Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT VÀ VẬN DỤNG TRONG DẠY HỌC NGHỀ ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG...

Tài liệu BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT VÀ VẬN DỤNG TRONG DẠY HỌC NGHỀ ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG

.PDF
193
698
68

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ---------    --------- TRẦN QUỐC CƯỜNG BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT VÀ VẬN DỤNG TRONG DẠY HỌC NGHỀ ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ---------    --------- TRẦN QUỐC CƯỜNG BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT VÀ VẬN DỤNG TRONG DẠY HỌC NGHỀ ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Kĩ thuật công nghiệp Mã số : 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN TRỌNG KHANH HÀ NỘI – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên. Tác giả Trần Quốc Cường Lời cảm ơn Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Trung tâm Thông tin - Thư viện, các Thầy, Cô ở khoa Sư phạm kĩ thuật - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội và các nhà khoa học đã quan tâm, tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của mình. Đặc biệt, tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc PGS.TS. Nguyễn Trọng Khanh – giảng viên khoa Sư phạm kĩ thuật, trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận án này. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa và các Thầy, Cô ở khoa Điện - Điện tử, trường Cao đẳng Công nghệ Viettronics; các Thầy, Cô ở khoa Điện tử viễn thông, trường Cao đẳng Công nghiệp Phúc Yên đã quan tâm, tạo điều kiện, góp ý cho tác giả trong quá trình thực hiện đề tài luận án của mình. Xin cảm ơn toàn thể gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ, động viên tác giả! Hà Nội, năm 2017 Tác giả Trần Quốc Cường MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1 Chương 1. Cơ sở lí luận về xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học ............................................................................... 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học ............................................................... 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học ...................................................................................... 1.1.2. Tình hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài toán kĩ thuật trong dạy học ................................................................................................ 1.2. Khái niệm chung về bài toán chẩn đoán kĩ thuật ................................ 1.2.1. Bài toán kĩ thuật ............................................................................ 1.2.1.1. Khái niệm bài toán kĩ thuật ..................................................... 1.2.1.2. Phân loại bài toán kĩ thuật ....................................................... 1.2.1.3. Đặc điểm của bài toán kĩ thuật ................................................ 1.2.1.4. Yêu cầu đối với bài toán kĩ thuật ............................................. 1.2.1.5. Vai trò của bài toán kĩ thuật trong dạy học ............................. 1.2.2. Bài toán chẩn đoán kĩ thuật ........................................................... 1.2.2.1. Khái niệm bài toán chẩn đoán kĩ thuật .................................... 1.2.2.2. Phân loại bài toán chẩn đoán kĩ thuật ...................................... 1.2.2.3. Đặc điểm của bài toán chẩn đoán kĩ thuật ............................... 1.2.2.4. Vai trò của bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học ............ 1.3. Xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật dùng trong dạy học ................ 1.3.1. Nguyên tắc xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật ........................ 1.3.2. Qui trình xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật ............................ 1.3.2.1. Xây dựng bài toán chẩn đoán lí thuyết .................................... 1.3.2.2. Xây dựng bài toán chẩn đoán thực tiễn ................................... 1.4. Sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học ............................ 1.4.1. Qui trình sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật .............................. 1.4.2. Qui trình giải bài toán chẩn đoán kĩ thuật ..................................... 1.4.3. Một số lưu ý trong quá trình sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật………………………………………………………………………... Kết luận chương 1 ................................................................................... 6 6 6 8 10 10 10 10 12 13 14 16 16 19 20 23 24 24 25 25 28 30 30 34 42 44 Chương 2. Cơ sở thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình ...................... 2.1. Thực trạng dạy học về chẩn đoán kĩ thuật trong đào tạo nghề Điện tử dân dụng và dạy học mô đun Máy thu hình.................................... 2.1.1. Sơ lược về chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng.............. 2.1.2. Thực trạng dạy học về chẩn đoán kĩ thuật trong đào tạo nghề Điện tử dân dụng và dạy học mô đun Máy thu hình..................................... 2.1.3. Tính cấp thiết của dạy học về chẩn đoán kĩ thuật......................... 2.2. Khả năng xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình ..................................................................... 2.2.1. Sơ lược về mô đun Máy thu hình……………………………….. 2.2.2. Khả năng xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật của mô đun Máy thu hình ........................................................................................................ 2.2.3. Khả năng sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình ......................................................................................... 2.2.4. Khả năng giải quyết bài toán chẩn đoán kĩ thuật của người học .. Kết luận chương 2 ................................................................................... Chương 3. Xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình ................................................................. 3.1. Xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật dùng trong dạy học mô đun Máy thu hình ................................................................................................ 3.1.1. Xây dựng bài toán chẩn đoán lí thuyết ......................................... 3.1.2. Xây dựng bài toán chẩn đoán thực tiễn ......................................... 3.2. Sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình ............................................................................................................. 3.2.1. Sử dụng bài toán chẩn đoán lí thuyết ............................................ 3.2.2. Sử dụng bài toán chẩn đoán thực tiễn ........................................... 3.2.3. Ví dụ minh họa về sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình ............................................................................ 3.3. Kiểm tra, đánh giá mức độ phát triển năng lực và tư duy kĩ thuật của người học...................................................................................................... 3.3.1. Cơ sở của biện pháp....................................................................... 3.3.2. Nội dung của biện pháp................................................................. 3.4. Kiểm nghiệm, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình..................................... 45 45 45 49 56 59 59 60 63 64 65 67 67 67 73 80 81 85 94 94 94 96 98 3.4.1. Mục đích, đối tượng và phương pháp kiểm nghiệm…………….. 3.4.2. Kiểm nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm sư phạm………... 3.4.3. Kiểm nghiệm bằng phương pháp chuyên gia ............................... Kết luận chương 3.................................................................................... Kết luận và kiến nghị............................................................................... TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ……… PHỤ LỤC………………………………………………………………. 98 101 112 118 119 121 129 130 DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Chữ viết tắt Đọc là BTNT Bài toán nhận thức BTKT Bài toán kĩ thuật CĐKT Chẩn đoán kĩ thuật ĐC GDNN TN Đối chứng Giáo dục nghề nghiệp Thực nghiệm DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Qui trình xây dựng bài toán chẩn đoán lí thuyết Hình 1.2. Qui trình xây dựng bài toán chẩn đoán thực tiễn Hình 1.3. Qui trình sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật Hình 1.4. Qui trình giải bài toán chẩn đoán kĩ thuật Hình 2. 1. Mạch khử từ trong máy thu hình màu Hình 2.2. Mạch tạo dao động trong máy thu hình Hình 2.3. Mạch dao động nghẹt Hình 2.4. Mạch dao động đa hài Hình 2.5. Mạch hồi tiếp để giữ ổn định điện áp ra Hình 2.6. Mạch hồi tiếp ổn định ngang Hình 2.7. Mạch bảo vệ Hình 2.8. Tạo quét ngang Hình 2.9. Sơ đồ khối bộ tạo quét ngang Hình 2.10. Sơ đồ mạch điện tạo quét ngang Hình 3.1. Đồ thị tần suất Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến Hình 3.3. Đồ thị tần suất Hình 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Bảng dữ liệu xây dựng bài toán chẩn đoán thực tiễn Bảng 2.1. Kết quả khảo sát ý kiến về dạy học chẩn đoán kĩ thuật trong đào tạo nghề Điện tử dân dụng và dạy học mô đun Máy thu hình Bảng 3.1. Bảng dữ liệu xây dựng bài toán chẩn đoán hỏng mạch vi xử lí Bảng 3.2. Bảng dữ liệu xây dựng bài toán chẩn đoán máy thu hình có hình ảnh bị nghiêng Bảng 3.3. Bảng dữ liệu xây dựng bài toán chẩn đoán máy thu hình có hiện tượng khi bật máy thì trên màn hình chỉ có một vệt sáng thẳng đứng Bảng 3.4. Bảng dữ liệu xây dựng bài toán chẩn đoán máy thu hình có hình ảnh bị co hai bên hoặc nở theo chiều ngang Bảng 3.5. Bảng dữ liệu xây dựng bài toán chẩn đoán thực tiễn liên quan đến khối quét ngang Bảng 3.6. Thông số về lớp thực nghiệm và đối chứng Bảng 3.7. Số người học đạt điểm xi Bảng 3.8. Số % người học đạt điểm xi Bảng 3.9. Số % người học đạt điểm xi trở lên Bảng 3.10. Cơ sở tính toán phương sai lớp đối chứng Bảng 3.11. Cơ sở tính toán phương sai lớp thực nghiệm Bảng 3.12. Số người học đạt điểm xi Bảng 3.13. Số % người học đạt điểm xi Bảng 3.14. Số % người học đạt điểm xi trở lên Bảng 3.15. Cơ sở tính toán phương sai lớp đối chứng Bảng 3.16. Cơ sở tính toán phương sai lớp thực nghiệm Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả phiếu điều tra 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong “Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020”, ban hành kèm theo Quyết định số 711/QĐ-TTg, ngày 13 tháng 6 năm 2012 của Thủ tướng Chính phủ đã chỉ ra những hạn chế của giáo dục giai đoạn 2001-2010, trong đó có nêu: “đ, Nội dung chương trình, phương pháp dạy và học, công tác thi, kiểm tra, đánh giá chậm được đổi mới. Nội dung chương trình còn nặng về lí thuyết, phương pháp dạy học lạc hậu, chưa phù hợp với đặc thù khác nhau của các loại hình cơ sở giáo dục, vùng miền và các đối tượng người học; nhà trường chưa gắn chặt với đời sống kinh tế, xã hội; chưa chuyển mạnh sang đào tạo theo nhu cầu xã hội; chưa chú trọng giáo dục kĩ năng sống, phát huy tính sáng tạo, năng lực thực hành của học sinh, sinh viên.” [48, tr 5]. Trước bối cảnh, thời cơ và thách thức đối với giáo dục nước ta giai đoạn 2011-2020, Đảng và Nhà nước đã xác định mục tiêu phát triển giáo dục đến năm 2020 là: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện, gồm: giáo dục đạo đức, kĩ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ và tin học…” [48, tr 8]. Đồng thời, trong nội dung chiến lược phát triển giáo dục cũng đề ra các giải pháp phát triển giáo dục giai đoạn 2011-2020, trong đó có giải pháp đổi mới nội dung, phương pháp dạy học, thi, kiểm tra và đánh giá chất lượng giáo dục: “d, Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực tự học của người học…” [48, tr 12]. Phương pháp dạy học là một trong những yếu tố quan trọng và có vai trò quyết định đến chất lượng dạy học. Một phương pháp dạy học khoa học, 2 tích cực và phù hợp sẽ tạo điều kiện để người dạy và người học phát huy hết khả năng của mình trong việc truyền đạt, lĩnh hội kiến thức, phát triển tư duy, phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Một phương pháp dạy học khoa học, tích cực và phù hợp sẽ tạo nên sự hứng thú, say mê và sáng tạo của người học. Trong dạy học chuyên ngành kĩ thuật, với mục tiêu, nhiệm vụ của môn học, với đặc điểm nội dung kiến thức của môn học,… cần phải nghiên cứu để tìm ra những phương pháp, biện pháp, kĩ thuật dạy học phù hợp và hiệu quả. Thực tiễn dạy học kĩ thuật cho thấy việc nghiên cứu này vẫn chưa được quan tâm đúng mức và vì thế phương pháp dạy học các môn kĩ thuật vẫn còn những hạn chế nhất định. Một trong những mục tiêu của dạy học kĩ thuật là phát triển năng lực kĩ thuật cho người học. Việc phát triển này được thực hiện thông qua nhiều biện pháp khác nhau. Qua nghiên cứu lí luận về năng lực kĩ thuật, tư duy kĩ thuật cho thấy sử dụng bài toán kĩ thuật trong dạy học là một trong những biện pháp khá phù hợp, có tính khả thi và hiệu quả cao. Tuy nhiên, bài toán kĩ thuật không phải bao giờ cũng là những vấn đề, những bài toán đã có sẵn nên người giáo viên cần phải tự nghiên cứu, tìm tòi để xây dựng. Khi xây dựng bài toán kĩ thuật, cần phải căn cứ vào nội dung kiến thức của môn học, nhiệm vụ, mục tiêu của môn học, căn cứ vào các vấn đề kĩ thuật nảy sinh trong thực tiễn. Đó chính là lí do mà tác giả, người đang tham gia thực hiện chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng, lựa chọn đề tài nghiên cứu của mình là: “Bài toán chẩn đoán kĩ thuật và vận dụng trong dạy học nghề Điện tử dân dụng”. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học nội dung kĩ thuật thuộc chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng nhằm phát triển kĩ năng chẩn đoán kĩ thuật, qua đó góp phần phát triển năng lực kĩ thuật, đặc biệt là phát triển tư duy kĩ thuật cho người học. 3 3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu: quá trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng ở các cơ sở giáo dục nghề nghiệp. 3.2. Đối tượng nghiên cứu: lí luận về xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học; chương trình đào tạo và phương pháp dạy học nghề Điện tử dân dụng ở trình độ trung cấp, cao đẳng nghề. 3.3. Phạm vi nghiên cứu: quá trình dạy học mô đun Máy thu hình thuộc chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng ở một số cơ sở giáo dục nghề nghiệp tại một số tỉnh, thành phố phía Bắc. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Ngoài việc nghiên cứu về lí luận và phương pháp dạy học kĩ thuật, về phát triển năng lực kĩ thuật, về bài toán kĩ thuật, đề tài tập trung thực hiện các nhiệm vụ sau: 4.1. Nghiên cứu lí luận về bài toán chẩn đoán kĩ thuật,trong đó tập trung vào nghiên cứu lí luận về xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học. 4.2. Nghiên cứu thực trạng việc tổ chức dạy học mô đun Máy thu hình ở cơ sở giáo dục nghề nghiệp. 4.3. Xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình, nghề Điện tử dân dụng. 4.4. Triển khai sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật đã xây dựng và kiểm nghiệm, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng bài toán đó trong dạy học mô đun Máy thu hình. 5. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các nhiệm vụ trên, đề tài sử dụng kết hợp một số phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: 5.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết: 4 - Phương pháp phân tích và tổng hợp được sử dụng chủ yếu trong xây dựng cơ sở lí luận, những vấn đề liên quan đến đề tài. - Phương pháp mô hình, phương pháp phân loại và hệ thống hoá được sử dụng chủ yếu trong xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. 5.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: - Phương pháp điều tra (bằng phiếu hỏi, phỏng vấn, quan sát) được sử dụng chủ yếu trong khảo sát thực trạng về dạy học nghề Điện tử dân dụng, dạy học mô đun Máy thu hình tại cơ sở giáo dục nghề nghiệp. - Phương pháp chuyên gia (bằng phiếu hỏi, phỏng vấn, thảo luận) được sử dụng chủ yếu trong khảo sát thực trạng và kiểm nghiệm tính khả thi, tác dụng và hiệu quả của các bài toán chẩn đoán kĩ thuật. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm được sử dụng trong việc kiểm nghiệm tính khả thi, tác dụng và hiệu quả của các bài toán chẩn đoán kĩ thuật đã được xây dựng. - Phương pháp quan sát sư phạm được sử dụng trong thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá quá trình thực hiện giảng dạy của giảng viên; thái độ và hứng thú học tập của sinh viên trong giờ học khi sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật. 5.3. Phương pháp thống kê toán học được sử dụng trong việc xử lí số liệu điều tra, thực nghiệm. 6. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng và sử dụng được bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình thì sẽ giúp người học phát triển kĩ năng chẩn đoán kĩ thuật, qua đó góp phần phát triển năng lực kĩ thuật, đặc biệt là phát triển tư duy kĩ thuật cho người học. 5 7. Những đóng góp mới của luận án 7.1. Xây dựng lí luận về bài toán chẩn đoán kĩ thuật: khái niệm, đặc điểm, phân loại, phương pháp xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học. 7.2. Đề xuất được một số qui trình: qui trình xây dựng bài toán chẩn đoán kĩ thuật; qui trình giải bài toán chẩn đoán kĩ thuật và qui trình sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học. 7.3. Vận dụng các qui trình đã đề xuất, dựa trên các tình huống đã có, đề tài tiến hành xây dựng được một số bài toán chẩn đoán kĩ thuật và phương pháp sử dụng chúng trong quá trình dạy học mô đun Máy thu hình. Các bài toán được xây dựng trong luận án sẽ là tư liệu tham khảo tốt cho giáo viên dạy học nghề Điện tử dân dụng ở các cơ sở giáo dục nghề nghiệp. 7.4. Tổ chức kiểm nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm sư phạm và phương pháp chuyên gia nhằm khẳng định tính khoa học, khả thi của các qui trình đã đề xuất và hiệu quả của bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong việc nâng cao chất lượng dạy học mô đun Máy thu hình trình độ trung cấp, cao đẳng nghề của nghề Điện tử dân dụng ở các cơ sở giáo dục nghề nghiệp. 8. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận án gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận về xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học. Chương 2: Cơ sở thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình. Chương 3: Xây dựng và sử dụng bài toán chẩn đoán kĩ thuật trong dạy học mô đun Máy thu hình. 6 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT TRONG DẠY HỌC 1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT TRONG DẠY HỌC 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học Có thể nói rằng bài toán nhận thức (BTNT) ra đời từ khi con người biết tư duy để nhận thức thế giới khách quan. Các sự vật, hiện tượng khách quan đều được phản ánh vào ý thức của con người. Quá trình phản ánh đó thực chất là các hoạt động nhận thức mà chủ yếu là giải quyết các mâu thuẫn chủ quan thường diễn ra dưới dạng BTNT. Khi nền văn minh của loài người phát triển, khoa học chiếm lĩnh nhiều lĩnh vực: tự nhiên, xã hội…. Mỗi lĩnh vực lại được phân chia ra nhiều ngành và ở đó xuất hiện các bài toán đặc trưng. Các nhà khoa học đã tìm ra những mối quan hệ có tính chất biện chứng của các sự vật, hiện tượng. Sản phẩm nhận thức đó trước tiên được mô hình hoá bằng ngôn ngữ của BTNT. Bài toán đó có thể đặt ra trước con người trong một thời gian dài hay ngắn khác nhau, có những bài toán chỉ cần một thời gian ngắn nhưng cũng có những bài toán phải mất nhiều thời gian mới có lời giải. Kết quả lời giải là sự phản ánh thế giới khách quan vào ý thức con người đó chính là tri thức. Tri thức thường được mô hình hóa bằng các khái niệm, các biểu thức hay các qui luật, định luật [53, tr 8-9]. Dạy học qua BTNT ở các mức độ và theo cách hiểu khác nhau xuất hiện khá sớm. Ngay từ thời Trung cổ, nhà triết học Sôcrat đã xây dựng một phương pháp độc đáo là tranh luận và trao đổi. Đó cũng là tiền thân của phương pháp dạy học bằng BTNT. Vào những năm đầu của thế kỉ XX các 7 nhà giáo dục học như Vetcốp, Macốp, M.A. Danhilốp, B.P. Exipốp… đã có các công trình nghiên cứu về dạy học bằng các câu hỏi, vấn đề. Từ cuối những năm 1960 việc dạy học bằng BTNT đã trở thành một trong những biện pháp hữu hiệu trong việc nâng cao chất lượng dạy và học. Năm 1968, V.ÔKon đã hoàn thành một công trình có giá trị cao về dạy học nêu vấn đề. Trong cuốn sách này tác giả đã phần nào hoàn thiện cơ sở lí luận và một hệ thống những minh họa cụ thể vấn đề cần giải quyết. Ngoài ra, còn có các bài báo quan tâm đến việc dạy học bằng cách đưa ra các câu hỏi, bài tập, bài toán,... Đó chính là những dấu hiệu của dạy học bằng BTNT [23, tr 19-20]. Ở nước ta, từ những năm 70 của thế kỷ XX đến nay, trong lĩnh vực nghiên cứu về lí luận dạy học cũng đã có một số công trình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng BTNT trong dạy học. Chẳng hạn như: - Luận án phó tiến sĩ: “Dạy học các qui luật di truyền ở phổ thông trung học bằng hệ thống bài toán nhận thức” của Vũ Đức Lưu (1994). Trong luận án này tác giả đã: xây dựng các nguyên tắc thiết kế BTNT về qui luật di truyền; đưa ra những phương pháp giải khái quát các BTNT để giúp học sinh chủ động giải quyết các yêu cầu hay tình huống của bài toán đặt ra để từ đó lĩnh hội được tri thức mới; thiết kế và sử dụng các BTNT trong khâu dạy bài mới, luyện tập, ôn tập - tổng kết [40]. - Luận án phó tiến sĩ: “Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức để nâng cao hiệu quả dạy học phần cơ sở vật chất và cơ chế di truyền trong chương trình sinh học bậc trung học phổ thông” của Lê Đình Trung (1994). Trong luận án này tác giả đã: đưa ra kĩ thuật thiết kế BTNT và tiến hành xây dựng các dạng BTNT dùng trong các khâu nghiên cứu tài liệu mới, củng cố hoàn thiện kiến thức; đưa ra phương pháp tổ chức học sinh tự lực lĩnh hội tri thức bằng hoạt động giải BTNT; đưa ra biện pháp sử dụng BTNT kết hợp với bài tập tự lực làm việc với sách giáo khoa để tổ chức hoạt động học của học 8 sinh, trong đó mỗi bài toán trở thành một đơn vị cấu thành tạo nên chuỗi hành động trong hoạt động nhận thức ở học sinh [53]. - Luận án tiến sĩ: “Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát huy tính tích cực trong dạy học những nội dung liên quan đến phản ứng ôxi hóa - khử ở trường phổ thông” của Đỗ Thị Thúy Hằng (2006). Trong luận án này tác giả đã: nghiên cứu việc sử dụng BTNT trong dạy học nói chung và dạy học hóa học nói riêng; đưa ra qui trình dạy học sinh giải BTNT; đưa ra qui trình xây dựng và sử dụng BTNT trong các khâu nghiên cứu bài mới, dạy các bài luyện tập - ôn tập, dạy các bài có thí nghiệm - thực hành; triển khai quá trình xây dựng BTNT, sử dụng BTNT đã xây dựng để dạy cho học sinh [23]. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài toán kĩ thuật trong dạy học Khi nghiên cứu việc sử dụng BTNT trong dạy học kĩ thuật, dạy học lao động sản xuất, dạy nghề, các nhà giáo dục học trong lĩnh vực kĩ thuật đã đưa ra thuật ngữ bài toán kĩ thuật (BTKT). Trong các nghiên cứu về tư duy kĩ thuật, bài toán thiết kế kĩ thuật, T.V. Kuđriasep và các cộng sự tiến hành phân tích các hoạt động kĩ thuật, mô hình hóa chúng dưới dạng các bài toán thiết kế kĩ thuật nhằm mục đích hình thành các hoạt động thiết kế kĩ thuật, phân tích quá trình giải các BTKT đó để xác định cấu trúc của tư duy kĩ thuật [58, tr 17]. V.A. Xcacun nghiên cứu đặc điểm của tư duy kĩ thuật và con đường phát triển tư duy kĩ thuật qua việc giải các bài toán công nghệ [4, tr 105-139]. Ngoài ra T.V. Kuđriasep, B.I. Ôpsatcô, V.V. Trebưseva, X.A. Sapôrinxki cũng đề cập đến một số dạng khác của bài toán kĩ thuật [4, tr 159-161, tr 231-232, tr 273, tr 349-365]. 9 Ở nước ta, từ những năm 80 của thế kỷ XX đến nay cũng đã có một số công trình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng BTKT trong dạy học kĩ thuật. Đó là: - Luận án phó tiến sĩ: “Hình thành tư duy kĩ thuật (như là một thành tố của sự sẵn sàng tâm lí đi vào lao động) cho học sinh phổ thông” của Phạm Ngọc Uyển (1988). Trong luận án này tác giả đã xây dựng hệ thống BTKT tuân thủ các yêu cầu tâm lí giáo dục học nhất định, tổ chức cho học sinh tiếp nhận và giải các bài toán đó theo angôrit khái quát nhằm phát triển tư duy kĩ thuật cho học sinh [58]. - Luận án phó tiến sĩ: “Phương pháp tiếp cận công nghệ và vận dụng vào giảng dạy chương trình kĩ thuật công nghiệp phổ thông” của Nguyễn Văn Khôi (1996). Trong luận án này tác giả đã đưa ra qui trình giải một số loại bài tập kĩ thuật thường gặp [33]. - Đặc biệt là luận án tiến sĩ: “Xây dựng và sử dụng bài toán kĩ thuật nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Kĩ thuật công nghiệp lớp 11 trung học phổ thông” của Nguyễn Trọng Khanh (2001). Trong luận án này tác giả đã nghiên cứu và xây dựng lí luận về BTKT nói chung như: khái niệm, phân loại, qui trình giải, qui trình xây dựng và qui trình sử dụng các loại BTKT dùng trong các khâu nghiên cứu tài liệu mới, củng cố - hoàn thiện - mở rộng kiến thức và kiểm tra - đánh giá [30]. Tuy nhiên luận án này cũng mới chỉ đề cập tới BTKT nói chung và là những BTKT dùng trong dạy học môn Kĩ thuật công nghiệp 11 phổ thông (nay là môn Công nghệ 11); luận án chưa đề cập đến lí luận về bài toán chẩn đoán kĩ thuật (CĐKT). Do vậy, việc nghiên cứu sâu về bài toán CĐKT với những đặc điểm riêng để sử dụng trong dạy học kĩ thuật cụ thể, dạy nghề vẫn mang đầy đủ ý nghĩa lí luận và thực tiễn. Qua nghiên cứu tìm hiểu về việc xây dựng và sử dụng BTNT nói chung và BTKT nói riêng có thể thấy rằng trong dạy học kĩ thuật, BTKT có vai trò 10 quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu dạy học. Có thể sử dụng BTKT ở trong mọi khâu của quá trình dạy học, sử dụng BTKT không chỉ cung cấp kiến thức, tạo hứng thú học tập mà còn chỉ ra con đường giành lấy kiến thức cho người học.BTKT có nhiều loại, mỗi loại có cấu trúc, đặc điểm, phương pháp xây dựng và sử dụng riêng. Cho đến nay vẫn chưa có công trình nào nghiên cứu về cấu trúc, đặc điểm, phương pháp xây dựng và sử dụng bài toán CĐKT trong dạy học. Do vậy, việc nghiên cứu về bài toán CĐKT, cách xây dựng và sử dụng chúng trong dạy học là cần thiết. 1.2. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BÀI TOÁN CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT 1.2.1. Bài toán kĩ thuật 1.2.1.1. Khái niệm bài toán kĩ thuật Trong dạy học kĩ thuật, khi nghiên cứu về đặc điểm của tư duy kĩ thuật và con đường phát triển tư duy kĩ thuật, T.V. Kuđriasep, B.I. Ôpsatcô cho rằng: BTKT là “bài toán bất kì, liên quan tới sự giải quyết các vấn đề kĩ thuật và sản xuất kĩ thuật, tới sự vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo trong lĩnh vực kĩ thuật và sản xuất [80, tr 205]. Còn theo V.A. Xcacun thì: BTKT là bài toán “có liên quan tới việc vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo trong phạm vi sản xuất [4, tr 106]. Đề tài này sử dụng khái niệm BTKT của tác giả Nguyễn Trọng Khanh: “BTKT là một bài toán, một vấn đề hay một tình huống có giới hạn phạm vi tìm kiếm rõ ràng, thuộc lĩnh vực kĩ thuật, đòi hỏi giải quyết bằng phương pháp khoa học, dựa trên sự vận dụng tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo” [29, tr 76]; [30, tr 26]. 1.2.1.2. Phân loại bài toán kĩ thuật Có thể căn cứ vào nhiều tiêu chí để phân loại BTKT. Trong dạy học kĩ thuật, khi nghiên cứu về bài toán thiết kế kĩ thuật, T.V. Kuđriasep căn cứ vào tính sáng tạo của các hoạt động tư duy kĩ thuật mà học sinh có được khi giải bài toán thiết kế kĩ thuật, đã phân loại chúng thành bốn loại: 1) Bài toán thiết
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan