Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh ở trường Trung học phổ thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:134

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học tích hợp STEM. Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa hiện hành, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo có liên quan đến chủ đề “Các định luật bảo toàn”. Nghiên cứu thực tiễn, phân thích những khó khăn, sai lầm thường mắc phải của học sinh khi học phần này. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh ở trường Trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––– NGUYỄN ĐỨC HUỲNH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN VĂN BIÊN THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố, sử dụng trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2019 Tác giả Nguyễn Đức Huỳnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS Nguyễn Văn Biên đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt thời gian học tập và quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, Khoa Vật lí và Phòng Đào tạo (Sau đại học) của trường đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo thuộc tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu làm luận văn. Tôi chân thành cảm ơn các thầy cô giáo giảng dạy bộ môn Vật lí của các trường THPT Sông Công của tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi thực nghiệm sư phạm và hoàn thành luận văn này. Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2019 Tác giả Nguyễn Đức Huỳnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC Lời cam đoan .................................................................................................................. i Lời cảm ơn .....................................................................................................................ii Mục lục ........................................................................................................................ iii Danh mục các kí hiệu viết tắt ....................................................................................... iv Danh mục các bảng ........................................................................................................ v Danh mục các hình ....................................................................................................... vi MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài .......................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài .................................................................................2 3. Giả thuyết khoa học của đề tài ...................................................................................2 4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài ................................................................................2 5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài ...................................................................................2 6. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................2 7. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................2 8.Đóng góp của đề tài ....................................................................................................3 9. Cấu trúc của luận văn.................................................................................................3 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT ............................................................................................................... 4 1.1. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh ..........................................................................................................................4 1.1.1. Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là gì? .........................................................4 1.1.2. Các cấp độ của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn ...........................................5 1.1.3. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn ...............................................5 1.1.4. Quá trình hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn .............8 1.1.5. Kiểm tra, đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn ................9 1.2. Dạy học tích hợp STEM .......................................................................................13 1.2.1. Tích hợp STEM là gì ? ......................................................................................13 1.2.2. Tại sao giáo dục STEM lại quan trọng? ............................................................ 14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1.2.3. Tại sao phải dạy học tích hợp STEM? ............................................................... 15 1.2.4. Thực trạng của dạy học tích hợp STEM trong thế kỉ 21 ...................................15 1.2.5. Quy trình xây dựng và tổ chức dạy học STEM .................................................16 1.3. Tìm hiểu thực tế dạy học tích hợp STEM và thực trạng dạy học STEM tại trường THPT Sông Công ............................................................................................. 21 1.3.1. Mục đích điều tra ............................................................................................... 21 1.3.2. Phương pháp điều tra .........................................................................................21 1.3.3. Kết quả điều tra ..................................................................................................21 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................................ 25 Chương 2: XÂY DỰNG HOẠT ĐỘNG CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ...................................................................................................26 2.1. Mục tiêu ................................................................................................................26 2.1.1. Kiến thức............................................................................................................26 2.1.2. Năng lực .............................................................................................................28 2.2. Xác định các nội dung trọng tâm trong chủ đề .....................................................29 2.2.1. Kiến thức nền tảng của chủ đề ...........................................................................29 2.3. Xây dựng các hoạt động .......................................................................................30 2.3.1. Giới thiệu cấu trúc chủ đề ..................................................................................30 2.3.2. Bảng tổng hợp các hoạt động được xây dựng trong chủ đề .............................. 31 2.3.3. Xây dựng các hoạt động ....................................................................................34 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................................ 55 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................55 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .....................................................................56 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ...........................................................................56 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ..........................................................................57 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .....................................................................57 3.5. Thời gian thực nghiệm .......................................................................................... 57 3.6. Các bước tiến hành ............................................................................................... 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3.7. Kết quả thực nghiệm ............................................................................................. 59 3.7.1. Lớp 10A2 ...........................................................................................................59 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................................ 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................80 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 GQVĐ Giải quyết vấn đề 2 GQVĐTT Giải quyết vấn đề thực tiễn 3 GV Giáo viên 4 HS Học sinh 5 NL Năng lực 6 NLGQVĐTT Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn 7 NV Nhiệm vụ 8 THCS Trung học cơ sở Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực GQVĐTT .........................................................................5 Bảng 1.2. Các mức độ của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn ...................................5 Bảng 1.3. Hợp phần và thành tố năng lực giải quyết vấn đề .........................................6 Bảng 1.4. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của năng lực GQVĐTT ....................................................................................................6 Bảng 1.5. Mức độ tham gia các hoạt động của HS trong giờ học Vật lí .....................21 Bảng 1.6. Mức độ sử dụng các PPDH truyền thống và dạy học theo định hướng tích hợp STEM của các GV ......................................................................22 Bảng 3.1. Kế hoạch giảng dạy chi tiết tại lớp 10A1 ....................................................58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Một số hình ảnh học sinh hoạt động nhóm khi tham gia vào hoạt động học tập.......................................................................................................60 Hình 3.2. Hình ảnh của một số phiếu học tập .............................................................. 62 Hình 3.2a và 3.2b. Hình ảnh chế tạo tên lửa nước của các nhóm học sinh .................62 Hình 3.2c và 3.2d. Hình ảnh chế tạo cọn nước của các nhóm học sinh ......................63 Hình 3.2e và 3.2f. Hình ảnh chế tạo mô hình đường đua và xe của các nhóm học sinh .....................................................................................................63 Hình 3.2g và 3.2h. Hình ảnh chế tạo mô hình đường đua và xe của các nhóm học sinh .....................................................................................................63 Hình 3.3a. Một số sản phẩm tên lửa nước của học sinh sau khi hoạt động dự án 1 ....64 Hình 3.3b. Một số sản phẩm chế tạo cọn nước sau khi thực hiện dự án 2 ..................64 Hình 3.3c. Sản phẩm mô hình đường đua sau khi thực hiện xong dự án 3 .................65 Hình 3.3 d. Mô hình cọn nước gắn hệ thống phát điện tự chế. ...................................66 Hình 3.3 e. Hệ thống phát điện được làm bằng dây đồng cuốn quanh một ống giấy và thiết kế cho nam châm quay phía trong. ..............................................66 Hình 3.3f. Hoạt động của hệ thống phát điện tự chế làm sáng đèn ............................ 66 Hình 3.3.g. Hình ảnh điện áp đo được trên hệ thống phát điện khi cho nước chạy qua ....66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Thế kỉ XXI, với sự bùng nổ mạnh mẽ của công nghệ và khoa học, xã hội đứng trước một thách thức lớn về nhiều mặt đặc biệt là giáo dục. Mục tiêu của giáo dục không chỉ là truyền thụ kiến thức một cách đơn thuần truyền thống mà cao hơn cả là mục tiêu bồi dưỡng phát triển năng lực đặt vấn đề, giải quyết vấn đề, tìm kiếm thông tin, thu thập, xử lí số liệu, năng lực hợp tác, năng lực sáng tạo,…để khám phá những tri thức mới, phương pháp mới, vấn đề mới, cách giải quyết mới. Trước tình hình đó, nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo xác định mục tiêu cụ thể đối với giáo dục phổ thông: “tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh. 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”. Để đạt được mục tiêu đó, giáo dục cần có những điều chỉnh cả về nội dung chương trình cũng như phương pháp tổ chức dạy học, điều này được thể hiện rõ rệt ngay trong dự thảo “Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể” (tháng 7 năm 2015), cụ thể “nội dung giáo dục phổ thông bảo đảm tinh giản, hiện đại, thiết thực, thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm tâm - sinh lý lứa tuổi học sinh” và “tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo định hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; tập trung dạy cách học và rèn luyện năng lực tự học, tạo cơ sở để học tập suốt đời, tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; vận dụng các phương pháp, kỹ thuật dạy học một cách linh hoạt, sáng tạo” Chương trình giáo dục phổ thông hiện hành thiếu liên kết trong hệ thống các môn học, còn có sự rời rạc, độc lập, chưa gắn kết như bản chất vốn có của chúng. Do đó, hiện nay có rất nhiều đề tài nghiên cứu về tổ chức dạy học tích hợp. Không chỉ riêng Việt Nam, các nước khác cũng có những điều chỉnh về giáo dục trong xu thế phát triển kinh tế toàn cầu, ví dụ như Mỹ. “Giáo dục STEM” đã trở thành chủ đề quan trọng trong các cuộc thảo luận và các sự kiện lên kế hoạch ở nước Mĩ những năm gần đây. Việc giúp cho mọi người hiểu STEM được dạy như thế nào và có sự khác biệt gì so với các môn học thông thường là vô cùng quan trọng. “Bản chất của giáo dục STEM là thông qua việc tích hợp các môn học để trang bị cho người học khả năng vận dụng tổng hợp những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết các tình huống và yêu cầu của thực tiễn”. Về cơ bản, chương trình giáo dục phổ thông chưa thực sự có giáo dục STEM theo đúng nghĩa do nhiều nguyên nhân như chương trình GDPT đã được xây dựng cách đây tương đối lâu, nhu cầu thị trường lao động STEM ở Việt Nam chưa cao và đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm xây dựng và phát triển chương trình dạy học tích hợp theo mục tiêu phát triển năng lực chưa nhiều. Tuy nhiên, trước bối cảnh mới có nhiều tài liệu nghiên cứu về lý luận về dạy học STEM đây là một xu hướng giáo dục mới nên giáo dục STEM cần được nghiên cứu và vận dụng tại Việt Nam.Và để hiểu được sâu sắc hơn quan điểm dạy học STEM chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bảo toàn ” nhằm phát triển năng lực GQVĐ thực tiễn cho học sinh ở trường trung học phổ thông. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Xây dựng nội dung và tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bào toàn” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh ở trường THPT. 3. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu xây dựng nội dung chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bảo toàn” và sử dụng các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học hiện đại tổ chức dạy học chủ đề tích hợp “Các định luật bảo toàn” thì sẽ phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh THPT. 4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài Các nội dung kiến thức cơ bản trong chương “Các định luật bào toàn”ở chương trình vật lý lớp 10 THPT. Cơ sở lí luận và thực tiễn dạy học tích hợp STEM. Cơ sở dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh Các phương pháp dạy học hiện đại. Hoạt động dạy học các kiến thức trong chương “Các định luật bảo toàn”. 5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Hoạt động dạy và học chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bào toàn”ở trường THPT. Tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Sông Công Thái Nguyên. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích nghiên cứu ở trên, chúng tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau: Nghiên cứu lí luận dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học tích hợp STEM. Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa hiện hành, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo có liên quan đến chủ đề “Các định luật bảo toàn”. Nghiên cứu thực tiễn, phân thích những khó khăn, sai lầm thường mắc phải của học sinh khi học phần này. Vận dụng lí luận về dạy học chủ đề tích hợp STEM để tổ chức dạy học chương “Các định luật bảo toàn ” theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh. Tiến hành thực nghiệm sư phạm với tiến trình dạy học đã soạn thảo để đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã xây dựng cũng như tính khả thi của PPTCDH dạy học chủ đề tích hợp STEM, qua đó kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học. Từ đó sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện để có thể vận dụng linh hoạt mô hình này vào thực tiễn dạy học một số chủ đề khác thuộc chương trình Vật lí trung học phổ thông. 7. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận của dạy học GQVĐTT. - Nghiên cứu lý luận về dạy học, dạy học tích hợp - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa về một số môn học phổ thông - Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn - Điều tra thực trạng dạy học tích hợp ở nước ta hiện nay -Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành dạy thực nghiệm ở trường THPT theo quy trình, phương pháp và hình thức tổ chức đã đề xuất. - Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm từ việc so sánh kết quả kiểm tra trước và sau tác động, từ đó rút ra kết luận của đề tài. 8.Đóng góp của đề tài Trình bày có hệ thống về cơ sở lí luận dạy học tích hợp STEM. Xây dựng được các hoạt động của chủ đề tích hợp STEM về “Các định luật bảo toàn ứng dụng trong thực tế đời sống” ở trường THPT. 9. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, cấu trúc luận văn gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học tích hợp STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh THPT Chương 2: Xây dựng hoạt động chủ đề tích hợp STEM “Các đinh luật bảo toàn” Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. Chương 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT 1.1. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh 1.1.1. Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là gì? Ta cần hiểu Năng lực là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó” như năng lực tư duy, năng lực tài chính hoặc là “phẩm chất tâm sinh lý và trình độ chuyên môn tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” như năng lực chuyên môn, năng lực lãnh đạo. Vậy để hiểu năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là gì trước tiên ta cần tìm hiểu quan niệm về năng lực GQVĐ: có rất nhiều quan niệm khác nhau về năng lực GQVĐ. Trong đó theo quan niệm của PISA về năng lực GQVĐ. PISA 2003 mô tả năng lực GQVĐ như sau: “Năng lực GQVĐ là năng lực của một cá nhân sử dụng các quá trình nhận thức để giải quyết một tình huống thực, phức hợp mà chưa xác định được rõ ràng phương hướng giải quyết” [7]. Trong dự thảo PISA 2015 nói về năng lực GQVĐ đã nhắc đến khía cạnh hợp tác trong việc GQVĐ - nội dung bổ sung nổi bật so với các miêu tả trước. “Năng lực hợp tác GQVĐ là năng lực của một cá nhân giải quyết có hiệu quả trong một quá trình mà có sự tham gia của hai hay nhiều cá thể cố gắng để giải quyết vấn đề bằng cách chia sẻ sự hiểu biết và nỗ lực cần thiết để đi đến một giải pháp và kết hợp những kiến thức, kĩ năng và nỗ lực để thực hiện được giải pháp của họ” [7]. “Trong nhiều nghiên cứu về GQVĐ, khung lí thuyết của Polya (1973) thường được sử dụng như nền tảng. Polya đưa ra 4 quy trình theo trình tự nối tiếp trong việc GQVĐ: hiểu vấn đề, lên kế hoạch, thực hiện kế hoạch và ra soát, kiểm tra. Theo quan điểm Polya, một người GQVĐ cần tự làm quen hoàn toàn với vấn đề trước khi đưa ra một kế hoạch hay một chiến lược để giải quyết vấn đề đó, người GQVĐ cũng cần phải thực hiện các bước hành động, thực hiện một cách chính xác kế hoạch hành động. Việc nhìn lại quá trình và xem xét kĩ lưỡng cũng là công việc rất quan trọng, nếu có thể, đưa ra các phương pháp thay thế, để hiểu rõ hơn được vấn đề sau khi xử lí” [8]. Như vậy, có thể hiểu năng lực về GQVĐ là khả năng cá nhân sử dụng có hiệu quả các kiến thức, kĩ năng cùng với thái độ sẵn sàng tham gia để giải quyết một vấn đề cụ thể mà chưa tìm hiểu được rõ ràng phương pháp giải quyết ngay lập tức để từ đó đưa ra phương pháp phán đoán để tìm ra phương án giải quyết. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
“Vấn đề mà người học được đặt vào để giải quyết có thể đặt trong bối cảnh thực hoặc giả định. Trong trường hợp bối cảnh thực, vấn đề cần giải quyết có thể gọi là vấn đề thực tiễn. Khái niệm năng lực GQVĐTT có thể hiểu là khả năng cá nhân sử dụng có hiệu quả các kiến thức, kĩ năng cùng với thái độ sẵn sàng tham gia để giải quyết một vấn đề trong bối cảnh thực tiễn cụ thể mà chưa tìm được rõ ràng phương pháp giải quyết ngay lập tức để trở thành công dân có tinh thần xây dựng và tự duy phê phán. Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn bao gồm: Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực GQVĐTT Hợp phần NL GQVĐTT Thành tố NL GQVĐTT Tìm hiểu vấn đề Khám phá và hiểu vấn đề Năng lực Trình bày, phát biểu vấn đề GQVĐTT Đề xuất giải pháp và thực hiện Đề xuất giải pháp Thực hiện giải pháp Đánh giá và điều chỉnh Đánh giá và điều chỉnh giải pháp Nguồn: [2] 1.1.2. Các cấp độ của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn Có rất nhiều cách để phân chia các cấp độ của năng lực. Tuy nhiên khi căn cứ vào cơ sở kiến thức khoa học cần vận dụng có thể xác định các mức độ sau: HS cần vận dụng một kiến thức khoa học để GQVĐ. HS cần vận dụng một vài kiến thức khoa học để GQVĐ. Căn cứ theo mức độ quen thuộc hay sáng tạo: Có thể HS phải GQVĐ trong các tình huống mà: Các vấn đề và giải pháp mong muốn được rõ ràng và hiển nhiên. Các vấn đề và giải pháp mong muốn ít rõ ràng, đòi hỏi các tiếp cận sáng tạo, đạt kết quả cao. “Theo mức độ tham gia của HS trong GQVĐ [3]: Bảng 1.2. Các mức độ của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn Người thực hiện các nội dung công việc Lập kế Mức độ Khám phá Trình bày Thực hiện Đánh giá và hoạch vấn đề vấn đề kế hoạch điều chỉnh GQVĐ 1 GV GV GV GV GV 2 GV GV GV GV và HS GV và HS 3 GV và HS GV và HS HS HS GV và HS 4 HS HS HS HS GV và HS Nguồn: [2] 1.1.3. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn Như đã trình bày, mô hình cầu trúc năng lực có thể xây dựng theo các đơn vị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
của năng lực. Mỗi năng lực gồm có các hợp phần, mỗi hợp phần lại gồm các thành tố năng lực. Từng thành tố năng lực có các chỉ số hành vi gắn với tiêu chí chất lượng tương ứng. “Để xác định các năng lực hợp phần, năng lực thành tố và chỉ số hành vi, trước hết cần căn cứ vào bối cảnh và các nội dung của vấn đề cần giải quyết. Xuất phát từ bối cảnh thực tiễn, khái niệm NL GQVĐTT, ta có thể xác định các hợp phần của năng lực GQVĐTT như sau: (1) Tìm hiểu vấn đề; (2) Đề xuất giải pháp và thực hiện; (3) Đánh giá và điều chỉnh. Bảng 1.3. Hợp phần và thành tố năng lực giải quyết vấn đề Hợp phần NL GQVĐTT Thành tố NL GQVĐTT Khám phá và hiểu vấn đề trong thực tiễn Tìm hiểu vấn đề Trình bày, phát biểu vấn đề dưới dạng bài Năng lực toán khoa học có thể giải quyết được GQVĐTT Đề xuất giải pháp và thực Đề xuất giải pháp hiện Thực hiện giải pháp Đánh giá và điều chỉnh Đánh giá và điều chỉnh giải pháp Nguồn: [2] Ví dụ: Vấn đề thực tiễn đặt ra cho học sinh: “Các định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng được vận dụng trong thực tế như thế nào ?” thì khả năng tìm hiểu và nhận biết của học sinh thể hiện ở chỗ: Tìm hiểu các ứng dụng của định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng trong thực tiễn đời sống? Với những ứng dụng đó tìm hiểu thêm cấu tạo cũng như các nguyên tắc hoạt động của các sản phẩm đó. Từ đó hình thành cho học sinh khả năng tư duy và chế tạo được các mô hình mô phỏng các ứng dụng đó để đưa vào giờ học sẽ phát huy được khả năng tự học và tự tư duy của học sinh ? Từ đó, HS cần lập kế hoạch tìm hiểu các sản phẩm có ứng dụng của định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, đặc điểm cấu tạo của chúng. Tìm hiểu ứng dụng của các sản phẩm đó với trong thực tế đời sống. Sau đó, HS thực hiện giải pháp đó bằng cách tìm kiếm thông tin trên internet, sách, báo, hỏi ý kiến chuyên gia, điều tra thị trường. Trong quá trình thực hiện hoặc sau quá trình thực hiện cần đánh giá hiệu quả các công việc đã làm và đưa ra những điều chỉnh tương ứng. “Mỗi thành tố năng lực được miêu tả bằng các chỉ số hành vi Tương ứng với tiêu chí chất lượng. Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của NL GQVĐTT được trình bày ở bảng dưới đây [3]: Bảng 1.4. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của năng lực GQVĐTT Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng năng lực M1: Lựa chọn được câu hỏi (vấn đề)trong đoạn thông tin cho trước (tĩnh, bối cảnh thực) và chỉ ra - Nhận dạng tình được nhiệm vụ cần giải quyết. huống. Khám phá và M2: Phát biểu được vấn đề trong tình huống xác - Phát biểu vấn đề. hiểu vấn đề định,nhưng vấn đề chưa được phát biểu rõ ràng - Xác định, giải trong thực tiễn (chưa ở dạng tình huống có vấn đề hoặc dạng câu thích thông tin về hỏi) tình huống M3: Tự đặt ra vấn đề trong một tình huống mới ( thực, mở, tình huống mới) M1: Sử dụng được ít nhất một phương - Sử dụng được các Trình bày,phát thức (văn bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói) để diễn cách khác nhau để biểu vấn đề dưới đạt lại vấn đề. diễn đạt vấn đề. dạng bài M2: Sử dụng kết hợp được ít nhất 2 phương - Nhận ra được các toán khoa thức để diễn đạt lại vấn đề nhiệm vụ bộ phận học có thể M3: Diễn đạt bằng ít nhất 2 phương thức để trình của vấn đề giải quyết bày vấn đề và các nhiệm vụ bộ phận của vấn đề được M1: Nhận ra được các bước thực hiện giải quyết - Chỉ ra đích cuối vấn đề theo văn bản có sẵn. cùng, mục tiêu từng M2: Lặp lại các bước theo một quy trình giải quyết giai đoạn để giải vấn đề đã biết để giải quyết một vấn đề tương tự quyết, chỉ ra chiến M3: Đề xuất các bước để giải quyết vấn đề mới Đề xuất giải lược giải quyết vấn (thực tiễn) Pháp đề, các bước cần M4: Đề xuất được nhiều giải pháp khác nhau, lựa thực hiện, các kiến chọn ra giải pháp tối ưu (khả thi) để giải quyết một thức cần huy động. vấn đề mới Thực hiện được M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn Thực hiện giải pháp theo các đề mà chỉ cần(huy động 1 kiến thức cụ thể hoặc giải pháp bước đã đề ra: huy tiến hành một phép đo cụ thể, tìm kiếm đánh giá 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng năng lực động nguồn lực ( thông tin cụ thể) tìm kiếm thông tin, M2: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn kiến thức đã biết) đề trong đó huy động ít nhất 2 kiến thức, 2 phép đo, tìm kiếm thông tin đơn giản … M3: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề trong đó cần sử dụng thêm kiến thức mới, các thông tin không đơn trị cần có sự phân tích. M4: Thực hiện giải pháp một chuỗi vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ trong chính quá trình thực hiện giải quyết vấn đề ban đầu M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án của giáo viên và rút ra kết luận (đúng hay sai) khi giải quyết những vấn đề cụ thể và không có định hướng điều chỉnh, đánh giá. - Đánh giá giải pháp M2: Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra Đánh giá và - Điều chỉnh giải được nguyên nhân dẫn đến những kết quả thu điều chỉnh giải pháp được. pháp - Rút ra kết luận M3: Đánh giá được từng giai đoạn và điều chỉnh được từng giải pháp để hướng tới kết quả cuối cùng. M4: Đánh giá được giải pháp, kết quả cuối cùng, đề ra giải pháp tối ưu hơn để nâng cao kết quả giải quyết vấn đề. Nguồn: [2] 1.1.4. Quá trình hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn “Năng lực của HS là khả năng làm chủ những hê thống kiến thức, kĩ năng, thái độ,… phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống hàng ngày” [5]. Một trong những dấu hiệu quan trọng cần lưu ý về năng lực HS là “năng lực được hình thành, phát triển trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập trong lớp học và ở ngoài lớp học”. Quá trình hình thành năng lực có thể mô hình hóa bằng sơ đồ bậc thang, gồm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
các bước tăng tiến hình thành năng lực như sau: Học sinh cũng phải trải qua quá tình tiếp nhận thông tin, xử lý thông tin từ đó biến thành kiến thức của cá nhân. Sau quá trình vận dụng kiến thức nhiều lần, sẽ hình thành khả năng sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề. Từ việc có khả năng sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, kết hợp với thái độ tích cực, học sinh sẽ tiến hành hành động giải quyết vấn đề. Sau khi sử dụng hết các quá trình trên, học sinh đã phát triển được năng lực giải quyết vấn đề. Quá trình hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh thông qua các bước: Phát hiện và trình bày được vấn đề khoa học dưới dạng khoa học trong vấn đề thực tiễn. Đề ra các giải pháp GQVĐ. Thực hiện các giải pháp theo kế hoạch đã đề ra. Trình bày kết quả, đánh giá và điều chỉnh. 1.1.5. Kiểm tra, đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn 1.1.5.1. Mục tiêu kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực “Kiểm tra, đánh giá là một phần không thể thiếu trong quá trình dạy học để HS tiến bộ. Để đạt được mục tiêu đó, kiểm tra, đánh giá cần cung cấp những thông tin phản hồi giúp HS biết mình đang ở mức độ nào, tiến bộ đến đâu, còn thiếu sót hay điều chỉnh những mảng kiến thức, kĩ năng nào. Tuy nhiên, để HS có thể tiến bộ nhờ kết quả kiểm tra, đánh giá thì cần đánh giá làm sao để HS không sợ hãi, không vì thế mà mất đi sự nỗ lực của bản thân. Đánh giá năng lực giúp cho HS xác định được vị trí của mình, so sánh phát hiện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
mình đang ở vị trí nào, đã có những thay đổi nào. Cần nhận thức được đánh giá là một quá trình học tập, diễn ra trong suốt quá trình dạy và học. Không chỉ GV là người đánh gái HS mà HS còn biết cách đánh giá lẫn nhau và tự đánh giá chính bản thân mình Với cách hiểu đánh giá như trên, có thể giúp hình thành năng lực của HS. Có nhiều phân tích về mục tiêu kiểm tra, đánh giá theo năng lực. Nhưng tựa chung lại, ta có thể nhìn nhận được các vấn đề về mục tiêu trên như sau: Đưa ra nhận định về năng lực mỗi HS, nhóm HS và tập thể lớp, tạo cơ hội cho HS phát triển kĩ năng tự đánh giá. Từ đó, HS nhận ra sự tiến bộ chính bản thân mình sau một quá trình để tạo động cơ học tập. Thông qua quá trình kiểm tra, đánh giá, GV có cơ sở thực tiễn để nhận ra điểm mạnh, yếu của mình. Từ đó, hoàn thiện hoạt động dạy, cải thiện, nâng cao chất lượng dạy học. Tóm lại, đánh giá không những hoàn thiện quá trình học của trò mà còn thúc đẩy chất lượng dạy học của thầy. Tuy nhiên khi thực hiện đánh giá năng lực, ta cần chú ý tới một số đặc điểm đánh giá năng lực: Đánh giá năng lực không dùng để xếp loại HS. Thang đo sử dụng trong đánh giá năng lực không giống đánh giá kiến thức, kĩ năng mà được quy chuẩn về các mức theo quy định chương trình, độ tuổi. Như vậy, đánh giá năng lực không dùng để so sánh các HS với nhau mà để đánh giá sự tiến bộ của từng HS cụ thể. Đánh giá năng lực thông qua việc thực hiện nhiệm vụ. Năng lực chỉ được bộc lộ thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ. Tuy nhiên để thực hiện một hoạt động nào đó có kết quả thì bao giờ cũng có một quá trình bao gồm từ nhận thức với sự tác động của tình cảm để lựa chọn cách hành động sau đó tiến hành hành động để có kết quả. Bên cạnh đó, việc thực hiện trong một bối cảnh cụ thể, các cá nhân sẽ có sự tác động hợp lí tùy vào kinh nghiệm và khả năng riêng. Năng lực hình thành và phát triển qua một quá trình. Năng lực được bộc lộ thông qua quá trình thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Không phải tất cả các năng lực đều là bẩm sinh. Có những năng lực được hình thành thông qua các nhiệm vụ. Mặt khác, các nhiệm vụ gắn với thực tế đời sống thì HS không thể giải quyết chỉ bằng giá quá trình khi đánh giá năng lực. Vậy kiến thức của một lĩnh vực mà cần vận dụng kiến thức tổng hợp đã học. Vì vậy, cần chú trọng đánh đánh giá năng lực HS là công khai hóa nhận định về năng lực HS , nhóm HS, tập thể lớp, phát triển kĩ năng tự đánh giá, giúp HS nhận ra sự tiến bộ của mình. Đồng thời, giúp GV điều chỉnh, nâng cao chất lượng dạy học phù hợp thực tiễn. Cần chú trọng đánh giá quá trình khi đánh giá năng lực” [1]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1.1.5.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn Ngoài những đặc điểm chung của đánh giá năng lực đã được nói đến ở trên, đánh giá NL GQVĐTT có những đặc điểm cụ thể sau. Trước tiên, ta nói về khái niệm năng lực GQVĐ: “Năng lực GQVĐ là khả năng của cá nhân tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết được các tình huống có vấn đề mà cách thức giải quyết chưa được tìm ra rõ ràng ngay lập tức. Năng lực GQVĐ còn bao gồm thái độ sẵn sàng giải quyết tình huống có vấn đề để trở thành một công dân có tinh thần xây dựng và tư duy phê phán” (PISA 2012). - Là “khả năng của cá nhân tham gia vào quá trình nhận thức”. Quá trình này xảy ra bên trong hệ thống nhận thức của cá nhân và được suy ra gián tiếp từ những thay đổi trong hành vi. Tư duy sáng tạo và tư duy phê phán là thành phần quan trọng của năng lực GQVĐ (Mayer 1992). Quá trình giải quyết vấn đề đòi hỏi có tư duy sáng tạo để tìm ra các giải pháp cho vấn đề mới, sau đó cần tư duy phê phán để cùng tư duy sáng tạo để đánh giá các giải pháp. Đánh gián NL GQVĐ cần chú trọng tới cả hai thành phần này. - Để hiểu và giải quyết được các tình huống có vấn đề. Để giải quyết được vấn đề, việc tìm và hiểu được vấn đề là việc cần làm trước. Nghĩa là HS cần nhận ra sự tồn tại của tình huống có vấn đề. Đối với GQVĐTT thì tình huống có vấn đề ở đây là những tình huống xuất phát từ thực tiễn. HS cần xác định và trình bày được vấn đề của thực tiễn dưới dạng bài toán khoa học, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp. Các vấn đề thực tiễn thường không có có giải pháp duy nhất. Quá trình giải quyết tình huống có vấn đề cần được đánh giá liên tục. Thông thường, tình huống có vấn đề có thể thay đổi qua quá trình giải quyết do HS Tương tác và tìm ra hoặc do chính bản chất năng động nội tại của vấn đề mà cách thức giải quyết chưa được tìm ra rõ ràng ngay lập tức. Vấn đề đối với người này nhưng chưa hẳn là vấn đề đối với người khác. Vấn đề mà HS nhận thức được trong tình huống chưa giải quyết được ngay lập tức do HS chưa có đủ thông tin hoặc bị rào cản nào đó. HS khi GQVĐ cần chủ động khám phá và hiểu được vấn đề và đưa ra một chiến lược mới hoặc vận dụng kiến thức đã học trong bối cảnh mới. Đánh giá NL GQVĐTT ở đây là đánh giá cách đạt được mục tiêu khi phương án chưa rõ ràng còn bao gồm thái độ sẵn sàng giải quyết tình huống có vấn đề. Mục tiêu cá nhân là yếu tố khá quan trọng trong việc chi phối quá trình GQVĐ của người học. Việc GQVĐ phụ thuộc nhiều vào bối cảnh vấn đề, các nguồn lực hỗ trợ và môi trường nội tại bản thân cá nhân. Do đó, rất khó đo lường các thông số về tình cảm, tuy nhiên không phải không thể làm được. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn