Nghiên cứu xây dựng nội dung, phương pháp, hình thức, qui trình luyện tập và đánh giá sự phát triển kĩ năng sử dụng thí nghiệm khi dạy học phần thí nghiệm Vật lí phổ thông trong chương trình đào tạo giáo viên vật lí

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci. 2011, Vol. 56, No. 4, pp. 62-68 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP, HÌNH THỨC, QUI TRÌNH LUYỆN TẬP VÀ ĐÁNH GIÁ SỰ PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM KHI DẠY HỌC PHẦN THÍ NGHIỆM VẬT LÍ PHỔ THÔNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO GIÁO VIÊN VẬT LÍ Phạm Xuân Quế(∗) Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Phạm Kim Chung Trường Đại học Giáo Dục, Đại học Quốc gia Hà Nội (∗)E-mail: quepx@hnue.edu.vn Tóm tắt. Trên cơ sở vận dụng lí luận về phát triển kĩ năng, điều tra thực tiễn về nội dung, phương pháp, hình thức, qui trình luyện tập và đánh giá sự phát triển kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở các trường Đại học Sư phạm, chúng tôi xây dựng nội dung, phương pháp, hình thức, qui trình luyện tập và đánh giá sự phát triển kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí nhằm nâng cao hiệu quả quá trình luyện tập kĩ năng này khi dạy học phần Thí nghiệm Vật lí phổ thông trong chương trình đào tạo giáo viên Vật lí. 1. Mở đầu Nhiều kết quả nghiên cứu lí luận và thực tiễn cho thấy các nhân tố chủ yếu có ảnh hưởng trực tiếp và quyết định đến sự thành công của việc rèn luyện, phát triển kĩ năng (KN) bao gồm: nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, qui trình luyện tập, hệ thống phương tiện được sử dụng trong luyện tập phát triển KN cũng như nội dung, hình thức và qui trình kiểm tra, đánh giá việc luyện tập phát triển KN. Những số liệu điều tra thực tiễn từ một số giảng viên, giáo viên, học viên cao học và SV ngành Sư phạm Vật lí về các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng trực tiếp, quyết định đến sự thành công của việc luyện tập và phát triển Kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí (KNSDTNDHVL) do chúng tôi thực hiện cũng khẳng định điều đó [1; tr.24]. Vấn đề đặt ra là: khi dạy học phần Thí nghiệm Vật lí phổ thông (TNVLPT) trong chương trình đào tạo giáo viên Vật lí hiện nay thì việc cần xây dựng nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, qui trình luyện tập phát triển cũng như nội dung, 62 Nghiên cứu xây dựng nội dung, phương pháp, hình thức, qui trình luyện tập... hình thức và qui trình kiểm tra, đánh giá việc luyện tập phát triển KN này như thế nào để có thể đạt được hiệu quả cao. Các nghiên cứu về lí luận và thực tiễn dưới đây của chúng tôi nhằm đưa ra câu trả lời mang tính chất giả thuyết. Việc kiểm chứng giả thuyết này qua thực nghiệm sư phạm đang được chúng tôi tiến hành và kết quả sẽ được trình bày ở những công bố sau. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Lí luận và thực tiễn Cơ sở lí luận làm nền tảng cho việc xây dựng nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức luyện tập cũng như đánh giá sự phát triển KN sư phạm được dựa trên tâm lí học dạy học và dạy học chương trình hóa [2; tr.7]. Xuất phát từ cơ sở lí luận này, một trong các phương pháp dạy học được áp dụng trong việc luyện tập KN sư phạm là phương pháp dạy học vi mô, bắt nguồn từ trường Đại học Stanford, Mỹ từ những năm 60 và phát triển sang các trường Đại học khác ở Mỹ, châu Âu, Úc v.v... Sự phân tích và tinh giản hành động, KN sư phạm thành các KN sư phạm riêng biệt là cơ sở của phương pháp dạy học vi mô [2; tr.5]. Theo chúng tôi, KNSDTNDHVL thuộc KN sư phạm, là một KN phức hợp. Do đó, để rèn luyện và phát triển KN này, cần xác định các thành phần của nó sao cho khi luyện tập và đánh giá có thể xem xét một cách tương đối tách bạch các thành phần để đem lại sự chính xác và hiệu quả. Những kinh nghiệm và quan sát việc dạy học phát triển KN sư phạm nói chung hoặc KN này nói riêng trong thực tiễn đào tạo giáo viên Vật lí cho thấy có sự lúng túng và chậm tiến bộ của SV khi yêu cầu họ luyện tập ngay từ đầu việc thực hiện KN tổng quát, không xác định cấu trúc các thành phần của KN. Việc SV tự đánh giá hay việc đánh giá sự thực hiện KN như vậy từ phía SV trong nhóm hay giảng viên cũng khó, không rõ cơ sở, không minh bạch, do đó không thuyết phục. 2.2. Xây dựng nội dung luyện tập và đánh giá sự phát triển KNSDTNDHVL Mục tiêu của việc xây dựng nội dung luyện tập và đánh giá sự phát triển KNSDTNDHVL là phải xác định được các KN thành phần của KNSDTNDHVL cần phát triển ở SV. Dựa trên những lí luận về KN, chúng tôi đã nghiên cứu xác định các KN thành phần (bậc 1) của KNSDTNDHVL gồm: Kĩ năng thiết kế sử dụng thí nghiệm trong dạy học (KNTKTNDH) và Kĩ năng thực hiện sử dụng thí nghiệm trong dạy học (KNTHTNDH). Đến lượt chúng, các KN thành phần này lại bao gồm các KN thành phần bậc 2, như đã trình bày ở [1; tr. 4], nghĩa là một KN sư phạm phức hợp như KNSDTNDHVL đã được phân tích về mặt cấu trúc thành các KN 63 Phạm Xuân Quế và Phạm Kim Chung thành phần bậc 1 và bậc 2. Như vậy, nội dung luyện tập phát triển KNSDTNDHVL bao gồm việc luyện tập phát triển các KN thành phần bậc 1: KNTKTNDH và KNTHTNDH, trong đó việc luyện tập các KN thành phần bậc 1 này lại bao gồm việc luyện tập các KN thành phần bậc 2, được coi là KN thành phần đơn vị. Các nghiên cứu về mặt lí luận này cũng đã tìm thấy sự nhất trí khi phân tích các phiếu điều tra do chúng tôi tiến hành ở bốn trường đại học và một số Sở Giáo dục và Đào tạo trên toàn quốc [1; tr.24]. Do đã xây dựng được nội dung luyện tập phát triển KNSDTNDHVL như trên nên đã tạo điều kiện cho SV tự nắm được mục đích, nội dung chi tiết của việc luyện tập cũng như tiêu chí đánh giá. Ngay từ đầu họ biết rằng mình cần luyện tập KNSDTNDHVL tức là phải luyện tập hai KN thành phần: KNTKTNDH và KNTHTNDH, chúng lại bao gồm hệ thống các KN thành phần bậc 2. Mục đích luyện tập cũng như đánh giá không còn mang tính chung chung và mơ hồ đối với SV, những người mới luyện tập KN này. Tuy nhiên, để KNSDTNDHVL được phát triển cần dựa trên các điều kiện tiên quyết như: KN sử dụng thí nghiệm trong nghiên cứu vật lí (KNSDTNNCVL) và kiến thức về lí luận dạy học Vật lí. Do vậy, trong nội dung luyện tập cũng như đánh giá KNSDTNDHVL, các điều kiện tiên quyết này cũng được chúng tôi quan tâm thích đáng. 2.3. Xây dựng phương pháp, hình thức tổ chức, qui trình luyện tập và đánh giá sự phát triển KNSDTNDHVL Việc luyện tập phát triển KN không thể tách rời việc đánh giá. Đó là hai hoạt động có mối quan hệ chặt chẽ và nối tiếp nhau trong một chu trình xoáy ốc đưa trình độ đạt được của KN sư phạm nói chung và KNSDTNDHVL nói riêng phát triển ngày càng cao. Theo quan điểm của phương pháp dạy học vi mô, các KN sư phạm được hình thành trong thời gian đầu cần trải qua một số lần luyện tập kế tiếp nhau, mỗi lần gồm các giai đoạn: thử nghiệm (bao gồm việc thiết kế, việc thực hiện) và phản hồi (tức là đánh giá). Phương pháp luyện tập phát triển KNSDTNDHVL do chúng tôi đề xuất như sau: SV luyện tập các KN thành phần bậc 1 như KNTKTNDH và KNTHTNDH thông qua việc luyện tập từng KN bậc 2 thuộc các KN bậc 1 đó. Phương pháp này tạo điều kiện xác định đúng các nội dung luyện tập cũng như các nội dung quan sát khi đánh giá sự phát triển KN. Hơn nữa, chúng tôi chú ý tăng cường số lượt luyện tập của SV bằng cách sau: đối với các KN thiết kế chúng tôi đưa vào nội dung chuẩn bị bài ở nhà, trên phòng TN cũng như sau khi ở phòng TN về nhà; đối với các KN thực hiện, nhất là KNTHTNDH, chúng tôi chia lớp thành nhiều nhóm nhỏ. 64 Nghiên cứu xây dựng nội dung, phương pháp, hình thức, qui trình luyện tập... Việc luyện tập phát triển KNSDTNDHVL dựa trên hoạt động cá nhân kết hợp với hoạt động nhóm có định hướng của giảng viên thông qua các hình thức sau: - Đối với việc luyện tập phát triển KNTKTNDH, chúng tôi yêu cầu SV thiết kế sử dụng TN trong dạy học Vật lí theo mẫu phiếu học tập cá nhân tại nhà, bổ sung trên phòng TN, yêu cầu nhóm thảo luận nhằm hoàn thiện việc thiết kế này theo mẫu phiếu học tập nhóm (cũng có nội dung tương tự như của cá nhân). - Đối với việc luyện tập phát triển KNTHTNDH, chúng tôi tổ chức dưới hình thức giảng tập có tự đánh giá và đánh giá của SV trong nhóm cũng như giảng viên. SV dựa vào những nội dung đã thống nhất, hoàn thiện về KNTKTNDH để đánh giá xem người giảng có thực hiện đúng như bản thiết kế không. Để SV có thể vừa theo dõi quan sát bạn giảng vừa đánh giá được, chúng tôi đã xây dựng ngay trong phiếu học tập nhóm nội dung các tiêu chí cần đánh giá và trình độ đạt được của từng KN thành phần. Giảng viên ở đây đóng vai trò trọng tài, bình luận những lời tự đánh giá hay đánh giá và đưa ra một “đáp án mẫu” với tư cách là bản mẫu về thiết kế việc sử dụng TN trong dạy học (mà nội dung của nó cũng trùng với các nội dung trong phiếu học tập cá nhân hay nhóm). Sau đó, giảng viên cho chiếu video đoạn một giảng viên (hay giáo viên, SV) dạy theo mẫu thiết kế đó. Tiếp theo, các nhóm luyện tập và đánh giá theo mẫu tại phòng TN một lần nữa cuối cùng SV hoàn thiện bản thiết kế sử dụng TN tại nhà. Việc đưa ra tiêu chí đánh giá KNSDTNNCVL và KNSDTNDHVL cũng chiếm nhiều thời gian. Trong các nghiên cứu về đánh giá KN, người ta thường nghĩ tới và sử dụng thang đánh giá của Harrow về lĩnh vực tâm vận (psychomotor domain) với các mức độ sau: bắt chước, làm được, làm chính xác, làm biến hóa và làm thuần thục, hay thang đánh giá sự thực hiện (Performmance Rating Scale – PRS) có sáu bậc thể hiện cấp độ KN thực hiện từ thấp đến cao [3; tr. 358-359]. Sử dụng các tiêu chí và thang đánh giá này chỉ phù hợp với các KN thành phần liên quan đến hoạt động thực hiện, ví dụ như KNTHTNNC hay KNTHTNDH, Tuy nhiên, trong các KNSDTNNCVL và KNSDTNDHVL đều có KN thành phần liên quan đến nội dung thiết kế, như KNTKTNNCVL và KNTKTNDHVL. Các KN này lại liên quan đến các hoạt động trí tuệ, tư duy chứ không thuộc lĩnh vực tâm vận. Do vậy, chúng tôi cho rằng để đánh giá các KN này cần sử dụng thang đánh giá liên quan đến lĩnh vực nhận thức (cognitive domain). Trong số các thang này, chúng tôi lấy thang do Bloom đề xuất. Căn cứ vào khái niệm KN sử dụng TN trong dạy học, các cấp độ mục tiêu nhận thức Bloom và cấp độ mục tiêu tâm vận của Harrow và thang đánh giá sự thực hiện (PRS), chúng tôi xác định các cấp độ KN sử dụng TN trong dạy học Vật lí của SV Sư phạm được mô tả cụ thể ở Bảng 1. 65 Phạm Xuân Quế và Phạm Kim Chung Bảng 1. Các cấp độ kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Cấp độ Kĩ năng thiết kế Kĩ năng thực hiện (Thiết kế sử dụng TN trong dạy học) (Thực hiện sử dụng TN trong dạy học) 1 Tái tạo (nhớ, hiểu): Đưa ra thiết kế phù hợp với lí luận dạy học một cách đơn giản, chưa quan tâm đúng mức đến việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS Làm được: Cố gắng thực hiện công việc theo đúng thiết kế một cách rập khuôn, máy móc, còn thao tác, động tác thừa, cần có sự giám sát định kì và sự trợ giúp chút ít. 2 Vận dụng: Đưa ra thiết kế phù hợp lí luận dạy học trong đó quan tâm đúng mức đến việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS Làm chính xác. Thực hiện chính xác theo thiết kế, với tốc độ và chất lượng tốt, không cần sự giám sát và trợ giúp nào, hầu như không có động tác thừa, có biến đổi thích nghi với tình huống. 3 Sáng tạo: Đưa ra các thiết kế khác nhau phù hợp với lí luận dạy học với sự phân tích, đánh giá ưu nhược điểm của từng thiết kế, trong từng tình huống sư phạm khác nhau, trong đó quan tâm cao độ đến việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS. Làm thuần thục, biến hóa. Thực hiện được công việc với tốc độ và chất lượng cao, có sự linh hoạt và tính thích nghi với các tình huống mới hay vấn đề đặc biệt. Trong quá trình luyện tập phát triển KNSDTNNCVL và KNSDTNDHVL, chúng tôi tăng cường sự hỗ trợ tối đa của các phương tiện dạy học. Chúng tôi đã xây dựng phần mềm hỗ trợ việc chuẩn bị các điều kiện tiên quyết cho việc phát triển các KN này, khi SV học tập ở nhà (trước khi lên phòng TN) với các nội dung sau: ôn tập kiến thức vật lí và kiến thức về lí luận dạy học vật lí liên quan đến nội dung các TN trong bài dạy thông qua hình thức trắc nghiệm khách quan; tìm hiểu việc lựa chọn dụng cụ, lắp ráp dụng cụ, tiến hành TN thu thập, trình bày, xử lí số liệu đo để rút ra kết luận thông qua TN tương tác trên màn hình (được lập trình bằng Flash). Dưới đây là bảng trình bày khái quát nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức luyện tập và đánh giá sự phát triển KNSDTNNC, KNSDTNDH và các điều kiện tiên quyết. 66 Nghiên cứu xây dựng nội dung, phương pháp, hình thức, qui trình luyện tập... Bảng 2. Khái quát nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức luyện tập và đánh giá sự phát triển KNSDTNNC, KNSDTNDH cùng các điều kiện tiên quyết Giai đoạn trên phòng TN Tên nội dung luyện tập/đánh giá Giai đoạn chuẩn bị ở nhà Làm việc cá nhân, GV Thảo luận nhóm, GV Giảng tập nhóm, GV Giai đoạn về nhà Giai đoạn kiến thực tập Phương tiện hỗ trợ luyện tập và đánh giá Các điều kiện tiên quyết x x x phần mềm Thiết kế sử dụng TNNC x x x x x x phần mềm, phiếu HT Thực hành sử dụng TNNC x x x x x thiết bị TN Thiết kế sử dụng TNDH x x x x x x phần mềm, phiếu HT Thực hành sử dụng TNDH x (đại diện) x x (đại diện) quay video 3. Kết luận Đề xuất của chúng tôi về nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, qui trình luyện tập cũng như nội dung, hình thức và qui trình kiểm tra, đánh giá việc luyện tập phát triển KNSDTNDHVL đạt được các mục tiêu quan trọng sau: chuyển việc đánh giá KN sư phạm phức tạp sang đánh giá các KN thành phần; luyện tập và đánh giá trình độ phát triển KN theo từng giai đoạn, trong các điều kiện khác nhau (ở nhà, trên phòng TN, ở trường PT), tăng dần tính thực tiễn và tính phức tạp của tình huống; kết hợp làm việc cá nhân và nhóm, kết hợp luyện tập và tự đánh giá, đánh giá theo các tiêu chí và thang đo hợp lí đã được tất cả người luyện tập và người đánh giá thống nhất; tăng cường triệt để tần suất luyện tập và đánh giá cũng như sử dụng các phương tiện hỗ trợ đánh giá khoa học, chính xác. Điều đó sẽ là nền tảng cho việc luyện tập phát triển và đánh giá sự phát triển KNSDTNNC, đặc biệt là KNSDTNDH một cách hợp lí và hiệu quả. Mặc dù theo đề xuất trên của chúng tôi, nhờ phần mềm có thể rút ngắn thời gian chuẩn bị các điều kiện tiên quyết cũng như luyện tập các KN thiết kế trong thời gian ở phòng TN để dành nhiều thời gian cho việc luyện tập các KN thực hiện, 67 Phạm Xuân Quế và Phạm Kim Chung nhưng trong khuôn khổ thời gian cho phép học tập học phần Thí nghiệm Vật lí phổ thông, chúng tôi thấy thời gian dành cho việc luyện tập KNTHSDTNDH còn ít. Đây sẽ là vấn đề hạn chế chất lượng dạy học trong học phần này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Xuân Quế, 2010. Kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí của sinh viên ngành Sư phạm Vật lí. Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt, số 3. [2] M. Altet và J.D. Britten. Phương pháp dạy học vi mô và đào tạo giáo viên. Tài liệu dịch. Dự án Việt Bỉ. [3] Nguyễn Hữu Châu, Đinh Quang Báo và các tác giả khác, 2008. Chất lượng giáo dục. Những vấn đề lí luận và thực tiễn. Nxb Giáo dục, Hà Nội. ABSTRACT Proposal of building content, method, form, process of training and evaluation of developing student’s skill of using experiments during teaching School Physics experiments course belonging to curriculum of training teachers of Physics Based on application of theory about developing general skills, the skill of us- ing experiments in physics teaching and learning, on survey related content, method, form, process of training and evaluation of developing the skill of using experiments in physics teaching and learning, we proposed content, method, form, process of training and evaluation of developing the student’s skill of using experiments to pro- mote effectiveness of teaching and learning this skill during teaching School physics experiments course belonging to curriculum of training teachers of Physics. 68