Đề tài "Tổ chức hoạt động nhận thức thông qua rèn luyện kỹ năng tư duy và năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý"

Tổ chức hoạt động nhận thức thông qua
rèn luyện kỹ năng tư duy và năng lực giải
quyết vấn đề trong dạy học vật lý
Nguyễn Minh Tân
Tóm tắt
Theo các quan điểm về giáo dục hiện đại, bản
chất của hoạt động học tập là việc giải quyết vấn
đề mà thực tế cuộc sống và nhu cầu nhận thức
đặt ra. Mặc dù hoạt động tự thân hay tự học – tự
nghiên cứu là căn bản và hết sức quan trọng, tuy
nhiên, vẫn rất cần sự giúp đỡ của người thày
trong việc gợi mở, dẫn dắt, tổ chức hoạt động
nhận thức, rèn luyện phương pháp và kỹ năng tư
duy và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
Bài viết cập nhật và chia sẻ một số vấn đề về
quan niệm và nhận thức liên quan đến việc, tổ
chức hoạt động nhận thức thông qua rèn luyện
kỹ năng giải quyết vấn đề nhằm tăng cường
năng lực nhận thức và rèn luyện kỹ năng tư duy
sáng tạo cho học sinh trong việc học tập môn vật
lý.
==============
Đặt vấn đề
Theo các quan điểm về giáo dục hiện đại, bản
chất của hoạt động học tập chính là việc giải
quyết vấn đề mà thực tế cuộc sống và nhu cầu
nhận thức đặt ra. Như những nhà thám hiểm lần
đầu đặt chân đết những miền đất lạ rộng lớn,
học sinh có nhu cầu tìm hiểu thế giới xung
quanh, các em luôn đặt ra cho mình hàng loạt
các câu hỏi “cái gì”, ''tại sao'' và ''như thế

nào''. Trong quá trình đó, theo quan điểm dạy
học mới, mặc dù hoạt động tự thân hay tự học –
tự nghiên cứu là căn bản và hết sức quan trọng,
tuy nhiên, vẫn rất cần sự giúp đỡ của người thày
trong việc gợi mở, dẫn dắt, tổng hợp và hệ thống
hóa những thông tin thu thập được qua những gì
học sinh trải nghiệm.
Chính vì vậy người thày cần hiểu rất rõ quá
trình nhận thức của học sinh và giúp hình thành
ở các em kỹ năng tư duy và phương pháp học
tập, nói cách khác, người thày cần có những
biện pháp tổ chức hoạt động nhận thức, rèn
luyện phương pháp và kỹ năng tư duy và năng
lực giải quyết vấn đề cho học sinh
1. Rèn luyện kỹ năng tư duy
Hoạt động tư duy của con người được thể
hiện trên 2 phương diện: tư duy phê phán và tư
duy sáng tạo, cả hai phương diện đều là nền tảng
dẫn đến suy luận và khái quát hoá các ý tưởng.
Hai phương diện có mối quan hệ tương hỗ với
nhau:
Tư duy Phê phán Tư duy sáng tạo
Phân tích Khám phá
Diễn dịch Quy nạp
Kiểm tra giả thuyết Nêu giả thuyết
1.1. Rèn luyện kỹ năng tư duy phê phán
Bước vào mỗi bài học mới, tất nhiên học sinh
đều đã có một khối lượng kiến thức liên quan ở
dạng tiềm ẩn, được tích luỹ trong bộ não, nhưng
trong những tình huống cụ thể, kiến thức đó

chưa thể huy động, khai thác, chuyển hóa và sử
dụng ngay được. Những trải nghiệm của học
sinh về thế giới xung quanh chỉ được hình thành
một cách tích cực thông qua giao tiếp và hòa
nhập những ý tưởng, những quan niệm của các
em với môi trường, hoàn cảnh, tình huống cụ
thể, từ đó hình thành kiến thức, kỹ năng và điều
chỉnh quan niệm, hành vi, thái độ khoa học của
mình.
Chính vì lẽ đó, trong quá trình học tập và hoạt
động nhận thức, học sinh cần được rèn luyện
trong môi trường hội thoại mở, trong đó họ
được tạo cơ hội và được khuyến khích nhằm
vừa phát hiện, khám phá bản thân mình, vừa tiếp
nhậ và chia sẻ tư tưởng, chính kiến của người
khác.
Rèn luyện kỹ năng tư duy phê phán là làm
cho học sinh nhận ra, hiểu được và phê phán
một cách tích cực những lệch lạc và quan niệm
sai, đồng thời cho phép kiểm nghiệm và phát
hiện những quan niệm của bản thân, đó là biểu
hiện của cấp độ tư duy bậc cao.
Theo Bloom, ''tư duy phê phán'' đồng nghĩa
với đánh giá, là cấp độ cao nhất trong 6 kỹ năng
tư duy, vì thế, người thày cần giúp học sinh
nhận thức được rằng: quá trình tranh luận, đánh
giá, khẳng định và phủ định đối với những ý
tưởng người khác là việc làm tự nhiên và lành
mạnh, phủ định là để làm rõ, để đạt tới chân lý,
chứ không phải phủ định là chống đối, là xóa

bỏ.
Kỹ năng tư duy phê phán của học sinh biểu
hiện ở:
-Có khả năng phát hiện ra vần đề cần tranh
luận, cần xem xét và làm rõ.
-Có khả năng phát hiện ra vần đề cần hỏi,
dám hỏi, biết hỏi khi nào và hỏi cái gì.
-Có khả năng lập luận và biết trình bày, diễn
đạt một cách mạch lạc những lập luận của mình
Dựa trên các nguyên tắc này, trong dạy học,
người thày cần:
-Tạo ra môi trường dân chủ, bình đẳng
-Khuyến khích người học tự đặt câu hỏi cho
mình, và cho mọi người
-Động viên người học đưa ra các câu hỏi mở,
các nghi ngờ và các giả thiết trái chiều.
-Hướng dẫn người học tìm thông tin qua sách
báo...
Trong dạy học vật lý có thể sử dụng các lập
luận để:
- Nêu thuộc tính của vật
- So sánh, nhận biết sự giống nhau và khác
- Mô tả sự vật hiện tượng theo các cách khác
nhau
- Mô tả đặc điểm mà vật không có
- Phân biệt bộ phận/toàn thể vv…
1.2. Rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo
Mọi học sinh đều có khả năng sáng tạo nếu
người thày biết cách tạo ra một bầu không khí
để kích thích nỗ lực sáng tạo, phải đảm bảo tạo

cho các em cảm giác yên tâm về mặt tâm lý và
được đối sử bình đẳng, được tôn trọng trong
việc đưa ra chính kiến hay những băn khoăn,
thắc mắc của mình. Để làm được điều này,
người thày cần:
- Công nhận học sinh như là một đối tác bình
đẳng và tin tưởng họ trong mọi điều kiện.
- Tránh nhiều đánh giá từ bên ngoài và
khuyến khích học sinh tự đánh giá.
- Tạo môi trường giao tiếp cởi mở và thân
thiện, vì giao tiếp đóng vai trò quan trọng trong
việc duy trì không khí sáng tạo, tạo điều kiện
cho tư duy sáng tạo phát triển.
Về nghuyên tắc, tư duy sáng tạo không thể có
khuôn mẫu, tuy nhiên để rèn luyện kỹ năng sáng
tạo trong hoạt động nhận thức, người thày cần
nắm bắt một số khâu cơ bản của qúa trình sáng
tạo như sau:
 Khởi động: để tạo ra sự quan tâm và hứng
thú, có rất nhiều “ thủ pháp khác nhau” như kể
một mẩu chuyện lạ, đưa ra một tình huống bất
ngờ, một hiện tượng gây ngạc nhiên… nhưng
cách thức đơn giản và phổ biến nhất là đặt ra
cho học sinh những câu hỏi vui, dí dỏm nhưng
bất ngờ, về những vấn đề, hiện tượng tưởng như
rất quen thuộc, rất gần gũi, mà hầu hết đều
không biết, hoặc biết nhưng rất lúng túng trong
cách diễn đạt hoặc trả lời, ví dụ:
-Tại sao cái kim rất nhẹ lại chìm, mà con tàu
nặng hàng ngàn tấn lại nổi?

-Quy luật của tự nhiên là nước chảy từ cao
xuống thấp, tại sao nước, nhựa cây “tự nhiên”
lại chảy ngược từ gốc lên ngọn?
-Tại sao con cá biển sống hàng chục năm
trong nước mặn, mà thịt nó vẫn ngọt, nhưng khi
con cá chết, chỉ một thời gian ngắn, thịt nó đã
mặn?
-Vào lúc bình minh và hoàng hôn, mặt trời to
bằng cái nong, cái nia, về buổi trưa, mặt trời chỉ
bằng cái vung, giải thích hiện tượng này như thế
nào? vv….
 Rõ ràng, những câu hỏi trên đã khơi dậy
tính tò mò và nhu cầu Khám phá. Giai đoạn
khám phá gồm các bước:
- Xác định vấn đề hay nhiệm vụ cần giải
quyết (trong ví vụ 1: một vật nổi hay chìm
không chỉ phụ thuộc vào đặc tính hay nặng nhẹ
<tức khối lượng riêng lớn hay nhỏ>, vậy là còn
có những yếu tố khác? Đó là gi?)
-Thu thập thông tin (trong ví dụ 1: những vật
nào thì chìm/nổi? tại sao một vật lại chìm/nổi?
cái gì làm cho 1 vật có thể chìm/nổi…)
- Lập kế hoạch giải quyết (xem xét đến tác
dụng của các Lực đặt lên vật, trọng lực, trọng
lượng, áp lực, áp suất vv…)
 Bước tiếp theo là hoạt động tìm tòi (khai
thác và phát hiện): Quá trình sáng tạo thường
bắt đầu bằng một ý tưởng. Việc tạo điều kiện
cho hoạt động là điêu kiện để người học hiện
thực hóa ý tưởng. Trong ví dụ 1: học sinh đưa ra

những tình huống, hiện tượng thực tế (có thể
dùng một cái can rỗng hoặc 1 cái săm để làm
phao bơi, chọn chanh, bưởi bằng cách thả xuống
thùng nước, quả tươi, mới thì chìm, quả bộp,
khô thì nổi…) hoặc quan sát, tiến hành các thí
nghiệm (Lấy một chai nước khoáng, nếu rỗng
thì chai nổi, nếu đựng cồn hoặc xăng thì lơ lửng
trong nước ( không nổi, không chìm), còn nếu
đựng nước muối thì chai chìm tận đáy vv…
đưa ra các giả thiết, các khả năng có thể, liên hệ
đến các kiến thức đã biết về lực, khối lượng,
khối lượng riêng, trọng lượng…
 Bước cuối cùng là Tổng kết các ý tưởng,
ý kiến, đi đến kết luận về một khái niệm mới:
lực đẩy acsimet, vận dụng để giải thích các hiện
tượng đã nêu, mở rộng các ứng dụng khác trong
thực tế: cánh diều, tầu lượn, lướt sóng…
2. Tổ chức hoạt động nhận thức thông qua
rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề
Năng lực giải quyết vấn đề có quan hệ chặt
chẽ với tư duy sáng tạo và tư duy phê phán. Các
hoạt động giải quyết vấn đề không chỉ kích thích
và phát triển kỹ năng tư duy và khả năng lập
luận của học sinh mà còn giúp giáo viên có điều
kiện để quan sát các phương pháp mà các em đã
sử dụng, từ đó có điều chỉnh cho phù hợp và
hiệu quả.
2.1. Cấu trúc của hoạt động giải quyết
vấn đề
Các vấn đề thực tiễn nói chung và các vấn đề

học tập nói riêng là vô cùng đa dạng. Vì vậy,
hoạt động nhận thức nhằm giải quyết vấn đề
cũng muôn màu, muôn vẻ, hết sức linh hoạt và
phong phú. Tuy nhiên, các chuyên gia về giáo
dục thường đưa ra một cấu trúc của hoạt động
nhận thức - giải quyết vấn đề như sau:
a) Đặt vấn đề, xây dụng bài toán nhận thức,
gồm các bước:
- Phát hiện hoặc tạo ra các tình huống vấn đề
- Phát biểu, nhận dạng vấn đề nảy sinh.
- Xác định vấn đề cần giải quyết
b) Giải quyết vấn đề đặt ra:
- Đề xuất các cách giải quyết.
- Lập kế hoạch: Thày giáo có thể là người gơi
mở, hướng dẫn cho học sinh suy nghĩ một cách
có hệ thống để lập nên một kế hoạch, cân nhắc
các phương pháp, gợi ý những khả năng có thể,
phác thảo một kế hoạch sẽ thực hiện hoặc đã
thực hiện và tiến hành thực hiện kế hoạch đó.
- Giải quyết vấn đề: Xem xét toàn bộ các yếu
tố, liên tưởng đến các tình huống, hiện tượng
tương tự, liên hệ với những kiến thức vật lý đã
được học, những khái niệm vật lý luên quan,
tiến hành thí nghiệm, thử nghiệm …
c) Thảo luận, đề xuất và kết luận, gồm các
công đoạn chính:
- Thảo luận kết quả và đánh giá.
- Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết
- Đề xuất giả thuyết mới.
d) Phát biểu kết luận.

- Kiểm định giả thiết
- Kết luận
- Vận dụng vào thực tiễn.
2.2. Ví dụ về một tình huống có vấn đề và
kỹ năng giải quyết vấn đề
Xin được lấy một ví dụ về việc dạy và học
về hiện tượng thẩm thấu
Hiện tượng thẩm thấu là một hiện tượng vật
lý khá phổ biến trong tự nhiên cũng như trong
các hoạt động sống của thế giới sinh vật
Trong chương trình vật lý giảng dạy cho sinh
viên các trường Y dược (có tên gọi là môn Lý
sinh y học), hiện tượng thẩm thấu cùng với 3
hiện tượng khác là khuyếch tán, lọc-siêu lọc và
ẩm bào - thực bào được cấu trúc thành một
chương với tên gọi là “Cơ chế vận chuyển vật
chất trong cơ thể sinh vật”, nằm trong tín chỉ “
Cơ sở lý sinh y học’’.
Thẩm thấu là một trong những cơ chế vận
chuyển rất phổ biến và rất quan trọng đối với
hoạt động sống (vận chuyển của nước và nhựa
cây trong hệ thực vật, quá trình trao đổi chất, sự
vận chuyển của nước và các chất điện giải
trong các tế bào, mô trong động vật hiện
tượng thẩm phân máu và sự trao đổi chất ở
người...). Hiện tượng này cũng được ứng
dụng rất phổ biến trong nhiều liệu pháp chẩn
đoán và điều trị (phù nề, sưng tấy, tăng nhãn
áp, pha chế thuốc và sử dụng các loại dịch
truyền với độ trương khác nhau (đẳng trương,

ưu trương, nhược trương.)...
Vận dụng những luận điểm về tổ chức hoạt
động nhận thức thông qua rèn luyện kỹ năng
giải quyết vấn đề, có thể đưa ra một ví dụ về
tổ chức một giờ học như sau:
 Bước 1: Đặt vấn đề, xây dụng bài toán
nhận thức:
- Tạo ra các tình huống vấn đề:
Gợi ý, bàn luận,
trao đổi
Vấn đề, ý tưởng
nảy sinh
-Trong tự nhiên,
nước chảy như thế
nào?
Từ cao

thấp
(không tốn năng
lượng)
- Để lấy nước từ
ao, hồ tưới cho
ruộng, nương, thường
phải làm thế nào
Tát, bơm, gánh...
(cần tiêu tốn năng
lượng )
-Trường hợp
1:không tốn năng
lượng

-Trường hợp 2: cần
sinh công (tiêu tốn
năng lượng)
-Hiện tượng ngược
lại có bao giờ xảy ra
không?
-Hãy suy nghĩ, hay
quan sát một số hiện
-Khẳng định là không
- Nghi ngờ
- Phát hiện có:(dầu
vận chuyển trong bấc
đèn…)
tương: tưới cây, cắm
hoa, kinh nghiệm
chọn cá biển (tươi/
ươn?)
- Nước được “hút” từ
gốc lên ngọn/ Cá biển
tươi thịt ngọt, cá đã
chết (ươn): mặn
- Phát hiện, nhận dạng vấn đề nảy sinh
- Phát hiện: Hiện tượng vận chuyển vật chất
trong các ví dụ trên là có thật, quan sát được,
thường gặp trong thực tế, nhưng dường như
trái quy luật vật lý?
- Vấn đề: Lực nào sinh công để gây ra chuyển
động (!?)
< tức là đã làm nảy sinh “ tình huống có vấn
đề”>.

- Xác định vấn đề cần giải quyết và đưa ra
nhiệm vụ nhận thức:
- Bản chất của hiện tượng này là gì?
- Cơ chế vận chuyển ra sao?
- Động lực (nguồn năng lượng) ở đâu?
 Bước 2: Giải quyết vấn đề đặt ra:
- Đề xuất các cách giải quyết:
- Liên hệ với những kiến thức vật lý: công,
lực, trọng lực, áp lực…
- Liên hệ với những khái niệm liên quan:
dòng vật chất, nồng độ, dung dich, dung
môi…
- Lập kế hoạch và giải quyết vấn đề:
- Tiến hành thí nghiệm (Thày hướng dẫn sơ
bộ mục đích và các bước tiến hành, sinh viên
chia nhóm, nghiên cứu tài liệu hướng dẫn và
chuẩn bị dụng cụ thí ngiệm)
 Bước 3: Thảo luận, đề xuất và kết luận,
gồm các công đoạn chính:
- Thảo luận kết quả và đánh giá.
-Xác định có dòng vật chất chuyển động qua
lại màng bán thấm.
- Hiện tượng vận chuyển liên quan đến sự
chênh lệch nồng độ của dung dịch
- Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết
- Có vai trò của Gradien nồng độ chất hòa tan
- Có vai trò của màng bán thấm
- Xác định dòng vật chất là dòng chất dung
môi
- Đề xuất giả thuyết mới.

- Xuất hện khái niệm áp suất thẩm thấu (P)
-Gradien P chính là nguyên nhân, là nguồn
động lực gây ra hiện tượng vận chuyển
 Bước 4: Tổng hợp, kiểm chứng giả thiết,
kết luận, vận dụng vào thực tiễn
- Tổng hợp ý kiến, kiểm chứng giả thiết,
kết luận
- Bản chất của hiện tượng: Dòng vật chất là
nước /dung môi
- Cơ chế của sự vận chuyển: Dung môi bị “
hút” từ vùng có nồng độ vât chất thấp  cao
(ngược với hiện tượng khuyếch tán)
- Động lực của sư vận chuyển: chính là do sự
tồn tại của một đại lượng vật lý: Gradien P,
trong trường hợp đó, không cần tiêu tốn năng
lượng
- Vận dụng vào giải quyết vấn đề.
- Giải thích các hiện tượng đưa ra trong phần
đầu :
- Da cá là một loại màng bán thấm, khi
còn sống, Gradien P còn đươc duy trì  còn
có sự chênh lệch nồng độ muối giữa trong và
ngoài cơ thể, thịt cá không bị nhiễm mặn.
- Nước, nhựa cây tự vận chuyển từ gốc lên
ngọn chính là nhờ áp suất thẩm thấu
- Những vùng cơ thể bị thương tổn, viêm
nhiễm, nồng độ vật chất tăng  Nước từ vùng