5 nguyên tắc thiết kế bài toán nhận thức
Cô Trần Thị Thanh Xuân cho rằng, nguyên tắc đầu tiên đối với các bài toán nhận thức là phải chứa quy trình công nghệ nhận thức và ứng dụng vào thực tiễn.
Bài toán nhận thức phải đảm bảo khi giải bài toán học sinh phải rút ra nhiều kiến thức nhất, nhiều quy trình công nghệ nhất tạo “vốn” cho người giải. Vốn đó chính là quy trình công nghệ để đi đến việc nhận thức được kiến thức đó. Muốn vậy, bài toán nhận thức phải có nhiều đại lượng, nhiều mối quan hệ.
Các đại lượng phải chứa đựng các sự kiện cụ thể hoặc ở dạng tiềm ẩn, rồi thông qua việc tìm tòi, gắn nối, lập luận logic dựa vào năng lực của mình để hiểu các giả thiết của đề bài. Các đại lượng vốn có của đề bài không phải là những sự kiện riêng lẻ mà phải có mối quan hệ hữu cơ với nhau. Từ bản chất nhận thức một tri thức nào đó, thông qua bài toán nhận thức, dựa vào tri thức đó có thể phát hiện hàng loạt tri thức mới, đảm bảo người học phải áp dụng tri thức vào thực tiễn, mở rộng nâng cấp các tri thức để có thể giải quyết những tình huống mới trong thực tiễn.
Ví dụ: Bài toán nhận thức về phép lai một cặp tính trạng của Menđen, từ kết quả kiểu hình ở F2 là 3 tính trạng trội: 1 tính trạng lặn. Menđen đã phát hiện ra sự vận động của các nhân tố di truyền ở tế bào F1 là đồng đều về 2 giao tử.
Nguyên tắc thứ 2: Bài toán nhận thức phải có tính khái quát cao. Cô Trần Thị Thanh Xuân lý giải: Bài toán nhận thức gồm những bài tập cụ thể phù hợp nằm trong tọa độ nhất định, với trình độ nhận thức của người học, phù hợp với mục đích của người dạy. Hệ tọa độ của bài toán nhận thức càng rộng thì tính khái quát càng cao và ý nghĩa dạy học càng lớn. Điều này biểu hiện rõ trong bài toán nhận thức về ADN, ARN, Protein: Cấu trúc phù hợp với chức năng, mối quan hệ giữa gen và protein thông qua mARN. Bài toán nhận thức càng đặc trưng, ngắn gọn, điển hình và logic thì mức độ khái quát càng cao.
Nguyên tắc thứ 3: Bài toán nhận thức có khả năng huy động tính sáng tạo. Với nguyên tắc này, cô Xuân làm rõ: Bài toán nhận thức không chỉ dừng lại ở những hiểu biết đơn lẻ mà phải có nhiều khả năng huy động tính sáng tạo của học sinh. Trong việc sử dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh thì đây là một yêu cầu bắt buộc, bởi chỉ có khả năng sáng tạo mới giúp nhà khoa học phát hiện ra và giải quyết được những vấn đề mới.
Nguyên tắc thứ 4: Bài toán nhận thức phải có đủ các yếu tố kích thích tính tích cực của người học. Cụ thể, các giả thiết của bài toán phải bao gồm cả những tri thức cũ và những tri thức mới. Hai nội dung này phải có tỷ lệ tương ứng sao cho đủ kích thích người học vận dụng trí sáng tạo, hứng khởi, tự tin tạo ra một quy trình để xâu chuỗi các kiến thức riêng rẽ từ các giả thiết, tạo ra một chuỗi logic hành động để tìm ra đáp số bài toán, tức là kiến thức cần lĩnh hội. Mục đích của dạy học không chỉ dừng lại ở việc dạy kiến thức mà quan trọng hơn là dạy phương pháp tự chiếm lĩnh tri thức, tự học, tự nghiên cứu suốt đời.
Nguyên tắc thứ 5: Bài toán nhận thức phải đảm bảo thiết lập một quy trình công nghệ hợp lí. Khi xây dựng bài toán nhận thức thì người học phải có đủ tri thức, nguồn tư liệu, từ đó gia công tư liệu tạo biện pháp nhận thức hình thành năng lực thiết kế quy trình công nghệ để tìm ra đáp số bài toán từ logic chứa đựng một cách tiềm ẩn trong nội dung bài toán.
Quy trình thiết kế các bài toán nhận thức
Cô Trần Thị Thanh Xuân chia sẻ quy trình thiết kế các bài toán nhận thức theo 2 bước như sau:
Bước 1: Phải xem xét nguồn kiến thức cần đưa vào bài toán. Kiến thức thuộc loại nào (khái niệm, cơ chế, quá trình, quy luật) và kiến thức nào học sinh đã biết, những kiến thức nào học sinh chưa biết, kiến thức nào là tổng hợp liên môn...
Bước 2: Tách nhỏ các kiến thức chứa đựng trong bài toán thành các đơn vị cơ bản. Mỗi đơn vị có chức năng riêng nhưng phải có mối quan hệ mật thiết với nhau. Vì vậy, khi xây dựng bài toán nhận thức, người giáo viên phải thiết lập được quy trình công nghệ để tháo rời các bộ phận rồi lắp ráp thành tổng thể chung.
Cô Trần Thị Thanh Xuân nhấn mạnh: Để phát triển được năng lực nghiên cứu cho học sinh, các bài toán nhận thức phải chứa đựng vấn đề nghiên cứu để học sinh phát hiện vấn đề, đề xuất hướng nghiên cứu và giải pháp thực hiện. Vì vậy, trong giả thuyết và kết luận của bài toán nhận thức đều là những vấn đề chưa tường minh với người học, tuy rằng giả thuyết là những điều đã biết còn kết luận là điều cần tìm.
Giả thiết là những vấn đề học sinh phải tự tìm hiểu nên người giáo viên cần phải gia công chỉ số giữa cái biết và chưa biết sao cho đủ ngưỡng kích thích người học. Người giáo viên phải có các biện pháp định hướng để giúp người học biến đổi dần các vấn đề chưa biết từ giả thiết thành những vấn đề tường minh.
Sau khi đã có bài toán nhận thức phù hợp, giáo viên cần tiến hành các bước cụ thể sau:
Bước 1: Đưa ra bài toán nhận thức để học sinh tìm hiểu các giả thiết, từ đó xác định được vấn đề cần nghiên cứu. Bước 2: Tổ chức cho học sinh thảo luận để lập kế hoạch nghiên cứu (đề xuất cách giải quyết vấn đề, thu thập và phân tích tài liệu tham khảo, từ đó lựa chọn phương án giải quyết tối ưu). Bước 3: Tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả nghiên cứu. Bước 4: Tổ chức cho học sinh đánh giá kết quả nghiên cứu.
“Ở các trường phổ thông hiện nay, bài toán nhận thức được giáo viên gia công trên cơ sở kinh nghiệm. Mỗi bài toán nhận thức có nhiều mức độ biểu hiện ở số lượng và chất lượng các ẩn số chứa đựng trong giả thuyết và kết luận. Việc giải bài toán đó phụ thuộc vào năng lực nhận thức của mỗi cá nhân, cho nên trong dạy học, việc sử dụng bài toán nhận thức đúng trình độ, phù hợp về số lượng và thời lượng sẽ tạo cơ hội phân hóa học sinh một cách tối ưu”.
Cô Trần Thị Thanh Xuân
