Tài liệu Luận văn dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc tới thầy PGS.TS Lê Khắc Thành. Bằng tất cả lòng nhiệt huyết, trách nhiệm và lòng yêu nghề của mình, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Thầy đã giúp em được tiếp cận và nghiên cứu vấn đề rất mới mẻ, thiết thực và có thể áp dụng vào thực tế. Ở thầy em học hỏi được rất nhiều tri thức cũng như tác phong làm việc và phương pháp nghiên cứu khoa học. Em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả quý thầy cô trong Khoa công nghệ thông tin những người đã cung cấp cho em những kiến thức chuyên ngành cũng như chỉ bảo hết sức tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình em được học tập tại Khoa. Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo của trường THPT BNghĩa Hưng, đặc biệt là các thầy cô trong tổ Toán – Tin và các em học sinh lớp 11A1, 11A2 đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành tốt phần thực nghiệm của luận văn này. Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè, người thân đã luôn động viên, giúp đỡ, sát cánh bên tôi để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này. Hà Nội, tháng 6 năm 2016 Học viên Lâm Thị Hồng Cúc DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ Danh mục bảng Bảng 3.1: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm tra thứ nhất nhóm lớp thực nghiệm75 Bảng 3.2: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm tra thứ nhất nhóm lớp đối chứng .... 75 Bảng 3.3: Bảng so sánh kết quả của 2 nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng .. 75 qua kết quả bài kiểm tra thứ nhất tính theo % ................................................ 75 Bảng 3.4: Kết quả của bài kiểm tra thứ nhất .................................................. 76 Bảng 3.5: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm thứ hai nhóm lớp thực nghiệm........ 77 Bảng 3.6: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm thứ hai nhóm lớp đối chứng ........... 77 Bảng 3.7: Bảng so sánh kết quả của 2 nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng .. 77 qua kết quả bài kiểm tra thứ hai tính theo % .................................................. 77 Bảng 3.8: Kết quả của bài kiểm tra thứ 2....................................................... 78 Bảng 3.9: Mức độ ảnh hưởng (ES) ................................................................ 79 Danh mục hình vẽ, biểu đồ Biểu đồ 3.1: Biểu đồ điểm bài kiểm tra thứ nhất tính theo % ......................... 75 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ kết quả trung bình trọng số của bài kiểm tra 1 .............. 76 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ điểm bài kiểm tra thứ hai tính theo % ........................... 77 Biểu đồ 3.4: Biểu đồ kết quả trung bình trọng số của bài kiểm tra 2 .............. 78 BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ PPDH Phương pháp dạy học GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa TDTC Tư duy tích cực TDST Tư duy sáng tạo TDĐL Tư duy độc lập PPDH Phương pháp dạy học PH & GDVĐ Phát hiện và giải quyết vấn đề HĐ Hoạt động THCS Trung học cơ sở MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 2 4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 2 5. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 3 6. Cấu trúc luận văn ....................................................................................... 3 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............ 5 1. Cơ sở lý luận .............................................................................................. 5 1.1.Lịch sử của vấn đề nghiên cứu ................................................................. 5 1.2.Cơ sở tâm lý học ...................................................................................... 7 1.2.1. Lý thuyết hành vi.................................................................................. 8 1.2.2. Lý thuyết nhận thức .............................................................................. 9 1.2.3. Lý thuyết kiến tạo ............................................................................... 12 1.3.Cơ sở giáo dục học ................................................................................. 14 1.4.Cơ sở pháp lí .......................................................................................... 15 1.5.Một số khái niệm cơ bản ........................................................................ 16 1.5.1. Khái niệm bài toán ............................................................................. 16 1.5.2. Khái niệm vấn đề................................................................................ 16 1.6.Một số vấn đề về tư duy sáng tạo ........................................................... 19 1.6.1. Một số khái niệm về tư duy ................................................................ 19 1.6.2. Khái niệm tư duy sáng tạo .................................................................. 20 1.6.3. Những đặc trưng cơ bản của tư duy sáng tạo ...................................... 23 2. Cơ sở thực tiễn ......................................................................................... 29 2.1.Tiềm năng sử dụng bài toán mở trong dạy học lập trình nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 .................................................................. 29 2.2.Đánh giá chung về thực trạng dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay .... 32 Tiểu kết chương I ....................................................................................... 35 CHƯƠNG II. THIẾT KẾ BÀI TOÁN MỞ TRONG LẬP TRÌNH NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH ......................... 36 1. Những định hướng xây dựng và sử dụng bài toán mở trong lập trình nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 .............................................. 36 1.1.Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần tiến hành trên cơ sở bám sát nội dung dạy học ................................................................................................ 36 1.2.Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần mang tính khả thi và thực hiện được trong điều kiện thực tế dạy học ............................................................ 37 1.3.Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần thể hiện rõ mục đích nâng cao hiệu quả học tập của học sinh............................................................................... 38 1.4.Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần phù hợp với các hoạt động nhằm phát triển tư duy sáng tạo ............................................................................. 39 2. Đề xuất một số biện pháp thiết kế bài toán mở ......................................... 39 2.1.Thiết kế bài toán mở ở giả thiết .............................................................. 39 2.2.Thiết kế bài toán mở ở kết luận .............................................................. 42 2.3.Thiết kế bài toán mở ở cả giả thiết và kết luận........................................ 52 2.4.Thiết kế bài toán mở ở lời giải ................................................................ 56 3. Một số tình huống dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh ........................................................................ 66 3.1.Dạy học sinh khai thác bài toán .............................................................. 66 3.2.Dạy học sinh giải bài toán mở ................................................................ 67 Tiểu kết chương II ...................................................................................... 72 CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................... 73 1. Mục đích tiến hành thực nghiệm .............................................................. 73 2. Nội dung tiến hành thực nghiệm............................................................... 73 3. Đánh giá định lượng ................................................................................. 73 4. Đánh giá định tính .................................................................................... 74 5. Tiến trình tổ chức thực nghiệm................................................................. 74 6. Kết quả thực nghiệm và đánh giá ............................................................. 74 6.1. Kết quả thực nghiệm ............................................................................. 74 6.2. Đánh giáđịnh tính .................................................................................. 79 Tiểu kết chương III ............................................................................................. 80 KẾT LUẬN ................................................................................................. 81 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................... 82 PHỤ LỤC.................................................................................................... 86 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong giai đoạn hiện nay, Việt Nam đang trong quá trình hội nhập với các nước tiên tiến trên thế giới ở mọi lĩnh vực. Vì vậy giáo dục cũng phải có sự đổi mới để bắt kịp với yêu cầu đổi mới của đất nước, tạo nên một thế hệ mới năng động, sáng tạo, nhạy bén trong tư duy cũng như trong cuộc sống. Muốn vậy thì phải trang bị cho các em các kỹ năng cần thiết đó là kỹ năng tự học và kỹ năng tư duy, đặc biệt là kỹ năng tư duy sáng tạo. Hiện nay giáo dục nước ta đang áp dụng rất nhiều phương pháp dạy học hiện đại, dạy học tích cực tuy nhiên vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới việc dạy và học. Một trong những việc dạy và học còn nhiều bất cập đó là việc dạy học theo kiểu “đọc-chép”, dập khuôn, máy móc làm cho học sinh không có điều kiện phát huy khả năng vốn có, trí thông minh và năng lực sáng tạo bị hạn chế. Hậu quả là sản phẩm giáo dục không đáp ứng được yêu cầu của xã hội trong thời buổi hội nhập. Môn Tin học cũng như các môn học khác ngoài việc tạo điều kiện cho học sinh chiếm lĩnh tri thức và kĩ năng Tin học còn giúp học sinh phát triển các năng lực trí tuệ chung như phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa và rèn luyện những đức tính, phẩm chất của người lao động mới như cẩn thận, chính xác, kỉ luật, kiên trì, làm việc khoa học và sáng tạo. Đặc điểm chính của môn Tin học ở nhà trường phổ thông là tính trừu tượng cao, tính logic và tính thực nghiệm. Đòi hỏi người học phải có năng lực tư duy và khả năng sáng tạo, khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề. Do đó việc nghiên cứu phát triển tư duy sáng tạo trong môn Tin học cho học sinh trung học phổ thông là rất cần thiết. Đứng trước yêu cầu đổi mới dạy học, trước thực trạng dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay, việc nghiên cứu các phương pháp dạy học tích cực vào dạy học lập trình một cách có hiệu quả là vấn đề mang tính cấp thiết. Một trong những biện pháp có thể giải quyết tốt nhiệm vụ trên là dạy học bài toán mở trong lập trình. Việc sử dụng bài toán mở trong dạy học lập trình là biện pháp quan trọng để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, đồng thời vận dụng tư duy sáng tạo vào thực tiễn đời sống. 1 Dạy học tư duy sáng tạo đang được nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu và đưa vào áp dụng ở nhiều môn học. Ở nước ta, phương pháp này chưa được nghiên cứu cụ thể và áp dụng vào việc dạy học môn Tin học. Vì vậy việc nghiên cứu và tìm cách vận dụng hiệu quả tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học môn Tin học là một nhiệm vụ quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn. Để góp một phần vào mục tiêu này, luận văn tập trung vào nghiên cứu đề tài “Dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11”. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích của luận văn là nghiên cứu và đề xuất một phương pháp tiếp cận mới trong dạy học lập trình môn Tin học ở trường phổ thông. Đó là việc dạy học bài toán mở trong dạy học lập trình nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Luận văn có nhiệm vụ làm rõ một số vấn đề sau:  Nghiên cứu các vấn đề cơ bản về tư duy, tư duy sáng tạo, khái niệm bài toán mở, vai trò của bài toán mở đối với việc phát triển tư duy sáng tạo.  Đề xuất các biện pháp thiết kế bài toán mở trong lập trình tin học ở phổ thông.  Xây dựng một số tình huống dạy học bài toán mở trong lập trình ở chương trình Tin học 11.  Hiện thực hóa các tình huống đã xây dựng qua thực nghiệm sư phạm . 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý luận:  Nghiên cứu các công trình liên quan đến: dạy học bài toán mở; xây dựng câu hỏi, bài tập mở; tư duy sáng tạo; phương pháp dạy học tư duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông.  Nghiên cứu tài liệu chuyên ngành về phương pháp dạy học Tin học, sách giáo khoa Tin học lớp 11, sách giáo viên Tin học lớp 11. Phương pháp điều tra, khảo sát:  Quan sát tiến trình dạy học và điều tra về thực trạng dạy học bài toán mở và dạy học tư duy sáng tạo ở trường phổ thông hiện nay. 2  Khảo sát trường thực nghiệm và lớp thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm sư phạm  Nghiên cứu và vận dụng các nguyên tắc thực nghiệm sư phạm như: xây dựng phiếu điều tra, chọn lớp thực nghiệm, chọn lớp đối chứng, điều tra, thu thập kết quả,…  Phương pháp phân tích kết quả điều tra và thống kê dự báo 5. Đối tượng nghiên cứu  Phương pháp dạy học chuyên ngành môn Tin học  Chuẩn kiến thức và kĩ năng trong dạy học lập trình  Dạy học bài toán mở trong lập trình, dạy học tư duy sáng tạo 6. Cấu trúc luận văn Mục lục Lời cảm ơn Phần mở đầu Danh mục bảng và hình vẽ Bảng viết tắt Sau phần “Mở đầu” trình bày lý do chọn đề tài, mục đích nghiên cứu, nhiệm vụ của đề tài, phương pháp nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu, luận văn trình bày các nội dung nghiên cứu trong 3 chương sau đây: Chương I. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Phần này trình bày các vấn đề về lịch sử của vấn đề nghiên cứu, các cơ sở tâm lí học và cơ sở giáo dục học của đề tài. Phần này cũng trình bày những khái niệm cơ bản của đề tài nghiên cứu về bài toán mở, tư duy sáng tạo. Phần cuối của chương trình bày thực trạng về dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay. Chương II. Các biện pháp thực hiện Phần này trình bày một số định hướng xây dựng và sử dụng bài toán mở trong lập trình, đồng thời đề xuất một số biện pháp thực hiện việc dạy học bài toán mở nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 thông qua nội dung dạy học lập trình. 3 Chương III. Thực nghiệm sư phạm Chương này trình bày các nội dung:  Mục đích tiến hành thực nghiệm  Nội dung tiến hành thực nghiệm  Tiến trình tổ chức thực nghiệm  Kết quả thực nghiệm và đánh giá  Một số thảo luận và đề xuất Sau 3 chương là phần kết luận và tài liệu tham khảo. 4 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận 1.1. Lịch sử của vấn đề nghiên cứu a) Lịch sử nghiên cứu về tư duy sáng tạo TDST đã được nhiều nhà giáo dục trên thế giới nghiên cứu từ lâu. Năm 1944, G.Polya đã đề cấp đến TDST thông qua việc đưa ra các chỉ dẫn giúp GV phát triển TDST cho Học sinh. [Xem tài liệu G.Polya 1997, 2010]. Năm 1962, Lowenfeld đã đề xuất các thuộc tính của sáng tạo [50] , sau đó các nhà tâm lí học sáng tạo Guildford và Torrance bổ sung các thuộc tính của sáng tạo bao gồm: tính độc đáo, tính thành thục, tính mềm dẻo, tính chi tiết và hoàn thiện, tính nhạy cảm vấn đề. Năm 1963, Osborn đưa ra phương pháp công não về sự phát triển ý tưởng theo hai giai đoạn là giai đoạn phát triển ý tưởng và giai đoạn phân tích ý tưởng [53]. Trong [47], năm 1967, Guidford cho rằng có thể khuyến khích ý tưởng theo tư duy phân kỳ. Các năm 1970 và 1985, De Bôn cho rằng có thể khuyến khích ý tưởng và tư duy theo chiều ngang thông qua phương pháp 6 chiếc mũ tư duy [43] [44]. Năm 1986, Henry Gleitman định nghĩa: “Sáng tạo, đó là năng lực tạo ra những giải pháp mới hoặc duy nhất cho một vấn đề thực tiễn và hữu ích” [48]. Năm 1987, Karen Huffman cho rằng: “người có tính sáng tạo là người tạo ra được giải pháp mới mẻ và thích hợp để giải quyết vấn đề” [49]. Năm 1990, Perkin cho rằng thuộc tính quan trọng của TDST là khả năng xem xét sự vật từ các góc nhìn khác nhau, đặc biệt từ góc nhìn mới, khác thường và mong muốn như khả năng thay đổi cách nhìn để tạo dựng lại vấn đề [54]. Năm 2005, Langrehr đưa ra thang nhân cách, xác định kiểu nhân cách ảnh hưởng đến khả năng sáng tạo, “những người có kiểu nhân cách trực giác – mở sẽ có tiềm năng sáng tạo lớn” [45]. Tại Việt Nam, việc nghiên cứu về phát triển TDST cho học sinh cũng đang được chú ý. Theo Nguyễn Cảnh Toàn khẳng định: “một trong rất nhiều cách để rèn luyện nếp TDST là tập cho Học sinh quen nhìn một khái niệm dưới nhiều góc độ khác nhau” [40]. Tác giả Hoàng Chúng đã nghiên cứu vấn đề rèn luyện cho Học 5 sinh các thao tác tư duy cơ bản: khái quát hóa, đặc biệt hóa, tương tự hóa thông qua việc giải toán và sáng tạo các bài toán mới [5]. Để rèn luyện TDST, cần rèn luyện khả năng phân tích vấn đề một cách toàn diện: “Phân tích các khai niệm, bài toán, kết quả đã biết dưới nhiều khía cạnh khác nhau, từ đó khái quát hóa hoặc xét vấn đề tương tự theo nhiều cách khác nhau. Tìm nhiều lời giải khác nhau của một bài toán, khai thác các lời giải đó để giải các bài toán tương tự hoặc tổng quát hơn hoặc đề xuất bài toán mới”, Năm 1995, tác giả Tôn Thân đã đưa ra một trong những phương hướng chủ yếu bồi dưỡng một số yếu tố của TDST, trong đó có sử dụng bài tập mở [37]. Tuy nhiên, tác giả Tôn Thân nghiên cứu bài tập mở và áp dụng cho đối tượng là Học sinh khá giỏi ở trường THCS trong bộ môn Toán. Năm 1995, tác giả Trần Luận đã đưa ra một số định hướng dạy học phát triển năng lực sáng tạo của Học sinh trên cơ sở vận dụng tư tưởng của G.Polya, tác giả cũng nghiên cứu và áp dụng chođối tượng Học sinh khá giỏi [23]. Năm 2010, tác giả Chu Cẩm Thơ đưa ra một số biện pháp kích thích tư duy của học sinh trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông [36]. Các tác giả nghiên cứu về khái niệm TDST, đưa ra nhiều biện pháp nhằm hình thành và phát triển TDST cho Học sinh. Tuy nhiên chưa có công trình nghiên cứu nào về việc phát triển TDST trong dạy học lập trình thông qua bài toán mở. b) Lịch sử nghiên cứu về bài toán mở Các công trình nghiên cứu về bài toán mở tập trung nghiên cứu về khái niệm bài toán mở và một số vai trò của nó. Trong [20], Butts định nghĩa bài toán mở như sau: “một bài toán không có một chiến lược cho cách giải quyết vấn đề được đưa ra”. Theo [51], một bài toán kết thúc mở cần nêu được một số đặc điểm sau: + Tạo cơ hội cho Học sinh thể hiện sự nắm vững kiến thức, sao cho tất cả Học sinh đều có khả năng tìm được câu trả lời. + Đưa ra những thách thức đối với quá trình tư duy và suy luận của Học sinh + Cho phép Học sinh áp dụng nhiều cách tiếp cận và chiến lược khác nhau để đi đến lời giải bài toán 6 Ở Việt Nam, tác giả Phạm Văn Hoàn là một trong những người đầu tiên nghiên cứu về bài toán mở và đã đưa vào bộ SGK cấp 1. Đó là những bài toán phát biểu ngắn gọn mà muốn giải chúng, học sinh phải vận dụng các thao tác mò mẫm, dự đoán và thử nghiệm. Tác giả Tôn Thân [37] đưa ra khái niệm bài tập mở và sử dụng bài tập mở nhằm phát triển TDST cho Học sinh. Công trình của Tôn Thân không hoàn toàn tập trùng vào việc khai thác các ứng dụng của bài tập mở mà chỉ sử dụng bài tập mở là một trong nhiều dạng bài tập nhằm phát triển TDST cho học sinh THCS. Theo Tôn Thân, để tạo ra các bài toán mở góp phần bồi dưỡng TDST cho Học sinh, GV có thể khai thác các bài toán trong sách giáo khoa, biến đổi chúng theo cách cách sau: Cách 1: Thay việc tìm một kết quả bằng việc tìm nhiều kết quả có thể có. Cách 2: Thay việc tìm một kết quả cho sẵn bằng yêu cầu đoán nhận kết quả hoặc tìm thêm các kết quả khác có thể có. Cách 3: Bổ sung thêm dữ kiện, câu hỏi với yêu cầu tìm các kết quả có thể có. Như đã trình bày ở trên, các công trình nghiên cứu về bài toán mở mới chỉ tập trung vào bàn về khái niệm, vai trò của bài toán mở. Đối với việc dạy Tin học, chưa có công trình đi sâu nghiên cứu về việc làm thế nào để sáng tạo bài toán mở và áp dụng dạy bài toán mở vào việc dạy học lập trình. 1.2. Cơ sở tâm lý học Trong mọi hoạt động, vấn đề tâm lý của chủ thể hoạt động hết sức quan trọng và cần thiết. Trong khoa học nghiên cứu nếu tâm lý không tốt có thể dẫn đến kết quả nghiên cứu không chính xác, hiệu quả giảm. Trong các hoạt động thể chất cũng vậy, nếu tâm lý không tốt sẽ chi phối tất cả các mặt và dẫn kết quả hoạt động không tốt. Trong giáo dục thì tâm lý học càng có ý nghĩa hơn, ngay khi những buổi đầu trẻ đến trường, nếu khiến tâm lý trẻ không tốt hoặc làm trẻ sợ sẽ khiến trẻ không muốn đến trường nữa. Hơn nửa tâm lý sẽ giúp người học cảm thấy phấn khích, thích thú, tư duy sáng tạo hơn nếu được người dạy quan tâm, dìu dắt từng nấc thang. Tâm lý học cho thấy sự khác biệt trong tiếp cận dạy học định hướng người dạy và tiếp cận dạy học theo định hướng người học. Dạy học định hướng người học sẽ 7 giúp người học xác định vấn đề có thực trong cuộc sống, tìm kiếm tài liệu, nguồn lực để giải quyết vấn đề, người thầy chỉ đóng vai trò hướng dẫn, giúp đỡ nhằm huy động sự cố gắng, điều chỉnh hoạt động và người học trở thành chủ thể trong quá trình nhận thức. Vì vậy, trong quá trình dạy học người GV cần phải thiết kế bài giảng cũng như trang bị những kiến thức nhằm phát huy tối đa sự sáng tạo của người học trong mọi tình huống, mọi cấp độ. Mục tiêu của tâm lý học, giáo dục là xác định cơ sở tâm lý học của hoạt động dạy học và giáo dục, nói cách khác là cơ sở lý luận về tâm lý cho hoạt động dạy học và giáo dục. Do vậy để góp phần thúc đẩy sự phát triển tư duy sáng tạo trong quá trình học của người học cần quan tâm đến các cơ sở tâm lý học sau: lý thuyết hành vi, lý thuyết nhận thức và lý thuyết kiến tạo. Đây là ba lý thuyết của khoa học tâm lý. 1.2.1. Lý thuyết hành vi Lý thuyết hành vi với quan điểm là nghiên cứu hành vi cá thể, những thứ có thể quan sát được trên cơ sở công thức cổ điển: Kích thích, phản ứng. thuyết hành vi quan niệm học tập là tác động qua lại giữa kích thích và phản ứng nhằm thay đổi và điều chỉnh hành vi của chủ thể vào mối liên hệ giữa hành vi và hệ quả của nó. Thuyết hành vi được xem là hành động lặp đi lặp lại nhiều lần từ đó tạo ra vết lằn trên bán cầu đại não sẽ giúp người học nhớ nhanh, nhớ lâu để vận dụng giải quyết vấn đề khác giống hoặc tương tự hay là cơ sở cho sự sáng tạo khác. Dựa trên lý thuyết phản xạ của Pavlov, năm 1913 nhà tâm lí học Waston đã xây dựng lý thuyết hành vi giải thích cơ chế tâm lí học của việc học tập. Thorndike, Skinner và nhiều tác giả khác đã tiếp tục phát triển những mô hình khác nhau của thuyết hành vi. Thuyết hành vi cho rằng học tập là một quá trình đơn giản mà trong đó những mối liên hệ phức tạp sẽ được làm cho dễ hiểu và rõ ràng thông qua các bước học tập nhỏ được sắp xếp một cách hợp lí. Thông qua những kích thích về nội dung, phương pháp dạy học, người học có những phản ứng tạo ra những hành vi học tập và qua đó thay đổi hành vi của mình. 8 Vì vậy quá trình học tập được hiểu là quá trình thay đổi hành vi. Hiệu quả của nó có thể thấy rõ khi luyện tập cũng như khi học tập các quá trình tâm lí vận động và nhận thức đơn giản (nhất là khi vấn đề chỉ là nắm vững những quá trình đó). Có nhiều mô hình khác nhau của thuyết hành vi, có thể nêu một số quan niệm cơ bản của thuyết hành vi như sau: - Các lý thuyết hành vi giới hạn việc nghiên cứu cơ chế học tập qua các hành vi ở bên ngoài có thể quan sát khách quan bằng thực nghiệm. - Thuyết hành vi không quan tâm đế các quá trình tâm lí chủ quan bên trong của học sinh như tri giác, cảm giác, tư duy, ý thức, vì cho rằng những yêu tố này không thể quan sát khách quan được. Bộ não được coi như là một “hộp đen” không quan sát được. Thuyết hành vi thuộc về lí thuyết định hướng khách thể, nhấn mạnh tính khách quan của tri thức. - Thuyết hành vi cổ điển (Waston): Học tập là tác động qua lại giữa kích thích và phản ứng (S – R ), nhằm thay đổi hành vi. Vì vậy, trong dạy học cần tạo ra những kích thích nhằm tạo ra hưng phấn từ đó có các phản ứng học tập và thông qua đó thay đổi hành vi. - Thuyết hành vi Skinner: Khác với thuyết hành vi cổ điển, Skinner không chỉ quan tâm đến mối quan hệ giữa kích thích và phản ứng mà đặc biệt nhấn mạnh mối quan hệ giữa hành vi và hệ quả của chúng (S – R – C). Chẳng hạn khi người học làm đúng thì được thưởng, làm sai thì bị trách phạt. những hệ quả của hành vi này có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hành vi học tập của người học. Thuyết hành vi Skinner dựa trên thí nghiệm nổi tiếng của ông, còn được gọi là hộp Skinner (Skinner box): Một con chuột sẽ tự động được thưởng trong một hộp Skinner một viên thức ăn, nếu nó ấn hai phím 1.2.2. Lý thuyết nhận thức Thuyết nhận thức ra đời vào những năm 1920, được nhiều nhà tâm lí học nghiên cứu và phát triển mạnh trong nửa sau của thế kỷ XX. Đại diện lớn của thuyết này là nhà tâm lí học lỗi lạc người Áo Jeans Piaget. Thuyết nhận thức nhấn mạnh ý 9 nghĩa của các cấu trúc nhận thức đối với sự học tập và thừa nhận tính khách quan của tri thức đồng thời nhấn mạnh vai trò của chủ thể nhận thức. Mặc dù có nhiều mô hình lí thuyết nhận thức khác và xu hướng khác nhau nhưng đều xuất phát từ những quan niệm cơ bản sau [43,tr.29]. Thứ nhất, các lí thuyết nhận thức nghiên cứu quá trình nhận thức bên trong với tư cách là một quá trình xử lý thông tin. Bộ não xử lí các thông tin tương tự như một hệ thống kỹ thuật. Thứ hai, quá trình nhận thức là quá trình có cấu trúc và có ảnh hưởng quyết định đến hành vi. Con người tiếp thu các thông tin bên ngoài, xử lí và đánh giá chúng, từ đó quyết định các hành vi ứng xử. Thứ ba, trung tâm của quá trình nhận thức là các hoạt động trí tuệ như nhận biết, phân tích và hệ thống hóa các sự kiện và các hiện tượng, nhớ lại những kiến thức đã học, giải quyết vấn đề và phát triển, hình thành các ý tưởng mới. Thứ tư, cấu trúc nhận thức của con người không phải bẩm sinh mà hình thành qua kinh nghiệm của bản thân, do đó mỗi người sẽ có một cấu trúc nhận thức riêng, muốn có sự thay đổi đối với một người thì cần có tác động phù hợp nhằm thay đổi nhận thức của người đó. Cuối cùng là con người có thể tự điều chỉnh quá trình nhận thức như tự đặt mục đích, xây dựng kế hoạch và thực hiện. Trong đó có thể tự quan sát, tự đánh giá và tự hưng phấn, không cần kích thích từ bên ngoài. Theo thuyết nhận thức quá trình học tập có thể coi là quá trình giải quyết vấn đề và mục đích của dạy học là tạo ra những khả năng để người học hiểu thế giới thực tiễn (kiến thức khách quan). Do đó để đạt được các mục tiêu học tập, không chỉ kết quả học tập mà quá trình học tập và quá trình tư duy đều đóng vai trò rất quan trọng. Nhiệm vụ của người dạy là tạo ra môi trường học tập thuận lợi, thường xuyên khuyến khích các quá trình tư duy tích cực. Môi trường học tập có thể là các tình huống, các sự kiện phát sinh từ thực tiễn, từ sự quan sát trực tiếp, từ những liên hệ của bài học… và phải tạo được cơ hội để người học phát triển các kĩ năng trình bày, phân tích thông tin, vận dụng tri thức của mình nhằm giải quyết vấn đề và có 10 phương pháp học tập hiệu quả. Trong quá trình học tập, nhiệm vụ giải quyết vấn đề từ các bài toán, tình huống đưa ra có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tư duy. Các quá trình tư duy được thực hiện không chỉ thông qua các vấn đề nhỏ, đưa ra một cách tuyến tính mà còn thông qua các nội dung học tập phức hợp để người học hoạt động và thực hiện quá trình học tập của mình một cách hiệu quả nhất. Các phương pháp học tập có vai trò quan trọng trong quá trình học tập của người học. Các phương pháp học tập bao gồm tất cả các cách thức làm việc và tư duy mà người học sử dụng để tổ chức và thực hiện quá trình học tập của mình một cách hiệu quả nhất. Ngoài ra không thể phủ nhận việc học tập thực hiện theo nhóm cũng có vai trò rất quan trọng bởi nó giúp tăng cường những khả năng về mặt xã hội, thông qua cộng tác làm việc trong một nhiệm vụ học tập người học có thể phát triển tính tự lực, sáng tạo cũng như khả năng xã hội, năng lực giao tiếp, đặc biệt là khả năng cộng tác làm việc, tinh thần đoàn kết của cả nhóm.Trong quá trình dạy học giáo viên cần nghiên cứu kĩ lưỡng nội dung bài học và phải có sự kết hợp thích hợp giữa những nội dung do giáo viên truyền đạt với những nhiệm vụ tự lực chiếm lĩnh và vận dụng tri thức của người học. Bộ não là hệ thống xử lí thông tin Đầu vào Đầu ra Phản hồi được mô hình hóa Hình 1.2.1 Mô hình học tập theo thuyết nhận thức Thuyết nhận thức cho rằng, quá trình nhận thức có cấu trúc và ảnh hường đến hành vi mà trung tâm của nó là các hoạt động trí tuệ. Từ các hình ảnh, phương pháp được vận dụng, sử dụng mô hình trực quan, bài toán thực tế từ đó nâng lên mức vận dụng sáng tạo. 11 1.2.3. Lý thuyết kiến tạo Thuyết kiến tạo theo quan điểm cái mới xây dựng trên cơ sở cái đã có, từ đó cung cấp cho người học những cái rất cơ bản, sau đó hướng dẫn cho người học từ cái đã biết hướng đến kiến thức mới. Thuyết kiến tạo nhấn mạnh tri thức mang tính chủ quan, nó được xuất hiện thông qua việc chủ thể nhận thức, tự cấu trúc vào hệ thống bên trong tri thức đã có của mình. Học không chỉ là khám phá mà còn là sự giải thích cấu trúc mới của tri thức. Lý thuyết kiến tạo là lý thuyết dạy học dựa trên việc nghiên cứu quá trình học tập của con người từ đó hình thành quan điểm dạy học phù hợp với cơ chế học tập đó. Vì vậy lý thuyết kiến tạo coi trọng vai trò tích cực và chủ động của người học để tạo nên nhận thức cho bản thân bởi nhận thức là một quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan cho người học và tri thức được kiến tạo một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức. Từ đó giúp người học tư duy sáng tạo với công việc của mình. Môi trường xã hội đòi hỏi mọi người nói chung và người học nói riêng, đặc biệt là trong quá trình học lập trình phải có khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề mới. Việc tìm kiếm các phương pháp nhằm tích cực hóa quá trình nhận thức, tăng cường tính chủ động, tư duy sáng tạo của người học đòi hỏi người dạy phải xây dựng chương trình, lựa chọn nội dung, phương pháp, phương tiện phù hợp để người học nâng cao hứng thú, tích cực hóa, tư duy sáng tạo trong học tập. Nhờ đó chiếm lĩnh khoa học, công nghệ [19]. Trong thế kỷ thứ XX lí thuyết kiến tạo nhận thức của J.Piaget (1896 – 1980) là cơ sở tâm lí học của nhiều hệ thống dạy học, đặc biệt là dạy học phổ thông. Có thể nêu vắn tắt các luận điểm chính của Thuyết kiến tạo nhận thức như sau: Thứ nhất, học tập là quá trình cá nhân hình thành các tri thức cho mình. Tri thức gồm hai loại: tri thức về thuộc tính vật lí, thu được bằng các hành động trực tiếp với các sự vật và tri thức về tư duy, quan hệ toán, logic thu được qua sự tương tác với người khác trong các quan hệ xã hội. Đó là quá trình cá nhân tổ chức các hành động tìm tòi, khám phá thế giới bên ngoài và cấu tạo lại chúng dưới dạng sơ đồ (cấu trúc) nhận thức. Sơ đồ nhận thức được hình thành từ các hành động bên ngoài và được nhập tâm. Sơ đồ có bản chất thao tác và được trẻ em xây dựng lên 12 bằng chính hành động của mình. Phát triển hệ thống các sơ đồ chính là sự phát triển nhận thức thông qua các giản đồ cảm giác và vận động (tương ứng với trẻ em từ 0 đến 2 tuổi), tiếp theo là cấu trúc tiền thao tác (các hình ảnh tinh thần, hình ảnh biểu trưng, kí hiệu và biểu tượng – ứng với thời kì từ 2 đến 7 tuổi), sau đó là cấu trúc thao tác cụ thể (ứng với thời kì từ 7 đến 11, 12 tuổi) và cuối cùng là cấu trúc thao tác hình thức (ứng với thời kì từ 12 tuổi trở đi). Trong đó thao tác là hành động có tính rút gọn và đối tượng của nó không phải là những sự vật có thực, mà là những hình ảnh, biểu tượng, kí hiệu; nó có tính chất thuận nghịch: bảo tồn và liên kết. Các thao tác được cấu trúc thành hệ thống nhất định, cấu trúc thao tác nhận thức không có sẵn trong đầu đứa trẻ, cũng không không nằm trong đối tượng khách quan, mà nằm ngay trong mối tác động qua lại giữa chủ thể với đối tượng, thông qua hành động. Tức là đứa trẻ phải tự xây dựng cấu trúc nhận thức mình thông qua các hành động thực tiễn bên ngoài [44,tr.57]. Thứ hai, dưới dạng chung nhất, cấu trúc nhận thức có chức năng tạo ra sự thích ứng của cá thể với các kích thích của môi trường. Cấu trúc nhận thức được hình thành theo cơ chế đồng hóa và điều ứng. Đồng hóa là chủ thể tái lập lại một số đặc điểm của khách thể được nhận thức, đưa chúng vào trong các sơ đồ đã có. Điều ứng là quá trình tái lập những đặc điểm của khách thể vào cái đã có, qua đó biến đổi cấu trúc đã có, tạo ra cấu trúc mới. Như vậy có thể nói sự phát triển nhận thức bao gồm ba quá trình cơ bản: đồng hóa, điều ứng và sự cân bằng. Đồng hóa là một phần của sự thích nghi, là cơ chế giữ gìn cái đã biết và cho phép người học vận dụng những cái đã biết để giải quyết tình huống mới. Còn sự điều ứng thì chỉ thực sự xuất hiện khi những gì đã học không đủ để giải quyết các tình huống mới. Để giải quyết các tình huống này, người học có thể điều chỉnh, thậm chí là bác bỏ các nhận thức, quan niệm cũ. Cân bằng là sự điều chỉnh của chủ thể giữa hai quá trình đồng hóa và điều ứng. Như vậy đồng hóa không làm thay đổi nhận thức mà chỉ mở rộng cái đã biết, còn điều ứng làm thay đổi nhận thức và khi một HS tiếp xúc với một thông tin mới, sự mất cân bằng sẽ bắt đầu xuất hiện cho tới khi có sự thích nghi với thông tin mới và khi đó sẽ có sự cân bằng [44,tr.58]. 13 Thứ ba, quá trình phát triển nhận thức phụ thuộc trước hết vào sự trưởng thành và chín muồi các chức năng sinh lí và thần kinh của trẻ em; vào sự luyện tập và kinh nghiệm thu được thông qua hành động với đối tượng; vào sự tương tác của các yếu tố xã hội và vào tính chủ thể và sự phối hợp chung của hành động. Chính yếu tố chủ thể làm cho các yếu tố trên không tác động riêng rẽ, rời rạc, mà chúng được kết hợp với nhau trong một thể thống nhất trong quá trình phát triển của học sinh [44,tr.59]. Như vậy sự học phải là quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống thông qua sự đồng hóa và điều ứng. 1.3. Cơ sở giáo dục học Giáo dục là một quá trình (có mở đầu, diễn biến, kết thúc) hay được hiểu là một hoạt động (chủ thể và đối tượng hoạt động). Kết quả của quá trình giáo dục hay của hoạt động giáo dục trước hết là sự biến đổi nhân cách của người được giáo dục. Như vậy thì mục đích giáo dục là sự dự kiến trước kết quả của hoạt động giáo dục. Kết quả của hoạt động giáo dục chính là nhân cách của người học được giáo dục. Vì vậy có thể hiểu mục đích giáo dục là mô hình nhân cách của con người (người học) mà giáo dục cần đào tạo nhằm đáp ứng yêu cầu của xã hội trong một giai đoạn lịch sử cụ thể. Mục tiêu đào tạo của nhà trường phổ thông Việt Nam hiện nay là hình thành những cở sở ban đầu và trọng yếu của con người mới phát triển toàn diện phù hợp với yêu cầu và điều kiện, hoàn cảnh của đất nước [19]. Giáo dục học là nền tảng dạy học của các môn học nói chung và môn Tin học nói riêng. Do đó, PPDH Tin học phải chịu sự chi phối của các nguyên tắc nói chung cũng như phải vận dụng những kết quả nghiên cứu của giáo dục ở nước ta và trên thế giới để xác định mục tiêu và tìm ra PPDH theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS. Luật giáo dục nước ta [61,chương II, mục 2, điều 27.1] quy định: “Mục tiêu của GDPT là giúp HS phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và 14