Tổ chức dạy học chương “chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Trong những năm gần đây việc tổ chức dạy học theo tiếp cận năng lực giải quyết vấn đề được đề cập và quan tâm như một phương pháp hữu hiệu để người học hoạt động tự giác, tích cực, độc l

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ THÀNH

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG „„CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ - VẬT LÍ 10‟‟ THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2017

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 8.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Thái Hưng

HÀ NỘI - 2017

i

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Lê Thái Hưng, là

người đã trực tiếp và tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đề tài này Thầy là một tấm gương sáng về sự nghiêm túc trong công việc, cũng như

sự cống hiến không mệt mỏi cho khoa học giáo dục

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các Thầy, Cô trong

Bộ môn Lí luận và phương pháp giảng dạy Bộ môn Vật lí – Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện học tập cũng như trang

bị cho em những kiến thức quý báu để em thực hiện được đề tài này

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, tổ Vật lý – KTCN, các đồng nghiệp và các em học sinh trường THPT Minh Khai- Quốc Oai- Hà Nội, THPT Quốc Oai- Huyện Quốc Oai-Thành Phố Hà Nội, đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các học viên cùng lớp đã giúp đỡ, khích lệ, động viên và tạo điều kiện giúp em hoàn thành luận văn này

Hà Nội, 5 tháng 11 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Thành

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ

CNH- HĐH Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa

iii

MỤC LỤC

Lời cảm ơn……….i

Danh mục các chữ viết tắt ii

Danh mục các bảng……… vi

Danh mục các hình……….….vii

MỞ ĐẦU……… 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 5

1.1 Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu… ……… 5

1.1.1 Những nghiên cứu trong nước… ……… 5

1.1.2 Những nghiên cứu ở nước ngoài 6

1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề… ……….………8

1.2.1 Năng lực 8

1.2.2 Năng lực giải quyết vấn đề 17

1.3 Quy trình tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực 23

1.3.1 Dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề … 23

1.3.2 Tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề 27

1.4 Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề… ………29

1.4.1 Thang đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 29

1.4.2 Rubic đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 32

1.4.3 Phương pháp, công cụ đánh giá 33

1.5 Thực trạng dạy và học môn vật lí tại trường THPT Minh Khai ….…34 1.5.1 Mục tiêu điều tra 34

1.5.2 Nội dung và phương pháp điều tra 34

1.5.3 Kết quả điều tra 34

Tiểu kết chương 1……… 40

CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ -VẬT LÍ 10” THEO TIẾP CẬN PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 40

2.1 Mục tiêu và nội dung kiến thức Chương ………… ……… ……….40

2.1.1 Mục tiêu của Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể ”… 40

2.1.2 Cấu trúc, nội dung chuẩn kiến thức, kỹ năng 41

2.1.3 Những nội dung ứng dụng thực tiễn nhằm phát triển năng lực ………44

2.2 Thiết kế các kế hoạch của bài dạy…… ……… 45

2.3 Thiết kế công cụ kiểm tra đánh giá năng lực GQVĐ 49

2.3.1 Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực GQVĐ 49

2.3.2 Thiết kế phiếu khảo sát đánh giá năng lực GQVĐ … ………64

2.4 Quy trình thử nghiệm ……… 64

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 66

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 66

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 66

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm ……… 67

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 67

3.2.2 Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm 67

3.2.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 68

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 68

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả ……… ……… 69

3.4.1 Phương pháp xử lí số liệu 69

3.4.2 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 69

Tiểu kết chương 3 78

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC 83

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các nội dung dạy học nhằm phát triển năng lực 13

Bảng 1.2: Chuẩn năng lực đầu ra học sinh THPT ở Việt Nam 14

Bảng 1.3: Cấu trúc các thành tố năng lực GQVĐ 20

Bảng 1.4: Các pha của quá trình dạy học phát hiện và GQVĐ 24

Bảng 1.5: Thang phân loại đánh giá NLGQVĐ 29

Bảng 1.6: Các mức độ phát triển NLGQVĐ 31

Bảng 1.7: Rubric đánh giá NLGQVĐ 32

Bảng 1.8: Kết quả khảo sát mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề 35

Bảng 1.9: Kết quả khảo sát tần suất sử dụng các PPDH 36

Bảng 2.1:Phân phối chương trình ……… ……… 41

Bảng 2.2: Chuẩn kiến thức, kĩ năng 42

Bảng 2.3: Rubric tiêu chí đánh giá NLGQVĐ 49

Bảng 2.4: Ma trận đề kiểm tra 15 phút 51

Bảng 2.5: Rubric tiêu chí đánh giá NLGQVĐ bài kiểm tra 15 phút 51

Bảng 2.6: Đáp án bài kiểm tra 15 phút 53

Bảng 2.7: Tiêu chí chấm điểm bài kiểm tra 15 phút 55

Bảng 2.8: Rubric tiêu chí đánh giá NLGQVĐ bài kiểm tra 45 phút 56

Bảng 2.9: Ma trận đề kiểm tra 45 phút 59

Bảng 2.10: Đáp án bài kiểm tra 45 phút 60

Bảng 2.11: Tiêu chí chấm điểm bài kiểm tra 45 phút 61

Bảng 3.1: Lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 67

Bảng 3.2: Kết quả TNSP 74

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Lí thuyết “tảng băng trôi” 10

Hình 1.2: Mô hình bốn thành phần năng lực 11

Hình 1.3: Nhóm năng lực chung 12

Hình 1.4: Năng lực chuyên môn trong môn vật lí 12

Hình 1.5:Năng lực cốt lõi……… 14

Hình 1.6: Cấu trúc năng lực GQVĐ 23

Hình 1.7: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức 24

Hình 1.8: Thang phân loại năng lực GQVĐ 30

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc chương 42

Hình 2.2: Kế hoạch dạy học 47

Hình 3.1: Thả nổi chiếc kim khâu và lưỡi dao lam 70

Hình 3.2: Thí nhiệm về lực căng bề mặt 70

Hình 3.3: Các hoạt động nhóm 70

Hình 3.4 Thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn 72

Hình 3.5: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra nhóm 1 74

Hình 3.6: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra nhóm 2 75

Hình 3.7: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra nhóm 3 75

Hình 3.8: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra 45 phút 76

và đổi mới đất nước Nhưng bên cạnh đó nền giáo dục Việt Nam nói chung và giáo dục THPT nói riêng vẫn còn rất nhiều hạn chế như nội dung, chương trình, phương pháp giáo dục còn lạc hậu, chậm đổi mới, chậm hiện đại hóa, chưa gắn chặt với đời sống xã hội và lao động nghề nghiệp và các hoạt động thực tiễn của học sinh

Vì vậy, đổi mới một cách toàn diện trong giáo dục là một tất yếu trong quá trình phát triển đất nước Để đạt được điều này, trong quá trình dạy học, người thầy cần phải thức tỉnh trong tâm hồn các em học sinh tính ham hiểu biết, dạy các em biết suy nghĩ và hành động tích cực Vì thế, việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) để học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập là một vấn đề cần thiết và không thể thiếu được Bởi, chỉ có đổi mới PPDH, chúng ta mới góp phần khắc phục những biểu hiện trì trệ nghiêm trọng trong giáo dục hiện nay Và chỉ có đổi mới PPDH chúng ta mới góp phần quan trọng nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo Vì những lẽ đó, việc đổi mới PPDH hiện nay là một trong những khâu quan trọng trong việc đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo

Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông đã được xác định trong Nghị quyết số 19-NQ/TƯ ngày 4 tháng 11 năm 2013 của Hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục

và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” và luật Giáo dục sửa đổi ban hành ngày 27/6/2005, “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng

cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” Việc đổi mới giáo dục phổ thông chuyển từ giáo dục theo tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực đòi hỏi giáo viên phải đổi mới PPDH theo hướng phát triển năng lực cho học sinh Trong những năm gần đây việc

tổ chức dạy học theo tiếp cận năng lực giải quyết vấn đề được đề cập và quan tâm như một phương pháp hữu hiệu để người học hoạt động tự giác, tích cực, độc lập và sáng tạo trong quá trình hoạt động, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của sự nghiệp CNH- HĐH đất nước.Vật lí là bộ môn khoa học thực nghiệm nó gắn liền với thực tiễn cuộc sống, việc tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực ở bộ môn này còn rất nhiều hạn chế

Trong chương trình vật lí 10 THPT Thì Chương “Chất rắn và chất lỏng

Sự chuyển thể ” là một trong những chương có nội dung kiến thức quan trọng gắn liền với thực tiễn cuộc sống Việc tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề chương này sẽ giúp HS vừa nắm vững được tri thức mới, vừa nắm được phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, vừa phát triển tư duy tích cực, được chuẩn bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội, phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lý các vấn đề nảy sinh Chính vì vậy trong quá trình giảng dạy giáo viên cần phát triển ở HS năng lực giải quyết vấn đề, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn Từ các lí do trên chúng tôi

chọn đề tài nghiên cứu Tổ chức dạy học Chương “Chất rắn và chất lỏng

Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn

đề

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Đề xuất được tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng

tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Chương “Chất rắn

và chất lỏng Sự chuyển thể” trong chương trình Vật lí 10 THPT

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3

- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy và học một số kiến thức Chương

“Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” của Vật lí 10 THPT

- Phạm vi nghiên cứu: Tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận phát triển

năng lực giải quyết vấn đề trong Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển

thể- Vật lí 10” cho HS khối 10 THPT Minh Khai, và THPT Quốc Oai

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo

hướng tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Chương

“Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể ” trong chương trình Vật lí 10 THPT thì sẽ tích cực hóa được hoạt động nhận thức của học sinh, hình thành và phát

triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho HS góp phần nâng cao chất

lượng dạy và học Vật lí ở trường THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các quan điểm về dạy học hiện đại

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực

GQVĐ trong dạy học Vật lí

- Nghiên cứu nội dung, chương trình vật lí 10 THPT Chương “Chất rắn và

chất lỏng Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo hướng tiếp cận phát triển năng lực

GQVĐ cho học sinh

- Điều tra thực trạng dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể - Vật lí 10” ở trường THPT Minh Khai, THPT Quốc Oai, huyện Quốc Oai, Hà nội

- Thiết kế tiến trình dạy học Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể -

Vật lí 10” theo hướng tiếp cận phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi của các tiến trình

dạy học đã đề xuất

6 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, chính sách của nhà nước

cùng với các chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo (GD&ĐT), các tạp chí khoa học, tạp chí Giáo dục, kỷ yếu hội thảo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) hiện nay ở các trường phổ thông Nghiên cứu tài liệu về dạy học

theo hướng tiếp cận phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh

 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa Vật lí lớp 10 THPT

Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể - Vật lí 10”, điều tra thực trạng dạy học môn Vật lí ở trường THPT

 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tổ chức dạy học thực nghiệm các tiến trình dạy học đã đề xuất để kiểm nghiệm tính khả thi của giả thuyết khoa học của đề tài Dùng thống kê toán học, và phần mềm SPSS xử lí số liệu thu được từ phiếu điều tra và các kết quả thực nghiệm sư phạm

 Phương pháp case - study

Quan sát việc học tập của một nhóm HS với các trình độ nhận thức khác nhau tham gia TNSP thông qua các hoạt động của HS trên lớp, các bài kiểm tra sau quá trình dạy các tiết học TNSP để tiến hành phân tích tính tích cực của HS trong đợt TNSP

7 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học Chương “Chất

rắn và chất lỏng Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Chương 2: Tổ chức dạy học Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể -

Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Những nghiên cứu trong nước

Sự cần thiết đổi mới căn bản và toàn diện trong giáo dục được thể hiện

rõ trong Nghị quyết 40/2000/QH10 về đổi mới chương trình giáo dục phổ thông Một trong những khâu quan trọng của đổi mới giáo dục chính là đổi mới phương pháp dạy học Đã có rất nhiều các phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực (NL) cho học sinh, một trong số đó là dạy học phát triển năng lực GQVĐ Cùng với sự phát triển của kinh tế- xã hội, con người cần trang bị cho mình nhiều hơn các NL đặc biệt là NL giải quyết vấn đề

Ở Việt Nam cũng đã có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu về vấn đề này như Lê Khánh Bằng, Vũ Văn Tảo, Nguyễn Bá Kim,…Tuy nhiên, những nghiên cứu này chủ yếu chỉ nghiên cứu ở mức lý luận và có áp dụng cho môn Toán ở phổ thông và đại học Luận án Tiến sĩ năm 2014 của tác giả Phan Anh

Tài “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Toán lớp 11 Trung học phổ thông”, đã khẳng định việc xây dựng phương án đánh giá năng lực GQVĐ của HS theo hướng tiếp cận quá trình GQVĐ, dựa trên đặc thù của tri thức Toán học kết hợp với các hoạt động cơ bản của quá trình GQVĐ trong dạy học Toán sẽ giúp cho việc đánh giá đạt độ tin cậy cao hơn

và cung cấp được những thông tin phản hồi quan trọng và cần thiết về năng

lực GQVĐ của HS [10, tr.34]

Ngoài ra còn có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến năng lực GQVĐ khác như nghiên cứu “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh qua môn sinh học” của nhóm tác giả Đỗ Hoàng Mai đã đưa ra cấu trúc NLGQVĐ gồm năm mức đó là: (1) Nhận dạng yếu tố, (2) Nhận thức mô hình cho vấn đề, (3) Vận dụng nguyên tắc để thực hiện giải pháp, (4) Khái quát

hóa chiến lược GQVĐ, (5) Đưa ra giả thuyết tổng thể [9, tr.58] Gần đây nhất

có nghiên cứu “Thử nghiệm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong trong dạy học chương oxi- lưu huỳnh” trong bộ môn hóa học của nhóm tác giả Nguyễn Thị Hằng đã đưa ra được cấu trúc NL hợp tác GQVĐ và rubic đánh giá NLGQVĐ theo các cấp độ khác nhau Đồng thời bài viết đã khẳng định “NLGQVĐ của HS hoàn toàn có thể đo lường được một cách khách quan khi xây dựng các tình huống, bộ câu hỏi TNKQ và TNTL với rubic đánh giá logic” [7, tr.62] Nghiên cứu “Năng lực hợp tác giải quyết vấn đề trong dạy học và đánh giá bậc trung học ở Việt Nam” của nhóm tác giả Lê Thị Hoàng Hà đã nêu ra các vấn đề về NL và cấu trúc NL hợp tác GQVĐ, các tiêu chí đánh giá NL hợp tác GQVĐ [8, tr.11]

Như vậy PPDH theo tiếp cận năng lực GQVĐ đã có khá nhiều công trình nghiên cứu ở tất cả các môn học Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều PPDH phát triển NLGQVĐ cần được khai thác kỹ hơn, ứng dụng rộng rãi hơn Đặc

biệt trong Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” chương trình vật

lí 10 hầu như chưa thấy công trình nào nghiên cứu về PPDH phát triển NLGQVĐ

1.1.2 Những nghiên cứu ở nước ngoài

Trên thế giới cũng có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp dạy

học giải quyết vấn đề như “Cooperative Problem Solving in Physic A User’s Manual” của Kenneth & Patricia Heller đã đề cập đến việc dạy học Vật lí

thông qua giải quyết vấn đề, các bước giải quyết một vấn đề Vật lí, những lưu

ý khi giải quyết vấn đề và NL hợp tác trong việc giải quyết các vấn đề Vật lí

Nghiên cứu cũng đưa ra những ví dụ cụ thể và cách xây dựng các tình huống Vật lí một cách chi tiết [17, tr.177]

Nghiên cứu “Relationship between problem – solving ability and achievement in physics among senior secondary school students in osun state, Nigeria – Juliu Babajide Omiwale Osun State University”của tác giả Julius

Babajide Omiwale Osun State University, đã đưa ra khái niệm “Giải quyết

7

vấn đề là bất cứ hành động nào mà một người phải thực hiện để thu hẹp khoảng cách giữa giải pháp dự đoán và bản thân vấn đề Khả năng giải quyết vấn đề là khả năng để thu hẹp khoảng cách giữa vấn đề và giải pháp bằng cách sử dụng thông tin (tri thức) và lý luận” Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh liên quan đến thành tích của học tập môn vật lí ở cấp trung học phổ thông [15, tr.158]

Theo tác giả Sunday A.Adeyemo đã thực nghiệm nghiên cứu “Students Ability Level and Their Competence in Problem-Solving Task in Physics” được tiến hành dựa trên khả năng và năng lực của học sinh trong nhiệm vụ giải quyết vấn đề về mặt vật lí Công cụ sử dụng cho nghiên cứu là bài kiểm tra và thành tích đạt được của HS Kết quả thu được cho thấy khả năng của sinh viên có sự ảnh hưởng quan trọng tới việc giải quyết vấn đề được thảo luận; năng lực GQVĐ có ảnh hưởng tới thành tích học tập trong môn Vật lí [23, tr.47]

Cuốn sách “Problem solving” - Ian Robertson, Đại học Luton Anh, được công bố trên Taylor & Francis e-Library, 2005 đề cập tới ba vấn đề quan trọng liên quan đến cách GQVĐ: Làm thế nào chúng ta tạo ra tình huống của một vấn đề và chiến lược giải quyết vấn đề áp dụng khi chúng ta không biết phải làm gì; Mức độ mà thông tin hoặc kỹ năng học được trong một bối cảnh

có thể được chuyển giao cho một bối cảnh khác, điều này cũng liên quan đến vai trò của sự logic trong suy nghĩ; quá trình liên quan đến việc học tập và phát triển chuyên môn [13, tr.11]

Ngoài ra, còn có nhiều các đề tài nghiên cứu và các tổ chức quan tâm tới năng lực giải quyết vấn đề như các thang phát triển năng lực của Patrick Griffin Trong nghiên cứu của Doug Archbald, Ông có đề ra các khái niệm về năng lực giải quyết vấn đề, các mức độ trong việc phân lập thang bậc đánh giá năng lực Dự án ATC21S đã đề xuất thang phân loại năng lực GQVĐ gồm sáu mức độ từ thấp đến cao, thích hợp đo lường các vấn đề từ đơn giản đến phức tạp, có yếu tố động

1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề

1.2.1 Năng lực

1.2.1.1 Khái niệm về năng lực

Khái niệm năng lực được hiểu dưới nhiều cách tiếp cận khác nhau:

- Theo nhóm tác giả Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn cho rằng

“Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”

- OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [18, tr.12]

- Năng lực là “khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống” (Quesbec –

Minitestere de l, Education, 2004)

Như vậy, năng lực là một cấu trúc động (trừu tượng), có tính mở, đa

thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng, thái

độ mà cả niềm tin thể hiện tính sẵn sàng hành động trong những điều kiện thay đổi của cuộc sống

9

Năng lực của mỗi người là khả năng đáp ứng các nhu cầu phức tạp trong cuộc sống bằng cách sử dụng những kiến thức, kỹ năng, thái độ, giá trị, động cơ, xúc cảm, niềm tin và kinh nghiệm một cách hiệu quả

1.2.1.2 Cấu trúc và các thành phần 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

 Về mặt tâm lí học năng lực của con người giống như một tảng băng trôi, bao gồm hai phần: phần nổi và phần chìm

Tác giả Sigmund Freud đã đưa ra một mô hình tảng băng về suy nghĩ của não bộ với ba mức độ: nhận thức- phần nổi, tiền nhận thức- phần giữa và không nhận thức phần dưới cùng Sigmund Freud đã nhấn mạnh tầm quan trọng của não bộ “không nhận thức”, và giả thiết ban đầu của ông rằng phần não bộ này kiểm soát phần lớn các hành vi Giáo dục học cần biến phần

“không nhận thức” được thành có thể “nhận thức” được [14, tr 159]

Từ các định nghĩa về năng lực, nhiều tác giả đề xuất mô hình cấu trúc năng lực dựa trên nguyên lý tảng băng gồm có ba thành tố chính: hành động, suy nghĩ và tính sẵn sàng của người học (hình 1.1) “Hành động” chính là hành vi của người học mà chúng ta có thể quan sát được trong quá trình học tập “Suy nghĩ” được tạo nên từ kiến thức, kỹ năng, thái độ, chuẩn giá trị niềm tin, những đặc tính này có đặc điểm không quan sát được, nhưng thường được các nhà giáo dục đánh giá thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ học tập của người học (hành vi) Nguồn gốc để hình thành nên suy nghĩ, chính là xuất phát từ “tính sẵn sàng” được tạo thành bởi động cơ, phẩm chất, nét nhân cách của người học Trong quá trình đào tạo các nhà giáo dục đều chỉ ra rằng, để đánh giá kết quả học tập của người học, chúng ta không chỉ đánh giá bề nổi- những gì người học thể hiện ra, mà còn phải tập trung khai thác các đặc điểm tiềm ẩn của người học (phần chìm)

3

Mong

muốn

Động cơ Nét nhân cách

Tư chất

Hình 1.1: Lí thuyết “tảng băng trôi”

Năng lực được chia thành hai loại: năng lực chung và năng lực riêng Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống

và làm việc bình thường trong xã hội Năng lực này được hình thành và phát triển liên quan đến nhiều môn học

Năng lực cụ thể, chuyên biệt là năng lực riêng được hình thành và phát triển do một lĩnh vực hay môn học nào đó

Mỗi NL gồm có 3 thành phần chính [3, tr 38]:

 Các hợp phần của NL (Components of Competency) mô tả một hoặc nhiều hoạt động thuộc lĩnh vực chuyên môn, thể hiện khả năng tiềm ẩn của con người

 Các thành tố NL (Elements of Competency) là các kỹ năng cơ bản tạo nên mỗi hợp phần

 Tiêu chí thực hiện (Performance Criteria) chỉ rõ mức độ yêu cầu cần thực hiện

11

 Về mặt giáo dục cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là

sự kết hợp của bốn năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực

phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể Mô hình bốn thành phần năng

lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục của UNESCO [4, tr.18]

Hình 1.2: Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột

giáo dục của UNESCO

(Nguồn: Tài liệu tập huấn của Bộ giáo dục và đào tạo năm 2014)

Từ cấu trúc của khái niệm năng lực cho thấy giáo dục định hướng phát

triển năng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn bao

gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn phát triển năng lực phương pháp,

năng lực xã hội và năng lực cá thể Những năng lực này không tách rời nhau

mà có mối quan hệ chặt chẽ Năng lực hành động được hình thành trên cơ sở

có sự kết hợp các năng lực này

Hiện nay trong chương trình dạy học ở nhiều nước thuộc tổ chức Hợp

tác và Phát triển kinh tế (OECD) người ta sử dụng mô hình đơn giản hơn,

phân chia năng lực thành hai nhóm chính là năng lực chung và năng lực

chuyên môn

Nhóm năng lực chung bao gồm:

Các thành phần năng lực Các trụ cột giáo dục của

UNESCO

Năng lực chuyên môn Học để biết Năng lực phương pháp Học để làm Năng lực xã hội Học để cùng chungsốngNăng lực cá thể Học để tự khẳng định

Hình 1.3: Nhóm năng lực chung

Năng lực chuyên môn liên quan đến từng môn học riêng biệt [6, tr.23]

Chẳng hạn, năng lực chuyên môn trong môn vật lí bao gồm:

Hình 1.4: Năng lực chuyên môn trong môn vật lí

- Các phương pháp nhận thức chung: Thu thập, xử lý, đánh giá, trình bày thông tin

- Các phương pháp chuyên môn

- Làm việc trong nhóm

- Tạo điều kiện cho

sự hiểu biết về phương diện xã hội

- Học cách ứng xử, tinh thần trách nhiệm, khả năng giải quyết xung đột

- Tự đánh giá điểm mạnh, điểm yếu

- Xây dựng kế hoạch phát triển cá nhân

- Đánh giá, hình thành các chuẩn mực giá trị, đạo đức và văn hoá, lòng tự trọng …

Năng lực

chuyên môn

Năng lực phương pháp

Năng lực xã hội Năng lực cá nhân

Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hóa học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ giáo viên – học sinh theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập những tri thức và kĩ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn

đề phức hợp [ 6, tr 16]

1.2.1.3 Năng lực cần hình thành cho học sinh trung học phổ thông

Theo chương trình giáo dục phổ thông, chương trình tổng thể của Bộ

giáo dục và đào tạo ban hành năm 2017 thì Chương trình giáo dục phổ thông hình thành và phát triển cho học sinh những năng lực cốt lõi sau:

Bảng 1.2: Chuẩn năng lực đầu ra học sinh THPT ở Việt Nam [5, tr 40-51]

Năng lực Biểu hiện năng lực của học sinh

1 Năng lực tự

chủ và tự học

- Biết giúp đỡ người khác, sống không ỷ lại, biết vươn lên để

có lối sống tự lực Biết khẳng định và bảo vệ quyền, nhu cầu

cá nhân phù hợp với đạo đức và pháp luật

- Đánh giá được những ưu điểm và hạn chế về tình cảm, cảm xúc của bản thân; tự tin, lạc quan Nhận thức được cá tính và giá trị sống của bản thân

- Xác định được nhiệm vụ học tập dựa trên kết quả đã đạt được; biết đặt mục tiêu học tập chi tiết, cụ thể, khắc phục những hạn chế

2 Năng lực giao - Xác định được mục đích giao tiếp phù hợp với đối tượng và

15

tiếp và hợp tác ngữ cảnh giao tiếp

- Biết lựa chọn nội dung, kiểu loại văn bản, ngôn ngữ và các phương tiện giao tiếp khác phù hợp với ngữ cảnh và đối tượng giao tiếp

- Biết chủ động trong giao tiếp; tự tin và biết kiểm soát cảm xúc, thái độ khi nói trước nhiều người

- Biết chủ động, tự tin trong giao tiếp với bạn bè quốc tế; biết chủ động, tích cực

3 Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

3.1 Nhận ra ý

tưởng mới

- Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; biết phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới

3.2 Phát hiện và

làm rõ vấn đề

- Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống

3.6 Tư duy độc

lập

- Biết đặt nhiều câu hỏi có giá trị, biết đánh giá vấn đề; biết quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề

4 Năng lực ngôn

ngữ

- Hiểu được các văn bản phức tạp trong chương trình học và đời sống; biết phản hồi một cách tích cực và hiệu quả

- Biết viết đúng và sáng tạo các kiểu loại văn bản phức tạp về các chủ đề học tập và đời sống; biết trình bày một cách thuyết phục quan điểm của cá nhân, có tính đến quan điểm của người khác

- Biết trình bày và bảo vệ quan điểm

- Biết thực hiện nhuần nhuyễn các thao tác tư duy

- Hiểu các phương pháp cơ bản của thống kê và xác suất cổ điển

- Thực hiện được một số kỹ năng cơ bản trong tìm tòi, khám phá một số sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống: quan sát, thu thập thông tin; phân tích, xử lí số liệu; dự đoán kết quả nghiên cứu,…

7 Năng lực công

nghệ

- Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của thiết kế

- Sử dụng và vận dụng được một số công cụ trong hỗ trợ thiết

kế trong tìm tòi, sáng tạo thuộc các lĩnh vực khác nhau của đời sống, xã hội

- Khái quát hóa được nguyên tắc sử dụng một số sản phẩm kỹ thuật, công nghệ an toàn, hiệu quả

- Sử dụng được các bản vẽ kỹ thuật trong giao tiếp về sản phẩm, dịch vụ kỹ thuật, công nghệ

8 Năng lực tin

học

- Sử dụng phối hợp được các thiết bị và phần mềm thông dụng

để phục vụ học tập và đời sống

- Biết tổ chức và lưu trữ dữ liệu an toàn

- Biết tìm kiếm và lựa chọn thông tin tin cậy, phù hợp với vấn

và ảnh hưởng của chúng đến các lĩnh vực đời sống xã hội

- Trình bày, phân tích, đánh giá được tính thẩm mỹ, phản thẩm mỹ; giá trị vật liệu, giá trị văn hoá trong nội dung và hình thức của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và các sản phẩm trong đời sống xã hội, trong văn học, nghệ thuật

10 Năng lực thể

chất

- Nêu được cơ sở khoa học của các biện pháp bảo vệ môi trường, điều chỉnh chế độ sinh hoạt, học tập và tập luyện phù hợp với bản thân, thực hành các hoạt động phù hợp thích ứng với các hoạt động xã hội

- Đánh giá được thể chất và sức khỏe, đọc hiểu các chỉ số cơ bản về sức khỏe và thể chất; có thói quen và biết lựa chọn các hình thức tập luyện TDTT phù hợp để cải thiện và nâng cao các tố chất thể lực cơ bản cho bản thân

(Nguồn: Chương trình giáo dục phổ thông, chương trình tổng thể của Bộ giáo

dục và đào tạo năm 2017)

1.2.2 Năng lực giải quyết vấn đề

1.2.2.1 Khái niệm về năng lực giải quyết vấn đề

Vấn đề (problem) là một nhiệm vụ đặt ra cho chủ thể, trong đó chứa đựng những thách thức mà họ khó có thể vượt qua theo cách trực tiếp và rõ ràng

Có nhiều loại vấn đề và được phân chia theo các dấu hiệu khác nhau: Vấn đề cá nhân, công việc/nghề nghiệp, cộng đồng, và khoa học

Vấn đề tĩnh và động: Đối với vấn đề tĩnh (static problem), các thông tin cần thiết cho sẵn và không bị thay đổi theo thời gian Với vấn đề động (dynamic problem), trạng thái vấn đề luôn thay đổi (các thông tin cần thiết

chưa cho sẵn hoàn toàn mà bổ sung theo thời gian, tùy thuộc vào hành vi của người giải quyết vấn đề)

Vấn đề đơn giản và vấn đề phức tạp: Vấn đề đơn giản (simple problem)

là vấn đề tĩnh, dễ hiểu, ít thông tin và có liên kết đơn giản, mục tiêu rõ ràng và thường có một giải pháp/ kết quả đúng Vấn đề phức tạp (complex problem) thường là vấn đề động, không dễ hiểu, nhiều thông tin và khó thấy sự liên kết ngay, mục tiêu chưa rõ ràng và thường có nhiều hơn một giải pháp/ kết quả đúng

Vấn đề ra quyết định, phân tích và giải quyết sự cố Vấn đề tạo ra quyết định (Decision making problem) là vấn đề có nhiều khó khăn mà người giải quyết phải ra các quyết định khắc phục Vấn đề phân tích và thiết kế hệ thống (System analysis and design problem) đòi hỏi người giải quyết phải phân tích tình huống và thiết kế hệ thống Vấn đề có sự cố (Trouble shooting problem) đòi hỏi người giải quyết phải am hiểu, chẩn đoán và giải quyết sự cố/ lỗi của

hệ thống

Mỗi vấn đề thường tồn tại trong bối cảnh, tình huống cụ thể Bối cảnh vấn đề là một phần của cuộc sống và được phân loại theo khoảng cách với chủ thể: gần nhất là bối cảnh cuộc sống cá nhân; tiếp theo là bối cảnh môi trường học tập/ làm việc và cuộc sống cộng đồng; xa nhất là bối cảnh khoa học

Có hai cách tiếp cận về năng lực giải quyết vấn đề Theo cách truyền thống, năng lực giải quyết vấn đề được tiếp cận theo tiến trình giải quyết vấn

đề và sự chuyển đổi nhận thức của chủ thể sau khi giải quyết vấn đề Theo hướng hiện đại, năng lực giải quyết vấn đề được tiếp cận theo quá trình xử lý thông tin, nhấn mạnh tới suy nghĩ của người giải quyết vấn đề hay "hệ thống

xử lý thông tin vấn đề và không gian vấn đề Ở đó không gian vấn đề là

những diễn biến tâm lý bên trong của người giải quyết vấn đề: trạng thái ban đầu (các thông tin đã biết); thông trạng thái trung gian; trạng thái mong muốn

từ đầu, phức tạp, và luôn thay đổi trong quá trình tương tác với vấn đề đó

PISA 2012 hướng đến việc giải quyết vấn đề mang tính tương tác

(interactive problem solving - IPS) "giải quyết vấn đề là năng lực của một cá nhân tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống

có vấn đề mà phương pháp của giải pháp đó không phải ngay lập tức nhìn thấy rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào các tình huống tương tự

để đạt được tiềm năng của mình như một công dân có tính xây dựng và biết suy nghĩ" [13, tr 12]

Dự kiến ở PISA 2015 sẽ chuyển sang nhấn mạnh tính hợp tác

(collaborative problem solving – CPS) “là năng lực cá nhân có thể tham gia hiệu quả vào một quá trình mà hai hay nhiều đối tác cố gắng giải quyết vấn

đề bằng cách chia sẻ sự hiểu biết và nỗ lực cùng đi đến một giải pháp”

[14, tr 6]

Tóm lại có thể có thể định nghĩa về NLGQVĐ là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết những tình huống có vấn đề hay nhiệm vụ mà ở đó không có sẵn cách thức và quy trình giải quyết

1.2.2.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Nhìn chung, số lượng cũng như tên các thành tố của năng lực GQVĐ

có phần khác biệt giữa các chuyên gia, tổ chức giáo dục, tùy thuộc vào cách tiếp cận năng lực Mặc dù vậy hầu như vẫn dựa theo quy trình GQVĐ của Polya Bảng 3.1 là các thành tố do Polya, PISA, Australia và ATC21S đề xuất

Tìm hiểu để xác định, khám phá,

Quản lý xã hội Lập kế

hoạch

Mô tả và hình thành chiến lược

Đưa ra những ý tưởng, phương án

và các hành động

Nhận thức

Quản lý công việc: lập mục tiêu, quản lý nguồn lực, thu thập và kết nối thông tin

Phân tích, tổng hợp, đánh giá lí luận và quy trình thực hiện

Tính hệ thống

và việc phát triển các quy tắc

từ nguyên nhân

và kết quả của hành động

Rà soát,

kiểm tra

Giám sát, xem xét

Xem xét cách tư duy và quy trình thực hiện

Xem xét và giám sát, kiểm nghiệm những giả thuyết khác

(Nguồn: Polya, PISA, Úc, ATC21S)

21

Qua đây có thể thấy, những đặc điểm của năng lực GQVĐ đã được mở rộng so với quan niệm truyền thống là: từ tìm hiểu vấn đề cho sẵn sang tìm kiếm và thể hiện vấn đề; từ vấn đề chỉ có một giải pháp đúng sang vấn đề có nhiều giải pháp và nhiều kết quả đầu ra; từ chú trọng quá trình giải quyết vấn

đề sang chú trọng cả quá trình và chiến lược giải quyết vấn đề; từ cá nhân chuyển sang hợp tác nhóm để cùng giải quyết

Thực tiễn nhà trường phổ thông nước ta cho thấy, học sinh hầu như đã rất quen thuộc với hoạt động nhóm, và ở PISA 2015 đã đánh giá “năng lực GQVĐ mang tính hợp tác” Vì vậy nên tiếp cận năng lực GQVĐ theo hướng vừa đo lường khả năng cá nhân tự GQVĐ, vừa đo lường khả năng cá nhân tham gia cùng một nhóm để GQVĐ

Vì vậy, cấu trúc năng lực GQVĐ dự kiến phát triển ở học sinh sẽ gồm bốn thành tố là: Tìm hiểu vấn đề; Thiết lập không gian vấn đề; Lập kế hoạch

và thực hiện giải pháp; Đánh giá và phản ánh giải pháp Mỗi thành tố bao gồm một số hành vi của cá nhân khi làm việc độc lập hoặc khi làm việc nhóm trong quá trình giải quyết vấn đề Cụ thể như sau:

i) Tìm hiểu vấn đề: nhận biết vấn đề; xác định, giải thích các thông tin ban đầu và trung gian, tương tác với vấn đề; chia sẻ sự am hiểu vấn đề với người khác

ii) Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp, tích hợp thông tin với kiến thức đã học (lĩnh vực/ môn học/ chủ đề); xác định thông tin trung gian qua đồ thị, bảng biểu, mô tả…; xác định cách thức, quy trình, chiến lược giải quyết; thống nhất cách hành động

iii) Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp

Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý kiến, giải quyết các mục tiêu, xem xét lại giải pháp ); thời điểm giải

quyết từng mục tiêu; và phân bổ các nguồn lực (tài nguyên, nhân lực, kinh phí, phương tiện…)

Thực hiện kế hoạch: thực hiện và trình bày giải pháp; điều chỉnh kế hoạch để phù hợp với thực tiễn và không gian vấn đề khi có sự thay đổi; tổ chức và duy trì hiệu quả hoạt động nhóm khi thực hiện giải pháp

iv) Đánh giá và phản ánh giải pháp: đánh giá giải pháp đã thực hiện; phản ánh, suy ngẫm về giải pháp đã thực hiện; đánh giá, xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu nhận được; đề xuất giải quyết cho những vấn đề tương tự

1.3.1 Dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

- 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 cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được [9, tr 37]

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 Chúng tôi sử dụng sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong

môn Vật lí của như sau:

Hình 1.7: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo

kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

Với những kiến thức Vật lí đặc thù, giải pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có thể tiến hành theo các pha/bước dưới đây

Bảng 1.4: Các pha của quá trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề môn Vật lí

Đại lượng Vật lí

Định luật Vật lí

Ứng dụng kĩ thuật của Vật lí

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

thông qua tái hiện kinh nghiệm, thí nghiệm, clips, ảnh…

Tùy theo hình thành đặc điểm định lượng hay định tính trước mà có cách đặt vấn

đề khác nhau

Để làm bật ra nhu cầu có đại lượng mới diễn tả tính chất mà các đại lượng đã

có không mô

tả được đầy

đủ

Dùng 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 đã biết chưa thể thực hiện được hoặc thực hiện chưa tốt

Khi… thì xảy

ra hiện tượng gì?

Tại sao xảy ra hiện

tượng…?

Đặc tính…

phụ thuộc vào các đại lượng nào và phụ thuộc như thế nào vào các đại lượng đó?

Biểu thức…

Đặc trưng tính chất vật

lí nào?

Mối quan hệ giữa các đại lượng là gì?

Chúng có mối quan hệ thế nào?

A phụ thuộc vào B, C…

thế nào?

Máy (thiết bị kĩ thuật) phải có nguyên tắc cấu tạo

và hoạt động như thế nào để thực hiện được chức năng?

3.Giải quyết

vấn đề:

Kiểm tra kết luận:

Xây dựng thí nghiệm để trả

Xây dựng giả thuyết và

Mở máy ra và xác định các bộ phận

Dùng thí nghiệm kiểm tra Hoặc suy luận lí thuyết

để rút ra hệ quả rồi dùng thí nghiệm kiểm tra

lời câu hỏi vấn đề

thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết

Sử dụng các kiến thức lí thuyết đã có

để suy luận logic rút ra câu trả lời rồi dùng thí nghiệm kiểm nghiệm lại kết quả

chính, các quy luật

cơ bản chi phối Xây dựng mô hình

và tiến hành kiểm tra xem mô hình có thực hiện đúng các chức năng của thiết

bị kĩ thuật không Thiết kế thiết bị kĩ thuật để đáp ứng yêu cầu đặt ra Lựa chọn thiết kế tối ưu

và xây dựng mô hình vật chất – chức năng theo thiết kế và vận hành thử

4.Rút ra kết

luận (kiến

thức mới)

Định nghĩa khái niệm về hiện tượng

Phát biểu định nghĩa đại lượng vật

lí

Phát biểu đặc trưng, đơn vị của đại lượng

Phát biểu định luật và phạm vi áp dụng định luật

Rút ra nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của thiết bị kĩ thuật

Vận dụng đại lượng để mô

tả các đặc tính vật lí ở các hiện tượng khác nhau

Vận dụng định luật trong các hiện tượng vật lí khác

So sánh thiết bị kĩ thuật đã xây dựng với các thiết bị kĩ thuật trong đời sống để bổ sung các yếu tố khác

27

1.3.2 Tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

1.3.2.1 Các phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Có rất nhiều phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn

đề, sau đây là một số phương pháp

 Tổ chức dạy học theo nhóm

Dạy học theo nhóm là một hình thức tổ chức dạy học, trong đó HS được chia thành từng nhóm và các thành viên trong nhóm phối hợp, giúp đỡ, trao đổi và tranh luận với nhau để hoàn thành nhiệm vụ chung của nhóm GV có vai trò

hỗ trợ và khích lệ các nhóm hoạt động hiệu quả

 Dạy học nghiên cứu tình huống

Trong dạy học nghiên cứu tình huống (DHNCTH), tình huống được định

nghĩa như sau: "Tình huống là một câu chuyện thuật lại một cách chi tiết , khách quan và tỉ mỉ các sự kiện hay vấn đề để người ho ̣c trải nghiệm sự phức tạp, sự mơ hồ, và sự không chắc chắn mà những người tham gia gặp phải khi lần đầu đối mặt với tình huống đó" [18, tr 52]

DHNCTH là phương pháp dạy các kiến thức thông qua các tình huống thực tế bằng cách khuyến khích ho ̣c sinh tham gia thảo luận trong các tình huống đặc thù DHNCTH lấy người học làm trung tâm , đặc trưng bởi sự tương tác giữa người da ̣y và người ho ̣c, giữa những người ho ̣c trong cùng mô ̣t nhóm với nhau qua đó HS học được nội dung kiến thức , phương pháp ho ̣c , các kĩ năng cần thiết để hướng tới mục tiêu tự ho ̣c suốt đời [18, tr 41]

 Dạy học dựa trên tìm tòi, khám phá khoa học (inquiry based

learning)

Dạy học dựa trên tìm tòi, khám phá khoa học (viết ngắn go ̣n là da ̣y ho ̣c khám phá, viết tắt là DHKP) là phương pháp dạy học cung cấp cho HS cơ hô ̣i để

trải nghiệm quá trình nghiên cứu khoa ho ̣c Nó tạo điều kiện cho HS bộc lộ những quan niê ̣m sai lầm vốn có của ho ̣ , khuyến khích ho ̣ trao đổi , thảo luận với nhau về các quan sát, dữ liệu thu thập được từ đối tượng nghiên cứu, để đề xuất các giả thuyết , xây dựng các kế hoa ̣ch hành đô ̣ng , tiến hành các thí nghiệm thu thâ ̣p thông tin , tìm kiếm bằng chứng , nhằm kiểm chứng các giả thuyết ban đầu, từ đó rút ra các kết luận mang tính khoa học Như vậy, DHKP

tạo nhiều cơ hội để phát triển năng lực ở HS

 Dạy học dự án

Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó HS dưới sự điều khiển

và giúp đỡ của GV tự lực giải quyết một nhiệm vụ học tập mang tính phức hợp không chỉ về mặt lý thuyết mà đặc biệt về mặt thực hành, thông qua đó tạo ra các sản phẩm thực hành có thể giới thiệu, công bố được

1.3.2.2 Quy trình tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết

vấn đề

Quy trình tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn

đề gồm ba giai đoạn, mỗi giai đoạn lại gồm các bước cụ thể sau:

 Giai đoạn 1: Lập kế hoạch

+ Phân tích và lựa chọn nội dung dạy học, xác định mục tiêu bài học, xác định kiến thức cơ bản và trọng tâm của bài học

+ Lựa chọn kiến thức phù hợp để xây dựng các tình huống có vấn đề

+ Lựa chọn các phương án dạy học môn Vật lí theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

+ Chuẩn bị tư liệu, thiết bị cho bài giảng

+ Thiết kế các bài dạy theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề, và công cụ kiểm tra đánh giá

 Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện giải quyết vấn đề

+ Lựa chọn các phương pháp giảng dạy, thời gian giảng dạy và tổ chức dạy học theo kế hoạch đã đề ra Suy đoán giải pháp giải quyết vấn đề, nhờ khảo

29

sát lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm

 Giai đoạn 3: Rút ra kết luận (kiến thức mới)

+ Rút ra kết luận (kiến thức mới) để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

1.3.2.3 Các mức độ của việc áp dụng dạy học phát hiện và GQVĐ

- Mức độ thứ nhất: GV đặt vấn đề và phát biểu vấn đề, HS giải quyết vấn đề

- Mức độ thứ hai : GV đặt vấn đề, HS phát biểu và giải quyết vấn đề

- Mức độ thứ ba: GV tổ chức, kiểm tra và hướng dẫn HS tự đặt vấn đề, phát biểu vấn đề và giải quyết vấn đề

1.4 Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

1.4.1 Thang đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cần dùng các thang phân loại hoạt động, tức là tập trung vào việc đo người học “làm được cái gì?” Có thể sử dụng các thang phân loại sau trong đánh giá năng lực này:

- Thang phân loại dựa theo cấu trúc các kết quả đầu ra quan sát được

(Structure of Observed Learning Outcomes, SOLO) gồm 5 mức:

Bảng 1.5: Thang phân loại đánh giá NLGQVĐ

1 Tiền cấu trúc Phần gợi mở và câu trả lời không rõ ràng HS tránh câu hỏi,

lặp lại câu hỏi, hoặc dựa vào ước đoán

2 Đơn cấu trúc Câu trả lời chỉ dựa vào một khía cạnh liên quan, kết luận hạn

chế và dễ mang tính giáo điều

3 Đa cấu trúc Một vài dữ liệu nhất quán được chọn lọc, nhưng bất cứ một

sự không nhất quán nào hoặc nội dung trái chiều nào, đều được phớt lờ hoặc bỏ qua để có thể đưa ra kết luận chắc

chắn

4 Mối quan hệ Hầu hết những bằng chứng được chấp nhận, nỗ lực được

dùng để dung hòa, những thông tin trái chiều được cho vào

một hệ thống giải thích cho một bối cảnh nhất định

5 Khái quát Có sự thừa nhận rằng một quy tắc nào đó là ví dụ của một

Hóa trường hợp khái quát hơn Các giả thuyết về ví dụ không

Hình 1.8: Thang phân loại năng lực GQVĐ

- Thang phát triển năng lực này của Patrick Griffin có 3 mức, được phân loại

theo tiến trình giải quyết vấn đề: (i) nhận dạng và sử dụng các kiến thức, mô hình, quy tắc (sử dụng các mô hình, cấu trúc, quy tắc đã học hoặc bổ sung thêm, điều chỉnh cho phù hợp với tình huống vấn đề cụ thể); (ii) khái quát hóa giải pháp (kết hợp cách thức, chiến lược đã biết để tạo nên giải pháp cho vấn

đề khái quát hơn, áp dụng cho một loạt tình huống mới); (iii) giả thuyết (khái quát hóa các mối quan hệ bằng cách đưa ra giả thuyết và chứng minh giá trị của nó) Nhìn chung, tùy vào năng lực cần đo lường và hướng tiếp cận nó, chuyên gia có thể lựa chọn một hay nhiều thang đánh giá có sẵn, hoặc xây dựng thang đánh giá mới cho phù hợp Có thể dùng thang phân loại Bloom để đánh giá thành tố “tìm hiểu vấn đề” và “thiết lập không gian vấn đề” bởi ở hai thành tố này đòi hỏi học sinh phải nhận ra, nhớ lại các khái niệm, cấu trúc khoa học đã học Khi đánh giá thành tố “Lập kế hoạch và thực hiện giải

31

pháp”, có thể sử dụng thang phân loại SOLO bởi đây là mô hình đơn giản, tin cậy và dễ sử dụng - ba mức độ đầu đo lường sự hiểu biết sâu sắc về các khái niệm, cấu trúc đã học, 2 mức độ cuối đo lường sự vận dụng kiến thức đã học vào bối cảnh, tình huống mới Thang phân loại của ATC21S lại thích hợp với việc đo lường các vấn đề/ nhiệm vụ phức tạp, mở, có yếu tố động Thang của Patrick thì đo lường tiến trình suy nghĩ của người giải quyết vấn đề

Trên cơ sở những kết quả giáo dục mà học sinh phổ thông hiện đã đạt được (qua một số thử nghiệm của một vài nhóm tác giả trong thời gian gần đây), người ta có thể mô tả sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề và từ những mô tả đó có thể khái quát hóa năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

mở rộng qui trình cho vấn đề ít quen thuộc

4 Khái quát hóa

5 Đƣa ra giả

thuyết cho giải

pháp tổng thể

Học sinh đƣa ra giả định làm cơ sở tìm giải pháp tối ƣu; đƣa

ra giải pháp mở cho vấn đề động; biểu thị các mối quan hệ bằng ký hiệu, công thức; đánh giá giá trị của giải pháp

đề

Xác định đƣợc một phần vấn

đề

Xác định đƣợc gần đúng, đủ các

vấn đề

Xác định chính xác hoàn toàn vấn

Mô tả, giải thích và khái quát đƣợc một phần vấn đề

Mô tả, giải thích và khái quát gần đầy

đủ vấn đề

Mô tả, giải thích và khái quát chính xác vấn đề

Lập đƣợc kế hoạch giải quyết một phần của vấn

đề

Lập đƣợc kế hoạch, giải pháp giải quyết hầu hết các vấn đề

Lập đƣợc nhiều kế hoạch, giải pháp chính xác

để giải quyết vấn đề

Thực hiện kế

hoạch, giải

pháp

Chƣa thực hiện giải pháp giải quyết vấn

đề

Thực hiện đƣợc một phần của giải

pháp

Thực hiện đủ giải pháp nhƣng chƣa chính xác

Thực hiện hoàn chỉnh và chính xác giải pháp

Khái quát hóa

vấn đề tổng

thể

Chƣa có sự khái quát giải pháp

Khái quát hóa đƣợc một phần giải pháp

Khái quát hóa giải pháp nhƣng chƣa đầy đủ

Khái quát đầy

đủ giải pháp,

có thể vận dụng trong