LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc tới
PGS.TS Lê Khắc Thành - người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, giúp đỡ, dạy bảo,
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành
luận văn tốt nghiệp. Thầy đã cho tôi được tiếp cận và nghiên cứu những vấn đề mới
rất thiết thực và bổ ích có thể áp dụng trong thực tế. Tôi đã học hỏi được rất nhiều ở
Thầy phong cách làm việc, cũng như phương pháp nghiên cứu khoa học.
Tôi chân thành cảm ơn Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Phòng sau Đại học,
các Thầy Cô trong khoa Công nghệ thông tin, những người đã trang bị cho tôi rất
nhiều kiến thức chuyên ngành, cũng như sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của Thầy Cô
đối với tôi trong suốt quá trình học tập, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành
luận văn. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Nguyễn Chí Trung
đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu khoa học. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn
ban giám hiệu, tất cả các giáo viên trong tổ Toán - Tin, tập thể lớp 11A1, 11A2,
11A3, 11C1, 11C4 Trường THPT A Duy Tiên – Hà Nam đã tạo điều kiện và nhiệt
tình giúp đỡ tôi có thể hoàn thành tốt phần thực nghiệm của luận văn này.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn Bố, Mẹ, các anh chị và tất cả các bạn bè đã động
viên, khích lệ để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình. Trong quá trình nghiên cứu,
tôi đã cố gắng hết mình nhưng vẫn không tránh khỏi những khiếm khuyết. Tôi rất
mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của Thầy Cô và các bạn.
Hà Nội, tháng 10 - 2015
Học viên
Trương Thị Thắm
1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
VIẾT TẮT
CNTT & TT
GDĐT
GDPT
THPT
SGK
GV
HS
PPDH
QTDH
HĐ
GQVĐ
PH & GQVĐ
NL GQVĐ
KTĐG
VIẾT ĐẦY ĐỦ
Công nghệ thông tin và truyền thông
Giáo dục và đào tạo
Giáo dục phổ thông
Trung học phổ thông
Sách giáo khoa
Giáo viên
Học sinh
Phương pháp dạy học
Quá trình dạy học
Hoạt động
Giải quyết vấn đề
Phát hiện và giải quyết vấn đề
Năng lực giải quyết vấn đề
Kiểm tra, đánh giá
2
DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH
Sơ đồ
1.1
2.1
2.2
2.3
Bảng
3.1
Tên
Mối quan hệ giữa đánh giá NL GQVĐ, NL GQVĐ và QTDH
“Cấu trúc rẽ nhánh và lặp”
HĐ cấu trúc rẽ nhánh if- then
HĐ cấu trúc rẽ nhánh if-then-else
HĐ cấu trúc lặp while-do
Tên
Kiểm định giả thuyết thống kê thang đo mức vận dụng của hai
nhóm lớp
Hình
Tên
1.1 Quan hệ dạy học điều kiện hóa cổ điển
1.2 Mô hình học tập theo thuyết nhận thức
Năng lực được hình thành và phát triển khi vận dụng kiến
1.3
thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết tình huống thực tiễn
1.4 Các thành phần NL GQVĐ của HS
Mối liên hệ giữa quy trình dạy học với NL GQVĐ trong dạy
2.1
học cấu trúc rẽ nhánh và lặp
Lược đồ chung khi dạy học “Cấu trúc rẽ nhánh và lặp” nhằm
2.2
góp phần phát triển NL GQVĐ của HS
Đánh giá HĐ dạy học của GV ở nhóm 1 (89 HS) khi dạy học
3.1
theo định hướng nội dung
Đánh giá HĐ dạy học của GV ở nhóm 2 (139 HS) khi dạy học
3.2
theo định hướng phát triển NL GQVĐ
Đánh giá kết quả học tập của HS ở nhóm 1 (89 HS) khi dạy
3.3
học theo định hướng nội dung
Đánh giá kết quả học tập của HS ở nhóm 2 (139 HS) khi dạy
3.4
học theo định hướng phát triển NL GQVĐ
Đánh giá kết quả học tập giữa các lớp của nhóm 2 khi dạy học
3.5
theo định hướng phát triển NL GQVĐ
DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục
Tên
2.1
HĐ nhóm nhỏ
Giáo án 1: “Cấu trúc for-do” – dạy học theo định hướng nội
3.1
dung
3
3.2
3.3
3.4
3.5
Giáo án 2: “Cấu trúc for-do” – dạy học theo định hướng phát
triển NL GQVĐ
Phiếu lấy ý kiến của HS về việc giảng dạy của GV – PPDH
Phiếu lấy ý kiến của HS về việc giảng dạy của GV – Chất
lượng học tập chung
Phiếu lấy ý kiến của HS về việc giảng dạy của GV – Chất
lương học tập của các lớp thực nghiệm
4
MỤC LỤC
5
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cuộc cách mạng thông tin đang ảnh hưởng sâu sắc đến mọi lĩnh vực trong đời
sống kinh tế, văn hóa và xã hội. Nhân loại đang chuyển từ nền văn minh công
nghiệp sang nền văn minh thông tin. Hòa nhịp cùng sự phát triển của thế giới, Công
nghệ thông tin và truyền thông (CNTT-TT) đang được ứng dụng vào mọi lĩnh vực
đời sống, xã hội, khoa học của đất nước ta. Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh
tế, xã hội của thời đại mới, Tin học đã trở thành môn học chính thức ở trường phổ
thông, đóng vai trò chính trong việc trang bị cho học sinh (HS) - những công dân
của thời đại thông tin những tri thức cơ bản của ngành khoa học Tin học.
Trong giáo dục phổ thông (GDPT), Luật giáo dục nêu rõ: "Phương pháp
GDPT phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS, phù hợp với
đặc điểm của từng lớp học, từng môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn
luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại
niềm vui, hứng thú học tập cho HS” (Luật giáo dục sửa đổi 2009, Điều 28.2). Nghị
quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI cũng đề ra mục tiêu về đổi mới căn bản, toàn
diện Giáo dục và Đào tạo (GDĐT), đó là: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp
dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận
dụng kiến thức kĩ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều,
ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ
sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực.
Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các
hoạt động (HĐ) xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng
CNTT - TT trong dạy và học”. Đặc biệt, trong chiến lược giáo dục giai đoạn 2011 –
2020 ban hành kèm theo quyết định 711/QĐ – TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng
Chính phủ yêu cầu: “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) và đánh giá
kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động,
sáng tạo và năng lực tự học của người học”. Thực hiện theo đường lối, quan điểm
chỉ đạo của Đảng và nhà nước, những năm gần đây toàn ngành GDĐT đang nỗ lực
6
đổi mới PPDH và kiểm tra, đánh giá (KTĐG) theo hướng phát huy tính tích cực,
chủ động, sáng tạo trong học tập của HS và được ghi nhận qua nhiều HĐ. Trong đó,
phải kể đến các HĐ như: “Đổi mới sinh hoạt chuyên môn dựa trên nghiên cứu bài
học”; “Mô hình trường học đổi mới đồng bộ PPDH và KTĐG kết quả học tập của
HS”; “phương pháp bàn tay nặn bột”; “ra đề thi theo ma trận đề kiến thức – thang
đo nhận thức”; “Tổ chức các đợt đánh giá HS trên phạm vi toàn quốc tham gia các
kì đánh giá HS phổ thông quốc tế (PISA)”. Những HĐ này đã thu được những kết
quả bước đầu như: Đông đảo giáo viên (GV) đã nhận thức đúng đắn sự cần thiết của
đổi mới PPDH và KTĐG; HS ngày càng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động
và sáng tạo trong học tập; Nhận thức của các cấp quản lý giáo dục đã có chuyển
biến tích cực, HĐ đổi mới PPDH và KTĐG ở các trường phổ thông ngày càng đi
vào thực chất.
Bên cạnh những kết quả đạt được, việc đổi mới PPDH và KTĐG trong trường
phổ thông vẫn còn nhiều hạn chế, đó là: Trong những năm qua, chương trình GDPT
được xây dựng theo “định hướng nội dung” chú trọng việc trang bị cho HS những
tri thức khoa học của từng môn học mà chưa chú trọng đúng mức đến việc rèn
luyện khả năng vận dụng tổng hợp tri thức đã được trang bị vào giải quyết tình
huống thực tiễn. Có thể nói, chương trình “định hướng nội dung” trang bị kiến thức,
kĩ năng, thái độ cho HS theo hướng biết cái gì mà chưa chú trọng đúng mức đến
việc giúp HS làm được gì từ những điều đã biết. Bên cạnh đó, HĐ KTĐG chủ yếu dựa
trên việc tái hiện tri thức mà chưa chú trọng vào khả năng vận dụng tri thức trong thực
tiễn. Việc kiểm tra giữa học kỳ và cuối học kỳ chưa đủ để đánh giá cả quá trình học tập
của HS. Chương trình giáo dục này không còn thích hợp, không đáp ứng được yêu cầu
ngày càng cao của xã hội và thị trường lao động đối với người lao động về khả năng
hành động, khả năng sáng tạo và tính năng động. Vì vậy, GDPT nước ta đang thực
hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang chương trình giáo
dục “định hướng năng lực”. Nghĩa là từ chỗ quan tâm HS học được cái gì đến chỗ
quan tâm HS biết làm gì từ những kiến thức, kĩ năng đã học.
Trong đổi mới GDPT theo định hướng phát triển năng lực, nhiều nước trên thế
giới rất quan tâm đến phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) cho HS
7
thông qua các môn học như TS. Raja Roy Singh (1994) đã nói rằng: “Để đáp ứng
được những đòi hỏi mới được đặt ra do sự bùng nổ kiến thức và sáng tạo ra kiến
thức mới, cần thiết phải phát triển năng lực tư duy, năng lực phát hiện và giải quyết
vấn đề (PH & GQVĐ) một cách sáng tạo...Các năng lực này có thể quy gọn là NL
GQVĐ”; Meyer, Eric (1992) cũng đã đưa ra kiến nghị coi: “PH & GQVĐ là một
trong bảy năng lực then chốt của GDPT”. Ở Việt Nam, Bộ GDĐT (2015) đã đưa ra
tám năng lực chung cần đạt được ở GDPT, trong đó có NL GQVĐ. Đặc biệt, trong
định hướng dạy học tích hợp và liên môn, NL GQVĐ được chú trọng phát triển.
Hơn nữa, NL GQVĐ liên quan đến phát triển tư duy cho HS – một trong những
mục tiêu quan trọng của giáo dục Tin học nói riêng và giáo dục các môn học khác
nói chung ở trường trung học phổ thông (THPT). Vì vậy để chuẩn bị cho HS có
được một hệ thống năng lực và giá trị, đặc biệt là khả năng thích ứng và hành động,
mà hạt nhân là biết tiếp cận PH & GQVĐ một cách sáng tạo, mỗi GV cần đổi mới
PPDH mà theo đó NL GQVĐ của HS được góp phần phát triển. Bên cạnh đó,
KTĐG cũng phải thay đổi tương ứng với mục đích dạy học theo định hướng phát
triển NL GQVĐ cho HS, cụ thể sử dụng bộ công cụ KTĐG được thực hiện theo
phương pháp định hướng phát triển NL GQVĐ.
Tình huống có rẽ nhánh và lặp là tình huống thường xuyên trong đời sống
thực tiễn. Để giải quyết những tình huống thực tiễn này dựa vào máy tính, ngôn ngữ
lập trình nào cũng được trang bị cấu trúc rẽ nhánh và lặp. Trong môn Tin học lớp
11 THPT trình bày nội dung dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp của ngôn ngữ lập
trình Pascal nên rất thuận lợi để phát triển cho HS khả năng vận dụng kiến thức cấu
trúc rẽ nhánh và lặp vào giải quyết những tình huống rẽ nhánh và lặp của thực tiễn.
Nhằm góp phần thực hiện chủ trương chuyển sang dạy học phát triển năng lực
của HS, chuẩn bị cho triển khai dạy học theo chương trình GDPT mới, luận văn
chọn đề tài: “Dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp theo định hướng phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho học sinh”. Trong luận văn, năng lực được định hướng
phát triển cho HS ở đây chủ yếu là NL GQVĐ. “Dạy học” ở đây được hiểu theo
nghĩa đầy đủ bao gồm cả dạy học và KTĐG theo định hướng năng lực cần phát
triển cho HS (NL GQVĐ).
8
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu và đề xuất cách thức vận dụng một số phương pháp và kĩ thuật
dạy học đặc biệt là “PH & GQVĐ” vào dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp trong môn
Tin học lớp 11 THPT theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS.
3. Đối tượng nghiên cứu
PPDH “Cấu trúc rẽ nhánh và lặp” theo định hướng phát triển NL GQVĐ
cho HS.
4. Giả thiết khoa học
Nếu dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp trong chương trình Tin học lớp 11 THPT
theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS thì sẽ góp phần phát triển NL GQVĐ
của HS.
5. Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở khoa học và lý luận về NL GQVĐ của HS trong dạy học cấu trúc
-
rẽ nhánh và lặp.
Tìm hiểu chủ chương đổi mới căn bản toàn diện GDPT.
Tìm hiểu một số phương pháp và kĩ thuật dạy học đặc biệt là “PH & GQVĐ”.
Tìm hiểu thực tiễn dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp của môn Tin học lớp 11 THPT
-
hiện nay.
Đề xuất PPDH “Cấu trúc rẽ nhánh và lặp” theo định hướng phát triển NL GQVĐ
-
cho HS.
Xây dựng giáo án chủ đề dạy học cấu trúc lặp for-do trong sách giáo khoa (SGK)
-
Tin học lớp 11 THPT theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS.
Thực nghiệm sư phạm chủ đề đã soạn tại một trường THPT. Từ đó đưa ra các nhận
xét, đánh giá và hướng nghiên cứu tiếp theo.
6. Phạm vi nghiên cứu
6.1 Khách thể nghiên cứu
- HS lớp 11 THPT.
6.2 Thời gian nghiên cứu
- Bắt đầu từ tháng 09/2014 – 10/2015.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1 Nghiên cứu lý luận
-
Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và Nhà nước, văn kiện của Bộ GDĐT về giáo
dục định hướng phát triển năng lực của HS, đặc biệt là NL GQVĐ.
9
-
Nghiên cứu những vấn đề liên quan đến dạy học định hướng phát triển NL GQVĐ
cho HS trong dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp ở các lĩnh vực: Triết học, tâm lý học
và giáo dục học.
-
Nghiên cứu các công trình như sách, bài báo nước ngoài đã thu thập liên quan đến
nội dung đề tài.
-
Nghiên cứu các tài liệu chuyên môn như giáo trình, bài giảng về PPDH đại cương
và chuyên ngành, SGK, sách bài tập và sách tham khảo môn Tin học 11 THPT.
-
Nghiên cứu phương pháp KTĐG theo định hướng phát triển NL GQVĐ của
HS.
-
Nghiên cứu các tài liệu viết về lý luận dạy học hiện đại và các tài liệu khác liên
quan để làm sáng tỏ đề tài.
7.2 Điều tra
-
Tiến hành trao đổi, tham khảo ý kiến các đồng nghiệp có kinh nghiệm, tìm hiểu
thực tế: Thuận lợi, khó khăn việc dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp trong ngôn ngữ
lập trình ở môn Tin học 11 THPT.
7.3 Quan sát
- Tiến hành dự giờ, thăm lớp các GV Tin học giảng dạy và quan sát việc dạy học hiện
tại, dạy học theo định hướng phát triển NL GQVĐ của HS.
7.4 Thực nghiệm sư phạm
-
Nghiên cứu qui trình thực nghiệm sư phạm để áp dụng tiến hành triển khai thực
nghiệm PPDH “Cấu trúc rẽ nhánh và lặp” theo định hướng phát triển NL QGVĐ
của HS đã nghiên cứu tại trường THPT.
7.5 Thống kê toán học
-
Thống kê kết quả sau thực nghiệm và khảo sát của các lớp giảng dạy (thực nghiệm
giảng dạy 3 lớp 11 ban khoa học tự nhiên và 2 lớp 11 ban khoa học cơ bản, kết hợp
-
với khảo sát bằng phiếu thăm dò ở các lớp giảng dạy).
Ứng dụng công nghệ thông tin và toán học xác xuất thống kê để phân tích và xử lý
số liệu nghiên cứu.
8. Cấu trúc khóa luận
MỞ ĐẦU
10
Chương I: Cơ sở lý thuyết và thực tiễn.
Trình bày các vấn đề cơ sở lý thuyết về NL GQVĐ trong dạy học cấu trúc rẽ
nhánh và lặp; một số phương pháp và kĩ thuật dạy học đặc biệt là “PH & GQVĐ”,
cơ sở thực tiễn của đề tài.
Chương II: Dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp theo định hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề cho HS
Trình bày cách thức vận dụng một số phương pháp và kĩ thuật dạy học đặc
biệt là “PH & GQVĐ” trong dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp theo định hướng phát
triển NL GQVĐ của HS.
Chương III: Thực nghiệm sư phạm
Trình bày các nội dung: Mục đích, nội dung, phương pháp thực nghiệm; Mô tả
trường, lớp thực nghiệm; Mô tả quá trình thực nghiệm; Kết luận về kết quả thực
nghiệm và các nhận xét.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
11
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN
1.1.
CƠ SỞ KHOA HỌC
1.1.1. Cơ sở pháp lý
Từ những năm cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI đến nay, Đảng và nhà nước ta
đã ban hành nhiều văn bản mang tính định hướng cho công cuộc đổi mới giáo dục
nước nhà, đặc biệt thể hiện rõ quan điểm dạy học lấy người học làm trung tâm để
đào tạo những con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo. Trong đó, phải kể
đến các văn bản như:
-
Luật giáo dục (2005) quy định: “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” (Điều 2).
-
Hội nghị lần thứ hai ban chấp hành trung ương khóa VIII nêu rõ: “Cuộc cách mạng
về phương pháp giáo dục hướng vào người học, rèn luyện và phát triển khả năng
suy nghĩ, khả năng giải quyết vấn đề (GQVĐ) một cách năng động, độc lập, sáng
tạo ngay trong quá trình học tập ở nhà trường phổ thông. Áp dụng những phương
pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo, NL GQVĐ”.
-
Nghị quyết Hội nghị trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện GDĐT yêu
cầu:
•
“Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền
thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, Tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận
dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích
học tập suốt đời. Hoàn thành việc xây dựng chương trình GDPT giai đoạn sau
năm 2015”.
• “…Dạy ngoại ngữ và Tin học theo hướng chuẩn hóa, thiết thực, bảo đảm năng lực
sử dụng của người học…”.
-
Nghị quyết 44/NQ - CP, ngày 09/06/2014 ban hành chương trình hành động của
Chính phủ thực hiện nghị quyết 29 – NQ/TW ngày 04/11/2013 xác định: “Đổi mới
12
hình thức, phương pháp thi, KTĐG kết quả giáo dục theo hướng đánh giá năng lực
của người học; kết hợp đánh giá cả quá trình với đánh giá cuối kỳ học, cuối năm
học theo mô hình của các nước có nền giáo dục phát triển”.
Những văn bản chỉ đạo trên cho thấy các yêu cầu của Đảng và nhà nước về
mục tiêu giáo dục hướng tới phát triển năng lực của HS, trong đó có NL GQVĐ đã
được quan tâm và thể hiện rõ rệt. Hơn nữa, môn Tin học cũng được chú trọng hơn
trong đổi mới căn bản toàn diện giáo dục bởi vì đặc thù của bộ môn là đòi hỏi tư
duy và thực hành nhiều nên việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực của
HS là rất cần thiết, đặc biệt là NL GQVĐ. Vì vậy, mỗi GV cần đổi mới PPDH mà
theo đó NL GQVĐ của HS được góp phần phát triển. Để có được PPDH “Cấu trúc
rẽ nhánh và lặp” theo định hướng phát triển NL GQVĐ của HS, trước hết cần phải
dựa vào cơ sở triết học.
1.1.2. Cơ sở triết học
Triết học là cơ sở phương pháp luận của mọi khoa học, trong đó có PPDH
Tin học.
Triết học duy vật biện chứng cung cấp cho ta phương pháp nghiên cứu
đúng đắn: Xem xét những hiện tượng giáo dục trong quá trình phát triển và trong
mối liên hệ phụ thuộc lẫn nhau, trong sự mâu thuẫn thống nhất và sự biến đổi giữa
lượng và chất,…
Theo quy luật mâu thuẫn và thống nhất của triết học duy vật biện chứng:
“Mâu thuẫn là nguồn gốc, động lực của sự phát triển”. Hơn nữa, trong tri thức của
HS luôn tồn tại mâu thuẫn giữa những điều đã biết với yêu cầu đặt ra vào thời điểm
dạy học. Vì vậy, để góp phần phát triển NL GQVĐ trong dạy học cấu trúc rẽ nhánh
và lặp thì HS phải được đặt trước mâu thuẫn, đó là mâu thuẫn giữa tri thức đã biết
về ngôn ngữ lập trình với nhiệm vụ cần thực hiện là giải quyết tình huống có rẽ
nhánh và lặp dựa vào máy tính.
Ví dụ: Mâu thuẫn được đặt ra cho HS khi GV yêu cầu viết chương trình tính
tiền taxi phải trả cho X km đã đi và T giờ chờ được nhập vào từ bàn phím của một
khách hàng đi trên xe Vios 5 chỗ - Taxi Mai Linh, biết:
13
-
0.8 km đầu giá 14.000 đồng.
Km tiếp theo đến km thứ 31: 14.900 đồng/km.
Từ km thứ 31 trở đi: 11.700 đồng/km.
Giá chờ: 30.000 đồng/giờ.
Nếu giải quyết được mâu thuẫn tức là HS vượt qua được khó khăn phủ định
cái trước đây mà HS chưa biết. Điều này phù hợp với quy luật phủ định trong triết
học. Bởi vì quy luật này cho rằng: Phủ định là chỉ sự thay thế sự vật, hiện tượng này
bằng sự vật, hiện tượng khác trong quá trình vận động và phát triển.
Ví dụ: Khi được GV dạy về cấu trúc rẽ nhánh và lặp, HS biết vận dụng các
cấu trúc này để viết chương trình giải quyết các tình huống có rẽ nhánh và lặp mà
trước đây các em chưa biết cách giải.
Đặc biệt, khi giải quyết được mâu thuẫn, HS có thêm kiến thức, kĩ năng mới,
phát triển thêm một bước trên con đường tự hoàn thiện mình và sẵn sàng tiếp
nhận mâu thuẫn khác ở mức độ tương tự hoặc cao hơn, như vậy HS đã có thay
đổi về chất trong tư duy. Đây cũng chính là quy luật “lượng đổi thì chất đổi và
ngược lại”: Sự thay đổi về lượng đến một giới hạn nhất định nào đó sẽ dẫn đến
sự thay đổi về chất và ngược lại. Quá trình này diễn ra liên tục tạo thành phương
thức cơ bản, phổ biến của quá trình vận động và phát triển của sự vật trong tự
nhiên, xã hội và tư duy.
Ví dụ: Khi dạy cho HS những kiến thức về cấu trúc rẽ nhánh và lặp (lượng) để
giải quyết các tình huống có rẽ nhánh và lặp dựa vào máy tính, đến một lúc nào đó
HS biết viết chương trình giải quyết được lớp các bài toán có rẽ nhánh và lặp (chất).
Vì vậy, khi dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp nhằm góp phần phát triển NL
GQVĐ của HS, GV phải đặt HS trước mâu thuẫn. Nghĩa là đặt các em vào tình
huống có rẽ nhánh và lặp cần giải quyết dựa vào máy tính. Việc tạo ra các mâu
thuẫn còn phù hợp với quan điểm của tâm lí học.
1.1.3. Cơ sở tâm lí học
Theo các nhà tâm lí học: “Con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi nảy sinh
nhu cầu nhận thức”. Vì vậy, trong học tập HS chỉ tư duy tích cực khi đứng trước
mâu thuẫn cần giải quyết. Tạo ra các mâu thuẫn là tạo ra sự mất cân bằng trong
nhận thức của HS, GQVĐ được đặt ra với HS.
HS có thể tái lập những điều đã biết trước đây để GQVĐ thông qua đó làm
tăng trưởng cấu trúc nhận thức đã biết hoặc HS có thể tiếp nhận kiến thức mới từ
14
GV, sau đó sẽ tái lập những điều đã biết trước đây với những điều vừa mới được
biết để GQVĐ thông qua đó biến đổi cấu trúc nhận thức đã có, tạo ra cấu trúc mới.
Đây cũng chính là lý thuyết kiến tạo trong triết học duy vật biện chứng: Học tập là
quá trình hình thành và phát triển các sơ đồ nhận thức thông qua HĐ đồng hóa và
điều ứng nhằm tạo lập trạng thái cân bằng thích nghi giữa người học với môi
trường. Người học tích cực, sáng tạo và chủ động xây dựng kiến thức của bản thân
dựa trên những kinh nghiệm đã có và tương tác với môi trường học tập. Theo
J.Piaget (1997):
-
Sơ đồ nhận thức: Là kinh nghiệm mà người học tích lũy được trong mỗi giai đoạn
-
học tập nhất định.
Đồng hóa: Là quá trình người học tái lập lại một số đặc điểm của đối tượng nhận
thức, đưa chúng vào các sơ đồ đã có. Đồng hóa không làm thay đổi (phát triển)
nhận thức mà chỉ làm tăng trưởng cái đã biết.
Ví dụ: Sau khi HS được học về cấu trúc if-then và biết cách viết chương trình
giải quyết một số bài toán có sử dụng cấu trúc này, GV cho HS biết thêm một số đề
bài khác tương tự thì HS sẽ tái lập những điều đã biết (cấu trúc if-then và cách giải
quyết) để đưa chúng vào sơ đồ nhận thức đã có bằng cách giải quyết các bài toán
-
tương tự đã cho.
Điều ứng: Là quá trình người học tái lập những đặc điểm của đối tượng nhận thức
vào cái đã có, qua đó biến đổi sơ đồ đã có phù hợp với kích thích mới, dẫn đến
trạng thái cân bằng giữa chủ thể và môi trường. Điều ứng làm phát triển cái đã có,
tạo ra cấu trúc mới.
Ví dụ:
1) Một đứa trẻ đã biết về con gà (có sơ đồ về con gà), khi lần đầu nhìn thấy một con
ngan (chưa có sơ đồ về con ngan), đứa trẻ phải cải tổ lại sơ đồ con gà đã có (nhờ sự
tham gia hình ảnh của con ngan) để tạo ra sơ đồ mới – sơ đồ về con ngan.
2) Sau khi biết cách khai báo biến, viết câu lệnh thông báo nhập, thông báo kết quả,
câu lệnh gán, sử dụng câu lệnh rẽ nhánh,… nhưng chưa biết thể hiện các bước được
lặp đi lặp lại nhiều lần biết trước ở một thuật toán cần viết chương trình giải quyết,
-
HS cần phải học thêm cấu trúc for-do để viết chương trình giải quyết.
Cân bằng là tự cân bằng của người học giữa hai quá trình đồng hóa và điều ứng. Sự
cân bằng này thường xuyên được thiết lập và bị phá vỡ bởi vì: Các sơ đồ đã có
15
không đáp ứng được, phải tiến hành đồng hóa và điều ứng mới, tạo ra trạng thái cân
bằng dẫn đến sự thích nghi mới, cao hơn.
Vận dụng thuyết kiến tạo trong dạy học giúp HS tự điều khiển và nhận thức
thế giới khách quan thông qua HĐ GQVĐ của mình. Đặc biệt, học tập theo lý
thuyết này không chỉ là sự khám phá mà còn là sự giải thích cấu trúc mới của tri
thức. Do đó, khi dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp nhằm góp phần phát triển NL
GQVĐ, trước tiên GV cần tạo ra mâu thuẫn mà giải quyết nó cần dựa thêm vào kiến
thức mà GV cung cấp. Sau đó, GV tạo ra những mâu thuẫn tương tự hoặc mới mà
HS có thể dựa vào kiến thức, kĩ năng đã có và những tri thức vừa mới được học để
giải quyết.
Việc tạo ra những mâu thuẫn tương tự và mới là tạo môi trường học tập thuận
lợi để HS được bộc lộ NL GQVĐ của mình. Điều này điều này phù hợp với thuyết
hành vi - Mô hình điều kiện hóa cổ điển của J.Watson (Hình 1.1):
S
R
S
R
S
Kích thích S
(Stimulus)
R
Hành vi (Response)
R
Hình 1.1 - Quan hệ dạy học điều kiện hóa cổ điển.
Nguyên lý chung của mô hình này là: Hành vi R chỉ xuất hiện khi có tác động
của một kích thích S.
Ví dụ: Sau khi học xong bài cấu trúc rẽ nhánh và lặp, GV cho HS biết nhiều
tình huống có rẽ nhánh và lặp cần giải quyết dựa vào máy tính để các em thể hiện
NL GQVĐ của mình.
Hơn nữa, trong quá trình GQVĐ, HS phải trải qua các HĐ trí tuệ như như
phân tích, tổng hợp, khái quát, so sánh…để tìm hướng giải quyết. Điều này phù hợp
với thuyết nhận thức: HĐ học tập của HS được xem như là quá trình thu nhận và xử
lí thông tin từ thế giới khách quan (Hình 1.2).
16
HS
(Quá trình nhận thức: Phân tích , tổng hợp, khái quát)
Thông tin đầu vào
Kết quả đầu ra (KTĐG)
Hình 1.2 - Mô hình học tập theo thuyết nhận thức.
Như vậy, trong quá trình dạy học (QTDH) “Cấu trúc rẽ nhánh và lặp” theo
định hướng phát triển NL GQVĐ, GV cần tạo ra các tình huống có rẽ nhánh và lặp
cần mà giải quyết chúng cần dựa vào máy tính, yêu cầu HS trải qua các HĐ trí tuệ
để giải quyết chúng từ quá trình “điều ứng” tới quá trình “đồng hóa”. Khi GQVĐ
theo cơ chế “đồng hóa”, GV cần nâng cao yêu cầu từ đơn giản tới phức tạp.
Ngoài việc căn cứ vào cơ sở triết học và tâm lí học, PPDH “Cấu trúc rẽ
nhánh và lặp” nhằm góp phần phát triển NL GQVĐ của HS còn phải dựa vào cơ
sở giáo dục để xác định mục tiêu, từ đó tìm ra PPDH phù hợp với yêu cầu phát
triển NL GQVĐ.
1.1.4. Cơ sở giáo dục học
Giáo dục học là nền tảng dạy học của các môn học nói chung và môn Tin học
nói riêng. Do đó, PPDH Tin học phải chịu sự chi phối của các nguyên tắc nói chung
cũng như phải vận dụng những kết quả nghiên cứu của giáo dục ở nước ta và trên
thế giới để xác định mục tiêu và tìm ra PPDH “Cấu trúc rẽ nhánh và lặp”theo định
hướng phát triển NL GQVĐ của HS.
Luật giáo dục nước ta (điều 27, 2005) quy định: “Mục tiêu của GDPT là giúp
HS phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ
bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách
con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân;
chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây
dựng và bảo vệ Tổ quốc”.
17
Do đó, để góp phần phát triển NL GQVĐ trong dạy học cấu trúc rẽ nhánh và
lặp thì GV phải phối hợp các HĐ khác nhau trong dạy học, phù hợp với yêu cầu để
góp phần thực hiện mục tiêu nêu trên.
Ngoài ra, để đạt được hiệu quả cao khi dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp theo
định hướng phát triển NL GQVĐ của HS, GV cần phải dựa vào những nguyên tắc
dạy học nhất định như: Đảm bảo tính khoa học, tính tư tưởng và tính thực tiễn; Đảm
bảo sự thống nhất giữa tính cụ thể và trừu tượng; Đảm bảo sự thống nhất giữa đồng
loạt và phân hóa; Đảm bảo sự thống nhất giữa tính vừa sức và yêu cầu phát triển;
Đảm bảo sự thống nhất giữa điều khiển HĐ của thầy và của trò (Nguyễn Bá Kim,
2006). Những nguyên tắc này sẽ góp phần định hướng cho QTDH, chi phối nội
dung, PPDH và việc lập kế hoạch dạy học.
Một trong những lĩnh vực quan trọng khác liên quan khi dạy học cấu trúc rẽ
nhánh và lặp nhằm góp phần phát triển NL GQVĐ cho HS đó là cơ sở khoa học
chuyên ngành môn Tin học.
1.1.5. Cơ sở khoa học chuyên ngành môn Tin học
“PPDH là cách thức HĐ và giao lưu của thầy gây nên những HĐ và giao lưu
cần thiết của trò để đạt được mục tiêu dạy học” (Nguyễn Bá Kim, 2006). Lý luận và
PPDH môn Tin học đã trở thành một lĩnh vực của khoa học giáo dục, mang những
đặc trưng riêng biệt so với các lý luận dạy học các môn khác như: Thực hành trên
máy tính là yêu cầu bắt buộc, kiến thức môn học phải gắn liền với công nghệ và
thay đổi rất nhanh, nhiều kiến thức được diễn đạt thông qua các bước thực hành và
thao tác cụ thể trên máy tính,...Do đó, khi dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp theo
định hướng phát triển NL GQVĐ, GV phải bám sát nội dung của bài học, phải gắn
liền truyền thụ kiến thức, kỹ năng với việc phát triển khả năng GQVĐ của HS.
Trong dạy học khoa học Tin học, có một số dạng HĐ tích cực giúp thúc đẩy
quá trình nhận thức và khả năng GQVĐ của HS như: HĐ nhận dạng và thể hiện,
HĐ ngôn ngữ, HĐ trí tuệ phổ biến trong lập trình. Cụ thể:
a) Hoat động nhận dạng và thể hiện
Đây là hai dạng HĐ theo chiều hướng trái ngược nhau liên hệ tới một câu lệnh
hay một phương pháp thường được sử dụng khi củng cố hay luyện tập cho HS (Lê
Khắc Thành, 2008).
Nhận dạng và thể hiện một câu lệnh: Nhận dạng một câu lệnh là xem xét một đoạn
văn bản cho trước có đúng cú pháp của câu lệnh đó không? Thể hiện một câu lệnh
là viết đoạn chương trình thể hiện đúng cú pháp của câu lệnh đó.
18
Ví dụ: Sau khi học câu trúc rẽ if-then, HS được yêu cầu lấy ví dụ:
If (X mod 2=0) then writeln(‘ X la so chan’);
Nhận dạng và thể hiện một phương pháp: Nhận dạng một phương pháp là xem xét
một dãy tình huống có phù hợp với phương pháp mà HS đã được học không? Thể
hiện một phương pháp là tạo ra một dãy tình huống phù hợp với các bước đã biết
của phương pháp.
Ví dụ: Sau khi dạy HS cách sử dụng cấu trúc if-then để viết đoạn chương trình
giải quyết một tình huống có rẽ nhánh, GV yêu cầu HS giải quyết các tình huống có
rẽ nhánh tương tự.
b) Hoạt động trí tuệ phổ biến trong lập trình
Đây là những HĐ giúp HS tư duy mềm dẻo, linh hoạt và làm cơ sở cho những
khám phá, phát minh ra cái mới như: Phân chia các trường hợp; Lật ngược vấn đề;
Chuyển từ ngữ nghĩa sang cú pháp và từ cú pháp sang ngữ nghĩa.
Ví dụ: Lật ngược vấn đề: Trong pascal, hàm Upcase (x) đổi kí tự viết thường
sang kí tự viết hoa nhưng lại không có hàm đổi ngược lại từ chữ hoa sang chữ
thường. Vậy có thể tự tạo một hàm để làm việc này không?
c) Hoạt động ngôn ngữ
Đây là HĐ mà HS được yêu cầu phát biểu, giải thích một khái niệm hay tường
thuật lại nội dung bài học bằng lời lẽ của mình (Lê Khắc Thành, 2008).
Ví dụ: Yêu cầu phát biểu bằng lời câu lệnh lặp: While <điều kiện> do <câu lệnh>;
Câu trả lời mong đợi: Khi nào điều kiện còn đúng thì câu lệnh còn được thực hiện.
Ngoài ra, còn có những thành tố cơ sở giúp GV tổ chức cho HS học tập một
cách tự giác, chủ động và sáng tạo, đặc biệt là mọi PPDH đều hướng vào những
thành tố cơ sở này, đó là:
Hoạt động và hoạt động thành phần: Thành tố này cho phép HS thực hiện và
luyện tập những HĐ và HĐ thành phần tương thích với nội dung và mục tiêu
dạy học.
Động cơ HĐ: Khi dạy học, ngoài việc nêu rõ mục tiêu thì còn HĐ khác quan trọng
hơn là gợi động cơ. Đây là HĐ làm cho mục tiêu sư phạm trở thành mục tiêu cá
nhân của HS chứ không chỉ là sự vào bài một cách hình thức.
Phân bậc HĐ: Đây là thành tố làm căn cứ cho việc điều khiển QTDH. Dựa vào sự
phân bậc HĐ, GV điều khiển quá trình học tập chủ yếu là tuần tự nâng cao yêu cầu
hoặc tạm thời hạ thấp yêu cầu khi HS gặp khó khăn. HS đạt được nấc thấp này, yêu
cầu được tiếp tục nâng cao.
19
Những dạng HĐ và các thành tố trên đây đều góp phần tích cực hóa người
học, đưa người học đi từ nấc thang này tới nâng thang khác, phát triển khả năng
GQVĐ cho HS. Do đó, để góp phần phát triển NL GQVĐ khi dạy học cấu trúc rẽ
1.2.
nhánh và lặp, GV cần vận dụng linh hoạt chúng để kích thích tư duy của HS.
TƯ DUY
Tư duy là một quá trình tâm lí thuộc một giai đoạn trong quá trình nhận thức
của HS khi học tập. Trong dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp, để giải quyết được vấn
đề, HS phải dựa vào vốn hiểu biết và kinh nghiệm đã tích lũy, tiến hành theo các
giai đoạn của quá trình tư duy trong Trần Thúc Bình (2003) để suy luận tìm câu trả
lời và có thể nảy sinh ý tưởng mới. Khi giải quyết được vấn đề sẽ giúp HS hiểu
được quá trình tư duy của mình. Ngoài ra, GQVĐ còn cho phép HS học tập và
luyện tập tư duy. Do đó, tư duy và GQVĐ có mối quan hệ mật thiết với nhau: Tư
duy để GQVĐ, thông qua GQVĐ mà phát triển tư duy. Hay có thể nói tư duy giúp
giải quyết được vấn đề sẽ dẫn tới góp phần phát triển NL GQVĐ của HS trong dạy
học cấu trúc rẽ nhánh và lặp.
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
1.3.
CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP
1.3.1. Một số khái niệm cơ bản
1.3.1.1.
Vấn đề
Thuật ngữ “vấn đề” có rất nhiều cách hiểu:
J. B. Baron và cộng sự (2000) nói rằng: “Một vấn đề có liên quan đến một tình
huống, trong đó người ta muốn đạt một cái gì đó và ngay lúc đó không biết cần phải
làm gì để có được nó”.
Nguyễn Bá Kim (2006) quan niệm: “Một bài toán được gọi là vấn đề nếu chủ thể
chưa sở hữu một thuật toán nào có thể áp dụng để tìm ra phần tử chưa biết của bài
toán”.
Với cách hiểu của Nguyễn Bá Kim, tác giả Lê Ngọc Sơn (2008) lí giải cụ thể hơn:
“Vấn đề là một bài toán, một câu hỏi hay một đòi hỏi yêu cầu hành động giải quyết,
đòi hỏi một cá nhân hay một nhóm đưa ra cách giải, câu trả lời, các hành động phải
tiến hành, mà chưa biết con đường nào dẫn tới kết quả”.
20
Như vậy: Vấn đề trong giáo dục là bài toán đặt ra cho HS thỏa mãn các điều
kiện: (1) Tại thời điểm đó HS chưa biết lời giải; (2) Bài toán chưa có một thuật giải
đã biết để giải nó; (3) HS có nhu cầu giải quyết bằng cách sử dụng thích hợp những
kiến thức, kĩ năng sẵn có của bản thân.
Từ đó, có thể hiểu: Vấn đề đặt ra cho HS ở nghiên cứu này là giải quyết tình
huống có rẽ nhánh và lặp dựa vào máy tính.
Năng lực
Phạm trù “năng lực” đã được các nhà nghiên cứu giáo dục và các tổ chức
1.3.1.2.
quốc tế bàn đến từ lâu nhưng đến nay vẫn còn nhiều cách hiểu và cách diễn đạt
khác nhau:
Theo chương trình GDPT của Quebec (Canada) thì: “Năng lực là sự kết hợp một
cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái độ cá nhân,…nhằm đáp ứng
hiệu quả một yêu cầu phức hợp của HĐ trong bối cảnh nhất định” [39].
Năng lực (Competency) hay còn gọi là năng lực hành động: “Là khả năng thực hiện
hiệu quả một nhiệm vụ hay hành động cụ thể, liên quan đến một lĩnh vực nhất định
dựa trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỷ xảo và sự sẵn sàng hành động”.
Theo PGS.TS. Nguyễn Công Khanh (2013): “Năng lực là khả năng làm chủ những
hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý
vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc
sống….”.
Tuy có nhiều cách hiểu và diễn đạt khác nhau, song về cơ bản có thể nhận
thấy điểm chung cốt lõi của những cách hiểu trên về khái niệm “năng lực” chính là
khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng và thái độ để giải quyết hiệu quả một tình
huống thực tiễn (Hình 1.3).
Năng lực
Kiến thức
Kĩ năng
21
Thái độ
Hình 1.3 - Năng lực được hình thành và phát triển khi vận dụng kiến thức, kĩ năng,
thái độ vào giải quyết tình huống thực tiễn.
Từ đó, có thể hiểu: “Năng lực của HS phổ thông chính là khả năng vận dụng
kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập và giải
quyết có hiệu quả những tình huống có thực trong cuộc sống của các em”. Với cách
hiểu này thì kiến thức, kĩ năng, thái độ chính là nguyên liệu để phát triển năng lực
1.3.1.3.
của HS.
Năng lực giải quyết vấn đề
NL GQVĐ của HS là một trong những năng lực cơ bản cần đạt thuộc nhóm
năng lực nhận thức của HS đã được Bộ GDĐT đưa ra trong chương trình GDPT
của những năm sắp tới giai đoạn sau 2015. Theo PISA 2012: “GQVĐ là năng lực
của một HS 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”.
Từ đó, luận văn quan niệm trong dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp: “NL GQVĐ
của HS là khi các em vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng và thái độ có được của
bản thân vào giải quyết những tình huống có rẽ nhánh và lặp trong thực tiễn dựa vào
máy tính mà ở đó không có sẵn quy trình hay giải pháp thông thường”.
1.3.2. Thành phần
Trong nghiên cứu này, NL GQVĐ của HS được góp phần phát triển là do học
tập lập trình, cụ thể là do học các cấu trúc rẽ nhánh và lặp và vận dụng chúng để
giải quyết các tình huống có rẽ nhánh và lặp trong thực tiễn (từ đây gọi tắt là bài
toán) dựa vào máy tính (dựa vào lập trình).
Có thể nói các chuyên gia lập trình là những người có năng lực thực hành
GQVĐ tốt nhất dựa trên máy tính. Mỗi vấn đề mà họ phải giải quyết thường là một
chương trình phần mềm máy tính phục vụ con người trong một lĩnh vực chuyên biệt
nhất định. Việc dạy học lập trình ở trường THPT khó có thể đào tạo HS ngay lập
tức trở thành các lập trình viên như vậy nhưng lại có thể bồi dưỡng và phát triển cho
các em năng lực lập trình để GQVĐ dựa vào máy tính (thông qua lập trình). Một
cách chính xác, “Năng lực lập trình là khả năng GQVĐ dựa trên máy tính bằng HĐ
22
lập trình; Nó thể hiện sự kết hợp khả năng thuật toán với khả năng mã hóa (khả
năng hiểu và vận dụng ngôn ngữ lập trình, môi trường lập trình) để thể hiện thuật
toán trên máy tính giải quyết những bài toán trong khoa học và trong thực tiễn”.
Ở trường THPT, các bài toán cần giải quyết thường có sẵn thuật toán và
chương trình. Giúp HS hiểu được thuật toán và chương trình vẫn chưa đủ, GV
cần giúp HS phát triển năng lực lập trình (năng lực GQVĐ dựa trên máy tính
thông qua lập trình). Luận văn cho rằng năng lực lập trình của HS bao gồm các
biểu hiện sau đây:
(1) HS có khả năng hiểu vấn đề: Hiểu vấn đề là xác định được dữ liệu Input, dữ liệu
Output của bài toán và mối liên hệ giữa những dữ liệu này, hiểu được từ dữ liệu
Input tìm được dữ liệu Output.
(2) HS có khả năng tổ chức tốt dữ liệu. Tổ chức tốt dữ liệu nghĩa là khai báo biến với
các kiểu dữ liệu phù hợp để biểu thị đầy đủ các thông tin Input, Output và các dữ
liệu trung gian sao cho việc cài đặt thuật toán được thuận lợi.
(3) HS có khả năng cài đặt thuật toán. “Cài đặt thuật toán toán” nghĩa là chuyển từ
thuật toán sang chương trình. Nói chính xác, đó là chuyển thuật toán từ dạng phi
ngôn ngữ lập trình sang thuật toán ở dạng ngôn ngữ lập trình cụ thể để có thể thực
hiện được trên máy tính.
(4) HS có khả năng kiểm thử chương trình: Kiểm thử chương trình là thực hiện bằng
tay hoặc chạy chương trình trên máy để kiểm tra kết quả của chương trình.
(5) HS có khả năng tổ chức tốt chương trình con. Tổ chức tốt chương trình con là phân
tích chương trình thành các chương trình con phù hợp để toàn bộ chương trình giải
quyết bài toán trở nên rõ ràng và ngắn gọn. Hơn nữa việc tổ chức tốt chương trình
con còn có thể giúp dễ dàng sửa đổi và phát triển chương trình.
(6) HS có khả năng đánh giá và cải tiến thuật toán (nếu được). Đánh giá thuật toán ở
đây là đánh giá hiệu quả của thuật toán và được tiến hành khi xây dựng thuật toán
giải bài toán. Tuy nhiên, khi chạy chương trình, một số hạn chế của thuật toán được
bộc lộ. Khi đó HS có thể phát hiện những hạn chế này và cải tiến để thuật toán tốt
hơn.
NL GQVĐ được góp phần phát triển nếu lập trình hiệu quả. Do đó, có thể xem
mỗi biểu hiện là một năng lực thành phần của NL GQVĐ (Hình 1.4).
23
NL GQVĐ
(1) Hiểu vấn đề
(2) Tổ chức tốt dữ liệu
(3) Cài đặt thuật
toán
(4) Kiểm thử chương trình
(5) Tổ chức tốt chương trình
(6) Đánh giá và cải tiến thuật
con
toán
Hình 1.4 - Các thành phần NL GQVĐ của HS
Khi dạy học cấu trúc rẽ nhánh và lặp sẽ góp phần phát triển các năng lực trên
đây, đặc biệt là các năng lực (1), (2), (3) và (4). Vì vậy, GV cần tổ chức các HĐ dạy
và học sao cho các thành phần của NL GQVĐ được góp phần phát triển đạt hiệu
quả nhất.
1.3.3. Biểu hiện và cấp độ
a) Biểu hiện
Nhìn nhận theo quan điểm của chương trình GDPT tổng thể (2015) về biểu
hiện của NL GQVĐ nói chung và các thành phần của NL GQĐ đã nêu ở mục 1.3.2
chương này, luận văn đề xuất biểu hiện NL GQVĐ của HS trong dạy học cấu trúc
rẽ nhánh và lặp cần được xét từ 2 phương diện:
Về thái độ học tập:
-
HS có động cơ tốt khi học tập nội dung cấu trúc rẽ nhánh và lặp, thể hiện qua tinh
thần phấn khởi, hứng thú và đam mê GQVĐ.
Về đặc điểm nhận thức của cá nhân HS:
-
HS phân tích và xác định được dữ liệu của tình huống có rẽ nhánh và lặp trong thực
-
tiễn, phát hiện được vấn đề cần giải quyết.
HS biết vận dụng cấu trúc rẽ nhánh và lặp thích hợp để viết chương trình giải quyết
-
tình huống này.
HS biết kiểm thử chương trình, giải thích được ý nghĩa của từng phần chương trình
và toàn bộ chương trình, đặc biệt là đoạn chương trình sử dụng cấu trúc rẽ nhánh và
lặp.
- HS biết đánh giá chương trình và cải tiến (nếu được).
Dựa vào các phương diện trên, GV đánh giá (định tính) được NL GQVĐ của HS.
b) Cấp độ
Tìm hiểu mức độ yêu cầu trong chuẩn kiến thức, kĩ năng (Bộ GDĐT, 2014)
cần đạt ở HS và dựa vào các biểu hiện của NL GQVĐ ở phần a, mục 1.3.3 trên đây,
24
luận văn đề xuất cấp độ NL GQVĐ của HS ở đây gồm 3 cấp độ: Thấp; Trung bình
và Cao. Cụ thể:
-
Cấp độ thấp: HS hiểu và giải thích được việc vận dụng các cấu trúc rẽ nhánh và lặp
-
ở đoạn chương trình cho trước thực hiện giải quyết một bài toán.
Cấp độ trung bình: HS vận dụng được các cấu trúc rẽ nhánh và lặp thích hợp để giải
quyết được các bài toán tương tự với những bài toán đã biết cách viết chương trình
-
để giải quyết.
Cấp độ cao: HS vận dụng được các cấu trúc rẽ nhánh và lặp thích hợp để giải quyết
được các bài toán mới mà nó có thể giải được nhờ liên hệ đến một hoặc một số bài
toán đã biết cách viết chương trình để giải quyết.
Dựa vào các cấp độ trên, GV đánh giá (định lượng) được NL GQVĐ của HS.
1.3.4. Mối liên hệ với các năng lực khác
Trong thực tiễn, để giải quyết một công việc hay một nhiệm vụ, có thể đòi hỏi
nhiều năng lực khác nhau như NL GQVĐ, năng lực giao tiếp, năng lực sáng tạo,
năng lực hợp tác, năng lực CNTT & TT,…Những năng lực này được rèn luyện và
phát triển theo chu trình xoáy ốc. Trong đó, những năng lực có trước được sử dụng
để kiến tạo kiến thức, kĩ năng mới, đến lượt mình kiến thức, kĩ năng mới lại đặt cơ
sở để hình thành những năng lực mới.
NL GQVĐ ở đây được góp phần phát triển khi HS được đặt vào tình huống có
rẽ nhánh và lặp trong thực tiễn cần giải quyết dựa vào máy tính, thông qua việc
GQVĐ mà HS được lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương pháp nhận thức. Nếu có
được NL GQVĐ thì HS còn có khả năng đọc hiểu, tự học, sáng tạo và hợp tác,... Do
đó, NL GQVĐ trong nghiên cứu này có mối quan hệ với các năng lực khác như:
Năng lực giao tiếp, năng lực tự học, năng lực sáng tạo, năng lực hợp tác,…chúng
đan xen, tương hỗ, gắn bó với nhau trong quá trình nhận thức nhiều mặt của HS.
1.3.5. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
Trong dạy học, KTĐG là một HĐ tất yếu, không thể thiếu. Đặc biệt, trong đổi
mới căn bản toàn diện GDPT sau năm 2015 thì KTĐG là một “mắt xích” quan
trọng, cần phải tập trung, đầu tư thời gian và trí tuệ nhiều nhất. Do đó, khi dạy học
cấu trúc rẽ nhánh và lặp nhằm góp phần phát triển NL GQVĐ thì việc KTĐG NL
GQVĐ sau khi học là bộ phận không thể tách rời và có thể coi là động lực để thúc
25