ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGA VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT SI[.]
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG NGA
VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT -
SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
HÀ NỘI - 2017
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG NGA
VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT -
SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN SINH HỌC)
Mã số: 8 14 01 11
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Hưng
HÀ NỘI – 2017
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Hưng đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn và động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy, cô giáo trong khoa
Sư phạm trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng toàn thể các thầy, cô giáo đã tham gia giảng dạy, đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy, cô giáo giảng dạy
bộ môn Sinh học, các em HS trường THPT Chuyên tỉnh Hà Giang đã tạo điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm
Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài
Hà Nội, ngày 18 tháng 01 năm 2018
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Phương Nga
Trang 4DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 5MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ii
Danh mục các bảng vi
Danh mục các hình viii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 6
1.1 Lược sử nghiên cứu vấn đề 6
1.1.1 Trên thế giới 6
1.1.2 Ở Việt Nam 7
1.2 Cơ sở lý luận 9
1.2.1 Dạy học khám phá 9
1.2.2 Nghiên cứu khoa học 15
1.2.3 Năng lực và năng lực nghiên cứu khoa học 19
1.2.4 Mối quan hệ giữa khám phá và hoạt động NCKH 30
1.3 Cơ sở thực tiễn 30
1.3.1 Mục đích điều tra 30
1.3.2 Phương pháp và đối tượng điều tra 31
1.3.3 Kết quả điều tra 31
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 38
Chương 2: VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11 THPT 39
2.1 Phân tích cấu trúc và nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT 39
2.1.1 Cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học THPT 39
Trang 62.1.2 Cấu trúc và nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học
11, THPT 40
2.2 Một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP 42
2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn nội dung chương trình để xây dựng đề tài NCKH 42
2.2.2 Mục tiêu chung của các đề tài NCKH 42
2.2.3 Một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP 43
2.3 Quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS 45
2.3.1 Quy trình tổng quát 45
2.3.2 Giải thích quy trình 46
2.3.3 Ví dụ vận dụng quy trình DHKP qua đề tài: “Sự thích nghi của thực vật thông qua các hình thức hướng động” 48
2.4 Thiết kế một số giáo án vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH ch học sinh 51
2.4.1 Giáo án 1: Vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài “Tìm hiểu vấn đề tưới – tiêu nước trong nông nghiệp” 51
2.4.2 Giáo án 2: Vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài “Nitơ với năng suất cây trồng” 58
2.5 Thiết kế công cụ đánh giá năng lực nghiên cứu khoa học của HS 63 2.51 Đánh giá kiến thức khoa học 63
2.5.2 Đánh giá kĩ năng 63
2.5.3 Đánh giá thái độ 66
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 67
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68
3.1 Mục đích thực nghiệm 68
Trang 73.2 Nội dung thực nghiệm 68
3.3 Phương pháp thực nghiệm 68
3.3.1 Chọn đối tượng thực nghiệm 68
3.3.2 Phương pháp bố trí thực nghiệm 69
3.3.3 Quy trình thực nghiệm 69
3.4 Kết quả thực nghiệm 72
3.4.1 Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm 72
3.4.2 Phân tích định tính kết quả thực nghiệm 82
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 84
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
PHỤ LỤC 90
Phụ lục 1: Phiếu điều tra tình hình DHKP và việc phát triển năng lực NCKH cho học sinh THPT hiện nay 90
Phụ lục 2: Phiếu điều tra về tình hình học tập và năng lực NCKH của học sinh ở trường THTP hiện nay 93
Phụ lục 3: Các đề kiểm tra 94
Phụ lục 4: Một số sản phẩm của học sinh 98
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.2 Kết quả khảo sát mức độ thường xuyên sử dụng DHKP
Bảng 1.4 Kết quả khảo sát những vấn đề khó khăn khi sử dụng
Bảng 1.5 Kết quả điều tra nhận thức của GV và HS về vai trò của
Bảng 1.6 Kết quả điều tra mức độ tổ chức NCKH của GV trong dạy
Bảng 1.8 Kết quả điều tra một số khó khăn ảnh hưởng đến thực
trạng rèn luyện năng lực NCKH cho HS trong dạy học
Bảng 2.2 Một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật cần xây
Trang 9Bảng 3.5 Mô tả và so sánh dữ liệu kết quả kiểm tra của cặp ĐC - TN 2 73
xuống ở mỗi lần kiểm tra của cặp ĐC – TN 1 75
Bảng 3.7 Bảng phân phối tần suất tích lũy số HS đạt điểm Xi trở xuống ở mỗi lần kiểm tra của cặp ĐC – TN 2 76
Bảng 3.8 Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra của cặp TN – ĐC 1 77
Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra của cặp TN – ĐC 2 78
Bảng 3.10 Kết quả đánh giá sự phát triển năng lực NCKH ở HS 79
Bảng 3.11 Kết quả thang đo thái độ của HS sau khi nghiên cứu đề tài khoa học 81
Trang 10DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Quy trình nghiên cứu khoa học trong dạy học Sinh học 16
Hình 1.2 Mối quan hệ giữa khám phá và hoạt động nghiên cứu khoa học 30 Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc phần Sinh học cơ thể thực vật 41
Hình 2.2 Quy trình dạy học khám phá qua đề tài khoa học 45
Hình 3.1 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 1 của cặp ĐC – TN 1 75
Hình 3.2 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 của cặp ĐC – TN 1 75
Hình 3.3 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 1 của cặp ĐC – TN 2 76
Hình 3.4 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 của cặp ĐC – TN 2 76
Hình 3.5 Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 1 của cặp TN – ĐC 1 77
Hình 3.6 Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 2 của cặp TN – ĐC 1 77
Hình 3.7 Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 1 của cặp TN – ĐC 2 78
Hình 3.8 Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 2 của cặp TN – ĐC 2 78
Hình P.1 Thảo luận, phân công nhiệm vụ trong nhóm 110
Hình P.2 Báo cáo đề tài “Tìm hiểu vấn đề tưới – tiêu trong nông nghiệp” 111 Hình P.3 Báo cáo đề tài “Nitơ với năng suất cây trồng” 111
Hình P.4 HS thảo luận, đánh giá kết quả nghiên cứu 111
Trang 111
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Trong những thập kỷ qua, giáo dục Việt Nam đã có những bước phát triển và có những thành tựu đáng ghi nhận, góp phần quan trọng vào nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực cho công cuộc xây dựng, bảo vệ và đổi mới đất nước Tuy nhiên, thực tiễn hoạt động giáo dục hiện nay vẫn còn bộc lộ nhiều hạn chế Trong một nghiên cứu của tác giả Phạm Đỗ Nhật Tiến (2003) [27, tr 1-5] đã nêu bật được một trong những hạn chế cơ bản của nền giáo dục hiện nay là sự tập trung phát triển theo chiều rộng, chú ý tới quy mô và số lượng thay vì chú trọng tới chất lượng và hiệu quả của việc đào tạo nhân lực Do đó, giáo dục Việt Nam cần thiết phải đổi mới và đổi mới dạy học trong nhà trường phổ thông là một trong những nhiệm vụ hàng đầu của đổi mới giáo dục hiện nay Phát triển năng lực của HS là một trong những mục tiêu quan trọng mà nền giáo dục nước ta đang đặt ra Để đạt được mục tiêu đó, cần đổi mới phương pháp giảng dạy, từ giảng dạy theo phương pháp truyền thống đến những phương pháp phát huy tính tích cực của HS nhằm nâng cao vai trò của người học, hướng đến mục tiêu giáo dục toàn diện cho HS
Nghị quyết của Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn
diện giáo dục và đào tạo đã chỉ ra: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp
dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích
tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhập và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập
đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy
mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”
NCKH là một quá trình nhận thức khoa học và hoạt động trí tuệ đặc thù bằng phương pháp nghiên cứu nhất định để tìm ra những vấn đề mà con
Trang 122
người chưa biết đến hoặc biết chưa đầy đủ Trong quá trình đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục đào tạo ở nước ta hiện nay thì đổi mới giáo dục phổ thông đóng vai trò quan trọng đối với hoạt động NCKH, là sân chơi bổ ích giúp HS
áp dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống, giúp HS tiếp cận, làm quen với phương pháp, các kỹ năng NCKH, tạo đà cho các bậc học tiếp theo Hoạt động NCKH trong trường phổ thông còn tạo sự tự tin, tìm tòi và sáng tạo, rèn luyện cách làm việc nhóm, tính tích cực, chủ động, hứng thú trong học tập Không những thế, NCKH trong trường phổ thông còn là một trong những nội dung được đẩy mạnh nhằm thực hiện mục tiêu đổi mới căn bản toàn diện nền giáo dục, đó là cơ sở xây dựng và phát triển đội ngũ nhân lực chất lượng cao cho xã hội
Trong những năm qua, Đảng và Nhà nước, các tổ chức xã hội đã có nhiều chủ trương, chính sách và sân chơi khoa học để thúc đẩy phong trào NCKH của HS phổ thông ngày càng phát triển mạnh mẽ và hiệu quả Nhiều hoạt động khuyến khích công tác NCKH như: Cuộc thi Khoa học và kỹ thuật dành cho học sinh trung học - Intel ISEF, Hội thi Tin học trẻ không chuyên, Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng v.v Trong đó, cuộc thi Khoa học và Kỹ thuật dành cho HS trung học chính thức được Bộ Giáo dục và đào tạo tổ chức trong toàn quốc từ năm học 2011 – 2012 HS các trường THCS, THPT được khuyến khích tham gia hội thi, có sự hỗ trợ, liên kết từ các viện nghiên cứu, các trường đại học địa phương Đánh giá của Bộ Giáo dục và đào tạo cho thấy, công tác NCKH, kỹ thuật và việc tổ chức Hội thi Intel ISEF có tác dụng tích cực đến việc đổi mới phương pháp giáo dục và dạy học trong trường phổ thông; góp phần hình thành tính năng động, sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế của HS, tiếp cận được chương trình, SGK sau năm 2015 của ngành
Việc tổ chức cho học sinh tham gia NCKH giúp học sinh làm quen với các phương pháp NCKH, góp phần thúc đẩy đổi mới PPDH, nâng cao chất lượng giáo dục trong các trường trung học Trong các PPDH có thể phát triển
Trang 133
được năng lực NCKH cho HS, DHKP là phương pháp có tính ưu việt hơn cả DHKP là phương pháp dạy học mà HS học khoa học bằng cách sử dụng các phương pháp, thái độ và kĩ năng tương tự như các nhà khoa học khi tiến hành NCKH [23, tr 38-39]
Mặt khác, Sinh học là một môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm, do
đó để HS được phát huy tính cực, tự lực trong học tập thì việc tạo điều kiện
để HS được NCKH là điều cần thiết Qua đó GV sẽ khơi dậy được những tiềm năng, phát huy được những ý tưởng sáng tạo, hình thành các năng lực cốt lõi và năng lực NCKH Sinh học ở HS Tuy nhiên, qua điều tra của chúng tôi về thực tiễn giảng dạy tại một số trường THPT đã cho thấy việc áp dụng phương pháp DHKP để phát triển năng lực cho HS còn hạn chế, nhất là năng lực NCKH
Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Vận dụng dạy học khám
phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông”
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng quy trình DHKP qua đề tài khoa học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS
3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1 Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 ở trường THPT
3.2 Đối tượng nghiên cứu
Quy trình DHKP qua đề tài khoa học để phát triển năng lực NCKH cho
HS trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - sinh học 11, THPT
4 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được quy trình DHKP qua đề tài khoa học và sử dụng một cách hợp lý trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 thì
sẽ phát triển được năng lực NCKH cho học sinh
Trang 144
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phương pháp DHKP, năng lực và năng lực NCKH
- Điều tra thực trạng sử dụng DHKP trong giảng dạy bộ môn Sinh học
và năng lực NCKH của HS tại một số trường THPT
- Phân tích nội dung, cấu trúc của phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT
- Đề xuất một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP
- Xây dựng quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS
- Thiết kế một số giáo án phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 vận dụng quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS
- Xây dựng công cụ đánh giá năng lực NCKH của HS
- TNSP để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của giả thuyết khoa học đề tài đã đặt ra
6 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu và sử dụng quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học
11, THPT
7 Phương pháp nghiên cứu
7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu lý thuyết về DHKP, năng lực và năng lực NCKH,
- Tìm hiểu các công trình nghiên cứu liên quan đến nội dung đề tài
- Nghiên cứu nội dung kiến thức phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT để tổ chức DHKP qua đề tài khoa học
Trang 155
7.2 Phương pháp điều tra thực trạng
Điều tra bằng bảng hỏi về thực trạng sử dụng DHKP và việc phát triển năng lực NCKH cho HS trong dạy học Sinh học ở trường THPT
7.3 Phương pháp thực nghiệm
- Chọn lớp TN và lớp ĐC có trình độ tương đương nhau
- Lớp TN dạy theo quy trình DHKP qua đề tài khoa học
- Lớp ĐC dạy theo hướng dẫn của SGV
- Đề kiểm tra giống nhau ở lớp TN và lớp ĐC Chấm cùng biểu điểm
7.4 Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả TNSP
8 Những đóng góp mới của đề tài
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phương pháp DHKP, năng lực và năng
lực NCKH
- Đề xuất được một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT có thể xây dựng đề tài NCKH để DHKP
- Xây dựng được quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS
- Đề xuất được công cụ đánh giá năng lực NCKH của HS
9 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
Chương 2: Vận dụng dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực
nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm