thể đạt được những mức độ nhận thức khác nhau, từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Mức độ nhận thức thấp ban đầu là nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác, trong

đó con người phản ánh vào óc những biểu hiện bên ngoài của sự vật khách quan, những cái đang tác động trực tiếp vào giác quan Mức độ nhận thức cao gọi là nhận thức lý tính, còn gọi là tư duy, trong đó con người phản ánh vào

óc những thuộc tính bản chất bên trong của sự vật, những mối quan hệ có tính quy luật Dựa trên các dữ liệu cảm tính, con người thực hiện các thao tác phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa để rút ra những tính chất chủ yếu của đối tượng nhận thực và xây dựng thành những khái niệm Mỗi khái niệm được diễn đạt b ng 1 tập hợp từ Mối quan hệ giữa các thuộc

dưới dạng những mệnh đề Sự nhận thức không chỉ dừng lại ở sự phản ánh vào trong óc những thuộc tính của sự vật, hiện tượng khách quan mà còn thực hiện các phép suy luận để rút ra những kết luận mới, dự đoán những hiện tượng mới trong thực tiễn Nhờ thế mà tư duy luôn có tính sáng tạo, có thể mở rộng sự hiểu biết của con người và vận dụng những hiểu biết của mình vào việc cải tạo thế giới khách quan, phục vụ lợi ích con người [6],[12],[17]

Lý thuyết hoạt động xủa L.X Vưgốtxki khởi xướng và A N Lêônchiep phát triển Đây là thành tựu quan trọng nhất của tâm lý học thế kỷ XX Theo L.X Vưgốtxki, b ng hoạt động và thông qua hoạt động của bản thân mà HS chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực tư duy HS Theo A N Lêônchiep, hoạt động nào cũng có 1 động cơ nhất định Động cơ là cái quan trọng nhất trong tâm lý con người Động cơ có hai loại là động cơ xa và động

cơ gân Động cơ xa là mục đích cung của hoạt động Động cơ gần là mục đích của từng hoạt động Ngược lại, 1 hoạt động có thể tham gia nhiều hoạt động khác nhau T y mục đích và điều kiện cụ thể để giải quyết nhiệm vụ Với

c ng 1 mục đích, nhưng trong những điều kiện khác nhau thì chủ thể có thể hoạt động với các thao tác khác nhau [3],[10]

Lý thuyết xử lý thông tin được nhà tâm lý học người Thụy Sỹ Piaget khởi xướng Lý thuyết này cho r ng học tập là một quá trình thu nhận và xử

lý thông tin Bộ não xử lý các thông tin tương tự như một hệ thống kỹ thuật Con người tiếp nhận thông tin từ bên ngoài vào, sử dụng những thao tác trí thuệ để xử lý nó và từ đó thu nhận được những tri thức hiểu biết cho mình Quá trình xử lý thông tin ở người có sự tương đồng với quá trình xử lý thông tin ở máy vi tính Não người tương ứng với phần cứng của máy vi tính là hệ thống xử lý thông tin, chứa đựng bộ nhớ và những quá trình kiểm soát Các

quá trình nhận thức của con người tương ứng với những chương trình phần mềm trong máy vi tính thực hiện những thao tác trí tuệ khác nhau[7]

Theo quan điểm của lý thuyết xử lý thông tin, khi tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS thì nhiệm vụ của GV là tạo ra môi trường học tập thuận lợi, tạo cơ hội cho HS hành động và tư duy tích cực Việc giải quyết vấn đề có ý nghĩa đặc biệt quan trọng và quyết định trong việc phát triển tư duy HS Các quá trình tư duy được thực hiện không chỉ thông qua các vấn đề đơn giản mà còn thông qua việc GV đưa ra các nội dung học tập Bên cạnh đó, khi tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS, GV cần quan tâm đến việc trang bị các phương pháp học tập cho HS Các phương pháp học tập gồm những cách thức làm việc và tư duy mà HS sử dụng trong quá trình học tập sao cho đạt hiệu quả tốt nhất Các phương pháp học tập có vai trò quan trọng trong việc nhận thức của HS

Lý thuyết kiến tạo là hướng phát triển tiếp theo của lý thuyết xử lý thông tin Lý thuyết này cho r ng học tập là quá trình tự kiến tạo tri thức Tư tưởng nền tảng cơ bản của lý thuyết kiến tạo là đặt vai trò của chủ thể nhận thức lên

vị trí hàng đầu của quá trình nhận thức Lý tuyết kiến tạo là lý thuyết dạy học đính hướng chủ thể nhận thức Trong học tập, tất cả những gì mà mỗi người trải nghiệm sẽ được sắp xếp vào trong “bức tranh toàn cảnh về thế giới” của riêng người đó, tức là mỗi người tự kiến tạo cho mình một “bức tranh thế giới” riêng Mỗi HS phải tự học tập theo cách riêng, không phải tuân thủ một chương trình dạy học cứng nhắc và có thể điều chỉnh quá trình học tập của chính mình Theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo thì tri thức là sản phẩm được kiến tạo của từng cá nhân thông qua tương tác giữa nội dung học tập và người học Nội dung học tập cần được định hướng và khêu gợi hứng thụ người học, vì chỉ có thể học hỏi có hiệu quả nhất từ những kinh nghiệm mà người ta thấy hứng thú hoặc có tính thách thức Việc học tập chỉ có thể được

nghiệm và kiến thức mới của bản thân thì mới có thể thay đổi và cá nhân hóa những kiến thức và khả năng đã có Học tập trong nhóm có ý nghĩa quan trọng, thông qua tương tác mang tính xã hội và chia sẽ thông tin trong nhóm góp phần cho người học tự điều chỉnh sự học tập của bản thân Học tập qua sai lầm cũng là điều rất có ý nghĩa, HS cần được phân tích chỗ bị sai lầm để không lặp lại Sự học tập theo nhóm không chỉ khuyến khích phát triển về lý trí mà còn phát triển về mặt tình cảm, thái độ, giao tiếp

Hoạt động nhận thức của HS là một hoạt động đặc th của HS nh m tiếp thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm nh m sử dụng chúng trong các hoạt động thực tiễn Cách tốt nhất để HS hiểu và sử dụng được những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm là HS phải tái tạo ra chúng Khi đó, HS không phải học tập một cách thụ động, chuyển trực tiếp từ giáo viên, từ tài liệu vào bộ não mà HS học tập một cách chủ động thông qua hoạt động để tái tạo lại kiến thức và chiếm lĩnh chúng

Hoạt động nào cũng có đối tượng, hoạt động hướng vào làm biến đổi đối tượng Thông thường, các hoạt động có đối tượng là 1 khách thể Trong khi

đó hoạt động nhận thức của HS lại làm biến đổi chính chủ thể là HS Nhờ có hoạt động nhận thức mà HS có sự biến đổi của chính bản thân chủ thể trong quá trình thực hiện hoạt động, Những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà HS tái tạo lại không có gì mới đối với nhân lại, nhưng những biến đổi trong bản thân HS, sự hình thành năng lực và phẩm chất ở HS thực sự là những thành tựu mới

Hoạt động nhận thức của HS tuân theo quy luật chung của quá trình nhận thức, nó bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động qua lại lẫn nhau,

đó là: Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện và một bên là hoạt động, hành động và thao tác Động cơ nào quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt

động ấy, muốn thỏa mãn được động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động nào để đạt được những mục đích cụ thể nào và cuối c ng mỗi hành động được thực hiện b ng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định Ứng với mỗi thao tác phải sử dụng những phương tiện, công cụ thích hợp Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kỹ năng, kỹ xảo cần chiếm lĩnh Kết quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động nhận thức của HS Như vậy, nhiệm vụ chính của GV là tổ chức, hướng dẫn hoạt động nhận thức của

HS để thông qua hoạt động đó HS lĩnh hội được nền văn hóa xã hội, tạo ra sự phát triển những phẩm chất tâm lý, hình thành nhân cách cho HS Trong quá trình dạy học, cảm giác và tri giác có vai trò nhất định, nó có thể là hoạt động quan sát của con người, cung cấp các thông tin cần thiết của hoạt động tư duy trừu tượng và sáng tạo Vì thế trong dạy học, GV phải chọn lọc những tài liệu trực quan đúng đắn, sử dụng đúng lúc và hợp lý để kích thích hoạt động nhận thức của HS

1.2.2 Đặc trưng của hoạt động nhận thức vật lý của học sinh

Vật lý học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất

Vì vậy, những kiến thức vật lý là cơ sở của các ngành khoa học tự nhiện như hóa học và sinh học Vật lý học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm Phương pháp nghiên cứu vật lý chủ yếu là phương pháp thực nghiệm Phương pháp này là phương pháp nhận thức có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý khách quan Vật lý học là cơ sở lý thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị d ng trong đời sống và sản xuất Vật lý học đòi hỏi người nghiên cứu phải có kỹ năng quan sát tinh tế, khéo léo khi làm thí nghiệm, đồng thời phải có tư duy logic chặt chẽ và phải biết trao đổi thảo luận

để khẳng định chân lý[14],[15]

Hoạt động nhận thức vật lý của HS ở trường phổ thông khác hẳn với hoạt động nhận thức của các nhà khoa học Nhà khoa học tìm ra tri thức mới

chỉ có thời gian ngắn là tiết học để khám phá ra một định luật, một thuyết trong khi các nhà khoa học phải trải qua thời gian rất dài mới xây dựng được một định luật, một thuyết vật lý Đối với HS, nhận thức vật lý thuộc loại khó

Vì vậy, trong dạy học vật lý để kích thích tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS, GV phải hướng dẫn HS từng bước chiếm lĩnh kiến thức và tập cho HS vận dụng sáng tạo kiến thức đó vào việc giải quyết những vấn đề thực tiễn đặt ra[8]

Trong quá trình học tập vật lý, để có thể tự lực chiếm lĩnh kiến thức, GV phải rèn luyện cho HS nhận thức tăng dần từ cảm tính đến lý tính, từ thao tác chân tay đến thao tác tư duy GV phải hướng dẫn HS cách luyện tập để có kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác đó Đồng thời, GV phải tập cho HS vận dụng phương pháp suy luận và khả năng tư duy trừu tượng, tư duy logi, tư duy sáng tạo để hoạt động nhận thức vật lý của HS có kết quả tốt

Trong học tập vật lý, HS tái tạo lại kiến thức để biến chúng thành tri thức của bản thân HS Mặc d những kiến thức vật lý, kỹ năng sử dụng các máy đo, kinh nghiệm tiến hành các thí nghiệm vật lý đều là những điều đã biết, không có gì mới trong kho tàng kiến thức vật lý, những thông qua các hoạt động tái tạo kiến thức đó, HS được trưởng thành lên

Hoạt động nhận thức vật lý chỉ bắt đầu khi HS gặp một vấn đề cần phải giải quyết mà b ng những kiến thức cũ không đáp ứng được Vì vậy những hành động phổ biến của HS trong hoạt động nhận thức vật lý là:

1 Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng;

2 Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản;

3 Tìm ra được vấn đề mới trong 1 tình huống cụ thể;

4 Tìm ra được các thuộc tính, các mối quan hệ của sự vật hiện tượng

b ng con đường suy luận logic hoặc toán học, hoặc b ng con đường quan sát thực nghiệm;

5 Đề xuất được giả thuyết dựa trên cơ sở của việc quan sát và kết quả thực nghiệm;

6 Suy ra hệ quả từ giả thuyết;

7 Thiết kế được phương án thí nghiệm nh m kiểm tra một giả thuyết, một sự khái quát hóa;

8 Đánh giá kết quả đạt được trong việc thiết kế thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết;

9 Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng;

10 Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái niệm, những mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ tư duy;

14 Diễn đạt b ng lời những kết quả thu được qua hành động;

15 Vận dụng kiến thức được xây dựng để giải quyết những vấn đề thực tiễn (giải thích, tiên đoán hiện tượng, giải bài tập…)

Như vậy, kiến thức của mỗi người là do tự bản thân xây dựng Nó là kết quả của hoạt động bộ óc của chủ thể phản ánh thực tế khách quan Đồng thời, hoạt động nhận thức vật lý của HS góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức và nhân cách người học Việc học là quá trình hình thành và phát triển của các dạng hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống đặt ra Trong quá trình dạy học, HS phải được hoạt động trong sự hợp tác

tạo ra các điều kiện khách quan giúp HS độc lập, tích cực chủ động trong nhận thức Do đó, GV phải giúp đỡ, định hướng, điều chỉnh hoạt động nhận thức của HS để hoạt động nhận thức của HS đạt được kết quả tốt nhất

1.3 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

1.3.1 Vấn đề[2]

Là những câu hỏi hay nhiệm vụ đặt ra mà việc giải quyết chúng chưa có quy luật sẵn có cũng như những tri thức, kỹ năng sẵn có chưa đủ giải quyết mà còn khó khăn, cản trở cần vượt qua Một vấn đề được đặc trưng bởi ba thành phần

- Trạng thái xuất phát: không mong muốn

- Trạng thái đích: Trạng thái mong muốn

- Sự cản trở

Đối với HS, “Vấn đề” thường là những nhiệm vụ nhận thức, để giải quyết chúng không chỉ b ng những kinh nghiệm sẵn có mà đòi hỏi một sự suy nghĩ độc lập, sáng tạo Kết quả là sau khi giải quyết được vấn đề thì họ thu nhận được kiến thức và kỹ năng mới Trong dạy học, một vấn đề được biểu thị bởi một hệ thống những mệnh đề và câu hỏi( hoặc yêu cầu hoạt động) thỏa mãn các điều kiện sau:

- HS chưa tìm được mối liện hệ giữa điều cần giải đáp và các kiến thức

đã biết hoặc chưa tìm được hành động thích hợp để thực hiện nhiệm vụ nhận thức Kết quả của việc giải đáp câu hỏi dẫn tới phương pháp hoạt động mới

- HS chưa được học một quy tắc có tính chất thuật toán nào để giải đáp câu hỏi hoặc thực hiện yêu cầu đặt ra

1.3.2 Giải quyết vấn đề

Là quá trình gồm các hoạt động mà người GQVĐ cần đưa ra để vượt qua các trở ngại giữa tình trạng đã có với tình trạng đích mong muốn Trong quá trình

GQVĐ, các tri thức, kỹ năng, thái độ…được “huy động tham gia” Đối với việc xây dựng kiến thức vật lý cụ thể thì tiến trình hoạt động GQVĐ được mô

tả như hình 1.1[8]

Phát biểu vấn đề cần giải quyết( Định hướng

GQVĐ)

GQVĐ Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

và xử lí các dữ liệu thí nghiệm để đi tới kết quả

- Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện đã cho và kết quả cần đạt tới

- Tìm hiểu trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài người đã có cách GQVĐ đó hoặc vấn đề tương tự chưa

- Nếu đã có, liệt kê tất cả những giải pháp đã có và lựa chọn một giải pháp thích hợp Nếu chưa có thì phải đề xuất giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương tiện mới làm công cụ để GQVĐ

- Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để ĐG hiệu quả của chúng, trên cơ sở đó, bổ sung hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải pháp đã đề xuất

1.3.3 Tình huống Vấn đề[21]

1.3.3.1 Khái niệm “ Tình huống”

Một tình huống cụ thể nào đó đối với một chủ thể là một hoàn cảnh cụ thể( tổng thể những điều kiện cụ thể) mà một chủ thể được đặt vào đó, có tác động vào chủ thể, kích thích chủ thể hoạt động đặt ra cho chủ thể nhiệm vụ nào đó

1.3.3.2 “ Tình huống học tập ” trong dạy học

Tình huống học tập trong dạy học là tình huống được tổ chức bởi giáo viên nh m đưa học sinh vào những hoạt động học tập xác định theo mục tiêu dạy học

1.3.3.3 Tình huống vấn đề

Tình huống vấn đề là tình huống mà khi học sinh tham ra thì gặp một

số khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào giải quyết vấn đề đó Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận

thức tích cực của học sinh: đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất Tình huống có vấn đề có những đặc điểm sau:

- Chứa đựng vấn đề (mâu thuẫn nhận thức) mà việc đi tìm lời giải đáp chính là đi tìm kiến thức, kỹ năng, phương pháp mới;

- Gây sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động quá trình nhận thức của HS và HS chấp nhận mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ quan

- Vấn đề cần giải quyết được phát biểu rõ ràng, gồm cả những điều kiện

đã cho, mục đích cần đạt được và HS cảm thấy có khả năng giải quyết được vấn đề

Khi học sinh được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ mà học sinh đảm nhận, học sinh nhanh chóng nhận ra sự bất ổn của tri thức mình đã

có, vấn đề xuất hiện, học sinh ở tình huống( tình thế) có thể thuộc một trong

số các tình huống sau :

- Tình thế lựa chọn : chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính khi cần lựa chọn một phương án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải quyết vấn đề

- Tình thế bất ngờ : chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa hiểu vì sao, cần biết căn cứ lí lẽ( tức là cần có mô hình mới)

- Tình thế bế tắc : chủ thể ở trạng thái túng bí, khi chưa biết làm thế nào

để giải quyết khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết( tức là cần có mô hình mới)

- Tình thế không ph hợp : chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi ngờ khi gặp sự kiện trái với lẽ thường, với kết quả có thể rút ra được từ căn cứ lí lẽ đã

có, do đó cần xét lại để có căn cứ lí lẽ thích hợp hơn( tức là cần có mô hình thích hợp hơn)

thích với các căn cứ lí lẽ khác nhau, cần xem xét, kiểm tra các căn cứ lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra, hợp thức hóa các mô hình đã được đề cập)

- Tình thế đối lập : chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm khi gặp một cách giải thích có vẻ logic, nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ được chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn

cứ lí lẽ đã chấp nhận( tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ

mô hình hợp thức đã có)

Trong dạy học vật lý, cơ sở của tình huống có vấn đề là những hiện tượng, những sự kiện vật lý và những mối liên hệ nhân quả giữa chúng mà HS phải nghiên cứu trong bài học Tuy nhiên, chúng phải xuất hiện trước HS dưới những mối quan hệ tạo được cho HS những cảm giác ngạc nhiên vì tính bất thường của chúng, vì những mối liên hệ bất ngờ, vì tính chất nghịch lý, vì tính chất có vẻ “không thể xảy ra được”…

T y theo nội dung bài học và đối tượng HS, GV xây dựng các hoạt động nhận thức ph hợp để HS có cơ hội tham gia phát hiện tình huống có vấn đề Tình huống tạo ra được coi là tình huống có vấn đề khi nó thỏa mãn các điều kiện:

- Thông qua tình huống đưa ra, HS phải nêu được điều chưa biết cần tìm hiểu,

HS chỉ ra được mối quan hệ giữa cái chưa biết và cái đã biết Trong đó, điều chưa biết là yếu tố trung tâm của tình huống có vấn đề Điều đó sẽ được khám phá trong giai đoạn giải quyết vấn đề

- Tình huống đó phải kích thích hứng thú nhận thức, tính tò mò ham hiểu biết, thích khám phá của HS

- Tình huống đó phải ph hợp với khả năng nhận thức của HS HS có thể tự phát hiện và giải quyết được vấn đề dựa vào vốn kiến thức liên quan đến vấn

đề đó b ng hoạt động tư duy, b ng cách tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử

lý thông tin…

Vấn đề được đặt ra cần được phát biểu dưới dạng câu hỏi nêu vấn đề Câu hỏi nêu vấn đề phải thỏa mãn các yêu cầu:

- Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, đòi hòi HS phải tư duy, phải huy động và vận dụng các kiến thức đã có để giải quyết;

- Chứa đựng phương hướng giải quyết vấn đề, tạo điều kiện làm xuất hiện giả thuyết, tạo điều kiện tìm ra được con đường giải quyết;

- Gây được cảm xúc mạnh đối với HS khi nhận ra mâu thuẫn nhận thức liên quan đến vấn đề

Trong quá trình hợp tác giữa GV và HS, giữa HS với nhau, điều cần thiết là phải đảm bảo bầu không khí thuận lợi cho HS bày tỏ ý kiến của mình Đó chính là việc tạo ra các điều kiện tâm lý để HS sáng tạo Bên cạnh đó, không khí lớp học phải thể hiện sự tôn trọng giữa HS và GV, giữa HS với HS GV phải làm cho HS tin tưởng vào khả năng của bản thân GV, đồng thời GV cũng phải khích lệ mỗi thành công d nhỏ của HS Ngoài ra, GV cần phải tỏ

rõ bản lĩnh của người hướng dẫn như: nắm chắc vấn đề, nhạy cảm với những

ý tưởng và ý kiến cụ thể của HS, tạo được niềm tin của HS vào GV

Mỗi bài học cần được thiết kế thành một chuỗi tình huống học tập liên tiếp, được sắp xếp theo một trình tự hợp lý của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nh m đưa HS tiến dẫn từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề cho HS Quy trình xây dựng các tình huống có vấn đề trong lớp có thể được tổ chức qua các bước:

- GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận được b ng kinh nghiệm thực tế, hoặc biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu HS làm một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu;

- GV yêu cầu HS mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng trên b ng chính lời lẽ của HS;

hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước (giải quyết sơ bộ vấn đề)

- GV giúp HS phát hiện ra chỗ không đầy đủ của HS trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dưới dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được)

Như vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi HS ý thức được rõ ràng nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng giải quyết được vấn đề nếu HS cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động

1.3.4 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề[12]

Theo Ô kôn: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát hiện

và biểu đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để giải quyết vấn đề, kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối c ng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức,

mà còn phát triển được năng lực sáng tạo của HS Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Vật

lí có thể biểu diễn như hình 1.2 :

Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học

phát hiện và giải quyết vấn đề

Trong hoạt động tổ chức, định hướng luôn đi kèm với các hoạt động kiểm tra đánh giá, quá trình đánh giá HS trong kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề thiên về các hoạt động đánh giá quá trình, việc đánh giá HS thông qua chính sự tham gia của HS vào các hoạt động phát hiện và giải quyết vấn đề Đặc th của tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Vật lí thể hiện trong việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm ở các giai đoạn khác nhau trong tiến trình ở hình 1 Ở giai đoạn đặt vấn đề, việc sử dụng một thí nghiệm đơn giản để đặt vấn đề không những giúp HS nhanh chóng nhận

1 Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử…

2 Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3 Giải quyết VĐ

- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo sát thực nghiệm

- Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4 Rút ra kết luận (kiến thức mới)

5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

thú học tập cho HS Trong giai đoạn 3,vai trò của thí nghiệm vật lí đóng vai trò then chốt, điều này vừa thể hiện đặc th của môn Vật lí vừa giúp HS phát triển phương pháp luận của quá trình nhận thức “thực tiễn là chân lí cuối c ng của nhận thức” Chính vì vậy việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nên dưới dạng thí nghiệm kiểm tra giả thuyết hoặc thí nghiệm kiểm nghiệm kết quả suy luận lí thuyết

Qua thực tế giảng dạy và tham khảo ý kiến của các đồng nghiệp, chúng tôi nhận thấy GV thường gặp các khó khăn sau khi áp dụng kiểu dạy học GQVĐ:

- Phát biểu không trúng vấn đề: Vấn đề phải là câu hỏi có câu trả lời là bản chất, quy luật của hiện tượng vật lí HS cần nhận thức Câu hỏi này phải có tác dụng định hướng suy nghĩ của HS

- GV không biết cách định hướng để HS đề xuất các giả thuyết cũng như

đề xuất cách thức giải quyết vấn đề

Để giải quyết các khó khăn trên, chúng tôi đề xuất xây dựng bảng

tổng hợp hướng dẫn dạy học GQVĐ angôrít hóa như trong bảng 1.1 Sử dụng

bảng này, đứng trước một bài cần dạy, GV sẽ thực hiện các bước sau:

1 Xác định các kiến thức cần dạy trong bài

2 Xác định loại kiến thức cần dạy Các kiến thức trọng tâm của môn Vật lí đều thuộc 1 trong 4 loại kiến thức: Hiện tượng vật lí, đại lượng vật lí, định luật vật lí và ứng dụng kĩ thuật của vật lí

3 Xây dựng tiến trình hình thành kiến thức theo các pha/ bước gợi ý trong bảng

4 Soạn giáo án, trong đó tập chung chuẩn bị các hoạt động (các yêu cầu, nhiệm vụ, câu hỏi đối với HS ) định hướng của GV và sự đáp ứng của HS

T y theo hình thành đặc điểm định lượng hay định tính trước

mà có cách đặt vấn

đề khác nha: Cơ bản đều phải làm bật ra nhu cầu cần xây dựng đại lượng mới để diễn

tả tính chất vật lí mà các đại lượng đã có không mô tả được đầy đủ

D ng thí nghiệm, kinh nghiệm sơ bộ chỉ ra mối quan hệ giữa các đại lượng

Đưa ra một nhu cầu, nhiệm vụ cần thực hiện mà những thiết bị kĩ thuật (TBKT) đã biết chưa thể thực hiện được hoặc thực hiện chưa tốt

Đặc tính … phụ thuộc vào các đại lượng nào và phụ thuộc như thế nào

Mối quan hệ giữa các đại lượng A và

Tại sao lại xảy ra hiện tượng ?

vào các đại lượng đó?

Biểu thức… đặc trưng cho tính chất vật lí nào?

quan hệ với nhau như thế nào?

A phụ thuộc vào B,C… như thế nào?

- D ng thí nghiệm kiểm tra Hoặc suy luận lí thuyết để rút ra hệ quả rồi d ng TN kiểm tra (VD:

hiện tượng sóng dừng, hiện tượng giao thoa)

Xây dựng thí nghiệm

để trả lời câu hỏi vấn

đề

- Xây dựng giả thuyết và thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết

- Sử dụng các kiến thức lí thuyết đã có

để suy luận lô gic rút ra câu trả lời rồi

d ng thí nghiệm kiểm nghiệm lại kết quả

Mở máy ra và xác định các bộ phận chính, các quy luật cơ bản chi phối Xây dựng mô hình hình

vẽ (MHHV) và tiến hành thí nghiệm kiểm tra xem MHHV có thực hiện được đúng các chức năng của TBKT không

Thiết kế một TBKT để đáp ứng được yêu cầu đặt ra Lựa chọn thiết kế tối ưu và xây dựng mô hình vật chất chức năng (VC –CN) theo thiết kế và vận hành thử

4 Rút ra kết luận

(kiến thức mới)

Định nghĩa khái niệm về hiện tƣợng

Phát biểu định nghĩa đại lƣợng vật lí

Phát biểu đặc trƣng, đơn vị của đại lƣợng

Phát biểu định luật

và phạm vi áp dụng định luật

Rút ra nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của TBKT

Vận dụng đại lƣợng

để mô tả các đặc tính vật lí ở các hiện tƣợng khác nhau

Vận dụng định luật trong các hiện tƣợng vật lí khác

So sánh TBKT đã xây dựng với các TBKT trong đời sống để bổ sung các yếu tố khác

1.4 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí[2],[12]

1.4.1 Khái niệm năng lực

Khái niệm năng lực (competency) có nguồn gốc tiếng La tinh

“competentia” Khái niệm năng lực được d ng ở đây là đối tượng của tâm lý, giáo dục học Năng lực của HS sẽ là kết quả cần đạt được của quá trình giáo dục, dạy học Hiện nay đang có nhiều khái niệm khác nhau về năng lực

“Năng lực là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng và thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân…nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định” (Theo quan

niệm trong chương trình giáo dục phổ thông của Quebec-Canada)

“Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phúc tạp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” (OECD, 2002)

Còn theo Weinert (2001) thì năng lực là những kỹ năng và kỹ xảo học

được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách GQVĐ một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong các tình huống linh hoạt

Như vậy, NL là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành

động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động

1.4.2 Cấu trúc của năng lực

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kết hợp của 4 năng lực thành phần sau:

- Năng lực chuyên môn (Professional competency

- Năng lực phương pháp (Methodical competency.)

- Năng lực xã hội (Social competency)

- Năng lực cá thể (Induvidual competency)

Năng lực chuyên môn là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung - chuyên môn và chủ yếu gắn với các khả năng ở nhận thức và tâm lí vận động

Năng lực phương pháplà khả năng đối với những hành động có kế hoạch định hướng mục đíchtrong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Năng lực phương pháp bao gồm Năng lực phương pháp chung và Năng lực phương pháp chuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận - GQVĐ

Năng lực xã hội là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử, xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với các thành viên khác Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp

Năng lực cá thể là khả năng khẳng định, đánh giá được những cơ hội phát triển cũngnhư những giới hạn của cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và độngcơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc - đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

1.4.3 Năng lực giải quyết vấn đề

1.4.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

Có rất nhiều lý thuyết và khung nghiên cứu về cách GQVĐ Mỗi khung lý thuyết này có mục đích ứng dụng và phạm vi nghiên cứu khác nhau

Bảng 1 2 So sánh các khung lý thuyết về GQVĐ

Polya (1973) PISA (2003 & 2012) ATC21S (2013)

Hiểu vấn đề Thăm dò và hiểu Phân tích vấn đề

Lên kế hoạch Miêu tả và hình thành Lập mục tiêu, quản lý nguồn

lực, thu thập và kết nối thông

tin Thực hiện kế hoạch Lên kế hoạch và thực

hiện

Tính hệ thống và việc phát triển các quy tắc từ nguyên nhân và kết quả của hành động

Rà soát lại và kiểm

tra

Giám sát và xem xét Xem xét và giám sát, kiểm

nghiệm những giả thuyết khác Hiện nay đang có nhiều quan niệm khác nhau về năng lực GQVĐ, cụ thể: Khung lý thuyết của Polya’s (1973) về GQVĐ thường xuyên được sử dụng như nền tảng cho những nghiên cứu về GQVĐ Polya đưa ra 4 bước (quy trình) theo trình tự nối tiếp về việc GQVĐ bao gồm: (1) hiểu vấn đề, (2) lên kế hoạch, (3) thực hiện kế hoạch và (4) rà soát lại và kiểm tra Theo quan điểm của Polya, một người GQVĐ cần tự làm quen hoàn toàn với vấn đề trước khi đưa ra 1 kế hoạch hay chiến lược để tiến tới xử lý vấn đề đó Người GQVĐ cũng cần phải thực hiện các bước hành động, thực hiện 1 cách chính xác kế hoạch hành động Cuối c ng họ cũng cần phải xem xét lại toàn bộ quá trình, nếu có thể đưa ra các phương pháp thay thế, để hiểu rõ hơn được vấn đề sau khi đã xử lý

PISA 2003 thừa nhận r ng không có 1 định nghĩa toàn diện nào về năng

lực GQVĐ nhưng họ mô tả năng lực GQVĐ như là “năng lực cá nhân sử

dụng các quá trình nhần thức để giải quyết các tình huống thực, đa lĩnh vực ở

đó con đường giải pháp chưa rõ ràng ngay lập tức” (OECD, 2003) OECD

(2012) định nghĩa về năng lực GQVĐ như sau: Năng lực GQVĐ là khả năng

một cá nhân tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề, mà ở đó HS chưa thể tìm ngay ra giải pháp 1 cách rõ ràng

Nó bao gồm cả thái độ sẵn sàng tham gia vào các tình huống có vấn đề để trở thành một công dân có tinh thần xây dựng và tự phản ánh (biết suy nghĩ)

Như vậy, có thể thấy, câu đầu tiên trong định nghĩa về năng lực GQVĐ gần

giống với phần đầu của định nghĩa được sử dụng cho đánh giá GQVĐ của PISA 2003 Tuy nhiên, định nghĩa được đưa ra vào năm 2003 chỉ đề cập đến khía cạnh nhận thức, trong khi định nghĩa vào năm 2012 lại nhấn mạnh đến bản chất xuyên chương trình của đánh giá

Trong nghiên cứu các kỹ năng thế kỷ 21 của ATC21S, năng lực GQVĐ được xem là một loạt các bước hướng tới việc kiểm tra giả thuyết và hợp tác thử nghiệm các ý tưởng

1 Ở bước đầu tiên, mỗi cá nhân trong đội khám phá không gian vấn đề

và xác định các yếu tố và các mặt của vấn đề Họ có thể ghi chép lại các quan sát của mình ở giai đoạn này

2 Ở bước tiếp theo, HS thu thập và chia sẻ thông tin về các yếu tố của vấn đề và cách kết nối chúng lại với nhau HS xác định và đối chiếu toàn bộ thông tin về vấn đề b ng cách chia sẻ thông tin về việc quan sát của mình, hợp tác và định rõ được không gian vấn đề

3 Sau đó, thảo luận tập trung vào trả lời câu hỏi liệu có tồn tại các mô hình và mối quan hệ giữa các yếu tố của vấn đề, cả bên trong và giữa các khu vực quan sát có sẵn cho mỗi người tham gia

4 Khi đã xác định được mối quan hệ, thảo luận về các quy luật hoặc các trường hợp bất ngờ kết hợp với các hành động và quan sát Những điều này cần được chia sẽ giữa không gian quan sát của những người tham gia Cuộc thảo luận đi theo ô hình “Nếu…thì”

5 Thông qua 1 quá trình quan sát và thu thập dữ liệu về mối liên hệ giữa hành động và sự quan sát, các thành viên của nhóm sau đó bắt đầu phát biểu các quy luật hoặc các trường hợp bất ngờ Những điều này sẽ đem đến các nhận định khái quát, từ đó các thành viên có thể kết luận r ng mỗi khi một hành động cụ thể diễn ra thì một hậu quả cụ thể sẽ được quan sát thấy

6 Ở cấp độ thực hiện cao nhất của ATC21S, HS phản ánh loại kết luận được rút ra từ thông tin phản đối lại nhận định khái quát Lúc này, HS tiến hành thử nghiệm giả thuyết b ng cách thử thách các nhận định đó Các em GQVĐ thông qua cách diễn đạt “Điều gì sẽ xảy ra nếu…”

Như vậy có thể khái quát năng lực GQVĐ là 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 phương pháp để giải quyết mâu thuẫn, vượt qua các khó khăn và trở ngại, từ đó HS tiếp thu được kiến thức, kĩ năng mới hoặc giải quyết được các vấn đề trong thực tiễn

1.4.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề được xác định bởi các thành tố, các chỉ số

Xuất phát từ định nghĩa năng lực GQVĐ và bối cảnh như vậy, ta có thể xác định các thành tố của năng lực GQVĐ bao gồm:

(1) Nhận biết và tìm hiểu vấn đề: nhận biết tình huống có vấn đề, xác

định và giải thích được các thông tin ban đầu và các thông tin cần xác định, tìm kiếm thông tin trong quá trình khám phá và tương tác với vấn đề

(2) Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp và đánh giá các thông

tin qua việc biểu diễn b ng đồ thị, bảng biểu, mô tả… xác định các cách thức

và chiến lược giải quyết

(3) Giải quyết vấn đề: xác định mục tiêu mong muốn, lập kế hoạch để

đạt được các mục tiêu, thực hiện kế hoạch để GQVĐ và điều chỉnh trong quá trình thực hiện nếu không gian vấn đề có sự thay đổi

(4) Đánh giá và phản ánh giải pháp: đánh giá giải pháp đã thực hiện,

nhìn lại quá trình đã thực hiện để rút kinh nghiệm cho việc giải quyết những vấn đề khác

Dưới mỗi thành tố là các chỉ số hành vi và được mô ta b ng các tiêu chí chất lượng Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của năng lực GQVĐ được

mô tả cụ thể trong bảng dưới đây:

Bảng 1.3 Thành tố, chỉ số và tiêu chí của năng lực GQVĐ

đề

1.1 Nhận dạng được 1 số yếu tố của tình huống (biết, nhớ lại, nhận ra, mô tả các khái niệm, thuật ngữ và tính chất của các đối tượng)

1.1.2 Hiểu vấn đề, phát biểu vấn đề ph hợp với tình huống b ng ngôn ngữ của riêng mình

1.2 Xác định vấn

đề

1.2.1 Tìm kiếm và thu thập các thông tin về vấn đề 1.2.2 Xác định và giải thích sự cần thiết của thông tin

2 Thiết lập

không gian

vấn đề

2.1 Tổ chức

thông tin

2.2.1 Xác định được các thông tin hữu ích

2.2.2 Kiết xuất các thông tin mới từ các dữ kiện đã biết, lựa chọn các yếu tố làm cơ sở đưa ra giải pháp