Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:57

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến "Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật" nhằm khơi dậy niềm đam mê, khả năng sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở HS THPT. Góp phần hình thành phẩm chất: trung thực, chăm chỉ chịu khó học hỏi, nghiên cứu để vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT PHAN ĐĂNG LƯU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM “ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THPT THÔNG QUA CÁC CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT” Lĩnh vực: Quản lý Nhóm tác giả: Phan Văn Cường - ĐT: 0988 923 809 Hoàng Thái Hóa - ĐT: 0842 613 222 Thân Thị Lịnh - ĐT: 0394 290 490 Đơn vị: Trường THPT Phan Đăng Lưu Năm học: 2021 - 2022 1
MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 3 1. Lý do chọn đề tài 3 2. Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm 4 3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 4 4. Cấu trúc của SKKN 5 5. Giới hạn đề tài 5 6. Tính mới của đề tài 5 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 6 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn 6 1.1. Cơ sơ lý luận 6 1.2. Cơ sở thực tiễn 16 1.2.1. Thực trạng về các cuộc thi KHKT 11 1.2.2. Thực trạng về dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề và 17 sáng tạo ở trường THPT Phan Đăng Lưu 2. Giải pháp nâng cao kết quả các cuộc thi KHKT nhằm phát triển 23 NL GQVĐ&ST HS THPT 3. Kết quả việc áp dụng các giải pháp nghiên cứu ở trường THPT 31 Phan Đăng Lưu 4. Đề tài thực nghiệm 35 PHẦN III: KẾT LUẬN 45 1. Kết luận. 45 2. Đề xuất, kiến nghị. 45 PHỤ LỤC 47 2
BẢNG CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Đọc là 1 ST KHKT Sáng tạo khoa học kĩ thuật 2 NL Năng lực 3 GQVĐ & ST Giải quyết vấn đề và sáng tạo 4 GD&ĐT Giáo dục và đào tạo 5 GV GV 6 HS HS 7 THPT Trung học phổ thông 8 VĐ Vấn đề 9 TNST Trãi nghiệm sáng tạo 10 DHTC Dạy học tích cực 11 NCKH Nghiên cứu khoa học 12 KN Kĩ năng 13 CLB Câu lạc bộ 14 ĐG Đánh giá 15 DH Dạy học 16 NC Nghiên cứu 3
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI “Học đi đôi với hành” là lời đúc kết của người xưa nhưng vẫn còn giá trị cho đến hôm nay và mai sau. Trong đó, “học” là quá trình tiếp thu kiến thức của nhân loại, làm phong phú vốn hiểu biết về mặt lí thuyết cho con người, còn “ hành” là thực hành, là quá trình vận dụng kiến thức vào cuộc sống, là đem những kiến thức đã học được để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. “Học đi đôi với hành” không chỉ được áp dụng trong tất cả các môn học, trong các hoạt động giáo dục mà còn thể hiện rõ nét qua các cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật... Xuất phát từ yêu cầu đổi mới căn bản toàn diện của giáo dục 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. Chương trình giáo dục phổ thông mới sẽ hình thành, phát triển cho HS 5 phẩm chất chủ yếu: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm và ba năng lực chung gồm năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Phát triển năng lực GQVĐ&ST từ lâu đã được xác định là một trong những mục tiêu quan trọng của giáo dục. Các cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp trung học phổ thông là sân chơi trí tuệ, lí thú và bổ ích, để HS vận dụng những kiến thức lí thuyết vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. Cuộc thi khoa học kĩ thuật trung học ở Nghệ An dù mới chỉ bước vào năm thứ 10 nhưng đã có hơn 1000 dự án tham gia, với nhiều dự án đạt giải cấp tỉnh, cấp quốc gia và quốc tế. HS huyện Yên Thành tham gia tích cực ngay từ năm đầu tiên Sở giáo dục tổ chức.... Ở sân chơi này, HS chủ động phát hiện vấn đề, nghiên cứu đề xuất phương án giải quyết vấn đề dưới sự giúp đỡ của GV để hoàn thiện dự án. Qua nhiều năm hướng dẫn HS tham gia thi khoa học kĩ thuật các cấp, chúng tôi nhận thấy thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật là cách hữu hiệu để góp phần phát triển năng lực, phẩm chất HS, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Tuy nhiên, theo đánh giá của Sở GD&ĐT, sau nhiều năm tổ chức, một vài đơn vị chưa quan tâm đúng mức đến công tác NCKH của HS, chưa chủ động tổ chức, phát động phong trào NCKH đến từng HS tại đơn vị; nhận thức chưa đầy đủ về ý nghĩa của cuộc thi và chưa giành sự quan tâm thích đáng đến cuộc thi. Bên cạnh một số dự án tham dự cuộc thi đạt giải cao, giải chính thức, vẫn còn những dự án dự thi còn mang tính hình thức, chưa có sự đầu tư thỏa đáng, có cải tiến nhưng không đáng kể, chưa có tính mới, tính sáng tạo trong các sản phẩm dự thi... Với mong muốn góp phần đưa các cuộc thi khoa học kĩ thuật đến gần hơn với GV, HS và cộng đồng, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở HS THPT, nhóm chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển năng lực giải
quyết vấn đề và sáng tạo của HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật”. 2. MỤC TIÊU CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM - Khơi dậy niềm đam mê, khả năng sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở HS THPT. - Góp phần hình thành phẩm chất: trung thực, chăm chỉ chịu khó học hỏi, nghiên cứu để vận dụng kiến thức vào thực tiễn.... - Chia sẻ với đồng nghiệp về kinh nghiệm hướng dẫn HS tham gia các cuộc thi khoa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực. 3. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu trên cơ sở lí luận chung. - Nghiên cứu trên cơ sở thực tiễn hướng dẫn thi khoa học kĩ thuật ở các trường: + THPT Yên Thành 3 trong năm học: 2018 – 2019 + THPT Phan Đăng Lưu trong 10 năm học: 2013 – 2022. 3.2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Phát triển NL GQVĐ&ST thông qua các cuộc thi KHKT. - Khách thể nghiên cứu: HS trường THPT Phan Đăng Lưu, THPT Yên Thành 3. 3.3. Phương pháp nghiên cứu 3.3.1. Nghiên cứu lí thuyết - Tìm đọc tài liệu liên quan đến năng lực, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, rèn luyện năng lực, đánh giá năng lực trong danh mục tài liệu của thư viện quốc gia, thư viện trường đại học sư phạm Hà Nội. - Tìm đọc tài liệu liên quan đến các cuộc thi sáng tạo KHKT 3.3.2. Điều tra, quan sát sư phạm - Xây dựng các phiếu điều tra các PP DH của GV khi tiến hành rèn luyện NL GQVĐ & ST cho HS; Điều tra việc sử dụng các phương pháp ĐG NL GQVĐ & ST của HS. - Tiến hành quan sát, ghi chép những hoạt động NCKH của HS thông qua các cuộc thi ST KHKT để làm căn cứ ĐG NL GQVĐ & ST. 3.3.3. Thực nghiệm sư phạm - Phối hợp với những GV có kinh nghiệm hướng dẫn HS thi ST KHKT ở trường THPT Phan Đăng Lưu và các trường phổ thông trong huyện. - Tiến hành thực nghiệm theo nhiều tiêu chí. 3.3.4. Xử lý số liệu bằng thống kê toán học 5
- Các số liệu điều tra cơ bản có tính chất định lượng được xử lý trong phần mềm SPSS 17.0 và Excel. - Các thông tin thu thập định tính sẽ được đối chiếu với các nguồn tài liệu khác nhau để rút ra kết luận có chất lượng khoa học. 4. CẤU TRÚC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Phần I. Đặt vấn đề 1. Lý do chọn đề tài. 2. Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm. 3. Phạm vi, đối tượng, phương pháp nghiên cứu. 4. Cấu trúc của sáng kiến kinh nghiệm. 5. Giới hạn đề tài 6. Tính mới của đề tài Phần II. Giải quyết vấn đề 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn. 2. Giải pháp nâng cao kết quả các cuộc thi khoa học kĩ thuật nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở HS THPT. 3. Một số đề tài khoa học kĩ thuật thực nghiệm. Phần III. Kết luận: 1. Đóng góp của đề tài. 2. Đề xuất, kiến nghị. 5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 5.1. Giới hạn nội dung nghiên cứu - Đề tài tập trung nghiên cứu giải pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật. - Nghiên cứu và triển khai ngay từ đầu năm học theo kế hoạch giáo dục của tổ chuyên môn, của trường, kế hoạch thi KHKT cấp Tỉnh của sở GD&ĐT Nghệ An. 5.2. Giới hạn địa bàn nghiên cứu Đề tài được triển khai nghiên cứu tại 2 trường THPT trên địa bàn huyện Yên Thành gồm: THPT Phan Đăng Lưu, THPT Yên Thành 3. 6. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Sáng kiến tập trung nghiên cứu cơ sở lí luận, thực tiễn để tìm ra các giải pháp mới có tính khả thi đối với cán bộ quản lí và giáo viên hướng dẫn nhằm năng cao chất lượng các cuộc thi KHKT để góp phần phát triển NL GQVĐ & ST của HS THPT, thông qua các cuộc KHKT. 6
- Trình bày được 2 đề tài thực nghiệm: “Bộ phận hỗ trợ xe cứu trợ” - đạt giải tư cấp quốc gia và “Tái chế bã nghệ thành đất nặn thân thiện” - Đạt giải 3 cấp tỉnh, phân tích được kết quả rút ra bài học kinh nghiệm trong quá trình thực nghiệm. PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lý luận: 1.1.1. Năng lực 1.1.1.1. Khái niệm về năng lực Theo Đinh Quang Báo và cộng sự (2013) thì NL được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau bằng sự lựa chọn các loại dấu hiệu khác nhau, trong đó có thể phân làm 3 nhóm chính: - Nhóm thứ nhất: NL là một phẩm chất của nhân cách. Ví dụ: “Năng lực là tổ hợp những thuộc tính tâm lí độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt. Theo quan điểm này, có hai yếu tố cơ bản liên quan đến khái niệm NL. Thứ nhất, NL là những đặc điểm tâm lí mang tính cá nhân. Mỗi cá thể khác nhau có NL khác nhau về cùng một lĩnh vực, vì vậy không thể nói rằng “Mọi người đều có NL như nhau!”. Thứ hai, khi nói đến NL, không chỉ nói tới các đặc điểm tâm lí chung chung mà NL còn phải gắn với một hoạt động nào đó và được hoàn thành có kết quả tốt. Như vậy, theo những quan điểm này thì NL chính là khả năng bên trong (phẩm chất tâm lí và sinh lí) của mỗi con người để đạt được một hoạt động nào đó. - Nhóm thứ hai: Dựa vào thành phần cấu trúc của NL để định nghĩa NL. Các định nghĩa theo nhóm này đều khẳng định NL được cấu thành từ các KN. Ví dụ: “Năng lực là tập hợp trật tự các KN tác động lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để GQVĐ do tình huống này đặt ra”. Kỹ năng là khả năng thực hiện các hành động nhận thức hoặc hành động thực hành một cách thành thạo, chính xác và thích ứng với điều kiện luôn thay đổi, còn NL là hệ thống các hành động phức tạp, bao gồm các KN và các thành phần phi nhận thức (thái độ, xúc cảm, động cơ, giá trị, đạo đức) [84; tr. 45-65]. 7
Sơ đồ: Thành phần cấu trúc của NL - Nhóm thứ ba: Dựa vào nguồn gốc hình thành nên NL: khẳng định NL được hình thành từ các hoạt động và thông qua hoạt động thì NL mới hình thành và phát triển. Tiêu biểu cho các định nghĩa theo quan điểm của nhóm này có: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, KN, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”. Trong 3 hướng tiếp cận định nghĩa NL nói trên, đề tài nghiên cứu của chúng tôi chọn hướng tiếp cận NL từ thành phần cấu trúc. Chúng tôi cho rằng, để hình thành và phát triển NL thì cần phải hình thành và phát triển các KN thành tố cấu trúc nên NL. Trên cơ sở đó, để phát triển NL thì phải tập trung rèn luyện các KN thành tố cấu trúc nên NL. Trong đó, sự rèn luyện các KN chính là quá trình tích lũy về lượng để dẫn tới sự phát triển NL, chính là quá trình biến đổi về chất. Theo dự thảo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (2015) của Bộ GD&ĐT thì: “Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, KN và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... NL của cá nhân được ĐG qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các VĐ của cuộc sống”. Như vậy, có thể thấy dù hình thức phát biểu có khác nhau, nhưng nội hàm của các định nghĩa đều khẳng định: Khi đề cập đến NL là phải nói đến khả năng thực hiện công việc, khả năng hành động, là phải biết làm (know-how), biết hành động chứ không chỉ có biết và hiểu (know-what) kiến thức. NL có thể được hình thành và phát triển thông qua tất cả các môn học trong nhà trường. Tuy nhiên, tuỳ theo đặc thù của mỗi môn học có thể thuận lợi hơn trong việc hình thành và phát triển một số NL cơ bản nào đó. Và đặc biệt tham gia các cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật sẽ thuận lợi cho việc hình thành và phát triển NL tự học, NL tư duy, NL GQVĐ & ST, NL thực nghiệm, NL vận dụng kiến thức để giải quyết các VĐ thực tiễn,… 1.1.1.2. Cấu trúc của năng lực Xét trên quan điểm giáo dục phát triển NL thì NL chính là khả năng thực hiện thành công một hoạt động nào đó. Vì vậy, NL được cấu thành từ các kiến thức, KN, thái độ để thực hiện các hoạt động trong bối cảnh nhất định. Khi nhìn nhận vấn đề NL dưới góc độ gắn với các KN, xét từ phương diện tìm cách phát triển NL cho HS trong học tập, X. Rogiers đã mô hình hoá khái 8
niệm NL thành các KN hành động trên những nội dung cụ thể trong một loại tình huống hoạt động: “NL chính là sự tích hợp các KN tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loạt các tình huống cho trước để giải quyết những VĐ do tình huống này đặt ra”. Như vậy, NL và KN, kỹ xảo có mối liên hệ mật thiết, gắn bó với nhau, trong đó NL thường bao gồm một tổ hợp các KN thành phần có quan hệ chặt chẽ với nhau, giúp con người hoạt động có hiệu quả. Có thể minh họa NL bằng mô hình được cấu trúc gồm 7 thành tố: Sơ đồ: Các thành tố của năng lực (1) Kiến thức: những tri thức nhân loại mà người học thu nhận được (2) KN nhận thức: có được thông qua quá trình học tập và chiếm lĩnh tri thức (3) KN thực hành và kinh nghiệm sống của người học có được thông qua quá trình trải nghiệm cuộc sống (4) Thái độ: hứng thú, tích cực, sẵn sàng, chấp nhận thách thức (5) Động cơ học tập; (6) Xúc cảm: yêu thích khoa học, văn chương, nghệ thuật… (7) Giá trị và đạo đức : yêu gia đình và bản thân, tự tin, ý thức trách nhiệm và cách ứng xử trong gia đình, xã hội. 1.1.1.3. Phân loại năng lực Theo quan điểm của GD Việt Nam, hầu hết các tác giả đều cho rằng có nhiều cách phân loại NL nhưng cách phổ biến nhất là phân NL thành 2 loại là NL 9
chung và NL chuyên biệt. Năng lực chung là NL cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ một người nào cũng cần có để sống, học tập và làm việc. Các hoạt động giáo dục (bao gồm các môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau, nhưng đều hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển các NL chung của HS. Năng lực đặc thù môn học (theo tính chuyên biệt của từng môn) là NL mà môn học đó có ưu thế hình thành và phát triển. Một NL có thể là NL đặc thù của nhiều môn học khác nhau. Ngoài ra NL cũng có thể được phân loại thành các NL thành phần như NL xã hội, NL cá nhân, NL phương pháp, NL nghề nghiệp,… Dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ GD&ĐT phân loại NL thành 2 nhóm là NL chung và NL chuyên biệt [13; tr. 9 - 10]. Năng lực chung bao gồm 8 NL cốt lõi là NL tự học, NL GQVĐ & ST và sáng tạo, NL thẩm mỹ, NL thể chất, NL giao tiếp, NL hợp tác, NL tính toán, NL sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT). Năng lực chuyên biệt là NL đặc thù cho từng môn học. Ví dụ môn SH có các NL đặc thù như NL nghiên cứu khoa học, NL nhận thức SH, NL thực nghiệm,… Sơ đồ: 5 phẩm chất, 10 năng lực 1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 1.1.2.1. Năng lực giải quyết vấn đề a. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 10
Theo Chương trình ĐG HS quốc tế PISA, năng lực GQVĐ là khả năng sử dụng kiến thức của một cá nhân trong quá trình nhận thức và giải quyết các VĐ thực tế. Thông qua những tình huống rèn luyện trí óc, HS phải biết vận dụng, phối hợp các NL đọc hiểu, làm toán và khoa học để đưa ra các giải pháp thực hiện. Từ định nghĩa trên, chúng tôi cho rằng: NL GQVĐ gồm 4 nhóm KN thành tố, đó là nhóm KN phát hiện VĐ; nhóm KN thiết lập không gian VĐ và hình thành giả thuyết; nhóm KN xây dựng giải pháp và thực hiện việc GQVĐ; nhóm KN ĐG giải pháp GQVĐ, rút ra kết luận. b. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề Muốn tiến hành GQVĐ thì chủ thể cần phải có NL GQVĐ. Vì vậy, cấu trúc của NL GQVĐ gồm các KN thành phần tương ứng để tiến hành các thao tác nhằm thực hiện việc GQVĐ đạt hiệu quả tối ưu. Trong DH SH, các tác giả Trần Bà Hoành - Trịnh Nguyên Giao, Ngô Văn Hưng , Trần Văn Kiên, đưa ra quy trình DH tiếp cận GQVĐ gồm 3 bước: Bước 1 - Đặt vấn đề: Trong bước này, GV tạo tình huống có VĐ, HS phát hiện, nhận dạng VĐ nảy sinh và phát biểu VĐ cần giải quyết. Bước 2 - GQVĐ: HS đề xuất các giả thuyết, lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch GQVĐ. Bước 3 - Kết luận: HS rút ra kết luận về kiến thức mới. Trong ba bước nói trên, bước 1 sẽ rèn luyện cho HS KN khám phá, phát hiện VĐ; Bước 2 sẽ rèn luyện cho HS KN thiết lập không gian VĐ, KN lập kế hoạch và tiến hành GQVĐ; Bước 3 không chỉ rèn luyện cho HS KN tổng hợp và khái quát hoá kiến thức, hình thành kiến thức mới mà còn rèn luyện cho HS rút ra các bài học kinh nghiệm sau khi GQVĐ. Căn cứ vào các bước GQVĐ, trên cơ sở phân tích cấu trúc của NL GQVĐ, chúng tôi cho rằng để phát triển NL GQVĐ thì HS cần phải được hình thành và phát triển được 4 KN thành tố, đó là: KN1 “Khám phá, phát hiện VĐ”; KN2 “Thiết lập không gian VĐ và hình thành giả thuyết”; KN3 “Lập kế hoạch, thực hiện GQVĐ”; KN4 “ĐG giải pháp GQVĐ và rút ra kết luận”. 11
Sơ đồ: Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề c. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề Khám phá, Thiết lập không Lập kế hoạch ĐG giải pháp phát hiện gian VĐ và hình GQVĐ, thực hiện GQVĐ, rút ra kết vấn đề thành giả thuyết việc GQVĐ luận - Phân tích, - Thu thập, lựa - Đề xuất các PP để - ĐG tính hiệu quả làm rõ nội chọn, sắp xếp những kiểm chứng giả của việc GQVĐ. dung của VĐ. nội dung kiến thức thuyết. - Tổng hợp, khái - Nhận ra liên quan đến VĐ. + Bằng PP suy luận quát hóa tri thức, mâu thuẫn - Thiết lập mối quan phản biện khoa học. hình thành tri thức giữa VĐ mới hệ giữa nội dung + Hoặc bằng cách mới. nảy sinh với của VĐ với các nội tiến hành các TN - Xác nhận những kiến thức đã dung kiến thức đã khoa học. kiến thức và kinh học. học. - Giải thích, làm rõ nghiệm thu nhận - Phát biểu - Đề xuất giả thuyết nguyên nhân của VĐ, được sau khi hoàn thành một câu giải thích VĐ. rút ra kết luận về thành việc GQVĐ. hỏi. nguyên nhân của VĐ. Bảng: Biểu hiện của các kỹ năng thành phần trong năng lực giải quyết vấn đề d. Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề Cô giáo Cao Thị Thặng và cộng sự đã đưa ra quy trình phát triển NL GQVĐ cho HS THPT gồm 5 bước: Bước Thực hiện 1 GV lập kế hoạch phát triển NL GQVĐ cho HS và trình bày trong giáo án. Sau đó, lựa chọn bài học có nội dung phù hợp để thiết kế các tình huống DH. 2 GV tạo ra tình huống CVĐ và tổ chức các hoạt động DH, sử dụng các PP DH tích cực để hình thành và phát triển NL GQVĐ cho HS. 3 GV sử dụng các PP DH tích cực để phát triển NL GQVĐ và theo dõi, hướng dẫn, hỗ trợ HS khi cần thiết. 4 GV ĐG quá trình phát triển NL GQVĐ của HS thông qua các công cụ: Bảng theo dõi kết quả của HS dựa trên các tiêu chí đã đặt ra; Phiếu ĐG 12
của GV và tự ĐG của HS; Xây dựng các bài tập, các tình huống mô phỏng để KT, ĐG quá trình phát triển NL GQVĐ của HS. 5 Rút ra kinh nghiệm, phát huy những kết quả đã đạt được, đề xuất các biện pháp nhằm khắc phục những khó khăn, hạn chế của HS. Bảng: Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề Nhóm nghiên cứu chúng tôi thống nhất với nội hàm của quy trình rèn luyện NL GQVĐ mà Cao Thị Thặng và nhóm tác giả đưa ra. Tuy nhiên, theo chúng tôi, Quy trình rèn luyện NL GQVĐ mà chúng tôi đưa ra là các bước tiến hành việc rèn luyện các KN của NL GQVĐ, trong đó thể hiện rõ việc rèn luyện KN phát hiện VĐ; KN thiết lập không gian VĐ và hình thành giả thuyết; KN lập kế hoạch và tiến hành GQVĐ; KN ĐG giải pháp GQVĐ và rút ra kết luận. Quá trình rèn luyện được tiến hành lặp đi lặp lại thông qua việc giải quyết các tình huống CVĐ, nhờ đó sẽ hình thành và cũng cố các KN. Khi các KN của NL GQVĐ được hình thành và phát triển thì sẽ dẫn tới sự phát triển NL GQVĐ.. 1.1.2.2. Năng lực sáng tạo a. Khái niệm về năng lực sáng tạo Trong các bộ phận của hoạt động ST thì chủ thể ST giữ vai trò trung tâm. Trong chủ thể ST, yếu tố cốt lõi là NLST của chủ thể. NC về ST và phương pháp ST cũng chỉ nhằm PT NLST của con người. Vậy, NLST là gì? Nhà tâm lí học Nguyễn Huy Tú định nghĩa: “NLST là thuộc tính tâm lí đặc biệt, thể hiện khi con người đứng trước hoàn cảnh có vấn đề. Thuộc tính này là tổ hợp các phẩm chất và NL mà nhờ đó con người trên cơ sở kinh nghiệm của mình và bằng tư duy độc lập, tạo ra được ý tưởng mới, độc đáo, hợp lí trên bình diện cá nhân hay xã hội. Ở đó người ST gạt bỏ được các giải pháp truyền thống để đưa ra những giải pháp mới độc đáo và thích hợp cho vấn đề đặt ra” Theo Nguyễn Cương thì NLST của HS được xác định là ‘khả năng của HS hình thành những ý tưởng mới, đề xuất được các giải pháp mới hay cải tiến cách làm mới một sự vật, có nhiều giải pháp khác nhau để giải quyết một vấn đề, có sự tò mò, thích đặt các câu hỏi để khám phá sự vật xung quanh, NL tưởng tượng và TDST”. NLST trong học tập là biết làm thành thạo và luôn đổi mới, có những nét độc đáo riêng, luôn phù hợp với thực tế, đề ra những cái mới khi chưa được học chưa được nghe giảng hay đọc tài liệu về vấn đề đó, nhưng vẫn đạt kết quả cao, tìm ra những cái mới ở mức độ nào đó. Theo Ngô Thị Bích Thảo thì “NLST của HS trong học tập chính là NL biết GQVĐ học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện được khuynh hướng, NL, kinh nghiệm của cá nhân HS”. Với Phạm Thị Bích Đào thì cho rằng NLST của HS THPT là NL tìm thấy cái mới, cách GQ mới, NL phát hiện và GQ có hiệu quả cao và các VĐ đặt ra trong học tập, NL phát hiện ra điều chưa biết, 13
chưa có và tạo ra cái chưa biết, cái chưa có, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có, đã biết, suy nghĩ không theo lối mòn. Từ những quan điểm trên, chúng tôi cho rằng: “NLST là NL tìm ra cách GQ mới, sản phẩm mới có giá trị của cá nhân dựa trên sự tổ hợp những KT và phẩm chất trí tuệ độc đáo của cá nhân đó”. Đối với HS trường THPT chuyên thì NLST cần chú trọng đến nhiều yếu tố như: Tìm tòi, khám phá, tưởng tượng, TDST, quá trình hoạt động ST, ... b. Cấu trúc của năng lực sáng tạo Trong đề án đổi mới chương trình sách giáo khoa GDPT sau năm 2015 của Bộ GD và ĐT [4, tr.65], đã xác định cấu trúc NLST của HS THPT bao gồm: Khả năng đặt câu hỏi có giá trị để làm rõ các tình huống và những ý tưởng trừu tượng; Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới. Xem xét sự vật với những góc nhìn khác nhau; HT và kết nối các ý tưởng; NC thay đổi giải pháp trước sự thay đổi bối cảnh; đánh giá rủi ro và có dự phòng. Lập luận về quá trình TD, nhận ra yếu tố ST trong các quan điểm trái chiều; phát hiện được các điểm hạn chế trong quan điểm của mình và áp dụng điều đã biết trong hoàn cảnh mới. Say mê, nêu được nhiều ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; không sợ sai; suy nghĩ không theo lối mòn, tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý tưởng khác nhau. Với nghiên cứu của tác giả Phạm Thị Bích Đào [31] đã xác định những biểu hiện NLST của HS THPT thông qua sử dụng PPDH tích cực trong DH HHHC, gồm: - Có sự đổi mới trong cách học: Dự đoán tính chất của các chất, đề xuất câu hỏi, giả thuyết nghiên cứu. - Cách làm việc giúp phát triển các ý tưởng khác nhau: Đề xuất các phương án khác nhau; lựa chọn dụng cụ hóa chất để tiến hành thí nghiệm theo nhiều cách; giải BT theo nhiều cách. - Tạo ra sản phẩm mới với chính họ mà không có trong SGK hoặc các tài liệu hướng dẫn DH cũng như các ấn phẩm khoa học đã công bố. 1.1.2.3. Cấu trúc chung của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo NL ST thành Biểu hiện T phần 1 Nhận ra - Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp 14
ý tưởng từ các nguồn thông tin khác nhau; mới - Phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới. 2 Phát hiện - Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc và làm rõ sống. vấn đề - Phát hiện và nêu tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống. 3 Hình - Nêu ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; suy nghĩ thành và không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên triển những ý tưởng khác nhau; khai ý - Hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay tưởng đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá mới rủi ro và có dự phòng. 4 Đề xuất, -Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn lựa chọn đề; giải pháp - Đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất. 5 Thiết kế - Lập được kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội dung, và tổ hình thức, phương tiện hoạt động phù hợp; chức - Tập hợp và điều phối được nguồn lực (nhân lực, vật hoạt lực) cần thiết cho hoạt động; động -Điều chỉnh kế hoạch và việc thực hiện kế hoạch, cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề cho phù hợp với hoàn cảnh để đạt hiệu quả cao; - Đánh giá được hiệu quả của giải pháp và hoạt động. 6 Tư duy - Đặt câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận thông độc lập tin một chiều; không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề; - Quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề. Bảng: Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 1.1.3. Một số khái niệm về khoa học kĩ thuật 1.1.3.1. Khái niệm về khoa học(science): Đã có nhiều khái niệm về khoa học nhưng trong đề tài nghiên cứu của mình, chúng tôi đề cập khái niệm khoa học theo ba khía cạnh như sau: 15
- Khoa học là hệ thống những hiểu biết hoặc tri thức của con người về tự nhiên - xã hội - tư duy, nó tồn tại dưới dạng các lý thuyết, định lý, quy luật, nguyên tắc, phạm trù, tiền đề. - Khoa học là một hình thái ý thức - xã hội thể hiện tồn tại xã hội trong nội dung, mục đích và các chuẩn mực giá trị, các nguyên lý thế giới quan trong triết học và bức tranh chung về thế giới. - Khoa học là một dạng hoạt động lao động của con người, nó ra đời trong quá trình chinh phục giới tự nhiên và khoa học giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của con người. Đó là một hình thức hoạt động đặc thù, là hoạt động nhận thức. Nó ra đời chỉ ở một giai đoạn phát triển nhất định của lịch sử. Từ ba khía cạnh trên, có thể định nghĩa, khoa học là hệ thống các kiến thức về các quy luật của tự nhiên, xã hội và tư duy dựa trên những phương pháp được xác định để thu nhận kiến thức. 1.2.3.2. Khái niệm kỹ thuật(technical) Kỹ thuật thông thường được hiểu là toàn bộ các thiết bị, phương tiện, máy móc và công cụ vật chất nằm trong tư liệu sản xuất để quản lý, khai thác, bảo quản và chế tạo các sản phẩm dùng cho sản xuất và thỏa mãn các nhu cầu của đời sống xã hội. 1.1.3.3. Nghiên cứu khoa học (scientific research): Theo Luật Khoa học và Công nghệ (Quốc hội, 2013), Nghiên cứu khoa học là hoạt động khám phá, phát hiện, tìm hiểu bản chất, quy luật của sự vật, hiện tượng tự nhiên, xã hội và tư duy; sáng tạo giải pháp nhằm ứng dụng vào thực tiễn. Nghiên cứu cơ bản là hoạt động nghiên cứu nhằm khám phá bản chất, quy luật của sự vật, hiện tượng tự nhiên, xã hội và tư duy. Nghiên cứu ứng dụng là hoạt động nghiên cứu vận dụng kết quả nghiên cứu khoa học nhằm tạo ra công nghệ mới, đổi mới công nghệ phục vụ lợi ích của con người và xã hội. Theo Earl R. Babbie (1986), nghiên cứu khoa học (scientific research) là cách thức: (1) Con người tìm hiểu các hiện tượng khoa học một cách có hệ thống; và (2) Là quá trình áp dụng các ý tưởng, nguyên lý để tìm ra các kiến thức mới nhằm giải thích cá sự vật hiện tượng. 1.1.2.3. Vai trò của Nghiên cứu khoa học: Trong điều kiện của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ngày nay, khoa học đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc tạo ra cơ sở vật chất của xã hội, hoàn thiện các quan hệ xã hội và hình thành con người mới. Nghiên cứu khoa học có mục tiêu chủ yếu là tìm kiếm câu trả lời cho các câu hỏi đặt ra, nói cách khác là tìm kiếm kiến thức và sự hiểu biết. Tuy nhiên, nếu ta có thể chia xẻ, phổ biến thông tin, kiến thức mà ta có được thông qua nghiên cứu 16
sẽ có hiệu quả cao hơn rất nhiều. Nói cách khác, bản chất của nghiên cứu khoa học là một quá trình vận dụng các ý tưởng, nguyên lý và phương pháp khoa học để tìm ra các kiến thức mới nhằm mô tả, giải thích hay dự báo các sự vật, hiện tượng trong thế giới khách quan. Nghiên cứu có nghĩa là trả lời những câu hỏi mang tính học thuật hoặc thực tiễn; làm hoàn thiện và phong phú thêm các tri thức khoa học; đưa ra các câu trả lời để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Với cách nhìn như vậy, nghiên cứu khoa học còn có vai trò làm thay đổi cách nhìn nhận vấn đề của người đọc, thuyết phục người đọc tin vào bản chất khoa học và kết quả thực nghiệm nhằm đưa người đọc đến quyết định và hành động phù hợp để cải thiện tình hình của các vấn đề đặt ra theo chiều hướng tốt hơn. 1.1.2.4. Lợi ích đối với HS khi tham gia các cuộc thi KHKT: Tham gia các cuộc thi KHKT có rất nhiều lợi ích đối với HS như: - Tự tin hơn vào bản thân, say mê hơn với NCKH; - Gặp gỡ bạn bè cùng chí hướng; - Tận mắt chứng kiến những công trình KH; - Học được cách chấp nhận mạo hiểm; - Học được cách thức truyền đạt những ý tưởng KH; - Cơ hội nghề nghiệp, cơ hội nhận được học bổng/ kinh phí học tập. - HS đạt giải trong Cuộc thi Khoa học, Kỹ thuật cấp quốc gia được hưởng các quyền lợi giống như HS đạt giải trong kỳ thi chọn HS giỏi quốc gia: - HS đoạt giải được cấp Giấy chứng nhận và được khen thưởng; - Được tuyển thẳng vào đại học, cao đẳng (đối với HS THPT - Thông tư số 06); - Được tuyển thẳng vào THPT (đối với HS THCS - Thông tư số 11). Không chỉ thế những trãi nghiệm trong thời gian nghiên cứu và hoàn thiện dự án còn góp phần phát triển phẩm chất, năng lực, giúp hình thành nhân sinh quan và thế giới quan ở HS... 1.2. Cơ sở thực tiễn 1.2.1. Thực trạng về các cuộc thi khoa học kĩ thuật 1.2.1.1. Phạm vi quốc gia và quốc tế Theo thầy Nguyễn Hoàng – Nguyên phó giám đốc sở GD&ĐT Nghệ An: Như chúng ta đã biết đối với quốc tế, Hội thi Khoa học và Kỹ thuật (gọi tắt là ISEF) được ra đời từ năm 1950 với sự bảo trợ của Hiệp hội Khoa học và Cộng đồng Hoa Kỳ. Đây là hội thi khoa học có quy mô lớn nhất thế giới. Hàng năm có khoảng 7 triệu HS trung học trên thế giới tranh tài nhưng có khoảng 1500 thí sinh tham dự chung kết tại Hoa Kỳ. Từ năm 1997, Tập đoàn Intel trở thành nhà tài trợ 17
chính nên Hội thi có tên là Intel ISEF. Đối với Việt Nam, năm 2007 Liên hiệp các Hội KHKT Việt Nam (Vifotic) đăng ký cho Việt Nam là thành viên với Intel ISEP . Năm 2008, Intel Việt Nam tổ chức tập huấn. Đến năm học 2011-2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo quyết định mở rộng thành kỳ thi quốc gia. Ngày 02 tháng 11 năm 2012, Bộ trưởng Bộ giáo dục và Đào tạo đã ban hành Thông tư số 38/2012/TT-BGDĐT về Quy chế thi KHKT cấp quốc gia HS trung học cơ sở và trung học phổ thông. Nội dung thi là kết quả nghiên cứu của các dự án, đề tài, công trình nghiên cứu khoa học, kỹ thuật (gọi chung là dự án) thuộc 17 nhóm lĩnh vực gắn liền với thực tế đời sống. Đó là: Khoa học động vật; Khoa học xã hội và hành vi; hóa sinh; Sinh học tế bào và phân tử; Hóa học; Khoa học máy tính; Khoa học trái đất và hành tinh; Kỹ thuật vật liệu và công nghệ sinh học; Kỹ thuật điện và cơ khí; Năng lượng và vận tải; Khoa học môi trường; Quản lý môi trường; Toán học; Y khoa và khoa học sức khỏe; Vi trùng học; Vật lý và thiên văn học; Khoa học thực vật. Dự án có thể của 01 HS hoặc của nhóm không quá 3 HS. Tại Hội thi KHKT quốc tế năm 2012 ở Hoa Kỳ, dự án “ Xử lý nước mặn thành nước ngọt bằng kỹ thuật chân không và năng lượng mặt trời phục vụ cho sinh hoạt” của nhóm HS trường THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam ( gồm: Trần Bách Trung, Bùi Thị Quỳnh Trang, Vũ An Ninh) đã đạt giải Nhất. Đoàn Việt Nam chiến thắng tại sự kiện khoa học quốc tế lâu đời và uy tín nhất đã mang vinh quang về cho Tổ quốc và mở ra một hướng mới, cơ hội mới cho HS phổ thông Việt Nam. (Nguyễn Hoàng – Nguyên PGĐ sởGD&ĐT Nghệ An) 1.2.1.2. Phạm vi địa bàn Nghệ An Ở Nghệ An, hoạt động nghiên cứu khoa học và cuộc thi KHKT dành cho HS trung học đã sớm được tổ chức tập huấn, được triển khai trên cơ sở tự nguyện của các HS và các đơn vị trường học. Ban đầu là động viên khích lệ, khơi dậy lòng đam mê, đến thực tế kết quả qua các cuộc thi, đã có các dự án đạt giải cao nên sự hưởng ứng ngày càng sâu rộng và ngày càng chất lượng trong các nhà trường: Năm học Số dự án tham Số dự án cấp Đạt giải cấp quốc gia cấp tỉnh dự thi quốc gia gia 2012-2013 Chưa tổ chức cấp 3 1 ba, 1kk tỉnh 2013 -2014 55 6 1 nhì, 5kk 2014 - 2015 101 6 2 nhì 2015 - 2016 122 6 1 nhì, 1 ba, 1kk 2016 -2017 133 5 2 nhất 2017 -2018 241 18 2 nhất, 2ba, 5 tư 18
2018 -2019 204 9 1 nhất, 1 nhì, 4 tư 2019 -2020 127 2 1 nhất, 1 ba 2020 - 2021 174 2 2 tư 2021 -2022 172- online 2- online 1 tư, 1 triển vọng Bảng: Số liệu về thi KHKT của Nghệ An Biểu đồ minh họa: Số dự án tham gia thi KHKT cấp tỉnh của Nghệ An Qua bảng số liệu và sơ đồ minh họa chúng ta nhận thấy, mặc dù mới chỉ tổ chức thi LHKT 10 năm nhưng Nghệ An đã có 1392 sản phẩm dự thi cấp Tỉnh với hơn 60 sản phẩm được tham gia dự thi KHKT cấp Quốc gia. Đặc biệt, sau 4 năm tổ chức thi KHKT cấp tỉnh, Nghệ An đã được bộ GD&ĐT chọn làm địa điểm thi KHKT cấp quốc gia. Vì thế, ở hội thi KHKT năm học 2017 – 2018, số lượng sản phẩm dự thi và đạt giải cấp quốc gia tăng lên đến 18, với 2 giải nhất, 2 giải ba và 5 giải tư. Đây thực sự là một sân chơi trí tuệ bổ ích cho HS THPT, trải qua thời gian các em nghiên cứu, xây dựng mô hình, thử nghiệm và lựa chọn sản phẩm để dự thi đã tích hợp kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn... góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực của HS THPT. 1.2.1.3. Ở trường THPT Phan Đăng Lưu Trường chúng tôi tổ chức tham gia thi KHKT ngay từ năm học đầu tiên 2013 -2014, Sở GD&ĐT tổ chức. Và đã dành được kết quả đáng kích lệ với tổng số sản phẩm dự thi cấp Tỉnh là: 15 đạt giải cấp tỉnh: không chỉ thế còn có 4 sản phẩm tham dự và đạt giải ở Hội thi KHKT cấp quốc gia. (Kết quả cụ thể có ở phần 3. Kết quả). 19
Để có được kết quả đó, ban giám hiệu nhà trường, cán bộ GV cũng như các em HS cùng nhau nổ lực cố gắng, làm việc khoa học và không ngừng học hỏi. Cụ thể theo các bước: a. Lập kế hoạch Các bước Nội dung hoạt động 1 Xác định căn cứ lập kế hoạch: Các công văn chỉ đạo và kế hoạch thực hiện nhiệm vụ năm học... 2 Xác định được mục đích, yêu cầu của thi KHKT: đối với HS, với định hướng đổi mới phương pháp dạy học, với sự phát triển của nhà trường.... 3 Xác định đối tượng, các lĩnh vực và hình thức tổ chức dự thi 4 Thành lập ban tổ chức, đoàn thể hỗ trợ Bảng: Các bước hoạt động NCKH của trường b. Tổ chức thực hiện kế hoạch - Bước 1: Thu nhận ý tưởng từ các tập thể HS, lập danh sách các ý tưởng gửi lên ban tổ chức. - Bước 2: Tổ chức thực hiện ý tưởng và GV hướng dẫn - Bước 3:Tổ chức thi KHKT cấp trường, chọn sản phẩm dự thi cấp tỉnh - Bước 4: Hoàn thiện sản phẩm, hồ sơ dự thi cấp tỉnh, quốc gia - Bước 5: Tổng kết, khen thưởng và rút kinh nghiệm. Sau thời gian khảo sát, chúng tôi nhận thấy bên cạnh những kết quả đạt được, vẫn còn một số hạn chế như: Số lượng HS tham gia NCKH chưa nhiều, một số sản phẩm dự thi còn chưa được đầu tư thích đáng. Việc khen và thưởng cho thi KHKT chưa kích lệ được HS cũng như GV. Công tác tuyên truyền cũng như xã hội hóa hoạt động NCKH cho HS THPT chưa được chú trọng đúng mức. 1.2.2. Thực trạng về dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở trường THPT Phan Đăng Lưu Để tìm hiểu thực trạng về DH theo định hướng phát triển NL GQVĐ & ST của HS, chúng tôi đã thiết kế 01 phiếu điều tra và tiến hành điều tra 92 (Trừ 01 GV đang nghiên cứu sinh ở Nga và 03 GV trong nhóm tác giả) GV giảng dạy tại trường THPT Phan Đăng Lưu. 1.2.4.1. Đặc điểm của đối tượng điều tra nghiên cứu Nghiên cứu được triển khai đối với 92 GV với đặc điểm về số năm công tác: Số năm công tác của GV được khảo sát 20