Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương Dao động và sóng điện từ Vật lí 12 Trung học phổ thông

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN ĐỨC TÌNH

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ"
VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2015


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TR¦êNG §¹I HäC VINH

NGUYỄN ĐỨC TÌNH

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ"
VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Vật lý
Mã số: 60 14 01 11

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC

NGHỆ AN - 2015


3

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu, ngoài sự nổ lực của bản thân, tôi
luôn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của gia đình, người thân, các thầy cô, bạn bè
và đồng nghiệp.
Đầu tiên tôi xin được bày tỏa lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy hướng dẫn
PGS.TS Nguyễn Đình Thước đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập,
nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật lí, bộ
môn phương pháp giảng dạy - Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ
trong suốt thời gian học tập.
Xin cảm ơn sự nhiệt tình của Ban Giám hiệu và các thầy, cô giáo bộ môn
Vật lý của trường THPT Triệu Sơn, Thanh Hóa đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi
trong thời gian học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, và những người thân đã động
viên chia sẽ cùng tôi trong quá trình học tập và làm luận văn.
Vì thời gian cũng như năng lực của bản thân còn nhiều hạn chế nên luận văn
khó tránh khỏi sai sót. Tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp quý báu từ
phía thầy cô và bạn đọc.
Nghệ An, tháng 6 năm 2015
Tác giả

Nguyễn Đức Tình

4

DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
1. DHGQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

2. ĐC

Đối chứng

3. GQVĐ

Giải quyết vấn đề

4. GV

Giáo viên

5. HS

Học sinh

6. TN

Thực nghiệm

7. BTVL

Bài tập vật lí


5

MỤC LỤC
Tên mục lục
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Danh mục cụm từ viết tắt trong luận văn
Mục lục
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
2. Mục đích nghiên cứu
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4. Giả thuyết khoa học
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
6. Phương pháp nghiên cứu
7. Đóng góp mới của đề tài
8. Cấu trúc luận văn
NỘI DUNG
Chương 1: Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí
1.1 Năng lực
1.1.1 Khái niệm năng lực
1.1.2 Các mức độ của năng lực
1.1.3 Phân loại năng lực
1.1.4 Vấn đề phát triển và bồi dưỡng năng lực
1.2 Cấu trúc của năng lực
1.2.1 Cấu trúc về năng lực

1.2.2 Năng lực chung trong dạy học vật lí
1.2.3 Năng lực thực nghiệm
1.2.4 Năng lực giải quyết vấn đề
1.3 Dạy học giải quyết vấn đề
1.3.1 Vấn đề, tình huống có vấn đề trong dạy học
1.3.2 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề
1.3.3 Các mức độ của dạy học GQVĐ
1.3.4 Dạy học giải quyết vấn đề trong môn học Vật lí THPT

Trang

1
2
2
2
2
3
3
4
5
5
5
6
7
7
8
8
8
10
10

11
11
14
16
20


6

1.4 Thực trạng sử dụng DHGQVĐ trong môn học Vật lí và bồi dưỡng
năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí
Kết luận chương 1
Chương 2. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy
học chương " Dao động và sóng điện từ "

26

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

28

2.1.1 Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng

28

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

29

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

31

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

35

Kết luận chương 2
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

74
76

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm

76

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm

76

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm

76

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

77

3.5 Nội dung thực nghiệm

77

3.6 Đánh giá kết quả thực nghiệm

78

3.6.1 Đánh giá định tính ( phân tích kết quả thực nghiệm )

78

3.6.2 Đánh giá định lượng ( chất lượng và hiệu quả thông qua xử lý số
liệu )

79

Kết luận chương 3

85

KẾT LUẬN CHUNG

86

27
28

7

88

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Giáo dục phổ thông có vị trí quan trọng trong hệ thống giáo dục. Giáo dục
phổ thông góp phần đào tạo nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa,
hiện đại hóa và hội nhập quốc tế của đất nước.
Trên Thế giới, các quốc gia đều tích cực đầu tư cho giáo dục. Phát triển
chương trình giáo dục theo hướng tiếp cận năng lực. Trong dạy học, nhiệm vụ hình
thành năng lực, bồi dưỡng phát triển năng lực cho người học là mục tiêu quan
trọng của giáo dục. Đó là điều kiện tiên quyết để có được một nguồn nhân lực chất
lượng cao làm việc trên mọi lĩnh vực kinh tế, xã hội,.. của mỗi quốc gia và thế
giới.
Giáo dục phổ thông nước ta từng bước đổi mới và đã đạt được những thành
tích đáng ghi nhận. Trong đó, việc đổi mới phương pháp giảng dạy đã được coi
trọng. Bên cạnh đó vẫn còn tồn tại những vấn đề chưa được giải quyết, như:
• Lối truyền thụ một chiều vẫn còn duy trì ở các cấp học, bậc học. Hoạt động
tự học của học sinh để tìm kiếm kiến thức, thực hành, phát hiện và giải quyết vấn
đề chưa được quan tâm. Vì thế tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh trong
quá trình học tập chưa được phát huy.
• Nội dung dạy học còn nặng tính hàn lâm, coi nhẹ việc rèn luyện kĩ năng
thực hành, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Học sinh chưa có điều kiện,
cơ hội trải nghiệm để mở rộng kiến thức, ứng dụng kiến thức và hoạt động sáng
tạo. Mối liên hệ giữa kiến thức vật lý được học ở nhà trường và những ứng dụng
của nó trong đời sống, kỹ thuật đa dạng và phong phú nhưng việc khai thác vào

dạy học còn hạn chế. Học sinh hiểu kiến thức không sâu, chỉ nhớ kiến thức một
cách máy móc, không có tính sáng tạo trong học tập.


8

• Đánh giá kết quả học tập còn thực hiện theo phương pháp truyền thống,
chủ yếu dựa vào kết quả các bài kiểm tra tập trung vào nội dung kiến thức mà chưa
đánh giá theo chuẩn năng lực của môn học.
Nhiệm vụ giáo dục của nước ta đang đặt ra: Cần phát triển chương trình giáo
dục theo hướng tiếp cận năng lực; Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát
huy tính tích cực, chủ động, phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo; Dạy
cho HS cách học, cách giải quyết vấn đề nhằm bồi dưỡng, phát triển năng lực học
tập.
Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục nói chung và môn học Vật lý nói
riêng, có ý nghĩa hết sức quan trọng trong nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực có
chất lượng cao đáp ứng nhu cầu kinh tế - xã hội của nước ta hiện nay.
Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu : Bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương "Dao
động và sóng điện từ" vật lí 12 trung học phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương
"Dao động và sóng điện từ" vật lý 12 trung học phổ thông dựa vào chiến lược dạy
học giải quyết vấn đề.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy học vật lí lớp 12 THPT
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập chương “Dao động
và sóng điện từ”

4. Giả thuyết khoa học
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.


9

5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu lí luận
Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài
5.2. Điều tra thực trạng
Điều tra năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học môn Vật lí ở
trường trung học phổ thông.
5.3. Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa về chương "Dao động và
sóng điện từ" Vật lý 12 .
5.4. Thiết kế một số tiến trình dạy học chương "Dao động và sóng điện từ" theo
định hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề.
5.5. Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài.
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 bằng 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


10

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 và Kết luận, luận văn có 03 chương:
Chương 1. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý
Chương 2. Bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS trong dạy học chương “ Dao động
và sóng điện từ ” vật lí 12 THPT
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


11

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG
DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1 Năng lực
1.1.1 Khái niệm năng lực [4], [19]
Trong tâm lý học hiện nay cũng có nhiều định nghĩa về năng lực: Theo P. A

Ruđich “ Năng lực là tính chất tâm – sinh lý của con người chi phối quá trình tiếp
thu các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hoạt động nhất
định. Từ định nghĩa này, khái niêm năng lực bao gồm các điều kiện tâm sinh lý
chi phối các hoạt động con người.
A.G Côvaliôp định nghĩa “ Năng lực là một tập hợp hoặc tổng hợp những
thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động và đảm bảo
cho hoạt động và đạt được những kết quả cao”.
N. X Lâytex cho rằng năng lực là những thuộc tính tâm lý của cá nhân là
điều kiện để hoàn thành tốt đẹp những loại hoạt động nhất định.
Hai định nghĩa trên đều nêu lên những thuộc tính của cá nhân đảm bảo điều
kiện cho hoạt động đó. Phạm Minh Hạc định nghĩa: “ Năng lực là những đặc điểm
tâm lý cá biệt, tạo thành điều kiện quy định tốc độ, chiều sâu, cường độ, của việc
tác động vào đối tượng lao động”. Định nghĩa này cho rằng năng lực là một yếu tố
tổ hợp trong một hoạt động cụ thể tạo thành những điều kiện để tác động vào đối
tượng lao động.
Từ định nghĩa về năng lực ta thấy giữa người này và người khác có những
năng lực khác nhau. Các dấu hiệu khác biệt về năng lực đó là:
a)

Khác biệt trong khuynh hướng hoạt động.


12

b) Khác biệt trong nhịp độ hoạt động và sự tiến bộ hoạt động, sự dễ dàng trong
hoạt động đó.
c)

Số lượng và chất lượng của kết quả hoạt động.

d) Tính chất độc lập và sáng tạo trong hoạt động.
Khuynh hướng là dấu hiệu đầu tiên và sớm nhất của những năng lực đang
hình thành. Khuynh hướng biểu hiện ở nguyện vọng và ý muốn của con người đối
với hoạt động nhất định ví dụ như trong các lĩnh vực hội hoạ, âm nhạc, toán học,
vật lý... nhiều khi nguyện vọng này xuất hiện rất sớm và có tính chất tự phát, say
mê trong những điều kiện không thuận lợi. Rõ ràng khuynh hướng cho ta biết
những tiền đề bẩm sinh nhất định đối với việc phát triển năng lực.
Người có năng lực về một hoạt động thuộc lĩnh vực nào đó thường bắt tay
vào thực hiện một hoạt động nào đó dễ dàng hơn người không có năng lực, sự tiến
bộ trong hoạt động đó rất nhanh về cường độ và độ sâu (chất lượng) hơn người
không có năng lực. Người có năng lực ở mức độ cao bao giờ cũng thể hiện được
tính độc lập và sáng tạo trong hoạt động.
Khi xét về bản chất của năng lực ta cần chú ý đến sự khác nhau giữa người
này và người khác về hiệu quả hoạt động.
Năng lực tạo điều kiện cho việc tiếp thu tri thức, kĩ năng, kĩ xảo. Nói đến
năng lực được hiểu bao gồm tri thức và kĩ năng của một con người.
1.1.2 Các mức độ của năng lực [19]
Trong từng lĩnh vực hoạt động, năng lực của từng người thể hiện khác nhau.
Sự phát triển năng lực có thể chia thành hai mức độ: năng lực tái tạo và năng lực
sáng tạo.
- Mức độ năng lực tái tạo của cá nhân thể hiện rõ khả năng của mình trong
việc đạt được kết quả đối với lĩnh vực kiến thức tiến hành và hoạt động theo mẫu
(do người khác hướng dẫn hoặc theo quá trình tái hiện).
- Mức độ năng lực sáng tạo, cá nhân có năng lực tạo ra các mới, cái độc đáo
với kết quả hoạt động cao. Như vậy, trong năng lực tái tạo có ít nhiều năng lực


13

sáng tạo và trong năng lực sáng tạo có ít nhiều năng lực tái tạo. Trong quá trình

hoạt động của con người có thể chuyển năng lực từ mức độ này sang mức độ khác
(có thể tăng hoặc giảm).
Người có năng lực ở mức độ đặc biệt cao được người ta gọi là tài năng và
thiên tài.
1.1.3 Phân loại năng lực [4], [19]
Có nhiều cách phân loại năng lực theo tiêu chí khác nhau, có thể có các loại
năng lực sau: năng lực chung và năng lực chuyên môn
- Năng lực chung là hệ thống những thuộc tính trí tuệ cá nhân đảm bảo cho cá
nhân nắm được tri thức và hoạt động một cách dễ dàng có hiệu quả có thể gọi năng
lực chung là năng lực trí tuệ (inteligence) năng lực này thể hiện ở chức năng tâm
lý. Ví dụ năng lưc phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, ghi nhớ, tưởng
tượng...
- Năng lực chuyên môn là hệ thống các thuộc tính cá nhân bảo đảm đạt được kết
quả cao trong nhận thức và trong sáng tạo của các lĩnh vực chuyên môn: âm nhạc,
hội hoạ, thể thao, văn học, khoa học, kĩ thuật công nghệ. Mỗi người đều có năng
lực chung và năng lực chuyên môn phát triển bổ sung lẫn nhau. Điều kiện quyết
định năng lực của cá nhân phụ thuộc vào hoạt động của cá nhân trong điều kiện
giáo dục của xã hội và chịu ảnh hưởng của nền văn hóa xã hội.
1.1.4 Vấn đề phát triển và bồi dưỡng năng lực
Năng lực của mỗi người phụ thuộc rất nhiều vào hoàn cảnh giáo dục, trong
đó mỗi người phải tự giác hoạt động. Muốn bồi dưỡng và phát triển năng lực cần
chú ý các điều kiện cơ bản sau:
- Cần chú ý đến sự khác biệt cá nhân về năng lực (trong dạy học phải phân hoá, cá
biệt hoá đối tượng học sinh).
- Tạo điều kiện tích cực tham gia các hoạt động là cách tốt nhất để hình thành năng
lực. Hình thành và phát triển năng lực cho học sinh không tách giáo dục và giáo


14

dưỡng (quan tâm về kiến thức - kĩ năng, phương pháp từng môn học - phương
pháp nhận thức, Phương pháp tự học)

1.2 Cấu trúc của năng lực
1.2.1 Cấu trúc về năng lực [19]
Năng lực gồm có 3 thành tố: kiến thức, kĩ năng và thái độ. Giữa các thành tố
của năng lực có mối quan hệ hữu cơ với nhau trong sự tác động để hình thành và
phát triển. Cấu trúc chung của năng lực có thể nhận thức theo sơ đồ sau:
Kĩ năng

Kiến thức

Năng lực

Thái độ

Nói đến năng lực, cần hiểu năng lực có nhiều tầng, bậc. Năng lực là một khái
niệm phức tạp về nội hàm. Trong khuôn khổ đề tài luận văn chúng tôi chỉ lựa chọn,
nghiên cứu một số nhóm thuộc năng lực chung và năng lực đặc thù (năng lực
chuyên biệt) trong dạy học vật lí
1.2.2 Năng lực chung trong dạy học vật lí [4]
● Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân:
- Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề ( đặc biệt theo con đường thực
nghiệm ).


15

- Năng lực sáng tạo ( đề xuất giả thuyết, thiết kế phương án kiểm tra giả thuyết, lựa
chọn phương án thí nghiệm tối ưu, giải bài tập sáng tạo...).

- Năng lực quản lý.
● Nhóm năng lực về quan hệ xã hội:
- Năng lực giao tiếp: sử dụng ngôn ngữ vật lý mô tả hiện tượng, lập luận, suy luận,
mô tả sơ đồ, mô hình thí nghiệm, vẽ - đọc đồ thị.
- Năng lực hợp tác: hoạt động học tập theo nhóm.
● Nhóm năng lực công cụ ( được hình thành trong quá trình hình thành 2 nhóm
năng lực trên ):
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông ( ICT ).
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ: lập luận, suy luận, trình bày ngôn ngữ nói - viết; sử
dụng bảng biểu, đồ thị mô hình.
- Năng lực tính toán: sử dụng công cụ toán học vào giải quyết bài tập vật lý.
Ví dụ: Tìm giá trị cực đại bằng bất đẳng thức, tam thức bậc 2..., vận dụng phép tính
vi phân, tích phân.


16

1.2.3 Năng lực thực nghiệm [4], [16], [18], [19]
Các thành tố của năng lực thực nghiệm, gồm:
KIẾN THỨC

KĨ NĂNG

- Kiến thức vật lý liên quan đến quá trình - Kĩ năng thiết kế phương án thí nghiệm
khảo sát, kiến thức về phương pháp - chế tạo dụng cụ thí nghiệm.
nghiên cứu vật lý.

- Kĩ năng lắp ráp thí nghiệm.

- Kiến thức về thiết bị, về an toàn.

- Kĩ năng sữa chữa các sai hỏng thông

- Kiến thức xử lý số liệu sai số.

thường.

- Kiến thức biểu diễn số liệu: bảng biểu - Kĩ năng quan sát hiện tượng ghi kết
đồ thị.

quả.
- Kĩ năng biểu diễn kết quả thí nghiệm
bằng đồ thị.
- Kĩ năng tính toán sai số.
- Kĩ năng trình bày kết quả, tự đánh giá.
THÁI ĐỘ
- Thái độ kiên nhẫn, trung thực, tỉ mĩ, hợp tác một cách tích cực

1.2.4 Năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập vật lí của HS dựa trên hai năng lực
thành tố chung: năng lực phát hiện “vấn đề” và năng lực giải quyết vấn đề. Năng
lực giải quyết vấn đề dựa vào việc giải quyết theo con đường thực nghiệm; theo
con đường lí thuyết, suy lí hoặc theo phương pháp mô hình. Tương ứng với cách


17

giải quyết vấn đề như vậy, ta có các năng lực thành tố (năng lực chuyên biệt) của
năng lực giải quyết vấn đề trong học vật lí: năng lực thực nghiệm, năng lực lí
thuyết (năng lực khái quát hóa các quan sát riêng lẻ đề xuất mô hình vật lí), năng

lực tính toán (tính toán, xử lí số liệu để suy ra kết quả từ mô hình vật lí)
1.3 Dạy học giải quyết vấn đề [1], [2], [3], [11], [18], [22]
Dạy học giải quyết vấn đề ( DHGQVĐ ) được coi là phương pháp tổng quát
về phương hướng dạy học tìm tòi. Tư tưởng cơ bản của phương pháp DHGQVĐ là
đưa quá trình học tập của người học về gần với quá trình tìm tòi, phát hiện, khám
phá của chính các nhà khoa học. Tư tưởng ấy được lý giải bằng quan điểm cho
rằng: không gì tốt hơn đưa người học vào chính quá trình tìm tòi, nghiên cứu có
hiệu quả của nhà khoa học.
DHGQVĐ đặc trưng bởi sự hiện diện của 2 yếu tố thành phần: tình huống có
vấn đề và giả thuyết để giải quyết vấn đề.
Theo V. Okôn, có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất,
là toàn bộ các hành động như: tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đặt vấn đề
( tập cho học sinh quen dần để tự làm lấy công việc này, chú ý giúp đỡ những điều
kiện cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề ), kiểm tra cách giải quyết đó và cuối
cùng chỉ đạo quá trình hệ thống hóa và cũng cố kiến thức thu nhận được.
Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ,
tích cực của học sinh, giúp cho học sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học
sâu sắc, vững chắc, đảm bảo sự phát triển trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của
học sinh trong quá trình học tập.
1.3.1 Vấn đề, tình huống có vấn đề trong dạy học
- Vấn đề: Có thể hiểu, “vấn đề”là một nhiệm vụ nhận thức mà người học không thể
giải quyết được bằng kiến thứcvà kinh nghiệm sẵn có của mình, nghĩa là không
thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết, mà phải tìm tòi sáng tạo để giải


18

quyết, khi giải quyết được thì người học đã đủ nhận thức được kiến thức, kỹ năng
mới.
Vấn đề chứa đựng câu hỏi, nhưng là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà

câu trả lời là một cái mới phải tìm tòi sáng tạo mới xây dựng được chứ không phải
là câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có.
- Tình huống có vấn đề:Tình huống vấn đề là tình huống mà khi học sinh tham gia
thì gặp khó khăn, học sinh ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và
cảm thấy với khả năng của mình thì hy vọng có khả năng 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 là một trạng thái tâm lý của chủ thể nhận thức khi vấp
phải một mâu thuẫn, một khó khăn cần giải quyết, có nhu cầu về một cái chưa biết,
về một cách thức giải quyết không có sẵn, đòi hỏi một sự tìm tòi tích cực sáng tạo.
Các kiểu tình huống có vấn đề thường dùng trong dạy học vật lí:
Khi học sinh được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ có
tiềm ẩn vấn đề mà học sinh đã đảm nhận, học sinh nhanh chóng nhận thấy sự bất
ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề xuất hiện, học sinh ở tình huống ( tình thế )
có thể thuộc một trong các kiểu tình huống ( tình thế ) như sau:
+ Tình huống 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,
tức là cần lựa chọn mô hình vận hành được.
+ Tình huống 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 huống bế tắc: Chủ thể ở trạng thái túng bí, khi chưa biết làm thế nào giải
quyết được khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết, tức là cần có mô hình mới.


19

+ Tình huống không phù hợp: Chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc 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 xem xét lại để có căn cứ lí lẽ thích hợp hơn, tức là cần có mô hình thích hợp
hơn.

+ Tình huống phán xét: Chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải 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 huống đối lập: Chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách
giải thích có vẻ lôgic nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ
đã được chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ lĩ lẽ đã chấp
nhận, tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức đã
có.
Tình huống có vấn đề được xác định bởi 3 thành tố: kiến thức đã có ở chủ
thể; nhu cầu nhận thức; đối tượng nhận thức.
Chủ thể cần có thêm hiểu biết mới về đối tượng nhận thức chưa có trong
kiến thức đã có của chủ thể. Để có một tình huống có vấn đề cần phải có mối quan
hệ xác định chứ không phải bất kỳ quan hệ nào giữa ba đai lượng trên. Đó là sự
xuất hiện mâu thuẫn khi kiến thức của chủ thể về đối tượng nhận thức không đủ để
thỏa mãn nhu cầu nhận thức. Phản ứng định hướng của chủ thể nhận thức xuất hiện
nhờ vào việc phân tích tình huống xảy ra. Sự phân tích đó giúp thiết lập được mối
quan hệ giữa kiến thức và kinh nghiệm đã có với những mối liên hệ bên trong đối
tượng nhận thức và kết quả hình thành được vấn đề hay đặt được vấn đề để giải
quyết. Nếu chủ thể nhận thức là học sinh, thì đó chính là vấn đề học tập.
Các điều kiện tạo ra tình huống có vấn đề: Trong tình huống có vấn đề phải
vạch ra được điều chưa biết, điều mới trong mối quan hệ với cái đã biết. Trong đó,
cái mới phải lọt vào nhu cầu mới biết nhận thức, tạo ra tính tự giác tìm tòi của học
sinh. Điều cần nhấn mạnh là khi tạo tình huống, giáo viên phải cân nhắc tỉ lệ hợp lý


20

giữa các đã biết và cái chưa biết. Tình huống đặt ra phải phù hợp với khả năng học
sinh
- Tình huống vấn đề cơ bản trong dạy học một kiến thức mới: Sự vận dụng hiểu

biết về tiến trình nhận thức khoa học vào dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi việc
dạy học mỗi kiến thức mới phải tổ chức được các tình huống học tập hữu hiệu.
Trong đó tương ứng với mỗi kiến thức mới cụ thể cần dạy, có một tình huống gọi
là "tình huống vấn đề cơ bản". Tình huống vấn đề cơ bản là tình huống mà ở đó
xuất hiện câu hỏi có tác dụng định hướng tư duy tìm tòi của chủ thể học, nhằm
trúng mục tiêu nội dung của kiến thức cần tìm kiếm. Việc xây dựng một kiến thức
mới thực chất là quá trình triển khai giải quyết tình huống cơ bản đó, có thể là một
quá trình chuyển liên tiếp từ tình huống này sang tình huống khác, trong đó có
"tình huống vấn đề cơ bản", việc giải quyết các tình huống đó cuối cùng đạt được
câu trả lời cho câu hỏi đặt ra ở tình huống cơ bản.
1.3.2 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề [11], [22]
Để phát huy đầy đủ vai trò của học sinh trong việc tự chủ hành động xây
dựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong tổ chức tình huống học tập và định
hướng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của học sinh, cũng như phát huy vai trò
của tương tác xã hội ( của tập thể học sinh ) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá
nhân, đồng thời cho học sinh làm quen với quy trình xây dựng, bảo vệ cái mới
trong nghiên cứu khoa học. Tiến trình dạy học này gồm các pha như sau:
Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức phát biểu vấn đề.
Giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề, hướng dẫn học sinh
quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ.
Học sinh ý thức được nhiệm vụ khó khăn ( vấn đề xuất hiện ). Dưới sự hướng dẫn
của giáo viên vấn đề được chính thức diễn đạt.
Pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi, giải quyết vấn đề.


21

Học sinh làm việc độc lập và trao đổi trong nhóm về cách giải quyết vấn đề, kết
quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, hoàn thiện tiếp. Dưới sự hướng dẫn của giáo
viên, hành động của học sinh được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức

khoa học và thông qua các tình huống thứ cấp khi cần.
Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hóa vận dụng tri thức mới.
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được.
- Giáo viên chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới.
- Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng
Sơ đồ các pha DHGQVĐ phỏng theo tiến trình GQVĐ trong nghiên cứu khoa học
Pha thứ nhất:
Chuyển giao
nhiệm vụ, bất
ổn hóa tri
thức, phát
biểu vấn đề
Pha thứ 2:
Học sinh
hành động
độc lập tự
chủ, trao đổi
tìm tòi giải
quyết vấn đề
Pha thứ 3:
Tranh luận,
thể chế hóa,
vận dụng tri
thức mới

1. Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

2. Phát biểu vấn đề bài toán

3. Giải quyết vấn đề: Suy đoán thực hiện giải pháp

4. Kiểm tra, xác nhận kết quả: Xem xét sự phù hợp
của lý thuyết

5. Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả.

6. Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ
đặt ra tiếp theo.

Hình a. Sơ đồ các pha của tiến trình DHGQVĐ
Hình b. Sơ đồ tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học


22

1.3.3 Các mức độ của dạy học GQVĐ [11], [22]
Dạy học giải quyết vấn đề thực hiện ở 3 mức độ cao thấp khác nhau, tùy theo
trình độ tham gia của học sinh vào việc giải quyết các bài toán nhận thức.
Mức độ

HS chứng kiến

HS tham gia trực tiếp

Mức độ 1: nêu Tất cả các giai đoạn Tiếp nhận câu hỏi nhận thức, trạng thái
vấn đề

của chu trình nhận tâm lý nhận thức: mong muốn có niềm
thức sáng tạo vật lý

tin giải quyết vấn đề.

Mức độ 2: tìm Quá trình tìm tòi vấn - Suy đoán giả thuyết
tòi một phần

đề, thí nghiệm kiểm - Suy luận lôgic từ giả thuyết tuyên đoán
tra.
hiện tượng mới.
- Xây dựng phương án thí nghiệm, kiểm
tra giả thuyết/hệ quả giả thuyết.
- Quan sát ghi nhận kết quả.
- Xử lý số liệu thí nghiệm.
- Khái quát hóa rút ra kết luận.
- Ghi nhận tri thức mới.
- Vận dụng tri thức mới.

Mức
nghiên

độ

3: Quá trình tìm tòi vấn Tất cả các giai đoạn của chu trình nhận
cứu đề

thiết kế sáng
tạo

thức sáng tạo vật lý

23

● Mức độ 1: Trình bày nêu vấn đề
Đòi hỏi giáo viên thực hiện toàn bộ quy trình của dạy học giải quyết vấn đề.
Dạy học gải quyết vấn đề ở mức độ 1 - trình bày nêu vấn đề trong bài học xây
dựng tri thức mới:
Ở mức độ trình bày nêu vấn đề, giáo viên đặt học sinh vào tình huống có vấn
để học sinh được kích thích về nhu cầu và hứng thú nhận thức, sau đó giáo viên
tiến hành giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý để xây dựng tri thức
mới. Trong quá trình theo dõi sự giải quyết vấn đề của giáo viên, học sinh chứng
kiến, trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn đề, suy nghĩ trả lời thầm
những câu hỏi mà giáo viên nêu ra, cũng có thể kết hợp mức độ 1 với mức độ 2 để
học sinh trả lời các câu hỏi của giáo viên, để từng bước giải quyết vấn đề, đề xuất
giả thuyết, xây dựng phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm là do giáo viên
trực tiếp thực hiện.
Yêu cầu của mức độ 1:
+ Phải xây dựng tình huống có vấn đề
+ Học sinh phải trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn đề để tìm
ra tri thức mới. Tri thức mới là kết quả của tiến trình giải quyết vấn đề chứ không
phải là đưa ra dưới dạng thông báo
Sử dụng dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 1 trong các trường hợp sau
đây:
+ Nội dung kiến mới quá khó mà học sinh không đủ năng lực tham gia trực
tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình giải quyết vấn đề.
+ Thiết bị thí nghiệm không đáp ứng yêu cầu dạy học.
+ Nội dung kiến thức trong tiết học lớn, không có điều kiện về mặt thời gian
để huy động sự tham gia của học sinh vào tiến trình giải quyết vấn đề.


24

Ưu, nhược điểm của dạy học ở mức độ trình bày nêu vấn đề
- Ưu điểm:
+ Không đòi hỏi nhiều thời gia, có thể áp dụng cho hầu hết các đề tài học tập.
+ Gây cho HS hứng thú trong học tập.
+ Rèn luyện cho HS trí nhớ, tái hiện lại quá trình giải quyết vấn đề theo algôrit
mẫu của GV.
- Nhược điểm:
+ Tạo thói quen cho HS tư tưởng ỷ lại, chưa thực sự chủ động trong quá trình
học tập
+ Chưa giúp HS có đủ điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến
hành lập kế hoạch GQVĐ, chưa rèn luyện được kỹ năng thực hành vật chất và trí
tuệ.
● Mức độ thứ 2: Tìm tòi nghiên cứu một phần ( từng phần )
GV và HS cùng nhau thực hiện toàn bộ quy trình của phương pháp dạy học
giải quyết vấn đề. Đó là đàm thoại Ơrixtic.
Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 2 – mức độ tìm tòi một phần trong bài
học xây dựng tri thức mới:
Ở mức độ này vai trò của học sinh tăng lên trong việc giải quyết vấn đề nhận
thức, do có sự đảm bảo về các điều kiện sau:
+ Tri thức và kinh nghiệm của học sinh cho phép học sinh tham gia nêu các
giả thuyết khác nhau về vấn đề nghiên cứu, phân tích loại bỏ các giả thuyết thiếu
căn cứ, thảo luận xây dựng phương án thí nghiệm...
+ Thiết bị dạy học cho phép thực hiện thí nghiệm nghiên cứu khảo sát hoặc thí
nghiệm nghiên cứu minh họa hoặc thí nghiệm đồng loạt.


25

+ Nội dung kiến thức phù hợp về mặt thời gian trong giới hạn cho phép của

tiết học.
Ưu nhược điểm khi dạy học ở mức độ tìm tòi nghiên cứu từng phần
- Ưu điểm:
+ Có khả năng giúp cho HS thu được kinh nghiệm kinh nghiệm sáng tạo, phát
huy được năng lực tư duy độc lập.
+ Gây cho HS hứng thú nhận thức, tìm tòi, tránh được tư tưởng ỷ lại, cách học
thụ động và hình thức.
- Nhược điểm:
+ Đòi hỏi nhiều thời gian và không phải lúc nào cũng áp dụng được.
+ Chưa cho phép HS có điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến
hành toàn bộ kế hoạch GQVĐ trọn vẹn.
● Mức độ thứ 3: Tìm tòi nghiên cứu sáng tạo ( nghiên cứu, thiết kế, sáng
tạo )
Đòi hỏi để học sinh tự lực thực hiện toàn bộ quy trình của dạy học giải quyết
vấn đề. Đó là phương pháp nghiên cứu vấn đề hay nghiên cứu Ơrixtic.
Đây là mức độ cao nhất của DHGQVĐ. Ở mức độ này thì sự tự lực của HS là
chủ yếu, sự hướng dẫn và chỉ đạo của GV có tính chất định hướng và có tính chất
gián tiếp cao.
Sau khi HS đã ý thức được vấn đề đặt ra ( do GV hướng dẫn hoặc cao hơn nữa
là HS tự lực đề xuất được vấn đề ), HS tự mình vạch kế hoạch tìm tòi, xây dựng giả
thuyết, phương án kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát kiểm tra thí nghiệm, phân
tích kết quả thí nghiệm, khái quát hóa, rút ra kết luận ...
Ưu, nhược điểm dạy học ở mức độ tìm tòi nghiên cứu sáng tạo
- Ưu điểm: