Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục của tác giả Trần Ngọc Dũng với đề tài "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", chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí (mã số 9140111), được bảo vệ tại Trường Đại học Vinh năm 2020 dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Đình Thước và PGS.TS. Nguyễn Thị Nhị.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Bối cảnh đổi mới giáo dục đại học theo tinh thần Nghị quyết 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI đặt ra yêu cầu chuyển đổi căn bản từ tiếp cận nội dung sang tiếp cận hình thành và phát triển năng lực người học. Đối với hệ thống các trường đại học kỹ thuật quân đội, yêu cầu trang bị khối lượng tri thức khoa học kỹ thuật quân sự lớn trong khi quỹ thời gian đào tạo không thay đổi đặt ra đòi hỏi phải nâng cao kỹ năng nghề nghiệp và khả năng hành động thực tiễn cho học viên, sinh viên. Vật lí đại cương là môn học cơ sở nền tảng, được giảng dạy từ học kỳ đầu của năm thứ nhất nhằm trang bị khả năng đề xuất, triển khai các giải pháp kỹ thuật cũng như phân tích hiện tượng thực tiễn. Tuy nhiên, thực tế dạy học Vật lí đại cương nói chung và phần Nhiệt học nói riêng tại các trường kỹ thuật quân đội vẫn nặng về truyền thụ lí thuyết một chiều, nguồn thông tin chưa phong phú, thời lượng thực hành chưa hợp lí và chưa khai thác hiệu quả các phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực. Khoảng trống nghiên cứu được xác định là sự thiếu vắng một nghiên cứu có hệ thống, tường minh về cấu trúc năng lực, bộ công cụ đánh giá và quy trình biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề (NL phát hiện và GQVĐ) cho sinh viên kỹ thuật quân sự trong học phần Nhiệt học.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của luận án là nghiên cứu phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho sinh viên trong quá trình dạy học phần Nhiệt học môn Vật lí đại cương tại Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

Câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học

Luận án giải quyết 3 câu hỏi nghiên cứu:

  1. NL phát hiện và GQVĐ của sinh viên trong học tập có cấu trúc như thế nào?
  2. Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của sinh viên theo tiêu chuẩn, tiêu chí nào?
  3. Làm thế nào để phát triển NL phát hiện và GQVĐ của sinh viên trong dạy học Vật lí đại cương nói chung và phần Nhiệt học nói riêng?

Giả thuyết khoa học của luận án: Nếu xây dựng và sử dụng các biện pháp sư phạm theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí đại cương thì sẽ góp phần phát triển được năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của sinh viên.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Văn bản luận án xác định 6 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu lí luận dạy học đại học liên quan đến phát triển năng lực nói chung và năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho sinh viên.
  2. Nghiên cứu chương trình, giáo trình môn Vật lí đại cương giảng dạy trong các trường quân đội.
  3. Tìm hiểu thực trạng dạy học phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí đại cương của sinh viên ngành kĩ thuật.
  4. Đề xuất một số biện pháp phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của sinh viên trong dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương.
  5. Sử dụng các biện pháp đã xây dựng vào dạy học phần Nhiệt học thuộc chương trình Vật lí đại cương.
  6. Thực nghiệm sư phạm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của sinh viên trong học tập Vật lí; Quá trình dạy học môn Vật lí đại cương.
  • Phạm vi nghiên cứu: Phần Nhiệt học trong chương trình môn Vật lí đại cương dành cho đào tạo sinh viên kỹ thuật tại Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu quốc tế

Tác giả điểm lại các công trình nghiên cứu quốc tế về năng lực và dạy học giải quyết vấn đề:

  • Mô hình tiến trình giải quyết vấn đề: G. Polya (1973) đề xuất quy trình 4 bước gồm hiểu vấn đề, lên kế hoạch, thực hiện kế hoạch, rà soát lại và kiểm tra; J. Kilpatrick (1985) nghiên cứu chuyển trạng thái người học sang chủ động và tạo lập môi trường giải quyết vấn đề; S. Frei trong "Teaching Mathematics today" đề xuất quy trình 4 pha (tìm hiểu nội dung vấn đề, lập kế hoạch và giao tiếp tìm lời giải, đánh giá và khái quát hóa, mở rộng vấn đề).
  • Dạy học tích hợp và phát triển năng lực: Xavier Roegiers (1996) khẳng định dạy học tích hợp liên môn là phương thức tối ưu để phát triển năng lực người học; Cotton (2000) trong "The schooling practices that matter most" chỉ ra các yếu tố thiết lập tình huống có vấn đề, tổ chức nhóm và đánh giá tiến bộ.
  • Khung năng lực và đánh giá quốc tế: Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD, 2000) xây dựng khung năng lực giáo dục dựa trên 4 tiêu chí; Chương trình Đánh giá Học sinh Quốc tế (PISA) xác định các dấu hiệu nhận thức và mức độ sẵn sàng tham gia giải quyết vấn đề gắn với bối cảnh thực.
  • Mô hình dạy học giải quyết vấn đề ứng dụng: Abdul Kadir và N. Kamarulzaman nghiên cứu dạy học giải quyết vấn đề; Chaiwat Jewpanich và Pallop Piriyasurawong phát triển mô hình PBL-DLL SoMe (kết hợp dạy học dự án và truyền thông xã hội) để nâng cao kỹ năng tự điều chỉnh và giải quyết vấn đề.

Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam

Tại Việt Nam, các nghiên cứu được phân tích theo từng nhóm chủ đề:

  • Lí luận và phương pháp dạy học phát triển năng lực: Phạm Hữu Tòng (2004) nghiên cứu chiến lược dạy học giải quyết vấn đề trong Vật lí phổ thông; Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng (1999) phân loại các kiểu hướng dẫn tìm tòi nhận thức; Nguyễn Cảnh Toàn và Lê Khánh Bằng (2009) khẳng định vai trò của nghiên cứu khoa học sinh viên trong phát triển năng lực; Đỗ Hương Trà cùng các cộng sự (2019) khái quát hóa cơ sở lí luận dạy học phát triển năng lực môn Vật lí.
  • Cấu trúc năng lực và quy trình rèn luyện: Nguyễn Thế Khôi (1995) phân loại bài tập Vật lí theo mức độ tư duy; Nguyễn Thị Hương Trang (2002) và Nguyễn Anh Tuấn (2002) nghiên cứu rèn luyện năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề môn Toán; Từ Đức Thảo (2012) xác định 8 thành tố năng lực trong Hình học; Phan Anh Tài (2014) và Thịnh Thị Bạch Tuyết (2016) đề xuất quy trình giải quyết vấn đề 4 bước trong môn Toán; Nguyễn Thị Thủy (2018) nghiên cứu bồi dưỡng năng lực qua phương pháp Bàn tay nặn bột (LAMAP); Nguyễn Thị Lan Phương cùng cộng sự (2014) đề xuất cấu trúc 4 thành tố năng lực giải quyết vấn đề; Phạm Thị Phú và Nguyễn Lâm Đức (2016) xây dựng cấu trúc 4 thành tố và bộ tiêu chí đánh giá trong dạy học Vật lí phổ thông.
  • Nghiên cứu giáo dục đại học và ứng dụng công nghệ: Lê Trọng Dương (2006), Cao Danh Chính (2012), Đỗ Thế Hưng (2015), Phùng Việt Hải (2015) nghiên cứu đào tạo theo năng lực và tiếp cận CDIO ở bậc đại học; Phạm Xuân Quế (2007), Lê Phước Lượng (2003), Nguyễn Thị Nhị (2011), Lê Thanh Huy nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin và phương tiện kỹ thuật hỗ trợ dạy học Vật lí đại cương theo học chế tín chỉ.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Tổng quan cho thấy phần lớn các công trình tập trung vào học sinh phổ thông hoặc sinh viên ngành sư phạm. Chưa có công trình nào nghiên cứu một cách tường minh, có hệ thống về việc xác định cấu trúc, tiêu chí thang đo và các biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho đối tượng sinh viên kỹ thuật quân sự trong học phần Nhiệt học môn Vật lí đại cương.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

  • Khái niệm năng lực: Luận án tiếp cận định nghĩa của Hoàng Hòa Bình (2015): Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định đạt được kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.
  • Mô hình cấu trúc năng lực ASK: Tích hợp thái độ (Attitude - thang đo A. Harrow, 1972), kỹ năng (Skills - thang đo R. Dave, 1975), và kiến thức (Knowledge - thang đo nhận thức 6 bậc của B. Bloom chỉnh sửa bởi Anderson và Krathwohl, 2001).
  • Lý thuyết hoạt động: Dựa trên lý thuyết hoạt động (A.N. Leontiev), xem xét hoạt động học gồm 6 thành tố tương ứng giữa động cơ - hoạt động, mục đích - hành động, phương tiện/điều kiện - thao tác.
  • Thuyết động cơ và nhu cầu: Vận dụng hệ thống phân bậc 5 nhóm nhu cầu của Abraham Maslow (nhu cầu sinh lý, an toàn, xã hội, lòng tự trọng, tự thể hiện tiềm năng bản thân) để phân tích động lực nhận thức của sinh viên.
  • Cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ trong học tập Vật lí đại cương: Được xác định gồm 4 năng lực thành tố và 11 tiêu chí (TC):
    1. NL phát hiện vấn đề (2,0 điểm): TC1 (Phát hiện mâu thuẫn trong tình huống có vấn đề - 0,5 điểm); TC2 (Ý tưởng về cách thức giải quyết mâu thuẫn - 0,5 điểm); TC3 (Xác định vấn đề cần giải quyết - 1,0 điểm).
    2. NL tìm giải pháp và thực hiện giải pháp (4,0 điểm): TC4 (Thu thập và phân tích - tổng hợp thông tin - 1,0 điểm); TC5 (Đề xuất các giải pháp - 1,0 điểm); TC6 (Quyết định lựa chọn giải pháp tối ưu - 1,0 điểm); TC7 (Thực hiện giải pháp cho kết quả - 1,0 điểm).
    3. NL trình bày giải pháp và kết quả (2,0 điểm): TC8 (Trình bày bằng ngôn ngữ nói - 1,0 điểm); TC9 (Trình bày bằng ngôn ngữ viết - 1,0 điểm).
    4. NL đánh giá giải pháp và kết quả (2,0 điểm): TC10 (Đánh giá phản ánh về các giá trị của kết quả - 1,0 điểm); TC11 (Đánh giá phản ánh giá trị của giải pháp đã thực hiện - 1,0 điểm).
Mức điểm tổng hợp Xếp loại năng lực
Dưới 5,0 điểm Không đạt
Từ 5,0 đến 6,4 điểm Đạt yêu cầu
Từ 6,5 đến 7,9 điểm Loại Khá
Từ 8,0 đến 10,0 điểm Loại Tốt

Mỗi tiêu chí trong thang đo được mô tả định lượng cụ thể qua 4 mức độ hành vi từ Mức I (chưa làm được/thực hiện sai dù có hỗ trợ), Mức II (thực hiện được một phần nhờ giảng viên hỗ trợ), Mức III (thực hiện cơ bản đúng với sự trợ giúp), đến Mức IV (hoàn toàn độc lập, tự lực thực hiện chính xác).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp nghiên cứu lí luận: Phân tích văn bản quy phạm pháp luật, nghị quyết đổi mới giáo dục, tài liệu tâm lý học giáo dục đại học, giáo trình Vật lí đại cương quân đội và các mô hình dạy học phát triển năng lực.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra bằng phiếu hỏi, phỏng vấn sâu cán bộ quản lý, giảng viên và sinh viên tại các trường đại học khối kỹ thuật quân sự nhằm khảo sát thực trạng dạy học và mức độ hình thành năng lực.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành 2 vòng thực nghiệm sư phạm tại Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự; bố trí các cặp lớp thực nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC) tương đương về trình độ ban đầu.
  • Phương pháp thống kê toán học: Phân tích dữ liệu thực nghiệm bằng các tham số thống kê gồm điểm trung bình, độ lệch chuẩn, kiểm định T-test so sánh giá trị trung bình giữa hai nhóm độc lập, tính độ lớn ảnh hưởng theo chuẩn Cohen ($d$), lập bảng tần số lũy tích hội tụ lùi và biểu đồ phân phối điểm số.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

Dữ liệu khảo sát từ cán bộ, giảng viên và sinh viên trường quân đội; tư liệu từ chương trình chi tiết học phần Vật lí đại cương; các bài kiểm tra định kỳ, phiếu quan sát tiêu chí hành vi và báo cáo thực nghiệm sư phạm qua 2 vòng giảng dạy.


Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này tổng thuật toàn diện các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về dạy học phát triển NL phát hiện và GQVĐ. Tác giả phân tích các mô hình dạy học theo định hướng tiếp cận nội dung, tiếp cận phát triển và tiếp cận định hướng nghề nghiệp ứng dụng. Phân tích lịch sử vấn đề chỉ ra rằng phần lớn công trình trước đây tập trung vào bậc phổ thông và môn Toán, thiếu vắng các công trình đi sâu vào đào tạo kỹ thuật ở bậc đại học. Chương 1 kết luận bằng việc xác định tính cấp thiết của đề tài và làm rõ 3 câu hỏi nghiên cứu làm kim chỉ nam cho toàn bộ luận án.

Chương 2: Cơ sở lí luận và thực tiễn phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của sinh viên kĩ thuật trong dạy học Vật lí đại cương

Chương 2 trình bày có hệ thống cơ sở lí luận về quá trình dạy học đại học, đặc điểm nhận thức của sinh viên đại học kỹ thuật, bản chất của "vấn đề", "tình huống có vấn đề" và dạy học giải quyết vấn đề. Tác giả xác lập cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ gồm 4 năng lực thành tố, 11 tiêu chí cụ thể hóa thành thang đo 4 mức độ đánh giá.

Chương này cũng công bố kết quả điều tra thực trạng dạy học Vật lí đại cương tại các trường đại học quân đội: phương pháp giảng dạy chủ yếu vẫn là thuyết trình truyền thống, giảng viên ít thiết kế tình huống có vấn đề thực tiễn kỹ thuật, sinh viên còn thụ động trong việc tự học và thiếu kỹ năng lập kế hoạch giải quyết nhiệm vụ phức tạp.

Từ cơ sở lý luận và thực trạng, tác giả đề xuất 4 biện pháp sư phạm:

  1. Biện pháp 1: Xây dựng các tình huống có vấn đề trong dạy học lý thuyết phần Nhiệt học gắn với thực tiễn kỹ thuật và khí tài quân sự.
  2. Biện pháp 2: Hướng dẫn sinh viên tự học, tự nghiên cứu tài liệu và xây dựng không gian vấn đề thông qua hệ thống câu hỏi định hướng.
  3. Biện pháp 3: Sử dụng hệ thống bài tập vấn đề nhằm rèn luyện kỹ năng đề xuất và thực hiện giải pháp kỹ thuật.
  4. Biện pháp 4: Khai thác thí nghiệm thực hành, phần mềm mô phỏng và phương tiện trực quan để tổ chức cho sinh viên kiểm chứng giả thuyết, đánh giá giải pháp.

Đồng thời, tác giả thiết lập quy trình 6 bước vận dụng phối hợp các biện pháp trong tiến trình dạy học.

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

Chương 3 đi vào thiết kế nội dung dạy học cụ thể cho phần Nhiệt học môn Vật lí đại cương ngành kỹ thuật. Tác giả phân tích vị trí, mục tiêu chương trình và tiến hành biên soạn các tài liệu, phương tiện dạy học phục vụ dạy học giải quyết vấn đề:

  • Hướng dẫn tự học và nghiên cứu 3 khối kiến thức cốt lõi: Thuyết động học phân tử chất khí và các định luật phân bố; Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học; Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học.
  • Chuẩn bị điều kiện dạy học thực tiễn: Xây dựng 10 tình huống có vấn đề mang bối cảnh kỹ thuật, 25 bài tập vấn đề phân hóa theo mức độ tư duy, 03 bài tập thí nghiệm (xác định tỷ số nhiệt dung phân tử $C_p/C_v$ của chất khí; khảo sát hiện tượng nhiệt điện và lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt kim loại; xác định nhiệt dung riêng của mẫu vật rắn và đương lượng nước của nhiệt lượng kế).
  • Phương tiện mô phỏng trực quan: Khai thác mô hình chuyển động của piston trong xylanh, chu trình động cơ 4 kỳ, sơ đồ làm mát bằng két nước, chu trình Carnot thuận và nguyên lí máy làm lạnh.
  • Soạn thảo kế hoạch bài dạy chi tiết: Thiết kế các giáo án dạy học theo tiến trình giải quyết vấn đề, phân định rõ hoạt động định hướng của giảng viên và hoạt động phát hiện, đề xuất, thực hiện giải pháp của sinh viên.

Chương 4: Thực nghiệm sư phạm

Chương 4 mô tả toàn bộ quá trình tổ chức thực nghiệm sư phạm tại Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự qua 2 vòng nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất:

  • Tổ chức thực nghiệm: Bố trí các lớp thực nghiệm (TN) học theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề đã thiết kế và lớp đối chứng (ĐC) học theo phương pháp truyền thống.
  • Đánh giá định tính: Sinh viên nhóm TN có sự chuyển biến rõ rệt về thái độ học tập, chủ động tham gia thảo luận nhóm, tích cực phát biểu phát hiện mâu thuẫn và tự tin trình bày, phản biện giải pháp kỹ thuật.
  • Đánh giá định lượng: Tác giả sử dụng bảng kiểm quan sát theo 11 tiêu chí để đo mức độ phát triển năng lực và phân tích kết quả các bài kiểm tra định kỳ. Dữ liệu xử lý thống kê toán học (bảng tần suất, bảng tần số lũy tích hội tụ lùi, kiểm định T-test và chuẩn Cohen) chỉ ra rằng điểm trung bình của lớp TN cao hơn có ý nghĩa thống kê so với lớp ĐC ($p < 0,05$), độ lệch chuẩn phản ánh độ đồng đều cao hơn, và hệ số độ lớn ảnh hưởng Cohen ($d$) đạt mức cao, khẳng định tác động tích cực của các biện pháp sư phạm.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lí luận

  • Làm sáng tỏ cơ sở lí luận về phát triển NL phát hiện và GQVĐ của sinh viên khối ngành kỹ thuật trong dạy học Vật lí đại cương tại các trường đại học kỹ thuật quân sự.
  • Xác định và mô hình hóa cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ gồm 4 năng lực thành tố tương ứng với tiến trình nhận thức khoa học: phát hiện vấn đề, tìm và thực hiện giải pháp, trình bày giải pháp/kết quả, đánh giá giải pháp/kết quả.
  • Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống tiêu chí gồm 11 tiêu chí hành vi và bộ thang đo 4 mức độ lượng hóa điểm số phục vụ đánh giá năng lực theo quá trình kết hợp kết quả.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Điều tra, phân tích và phản ánh khách quan thực trạng dạy học môn Vật lí đại cương tại một số trường đại học quân đội thuộc Bộ Quốc phòng theo định hướng phát triển năng lực.
  • Đề xuất hệ thống 4 biện pháp sư phạm và quy trình vận dụng đồng bộ trong dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương.
  • Thiết kế hệ thống tiến trình bài dạy cụ thể phần Nhiệt học theo định hướng phát triển năng lực.
  • Xây dựng bộ tư liệu và điều kiện dạy học hoàn chỉnh gồm 10 tình huống có vấn đề, 25 bài tập vấn đề, 03 bài tập thí nghiệm thực hành cùng hệ thống mô hình mô phỏng động cơ nhiệt phục vụ trực tiếp quá trình dạy học.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đề nghị các trường đại học kỹ thuật quân đội tiếp tục đổi mới khâu kiểm tra đánh giá, chuyển dần từ kiểm tra tái hiện kiến thức sang đánh giá năng lực thực hành và giải quyết vấn đề kỹ thuật.
  • Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, bổ sung thiết bị thí nghiệm hiện đại và phần mềm mô phỏng hiện tượng vật lí vào giảng dạy.
  • Tổ chức bồi dưỡng phương pháp dạy học đại học cho đội ngũ giảng viên, khuyến khích áp dụng các tình huống gắn liền với khí tài, vũ khí và công nghệ quân sự.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

Văn bản luận án cho thấy nghiên cứu thực nghiệm sư phạm chỉ tập trung trong phạm vi phần Nhiệt học thuộc môn Vật lí đại cương và được triển khai thực nghiệm trên đối tượng sinh viên kỹ thuật tại Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự. Các điều kiện về cơ sở vật chất thí nghiệm và thời lượng dành cho môn học còn giới hạn nên việc mở rộng sang các phần kiến thức khác chưa được thực hiện đầy đủ trong công trình này.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Tiếp tục hoàn thiện và mở rộng việc áp dụng 4 biện pháp sư phạm sang các phần kiến thức khác của chương trình Vật lí đại cương như Cơ học, Điện học, Quang học và Vật lí lượng tử.
  • Nghiên cứu ứng dụng quy trình dạy học phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho các đối tượng sinh viên thuộc các chuyên ngành đào tạo kỹ thuật khác và tại các học viện, trường đại học kỹ thuật trong toàn quân và dân sự.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo cụ thể cho nhiều đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Khoa học Giáo dục / Lí luận và PPDH môn Vật lí: Tham khảo khung cơ sở lí luận, cấu trúc năng lực 4 thành tố, 11 tiêu chí đánh giá và phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm bằng công cụ thống kê toán học (T-test, Cohen).
  • Giảng viên Vật lí tại các trường đại học kỹ thuật, trường sĩ quan quân đội: Trực tiếp sử dụng hệ thống 10 tình huống có vấn đề, 25 bài tập vấn đề, 03 bài tập thí nghiệm phần Nhiệt học và các giáo án mẫu đã được thiết kế sẵn.
  • Cán bộ quản lý đào tạo và nhà phát triển chương trình: Tham khảo quy trình xây dựng chuẩn đầu ra theo hướng tiếp cận năng lực và định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy khối kiến thức khoa học cơ bản ở bậc đại học.

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu trúc năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề do tác giả đề xuất gồm những thành tố nào?

Cấu trúc gồm 4 năng lực thành tố với tổng điểm 10:

  • NL phát hiện vấn đề (2,0 điểm - gồm 3 tiêu chí TC1, TC2, TC3);
  • NL tìm giải pháp và thực hiện giải pháp (4,0 điểm - gồm 4 tiêu chí TC4, TC5, TC6, TC7);
  • NL trình bày giải pháp và kết quả (2,0 điểm - gồm 2 tiêu chí TC8, TC9);
  • NL đánh giá giải pháp và kết quả (2,0 điểm - gồm 2 tiêu chí TC10, TC11).

2. Thang đo đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề phân loại mức độ ra sao?

Kết quả đánh giá dựa trên tổng điểm của 11 tiêu chí được chia thành 4 mức xếp loại:

  • Dưới 5,0 điểm: Không đạt;
  • Từ 5,0 đến 6,4 điểm: Đạt yêu cầu;
  • Từ 6,5 đến 7,9 điểm: Loại Khá;
  • Từ 8,0 đến 10,0 điểm: Loại Tốt. Mỗi tiêu chí đơn lẻ được chia nhỏ thành 4 mức độ thực hiện (Mức I, Mức II, Mức III, Mức IV) tùy thuộc vào mức độ tự lực và tính chính xác của sinh viên.

3. Tác giả đã chuẩn bị những điều kiện và tư liệu dạy học cụ thể nào cho phần Nhiệt học?

Tác giả đã xây dựng bộ tài liệu và phương tiện gồm:

  • 10 tình huống có vấn đề gắn với thực tiễn kỹ thuật;
  • 25 bài tập vấn đề phần Nhiệt học;
  • 03 bài tập thí nghiệm thực hành ($C_p/C_v$, hiện tượng nhiệt điện/cặp nhiệt kim loại, nhiệt lượng kế);
  • Hệ thống hình ảnh, mô phỏng chuyển động piston, chu trình Carnot, động cơ đốt trong 4 kỳ và hệ thống làm mát.

4. Bốn biện pháp sư phạm được đề xuất trong luận án là gì?

  • Biện pháp 1: Xây dựng các tình huống có vấn đề trong dạy học lý thuyết phần Nhiệt học.
  • Biện pháp 2: Hướng dẫn sinh viên tự học, tự nghiên cứu nội dung học tập phần Nhiệt học.
  • Biện pháp 3: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vấn đề trong dạy học phần Nhiệt học.
  • Biện pháp 4: Sử dụng thí nghiệm, mô hình mô phỏng và phương tiện trực quan trong dạy học giải quyết vấn đề.

5. Những nội dung lý thuyết Nhiệt học nào được lựa chọn để thiết kế tiến trình dạy học trong luận án?

Luận án tập trung thiết kế tiến trình dạy học cho 3 khối kiến thức chính:

  • Thuyết động học phân tử chất khí và các định luật phân bố;
  • Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học (và các quá trình biến đổi trạng thái);
  • Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học (chu trình Carnot, máy nhiệt và chiều hướng quá trình).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Ngọc Dũng đã giải quyết một cách khoa học vấn đề phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho sinh viên kỹ thuật trong dạy học phần Nhiệt học môn Vật lí đại cương. Công trình đã làm sáng tỏ cơ sở lý luận thông qua việc xác lập cấu trúc 4 năng lực thành tố với 11 tiêu chí định lượng, đồng thời đề xuất 4 biện pháp sư phạm và thiết kế hệ thống tư liệu dạy học phong phú. Kết quả thực nghiệm sư phạm 2 vòng tại Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự đã kiểm chứng và khẳng định tính hiệu quả, khả thi của các biện pháp đề xuất, đóng góp thiết thực cho công tác đổi mới phương pháp dạy học đại học theo định hướng phát triển năng lực.