Luận án tiến sĩ phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho sinh viên ngành kĩ thuật trong dạy học phần nhiệt học vật lí đại cương

Luận án tiến sĩ nghiên cứu phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho sinh viên ngành kỹ thuật trong dạy học nhiệt học vật lý đại cương.

Trường đại học

Trường Đại học Vinh

Chuyên ngành

Kỹ thuật

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2020

264
1
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở nước ngoài

1.2. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở Việt Nam

1.3. Những vấn đề tiếp tục nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN NL PHÁT HIỆN VÀ GQVĐ CHO SINH VIÊN NGÀNH KĨ THUẬT TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG

2.1. Hoạt động dạy và hoạt động học trong quá trình dạy học đại học

2.2. Quá trình dạy học đại học

2.3. Hoạt động dạy và hoạt động học ở đại học

2.4. Khái niệm NL

2.5. Một số quan niệm về NL

2.6. Các đặc trưng cơ bản của NL

2.7. Cấu trúc NL

2.8. NL phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí đại cương

2.8.1. Khái niệm NL phát hiện và GQVĐ

2.8.2. Cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ trong dạy Vật lí đại cương

2.8.3. Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương

2.9. Dạy học GQVĐ trong môn học Vật lí đại cương cho SV đại học

2.9.1. Khái niệm “Vấn đề” và “Tình huống có vấn đề” trong dạy học

2.9.2. Dạy học GQVĐ

2.9.3. Cấu trúc của dạy học GQVĐ

2.9.4. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề

2.9.5. Dạy học GQVĐ thực hiện mục tiêu phát triển NL của SV trong học tập Vật lí đại cương

2.10. Thực trạng dạy học Vật lí đại cương trong các trường đại học quân đội theo hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ

2.10.1. Mục đích điều tra

2.10.2. Đối tượng điều tra

2.10.3. Phương pháp điều tra

2.10.4. Kết quả điều tra thực trạng

2.10.5. Nhận định kết quả điều tra

2.11. Đề xuất những biện pháp sư phạm nhằm phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương

2.11.1. Cơ sở khoa học của các biện pháp

2.11.2. Định hướng xây dựng các biện pháp

2.11.3. Nguyên tắc xây dựng các biện pháp

2.11.4. Biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho SV trong dạy học Vật lí đại cương

2.11.5. Quy trình sử dụng các biện pháp phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho SV trong quá trình dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương

2.12. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

3.1. Phân tích chương trình Vật lí đại cương dành cho SV ngành kĩ thuật

3.2. Mục tiêu của chương trình Vật lí đại cương theo đề cương chi tiết môn học hiện hành

3.3. Vị trí của phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí đại cương

3.4. Hướng dẫn SV tự học, tự nghiên cứu nội dung học tập phần Nhiệt học

3.5. Thuyết động học phân tử chất khí và các định luật phân bố

3.6. Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học

3.7. Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học

3.8. Chuẩn bị điều kiện dạy học GQVĐ những kiến thức phần Nhiệt học

3.9. Thiết kế tình huống có vấn đề dùng cho dạy học GQVĐ

3.10. Xây dựng bài tập vấn đề dùng để dạy học phần Nhiệt học

3.11. Chuẩn bị các phương tiện cho dạy học GQVĐ phần Nhiệt học

3.12. Soạn thảo kế hoạch dạy học phần Nhiệt học theo định hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ

3.13. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

4.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

4.2. Mục đích thực nghiệm sư phạm

4.3. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

4.4. Đối tượng thực nghiệm sư phạm

4.5. Nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 1 và vòng 2

4.6. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

4.7. Thực nghiệm sư phạm vòng 1

4.8. Thời gian và nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 1

4.9. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1

4.10. Thực nghiệm sư phạm vòng 2

4.11. Mục đích thực nghiệm sư phạm vòng 2

4.12. Nội dung thực nghiệm sư phạm

4.13. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2

4.14. Kết quả chung về thực nghiệm sư phạm

4.15. Kết quả định tính về thực nghiệm sư phạm

4.16. Kết quả định lượng về thực nghiệm sư phạm

4.17. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề (năng lực giải quyết vấn đề) là một trong những năng lực cốt lõi mà sinh viên kỹ thuật cần phát triển trong quá trình học tập. Đặc biệt trong lĩnh vực dạy học nhiệt học vật lý, việc phát triển năng lực này không chỉ giúp sinh viên có khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn mà còn nâng cao khả năng tư duy phản biện và sáng tạo. Theo nghiên cứu, năng lực này bao gồm nhiều yếu tố như khả năng phát hiện vấn đề, phân tích tình huống, tìm kiếm giải pháp và thực hiện giải pháp. Việc phát triển năng lực này cần được thực hiện thông qua các phương pháp dạy học tích cực, khuyến khích sinh viên tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng

Khái niệm về năng lực giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng của cá nhân trong việc nhận diện, phân tích và giải quyết các vấn đề phức tạp trong học tập và công việc. Tầm quan trọng của năng lực này không chỉ nằm ở việc giúp sinh viên vượt qua các bài kiểm tra mà còn trong việc chuẩn bị cho họ đối mặt với những thách thức trong môi trường làm việc thực tế. Nghiên cứu cho thấy, sinh viên có năng lực giải quyết vấn đề tốt thường có khả năng làm việc nhóm hiệu quả hơn và có khả năng thích ứng cao với các tình huống mới.

II. Phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Phương pháp dạy học là yếu tố quyết định trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho sinh viên kỹ thuật. Các phương pháp như học tập dựa trên vấn đề, học tập trải nghiệm và học tập hợp tác đã được chứng minh là hiệu quả trong việc nâng cao năng lực này. Việc áp dụng các phương pháp này trong dạy học nhiệt học vật lý không chỉ giúp sinh viên hiểu sâu hơn về kiến thức mà còn khuyến khích họ phát triển kỹ năng tư duy độc lập và sáng tạo. Theo một nghiên cứu, sinh viên tham gia vào các hoạt động học tập tích cực có xu hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề tốt hơn so với những sinh viên chỉ học theo phương pháp truyền thống.

2.1. Học tập dựa trên vấn đề

Học tập dựa trên vấn đề là một phương pháp dạy học hiệu quả, trong đó sinh viên được giao nhiệm vụ giải quyết các vấn đề thực tế. Phương pháp này không chỉ giúp sinh viên phát triển năng lực giải quyết vấn đề mà còn khuyến khích họ tìm kiếm thông tin, làm việc nhóm và phát triển kỹ năng giao tiếp. Nghiên cứu cho thấy, sinh viên tham gia vào các hoạt động học tập dựa trên vấn đề có khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn tốt hơn, từ đó nâng cao chất lượng học tập.

III. Thực trạng và giải pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Thực trạng dạy học hiện nay cho thấy, nhiều sinh viên vẫn chưa phát triển được năng lực giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Nguyên nhân chủ yếu là do phương pháp dạy học còn nặng về lý thuyết, thiếu sự tương tác và thực hành. Để khắc phục tình trạng này, cần có những giải pháp đồng bộ như cải tiến chương trình giảng dạy, áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại và tăng cường thực hành cho sinh viên. Việc này không chỉ giúp sinh viên phát triển năng lực giải quyết vấn đề mà còn nâng cao chất lượng đào tạo trong các trường đại học kỹ thuật.

3.1. Đề xuất biện pháp sư phạm

Đề xuất các biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho sinh viên bao gồm việc xây dựng các tình huống có vấn đề trong dạy học, thiết kế các bài tập thực hành và khuyến khích sinh viên tham gia vào các dự án nghiên cứu. Những biện pháp này sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực, giúp sinh viên phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng các biện pháp này đã mang lại kết quả tích cực trong việc nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho sinh viên.

25/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong chúng ta ai cũng biết, bồi dưỡng NL cho người học là mục tiêu quan trọng của giáo dục hiện nay. Trong đó, NL GQVĐ là NL cốt lõi cần hình thành cho SV trong quá trình dạy học ở bậc đại học. Nhiều tác giả đã công bố kết quả nghiên cứu về NL GQVĐ dưới dạng sách, tài liệu học tập, các bài báo.

Mỗi kết quả nghiên cứu ở từng giai đoạn lịch sử có cách tiếp cận và phạm vi khác nhau. Đa số các công trình đều mang ý nghĩa khoa học rất lớn góp phần làm phong phú kho tàng kiến thức lí luận và phản ánh thực tiễn dạy học hiện nay. Tổng quan về việc phát triển NL phát hiện và GQVĐ trong dạy học Vật lí đại cương ở trường đại học mà luận án đặt ra là: - Nghiên cứu để tìm hiểu các kết quả về dạy học phát triển NL GQVĐ ở nước ngoài. - Nghiên cứu để tìm hiểu các kết quả dạy học phát triển NL GQVĐ ở Việt Nam.

- Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở nước ngoài Phát triển NL nói chung, NL phát hiện và GQVĐ nói riêng cho người học đã trở thành một xu hướng quốc tế. Xu hướng này đã định hướng cho mọi hoạt động dạy và học, luôn được các nhà nghiên cứu quan tâm. Giáo dục dựa trên NL phát hiện và GQVĐ được các quốc gia: America, Canada, Australia, New Zealand, Singapore, Taiwan,… đã quan tâm áp dụng trong vài thập kỷ gần đây.

Với mục tiêu tập trung vào phát triển các NL cần thiết góp phần cho người học thành công trong mọi lĩnh vực và phương pháp này đã thay thế cho phương pháp giáo dục truyền thống theo hướng tiếp cận nội dung. Polya (1973) trong công trình nghiên cứu phát triển NL GQVĐ [105] thể hiện qua trình tự mà chúng tôi trích dẫn các bước như sau: - Bước 1. Hiểu vấn đề; luan an 7 - Bước 2. Lên kế hoạch; - Bước 3.

Thực hiện kế hoạch; - Bước 4. Rà soát lại và kiểm tra. Theo quan điểm này, việc đầu tiên của người GQVĐ là cần phải phát hiện ra vấn đề. Sau đó, người tham gia GQVĐ trình bày các vấn đề.

Tiếp theo chủ thể phải đưa ra giải pháp để GQVĐ đó. Người học cũng cần phải lập kế hoạch của hành động và thực hiện từng hành động theo kế hoạch. Cuối cùng người tham gia GQVĐ xem xét lại và điều chỉnh tổng thể quá trình thực hiện giải pháp. Nếu không phù hợp thì họ đưa ra các giải pháp thay thế.

Như thế lại bắt đầu lại một tiến trình mới [105]. Nghiên cứu của J. Kilpatrick (1985) đã khái quát một số vấn đề như: Đối với giáo viên khi dạy học theo hướng GQVĐ, sẽ xác định mục tiêu rõ ràng về loại vấn đề mà học sinh cần giải quyết. Người dạy sẽ có những thủ thuật chuyển học sinh sang trạng thái chủ động và tích cực trong quá trình GQVĐ.

Người dạy tạo ra môi trường thích hợp cho việc GQVĐ [99]. Ông cho rằng, trong tiến trình dạy học, để có giải pháp GQVĐ thực sự rất phức tạp. Người học cần được chuẩn bị tinh thần sẵn sàng hoạt động. Giáo viên có những biện pháp thúc đẩy người học phù hợp theo tiến độ của từng giai đoạn.

Cơ sở lý luận và những vấn đề thực tiễn dạy học phát triển NL của người học đã được Xavier Roegiers đúc kết: dạy học tích hợp tạo ra những phương thức phát triển các NL. Người học sử dụng kiến thức khoa học liên ngành/liên môn để GQVĐ trong quá trình học tập là một trong những cách tốt nhất nhằm phát triển NL [81]. Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (2000) đã nghiên cứu khung NL chung cho lĩnh vực giáo dục (trong đó có năng phát hiện và GQVĐ) với các tiêu chí [108] như sau: - Tiêu chí 1. Cá nhân hoá tối đa việc học tập; - Tiêu chí 2.

Người học có thể giải quyết và đáp ứng sự biến đổi nhanh chóng của xã hội hiện đại; - Tiêu chí 3. Nhà trường có cơ hội phát huy yếu tố dân chủ; - Tiêu chí 4. Có hiệu lực và khả thi đối với nhiều bối cảnh kinh tế - xã hội. Theo Cotton (2000), trong đề tài “The schooling practices that matter most” [93], đã đưa ra một số yếu tố cần thiết để phát triển NL GQVĐ của người học.

Đề tài đã đề cập đến việc tạo ra tình huống có vấn đề; tổ chức hoạt động nhóm đa dạng và linh hoạt; kịp thời đánh giá và biết được sự tiến bộ của học sinh; cần kết nối của xã hội, cộng đồng dân cư nơi sinh sống. Trong “Teaching Mathematics today’’, S. Frei đã đề xuất qui trình GQVĐ gồm các pha sau: tìm hiểu nội dung vấn đề, lập kế hoạch và giao tiếp để tìm lời giải, đánh giá và khái quát hóa, mở rộng vấn đề. Chúng ta có thể nhận thấy ở pha thứ 2 (lập kế hoạch và giao tiếp để tìm lời giải), Frei đã đưa ra các bước có thể sử dụng để GQVĐ là: vẽ biểu đồ, lập bảng, sử dụng các vật liệu cụ thể, dự đoán và kiểm tra, tạo một danh sách có tổ chức, tìm kiếm các dấu hiệu, vẽ sơ đồ cây, suy luận ngược, sử dụng các số đơn giản hơn, GQVĐ mở, phân tích và khám phá, sử dụng suy luận lôgic [96].

Chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA [106] đã đưa ra dấu hiệu để nhận biết người học đã hình thành NL GQVĐ như: luan an 9 - Cá nhân người học tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề gắn với bối cảnh thực. - Sẵn sàng tham gia vào các tình huống tương tự để đạt được tiềm năng của mình như một công dân có tính xây dựng và biết suy nghĩ. Các nghiên cứu về NL phát hiện và GQVĐ có thể kể đến: Abdul Kadir, N. Kamarulzaman đã lựa chọn dạy học GQVĐ để bồi dưỡng NL GQVĐ cho người học.

Hay như Chaiwat Jewpanich, Pallop Piriyasurawong đã phát triển việc học dựa trên dự án sử dụng các phương pháp thảo luận và học tập qua mô hình phương tiện truyền thông xã hội (PBL-DLL SoMe Model) để nâng cao kỹ năng GQVĐ; chiến lược nhận thức vấn đề một cách tối đa qua “kỹ năng tự điều chỉnh” trong việc bồi dưỡng NL GQVĐ [89], [96], [97], [111]. Công trình nghiên cứu trên cho thấy rất nhiều biện pháp được đưa ra bởi các nhà nghiên cứu khác nhau để phát triển NL phát hiện và GQVĐ. Các nghiên cứu trên đều có điểm chung là nhấn mạnh hoạt động học trong dạy học. NL phát hiện và GQVĐ chỉ phát triển khi người học có thái độ tích cực, tự lực tham gia vào quá trình phát hiện ra vấn đề, động não để tìm giải pháp, thực hiện giải pháp và điều chỉnh.

Người học được rèn luyện khả năng đánh giá tác dụng của giải pháp thu được trong những tình huống cụ thể. Có thể thấy, tâm lí học và giáo dục học làm cơ sở cho dạy học phát hiện và GQVĐ, tư tưởng cốt lõi cho kiểu dạy học hướng tới tích cực người học là hoạt động, học tập khám phá và dạy học kiến tạo. Trong đó lí thuyết hoạt động được hình thành từ những năm 1930 và đạt đến đỉnh cao lí luận vào năm 1975. Mô hình dạy học dựa vào lí thuyết hoạt động được vận dụng và mang lại hiệu quả đối với các môn học trong nhà trường theo hướng phát triển NL GQVĐ.

NL chỉ có thể được hình thành và phát triển gắn với hoạt động học. Hoạt động trí tuệ này sẽ được thực hành trong các lĩnh vực hoạt động của từng môn học. Như vậy, dạy học định hướng hành động mang lại cho người học NL, ý thức và nhân cách [38], [44]. luan an 10 Giáo dục/dạy học phát triển NL được xác định rõ, cụ thể chuẩn mục tiêu đầu ra của hoạt động dạy học.

Điều đó được thể hiện trong chương trình giáo dục/dạy học. Phát triển chương trình giáo dục/dạy học theo hướng phát triển NL có một số cách tiếp cận như sau: - Tiếp cận nội dung Từ những năm 90 của thế kỉ trước, khi so sánh quốc tế về thiết kế chương trình giáo dục, người ta thường nêu lên hai cách tiếp cận chính như sau: Cách thứ nhất là tiếp cận dựa trên nội dung hoặc chủ đề và cách thứ hai là tiếp cận trên kết quả đầu ra. Tiếp cận nội dung là cách nêu ra một danh mục đề tài, chủ để của một lĩnh vực môn học nào đó. Tức là tập trung xác định và trả lời câu hỏi: chúng ta muốn học biết cái gì? Cách tiếp cận này chủ yếu dựa vào yêu cầu nội dung học vấn của một khoa học nên thường mang tính “hàn lâm”, nặng về lí thuyết và tính hệ thống, nhất là khi người thiết kế ít chú ý đến tiềm năng, các giai đoạn phát triển, nhu cầu, hứng thú và điều kiện của người học [52].

- Tiếp cận phát triển Theo Kelly, “ Chương trình đào tạo là một quá trình và giáo dục là một sự phát triển’’(Curriculum as process and education as development). Câu nói đó đã phản ánh thực chất của cách tiếp cận phát triển [35, tr. Theo cách tiếp cận đào tạo/dạy học phát triển, chú trọng đến việc hướng dẫn cho người học chinh phục tri thức hơn là truyền thụ nội dung kiến thức đã được xác định trước. Cách tiếp cận này tạo nên sự thay đổi về hành vi ở người học.

Tiếp cận đào tạo/dạy học phát triển có thể nói cách khác là đào tạo/dạy học phát triển NL. Sản phẩm đào tạo/dạy học có thể đáp ứng với những đòi hỏi của nghề nghiệp đang không ngừng thay đổi. Sản phẩm của quá trình đào tạo phải đa dạng, không gò bó theo một khuôn mẫu. Trong quá trình dạy học người dạy phải hướng dẫn cho người học cách tìm kiếm, thu thập và xử lí thông tin, gợi mở GQVĐ tạo điều kiện thực hành, gắn kết với thực tiễn, học cách phát hiện và GQVĐ một cách sáng tạo.

Cách tiếp cận phát triển gắn với quan điểm “người học là trung tâm” [10], [35], [87]. - Tiếp cận định hướng nghề nghiệp ứng dụng luan an 11 Tiếp cận phát triển chương trình đào tạo đại học theo định hướng nghề nghiệp ứng dụng. Đã có nhiều kết quả nghiên cứu và vận dụng trong việc đào tạo nghề theo NL thực hiện.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Luận án tiến sĩ về phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho sinh viên ngành kỹ thuật trong dạy học nhiệt học vật lý đại cương" của tác giả Trần Ngọc Dũng, dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Đình Thước và PGS. TS Nguyễn Thị Nhị, được thực hiện tại Trường Đại học Vinh vào năm 2020. Luận án này tập trung vào việc nâng cao khả năng giải quyết vấn đề cho sinh viên kỹ thuật thông qua phương pháp dạy học nhiệt học vật lý đại cương. Bài viết không chỉ cung cấp những lý thuyết và phương pháp giảng dạy hiệu quả mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề trong bối cảnh giáo dục hiện đại.

Để mở rộng thêm kiến thức về các phương pháp giáo dục và phát triển năng lực cho sinh viên, bạn có thể tham khảo bài viết Luận án tiến sĩ về quản lý đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phổ thông, nơi đề cập đến các phương pháp dạy học đổi mới. Ngoài ra, bài viết Luận văn thạc sĩ: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh thông qua hoạt động ngoại khóa trong giáo dục vật lý cũng sẽ cung cấp thêm góc nhìn về việc phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong môn học vật lý. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận án tiến sĩ: Giáo dục kỹ năng mềm cho sinh viên trong môn tư tưởng Hồ Chí Minh tại Hải Dương, một nghiên cứu liên quan đến việc phát triển kỹ năng mềm cho sinh viên, điều này cũng rất quan trọng trong việc chuẩn bị cho sinh viên vào thị trường lao động.