CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 1. Khái niệm năng lực Theo quan niệm trong chương trình GD phổ thông của Quebec - Canada thì “NL là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định” [24]. Trong khoa học tâm lý, người ta xem “NL là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó mặt dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao” [3].
Cũng theo quan điểm trên, X. Rubinstein chú trọng đến tính có ích của hoạt động, ông coi NL là điều kiện cho hoạt động có ích của con người: “NL là toàn bộ những thuộc tính tâm lí làm cho con người thích hợp với một hoạt động có ích lợi xã hội nhất định” (Dẫn theo [26]). Khi nhấn mạnh đến tính mục đích và nhân cách của NL, Phạm Minh Hạc đưa ra định nghĩa: “NL chính là một tổ hợp các đặc điểm tâm lí của một con người (còn gọi là tổ hợp thuộc tính tâm lí của một nhân cách), tổ hợp đặc điểm này vận hành theo một mục đích nhất định tạo ra kết quả của một hoạt động nào đấy” [28]. Vậy, NL là sự tích hợp sâu sắc giữa kiến thức - kỹ năng - thái độ làm nên khả năng thực hiện một công việc chuyên môn và được thể hiện trong thực tiễn hoạt động.
NL liên quan đến thái độ, động cơ, khả năng giúp cá nhân phát triển kiến thức về phương thức hoạt động và các kĩ năng trong một lĩnh vực hoạt động nào đó một cách độc lập. Đặc điểm của năng lực NL là những vấn đề khá trừu tượng trong tâm lí học. Tuy còn có những cách hiểu và diễn đạt khác nhau, song về cơ bản các nhà tâm lí học đều thống nhất rằng NL có hai đặc điểm cơ bản [25]. Thứ nhất: NL thể hiện đặc thù tâm lí, sinh lí khác biệt của cá nhân, chịu ảnh hưởng của yếu tố bẩm sinh di truyền về mặt sinh học.
Yếu tố duy truyền tạo ra những điều kiện ban đầu để con người có thể hoạt động có kết quả trong lĩnh vực nhất định. Tuy nhiên, yếu tố này không quy định những giới hạn tiến bộ của NL mà chỉ tạo nên tiền đề của sự phát triển NL. Yếu tố này được phát triển hay hạn chế phụ thuộc vào môi trường hoạt động khác nhau. Thứ hai: NL được hình thành, phát triển và được thể hiện thông qua các hoạt động cụ thể.
Khi nói đến NL là nói đến NL trong một hoạt động cụ thể của con người. NL không có sẵn trong con người mà bằng hoạt động và thông qua hoạt động con người tự chiếm lĩnh tri thức, kinh nghiệm, kỹ năng của thế hệ đi trước biến thành NL của chính mình. Thực tế nhiều nhà khoa học cũng đã chứng minh rằng “thiên tài, chín mươi chín phần trăm là do lao động, chỉ có một phần trăm là do bẩm sinh”. Như vậy, hoạt động của chủ thể có ý nghĩa quyết định đối với việc hình thành và phát triển NL.
Năng lực giải quyết vấn đề 1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Trong quá trình học tập và làm việc luôn nảy sinh nhiều vấn đề cần được giải quyết. Việc giải quyết một vấn đề nào đó là cả một quá trình đòi hỏi con người phải vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm vốn có của bản thân. Do đó, cách thức và hiệu quả GQVĐ của mỗi người cũng có sự khác nhau.
Điều này phụ thuộc vào NL GQVĐ của mỗi người. NL GQVĐ có thể hiểu là khả năng giải quyết có hiệu quả một vấn đề nào đó, trên cơ sở vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng đã tích lũy. NL này bao gồm các NL thành tố như: NL phát hiện vấn đề; NL đề xuất và lựa chọn giải pháp; NL thực hiện giải pháp và đánh giá kết quả thu được. NL này được hình thành và phát triển thông qua quá trình giải quyết các vấn đề nảy sinh trong quá trình sống, học tập, lao động của mỗi người.
Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí Kiến thức Vật lí trong trường phổ thông là những kiến thức đã được con người khẳng định. Tuy vậy, chúng luôn mới mẻ đối với HS. Quá trình nghiên cứu kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống đòi hỏi HS phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân của họ. Theo lối DH truyền thống, GV là người thuyết trình, HS là người nghe, nhớ, ghi chép và suy nghĩ theo khiến giờ dạy dễ đơn điệu, buồn tẻ, kiến thức thiên về lí luận, ít chú ý đến kĩ năng của người học, do đó NL của HS kém phát triển, kĩ năng vận dụng vào thực tế của HS bị hạn chế.
Mục đích của DH GQVĐ trong vật lý là làm cho HS nắm vững không chỉ các cơ sở khoa học mà chính cả quá trình thu nhận các kiến thức và các sự kiện khoa học, sự phát triển NL nhận thức và sáng tạo của HS. Nguyên tắc hoạt động GQVĐ của HS trong học tập vật lí là nguyên tắc HS tự tìm kiếm, giải quyết các sự kiện khoa học, các hiện tượng, định luật, các phương pháp nghiên cứu khoa học và ứng dụng kiến thức này vào thực tiễn đời sống. Do đó, việc tổ chức cho HS hoạt động tích cực, tự lực giải quyết những nhiệm vụ nhận thức dưới sự hướng dẫn, định hướng của GV sẽ bồi dưỡng NL GQVĐ cho HS thông qua quá trình học tập vật lí. Như vậy, NL GQVĐ của HS trong học tập vật lí chính là khả năng phát hiện và giải quyết có kết quả những vấn đề nảy sinh trong học tập vật lí, trên cơ sở vận dụng những tri thức, kinh nghiệm, kỹ năng đã có của HS.
NL này được biểu hiện ở các mặt sau: - Ðộng cơ hứng thú học tập: Có thái độ tích cực khi học tập môn vật lí, thể hiện qua tinh thần tự giác, có ý thức, trách nhiệm khi tham gia giải quyết các vấn đề học tập. - Kiến thức, kỹ năng: + Có kỹ năng khi tiến hành các hoạt động GQVĐ; + Đạt được kết quả phù hợp với yêu cầu đặt ra khi GQVĐ; + Biết vận dụng sáng tạo và có kết quả trong các tình huống, bài toán khác đồng thời biết cách vận dụng vào trong thực tế cuộc sống; + Biết phát hiện và sửa chữa sai lầm hay thấy được cái hay, sâu sắc trong mỗi giải pháp. 11 Để kiểm tra đánh giá mức độ phát triển NL GQVÐ của HS trong học tập vật lí, GV có thể (và cần phải) tạo ra cho HS một số tình huống vật lí (không giống y như tình huống đã học mà chỉ có thể tương tự hoặc khác nhau về hình thức) để HS tự tìm cách giải quyết. Từ đó, dựa vào kết quả này để đánh giá mức độ phát triển NL của HS.
Vai trò của năng lực giải quyết vấn đề trong học tập bộ môn vật lí - Đối với HS: + Giúp HS hiểu và nắm chắc các nội dung cơ bản của bộ môn vật lí. Ngoài ra HS có thể tự mình tìm hiểu thêm nhằm mở rộng và nâng cao kiến thức. + Giúp HS vận dụng những kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống. + Giúp HS hình thành kỹ năng giao tiếp, tổ chức, khả năng tư duy, tinh thần hợp tác, hòa nhập cộng đồng.
- Đối với GV: + Giúp GV đánh giá một cách chính xác khả năng tiếp thu và trình độ tư duy vật lí của HS, tạo điều kiện cho việc phân loại HS một cách chính xác. Từ đó, lựa chọn HS cho các đội tuyển vật lý, đội tuyển khoa học kĩ thuật… + Giúp GV có điều kiện uốn nắn những kiến thức sai lệch, không chuẩn xác, định hướng kiến thức cho HS. + Giúp GV dễ dàng biết được NL nhận xét, đánh giá, khả năng vận dụng lí luận vào thực tiễn xã hội của HS. Từ đây định hướng phương pháp GD tư tưởng học tập cho HS.
Các giai đoạn giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí Dựa theo quan điểm của Howard Senter [31] có thể chia quá trình GQVĐ gồm các giai đoạn diễn ra như sau: Giai đoạn 1. Nhận thức vấn đề Giai đoạn này bao gồm: phát hiện vấn đề; làm rõ bản chất của vấn đề; biểu đạt vấn đề và xác định mục tiêu cho vấn đề. Phát hiện vấn đề Vấn đề không phải lúc nào cũng được đưa ra dưới dạng tường minh, mà có thể được đưa ra một cách gián tiếp thông qua tình huống cụ thể nào đó. Do đó, HS phải biết cách phát hiện vấn đề cần nghiên cứu một cách cụ thể, rõ ràng.
Để sớm nhận ra vấn đề đòi hỏi nhiều ở kinh nghiệm, kiến thức và kỹ năng của HS. 12 Xác định, làm rõ bản chất của vấn đề Một trong những yêu cầu quan trọng khi GQVĐ là xác định đúng bản chất của vấn đề. Để xác định đúng bản chất của vấn đề HS cần phân tích kỹ lưỡng nguyên nhân của vấn đề nhằm tìm ra nguyên nhân gốc của vấn đề. Nếu chưa hiểu rõ nguồn gốc của vấn đề sẽ dễ dẫn đến cách giải quyết sai lệch, hoặc vấn đề cứ lặp đi lặp lại.
Nếu nói theo ngôn ngữ của y khoa, việc "bắt không đúng bệnh" thì chỉ trị triệu chứng, chứ không trị được bệnh. Biểu đạt vấn đề cần giải quyết Khi đã làm rõ bản chất của vấn đề HS cần mô tả hay diễn đạt vấn đề theo cách hiểu của mình một cách rõ ràng, cụ thể bằng ngôn ngữ nói hoặc viết. Xác định mục tiêu cho vấn đề cần giải quyết Việc xác định mục tiêu cho vấn đề tuy đơn giản nhưng lại hết sức cần thiết. Nếu mục tiêu không được xác định một cách cụ thể rõ ràng thì việc tìm kiếm giải pháp cho vấn đề sẽ trở nên lang mang thậm chí không biết tập trung trí tuệ, sức lực của mình vào đâu, để làm gì.
Alex Morrison, tác giả, nguyên Giám đốc điều hành của Canadian Institute of Strategic Studies lưu ý: “Chỉ khi bạn định hình mục tiêu một cách rõ ràng trong tâm trí, bạn mới có thể hành động để đạt mục tiêu ấy”.