Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “năng lượng và cuộc sống” khoa học tự nhiên 6 nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐINH THỊ KIM PHƢƠNG TỔ CHỨC DẠY HỌC TÌM TÒI KHÁM PHÁ CHỦ ĐỀ “NĂNG LƢỢNG VÀ CUỘC SỐNG” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SI[.]

ĐINH THỊ KIM PHƯƠNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Thuần

Phản biện 1:

……… Phản biện 2:

………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học giáo dục họp tại Trường Đại học Sư phạm vào ngày 20, 21 tháng 8 năm 2022

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

Thư viện Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN

Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, khối lượng tri thức của nhân loại tăng lên nhanh chóng chỉ trong một thời gian ngắn khiến cho các phương pháp dạy học truyền thống trở nên không còn hiệu quả và không đáp ứng được các nhu cầu của xã hội Chính điều

đó đã đặt ra cho nền giáo dục nước nhà yêu cầu cấp thiết phải có sự thay đổi sâu sắc và toàn diện, trong đó nâng cao chất lượng đào tạo là mục tiêu hàng đầu

Trong rất nhiều các giải pháp nh m nâng cao chất lượng đào tạo thì giải pháp đổi mới phương pháp dạy học được em là khâu vô c ng quan trọng hiện nay ở tất cả các cơ sở giáo dục Nghị quyết Trung ương 2 khoá VIII đã khẳng định: "Phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của học sinh Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho HS "[1] Tại điều 5, chương I, Luật Giáo dục 2005 đã ghi:

"phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.”.[5]

Sự phát triển xã hội và đổi mới đất nước trong thời kỳ hội nhập đang đòi hỏi cấp bách nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo Mục tiêu giáo

dục trong thời đại mới là không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ những kiến thức, kỹ năng có sẵn cho HS mà điều đặc biệt quan trọng là phải bồi dưỡng cho HS năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề Trong quá trình dạy học, cùng với những thay đổi về mục tiêu, nội dung, cần có những thay đổi căn bản về phương pháp dạy học (hiểu theo nghĩa rộng gồm cả hình thức, phương tiện và kiểm tra, đánh giá) Tồn tại của PPDH hiện nay là việc GV thường cung cấp cho HS những tri thức dưới dạng có sẵn, thiếu yếu tố tìm tòi, phát hiện; việc GV dạy chay, áp đặt kiến thức khiến HS thụ động trong quá trình chiếm lĩnh tri thức Đây là những lý do dẫn tới nhu cầu đổi mới PPDH nh m đáp ứng yêu cầu đào tạo con người lao động sáng tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá (CNH-HĐH) đất nước

Phương pháp dạy học dựa trên tìm tòi, khám phá khoa học là phương pháp dạy học cung cấp cho HS cơ hội để trải nghiệm quá trình nghiên cứu khoa học Nó tạo điều kiện cho HS bộc lộ những quan niệm sai lầm vốn có của họ, khuyến khích họ trao đổi, thảo luận với nhau về các quan sát, dữ liệu thu thập được từ đối tượng nghiên cứu, để đề xuất các giả thuyết, xây dựng các kế hoạch hành động, tiến hành các thí nghiệm thu thập thông tin, tìm kiếm b ng chứng, nh m kiểm chứng các giả thuyết ban đầu, từ đó rút

ra các kết luận mang tính khoa học Thông qua các hoạt động đó, HS có thể tự điều chỉnh và thay đổi các quan niệm trước đó của mình để hình thành kiến thức mới; đồng thời, HS cũng có cơ hội để phát triển tư duy phê phán, tư duy sáng tạo, rèn luyện kĩ năng làm việc nhóm, năng lực giải quyết vấn đề và rất nhiều các kĩ năng khác cần thiết cho một cuộc sống độc lập sau này Như vậy, DHTTKP tạo nhiều cơ hội để phát triển năng

lực khoa học ở HS

Thực tiễn dạy học của nước ta hiện nay cho thấy, các kiến thức còn bị phân mảnh trong một môn học, các môn học được biên soạn và dạy học riêng biệt, gần như ít có liên hệ với nhau, sự liên môn, liên lĩnh vực còn yếu, do đó dẫn đến sự lặp lại trong các môn, thiếu sự thống nhất giữa các kiến thức Đây là một trong những nguyên nhân làm cho các môn học riêng biệt khá xa rời thực tiễn mà người học đang sống, xa rời nhu cầu học tập của đa số người học và đôi khi lãng phí thời gian học, thậm chí dẫn đến

sự nhàm chán đối với người học bởi sự chồng chéo các nội dung kiến thức, dẫn đến việc học sinh học còn thụ động, chỉ ghi nhớ các sự kiện, thiếu tính liên hệ giữa các kiến thức Do vậy, việc vận dụng kiến thức gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là những kiến thức gắn với đời sống thực tiễn Chương trình môn KHTN đã cấu trúc các kiến thức dựa trên các nguyên lý của KHTN Tuy nhiên, vẫn cần thiết cấu trúc một số nội dung dạy học có liên quan tới các phân môn thành các chủ đề tích hợp và tổ chức các hoạt động tìm tòi khám phá khi dạy học các chủ đề đó nh m cho phép học sinh hiểu được sự

có mặt của các kiến thức đó trong mối liên hệ mật thiết giữa các môn học thuộc các lĩnh vực khác nhau và có thể sử dụng hiểu biết vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn vốn luôn có tính liên môn.[3]

Năng lượng có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định đến sự phát triển của cả xã hội loài người Đối với sự sống của con người, năng lượng là nền tảng cho tất cả các hoạt động Kiến thức về năng lượng có liên quan đến những hiện tượng rất gần gũi với đời sống h ng ngày ung quanh chúng ta, liên quan đến nhiều vấn đề trong mọi lĩnh vực của thực tiễn cuộc sống Kiến thức phần năng lượng là một phần nội dung

quan trọng trong chương trình trung học cơ sở, cho học sinh thấy rõ tầm quan trọng của vấn đề năng lượng đối với đời sống, sản xuất, thấy được bức tranh chung của thế giới vật chất và mọi biến đổi trong tự nhiên

Ở THCS hiện hành những kiến thức về năng lượng được học trong nhiều phần của chương trình Vật lí lớp 6 và lớp 9, ngoài chương trình Vật

lí, kiến thức về năng lượng có mặt cả trong môn Sinh học, hóa học Chủ đề

“Năng lượng và cuộc sống”- Khoa học tự nhiên 6 giúp học sinh hình thành kiến thức về năng lượng có ở trong các môn học ở chương trình môn KHTN Qua đó, giúp HS tích hợp các kiến thức và kĩ năng đã lĩnh hội, HS vận dụng phối hợp các tri thức và kĩ năng riêng rẽ của các kiến thức năng lượng trong các phân môn vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống, từ đó

có nhiều cơ hội để phát triển năng lực khoa học ở người học

Vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Năng lƣợng và cuộc sống” – khoa học tự nhiên 6 nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh ”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng quy trình tổ chức dạy học tìm tòi khám phá và vận dụng vào dạy học một số kiến thức của chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”- Khoa học tự nhiên 6 nh m góp phần phát triển năng lực khoa học tự nhiên của

học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được quy trình tổ chức dạy học tìm tòi khám phá và vận dụng vào dạy học một số kiến thức của chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”

– Khoa học tự nhiên 6 thì sẽ góp phần phát triển được năng lực khoa học

tự nhiên của học sinh

4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tƣợng nghiên cứu

- Một số kiến thức của chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”– Khoa học

tự nhiên 6

- Hoạt động của GV và HS trong tiến trình dạy học tìm tòi khám phá

- Năng lực khoa học tự nhiên

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 7/2021 đến tháng 7/2022

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận về dạy học tìm tòi khám phá, về phát triển năng lực khoa học tự nhiên của HS

- Điều tra thực tiễn về dạy học nội dung kiến thức về Năng lượng KHTN 6

- Điều tra thực tiễn về khó khăn khi dạy học tìm tòi khám phá chủ đề

- Phân tích nội dung kiến thức về Năng lượng ở THCS từ đó ây dựng chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”

- Xây dựng công cụ đánh giá NLKHTN và cụ thể hóa vào các nội dung cụ thể của chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”

- Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học tìm tòi khám phá một

số kiến thức của chủ đề “Năng lượng và cuộc sống” – Khoa học tự nhiên 6

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của nó đối với việc phát huy năng lực khoa học tự nhiên của

người học

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, lý luận dạy học hiện đại, lý luận dạy học Vật lý, các văn kiện đại hội Đảng về đổi mới giáo dục, các bài báo, tạp chí đặc biệt đề cập đến dạy học tìm tòi học khám phá dạy học chủ đề làm cơ sở lí luận cho đề tài

- Nghiên cứu chương trình THCS hiện hành, chương trình GDPT mới, trọng tâm là các kiến thức môn Vật lí, Hóa học, Sinh học và các tài liệu khoa học liên quan đến kiến thức thuộc phần môn Khoa học Tự nhiên

6.2 Phương pháp nghiên cứu điều tra thực tiễn

Dự giờ, quan sát, điều tra thực trạng dạy học một số kiến thức môn Khoa học Tự nhiên

6.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là học sinh THCS Dùng thống kê toán học để phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê Từ đó khẳng định hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo đối với việc phát huy năng lực khoa học của người

học

7 Những đóng góp của luận văn

- Đề xuất được tiến trình dạy học tìm tòi khám phá nh m phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho HS THCS để cụ thể hóa cơ sở lí luận về dạy học TTKP

- Xây dựng công cụ đánh giá NLKHTN, các mức độ biểu hiện hành vi của năng lực khoa học tự nhiên trong dạy học chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”- Khoa học tự nhiên 6

- Thiết kế được chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”- Khoa học tự nhiên

6 nh m phát triển NLKHTN của HS

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY HỌC TÌM TÒI KHÁM PHÁ VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

KHOA HỌC TỰ NHIÊN

1.1 Năng lực khoa học trong học tập của HS THCS

Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối

cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,…”

NLKH là năng lực cá nhân sử dụng hiệu quả vốn kiến thức, kĩ năng

và các thuộc tính tâm lí như niềm tin, thái độ… để giải thích các hiện tượng khoa học, trình bày bảo vệ các luận điểm khoa học và vận dụng tiến trình khoa học để giải quyết các vấn đề của thực tiễn trong đời sống và kĩ thuật với tư cách là công dân có trách nhiệm với XH

Qua nghiên cứu, chúng tôi đề xuất khung NL KHTN như bảng với các tiêu chí và biểu hiện cụ thể ở Bảng 1.2 (Cao, Le, & Nguyen, 2019) Bảng 1.2 Bảng tiêu chí, mức độ phát triển năng lực khoa học tự nhiên của

Phân tích được các mặt của đối tượng khoa học

So sánh, lựa chọn, phân loại được các đối tượng khoa học theo các tiêu chí khác nhau

Phát hiện và chỉnh sửa được các điểm sai sót của đối tượng khoa học Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng khoa học Tính toán được các bài toán liên quan giữa đối

tượng khoa học

và các yếu tố liên quan TC2 Hiểu biết

Sử dụng thành thạo các thuật ngữ, kí hiệu, công thức, sơ đồ, biểu đồ… để biểu đạt vấn đề khoa học b ng hình thức nói, viết

Xác định được từ khóa trong văn bản khoa học Vận dụng thành thạo ngôn ngữ khoa học trong tình huống cụ thể

Xác định được những tình huống trong học tập liên quan đến một số sự vật, hiện tượng trong thế giới tự nhiên

Mô tả, phân tích được những tình huống trong học tập liên quan đến một số sự vật, hiện tượng trong thế giới tự nhiên

Đánh giá được những tình huống trong học tập liên quan đến một số sự vật, hiện tượng trong thế giới tự nhiên

TC4 Quan sát đối

tượng thực nghiệm

Xác định được nội dung chính

Thu thập, so sánh, phân tích

Giải thích được

sự thay đổi của

cần quan sát Theo dõi được sự thay đổi của quá trình diễn ra

được sự thay đổi các đại lượng đặc trưng của đối tượng khoa học đang nghiên cứu (b ng ghi chép, chụp ảnh, quay phim )

các đối tượng khoa học cần nghiên cứu Đưa

ra được các nhận định liên quan đến đối tượng quan sát

để đo lường, tính toán các đại lượng cần thiết

Lắp ráp được mô hình, thiết bị, dụng cụ Tiến hành được thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát đúng quy trình,

an toàn

Giải thích được các hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát Phát hiện được các điểm sai sót trong quá trình tiến hành thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát

Đề xuất được phương án điều chỉnh sai sót

và lựa chọn nguồn

dữ liệu Lập kế hoạch, lựa chọn phương pháp, thiết bị, quy trình thu thập dữ liệu và thông tin

Thu thập được dữ liệu và thông tin như kế hoạch, quy trình đã chọn Tóm tắt được dữ liệu thu được từ thực nghiệm dưới dạng văn bản Sử dụng biểu đồ, sơ

đồ, công thức mô

tả mối quan hệ giữa các số liệu thu thập được

Vận dụng được toán học xác suất thống kê, các

chuyên dụng xử

lí số liệu thực nghiệm Xác định được sai số và giải thích được nguyên nhân

Sử dụng được hình thức biểu diễn dữ liệu và thông tin (văn bản, biểu đồ, bảng, đồ thị) phù hợp với nội dung báo cáo

Công bố được kết quả thông tin khoa học dưới các hình thức như bản báo cáo, poster, bản trình chiếu, bài báo khoa học

3 NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Sử dụng được số liệu thực nghiệm giải thích các vấn

đề khoa học về lí thuyết và thực tiễn, phân tích mối liên hệ giữa các đối tượng khoa học

Giải quyết và đánh giá một vấn

đề khoa học thông qua số liệu thực nghiệm

Mô tả được những vấn đề trong thực tiễn liên quan đến

Giải thích được những vấn đề trong thực tiễn liên quan đến kiến thức KHTN

Đề xuất được các biện pháp, lập kế hoạch giải quyết vấn đề xảy ra trong thực tiễn cuộc sống liên quan đến kiến thức KHTN

Thực hiện được các biện pháp giải quyết vấn đề Đánh giá được vấn đề xảy ra trong thực tiễn cuộc sống liên quan đến kiến thức KHTN Tính toán được các yếu tố liên quan đến những vấn đề trong thực tiễn liên quan đến kiến thức KHTN

kiến thức KHTN TC10 Vận dụng

có ứng dụng vào thực tiễn

Phân tích được các ứng dụng của thí nghiệm có thể đưa vào thực tiễn cuộc sống

Vận dụng được một số thí nghiệm KHTN giải thích hoặc đề xuất giải pháp để giải quyết các tình huống trong cuộc sống

độ và trách nhiệm của người học

Dựa trên đặc điểm của các môn khoa học tự nhiên, đặc điểm tâm lý lứa tuổi HS THCS, dựa trên thành tố và chỉ số hành vi của năng lực khoa học phù hợp, LV lựa chọn tiến trình tổ chức dạy học chủ đề tích hợp theo tiến trình TTKP như sơ đồ 1.2 nh m phát triển năng lực khoa học của học sinh THCS

Sơ đồ 1.2 Tiến trình dạy học TTKP trong dạy học chủ đề các môn

KHTN ở THCS

2.5 Điều tra thực tiễn

Để hiểu được thực trạng dạy học với việc bồi dưỡng NL nói chung, NLKH nóiriêng ở trường phổ thông, chúng tôi đã tiến hành khảo sát, điều tra các nội dung có liên quan đến luận văn tại một số trường THCS trong địa bàn thành phố Đà Nẵng

Chúng tôi tìm hiểu về sự cần thiết bồi dưỡng các năng lực thành tố của năng lực khoa học; Khó khăn của GV trong việc bồi dưỡng các NL thành

tố của năng lực khoa học; Đánh giá về hứng thú của học sinh đối với các môn khoa học tự nhiên? Từ đó đưa ra các nhận định về những nguyên nhân cơ bản, những thuận lợi, khó khăn trong việc DH bồi dưỡng NL nói chung và NLKH nói riêng và đưa ra các GP khắc phục

Kết quả điều tra cho thấy việc vận dụng DH TTKP để ây các hoạt động học chủ đề Năng lượng và cuộc sống là ph hợp có ý nghĩa với với việc bồi dưỡng NLKH cho HS THCS, việc gắn kết kiến thức khoa học với vấn đề của cá nhân, địa phương, cộng đồng để tăng thêm tính hấp dẫn trong học tập và tính trách nhiệm của công dân tương lai

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC TÌM TÒI KHÁM PHÁ CHỦ ĐỀ “NĂNG LƯỢNG VÀ CUỘC SỐNG” – KHOA HỌC

TỰ NHIÊN 6 2.2 Tổ chức các hoạt động dạy học chủ đề Năng lượng và cuộc sống

Như đã phân tích về kiến thức nước trong chương trình THCS hiện hành, chương trình KH tự nhiên cấp THCS, cùng việc dựa vào đặc điểm cấu trúc NLKH,chúng tôi ác định chủ đề Năng lượng và cuộc sống