Đề xuất một số giải pháp trong việc triển khai dạy học tích hợp chương trình Vật lý phổ thông

DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 207 Đề xuất một số giải pháp trong việc triển khai dạy học tích hợp chương trình vật lý phổ thông Tổ Vật lý - Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền 1. Mở đầu Hiện nay tích hợp là một trong những xu thế dạy học hiện đại đang được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. “Dạy học tích hợp tạo ra các tình huống liên kết tri thức các môn học và xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức, tạo điều kiện phát huy năng lực tư duy sáng tạo của học sinh (HS)” 31. Ngoài ra, dạy học tích hợp sẽ làm giảm trùng lặp nội dung các môn học từ đó góp phần làm giảm tình trạng quá tải của nội dung học tập, đồng thời nâng cao hiệu quả dạy và học. Tuy nhiên, nước ta chỉ mới quan tâm nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng vào nhà trường phổ thông trong những năm gần đây, và chủ yếu là ở bậc Tiểu học. Riêng bậc trung học thì dạy học tích hợp vẫn chưa được áp dụng một cách phổ biến và hệ thống. Chính vì vậy, việc đề xuất những giải pháp triển khai dạy học tích hợp ở bậc trung học phổ thông là hết sức cần thiết nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục. Nhận thức rõ vai trò và hiệu quả của việc đưa tích hợp vào dạy học, chúng tôi đã triển khai thí điểm dạy học tích hợp một số nội dung chương trình vật lý 12 và bước đầu thu được một số kết quả nhất định. Trong bài viết này, chúng tôi đề xuất một số giải pháp cụ thể, đồng thời chia sẻ một số kinh nghiệm thực tiễn trong quá trình thực hiện. 2. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học tích hợp trong môn vật lý 2.1 Vai trò và đặc thù của môn vật lý trong chương trình phổ thông Đầu tiên, để xác định được nội dung cần tích hợp khi dạy học vật lý chúng ta cần hiểu rõ “Tại sao cần đưa dạy học tích hợp vào môn vật lý?” và “Những kiến thức nào có thể được tích hợp vào nội dung chương trình giảng dạy vật lý?”. Điều này xuất phát từ chính vai trò cũng như đặc thù của môn vật lý trong chương trình phổ thông32.  Vật lý học nghiên cứu cấu trúc và các hình thức vận động của vật chất. Đây là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên, đặc biệt là hoá học và sinh học. Chính vì vậy nhiều kiến thức liên môn có thể tích hợp vào kiến thức vật lý. 31 Nguyễn Văn Khải, Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, Đề tài khoa học cấp bộ, 2008. 32 Vũ Văn Tảo, Những yêu cầu mới đối với chất lượng giáo dục theo quan điểm chất lượng là sự phù hợp với mục tiêu “Chất lượng giáo dục và vấn đề đào tạo giáo viên” - ĐHQG Hà Nội, 2004. DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 208  Vật lý học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nên nhiều kiến thức vật lý có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học, tạo điều kiện phát triển thế giới quan duy vật biện chứng ở HS.  Kiến thức Vật lý là cơ sở lý thuyết của việc chế tạo máy móc thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất. Do đó việc dạy học vật lý góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS.  Ở phổ thông, Vật lý chủ yếu dựa trên phương pháp thực nghiệm, điều này đòi hỏi kỹ năng quan sát tinh tế và tư duy lôgíc chặt chẽ, biện chứng. Do đó đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của HS. 2.2. Những nội dung có thể tích hợp trong quá trình dạy học vật lý Như vậy, trên cơ sở đặc thù của môn vật lý, chúng ta có thể thấy rằng bên cạnh việc trang bị những kiến thức và kĩ năng vật lý, giáo viên (GV) cần phải: - Phát triển tư duy khoa học ở HS: Rèn luyện những hành động, phương pháp chiếm lĩnh tri thức, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này. - Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp, giáo dục môi trường và giáo dục hướng nghiệp cho học sinh, giúp HS nắm được những nguyên lý cơ bản về cấu tạo và hoạt động của các máy móc được dùng đời sống sản xuất. - Trên cơ sở kiến thức vật lý vững chắc và có hệ thống, bồi dưỡng cho HS thế giới quan duy vật biện chứng và những đức tính khác của người lao động. Chính vì vậy, việc tích hợp dạy học các kiến thức vật lí đồng thời giáo dục kĩ thuật tổng hợp, hướng nghiệp và rèn luyện tư duy, thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh là rất cần thiết và là một trong những nhiệm vụ của người giáo viên vật lý. 2.3. Thực trạng và khó khăn của việc tích hợp trong dạy học vật lý hiện nay - Dạy học tích hợp chưa được quan tâm đúng mức: Như đã đề cập, mặc dù dạy học tích hợp đã được áp dụng và trở thành xu thế ở nhiều nước trên thế giới nhưng ở Việt Nam vẫn còn khá mới mẻ. Theo đánh giá của nhiều chuyên gia, tuy nước ta đã xây dựng chương trình giáo dục phổ thông theo quan điểm tích hợp nhưng chậm và chưa hiệu quả. Chủ yếu là tích hợp chương trình ở bậc Tiểu học vì sự phân hóa kiến thức ở cấp bậc học này chưa cao, còn ở Bậc trung học phổ thông chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu và thí điểm. - Khối lượng kiến thức của mỗi môn học khá lớn và áp lực thời gian: điều này dẫn đến tình trạng nhiều GV chỉ tập trung truyền đạt các kiến thức và kĩ năng vật lý mà chưa chú ý đến việc tích hợp giáo dục kĩ thuật tổng hợp – hướng nghiệp, phát triển tư duy khoa học cũng như hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho HS. Theo thống kê từ trường Đại học Thái nguyên,33 số GV quan tâm đến việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp 33 Vũ Thị Thanh Hà, Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, Luận văn Thạc sĩ, 2008. Bảo vệ tại Cơ sở giáo dục? DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 209 và hướng nghiệp cho HS chỉ chiếm 25% và giáo dục môi trường và thế giới quan của HS chỉ có 12%. Ngoài ra, 25% GV chưa hiểu rõ khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp. - Việc giảng dạy Vật lý vẫn mang nặng tính lý thuyết: thực trạng này xuất phát từ nhiều nguyên nhân như thiếu trang thiết bị thí nghiệm, thời gian hạn hẹp dẫn đến nhiều giáo viên chưa quan tâm đến việc giảng dạy vật lý theo phương pháp thực nghiệm, điều này làm hạn chế sự phát triển tư duy khoa học, năng lực sáng tạo của HS. - Hệ quả của những vấn đề nêu trên là kiến thức không gắn với thực tiễn, nhiều HS học vẹt một cách máy móc, không hệ thống được kiến thức dẫn đến mau quên, hoặc chỉ lĩnh hội kiến thức mà không có khả năng vận dụng vào cuộc sống hàng ngày. 2.4. Những giải pháp Nhằm triển khai việc dạy học tích hợp hiệu quả và khắc phục những khó khăn nêu trên, chúng tôi đề xuất ba giải pháp tóm tắt theo sơ đồ như hình 1 nhằm đổi mới cả về nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học so với cách dạy truyền thống: Hình 1: Những giải pháp nhằm triển khai dạy học tích hợp hiệu quả đối với môn vật lý. Giải pháp 1: Xây dựng nội dung, kế hoạch giảng dạy hợp lý cân đối giữa nội dung môn học và nội dung tích hợp, tích hợp có chọn lọc. - Đầu tiên, GV cần xác định nội dung cơ bản của bài học vật lý: việc làm này nhằm đảm bảo mục tiêu của môn học. Sau đó, xác định và phân loại nội dung cần tích hợp vào trong bài dạy: điều này giúp GV xác định đâu là nội dung cốt yếu và đâu là nội dung ít quan trọng. Nhằm tránh sự lan man, lạc đề trong quá trình giảng dạy. Cuối cùng, xây dựng tiến trình dạy học chi tiết và phù hợp với nội dung bài học. Để minh họa, chúng tôi giới thiệu nội dung và tiến trình dạy học của một bài dạy (bài sự phân hạch) trong chương trình vật lý lớp 12 nâng cao. (hình 2 và 3) DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 210 Hình 2: Phân bố kiến thức vật lý và nội dung tích hợp trong bài sự phân hạch. Hình 3: Tiến trình giảng dạy bài sự phân hạch. - Như minh họa trong hình 2, thì trong bài này bên cạnh các kiến thức vật lý cơ bản như phản ứng hạt nhân dây chuyền và nguyên tắc lò phản ứng hạt nhân thì GV có thể tích hợp giáo dục tư tưởng, giáo dục kĩ thuật tổng hợp và giáo dục môi trường cho HS. Trên cơ sở xây dựng nội dung bài học nêu trên tiến trình dạy học như mô tả ở hình 3, GV sẽ chủ động truyền đạt những kiến thức vật lý cơ bản và những nội dung tích hợp quan trọng nhất như phần kiến thức về kĩ thuật trong phần lò phản ứng hạt nhân và nhà máy điện nguyên tử. Trong khi các nội dung tích hợp ít quan trọng hơn như vấn đề môi trường, giáo dục thế giới quansẽ được lồng ghép khéo léo qua các câu hỏi nêu vấn đề hoặc để HS tự tìm hiểu trong phần làm việc nhóm. Cuối cùng HS sẽ ôn tập, hệ thống kiến thức bằng biểu bảng do GV xây dựng. Giải pháp 2: Sử dụng phương pháp dạy học “lấy người học làm trung tâm” nhằm tích cực hóa hoạt động của học sinh. DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 211 - Thứ nhất, sử dụng phương pháp đàm thoại- dạy học nêu vấn đề: GV đưa ra hệ thống những câu hỏi và tình huống thực tiễn để HS giải quyết. Từ đó liên kết kiến thức với thực tiễn và tích hợp các nội dung khác. Chẳng hạn trong bài dạy sự phân hạch nêu trên, việc giải quyết câu hỏi “Trong thực tế, điều gì xảy ra khi hệ số nhân nơtron (s) của phản ứng dây chuyền vượt quá 1?” sẽ giúp HS hiểu được nguyên lý cơ bản của việc chế tạo bom nguyên tử cũng như sự cố ở các nhà máy điện hạt nhân. Bằng phương pháp này, GV có thể tích hợp việc rèn luyện tư duy khoa học cho học sinh, đồng thời tạo hứng thú học tập cho HS. Hình 4: Một số hoạt động dạy và học dựa trên phương pháp lấy người học làm trung tâm. - Thứ hai, dạy và học hợp tác theo nhóm nhỏ: GV xây dựng các chủ đề liên quan bài dạy và giao cho từng nhóm HS thảo luận và chuẩn bị, sau đó trình bày kết quả thu được. Mỗi chủ đề sẽ tích hợp những kiến thức khác nhau. Ví dụ, trong bài sự phân hạch việc tìm hiểu chủ đề “hai quả bom nguyên tử ném xuống Nhật” giúp HS nhận thức được tác hại của vũ khí hạt nhân, hình thành thái độ phản đối chiến tranh. Việc sử dụng phương pháp này đòi hỏi có sự cố gắng, nỗ lực của tất cả HS trong lớp. Nhờ đó GV tích hợp việc phát triển năng lực diễn đạt cho HS, khả năng làm việc độc lập, vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề, tạo môi trường giao tiếp giữa Thầy và Trò cũng như giữa Trò và Trò trong quá trình tự lực chiếm lĩnh kiến thức mới. - Thứ ba, tạo điều kiện để HS tự đánh giá kết quả học tập và tự rèn luyện: HS có thể sử dụng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm ôn tập được thiết kế bằng chương trình E-learning để tự đánh giá khả năng tiếp thu bài của bản thân. Ngoài ra HS có thể tự ôn lại hoặc bổ sung kiến thức dựa trên biểu bảng đã được giáo viên hệ thống hóa. Điều này giúp GV có thể tích hợp thêm những kiến thức chưa kịp chuyển tải trên lớp và giúp HS hệ thống hóa kiến thức. Giải pháp 3: Tích cực ứng dụng công nghệ thông tin vào trong dạy học - Sử dụng giáo án điện tử để giảng dạy: phương án này nhằm tăng tính trực quan sinh động của bài giảng, tạo hứng thú học tập cho HS từ đó giúp HS tiếp thu nội dung kiến thức môn học và kiến thức tích hợp một cách nhẹ nhàng hơn, góp phần giải quyết được vấn đề thiếu thời gian. Ngoài ra, việc sử dụng các mô hình, thí nghiệm ảo có thể giúp GV giải quyết vấn đề thiếu trang thiết bị thí nghiệm. DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 212 Hình 4: Một số hoạt động đã thực hiện với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin - Sử dụng các video, hình ảnh minh họa: điều này giúp HS dễ tiếp thu, dễ hiểu những kiến thức khó của môn học. Ví dụ, cho HS xem một mô hình cấu tạo và hoạt động của lò phản ứng hạt nhân thì sẽ giúp HS dễ tiếp thu hơn là mô tả chỉ mô tả bằng lời nói hay sách vở. Ngoài ra thì việc sử dụng những video, hình ảnh có tính giáo dục cao còn giúp giáo dục đạo đức và hình thành thế giới quan tốt cho HS. Chẳng hạn, việc cho HS xem một đoạn video về tác hại của bom nguyên tử sẽ mang lại hiệu quả trong việc hình thành thái độ phản đối chiến tranh hơn là sử dụng những lời kể bằng văn nói. - Tạo hệ thống câu hỏi kiểm tra đánh giá bằng e-learning: phương pháp này giúp HS có thể tự kiểm tra đánh giá kết quả học tập của mình đồng thời phát huy tính tự lực của HS và giải quyết được vấn đề thiếu thời gian. 3. Đánh giá kết quả quá trình triển khai dạy học tích hợp Để đánh giá sự hiệu quả của các giải pháp nêu trên, chúng tôi đã dựa trên các cơ sở như sau: + Khả năng tiếp thu của học sinh ngay tại lớp: thông qua các câu hỏi pháp vấn và cách HS giải quyết những tình huống có vấn đề, kết qủa cho thấy HS tiếp thu nhanh vấn đề và tích cực trả lời các câu hỏi của giáo viên. Việc sử dụng những câu hỏi nêu vấn đề đã kích thích tư duy sáng tạo, tinh thần ham học hỏi của học sinh, giúp học sinh tích cực chủ động tham gia vào quá trình tìm hiểu tri thức mới + Kết quả thu được của HS thông qua làm việc nhóm và bài báo cáo: trên cơ sở những bài thuyết trình của HS, cho thấy HS không những nắm vững kiến thức được học sau tiết dạy của giáo viên mà còn có thể tiếp tục đào sâu mở rộng tìm hiểu thêm các kiến thức liên quan. Kĩ năng làm việc nhóm cũng như kĩ năng trình bày của HS được cải thiện. Ngoài ra phần lớn các bài thuyết trình có chất lượng tốt và hình ảnh, video minh họa sinh động. Điều đó cho thấy HS có ý thức tích cực, chủ động trong việc tìm hiểu tri thức + Kết quả bài trắc nghiệm của HS: bài trắc nghiệm được soạn thảo với 70% câu hỏi kiểm tra về kiến thức vật lý và 30% câu về những kiến thức tích hợp trong bài. Kết qủa cho thấy học sinh nắm bài tương đối vững: 100% học sinh đạt điểm khá giỏi trong đó gần 70% học sinh đạt điểm giỏi trở lên, điểm trung bình tất cả học sinh là 8.44đ. Điều này cho thấy HS không những nắm vững những kiến thức và kĩ năng vật lý mà còn tiếp thu tốt các kiến thức tích hợp trong bài. DHTH & DHPH ở trường trung học đáp ứng yêu cầu đổi mới CT và SGK sau năm 2015 213 + Ngoài ra chúng tôi cũng đã chọn ra một bộ hồ sơ giáo án dạy học tích hợp để gửi tham gia cuộc thi”Dạy học theo chủ đề tích hợp” của Bộ giáo dục và đào tạo phát động trong năm học 2013-2014 đã được đánh giá cao với giải II toàn quốc về lĩnh vực vật lý. 4. Kết luận Qua quá trình triển khai dạy học tích hợp cho một số nội dung chương trình vật lý 12, kết quả cho thấy như sau: - Những giải pháp mà chúng tôi đã đề xuất là tương đối khả thi và mang lại một số hiệu quả nhất định giúp nâng cao chất lượng dạy và học. +Một là, việc xây dựng nội dung và kế hoạch giảng dạy tốt giúp HS không cảm thấy quá tải, phân biệt được nội dung trọng tâm và nội dung ít quan trọng; các kiến thức gắn liền với kinh nghiệm sống của HS. +Hai là, việc lấy người học làm trung tâm, dạy học nêu vấn đề giúp HS cảm thấy quá trình học tập có ý nghĩa vì nó giải quyết được một một vấn đề trong thực tiễn cuộc sống từ đó có điều kiện phát triển tư duy và khả năng sáng tạo. +Ba là, việc ứng dụng công nghệ thông tin giúp bài giảng trực quan sinh động tạo hứng thú học tập cho HS đồng thời giải quyết được vấn đề thời gian và thiếu trang thiết bị thí nghiệm. - Để tiến hành những giải pháp nêu trên và triển khai việc dạy học tích hợp một cách hiệu quả thì người GV cần nâng cao năng lực bản thân cho phù hợp với yêu cầu đổi mớí, cụ thể như: + Một là, GV cần quan tâm nghiên cứu lý luận về phương pháp dạy học tích hợp và vận dụng quan điểm tích hợp vào quá trình giảng dạy. + Hai là, GV cần phải bồi dưỡng thêm kiến thức liên ngành, bổ sung kiến thức giao thoa giữa các môn học. + Ba là, GV cần thay đổi phương pháp dạy học và cách thức kiểm tra đánh giá ra đề thi, chấm thi, đánh giá sự tiến bộ của HS cho phù hợp với yêu cầu mới (ví dụ như dạy học theo nhóm, theo dự án, hay dạy học bằng E-learning) Ngoài ra qua quá trình nghiên cứu và thực hiện, chúng tôi thấy rằng dạy học tích hợp hiện đang là xu thế trên thế giới và là phương pháp dạy học hiệu quả cần được nghiên cứu và vận dụng trong chương trình vật lý phổ thông nói riêng cũng như các môn học nói chung nhằm đổi mới và nâng cao chất lượng giáo dục. Đồng thời các ngành quản lí cần soạn thảo các tài liệu hướng dẫn, tổ chức các lớp bồi dưỡng phương pháp để giúp GV nắm vững lý luận cũng như phương pháp thực hành dạy học tích hợp cho phù hợp với chuyên môn và điều kiện khách quan.