Phát triển kĩ năng nghiên cứu khoa học của sinh viên kĩ thuật thông qua dạy học giải quyết vấn đề
Sự phát triển nhanh của khoa học kĩ thuật, công
nghệ có nhiều tác động đến công tác đào tạo nghề
nghiệp. Để đáp ứng nhu cầu đào tạo lực lượng lao động
chất lượng cao đòi hỏi công tác đào tạo phải đảm chất
lượng đào tạo theo chuẩn đầu ra. Trong đó, kĩ năng
nghiên cứu khoa học (NCKH) của sinh viên (SV) đóng
vai trò quyết định mang tính then chốt cho công tác đào
tạo SV kĩ thuật có chất lượng và đáp ứng các yêu cầu
của thị trường lao động.
Phát triển kĩ năng NCKH cho SV có thể được thực
hiện bằng nhiều hình thức khác nhau như thực hiện qua
dạy học các bộ môn, viết tiểu luận, báo cáo thực tập, làm
khóa luận tốt nghiệp, hay thực hiện những NCKH ở cấp
khoa, trường.
Phương pháp giảng dạy của thầy tác động rất lớn tới
việc phát triển kĩ năng NCKH cho SV. Trong dạy học,
giảng viên (GV) không chỉ là người nêu rõ mục đích mà
quan trọng hơn là kích thích động cơ học tập cho SV,
giúp SV ý thức được những mục đích đặt ra, có động lực
bên trong, nhờ đó SV học tập tự giác, tích cực chủ động
sáng tạo.
Bài viết trình bày nội dung phát triển kĩ năng NCKH
cho SV thông qua dạy học giải quyết vấn đề (GQVĐ)
dựa trên cơ sở sử dụng các phương pháp nghiên cứu
lí luận như phân tích, tổng hợp, so sánh các nghiên cứu
liên quan,.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Tóm tắt nội dung tài liệu: Phát triển kĩ năng nghiên cứu khoa học của sinh viên kĩ thuật thông qua dạy học giải quyết vấn đề
c khâu phát hiện vấn đề hoặc nhận nhiệm vụ, xây dựng kế hoạch, tổ chức thực hiện và ứng dụng kết quả. NCKH có nhiều nội dung, phạm vi, mức độ và giới hạn cụ thể khác nhau nhưng bản chất đều là một quá trình tìm kiếm, khám phá, phát hiện cái mới nhằm phục vụ cho cuộc sống của con người. Suy cho cùng, NCKH chính là quá trình giải quyết một vấn đề khoa học. Dạy học GQVĐ là xu hướng dạy học tích cực có thể làm phát triển năng lực sáng tạo của người học, tạo ra môi trường học tập chủ động, khuyến khích người học tìm tòi, phát hiện, GQVĐ để có thể đương đầu với những thách thức trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp tương lai. Do đó, tiến trình dạy học GQVĐ có nhiều nét tương đồng với tiến trình chung của hoạt động NCKH. Vận dụng phương pháp dạy học GQVĐ đề nhằm phát triển kĩ năng NCKH cho SV kĩ thuật chính là việc nghiên cứu nội dung dạy học kĩ thuật, kết hợp thực tiễn để xây dựng các chủ đề, vấn đề (một kiểu đề tài nhỏ) giao cho SV tự đọc sách, tự nghiên cứu tìm hiểu kiến thức rồi vận dụng kiến thức để giải quyết chủ đề, vấn đề đó. Như thế người học vừa nắm được nội dung dạy học vừa có năng lực nghiên cứu. 2.2.1. Quy trình dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát triển kĩ năng nghiên cứu khoa học cho sinh viên Hình 1. Các bước dạy học GQVĐ VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 4/2019, tr 234-238 236 Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn của dạy học GQVĐ; kế thừa quy trình dạy học GQVĐ của các nhà nghiên cứu đi trước [2], [3], [4],..., xét tới thực tiễn trong dạy học kĩ thuật, chúng tôi đề xuất các bước dạy học GQVĐ nhằm phát triển kĩ năng như sơ đồ ở hình 1: * Bước 1: Thiết kế bài dạy/chủ đề - Chọn nội dung phù hợp: Trong thực tế dạy học, không phải nội dung nào cũng có thể làm nảy sinh tình huống có vấn đề và GQVĐ đặt ra. Do đó GV cần căn cứ vào đặc điểm của phương pháp, dựa vào nội dung cụ thể để áp dụng phương pháp GQVĐ cho phù hợp và linh hoạt. Điều này thường phải do GV nghiên cứu và áp dụng vì thực tế trong nhiều tài liệu còn ít có những thí dụ cụ thể vận dụng phương pháp GQVĐ. Tùy theo nội dung cụ thể thuộc bài lí thuyết, thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ năng mà có thể chọn nội dung và mức độ thực hiện phương pháp này. - Thiết kế kế hoạch bài học: Sau khi chọn được nội dung phù hợp, GV thiết kế kế hoạch bài học, trong đó, chú ý quán triệt phương pháp GQVĐ từ mục tiêu, nội dung và đặc biệt phương pháp dạy học chủ yếu và thiết kế được các hoạt động của GV và SV. Cần lưu ý hoạt động của GV và SV trong việc: phát hiện vấn đề, chọn vấn đề và GQVĐ phù hợp với trình độ, năng lực và thời gian. - Xác định mục tiêu bài học: Ngoài mục tiêu chung về kiến thức, kĩ năng, thái độ của bài học, cần chú ý kĩ năng NCKH cần được hình thành ở bài học. - Phương pháp dạy học chủ yếu: Cần nêu rõ phương pháp GQVĐ kết hợp với một số phương pháp và kĩ thuật dạy học khác ví dụ như phương pháp học tập hợp tác, phương pháp thí nghiệm... - Thiết bị và đồ dùng dạy học: Cần chú ý thiết bị và đồ dùng giúp GV và SV phát hiện vấn đề, GQVĐ như dụng cụ, thiết bị tiến hành thí nghiệm, phiếu học tập, hệ thống câu hỏi và bài tập... - Các hoạt động dạy học: Cần thiết kế rõ hoạt động tương tác giữa GV và SV trong khâu phát hiện vấn đề, GQVĐ và kết luận vấn đề nhằm đạt được mục tiêu của bài học tùy theo mức độ độc lập và chủ động của SV. * Bước 2. Thực hiện và đánh giá bài dạy/chủ đề: - Phát biểu vấn đề: Tùy theo nội dung, GV có thể tạo cơ hội đề SV tham gia phát hiện tình huống có vấn đề (xây dựng bài toán nhận thức), phát biểu và nhận dạng vấn đề nảy sinh và nêu vấn đề cần giải quyết ở mức từ 1 đến 4 cho phù hợp. Một số điều kiện nhằm đảm bảo tạo tình huống có vấn đề: + Điều quan trọng nhất là SV phải nêu ra được những điều chưa biết, chỉ ra được cái mới trong mối quan hệ với cái đã biết. Trong đó, điều chưa biết, cái mới là yếu tố trung tâm của tình huống có vấn đề, sẽ được khám phá ra trong giai đoạn GQVĐ (đặt giả thiết, lập kế hoạch giải quyết và thực hiện kế hoạch GQVĐ đó). + Tình huống có vấn đề phải kích thích, gây được hứng thú nhận thức đối với SV, tạo cho SV tự giác và tích cực trong hoạt động nhận thức. + Tình huống có vấn đề phải phù hợp với khả năng của SV, SV có thể tự phát hiện và giải quyết được dựa vào vốn kiến thức liên quan đến vấn đề đó bằng hoạt động tư duy, tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử lí thông tin. + Vấn đề đặt ra cần được phát biểu dưới dạng câu hỏi nêu vấn đề. - Nêu giả thuyết. - Kiểm chứng giả thuyết: Sau khi phát hiện và nêu vấn đề cần giải quyết, cần tổ chức hướng dẫn để SV GQVĐ như sau: + Lập kế hoạch GQVĐ: Tùy thuộc vào vấn đề cụ thể và mức độ phù hợp với năng lực, điều kiện cơ sở vật chất thiết bị và thời lượng dạy học, có thể xây dựng các giả thuyết về vấn đề đặt ra theo các hướng khác nhau và đề xuất cách kiểm tra giải thuyết đó. Có thể tìm cách thu thập các thông tin để trả lời cho vấn đề cần nghiên cứu bằng cách làm thí nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tìm thông tin trên mạng hay các tài liệu sách báo có nội dung liên quan. + Thực hiện kế hoạch GQVĐ: SV tiến hành thực hiện theo đúng kế hoạch đã đề xuất có sự hỗ trợ của GV. Ví dụ: Thực hiện kiểm tra các giả thuyết bằng các phương pháp khác nhau trong điều kiện có thể như tiến hành thí nghiệm, thông tin trong tài liệu, thông tin từ thực tiễn sản xuất, thông tin từ internet... Có thể tìm cách thu thập các thông tin và xử lí thông tin theo nhiều nguồn khác nhau để trả lời cho vấn đề cần nghiên cứu hoặc làm cơ sở để kiểm tra các giả thuyết đã nêu ra. + Kết luận giả thuyết - Kết luận vấn đề: Từ kết quả kiểm chứng các giả thuyết đã nêu, SV thảo luận: Phân tích, đánh giá các kết quả thu được, khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu, tìm được giả thuyết đúng trong các giả thuyết, phát biểu kết luận rút ra vấn đề mới về kiến thức, kĩ năng, thái độ. 2.2.2. Ví dụ minh họa Vận dụng các bước dạy học GQVĐ theo sơ đồ 1 để thiết kế giáo án trong dạy học học phần “Vẽ kĩ thuật” (trong chương trình đào tạo SV chuyên ngành Điện - Điện tử), bài “Vẽ sơ đồ điện”: * Bước 1: Thiết kế bài dạy - Lựa chọn nội dung bài học phù hợp để phát triển kĩ năng NCKH: VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 4/2019, tr 234-238 237 Phân tích chương trình học phần “Vẽ kĩ thuật”. Xác định kĩ năng NCKH cần phát triển cho SV: kĩ năng thu thập và xử lí thông tin; kĩ năng tư duy GQVĐ. Chọn bài học có nội dung phù hợp cho việc phát triển kĩ năng NCKH của SV: Nội dung học phần “Vẽ kĩ thuật” gồm 7 chương. GV lựa chọn nội dung “Vẽ sơ đồ điện” để thiết kế giáo án dạy học theo phương pháp dạy học GQVĐ bởi nội dung kiến thức phần này có nhiều kiến thức liên quan tới các học phần trong chương trình đào tạo SV ngành Điện - Điện tử; là một trong những kĩ năng của SV chuyên ngành Điện - Điện tử phải có được. Thời gian thực hiện bài dạy trong 03 tiết. - Phân tích mục tiêu bài dạy: + GV phân tích mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ (Yêu cầu của kiến thức: Lập bản vẽ sơ đồ điện; Đọc bản vẽ. Yêu cầu về sản phẩm: bài tập lớn trình bày theo tiêu chuẩn về trình bày bản vẽ kĩ thuật trên khổ giấy A3). + GV lựa chọn phương pháp dạy học để phát triển kĩ năng NCKH của SV: phương pháp dạy học GQVĐ. Căn cứ vào năng lực, trình độ của SV, GV lựa chọn mức độ 3 trong dạy học GQVĐ. + SV xác định mục tiêu học tập. GV thiết kế kế hoạch bài học: Mục tiêu bài học: + Kiến thức: Vẽ các bản vẽ điện cơ bản đúng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và tiêu chuẩn Quốc tế (IEC). Vẽ/phân tích các bản vẽ điện chiếu sáng; bản vẽ lắp đặt điện; cung cấp điện; sơ đồ mạch điện tử... theo tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. Chuyển đổi qua lại giữa các dạng sơ đồ theo các kí hiệu quy ước. Dự trù khối lượng vật tư cần thiết phục vụ quá trình thi công theo tiêu chuẩn quy định. Đề ra phương án thi công đúng với thiết kế. + Kĩ năng: kĩ năng thu thập và xử lí thông tin, kĩ năng tư duy GQVĐ; kĩ năng vẽ một số mạch điện cơ bản, thông dụng. + Thái độ: Tích cực, chủ động học tập. Phương pháp dạy học: đàm thoại; phương pháp dạy học GQVĐ; phương pháp trực quan. Thiết kế các hoạt động dạy học: * Bước 2: Thực hiện và đánh giá bài dạy: - Tổ chức phát triển kĩ năng NCKH: + Tạo các tình huống để SV thực hành và tạo cơ hội cho các em có những thành công với việc sử dụng các kĩ năng NCKH. + Tìm tư liệu: tìm thư mục, chọn sách, đọc sách, ghi chép, phân tích, đánh giá nội dung các tài liệu về tiêu chuẩn trình bày bản vẽ, kí hiệu quy ước bản vẽ điện, sơ đồ điện. - Phát biểu vấn đề + GV giới thiệu một số bản vẽ điện, trong đó có dạng sơ đồ điện: sơ đồ nguyên lí, sơ đồ đơn tuyến, sơ đồ nối dây. + Phát biểu vấn đề: “Trong ngành điện - điện tử, để thể hiện một mạch điện cụ thể nào đó có thể dùng các dạng sơ đồ khác nhau. Mỗi dạng sơ đồ sẽ có một số tính năng, yêu cầu cũng như các quy ước nhất định. Việc nắm bắt, vận dụng và khai thác chính xác các dạng sơ đồ để thể hiện một tiêu chí nào đó trên một bản vẽ là yêu cầu cơ bản mang tính bắt buộc đối với người thợ cũng như cán bộ kĩ thuật công tác trong ngành điện - điện tử. Để làm được điều đó thì việc phân tích, nhận dạng, nắm bắt các quy chuẩn của các dạng sơ là một yêu cầu trọng tâm. Nó là cơ sở bao trùm để thực hiện hoàn chỉnh một bản vẽ. Đồng thời, nó còn là điều kiện tiên quyết cho việc thi công, lắp ráp hay dự trù vật tư, lập phương án thi công các công trình điện, điện tử dân dụng và công nghiệp”. + Đặt ra các tình huống: Thiết kế mạch điện gồm 2 công tắc 3 cực điều khiển 1 bóng đèn; Thiết kế mạch điện điều khiển 1 bóng đèn từ 3 nơi với nguyên lí nhấn bất kì 1 trong 3 công tắc bóng đèn sẽ sáng lên nếu nó đang tối và ngược lại sẽ tối nếu nó đang sáng; Thiết kế mạch điện Kĩ năng cần hình thành Hoạt động dạy học Thời gian, địa điểm Tài liệu, phương tiện dạy học Đánh giá Kĩ năng thu thập và xử lí thông tin GV yêu cầu SV tìm hiểu một số tài liệu liên quan đến bản vẽ điện SV chuẩn bị bài ở nhà Giáo trình, tài liệu tham khảo, máy tính, máy chiếu GV đánh giá việc thu thập và xử lí thông tin của SV theo mẫu báo cáo Kĩ năng tư duy GQVĐ GV yêu cầu SV vẽ sơ đồ nguyên lí, sơ đồ nối dây, sơ đồ đơn tuyến của một số mạch điện sau: Mạch cầu thang, mạch hành lang, mạch nhà kho. - SV thực hiện các bản vẽ sơ đồ điện theo yêu cầu của GV tại lớp học - Thời gian: 02 tiết Các bản vẽ do SV lập GV đánh giá kĩ năng tư duy GQVĐ thông qua các bản vẽ của SV VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 4/2019, tr 234-238 238 chiếu sáng gồm 1 công tắc 2 cực, 3 công tắc 3 cực điều khiển 4 bóng đèn ở 4 phòng của nhà kho. - GQVĐ: + Nêu giả thuyết: Nếu vẽ sơ đồ nguyên lí, sơ đồ nối dây, sơ đồ đơn tuyến đảm bảo đúng nguyên tắc hoạt động của mạch thì sẽ thiết kế được các mạch điện theo đúng yêu cầu của GV. + Kiểm chứng giả thuyết: kiểm chứng bằng lí thuyết (căn cứ vào nguyên tắc hoạt động của mạch) hoặc bằng thực nghiệm (qua thực hành học phần “thợ điện” có đấu nối các mạch điện cơ bản). + Kết luận giả thuyết. - Đánh giá kết quả phát triển kĩ năng NCKH: + GV đánh giá các mức độ hoàn thành từng kĩ năng NCKH: Căn cứ vào phiếu báo cáo kết quả học tập của SV, GV đánh giá mức độ đạt được các kĩ năng của SV. + SV tự đánh giá mức độ hoàn thành kĩ năng NCKH. 2.2.3. Ưu điểm, hạn chế của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong việc phát triển kĩ năng nghiên cứu khoa học của sinh viên kĩ thuật - Ưu điểm: + Dạy học GQVĐ giúp phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo của SV, phát triển năng lực nhận thức, năng lực GQVĐ cho SV. Đây là phương pháp dạy học góp phần quan trọng phát triển năng lực cơ bản của người lao động - đó là năng lực GQVĐ. Trong một xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường, cạnh tranh gay gắt thì phát hiện sớm và giải quyết hợp lí những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là một năng lực bảo đảm sự thành đạt trong cuộc sống nhất là trong lĩnh vực kĩ thuật. + Tri thức mới mà SV thu nhận được một cách sâu sắc, vững chắc, nhớ lâu. Nhưng quan trọng hơn SV biết cách tiến hành phương pháp chiếm lĩnh kiến thức và đánh giá được kết quả của bản thân và của người khác. Thông qua đó phát triển được các kĩ năng NCKH cho SV. - Hạn chế: + Không phải môn học nào, không phải nội dung bất kì nào của môn học cũng có thể soạn theo phương pháp dạy học GQVĐ. GV phải thiết kế rất công phu và cần có nội dung phù hợp. SV cần có khả năng tự học và học tập tích cực thì mới đạt hiệu quả cao. Trong một số trường hợp cần có thiết bị dạy học cần thiết thì việc GQVĐ mới thành công. + GV khó có thể chủ động về mặt thời gian bởi lẽ còn liên quan tới kĩ năng GQVĐ của SV. Một tình huống có vấn đề được đưa ra nhưng SV không đưa ra được các giải pháp GQVĐ. Khi đó, GV phải thường xuyên gợi ý cách GQVĐ, dẫn đến tình trạng SV còn thụ động trong việc học tập, không đảm bảo mục tiêu phát triển các kĩ năng NCKH của SV. 3. Kết luận Phát triển kĩ năng NCKH thực sự cần thiết cho SV kĩ thuật. Lĩnh vực kĩ thuật là một hệ thống rộng lớn và có mối quan hệ tương quan với nhau. Việc giảng dạy kĩ thuật có hiệu quả không thể đặt cơ sở trên việc ghi nhớ hay tính toán kĩ thuật đơn thuần. Điều cốt yếu là SV kĩ thuật phải phát triển được các kĩ năng, tâm thế tư duy phản biện phổ quát cho việc lập luận chuyên nghiệp và hiệu quả xuyên suốt các vấn đề, các câu hỏi kĩ thuật phức hợp mà họ sẽ đối mặt với vai trò là các “kĩ sư”. Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Thị Thu Hồng - Phạm Hồng Khoa (2018). Phát triển kĩ năng nghiên cứu khoa học của sinh viên trong dạy học kĩ thuật. Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt kì 2 tháng 5, tr 244-248. [2] Nguyễn Lăng Bình (2017). Dạy và học tích cực - Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học. NXB Đại học Sư phạm. [3] Lê Huy Hoàng (2010). Dạy học giải quyết vấn đề. NXB Đại học Sư phạm. [4] Vũ Thị Lan (2010). Dạy học giải quyết vấn đề phát huy tính tích cực của sinh viên trong quá trình dạy học. Tạp chí Giáo dục, số 249, tr 14-15. [5] Huỳnh Văn Sơn (chủ biên) - Trần Thị Thu Mai - Nguyễn Thị Tứ (2012). Tâm lí học sư phạm đại học. NXB Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. [6] Ngô Bích Thảo (2013). Phương pháp và công nghệ dạy học. NXB Đại học Sư phạm. [7] Nguyễn Văn Tuấn (2012). Phương pháp dạy học chuyên ngành kĩ thuật. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. KÍNH MỜI BẠN ĐỌC ĐẶT MUA TẠP CHÍ GIÁO DỤC NĂM 2019 Tạp chí Giáo dục ra 1 tháng 2 kì, đặt mua thuận tiện tại các bưu cục địa phương (Mã số C192) hoặc đặt mua trực tiếp tại Tòa soạn (số lượng lớn) theo địa chỉ: TẠP CHÍ GIÁO DỤC, Số 4 Trịnh Hoài Đức, quận Đống Đa, Hà Nội. Kính mời bạn đọc, các đơn vị giáo dục, trường học đặt mua Tạp chí Giáo dục năm 2019. Mọi liên hệ xin gửi về địa chỉ trên hoặc liên lạc qua số điện thoại: 024.37345363; Fax: 024.37345363. Xin trân trọng cảm ơn. TẠP CHÍ GIÁO DỤC
File đính kèm:
- phat_trien_ki_nang_nghien_cuu_khoa_hoc_cua_sinh_vien_ki_thua.pdf