Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển tư duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trường trung học phổ thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:231

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Luận án là xây dựng quy trình và các biện pháp nhằm phát triển tư duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trường THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Địa lí lớp 12 và thực hiện đổi mới giáo dục phổ thông trong giai đoạn hiện nay. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển tư duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trường trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN TÚ LINH PHÁT TRIỂN TƢ DUY KHÔNG GIAN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÍ 12 Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Địa lí Mã số: 9.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Đỗ Thị Minh Đức 2. TS. Trần Thị Thanh Thủy HÀ NỘI - 2020
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện. Các dữ liệu trong công trình nghiên cứu có xuất xứ rõ ràng. Những kết quả nghiên cứu đƣợc phân tích khách quan từ dữ liệu thu thập đƣợc. Toàn bộ kết luận mới về khoa học của công trình nghiên cứu chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Nguyễn Tú Linh
MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu ..........................................................................2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................3 4. Giả thuyết nghiên cứu .............................................................................................3 5. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .................................................................................4 6. Quan điểm và phƣơng pháp nghiên cứu ...............................................................13 7. Đ ng g p chính của luận án ..................................................................................16 8. Cấu trúc của luận án ..............................................................................................17 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN TƢ DUY KHÔNG GIAN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÍ 12 Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG .......................................18 1.1. Những vấn đề đổi mới giáo dục phổ thông ....................................................18 1.1.1. Đổi mới chƣơng trình giáo dục phổ thông..................................................18 1.1.2. Đổi mới phƣơng pháp giáo dục ..................................................................18 1.1.3. Đổi mới kiểm tra đánh giá ..........................................................................19 1.2. Phát triển tƣ duy của học sinh trong học tập ................................................20 1.2.1. Khái niệm tƣ duy của học sinh trong học tập .............................................20 1.2.2. Đặc điểm của tƣ duy của học sinh trong học tập ........................................20 1.2.3. Cách tiếp cận dạy học phát triển tƣ duy .....................................................23 1.2.4. Điều kiện dạy học phát triển tƣ duy cho HS ...............................................26 1.3. Tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí ........................................................28 1.3.1. Cơ sở khoa học của việc phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí .......28 1.3.2. Khái niệm tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí ....................................30 1.3.3. Vai trò của việc phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí ...........31 1.3.4. Đặc điểm của tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí ...............................32 1.3.5. Các thao tác tƣ duy không gian ..................................................................38 1.4. Đặc điểm tâm lí và nhận thức của học sinh lớp 12 Trung học phổ thông ..43
1.4.1. Đặc điểm tâm lí của học sinh lớp 12 ..........................................................43 1.4.2. Đặc điểm nhận thức của học sinh lớp 12 ....................................................44 1.5. Mục tiêu và nội dung chƣơng trình Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông.....47 1.5.1. Mục tiêu chƣơng trình ................................................................................47 1.5.2. Nội dung chƣơng trình ................................................................................47 1.5.3. Khả năng phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông .................................................................................48 1.6. Thực trạng việc phát triển tƣ duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông ........................................................51 1.6.1. Mục đích, đối tƣợng, phƣơng pháp khảo sát, điều tra ................................51 1.6.2. Kết quả khảo sát, điều tra ...........................................................................53 TIỂU KẾT CHƢƠNG 1 .........................................................................................65 CHƢƠNG 2: QUY TRÌNH VÀ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN TƢ DUY KHÔNG GIAN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÍ 12 Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ..............................................................66 2.1. Nguyên tắc và yêu cầu của việc phát triển tƣ duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông ..............................66 2.1.1. Nguyên tắc ..................................................................................................66 2.1.2. Yêu cầu .......................................................................................................68 2.2. Các thao tác tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông ...............................................................................................70 2.2.1. Thao tác phân tích và tổng hợp đặc trƣng của đối tƣợng không gian ........70 2.2.2. Thao tác thiết lập mối quan hệ không gian .................................................74 2.2.3. Thao tác so sánh các đối tƣợng không gian ................................................79 2.2.4. Thao tác suy luận theo không gian. ............................................................83 2.3. Quy trình phát triển tƣ duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông ......................................................................87 2.3.1. Lập kế hoạch dạy học .................................................................................87 2.3.2. Tổ chức dạy học ..........................................................................................94 2.3.3. Đánh giá thƣờng xuyên và đánh giá định kì ...............................................96
2.4. Biện pháp phát triển tƣ duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng Trung học phổ thông .......................................................................98 2.4.1. Sử dụng bản đồ ....................................................................................................98 2.4.2. Sử dụng tình huống có vấn đề ..................................................................105 2.4.3. Trực quan h a tƣ duy không gian của học sinh ........................................109 2.4.4. Đánh giá tƣ duy không gian của HS .........................................................113 2.5. Thiết kế kế hoạch dạy học Địa lí nhằm phát triển tƣ duy không gian cho học sinh lớp 12 ở trƣờng Trung học phổ thông ...........................................120 TIỂU KẾT CHƢƠNG 2 .......................................................................................121 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................122 3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm .................................................................122 3.1.1. Mục đích thực nghiệm ..............................................................................122 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .............................................................................122 3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................122 3.2.1. Lựa chọn thiết kế nghiên cứu ...................................................................122 3.2.2. Đo lƣờng, thu thập dữ liệu ........................................................................123 3.2.3. Phân tích dữ liệu .......................................................................................123 3.3. Đối tƣợng, thời gian và nội dung thực nghiệm. ...............................................126 3.4. Tiến trình thực nghiệm .....................................................................................126 3.4.1. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm ...............................................................126 3.4.2. Kiểm tra trƣớc khi tác động. ......................................................................127 3.4.3. Tổ chức dạy học thực nghiệm .......................................................................128 3.4.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm ......................................................................129 3.5. Kết quả thực nghiệm ........................................................................................129 3.5.1. Kết quả đánh giá định lƣợng .........................................................................129 3.5.2. Kết quả đánh giá định tính ............................................................................137 3.5.3. Đánh giá chung .............................................................................................142 TIỂU KẾT CHƢƠNG 3 .......................................................................................143 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .......................................................................144 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................146 PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Việt Chữ viết đầy đủ ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm Chữ viết tắt Tiếng Anh Chữ viết đầy đủ GIS Geographic information system (Hệ thống thông tin địa lí) GSTs Geospatial technologies (Công nghệ địa không gian) NRC National Research Council (Hội đồng nghiên cứu quốc gia, Hoa Kì)
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các thao tác tƣ duy không gian gắn liền với các công cụ GIS ..............40 Bảng 1.2. Các thao tác tƣ duy không gian kết hợp giữa GIS và kiến thức địa lí...42 Bảng 1.3. Quan niệm về tƣ duy không gian của GV THPT đƣợc hỏi ....................53 Bảng 1.4. Cách thức tổ chức dạy học phát triển tƣ duy không gian của giáo viên đƣợc hỏi. ........................................................................................56 Bảng 1.5. Các điều kiện ảnh hƣởng đến việc phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí 12 ...........................................................................59 Bảng 1.6. Mức độ thƣờng xuyên thực hành các thao tác tƣ duy không gian của HS ........................................................................................ 61 Bảng 1.7. Tỉ lệ mức độ thƣờng xuyên HS thực hiện đƣợc các thao tác tƣ duy không gian ............................................................................ 63 Bảng 3.1. Thời gian và nội dung thực nghiệm.....................................................126 Bảng 3.2. Điểm trung bình bài kiểm tra lần 1 của học sinh.................................127 Bảng 3.3. Kiểm chứng xác định nh m tƣơng đƣơng, bài kiểm tra lần 1 .............128 Bảng 3.4. So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động .............................129 Bảng 3.5. Điểm qua ba lần kiểm tra của thao tác phân tích và tổng hợp ................130 Bảng 3.6. Bảng mô tả các giá trị điểm của thao tác phân tích và tổng hợp .........131 Bảng 3.7. Điểm qua ba lần kiểm tra thao tác thiết lập mối quan hệ không gian .132 Bảng 3.8. Bảng mô tả các giá trị điểm của thao tác thiết lập mối quan hệ không gian ...........................................................................................133 Bảng 3.9. Điểm qua ba lần kiểm tra của thao tác so sánh ...................................133 Bảng 3.10. Bảng mô tả các giá trị điểm của thao tác so sánh ................................134 Bảng 3.11. Điểm qua ba lần kiểm tra thao tác suy luận ........................................135 Bảng 3.12. Bảng mô tả các giá trị điểm của thao tác suy luận ..............................136
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ mối quan hệ kinh tế giữa vùng Đồng bằng sông Hồng và vùng Trung du miền núi Bắc Bộ ...........................................................77 Hình 2.2. Quy trình dạy học phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT ................................................................87 Hình 2.3. Giao diện một số trang web, phần mềm bản đồ trực tuyến ...................90 Hình 2.4. Lƣợc đồ đƣợc thực hiện bằng phần mềm Map Info ..............................90 Hình 2.5. Hình ảnh ba hình thức tổ chức lãnh thổ nông nghiệp trên Google Earth ......103 Hình 2.6. Bản đồ chuyên đề đƣợc thành lập bằng phần mềm Map Info .............104 Hình 2.7. Quy trình dạy học giải quyết vấn đề của Mandić V.H. [85] ...............105 Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống để phân tích và tổng hợp đặc trƣng của đối tƣợng không gian ............................................................................................112 Hình 2.9. Sơ đồ thể hiện mối quan hệ thông thƣờng...........................................112 Hình 2.10. Sơ đồ thể hiện mối quan hệ nhân quả..................................................113 Hình 2.11. Bảng thông tin và sơ đồ Ven để so sánh các đối tƣợng không gian ....113 Hình 3.1. Biểu đồ tần số tích lũy điểm sau thực nghiệm thao tác phân tích và tổng hợp ......131 Hình 3.2. Biểu đồ tần số tích lũy điểm sau thực nghiệm thao tác thiết lập mối quan hệ không gian ...............................................................................132 Hình 3.3. Biểu đồ tần số tích lũy điểm sau thực nghiệm thao tác so sánh ..........134 Hình 3.4. Biểu đồ tần số tích lũy điểm sau thực nghiệm thao tác suy luận ........136
1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Quá trình phát triển của nền kinh tế tri thức trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam đòi hỏi giáo dục phải liên tục đổi mới nhằm nâng cao chất lƣợng nguồn nhân lực. Ngƣời lao động không chỉ có phẩm chất đạo đức và nền tảng văn hoá vững chắc mà phải c năng lực thích ứng cao trƣớc những biến động của tự nhiên và kinh tế - xã hội. Trƣớc những yêu cầu đ , Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ƣơng Đảng Cộng sản Việt Nam (khoá XI) đã thông qua Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 4 tháng 11 năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Theo đ , một nguyên tắc quan trọng là “chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”. Đối với giáo dục phổ thông, cần tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân cho học sinh. Giáo viên cần tập trung vào dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để học sinh tự cập nhật, nâng cao tri thức, kỹ năng và phát triển năng lực. Để hình thành và phát triển các năng lực đặc thù của Địa lí, GV cần chú ý phát triển tƣ duy đặc trƣng của môn học. Bởi vì các thao tác tƣ duy đƣợc hình thành từ nhà trƣờng sẽ là cơ sở, nền tảng để phát triển thành các năng lực tƣ duy c tính đối tƣợng, năng lực giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. Đối với môn Địa lí, tƣ duy không gian là tƣ duy đặc thù, thể hiện ƣu thế của bộ môn. Tƣ duy không gian giúp HS có đƣợc kiến thức về đặc trƣng và sự vận động của các đối tƣợng, hiện tƣợng địa lí, các mối quan hệ địa lí, đồng thời phát triển các thao tác tƣ duy không gian và sử dụng thành thạo các phƣơng tiện trực quan của bộ môn. Phát triển tƣ duy không gian, giúp học sinh có thể nhận thức và hiểu bản chất các vấn đề tồn tại của các đối tƣợng địa lí từ đ đƣa ra cách giải quyết vấn đề hợp lí. Nhƣ vậy, tƣ duy không gian g p phần rất lớn trong việc hình thành và phát triển các năng lực đặc thù của môn Địa lí theo Chƣơng trình mới. Chƣơng trình Địa lí 12 ở cấp THPT có nội dung là những vấn đề đặc trƣng và bao quát nhất của Địa lí Việt Nam: tổng hợp các đặc điểm tự nhiên, các quy luật và đặc điểm không gian về sự hình thành và phát triển của dân cƣ, các tổ chức lãnh thổ sản xuất xã hội, các quá trình không gian và các hình thức tổ
2 chức các ngành, các vùng kinh tế. Chƣơng trình cũng chú trọng thực hành, gắn nội dung với thực tiễn nhằm rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng kiến thức địa lí vào việc tìm hiểu và giải quyết một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống [5]. Do đ , chƣơng trình Địa lí 12 là môi trƣờng rất thuận lợi để phát triển tƣ duy không gian cho HS. Thực tiễn dạy học hiện nay cho thấy nhiều giáo viên Địa lí chƣa quan tâm đúng mức đến việc phát triển tƣ duy cho HS: các hoạt động dạy học chủ yếu là truyền thụ kiến thức, các phƣơng pháp dạy học và đánh giá vẫn tập trung hƣớng đến nội dung bài học. Do đ , môn Địa lí nặng về học thuộc, ghi nhớ và chƣa phát huy đƣợc năng lực tƣ duy của học sinh. Việc phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí sẽ góp phần nâng cao hiệu quả học tập, giúp học sinh biết cách học và có thể tự học trong nhiều tình huống. Với những lí do trên, tác giả lựa chọn nghiên cứu phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng trung học phổ thông. 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục đích Mục đích của đề tài là xây dựng quy trình và các biện pháp nhằm phát triển tƣ duy không gian cho học sinh trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học môn Địa lí lớp 12 và thực hiện đổi mới giáo dục phổ thông trong giai đoạn hiện nay. 2.2. Nhiệm vụ - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT. - Xác định các nguyên tắc và yêu cầu của việc phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT. - Xác định các thao tác tƣ duy không gian và các yêu cầu cần đạt của từng thao tác nhằm phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT. - Đề xuất quy trình và các biện pháp phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT. - Thiết kế và tổ chức dạy học một số bài trong chƣơng trình Địa lí 12
3 nhằm phát triển tƣ duy không gian cho HS. Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính khả thi của quy trình và các biện pháp đã đề xuất. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu quy trình và các biện pháp phát triển tƣ duy không gian cho HS trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung nghiên cứu: + Nghiên cứu quy trình và các biện pháp phát triển tƣ duy không gian cho HS theo bốn thao tác cơ bản: phân tích và tổng hợp đặc trƣng đối tƣợng không gian, so sánh, thiết lập mối quan hệ không gian và suy luận theo không gian. + Nghiên cứu các biện pháp tiêu biểu nhất đối với việc phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí 12 (chƣơng trình Chuẩn) - Thời gian nghiên cứu: 9/2015 - 9/2019 - Địa bàn nghiên cứu: Khảo sát tại 7 tỉnh, thành phố: Hà Nội, Phú Thọ, Quảng Ninh, Nam Định, Vĩnh Phúc, Nghệ An và thành phố Hồ Chí Minh. Thực nghiệm tại 4 trƣờng THPT đại diện cho các khu vực nông thôn, thành phố, miền núi, đồng bằng: THPT Cửa Lò 2 (Nghệ An), THPT Lê Chân (Quảng Ninh), THPT Phan Huy Chú - Đống Đa (Hà Nội), THPT Phong Châu (Phú Thọ). - Đề tài tiến hành thực nghiệm sƣ phạm với các bài sau: Đô thị h a, Đặc điểm nền nông nghiệp nƣớc ta, Vấn đề phát triển nông nghiệp, Vấn đề phát triển thủy sản, lâm nghiệp, Tổ chức lãnh thổ nông nghiệp, Cơ cấu ngành công nghiệp, Vấn đề phát triển một số ngành công nghiệp trọng điểm, Vấn đề tổ chức lãnh thổ công nghiệp. 4. Giả thuyết nghiên cứu Nếu vận dụng quy trình và biện pháp phát triển tƣ duy không gian trong dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT một cách hợp lí, đảm bảo nguyên tắc và yêu cầu sƣ phạm thì HS sẽ phát triển đƣợc các thao tác phân tích và tổng hợp đặc trƣng đối tƣợng không gian, so sánh, thiết lập mối quan hệ không gian và suy luận theo không gian. Từ đ g p phần nâng cao chất lƣợng dạy học Địa lí 12 ở trƣờng THPT và thực hiện đổi mới giáo dục phổ thông.
4 5. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 5.1. Phát triển tư duy trong dạy học Các nhà tƣ tƣởng giáo dục quan tâm đến việc phát triển tƣ duy trong dạy học từ rất sớm và đã đƣa ra các phƣơng pháp nhận thức c ý nghĩa thực tiễn, nhƣ phƣơng pháp vấn đáp của Socrates, phƣơng pháp tƣ duy logic tam đoạn luận của Aritstote, phƣơng pháp diễn dịch của Descartes,… [29]. Đến cuối thế kỉ XIX, cùng với sự phát triển của tâm lí học nhận thức, tƣ duy của HS đƣợc nghiên cứu một cách hệ thống. Những năm 1930, ở Bắc Mĩ và châu Âu, tƣ duy đã đƣợc coi là một mục tiêu giáo dục và quan niệm trí tuệ có thể học hỏi đƣợc ủng hộ mạnh mẽ. Trong thời gian 1970-1980, một số chƣơng trình dạy tƣ duy đã đƣợc ứng dụng trong các nhà trƣờng [76]. Hiện nay, dạy học định hƣớng tƣ duy (Thinking Based Learning - TBL) trở thành một xu hƣớng đƣợc nhiều nƣớc áp dụng [73]. Tƣ duy trong dạy học là vấn đề phức tạp, đƣợc nghiên cứu cả trong triết học, tâm lí học và giáo dục học. Dƣới g c độ triết học, việc phát triển tƣ duy nhằm giúp HS c suy nghĩ rõ ràng, logic và phản biện hơn [75]. Dƣới g c độ tâm lí học, tƣ duy đƣợc nghiên cứu về các chiến lƣợc nhận thức, phƣơng pháp khám phá, siêu nhận thức và tự điều chỉnh [75]. Trong giáo dục học, tƣ duy đƣợc coi là một mục tiêu của quá trình dạy học, đƣợc phân tích về các hình thức tƣ duy cụ thể, điều kiện, phƣơng pháp dạy học và cách đánh giá tƣ duy. Để phát triển tƣ duy cho HS, các nhà nghiên cứu đã khẳng định vai trò của tri thức trong phát triển tƣ duy cho HS [6], [89]. Robert.J.S. trong bài viết “Hỏi đáp về bản chất và việc dạy các kĩ năng tư duy” đã nhấn mạnh: “Tư duy không thể tồn tại nếu thiếu tri thức. Người ta cần có vấn đề để tư duy về nó” [6]. Để phát triển tƣ duy cho HS, GV cần tổ chức cho các em thao tác với kiến thức cũ và mới, vận dụng kiến thức trong các tình huống, bối cảnh khác nhau [89]. Parkins D.N. trong nghiên cứu “Tri thức là kiến tạo: Dạy tư duy thông qua nội dung” đã đƣa ra nguyên tắc coi tri thức là kiến tạo. Nguyên tắc này cần đƣợc áp dụng rộng rãi để phát triển tƣ duy và rèn luyện các thao tác tƣ duy [6]. Theo Nickerson R.S., dạy ngƣời học tƣ duy là làm cho họ có kiến thức đủ để tƣ duy tốt hơn [6]. Nghiên cứu của Đa-vƣ-đôv V.V. cũng đã nhấn mạnh sự cần thiết phát triển tƣ duy cho HS trên cơ sở khái quát hoá nội dung môn học [12].
5 Các điều kiện để dạy học tƣ duy hiệu quả cũng đƣợc quan tâm. Theo Mc Guinness C. và Matthew L. điều kiện đ là lớp học tƣ duy - không chỉ cung cấp cho HS kiến thức mới mà cả các chiến lƣợc tƣ duy, chiến lƣợc thảo luận và các hoạt động thực tiễn [70], [71]. Ông cũng nhấn mạnh vai trò của các kỹ năng tƣ duy trong lớp học vì nó hỗ trợ quá trình nhận thức tích cực giúp học tập tốt hơn, giải quyết vấn đề một cách hệ thống, linh hoạt, chấp nhận thái độ phê bình và tranh luận, giao tiếp có hiệu quả. Nghiên cứu “Dạy trẻ em tư duy” đƣa ra ba yếu tố thúc đẩy tƣ duy là: tố chất của HS, cách dạy của GV và môi trƣờng cho tƣ duy [6]. Matthew L. và Robert.J.S. coi trọng điều kiện về tâm lí trong phát triển tƣ duy cho HS. Matthew L. cho rằng HS nhỏ nên dạy tƣ duy bằng các vấn đề cụ thể, HS lớn dạy tƣ duy bằng các vấn đề trừu tƣợng [70]. Robert.J.S. quan tâm đến “việc ứng dụng tâm lí học nhận thức để nâng cao các kĩ năng trí tuệ” [6]. Các điều kiện khác đƣợc đề cập là chƣơng trình định hƣớng phát triển tƣ duy, công cụ hỗ trợ phát triển tƣ duy,… Các tác giả nƣớc ngoài rất quan tâm đến các kĩ thuật tƣ duy và việc ứng dụng chúng trong giảng dạy. Edward de Bono đƣa ra kĩ thuật “6 chiếc mũ tƣ duy”, phát triển tƣ duy theo nhiều khía cạnh, làm cho quá trình tƣ duy đơn giản và hiệu quả [18]. Sơ đồ tƣ duy của Tony Buzan là công cụ hỗ trợ tƣ duy mạch lạc, định hƣớng suy nghĩ một cách logic. Leat D., đề cao phƣơng pháp làm việc theo nh m, đã gợi ý rằng “sử dụng các nhóm cùng nhiệm vụ hợp tác là chiến lược khuyến khích tư duy rất thành công, vì nó đặt việc học trong bối cảnh chia sẻ - làm cho HS dễ dàng có kĩ năng nhất và sau đó kĩ năng được chuyển giao, trở thành kĩ năng của tất cả HS” (dẫn theo [86]). Các nghiên cứu trên khẳng định rằng tƣ duy c thể phát triển đƣợc. W. Kidd, G. Czerniawski nhấn mạnh tƣ duy là kĩ năng chứ không phải khả năng, do đ c thể phát triển đƣợc thông qua thực hành [86]. Cơ sở để phát triển tƣ duy là phải có môi trƣờng để thực hiện tƣ duy (kiến thức, ngôn ngữ) và rèn luyện các thao tác tƣ duy. Ở Việt Nam, các nhà tâm lí học, giáo dục học quan niệm tƣ duy là quá trình nhận thức, có thể phát triển đƣợc thông qua dạy học. Các tác giả Vƣơng Tất
6 Đạt, Nguyễn Xuân Thức và Nguyễn Quang Uẩn đã phân tích đặc điểm, các giai đoạn và thao tác của quá trình tƣ duy [15], [39], [41]. Khi đƣa ra các biện pháp phát triển tƣ duy cho HS, các tác giả thƣờng dựa vào đặc điểm của quá trình tƣ duy: Tạo ra tình huống có vấn đề, thực hành để rèn luyện các thao tác tƣ duy, truyền thụ kiến thức, phát triển ngôn ngữ, dạy học gắn với thực tế cuộc sống. Phan Trọng Ngọ khi phân tích cơ sở triết học, tâm lí học trong dạy học, đã đƣa ra các cách thức phát triển tƣ duy theo các trƣờng phái, quan điểm khác nhau [29], [30]. Phạm Thành Nghị đề cập đến phát triển tƣ duy trong dạy học theo một số lí thuyết của tâm lí học giáo dục [28]. Hồ Ngọc Đại nhấn mạnh việc dạy HS tƣ duy là rất quan trọng, không chỉ ảnh hƣởng đến kết quả học tập mà cả cuộc sống sau này của HS. Ông cho rằng, để phát triển tƣ duy cho HS, GV cần tổ chức cho các em hoạt động liên tục với các thao tác tƣ duy, theo kiểu “thầy thiết kế, trò thi công” [13], [14]. 5.2. Phát triển tư duy không gian trong dạy học Địa lí 5.2.1. Quan niệm về tư duy không gian Tƣ duy không gian c vị trí đặc biệt trong khoa học Địa lí. Tƣ duy không gian là cốt lõi cả về thực tiễn và lí thuyết của địa lí (Sharpe B., Niem T. [79]), là mục tiêu quan trọng và là một phần của kiến thức địa lí (Marjolein. C, Steegen A. [67]), là nền tảng trong Địa lí nhân văn hiện đại và trong khoa học xã hội (Morgan J., David. L [54]). Kitchin R., Hubbard P., Bartley B., Fuller D. cho rằng tƣ duy không gian giúp các nhà Địa lí thực hiện công việc của mình, đ là: giải thích mối tƣơng quan giữa con ngƣời và nơi họ sinh sống, xác định tính logic trong các mô hình,… [65]. Trong dạy học Địa lí, tƣ duy không gian cũng đặc biệt quan trọng nhờ những đặc trƣng riêng biệt và khả năng vận dụng cao. Chƣơng trình Địa lí của Hoa Kì “The National Geography Standards” đƣa ra 2 quan điểm dạy học Địa lí là không gian (spatial) và sinh thái (ecological) [90]. Hai quan điểm này xuyên suốt quá trình nhận thức và rèn luyện kĩ năng của HS, giúp các em giải quyết đƣợc các vấn đề địa lí trong mọi tình huống. Chƣơng trình Địa lí của Ôxtrâylia xác định ba quan điểm đƣợc sử
7 dụng khi nghiên cứu, giảng dạy Địa lí, đ là tập trung vào địa điểm (place- based), không gian (spatial) và môi trƣờng (environmental). Quan điểm không gian giúp HS biết cách tƣ duy không gian: sử dụng bản đồ, phân tích mối quan hệ giữa các hiện tƣợng, hiểu các nhân tố ảnh hƣởng đến đặc trƣng của lãnh thổ, đánh giá hậu quả kinh tế, xã hội, môi trƣờng,… [46]. Ủy ban Địa lí Hoa Kì thuộc Hội đồng nghiên cứu quốc gia (NRC) trong báo cáo về tƣ duy không gian “Learning to think Spatially: GIS as a support system in the K-12 curriculum” đã nhấn mạnh tƣ duy không gian là nền tảng của hệ thống tri thức địa lí, thể hiện khả năng và sức mạnh của địa lí [51]. Chƣơng trình Địa lí của Đức đƣa ra 6 khả năng của môn học, trong đ c khả năng định hƣớng không gian. Khả năng này không chỉ cung cấp thông tin về mối tƣơng quan giữa tự nhiên và xã hội mà còn giúp HS c căn cứ đạo đức, trách nhiệm để hành động trong không gian [60]. Nhƣ vậy, các nhà địa lí và giáo dục địa lí đều coi tƣ duy không gian là tƣ duy đặc trƣng, là ƣu thế nổi bật của địa lí. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tiếp cận khái niệm này theo những cách khác nhau. - Các nhà địa lí Nga coi trọng tính “tổng hợp” (hay “tổng thể”) và tính lãnh thổ của địa lí. Ixatsenko A.G.trong cuốn “Cơ sở cảnh quan học và phân vùng địa lí tự nhiên” và Pheedina A.E. trong cuốn “Phân vùng địa lí tự nhiên” cho rằng khi nghiên cứu về một lãnh thổ cụ thể phải làm rõ đƣợc đặc trƣng của lãnh thổ ấy và những mối liên hệ nội tại và phức tạp của chúng [23], [32]. Grigoriev A.A. và Ixatsenko A.G. nhấn mạnh quan điểm tổng hợp khi nghiên cứu một khu vực: không đƣợc cộng đơn giản các thành phần mà phải đặt nó trong một tổng thể thống nhất, trong các mối quan hệ phức tạp [19], [22]. Dƣới g c độ phƣơng pháp giảng dạy địa lí kinh tế - xã hội, tác giả Baranxki N.N. phân tích khá sâu về tƣ duy không gian. Đ là tƣ duy về đặc trƣng của lãnh thổ và các mối quan hệ [2]. Ông cũng đề nghị khi nghiên cứu một lãnh thổ phải tìm ra những nét quan trọng nhất, những tƣơng đồng, khác biệt giữa các lãnh thổ. - Các nhà địa lí Anh, Ôxtrâylia phân tích nội dung của tƣ duy không gian theo các khái niệm và các mối quan hệ. Theo Massey D. trong tác phẩm “For
8 Space”, tƣ duy không gian là kết quả của việc nhận thức đƣợc sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các địa điểm, do đ , khái niệm không gian (space) không tách rời khái niệm địa điểm (place) [69]. Tiếp nối quan điểm của Massey D., nhiều nhà địa lí Anh sau này đã nhấn mạnh các khái niệm và các mối quan hệ trong địa lí, nhƣ: Peter J., Morgan J., Susan L.C., … Chƣơng trình Địa lí Anh đã giải thích các khái niệm cơ bản của địa lí gồm: địa điểm (place), không gian (space) và môi trƣờng (environment) và kết luận: bởi vì địa lí có tính tổng thể nên tƣ duy địa lí bao gồm các mối quan hệ địa phƣơng và toàn cầu, tự nhiên và nhân văn, con ngƣời và môi trƣờng, thời gian và khoảng cách,…[81]. Trong tác phẩm “Teaching Geography, 11-18, A Conceptual Approach”, Lambert D.và Morgan J. đã đƣa ra các trƣờng hợp điển hình để phân tích các khái niệm cơ bản của tƣ duy không gian: không gian, nơi chốn, quy mô, sự phụ thuộc và phát triển, sự hiểu biết và đa dạng của văn h a, môi trƣờng, tính bền vững và tƣơng lai [54]. Susan L.C.và William L. G. thông qua việc trả lời các câu hỏi then chốt đã khẳng định vấn đề cơ bản của địa lí là sự tƣơng đồng, khác biệt, sự vận động, sự tƣơng tác của con ngƣời và các địa điểm [80]. Peter. J c đ ng g p to lớn trong việc nhấn mạnh tƣ duy quan hệ đặc trƣng của địa lí thông qua các cặp khái niệm: không gian và địa điểm, quy mô và kết nối, khoảng cách gần và xa, con ngƣời và môi trƣờng [72]. Mặc dù sử dụng các khái niệm khác nhau nhƣng các tác giả đều coi nội dung cơ bản nhất là không gian (space) và địa điểm (place). Mỗi khái niệm đều đƣợc phân tích nội hàm, cách phân loại, cách nghiên cứu và đặc biệt nhấn mạnh mối quan hệ giữa không gian và địa điểm, giữa các yếu tố bên trong không gian và địa điểm. - Các nhà nghiên cứu Địa lí của Hoa Kì, Hà Lan, Nhật Bản, Hàn Quốc nghiên cứu các thành phần của tƣ duy không gian: Nghiên cứu của NRC đƣợc coi là tiên phong trong việc xác định các thành phần của tƣ duy không gian. Theo đ , tƣ duy không gian gồm ba thành phần: các khái niệm không gian, các công cụ và các phƣơng pháp suy luận [51]. Quan điểm 3 thành phần của NRC trở thành cơ sở lí thuyết cho nhiều nghiên cứu phát triển tƣ duy không gian và dạy học địa lí, nhƣ Ishikawa T., Toriumi K. và Zwartjes L. trong [62], [83], [87].
9 Robert. S và Lee J. cho rằng cần bổ sung “mối quan hệ không gian” là một thành phần của tƣ duy không gian; trong đ , Golledge R., Stimson R. là những ngƣời đầu tiên đƣa ra định nghĩa về thành phần này [74]. Bednarz S.và Niem T., Sharpe B. cũng đồng quan điểm khi cho rằng mối quan hệ không gian làm cho tƣ duy không gian địa lí khác với tƣ duy không gian chung [47], [79]. Tim. F, Schee A. đã triển khai khái niệm của Stimson và đề xuất bổ sung khái niệm “tư duy quan hệ không gian địa lí” (“geospatial relational thinking”). Thành phần này không chỉ yêu cầu việc nhận diện các không gian đơn lẻ mà còn phải tiến hành suy luận tổng hợp các quan hệ không gian địa lí [82]. Nhƣ vậy, dù tiếp cận theo hƣớng nghiên cứu thành phần hay khái niệm (nội dung) thì các tác giả đều coi tƣ duy không gian là tập hợp các kĩ năng, đều đề cập đến đặc trƣng của một lãnh thổ, đến mối quan hệ giữa các yếu tố Địa lí. Ở Việt Nam, nghiên cứu về tƣ duy không gian chủ yếu đƣợc thể hiện đan xen trong các công trình về lí luận của địa lí học, phân vùng lãnh thổ và phƣơng pháp giảng dạy. Các tác giả Vũ Tự Lập, Đặng Văn Phan và Lê Bá Thảo phân tích khái niệm không gian nhƣ một hệ thống tổng hợp [26], [31], [35]. Trong hệ thống đ , các đối tƣợng có mối quan hệ với nhau và vận động, phát triển theo quy luật của tự nhiên và sự tác động của con ngƣời. Lê Bá Thảo kết luận: “Không gian được coi như là một hệ thống các mối quan hệ, đồng thời là một sản phẩm xã hội có tổ chức” [35]. Vũ Tự Lập đã đƣa ra khái niệm “không gian địa lí hoàn chỉnh”. Đ là hệ thống không gian của tự nhiên và lịch sử, là kết quả đan cắt phức tạp giữa không gian mang tính tự nhiên và không gian mang tính văn h a, c cấu trúc phức tạp và có động lực phát triển riêng [26]. Quan niệm về tƣ duy không gian của các tác giả trong nƣớc cũng đã tiếp nhận các yếu tố hiện đại, nhƣ Hệ thống thông tin địa lí. Trong “Những con đường đi khả dĩ của Địa lí học trong thời kì chuyển tiếp sang thế kỉ XXI”, Lê Bá Thảo đã khẳng định vai trò to lớn của Hệ thống thông tin địa lí trong việc phát triển tƣ duy không gian. “Cùng với sự phát triển của nội dung và phương pháp nghiên cứu, như xây dựng Hệ thống thông tin địa lí - GIS, tư duy địa lí đã đi sâu
10 vào nghiên cứu bản chất của các hiện tượng, hướng tới việc làm biến đổi thế giới (…) Điều này làm cho địa lí trở thành khoa học hành động” [35]. Các công trình này khẳng định quan điểm thống nhất của các nhà địa lí trong nƣớc về tƣ duy không gian; đ là tƣ duy tổng hợp, tƣ duy trên các đối tƣợng, hiện tƣợng không gian. 5.2.2. Phát triển tư duy không gian trong dạy học Địa lí Các nhà nghiên cứu, dƣới g c độ tâm lí học, triết học, giáo dục học, đã khẳng định có thể phát triển tƣ duy không gian trong quá trình học tập Địa lí. Theo quan điểm của tâm lí học nhận thức, Margaret. R và Hegarty M.cho rằng, trƣớc hết cần cung cấp kiến thức về tƣ duy không gian, sau đ dạy theo cấp quy mô từ nhỏ đến lớn và cuối cùng dạy theo chủ đề [64]. Dƣới g c độ thần kinh học và giáo dục học, Gersmehl P. và Gersmehl C. đã mô tả 8 phƣơng thức tƣ duy không gian sử dụng các cấu trúc khác nhau trong não, giúp GV có những ý tƣởng dạy học hiệu quả [56], [58]. Tƣ duy không gian là một tập hợp các thao tác và HS cần đƣợc cung cấp kiến thức chuyên môn đầy đủ để c môi trƣờng phát triển các thao tác đ . Kiến thức chuyên môn có thể là những hiểu biết về một lãnh thổ [50], [60] hoặc là hệ thống các khái niệm địa lí [60], [54]. Các tác giả gợi ý khi dạy địa lí, cần phân tích khái niệm theo các lớp nhƣ là cây phả hệ. Chƣơng trình Địa lí của Anh [81] cũng cho rằng hệ thống khái niệm là công cụ hữu ích, giúp HS liên kết và khái quát các vấn đề địa lí trừu tƣợng, hiểu về lãnh thổ thông qua tƣ duy địa lí. Các tác giả của Chuẩn chƣơng trình Địa lí của Đức “Educational Standards in Geography for the Intermediate School Certificate” yêu cầu HS phải đƣợc cung cấp cả kiến thức về không gian (nhƣ tọa độ, phép chiếu bản đồ,…) và khả năng định hƣớng trong không gian (đọc bản đồ, định hƣớng địa hình,…) [60]. Ủy ban Địa lí của Hoa Kì cho rằng kiến thức cần c để phát triển tƣ duy không gian rất rộng, gồm: kiến thức về không gian (đơn vị đo, cách tính khoảng cách, cơ sở của hệ tọa độ,…), kiến thức về cách biểu diễn (khái quát thành sơ đồ, phân biệt các dạng lƣới chiếu,…) và khả năng suy luận (tìm ra khoảng cách ngắn nhất, nội suy, ngoại suy và ra quyết định,…) [51].
11 Theo Tim. F và Schee J., một điều đáng ghi nhận trong dạy học địa lí thời gian gần đây là việc phổ biến công nghệ địa không gian (geospatial technologies): GPS, GIS, ESRI, Google Map [82]. Các tác giả cho rằng cần tập trung vào khả năng sƣ phạm của công nghệ không gian để phân tích và giải thích các vấn đề của địa lí. Zwartjes L. cũng lập luận tƣơng tự khi đƣa ra khái niệm “đường học tập” (learning line) khi ứng dụng GIS trong dạy học Địa lí [87]. Nghiên cứu của Curtis N., Ramanathan S. cho thấy công nghệ địa không gian thúc đẩy tƣ duy không gian của HS bằng cách rèn luyện thao tác quan sát, so sánh và thực hành các kĩ năng [53]. Chƣơng trình địa lí của Ôxtrâylia [46] cũng đề cao vai trò của công nghệ trong việc vận dụng và giải thích đối tƣợng dựa trên bản đồ, sử dụng công nghệ không gian để phân tích và hiểu đƣợc mối quan hệ giữa các hiện tƣợng. Hwang C, Choi J.và các tác giả khác đƣa ra các biện pháp phát triển 5 thao tác tƣ duy không gian thông qua việc sử dụng Atlat quốc gia [61]. Các nghiên cứu về đánh giá kết quả tƣ duy không gian đã sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm để kết luận về hiệu quả dạy học phát triển tƣ duy không gian. Uhlenwinkel A. đánh giá tƣ duy không gian theo các cấp nhận thức [84]. Charcharos C., Niem T., Sharpe B., tập trung vào nghiên cứu công cụ đánh giá tƣ duy không gian [49], [79]. Ishikawa T. và Robert. S. B., Lee J.tiến hành các thực nghiệm để đánh giá từng thành phần của tƣ duy không gian, cũng nhƣ mối quan hệ giữa tƣ duy và khả năng không gian [62], [74]. Các nghiên cứu thực nghiệm trên đã chỉ ra rằng để đánh giá tƣ duy không gian, cần mô tả rõ ràng, cụ thể các thao tác, cần có kiểu bài kiểm tra, kiểu câu hỏi riêng và cần đánh giá trong một khoảng thời gian dài. Một số biện pháp phát triển tƣ duy không gian khác cũng đƣợc nghiên cứu: Uỷ ban Giáo dục của The International Geographical Union, Chƣơng trình địa lí của Ôxtrâylia, các tác giả Kitchin R., Hubbard P. trong “Thinking Geographically” chỉ ra rằng cách tốt nhất để phát triển tƣ duy về một lãnh thổ là kết hợp giữa học theo chủ đề và học theo lãnh thổ [50], [65]. Kamilla. B và Niem T. trong “Teaching about Geographical Thinking” nhấn mạnh việc phát triển thao tác giải thích khi dạy tƣ duy không gian [64]. Nhóm tác giả Sunni S.,
12 Shaik A., và Harichandan S., cho rằng tƣ duy không gian c liên quan chặt chẽ đến tƣ duy về địa phƣơng, do đ , GV nên bắt đầu dạy về nơi HS sinh sống và để các em vận dụng kinh nghiệm, tri thức để hiểu về các lãnh thổ khác [78]. Các nhà giáo dục Đức gợi ý GV nên dạy qua các chủ đề, có sự kết hợp của địa lí tự nhiên và địa lí nhân văn và dạy bằng các ví dụ cụ thể để HS học cách “chuyển” kiến thức từ lãnh thổ này đến lãnh thổ khác và nhận ra sự tƣơng đồng và khác biệt giữa các khu vực [60]. Ở Việt Nam, một số nghiên cứu về dạy học Địa lí đã đề cập đến vấn đề phát triển tƣ duy không gian. Lê Đức Hải trong cuốn “Phát triển tư duy học sinh trong giảng dạy địa lí kinh tế” cho rằng để phát triển tƣ duy không gian, GV cần dạy theo hai quan điểm: tổng hợp và lãnh thổ. Tác giả kết luận: “Khi giảng dạy địa lí kinh tế, nếu không xem xét các yếu tố Địa lí trong thể tổng hợp của nó thì không thể nhận thức được bản chất địa lí kinh tế của một nước (một khu vực), không xác định được đặc trưng của nước ấy, khu vực ấy” [20,trang 15]. Nguyễn Trọng Lân, Trần Trọng Hà nghiên cứu việc giảng dạy Địa lí tự nhiên Việt Nam và cho rằng cần dạy theo quan điểm tổng hợp và động lực [25]. Các tài liệu khác đề cập đến các biện pháp phát triển tƣ duy không gian cho HS chủ yếu ở từng khía cạnh: quan điểm dạy học, sử dụng phƣơng tiện dạy học, các phƣơng pháp dạy học tích cực,… Các phƣơng pháp dạy học tích cực trong Địa lí có thể phát triển tƣ duy không gian cho HS vì chúng phát huy tính chủ động sáng tạo của HS, giúp các em c động cơ học tập đúng đắn, tƣ duy tích cực và tự học suốt đời. Đặng Văn Đức phân tích cụ thể quy trình vận dụng của các phƣơng pháp dạy học truyền thống và hiện đại theo hƣớng phát triển năng lực và tƣ duy HS [16]. Các phƣơng tiện dạy học Địa lí đƣợc nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Theo Đặng Văn Đức và Nguyễn Thị Thu Hằng, để phản ánh sự phân bố và các mối liên hệ của đối tƣợng trên một lãnh thổ, giáo viên cần hƣớng dẫn HS khai thác tri thức từ bản đồ. Khi c đƣợc kĩ năng sử dụng bản đồ, HS có thể tái tạo lại hình ảnh các lãnh thổ với đầy đủ các đặc điểm cơ bản và sẽ phát triển đƣợc tƣ duy logic, thiết lập đƣợc các mối liên hệ giữa các đối tƣợng địa lí [17]. Nguyễn Trọng Phúc, Hoàng Xuân Lính lại nghiên cứu sử dụng các phƣơng tiện kĩ thuật trong dạy học