Phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật trong dạy học kĩ thuật, công nghệ

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1075.2015-0256 Educational Sci., 2015, Vol. 60, No. 8D, pp. 63-71 This paper is available online at PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC KĨ THUẬT TRONG DẠY HỌC KĨ THUẬT, CÔNG NGHỆ Ngô Văn Hoan Khoa Sư phạm Kĩ thuật, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt. Năng lực, năng lực nhận thức, phương pháp nhận thức đã được nghiên cứu khá nhiều. Tuy nhiên, vấn đề nhận thức kĩ thuật, công nghệ và năng lực nhận thức kĩ thuật là một trong những vấn đề trung tâm của tâm lí học kĩ thuật và lí luận dạy học kĩ thuật thì chưa được nghiên cứu một cách hệ thống, đó là vấn đề đang tiếp diễn. Nghiên cứu này đóng góp một quan niệm về bản chất của năng lực kĩ thuật, năng lực nhận thức kĩ thuật và phương pháp phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật trong dạy học kĩ thuật, công nghệ. Từ khóa: Năng lực, nhận thức, năng lực kĩ thuật, năng lực nhận thức kĩ thuật, tư duy kĩ thuật. 1. Mở đầu Nhận thức thế giới và cải tạo thế giới phục vụ cho con người là vấn đề trung tâm của loài người. Sự nảy sinh, phát triển nhận thức, phương pháp nhận thức khoa học, và năng lực nhận thức của con người là những vấn đề đã được nghiên cứu, tiếp tục nghiên cứu để dần hoàn thiện hơn tri thức của mình về thế giới hiện thực khách quan. Lí luận nhận thức chỉ ra rằng hiện thực, thế giới vật chất tồn tại khách quan và độc lập với cảm giác, tư duy, ý thức của con người. Mọi sự vật, hiện tượng đã, đang và sẽ được loài người nhận thức được bản chất của nó. Thực tiễn là cơ sở chủ yếu, là động lực, là mục đích, là tiêu chuẩn chân lí kiểm chứng hoạt động nhận thức. Nhận thức là quá trình con người phản ánh một cách biện chứng, sinh động, sáng tạo thế giới khách quan trên cơ sở thực tiễn lịch sử - xã hội. Thế giới hiện thực vô cùng đa dạng, bao gồm thế giới tự nhiên và thế giới do con người tạo ra bằng lao động, dựa trên khoa học, kĩ thuật (KT), công nghệ. Vấn đề nhận thức khoa học, KT, công nghệ và năng lực nhận thức khoa học, KT, công nghệ là vấn đề đang được tiếp tục nghiên cứu. Hoạt động nhận thức KT, công nghệ phụ thuộc vào đối tượng nhận thức – đó là KT, công nghệ. Bản thân KT, công nghệ (ngoài những đặc điểm chung với khoa học) có những đặc điểm riêng, vì vậy hoạt động nhận thức KT, công nghệ cũng cần được nghiên cứu, làm rõ bản chất, phương pháp. Tuy nhiên, vấn đề Năng lực nhận thức kĩ thuật (NLNT KT), công nghệ mới chỉ được một số tác giả đề cập trong các nghiên cứu liên quan như: L.X. Vưgốtxki [15], B.M. Chếplốp [3], N.X. Lâytex [13]; X.M.Va-xi-lây-xki, I.X.Ia-ki-man-xkai-a, P.M.Ia-cốp-xơn, N.P.Lin-cô-va, X.K.Xmiếcnốp, V.I. Đưmerơxki, A.N.Nhết-sa-ép [2, 5, 9], T.V.Ku-đri-a-sép [1, 11]; X.R.Miculinxki, B.X.Griaznôp, V.X.Biblerơ [12]; A.G.Kôvaliôp, Vec-non [2, 6, 9]. Các Ngày nhận bài: 14/5/2015. Ngày nhận đăng: 21/10/2015. Liên hệ: Ngô Văn Hoan, e-mail: ngovanhoan@hnue.edu.vn 63 Ngô Văn Hoan nghiên cứu trên chủ yếu phân tích các yếu tố cấu thành năng lực, năng lực kĩ thuật (NLKT), năng lực nhận thức theo tiếp cận cấu trúc, chưa thấy được hệ thống tổng thể, toàn diện về NLKT. Tiếp cận hệ thống, nghiên cứu này tập trung xác định bản chất, đặc điểm, sự phát triển Năng lực nhận thức KT và phương pháp phát triển nó trong dạy học KT, công nghệ. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Quan niệm về năng lực, năng lực kĩ thuật, phát triển năng lực - Năng lực được nhiều tác giả nghiên cứu, trong đó có các tác giả phương Tây như A. Binet (1875-1911), E. Durkhiem (1858-1917), J.B. Watson (1870-1958) [5],. . . và các tác giả theo trường phái Các-Mác, Ph.Ăng-ghen như: L.X. Vưgốtxki [15], B.M. Chếplốp, A.A. Xmiếcnốp, A.N. Lêônchiép, Platônốp [3], A.G. Kôvaliốp [2, 6], N.X. Lâytex [13], P.A. Ruđich (1986) [14], Phạm Minh Hạc [4], Bùi Văn Huệ [6],... Trên cơ sở phân tích, tổng hợp và khái quát hóa một số luận điểm khoa học của các tác giả, nghiên cứu này quan niệm năng lực là: Năng lực là tổ hợp những thuộc tính tâm lí, sinh lí của cá nhân; được hình thành trong hoạt động, biểu hiện bằng hoạt động, được đánh giá qua hành động; chi phối chất lượng và hiệu quả của hoạt động. - NLKT là năng lực chuyên biệt, năng lực cốt lõi của người lao động KT, có quan hệ mật thiết, hữu cơ với năng lực chung và các năng lực khác của con người. NLKT được nhiều tác giả nghiên cứu với các tiếp cận khác nhau như: X.M.Va-xi-lây-xki, I.X.Ia-ki-man-xkai-a, P.M.Ia-cốp-xơn [2, 5, 9]; B.P.Lô-mốp, T.V.Ku-đri-a-sép [1, 11]; N.P.Lin-cô-va, X.K.Xmiếcnốp, V.I. Đưmerơxki, I.X.Iakimanxkaia, A.N. Nhết-sa-ép, tổ Tâm lí học lao động (Viện Khoa học Giáo dục), Phạm Tất Dong [2, 5, 9]; A.G.Kôvaliôp, Vec-non [2, 6, 9]; X.R.Miculinxki, B.X.Griaznôp, V.X.Biblerơ [12], . . . Các luận điểm khoa học về NLKT của các tác giả phong phú, đa chiều, là cơ sở để nghiên cứu này bổ sung, phát triển, đi đến khái quát khái niệm NLKT: NLKT là tổ hợp độc đáo những thuộc tính tâm lí, sinh lí của cá nhân, bao gồm một hệ thống tri thức khoa học – KT – công nghệ, kĩ năng nghề nghiệp, thái độ và phương thức, phương pháp sử dụng chúng; NLKT được hình thành trong hoạt động, biểu hiện bằng hoạt động, được đánh giá qua hành động; chi phối chất lượng và hiệu quả của hoạt động KT. - Phát triển năng lực trong nghiên cứu này được quan niệm như sau: (1) Phát triển năng lực là quá trình gia tăng tri thức, kĩ năng với phương pháp hoạt động sáng tạo, thái độ tích cực, chủ động đến độ thay đổi về chất, tạo ra những cấu trúc tâm lí mới của cá nhân, làm cho việc nhận thức, hành động, giải quyết vấn đề diễn ra với chất lượng, hiệu quả cao và sáng tạo hơn. (2) Phát triển năng lực là hệ thống các hoạt động giáo dục và dạy học, tác động vào các thành tố của cấu trúc năng lực, phù hợp với quy luật vận động, tương tác, pháp triển của chúng, tạo ra sự biến đổi về chất và làm gia tăng chức năng hợp trội của các năng lực thành phần của năng lực cá nhân. 2.2. Về cấu trúc của năng lực kĩ thuật Nghiên cứu về cấu trúc của NLKT theo phương pháp tiếp cận hệ thống, dẫn đến xây dựng mô hình với cấu trúc vi mô và cấu trúc tổng quát. - Mô hình cấu trúc vi mô ba thành phần CHỦ ĐẠO, ĐIỂM TỰA, BỔ TRỢ của NLKT: (1) NLKT bao gồm các yếu tố liên quan đến hoạt động trí tuệ (TDKT, tư duy hệ thống KT, 64 Phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật trong dạy học Kĩ thuật, Công nghệ tưởng tượng KT) - đó là nhóm yếu tố chủ đạo, đóng vai trò quyết định. (2) NLKT bao gồm các yếu tố liên quan đến kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo KT - được gọi là nhóm yếu tố cơ sở, đóng vai trò làm điểm tựa, nền tảng. (3) NLKT bao gồm nhóm yếu tố bổ trợ, đóng vài trò thúc đẩy. Các yếu tố như động cơ hoạt động, hứng thú KT, cảm xúc, xu hướng cá nhân, trí nhớ, ý thức, tình cảm, thái độ. - Mô hình cấu trúc tổng quát bốn thành phần theo CHỨC NĂNG của NLKT: nhận thức, hành động, phát hiện và giải quyết vấn đề, sáng tạo: Mô hình cấu trúc vi mô tập trung vào phân tích các yếu tố cấu thành NLKT, tuy nhiên hạn chế bởi chưa xác định rõ các chức năng của toàn thể hệ thống NLKT. Đây là những mặt biểu hiện ra bên ngoài của NLKT, chức năng quan trọng trong sự tổ hợp thành hoạt động KT. Trên cơ sở phân tích cái chung, cái cốt lõi trong các năng lực chung, năng lực chuyên biệt của con người, có thể xác định bốn năng lực cốt lõi của toàn thể các năng lực đó là: năng lực nhận thức; năng lực hành động; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề; năng lực sáng tạo. Bốn năng lực này là cốt lõi, chúng có mặt trong tất cả các năng lực chung, năng lực riêng hay năng lực chuyên biệt. Đặc biệt, trong dạy học, nếu xác định được bản chất, biểu hiện và quy luật phát triển của những năng lực này thì sẽ xây dựng được các phương pháp, biện pháp và KT dạy học tương ứng, phù hợp với từng loại năng lực. Theo đó, có thể xác định NLKT gồm có bốn năng lực hợp thành là: năng lực nhận thức KT; năng lực hành động KT; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề KT; và năng lực sáng tạo KT. Năng lực nhận thức KT đưa chủ thể đến sự thông hiểu KT; năng lực hành động KT đưa chủ thể đến có kĩ năng, kĩ xảo; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề KT đưa chủ thể đến sự thành thạo, thích ứng, di chuyển được các kĩ năng; năng lực sáng tạo KT đưa chủ thể đến với việc tạo ra cái mới, có giá trị, có ý nghĩa như phương pháp mới, nguyên lí mới, cách làm mới, vật liệu và đối tượng KT mới. Năng lực Nhận thức KT −→ Năng lực Hành động KT −→ Năng lực PH& GQVĐ KT −→ Năng lực Sáng tạo KT ↓ ↓ ↓ ↓ Thông hiều KT −→ Kĩ năng KT −→ Thành thạo, di chuyển KN, KX −→ Phương pháp, đối tượng mới Quan hệ tuyến tính trong cấu trúc tổng quát của NLKT 2.3. Phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật a) Tri thức khoa học - Nhận thức khoa học mang tính khách quan, tính hệ thống, tính thực tiễn, tính sáng tạo ra tri thức khoa học mới, phương pháp, phương tiện và ngôn ngữ khoa học mới. - Tri thức là kết quả của các quá trình nhận thức của con người về sự vật, hiện tượng, làm tái hiện trong tư tưởng con người những thuộc tính, những mối quan hệ, những quy luật vận động phát triển của đối tượng. Bất cứ một tri thức nào đó cũng có thể biểu thị bằng ba cách: Biểu thị bằng hoạt động; biểu thị bằng hình tượng, biểu tượng; biểu thị bằng ngôn ngữ hay kí hiệu. Tương ứng với ba dạng biểu hiện của tri thức như vậy có ba cách nhận thức tri thức đó là nhận thức thông qua hành động; nhận thức thông qua hình tượng, biểu tượng; nhận thức thông qua ngôn ngữ và kí hiệu. 65 Ngô Văn Hoan - Tri thức kinh nghiệm được hình thành do hoạt động hàng ngày của mỗi cá nhân, mang tính chất cảm tính trực tiếp, bề ngoài và rời rạc. Tri thức khoa học phản ánh trình độ cao của con người đi sâu nhận thức đối tượng nhằm vạch ra bản chất của đối tượng. Tri thức khoa học được hình thành từ tri thức kinh nghiệm và tri thức lí luận. Tri thức lí luận là kết quả của sự khái quát hóa những tri thức kinh nghiệm để xây dựng các hệ thống lí luận phản ánh những mối liên hệ tất yếu, cơ bản của sự vật, hiện tượng hay lớp sự vật hiện tượng. - Khái niệm là hình thức cơ bản của tư duy, phản ánh những thuộc tính chung, bản chất của sự vật, hiện tượng, quá trình hiện thực. Khái niệm là sản phẩm, kết quả của quá trình nhận thức, đi từ thấp đến cao, từ hiện tượng đến bản chất, từ bản chất ít sâu sắc đến bản chất sâu sắc hơn. Khái niệm có đặc điểm trừu tượng và khái quát cao. Khái niệm luôn luôn vận động phát triển, không phải tĩnh tại hay tuyệt đối. Mỗi một khoa học đều sử dụng một hệ thống các khái niệm phản ánh những đối tượng, tri thức và các quy luật của khoa học đó. Việc hình thành các khái niệm là quá trình phức tạp, trong đó phải sử dụng các phương pháp pháp nhận thức như so sánh, phân tích và tổng hợp, trừu tượng hóa, lí tưởng hóa, khái quát hóa. Như vậy, tính tích cực và tính sáng tạo của tư duy thể hiện ra trong quá trình hình thành khái niệm. - Khái niệm thông thường (kinh nghiệm, chưa được định nghĩa bằng phương pháp khoa học) hình thành trong cuộc sống xã hội, kinh nghiệm cá nhân. Khái niệm khoa học được lĩnh hội và phát triển thành hệ thống theo con đường dạy học. Khác nhau của hai loại khái niệm trên không phải là nội dung khách quan của chúng, mà ở phương pháp và con đường, điều kiện tiếp thu, hình thành và phát triển. Theo L.X.Vưgốtxki [3 , 10, 15], khái niệm khoa học phát triển theo con đường ngược lại sự phát triển của các khái niệm thông thường. Các khái niệm thông thường phát triển từ dưới lên, từ các thuộc tính thấp, sơ giản lên các thuộc tính cao hơn, còn các khái niệm khoa học được phát triển từ trên xuống, từ các thuộc tính phức tạp, cao hơn xuống các thuộc tính sơ đẳng, thấp hơn. Việc hình thành khái niệm khoa học đòi hỏi loại hoạt động tư duy hoàn toàn khác – đó là các hành động tư duy có vận động riêng trong hệ thống các khái niệm, dựa vào sự khái quát của các khái quát đã có trước đó, một sự khái quát gắn bó với việc sử dụng các khái niệm có trước đó một cách có ý thức hơn, có chủ ý hơn. Sự hình thành và phát triển khái niệm khoa học dựa vào suy nghĩ có tính chất phát minh, đi trước, kéo theo sự phát triển. - Tri thức KT là sự phản ánh trong đầu óc con người những về sự vật, hiện tượng, nguyên lí, tính chất, đặc điểm, các mối liên hệ, các quy luật, quá trình công nghệ, và phương thức hoạt động của con người (nhận thức, vận dụng, sáng tạo). Nếu chỉ biết tên gọi của sự vật, hiện tượng và hiểu biết thông thường về chúng thì chưa phải là nắm được khái niệm về sự vật hiện tượng đó. Mà cần phải hiểu những thuộc tính và mối quan hệ giữa các thuộc tính, dấu hiệu chung, bản chất về sự vật, hiện tượng KT, ẩn dưới cái tên đó, nghĩa là hiểu được nội hàm của khái niệm. Trong dạy học KT, công nghệ việc hình thành tri thức KT đồng thời và là cơ sở để phát triển TDKT, tư duy hệ thống KT, tưởng tượng KT – đó là yếu tố chủ đạo để hình thành và phát triển NLKT nói chung và NLNT KT nói riêng. b) Hệ thống tri thức kĩ thuật, công nghệ phổ thông Vấn đề phân loại khoa học, phân loại tri thức khoa học là vấn đề rất phức tạp, chưa có sự thống nhất. Xét về mặt thể hiện của tri thức có thể phân chia thành ba loại: tri thức trong hành động (tư duy hành động); tri thức trong hình ảnh, biểu tượng (tư duy trực quan hình tượng); tri thức lí luận trong khái niệm khoa học (tư duy lí luận). Trong KT, công nghệ cả ba loại tri thức, hình thức tư duy tương ứng đều rất phổ biến, và có con đường hình thành, phát triển riêng, đặc trưng cho mỗi loại. Xét theo bình diện khác, có thể phân chia KT, công nghệ với ba phạm trù lớn là Năng lượng, Vật liệu, Thông tin. Ứng với ba phạm trù trên là các nguyên lí, quá trình, giải pháp KT, công nghệ trong các khâu: Sản xuất (tạo ra); truyền và biến đổi (xử lí); Lưu trữ. 66 Phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật trong dạy học Kĩ thuật, Công nghệ Xét theo đặc điểm của tri thức, logic hình thành và con đường phát triển và sử dụng tri thức, có thể hệ thống những tri thức căn bản, cốt lõi của KT và công nghệ phổ thông như sau: (1) Cấu tạo, kết cấu, cấu trúc của hệ thống KT (bao hàm cả sự vật KT); (2) Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống KT; (3) Nguyên lí, các lí thuyết, định luật, nguyên tắc KT, điều kiện hoạt động; (4) Đặc điểm, tính chất và thuộc tính KT, các tiêu chuẩn KT, quy chuẩn KT, số liệu KT, thông số KT, các đại lượng, đơn vị đo lường KT; (5) Hiện tượng KT, các quá trình KT, công nghệ; (6) Hệ thống ngôn ngữ KT, kí hiệu, bản vẽ KT, sơ đồ, biểu đồ, đồ thị, hệ thức toán học; (7) Hệ thống mô hình KT: mô hình vật chất, mô hình tương tự, mô hình toán học, mô hình điều khiển học, mô hình tưởng tượng, mô hình tương tác, mô hình phỏng sinh học; (8) Phương tiện, thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu, năng lượng, tín hiệu; (9) Phương pháp, phương thức, cách thức, thủ thuật hoạt động, sáng tạo KT; (10) Ứng dụng thực tiễn, quá trình KT, công nghệ sản xuất, dịch vụ, phân phối. c) Phương pháp hình thành tri thức, khái niệm khoa học - Vấn đề trung tâm nhất của phát triển năng lực nhận thức KT là hình thành tri thức, khái niệm khoa học đồng thời với việc phát triển tư duy KT, tư duy logic, tư duy hệ thống KT và tưởng tượng KT. Hành động là cội nguồn của nhận thức. Sự phát triển năng lực trí tuệ (nhận thức) thể hiện ở mức độ phát triển của hệ thần kinh, của môi trường bên trong; kinh nghiệm hoạt động thực tiễn; môi trường xã hội. Sự phát triển này không phải đơn thuần là kết quả của sự tích lũy tri thức, kĩ năng, hiểu biết hay phản ứng rời rạc mà là cách thức suy diễn, trừu tượng hóa, khái quát hóa có quy tắc logic, giải quyết những mâu thuẫn giữa cái đã có với tác động bên ngoài. Điểm xuất phát của nhận thức không phải là ở chủ thể, cũng không phải ở khách thể, mà là ở mối quan hệ tương tác qua lại giữa chủ thể và khách thể, đó là mối quan hệ đặc trưng cho hành động. Chính trong mối tác động qua lại, biện chứng đó mà khách thể và các thuộc tính của nó được phát hiện ra. - Hình thành khái niệm hay định nghĩa khái niệm chính là quá trình giải quyết mâu thuẫn trong nhận thức giữa cái đã biết với cái chưa biết. Hoạt động này bao gồm việc đặt ra và giải quyết các vấn đề, nêu lên và thử nghiệm các giả thuyết khoa học, tìm và kiểm tra các nghĩa. Nguồn gốc của khái niệm khoa học không phải là bản thân kinh nghiệm cảm tính mà là hành động phát hiện ra những thuộc tính mới của đối tượng được tri giác, tách ra được những cấu trúc mới của hiện thực. Cấu trúc của nhận thức được hình thành trên cơ sở mỗi tri thức bất kì đều xuất phát từ tập hợp những mệnh đề, những quy tắc, những hình ảnh, biểu tượng . . . mà từ đó có thể suy ra được tri thức này. - Trình tự giảng dạy tri thức sẽ tạo ra một cấu trúc nhận thức mới, có khả năng di chuyển (liên kết), tạo ra nhiều điều mới mẻ. Vấn đề về sự di chuyển các mối liên kết thần kinh, các kĩ năng trí tuệ là vấn đề trung tâm của tâm lí học sư phạm. Bruno (1978), quan niệm cấu trúc nhận thức gồm ba yếu tố: tính mới mẻ; sản sinh ra cấu trúc mới; tính tiết kiệm. Di chuyển các hành động đã học sang lĩnh vực mới, di chuyển các khái niệm khoa học sang nhằm tiếp thu khái niệm mới có nghĩa là đã phát triển được kiến thức, phát triển được khả năng tư duy. Di chuyển các kĩ năng, kĩ xảo, thái độ đã có vào các trường hợp cụ thể là sự mở rộng, phát triển nhận thức. - Tri thức căn bản được hiểu là tri thức nền tảng, cơ sở, dễ hiểu, dễ nhớ, có khả năng tái sinh sản tri thức mới, dễ di chuyển, ứng dụng vào các trường hợp thực tế. Tri thức căn bản còn là những nguyên tắc tổng quát hay phổ dụng, có thể áp dụng rộng rãi vào thực tế hay phát triển tri thức mới. 67 Ngô Văn Hoan - Hình thành khái niệm khoa học và sử dụng khái niệm khoa học để chiếm lĩnh những khái niệm mới là hai mặt của một vấn đề. Vấn đề cơ bản của hình thành khái niệm khoa học là phải tổ chức cho HS hoạt động phù hợp, kích thích nhu cầu, tạo hứng thú, hình thành động cơ chiếm lĩnh khái niệm. Định hướng hành động của HS vào giải quyết nhiệm vụ đặt ra trong hoạt động. Phân chia hoạt động thành các hành động, có mục đích cụ thể. Phân nhỏ hành động thành các nhiệm vụ cụ thể tương ứng với các thao tác để HS thực hiện. Thực hiện một chuỗi các hành động sẽ đạt được từng mục đích (mục tiêu) cụ thể. Chuyển các hành động từ bên ngoài vào bên trong, từ hành động vật chất sang hành động tâm lí, đó chính là con đường để hành thành tri thức, hình thành khái niệm khoa học. Khái quát hóa các hành động, khái quát hóa các khái niệm khoa học sẽ mang đến cho chủ thể một trình độ nhận thức cao hơn, sâu sắc hơn. - Mỗi một loại tri thức KT có đặc điểm riêng, có logic phát triển riêng. Việc nghiên cứu chỉ ra các đặc điểm và logic hình thành, phát triển của từng loại tri thức KT là cơ sở cho việc tổ chức hình thành khái niệm khoa học. Mỗi một khái niệm khoa học bao giờ cũng tồn tại theo tiến trình lịch sử hình thành nó và theo logic của đối tượng mà nó phản ánh. Logic sự vận động của đối tượng cũng được rút ra từ logic lịch sử của tư duy qua sự trừu tượng hóa, gạt bỏ cái ngẫu nhiên, để lại cái tất nhiên, cái logic, do đó logic mang tính quy luật. Ở đây, có sự gặp nhau, thống nhất với nhau, giao thoa với nhau giữa logic và lịch sử. Vì vậy, việc tiếp cận khái niệm khoa học theo phương pháp tiếp cận lịch sử và phương pháp tiếp cận logic là tiếp cận cơ bản nhất của việc nghiên cứu, tổ chức hành thành khái niệm khoa học. Mỗi khái niệm khoa học thường tồn tại trong hệ thống các khái niệm khác. Bao giờ cũng có quan hệ của khái niệm đó với các khái niệm khác trong cùng hệ thống và ngoài hệ thống. Xác định rõ mối quan hệ giữa các khái niệm này là một nội dung cơ bản của hình thành khái niệm khoa học. - Tri thức, khái niệm khoa học của KT, công nghệ rất đa dạng. Vì vậy, không có một con đường chung duy nhất nào để hình thành những tri thức, khái niệm khoa học. Mặt khác, đặc điểm tiếp thu tri thức của các lứa tuổi HS cũng ở các mức độ khác nhau, làm cho quá trình hình thành các khái niệm khoa học ở mỗi người cũng khác nhau. Từ tất cả những phân tích trên đây đưa đến hệ thống và khái quát ba phương pháp (con đường, biện pháp) hình thành tri thức, khái niệm khoa học về KT, công nghệ như sau: (1) Từ những tri thức thông thường, tri thức kinh nghiệm, và thông qua các đối tượng KT cụ thể mà phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa và khái quát hóa để rút ra những dấu hiệu bản chất, từ đó định nghĩa khái niệm. Đó là phương pháp khái quát hóa các tri thức kinh nghiệm thành tri thức khoa học, đi từ cái cụ thể đến cái trừu tượng (phương pháp quy nạp). (2) Từ những khái niệm trừu tượng, khái quát đã biết, thông qua các đối tượng KT mà cụ thể hóa, biến thành kiến thức của HS. Đó là phương pháp triển khai từ cái trừu tượng đến cái cụ thể (phương pháp suy diễn). (3) Từ những khái niệm khoa học đã biết, sử dụng các thao tác tư duy logic, tư duy biện chứng, và thông qua các mô hình (biểu thị quan hệ các thuộc tính) của đối tượng để khái quát thành khái niệm khoa học mới, mang đến sự hiểu biết mới về đối tượng KT. Đó chính là tư duy khái niệm (lí luận, khái quát hóa các quy luật, phạm trù, khái niệm đã có thành quy luật, phạm trù, khái niệm mới), nhằm nhận thức sự vật, hiện tượng ở chất lượng mới, sáng tạo ra tri thức mới, mức độ cao của tư duy (phương pháp khái quát hóa nội dung). Ba phương pháp hình thành tri thức, khái niệm khoa học đề xuất ở trên thể hiện tính quy luật của việc hình thành tri thức, khái niệm khoa học. Trong dạy học KT, công nghệ, cả ba cách thức trên đều được sử dụng, có khi lại là sự kết hợp các cách trong từng bài học cụ thể. Trong đó, 68 Phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật trong dạy học Kĩ thuật, Công nghệ dạng thứ nhất điển hình cho các phương pháp dạy học truyền thống; dạng thứ hai và thứ ba là đặc trưng của dạy học hiện đại, phát triển tư duy lí luận. - Trong quá trình hình thành tri thức, khái niệm khoa học cần phải đáp ứng các yêu cầu mang tính nguyên tắc. Hệ thống các tri thức, khái niệm của môn học phải tuân theo logic khoa học, logic nhận thức, logic giảng dạy hình thành khái niệm. Sự lĩnh hội những tri thức chung và trừu tượng đi trước tri thức riêng và cụ thể. Đối với các khái niệm có đối tượng là vật chất thì phải nghiên cứu mối liên hệ phổ biến về nguồn gốc phát sinh. Mối liên hệ này cần được tái tạo trong các loại mô hình như mô hình vật chất, mô hình vật chất hóa, mô hình đồ thị hay kí hiệu. Những mô hình này cho phép nghiên cứu những thuộc tính, mối liên hệ, quan hệ bản chất. Từ đó chuyển các hành động vật chất với mô hình vào trong thành hành động trong trí óc. d) Một số quy trình dạy học cụ thể * Hai luận điểm khoa học được vận dụng làm tiền đề bổ sung + Vận dụng quan điểm hệ thống để xem xét đối tượng KT về cấu trúc hệ thống, chức năng hệ thống, các quy luật của hệ thống là một định hướng để nghiên cứu cấu tạo, nguyên lí làm việc của đối tượng KT. + Khai thác luận điểm về bốn dạng biểu hiện (thành phần) của TDKT : Tư duy kết cấu KT (trả lời câu hỏi tại sao, vì sao); Tư duy chức năng KT (trả lời câu hỏi như thế nào, để làm gì); Tư duy nguyên lí KT (trả lời câu hỏi quy luật nào, nguyên lí nào, nguyên tắc nào); Tư duy kinh tế KT (trả lời câu hỏi về giá trị, hiệu quả kinh tế và tính tối ưu) [5], [11]. * Dạy học về cấu tạo và nguyên lí làm việc của thiết bị KT - Quy trình 1: Quan sát, tìm hiểu cấu trúc của đối tượng KT, xác định các thành phần của kết cấu, xác định mối liên hệ, quan hệ các thành phần này thông qua sự vận hành đối tượng, thông qua tác động ở đầu vào và kết quả ở đầu ra, thông qua sự vận động tương tác của các thành phần trong đối tượng mà giải thích được nguyên lí hoạt động. Quy trình gồm ba bước: Bước 1: Xác định chức năng của thiết bị, đối tượng gốc, cho vận hành để xác định tác động ở đầu vào và kết quả ở đầu ra. Bước 2: Nghiên cứu kết cấu, cấu tạo của thiết bị, đối tượng KT, làm rõ các bộ phận cấu thành và mối quan hệ giữa các bộ phận. Bước 3: Giải thích được nguyên lí hoạt động của đối tượng KT, hệ thống KT dựa trên các định luật, quy luật, thuyết khoa học trong vật lí – KT. - Quy trình 2: Tương tự như quy trình 1 ở trên nhưng có sự đảo Bước 2 với Bước 3 khi đã có đủ dữ kiện để suy luận, lí giải được nguyên lí hoạt động của đối tượng KT. Từ chức năng và nguyên lí của hệ thống KT suy luận ra nguyên tắc cấu tạo, các phương án kết cấu. Kết hợp nghiên cứu mô hình và đối tượng thật để loại trừ, chính xác hóa cấu tạo của đối tượng KT. * Dạy học kiến tạo đối tượng KT mới - Kiến tạo một đối tượng KT mới trên cơ sở đối tượng KT đã biết phối hợp với các nguyên lí, đặc tính, định luật vật lí – KT của sự vật hiện tượng. Thực chất là con đường tìm tòi, phát minh lại, cải tiến KT một đối tượng KT. Phương pháp này chính là khái quát hóa nội dung trên nguyên tắc mô hình hóa. Đó là con đường phát triển tư duy lí luận, tư duy khái quát khoa học. Mục tiêu là phải thiết kế được một thiết bị KT có cấu tạo phù hợp hoặc xây dựng được một nguyên lí mới để tạo ra được hiện tượng vật lí - KT, đáp ứng được một số yêu cầu cụ thể. - Quy trình 3, gồm 6 bước như sau: Bước 1: Xác định chức năng, nhiệm vụ của đối tượng KT. 69 Ngô Văn Hoan Bước 2: Liên tưởng chức năng, nhiệm vụ của đối tượng KT mới với các đối tượng KT đã biết và các hiện tượng vật lí – KT với những định luật, quy luật, quy tắc sẽ được sử dụng để bổ sung cho thiết bị cũ hay thiết kế đối tượng KT mới. Bước 3: Xây dựng nhiệm vụ và phương án thiết kế. Đối chiếu những phương án thiết kế với căn cứ ở bước 2 để chọn phương án phù hợp. Bước 4: Xây dựng mô hình đối tượng KT, vận hành mô hình để kiểm chứng tác động đầu vào và kết quả ở đầu ra. Chỉnh sửa mô hình cho phù hợp. Bước 5: Xây dựng, lắp ráp đối tượng KT vật chất thật để thử nghiệm. Bước 6: Hoàn chỉnh thiết kế và chế tạo đối tượng thật. - Quy trình này có hai mức độ thực hiện. Mức độ thấp là cải tiến KT trên cơ sở tìm ra và khắc phục nhược điểm của đối tượng cũ, hoặc mở rộng chức năng đối tượng cũ, hoặc phối hợp ưu điểm của một số đối tượng KT đã có. Mức độ cao hơn được dựa trên những nguyên lí mới, định luật, học thuyết mới (đối với HS) để xây dựng nên một đối tượng KT mới về chất. 3. Kết luận - Phát triển năng lực nhận thức KT trong quá trình hình thành tri thức của môn học đồng thời với phát triển tư duy KT, tư duy logic, tư duy hệ thống KT, tưởng tượng KT dựa trên những đặc điểm bản chất của đối tượng KT, công nghệ, phù hợp với con đường hình thành tri thức khoa học là giải pháp phù hợp với lí luận dạy học hiện đại và định hướng đổi mới giáo dục và đào tạo hiện nay. - Ba phương pháp hình thành tri thức, khái niệm khoa học đề xuất ở trên có khả năng bao quát được nhiều biện pháp và kĩ thuật dạy học cụ thể, thể hiện tính quy luật, tính nguyên tắc của việc hình thành tri thức, khái niệm khoa học cho người học. - Ba quy trình dạy học đã được xây dựng, thử nghiệm, đánh giá trong dạy học KT, công nghệ ở phổ thông, đại học là các giải pháp khả thi, hiệu quả. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Bính, Trần Sinh Thành, Nguyễn Văn Khôi, 2001. Phương pháp dạy học công nghiệp (Tập 1). Nxb Giáo dục, Hà Nội. [2] Phạm Tất Dong, 1977. Cần nâng cao năng lực kĩ thuật cho học sinh phổ thông, Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục số 4, tr 35-38. [3] Phạm Minh Hạc, 1978. Tâm lí học Liên Xô. Nxb Tiến bộ, Mát-xcơ-va. [4] Phạm Minh Hạc (chủ biên), 2007. Phát triển văn hóa con người và nguồn nhân lực thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Chương trình KHCN cấp nhà nước KX-05. Nxb Chính trị Quốc gia. [5] Ngô Văn Hoan, 2013. Phát triển năng lực kĩ thuật cho học sinh phổ thông trong dạy học Công nghệ 12. Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. [6] Bùi Văn Huệ, 1998. Về bản chất của năng lực trí tuệ. Tạp chí Nghiên cứu giáo dục. [7] Nguyễn Hữu Lam, 2007.Mô hình năng lực trong giáo dục, đào tạo và phát triển nguồn nhân lực. Trung tâm nghiên cứu và phát triển quản trị CEMD. 70 Phát triển năng lực nhận thức kĩ thuật trong dạy học Kĩ thuật, Công nghệ [8] Phan Trọng Ngọ (chủ biên), Nguyễn Đức Hưởng, 2003. Các lí thuyết phát triển tâm lí người. Nxb Đại học Sư phạm. [9] Tổ tâm lí học Lao động – Viện Khoa học Giáo dục, 1979. Hình thành năng lực kĩ thuật cho học sinh. Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, Số 9, tr 65-68. [10] V.V.Đavưđốp, 2000. Các dạng khái quát hóa trong dạy học. Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. [11] T.V.Kuđriapxép, 1979. Tâm lí học tư duy kĩ thuật. Nxb Mát-xcơ-va. [12] X.R.Miculinxki, B.X. Griaznôp, V.X.Biblerơ, 1975. Khái lược về lịch sử và lí luận phát triển khoa học. Viện hàn lâm khoa học Liên Xô. [13] N.X.Lâytex, 1984. Năng lực và tài năng ở lứa tuổi trẻ em. Nxb Tri thức Mát-xcơ-va. [14] P.A.Ruđich, 1986. Tâm lí học. Nxb MIR - Mát-xcơ-va. [15] L.X.Vưgôtxki, 1985. Trí tưởng tượng và sáng tạo ở lứa tuổi thiếu nhi. Nxb Phụ nữ. ABSTRACT Develop technical awareness competence in teaching engineering and technology Competence, cognitive competence, and cognitive method have been well studied. However, issue of technical cognition, technological and technical awareness competence which is one of the central problems of technical psychology and technical teaching theory has not been studied systematically. This study aims to contribute a concept of the nature of technical competence, technical awareness competence and provide a method to develop technical awareness competence in teaching engineering and technology. Keywords: Competence, technical competence, cognitive competence, technical awareness competence, technical thought. 71