Tổ chức dạy học mạch nội dung ánh sáng môn khoa học tự nhiên theo mô hình dạy học 7e nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trung học sơ sở

Môn KHTN cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác góp phần hình thành, phát triển các PC chủ yếu, NL chung và đặc biệt là NL đặc thù – NL khoa học tự nhiên NL KHTN với 3 thành phầ

KHOA VẬT LÝ

VÕ THÀNH KIM NGÂN

ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MẠCH NỘI DUNG “ÁNH SÁNG”

MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN THEO MÔ HÌNH DẠY HỌC 7E

NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 4/2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VẬT LÝ

ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MẠCH NỘI DUNG “ÁNH SÁNG”

MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN THEO MÔ HÌNH DẠY HỌC 7E

NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ

Sinh viên thực hiện: Võ Thành Kim Ngân Nam/Nữ: Nữ

Lớp, khoa: 44.01.LY B, Vật lý

Ngành học: Sư phạm Vật lý

Người hướng dẫn khoa học: ThS Nguyễn Thị Hảo

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 4/2022

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 05 năm 2022

Xác nhận của Hội đồng Xác nhận của Giảng viên hướng dẫn

ThS Nguyễn Thị Hảo

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng bản thân tôi dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn Các kết quả nghiên cứu, tài liệu tham khảo được sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn theo đúng qui định Các kết quả nghiên cứu, dữ liệu trong luận văn đều do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách khách quan, trung thực

Sinh viên

Võ Thành Kim Ngân

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài khóa luận này, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ từ các đơn vị cơ quan, tổ chức, cá nhân Đề tài được xây dựng dựa trên sự tham khảo các nghiên cứu từ các tạp chí, sách, khóa luận tốt nghiệp, khóa luận thạc sĩ, … trong và ngoài nước để định hướng con đường nghiên cứu của đề tài Sau đây, tôi xin phép gửi những lời cảm ơn chân thành đến những cơ quan, cá nhân đã hỗ trợ tôi hoàn thành khóa luận này:

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Nguyễn Thị Hảo – Giảng viên

hướng dẫn khoa học cho đề tài khóa luận của em, cô đã dành nhiều thời gian, công sức chỉ dẫn cho em và tạo cơ hội cho em liên hệ với các thầy cô hỗ trợ cho em trong công tác thực nghiệm đề tài

Thứ hai, em xin cảm ơn quý thầy cô khoa Vật Lý trường Đại học Sư phạm

Thành phố Hồ Chí Minh đã cung cấp cho em các kiến thức nền tảng cần thiết hỗ trợ cho quá trình thực hiện đề tài khóa luận

Thứ ba, em xin phép gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giám hiệu, quý thầy cô,

các cô chú nhân viên trường THCS Lê Văn Tám và tổ bộ môn Vật lý đã tạo cơ hội cho em thực nghiệm đề tài tại trường Đặc biệt, em chân thành cảm ơn cô Nguyễn Phạm Cát Tường – Giáo viên bộ môn Vật lý phụ trách lớp 9/2 và 9/11 đã nhiệt tình

hỗ trợ, tạo điều kiện trong quá trình em thực nghiệm tại trường, liên hệ với phòng thí nghiệm của trường để cho em mượn các dụng cụ thí nghiệm và chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy học sinh THCS và tư vấn logic kế hoạch bài dạy “Khúc xạ ánh sáng” và

“Kính lúp” cho em

Thứ tư, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Vật

lý phổ thông trường Đại học Sư phạm Hồ Chí Minh, đặc biệt cô Nguyễn Thị Huyền

đã tạo điều kiện cho em mượn các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm hỗ trợ cho bài “Khúc

xạ ánh sáng” trong đề tài của em

Thứ năm, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến anh Quản Minh Hòa đã chia sẻ

kinh nghiệm thực hiện khóa luận, thực nghiệm và đồng hành cùng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Thứ sáu, mình xin cảm ơn hai bạn Nguyễn Minh Phương và Võ Thành Đông đã

đồng hành cùng mình trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại trường THCS Lê Văn Tám

Thứ bảy, em xin cảm ơn chị Phạm Thị Huế đã tạo điều kiện cho em mượn dụng

cụ ghi hình trong quá trình em thực nghiệm bài “Khúc xạ ánh sáng”

Thứ tám, cô xin chân thành cảm ơn tập thể lớp 9/2 và 9/11 trường THCS Lê

Văn Tám đã hợp tác và đồng hành cùng cô trong suốt quá trình thực nghiệm tại trường

Thứ chín, em xin cảm ơn ThS Nguyễn Hoàng Phúc, giáo viên Vật lý trường

THPT NKTDTT Nguyễn Thị Định đã dành thời gian góp ý và nhận xét hai kế hoạch bài dạy của em đã thiết kế trong đề tài

Và cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất đến gia đình và bạn bè đã đồng hành và chia sẻ cùng em trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận

Dù đã cố gắng thực hiện đề tài một cách chỉnh chu nhất có thể, nhưng vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự góp ý, nhận xét từ các nhà khoa học và quý thầy cô

Sinh viên

Võ Thành Kim Ngân

Mục lục

DANH MỤC VIẾT TẮT i

DANH MỤC HÌNH ẢNH ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU iv

DANH SÁCH SƠ ĐỒ v

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Giả thuyết khoa học 3

4 Câu hỏi nghiên cứu 3

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 4

6 Phạm vi nghiên cứu 4

7 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

8 Phương pháp nghiên cứu 5

8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết 5

8.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn 5

9 Đóng góp của đề tài 5

10 Cấu trúc đề tài 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 8

1.1 Các nghiên cứu về năng lực khoa học tự nhiên trong chương trình giáo dục phổ thông môn Khoa học tự nhiên 2018 8

1.2 Các nghiên cứu về dạy học nội dung “Ánh sáng” trong môn Khoa học tự nhiên hay nội dung tương ứng trong chương trình Vật lí hiện hành 2006 9

1.3 Các nghiên cứu về mô hình dạy học 7E 10

Kết luận chương 1 12

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 13

2.1 Đặc điểm nhận thức, tâm – sinh lý của học sinh THCS 13

2.2 Chương trình giáo dục phổ thông môn Khoa học tự nhiên 2018

14

2.2.1 Đặc điểm môn học 14

2.2.2 Quan điểm xây dựng chương trình 15

2.2.3 Mục tiêu và yêu cầu cần đạt của môn học 16

2.2.4 Nội dung chương trình 16

2.2.5 Phương pháp giáo dục 16

2.2.6 Đánh giá chương trình 17

2.3 Năng lực khoa học tự nhiên 18

2.3.1 Khái niệm năng lực, năng lực khoa học tự nhiên của học sinh 19 2.3.2 Cấu trúc năng lực khoa học tự nhiên của học sinh 19

2.3.3 Các biện pháp phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh 22

2.4 Mô hình dạy học 7E 24

2.4.1 Thuyết kiến tạo nhận thức 24

2.4.2 Chu trình dạy học 25

2.4.3 Giới thiệu chung về mô hình dạy học 7E 26

2.4.4 Đặc điểm mô hình dạy học 7E 28

2.4.5 Hoạt động dạy và học của mô hình dạy học 7E 29

2.4.6 Sự đáp ứng của mô hình dạy học 7E trong phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh 33

2.4.7 Tiến trình dạy học minh họa cụ thể mô hình dạy học 7E trong việc phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS 34

2.5 Phương pháp và công cụ được dùng để đánh giá năng lực khoa học tự nhiên 38

Kết luận chương 2 47

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾ HOẠCH BÀI DẠY CHO MỘT SỐ CHỦ ĐỀ MẠCH NỘI DUNG “ÁNH SÁNG” THEO MÔ HÌNH DẠY HỌC 7E 48

3.1 Phân tích mạch nội dung “Ánh sáng” lớp 9 trong chương trình GDPT môn KHTN 2018 48

3.1.1 Vị trí và vai trò của mạch nội dung 48

3.1.2 Cấu trúc và mục tiêu dạy học của mạch nội dung 49

3.1.3 Nội dung kiến thức đáp ứng yêu cầu cần đạt 50

3.2 Sự phát triển của mạch nội dung “Ánh sáng” lớp 9 môn KHTN

2018 so với nội dung tương ứng trong chương trình Vật lý hiện hành

2006 51

3.3 Thiết kế kế hoạch bài dạy cho một số chủ đề trong mạch nội dung “Ánh sáng” lớp 9 theo mô hình dạy học 7E 56

3.3.1 Chủ đề 1: “Khúc xạ ánh sáng” 56

3.3.2 Chủ đề 2: “Kính lúp” 82

3.4 Tham khảo ý kiến chuyên gia 103

Kết luận chương 3 105

CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM SƯ PHẠM 106

4.1 Tổ chức thử nghiệm sư phạm 106

4.1.1 Mục đích thử nghiệm sư phạm 106

4.1.2 Nhiệm vụ thử nghiệm sư phạm 106

4.1.3 Đối tượng thử nghiệm - Thời gian thử nghiệm 106

4.1.4 Phương pháp triển khai thử nghiệm 108

4.1.5 Kế hoạch thử nghiệm 108

4.1.6 Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thử nghiệm 108

4.2 Phân tích diễn biến và kết quả thử nghiệm sư phạm 109

4.2.1 Diễn biến và kết quả thử nghiệm chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” 110 4.2.2 Diễn biến và kết quả thử nghiệm chủ đề “Kính lúp” 118

4.3 Đánh giá kết quả thử nghiệm sư phạm 128

4.3.1 Phân tích kết quả thử nghiệm 128

4.3.2 Đánh giá tổng quan kết quả thử nghiệm 142

Kết luận chương 4 145

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 146

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO 150

1 Tài liệu Tiếng Việt 150

2 Tài liệu Tiếng Anh 152

PHỤ LỤC 154

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.4.1 Chuyển đổi mô hình dạy học 5E thành mô hình dạy học 7E của Eisenkraft

(2003) 27

Hình 4.2.1 Học sinh trả lời câu hỏi ánh sáng có còn truyền theo đường thẳng nếu đi từ khối bán nguyệt ra không khí 110

Hình 4.2.2 GV hướng dẫn nhóm 2 cách điều chỉnh đèn lazer để dễ quan sát tia sáng truyền trong không khí 111

Hình 4.2.3 Câu trả lời của HS1 và HS2 về hiện tượng khúc xạ ánh sáng 112

Hình 4.2.4 Nội dung học tập – hiện tượng khúc xạ ánh sáng 112

Hình 4.2.5 Học sinh trình bày vị trí tia khúc xạ so với tia tới 113

Hình 4.2.6 Học sinh nhóm 4 thực hiện thí nghiệm thu thập số liệu góc tới i và góc khúc xạ r 114

Hình 4.2.7 HS5 ghi chú định luật khúc xạ ánh sáng trong nhật kí học tập 114

Hình 4.2.8 Câu trả lời và phần ghi bài chiết suất môi trường của HS5 trong nhật kí học tập 115

Hình 4.2.9 Hoạt động mở rộng: phòng chống đuối nước do ước lượng nhầm độ sâu của nước được giáo viên giao về nhà cho học sinh 117

Hình 4.2.10 HS viết câu trả lời và mời trả lời trước lớp cho câu hỏi “Kính lúp dùng để làm gì?” 118

Hình 4.2.11 HS nhóm 2 quan sát các bộ phận kính lúp và ghi nhận câu trả lời vào nhật kí học tập 119

Hình 4.2.12 Câu trả lời của HS2 trong nhật kí học tập cho phần cấu tạo kính lúp 119 Hình 4.2.13 HS các nhóm tiến hành quan sát ảnh của vật qua kính lúp có số bội giác khác nhau 120

Hình 4.2.14 Câu trả lời của học sinh cho câu hỏi “Số bội giác cho chúng ta biết điều gì” trong nhật kí học tập 120

Hình 4.2.15 Học sinh nhận xét tiêu cự của kính lúp sau khi tính toán so với tiêu cự của thấu kính hội tụ thường gặp trong bài tập 121

Hình 4.2.16 Giả thuyết của học sinh đề xuất cho vị trí đặt vật trước kính lúp để cho ảnh phù hợp trong nhật kí học tập 122

Hình 4.2.17 HS3 thực hiện vẽ hình mình họa vật đặt cách thấu kính hội tụ một khoảng nhỏ hơn tiêu cự f (d < f) cho ảnh ảo lớn hơn vật 122

Hình 4.2.18 Hoạt động thiết kế và trình bày phương án thí nghiệm xác định vị trí đặt vật trước kính lúp sao cho ảnh quan sát được phù hợp 124

Hình 4.2.19.Các nhóm thực hiện thí nghiệm xác định vị trí đặt vật trước kính lúp cho

ảnh quan sát phù hợp 124

Hình 4.2.20 Kết quả của học sinh và nhóm sau khi thực hiện thí nghiệm 125

Hình 4.2.21 Học sinh trình bày cách sử dụng kính lúp quan sát ảnh hiệu quả trong

nhật kí học tập 126

Hình 4.2.22 Câu trả lời của học sinh cho hoạt động Mở rộng trong nhật kí học tập

127

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Biểu hiện của các thành phần năng lực khoa học tự nhiên 20

Bảng 2 Biện pháp phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS 22

Bảng 3 Hoạt động của giáo viên và học sinh trong các pha của mô hình dạy học 7E 30

Bảng 4 Sự đáp ứng của mô hình dạy học 7E trong phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS 33

Bảng 5 Tiến trình dạy học minh họa mô hình dạy học 7E trong việc phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS 35

Bảng 6 Mối quan hệ giữa phương pháp và công cụ đánh giá 39

Bảng 7 Rubric đánh giá năng lực khoa học tự nhiên tổng quát 40

Bảng 8 Bảng kiểm quan sát năng lực khoa học tự nhiên của học sinh 46

Bảng 9 Cấu trúc và mục tiêu dạy học mạch nội dung Ánh sáng môn KHTN lớp 9 49 Bảng 10 Nội dung kiến thức đáp ứng yêu cầu cần đạt của mạch nội dung Ánh sáng lớp 9 50

Bảng 11 Sự phát triển trong yêu cầu cần đạt của chương trình môn Khoa học tự nhiên so với chương trình Vật lý THCS hiện hành 51

Bảng 12 Danh sách học sinh được lựa chọn đánh giá năng lực khoa học tự nhiên 107

Bảng 13 Danh sách học sinh được lựa chọn đánh giá năng lực khoa học tự nhiên 107

Bảng 14 Bảng kiểm đánh giá toàn bộ quá trình học chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” 117 Bảng 15 Bảng kiểm đánh giá toàn bộ quá trình học chủ đề “Kính lúp” 127

Bảng 16 Kết quả đánh giá biểu hiện hành vi của 5 học sinh được lựa chọn đánh giá trong chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” 130

Bảng 17 Kết quả đánh giá biểu hiện hành vi của HS thu được từ thực nghiệm chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” 131

Bảng 18 Kết quả đánh giá biểu hiện hành vi của 6 học sinh được lựa chọn đánh giá trong chủ đề “Kính lúp” 137

Bảng 19 Kết quả đánh giá biểu hiện hành vi của HS thu được từ thử nghiệm chủ đề “Kính lúp” 138

DANH SÁCH SƠ ĐỒ

Sơ đồ 4.2.1 Sơ đồ mạng nhện mức độ biểu hiện năng lực khoa học tự nhiên của các

học sinh được chọn trong bài “Kính lúp” 129

Sơ đồ 4.2.2 Sơ đồ mạng nhện mức độ biểu hiện năng lực khoa học tự nhiên của các

học sinh được chọn trong bài “Kính lúp” 137

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Theo nghị quyết số 29/NQ-TW ban hành ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản,

toàn diện giáo dục và đào tạo đã đặt ra một yêu cầu mang tính đột phá là “chuyển

mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng

lực (NL) và phẩm chất (PC) người học” (Ban chấp hành trung ương, 2013) Qua đó

cho thấy, giáo dục không còn đặt nặng vấn đề truyền thụ kiến thức mà còn phát triển

hài hòa đức, trí, thể, mĩ, phát huy NL của mỗi cá thể học sinh (HS) Để thực hiện

được yêu cầu phát triển toàn diện NL và phẩm chất người học mà nghị quyết đã đưa ra

thì chương trình giáo dục phổ thông (CT GDPT) 2018 được ban hành ngày

26/12/2018

Trong CT GDPT 2018, môn Khoa học tự nhiên (KHTN) là môn học bắt buộc ở

cấp THCS, được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học vật lí, hóa học,

sinh học và khoa học Trái Đất Môn KHTN cùng với các môn học và hoạt động giáo

dục khác góp phần hình thành, phát triển các PC chủ yếu, NL chung và đặc biệt là

NL đặc thù – NL khoa học tự nhiên (NL KHTN) với 3 thành phần: (i) nhận thức khoa

học tự nhiên, (ii) tìm hiểu tự nhiên và (iii) vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Chương trình môn KHTN được xây dựng trên quan điểm dạy học tích hợp, với nội

dung giáo dục về những nguyên lí khái niệm chung nhất của thế giới tự nhiên được

tích hợp theo nguyên lí của tự nhiên (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b) tạo cơ hội cho

HS được học tập, nghiên cứu các sự vật, hiện tượng gần gũi với đời sống hằng ngày

Với mục tiêu và quan điểm xây dựng CT, cho thấy môn KHTN là môn học có ý nghĩa

quan trọng đối với sự phát triển toàn diện của HS, có vai trò nền tảng trong việc hình

thành và phát triển thế giới quan khoa học của HS cấp THCS (Bộ Giáo dục và Đào

tạo, 2018b) Từ năm 2018 đến nay đã có một số nghiên cứu liên quan đến phát triển

NL KHTN hay thành phần NL KHTN như: nghiên cứu của Quản Minh Hòa (2021a)

về vận dụng mô hình dạy học (MHDH) 5E tổ chức dạy học nội dung “Âm thanh” nhằm

phát triển NL KHTN, nghiên cứu của Trương Vy Nhã (2020) về tổ chức hoạt động

trải nghiệm (HĐTN) trong nội dung “Năng lượng và sự biến đổi” nhằm phát triển

năng lực tìm hiểu tự nhiên, nghiên cứu của nhóm tác giả Trần Thị Xuân Quỳnh (2021)

về bồi dưỡng thành phần NL tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS thông qua hoạt động

trải nghiệm (Chương trình môn KHTN 2018), nghiên cứu tổ chức các chủ đề tích hợp

Stem “truyền nhiệt” nhằm phát triển thành phần NL tìm hiểu tự nhiên của HS THCS

của Trần Thanh Thảo (2019),… nhưng còn khá ít

Mạch nội dung “Ánh sáng” trong môn KHTN 2018 là một trong số mạch nội

dung của chủ đề khoa học “Năng lượng và sự biến đổi”, chiếm thời lượng 6% ở lớp

7 và 9% ở lớp 9 trong toàn bộ chương trình (thời lượng dự kiến của mỗi lớp học là

140 tiết/năm học, dạy trong 35 tuần) (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b) Trong mạch

nội dung “Ánh sáng”, HS được tìm hiểu các kiến thức gần gũi trong cuộc sống liên

quan đến ánh sáng, bắt đầu từ những khái niệm cơ bản về ánh sáng như: tia sáng, màu

sắc, cho đến các hiện tượng tự nhiên thường gặp hằng ngày, liên quan đến: phản xạ

ánh sáng; khúc xạ ánh sáng; phản xạ toàn phần hay tán sắc ánh sáng Bên cạnh đó,

môn học còn tạo điều kiện cho các em nghiên cứu về cấu tạo, nguyên lí của các dụng

cụ quang học như: kính lúp, lăng kính và các loại thấu kính Trong CT GDPT 2018

phần quang hình học chỉ được triển khai duy nhất ở mạch nội dung “Ánh sáng” lớp

9, khác với chương trình hiện hành được triển khai ở THCS và THPT Qua đó, nhấn

mạnh kiến thức quang hình học rất cần thiết cho HS,giúp HS có cơ hội được học tập

và nghiên cứu nội dung kiến thức này Ngoài ra nội dung “Ánh sáng” còn góp phần

tăng tính trực quan trong quá trình học tập của HS, vì các hiện tượng, sự vật trong nội

dung “Ánh sáng” đều có thể quan sát trực tiếp, tăng sự thích thú, gần gũi cho người

học Qua đó, dạy học mạch nội dung “Ánh sáng” giúp cho HS có được những tri thức,

kĩ năng cần thiết để giải quyết các tình huống thực tiễn, lí giải các hiện tượng tự nhiên

liên quan đến ánh sáng mà chưa có lời giải đáp

Hiểu biết về các nguyên lí của tự nhiên, hoạt động khám phá tự nhiên, vận dụng

kiến thức khoa học tự nhiên vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn là những yêu cầu

cần thiết để hình thành và phát triển NL KHTN ở HS (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

mà môn KHTN đã đặt ra Sau khi nghiên cứu, phân tích đề tài nhận thấy phương pháp

dạy học (PPDH)theo chu trình (learning cycle) có những đặc điểm phù hợp để tổ chức

dạy học môn KHTN nhằm đạt được các yêu cầu trên Đặc điểm của dạy học theo chu

trình là được xây dựng theo các pha (giai đoạn) và người học sẽ khám phá kiến thức

theo tiến trình khám phá khoa học, cụ thể là: nghiên cứu tài liệu, lập kế hoạch xây

dựng khái niệm và cuối cùng là áp dụng và mở rộng khái niệm đó ở các tình huống

khác (Yerter Bülbül, 2010, p.30 & Marfilinda et al., 2019) Chu trình dạy học cũng

là MHDH (instructional/learning model), đều vận dụng lí thuyết kiến tạo nhận thức,

theo đó tri thức của HS được xây dựng trên chính hiểu biết, kinh nghiệm, trải nghiệm

của HS (Marfilinda et al., 2019) Chu trình dạy học được xây dựng và phát triển với

nhiều phiên bản khác nhau nhằm duy trì giá trị của nó, trong đó có MHDH7E được

phát triển bởi A Einsenkraft năm 2003 MHDH 7E được xây dựng dựa trên thuyết

kiến tạo nhận thức (Einsenkraft, 2003 & Marfilinda et al., 2020), là sự mở rộng của

MHDH 5E với 7 pha cụ thể: Elicit – Engage – Explore – Explain – Elaborate – Extend

– Evaluate (Einsenkraft, 2003 & Yerter Bülbül, 2010, p.31) Mục tiêu mở rộng

MHDH 7E không làm phức tạp hóa MHDH 5E mà làm nổi bật vai trò của pha Khơi

gợi (Elicit) và Mở rộng (Extend), là hai yếu tố quan trọng trong việc tạo động cơ học

tập và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS Hiện nay, ở Việt Nam các

nghiên cứu liên quan đến MHDH 7E rất ít so với các nghiên cứu MHDH 5E, có thể

đề cập một số nghiên cứu như: nghiên cứu về MHDH 5E, 6E, 7E phát triển NL KHTN

cho HS THCS của (Nguyễn Thị Hảo et al., 2021) hay nghiên cứu ứng dụng MHDH

7E trong giảng dạy học phần cấu trúc và dữ liệu của (Nguyễn Thị Lan Phương và Vũ

Đức Thông, 2016) Các nghiên cứu về MHDH 5E có những nhận xét, kết luận về tính

hiệu quả của mô hình trong dạy học các môn khoa học và tác động tích cực đến kết

quả học tập của HS Do đó, MHDH 7E mở rộng từ 5E, nên chắc chắn cũng sẽ mang

lại hiệu quả tốt Đề tài có thể dẫn chứng một số nghiên cứu trên thế giới đã ghi nhận

được những ảnh hưởng tích cực của MHDH 7E lên người học như: HS không chỉ ghi

nhớ kiến thức mà còn hiểu sâu và áp dụng được kiến thức trong cuộc sống (Marfilinda

et al., 2020), các học liệu chuẩn bị theo MHDH 7E có hiệu quả trong việc xây dựng

các kiến thức Vật lý cho HS trung học (Turgot et al., 2016), MHDH 7E có tác động

hiệu quả lên việc cải thiện năng lực tư duy phản biện cho HS lớp 5 (Mecit,

2006)…MHDH 7E là một trong những phiên bản của dạy học theo chu trình nên sẽ

tạo nhiều cơ hội để dạy các môn khoa học, góp phần phát triển NL KHTN cho HS

Với những lí do trên, chúng tôi quyết định lựa chọn và thực hiện đề tài “Tổ

chức dạy học nội dung “Ánh sáng” môn Khoa học tự nhiên theo mô hình dạy

học 7E nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS”

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng MHDH 7E thiết kế và tổ chức dạy học nội dung “Ánh sáng” lớp 9

môn KHTN 2018 nhằm bồi dưỡng NL KHTN của HS THCS

3 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng cơ sở lí luận của MHDH 7E, cùng với việc phân tích nội dung

“Ánh sáng” lớp 9 môn KHTN 2018 thì có thể thiết kế và thử nghiệm các kế hoạch

bài dạy (KHBD) theo MHDH 7E nhằm bồi dưỡng được NL KHTN của HS THCS

4 Câu hỏi nghiên cứu

Để giải quyết được các vấn đề nghiên cứu, đề tài tập trung trả lời các câu hỏi sau:

Câu 1: Đặc điểm các pha của MHDH 7E là gì? Hoạt động của GV và HS được thể

hiện như thế nào trong từng pha?

Câu 2: Sự phù hợp của các pha trong MHDH 7E phát triển các thành phần NL KHTN

được thể hiện như thế nào?

Câu 3: Tiến trình dạy học theo MHDH 7E bồi dưỡng NL KHTN của HS THCS như

thế nào?

Câu 4: Kết quả thử nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi của các KHBD đã thiết kế

nhằm bồi dưỡng NL KHTN của HS THCS như thế nào?

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu:

Hoạt động dạy học môn KHTN trong CT GDPT 2018

HS lớp 9 ở trường THCS trên địa bàn TPHCM

- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học nội dung “Ánh sáng” của môn

KHTN lớp 9 trong chương trình GDPT 2018 theo MHDH 7E cho HS THCS

6 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: một số kiến thức trong mạch nội dung “Ánh sáng” lớp 9

của môn KHTN theo MHDH 7E đối với HS THCS

- Phạm vi thời gian khảo sát: Đề tài tiến hành thử nghiệm sư phạm vào học kì

II năm học 2021 – 2022

7 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu, đề tài thực hiện 7 nhiệm vụ:

1) Tổng quan tình hình nghiên cứu: các nghiên cứu về NL KHTN trong CT GDPT

môn KHTN 2018, các nghiên cứu về dạy học nội dung “Ánh sáng” trong môn

KHTN hay nội dung tương ứng trong CT Vật lí hiện hành 2006, các nghiên cứu

trong và ngoài nước về MHDH 7E và vận dụng MHDH 7E trong dạy học các môn

khoa học

2) Nghiên cứu cơ sở lí luận của CT môn KHTN 2018, cấu trúc NL KHTN, thuyết

kiến tạo nhận thức, chu trình dạy học, MHDH 7E và đặc điểm tâm – sinh lý của HS

THCS làm cơ sở khoa học cho đề tài

3) Phân tích logic và các yêu cầu cần đạt của mạch nội dung “Ánh sáng” môn KHTN

lớp 9

4) Trình bày tiến trình thiết kế KHBD theo MHDH 7E

5) Thiết kế 2 KHBD nội dung “Ánh sáng” theo MHDH 7E

+ Khúc xạ ánh sáng

+ Kính lúp

6) Thiết kế bộ công cụ đánh giá NLKHTN của HS trong quá trình tổ chức dạy học

một số kiến thức mạch nội dung “Ánh sáng” theo KHBD đã thiết kế

7) Tiến hành thử nghiệm sư phạm KHBD đã thiết kế tại trường THCS trên địa bàn

Thành phố Hồ Chí Minh nhằm thu thập dữ liệu Sau đó, tiến hành phân tích dữ

liệu để đưa ra kết luận về tính khả thi, hiệu quả, hạn chế của KHBD đã thiết kế

theo MHDH 7E nhằm bồi dưỡng NL KHTN của HS

8 Phương pháp nghiên cứu

8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Nhóm phương pháp này được sử dụng để thu thập các thông tin khoa học dựa

trên nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước về các vấn đề liên quan như: CT môn

KHTN 2018, cấu trúc NL KHTN, thuyết kiến tạo nhận thức, chu trình dạy học,

MHDH 7E và đặc điểm tâm – sinh lý, nhận thức của HS THCS Từ đó, tổng hợp và

hệ thống thông tin đã nghiên cứu thành cơ sở khoa học để định hướng xây dựng hoạt

động dạy học theo MHDH 7E bồi dưỡng NL KHTN của HS

8.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Phương pháp chuyên gia: phương pháp này được sử dụng để tham khảo ý kiến

chuyên gia đánh giá, nhận xét cho các KHBD đã thiết kế đã có sự logic, phù hợp giữa

các mục tiêu, thiết bị và học liệu dạy học với các hoạt động và KHBD có khả năng

bồi dưỡng NL KHTN của HS, phù hợp với MHDH 7E

Phương pháp thử nghiệm sư phạm: đây là phương pháp quan trọng trong đề tài,

phương pháp này được sử dụng để kiểm chứng, đánh giá tính khả thi của KHBD theo

MHDH 7E mà đề tài đã thiết kế Thông qua quá trình thử nghiệm, những ưu điểm và

hạn chế của chuỗi hoạt động dạy học đã thiết kế được biểu hiện Từ đó, cải tiến, phát

huy ưu điểm và khắc phục hạn chế giúp KHBD ngày càng hoàn thiện hơn Trong quá

trình thử nghiệm sư phạm, đề tài thực hiện quan sát khoa học và nghiên cứu sản phẩm

hoạt động (hồ sơ học tập như: nhật kí học tập, phiếu học tập nhóm, …) để thu nhận

các biểu hiện hành vi, câu trả lời của HS để làm căn cứ, dữ liệu đánh giá mức độ biểu

hiện NL KHTN của HS để từ đó, có định hướng và biện pháp cải thiện và bồi dưỡng

NL KHTN của HS

9 Đóng góp của đề tài

Về mặt lí luận: Đề tài đóng góp về cơ sở lý luận MHDH 7E, sự đáp ứng các pha của

MHDH 7E trong phát triển NL KHTN, tiến trình dạy học minh họa cụ thể MHDH

7E trong phát triển NL KHTN

Về mặt thực tiễn: Đề tài đã có những đóng góp cụ thể sau:

• Thiết kế được 2 KHBD: “Khúc xạ ánh sáng” và “Kính lúp” trong nội dung

“Ánh sáng” lớp 9 môn KHTN 2018

• Đề xuất được các biện pháp bồi dưỡng NL KHTN của HS

• Phân tích được logic mạch nội dung “Ánh sáng” môn KHTN lớp 9

• Đối sánh được yêu cầu cần đạt của mạch nội dung “Ánh sáng” trong CT hiện

hành và CT môn KHTN 2018

• Phân tích được tính khả thi của việc vận dụng MHDH 7E trong tổ chức dạy học

nội dung “Ánh sáng” lớp 9 môn KHTN 2018 nhằm bồi dưỡng NL KHTN của

HS THCS thông qua kết quả thử nghiệm

10 Cấu trúc đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, mục lục và tài liệu tham khảo thì nội

dung nghiên cứu của đề tài còn được chia làm 4 chương như sau:

• Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu

• Chương 2: Cơ sở lý luận

• Chương 3: Thiết kế KHBD một số chủ đề trong mạch nội dung “Ánh sáng” lớp 9 môn

KHTN theo MHDH 7E

• Chương 4: Thử nghiệm sư phạm

Khóa luận tốt nghiệp được thực hiện trong 8 tháng, cụ thể như sau:

Thời gian thực hiện Công việc dự kiến Sản phẩm

Tháng 10/2021 - Viết đề cương khóa luận

- Họp với GVHD để chỉnh sửa đề cương khóa luận

- Báo cáo đề cương khóa luận với tổ Vật lý đại cương

- Chỉnh sửa, hoàn thiện đề cương khóa luận và nộp

về khoa

- Đề cương khóa luận

Tháng 11/ 2021 - Tìm hiểu, nghiên cứu tài

liệu và hoàn thiện nội dung chương 1 và chương

2 trong đề tài khóa luận

- Họp với GVHD để kiểm duyệt chỉnh sửa nội dung chương 1, 2

- Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu

- Chương 2: Cơ sở lý luận

- Chỉnh sửa và hoàn thiện nội dung chương 1, 2

Tháng 12/2021 – 2/2022 - Thiết kế các kế hoạch bài

dạy, chuẩn bị cho thử nghiệm sư phạm

Tháng 3/2022 - Tiến hành thử nghiệm sư

phạm các kế hoạch bài dạy đã thiết kế

- Tiến hành xử lý dữ liệu thu thập được từ thực nghiệm và hoàn thiện chương 4

- Họp với GVHD để chỉnh sửa nội dung chương 4

- Chỉnh sửa và hoàn thiện nội dung chương 4

- Chương 4: Thử nghiệm

sư phạm

Tháng 4/2022 - Hoàn thiện đề tài khóa

luận và gửi cho GVHD viết nhận xét và nộp về khoa

- Báo cáo đề tài khóa luận

- 3 quyển khóa luận tốt nghiệp

Tháng 5/2022 - Hoàn tất các hồ sơ về

khóa luận có xác nhận của GVHD và chủ tịch hội đồng về khoa

- 1 khóa luận tốt nghiệp, 1CD, phiếu chỉnh sửa có xác nhận của GVHD và chủ tịch hội đồng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Các nghiên cứu về năng lực khoa học tự nhiên trong chương trình giáo

dục phổ thông môn Khoa học tự nhiên 2018

Nhằm đáp ứng mục tiêu phát triển NL KHTN của môn KHTN 2018, một số tác

giả, nhóm tác giả đã nghiên cứu các phương pháp dạy học tích cực có thể vận dụng

nhằm bồi dưỡng hay phát triển NL này

Trong nghiên cứu của tác giả Quản Minh Hòa (2021a), đã đề xuất những biện

pháp phát triển từng thành phần năng lực trong cấu trúc NL KHTN Bên cạnh đó,

nghiên cứu còn chỉ ra được đặc điểm của MHDH 5E hoàn toàn phù hợp với các biện

pháp tác giả đã đề xuất và cụ thể hóa bằng một tiến trình dạy học cụ thể theo các pha

của MHDH 5E Nghiên cứu cũng ghi nhận được các kết quả tích cực đối với người

học sau khi tiến hành thực nghiệm hai KHBD ứng với mạch nội dung “Âm thanh”

của môn KHTN 2018 theo MHDH 5E, cho thấy MHDH 5E có khả thi, hiệu quả trong

việc phát triển NL KHTN

Trong các thành phần NL KHTN có thể nói thành phần năng lực tìm hiểu tự

nhiên là thành phần năng lực cho thấy rõ sự khác biệt giữa dạy học truyền thống và

dạy học phát triển năng lực Dó đó, một số phương pháp dạy học tích cực có thể được

vận dụng phát triển thành phần năng lực này như: dạy học STEM, HĐTN, MHDH

6E,…Trong nghiên cứu của tác giả Trần Thanh Thảo (2019), đã xây dựng tiến trình

7 bước tổ chức dạy học chủ đề STEM, 7 bước này hoàn toàn phù hợp với 6 biểu hiện

trong thành phần năng lực tìm hiểu tự nhiên và kết quả thực nghiệm của nghiên cứu

với hai chủ để STEM “nhiệt kế” và “đèn kéo quân” đã cho thấy HS tự tin thuyết trình

hơn, phản biện sôi nổi hơn, tỉ mỉ trong việc thiết kế và khéo tay hơn khi chế tạo các

sản phẩm, đa phần các nhóm HS thực nghiệm đều đạt được mức 2 trở lên ở các khâu

đề xuất, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch và viết báo cáo và có sự tiến bộ ở chủ đề

tiếp theo (Trần Thanh Thảo, 2019) HĐTN là hoạt động giáo dục mà trong đó HS tích

cực, chủ động tham gia trực tiếp vào hoạt động học tập gắn liền với thực tiễn (quan

sát, làm, cảm nhận, chiêm nghiệm, hình thành xúc cảm), nhằm tương tác với các đối

tượng giúp hoàn thành nhiệm vụ học tập được giao (Trần Thị Xuân Quỳnh, et al.,

2021) Phương pháp này tạo nhiều cơ hội cho HS có thể phát triển NL THTN Nếu

trong nghiên cứu của nhóm tác giả Trần Thị Xuân Quỳnh (2021) đóng góp về mặt lý

luận bồi dưỡng thành phần năng lực tìm hiểu tự nhiên thông qua HĐTN theo MHDH

6E thì nghiên cứu của tác giả Trương Vy Nhã có thực nghiệm sư phạm làm minh

chứng thực tiễn cho thấy HS dần hình thành và phát triển các kĩ năng làm việc nhóm,

viết báo cáo sản phẩm qua từng chủ đề trong mạch “Năng lượng và sự biến đổi”, đánh

giá được tính khả thi của HĐTN có thể phát triển thành phần năng lực tìm hiểu tự

nhiên Mặc dù chưa có KHBD cụ thể, chưa thực nghiệm nhưng nghiên cứu của Trần

Thị Xuân Quỳnh và các cộng sự (2021) đã đề xuất được phương pháp, hình thức tổ

chức cho từng biểu hiện hành vi trong thành phần năng lực tìm hiểu tự nhiên, đề xuất

6 tiêu chí mà các các kế hoạch HĐTN đảm bảo khi triển khai, sự đáp ứng của MHDH

6E với các tiêu chí của kế hoạch tổ chức HĐTN trong việc bồi dưỡng thành phần

năng lực tìm hiểu tự nhiên của HS và đề xuất tiến trình tổ chức HĐTN với các hoạt

động của GV – HS và sản phẩm dự kiến theo các pha của MHDH 6E

Trong 5 năm trở lại đây, các nghiên cứu về NL KHTN hay thành phần NL

KHTN còn khá ít, nhưng các nghiên cứu trên cũng phần nào cung cấp tư liệu tham

khảo cho GV khi thiết kế các KHBD bồi dưỡng hay phát triển NL KHTN của HS

1.2 Các nghiên cứu về dạy học nội dung “Ánh sáng” trong môn Khoa học tự

nhiên hay nội dung tương ứng trong chương trình Vật lí hiện hành 2006

Các khái niệm, hiện tượng trong Quang học rất gần gũi với các em HS và cũng

rất quan trọng, nó giúp các em lí giải các hiện tượng thiên nhiên trong cuộc sống Do

đó, đã có rất nhiều tác giả chọn Quang học là đối tượng nghiên cứu và vận dụng các

phương pháp dạy học tích cực trong thiết kế và tổ chức các tiến trình dạy học như:

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Kiều Oanh (2019) đã sử dụng nội dung kiến thức:

khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần và thấu kính mỏng để thiết kế và thực nghiệm

hai chủ đề STEM là: thiết kế và chế tạo “Pyramid Hologram” và “Chai nước Mặt

Trời” Kết quả thực nghiệm của nghiên cứu thu nhận là HS hứng thú khi tham gia

học tập và phát triển được một số kỹ năng như làm việc nhóm, thuyết trình, phản

biện, thu thập và xử lý thông tin

Cùng là kiến thức “Khúc xạ ánh sáng” lớp 11 nhưng tác giả Lê Lương Vũ (2017)

lại sử dụng lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) để tổ chức dạy học, còn tác giả

Nguyễn Thị Ánh Tuyết (2016) sử dụng dạy học Vật lý gắn với thực tiễn để triển khai

Cả hai nghiên cứu đều có thực nghiệm kiểm chứng và cho thấy tính hiệu quả khi vận

dụng hai phương pháp dạy học này, HS có kết quả học tập tốt hơn, tự giác học tập tốt

hơn và gây được hứng thú cho người học Nghiên cứu của Nguyễn Thị Ánh Tuyết

(2016) còn phân tích sự mở rộng kiến thức phần Quang hình học ở lớp 11 so với lớp

9 để từ đó xây dựng hệ thống các bài tập định tính và định lượng gắn với thực tiễn

cho 5 bài học từ khúc xạ ánh sáng đến kính lúp

Mặc dù nội dung kiến thức mà các nghiên cứu trên thực hiện tương ứng với

nội dung kiến thức của mạch nội dung “Ánh sáng” trong CT môn KHTN 2018, nhưng

mục tiêu dạy học ở các nghiên cứu đặt ra vẫn đang ở CT Vật lí hiện hành, tập trung

nhiều ở lớp 11 Thực tế cho thấy, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu cho nội dung Quang

học cấp THCS và đặc biệt vẫn chưa có nghiên cứu liên quan đến nội dung “Ánh sáng”

môn KHTN 2018 Bên cạnh đó, CT môn KHTN 2018 chỉ trình bày các yêu cầu cần

đạt cho mạch nội dung “Ánh sáng” nhưng chưa có một tiến trình dạy học minh họa

cụ thể cho nội dung này Vì vậy, đề tại đã chọn mạch nội dung này để vận dụng

MHDH 7E thiết kế, thử nghiệm sư phạm các KHBD cụ thể, đây chính là điểm mới

trong nghiên cứu của đề tài

1.3 Các nghiên cứu về mô hình dạy học 7E

Các nghiên cứu về MHDH 7E trong dạy học ở Việt Nam và trên thế giới có thể

đề cập ở đây như sau:

Ở Việt Nam

Trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Hảo và các cộng sự (2021) có đề cập đến

MHDH 7E nhưng chỉ dừng ở mặt lý luận về đặc điểm các pha, hoạt động GV – HS

ở cả 3 mô hình 5E, 6E và 7E và đặc biệt là sự đáp ứng của MHDH 7E trong phát triển

NL KHTN Tuy nhiên, vẫn chưa có tiến trình dạy học theo MHDH 7E minh họa cụ

thể để khẳng định tính khả thi của nghiên cứu

Với nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan Phương và Vũ Đức Thông (2016) vừa đưa

ra cơ sở lí luận của MHDH 7E vừa trình bày được các hoạt động học tập cụ thể học

phần cấu trúc và dữ liệu tương ứng với từng pha, nhưng kế hoạch các hoạt động ấy

chưa được thực nghiệm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của nghiên cứu cho nên

vẫn chưa đảm bảo được tính thực tiễn của MHDH 7E

Trên thế giới

Nhóm nghiên cứu của Marfilinda đã tiến hành tổ chức dạy học các khái niệm

khoa học thuộc kiến thức “Hệ sinh thái và cân bằng môi trường” cho học sinh lớp 2

trên lớp đối chứng (24 học sinh) và thực nghiệm (28 học sinh) Kết quả thực nghiệm

cho thấy, HS ở lớp thực nghiệm học theo MHDH 7E chủ động tham gia các hoạt

động học, không chỉ ghi nhớ kiến thức mà còn hiểu rõ kiến thức đã học và vận dụng

vào các tình huống trong cuộc sống hơn HS lớp đối chứng học theo cách dạy học

thông thường Mô hình lấy HS làm trung tâm, giúp học sinh khám phá giả thuyết của

mình, mở rộng tư duy, suy nghĩ vấn đề sâu sắc Không những thế mô hình còn giúp

GV dễ dàng tạo ra bầu không khí lớp học sôi nổi, tránh nhàm chán, khi tổ chức dạy

học theo từng hoạt động ứng với các pha (Marfilinda et al, 2020)

Trong nghiên cứu của Mecit (2006) về ảnh hưởng của MHDH 7E lên việc cải

thiện năng lực tư duy phản biện của HS lớp 5 Nghiên cứu cũng tiến hành trên hai lớp

đối chứng và thực nghiệm thì kết quả thu được năng lực tư duy phản biện và kết quả

học tập của HS được khám phá kiến thức theo MHDH 7E cải thiện hơn lớp học theo

phương pháp truyền thống

Tài liệu học tập cũng có tác động không nhỏ đến việc học của HS Do đó trong

nghiên cứu của Turgot và cộng sự (2016) đã cho thấy các tài liệu học tập nếu được

chuẩn bị theo MHDH 7E mang lại hiệu quả trong việc xây dựng kiến thức điện từ

học cho học sinh lớp 11

Qua đó, cho thấy việc vận dụng MHDH 7E vào dạy học các môn khoa học còn

nhiều mới mẻ đối với Việt Nam tuy nhiên nó lại rất được quan tâm và phổ biến trên

thế giới từ cấp tiểu học đến phổ thông, đặc biệt trong dạy học các môn khoa học

Kết luận chương 1

Chương 1 đã tổng quan nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước về NL KHTN,

mạch nội dung “Ánh sáng” môn KHTN 2018 hoặc nội dung tương tự trong CT Vật

lí hiện hành và MHDH 7E thì có những kết luận như sau:

Thứ nhất, trong 5 năm trở lại đây, các nghiên cứu về NL KHTN hay thành phần

NL KHTN không quá nhiều Nhưng các nghiên cứu đã phần nào giúp GV xác định

được cấu trúc NL KHTN, biểu hiện và các chỉ số hành vi tương ứng, các phương

pháp dạy học tích cực có thể vận dụng Từ đó, GV có cơ sở thiết kế các KHBD, công

cụ kiểm tra – đánh giá phù hợp Thông qua khảo cứu tài liệu, đề tài nhận thấy nếu

GV không thể thiết kế được một KHBD có đủ các hoạt động có thể phát triển hết các

thành phần NL trong cấu trúc NL KHTN cùng lúc thì GV có thể phát triển hay bồi

dưỡng từng thành phần NL, có nghĩa là ở mỗi KHBD hay chủ đề học tập GV chỉ cần

tập trung vào một thành phần NL

Thứ hai, hiện tại chưa có nhiều nghiên cứu thực hiện mạch nội dung “Ánh sáng”

môn KHTN 2018, chỉ có các nghiên cứu về nội dung liên quan nhưng ở CT Vật lí

hiện hành và chỉ tập trung ở cấp THPT hơn là cấp THCS

Thứ ba, MHDH 7E chưa nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà giáo dục

Việt Nam Vì thế, việc xây dựng hệ thống cơ sở lí luận về tổ chức dạy học theo

MHDH 7E là cần thiết và cần quan tâm, chú trọng hơn vào nghiên cứu đến vấn đề

thiết kế tiến trình dạy học cụ thể và thực nghiệm để đánh giá tính khả khi, thực tiễn

của mô hình trong dạy học ở Việt Nam

Qua nghiên cứu tài liệu, đề tài có những định hướng nhất định trong việc xây

dựng cơ sở lý luận, cũng như thiết kế các KHBD, kế hoạch thử nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Đặc điểm nhận thức, tâm – sinh lý của học sinh THCS

Lứa tuổi thiếu niên thường bắt đầu vào khoảng độ tuổi 11, 12 tuổi đến 14, 15

tuổi, đây là độ tuổi gần trùng với thời điểm trẻ học cấp THCS ở Việt Nam Do đó,

tuổi thiếu niên còn được gọi là tuổi học sinh THCS (Nguyễn Thị Tứ et al., 2018)

❖ Sự phát triển về mặt sinh lý

Tốc độ phát triển cơ thể của thiếu niên rất nhanh, mạnh nhưng không đồng đều

về mọi mặt, xuất hiện hiện tượng dậy thì đánh dấu sự phát triển hệ sinh dục của lứa

tuổi

Cụ thể các em có sự thay đổi đột ngột về chiều cao, cơ thể thì mất cân đối do hệ

xương phát triển mạnh và nhanh hơn hệ cơ nên đa phần cơ thể của lứa tuổi này là

gầy, ốm, … Hoạt động hệ thần kinh của thiếu niên chưa cân bằng, hưng phấn thường

mạnh hơn nên các em thường hiếu động, ham hoạt động nhưng cũng sẽ dễ bị kích

động dẫn đến hay vi phạm kĩ luật, dễ có hành động bốc đồng, thiếu tôn trọng người

khác Và điểm nổi bật của sự phát triển sinh lý ở lứa tuổi này là xuất hiện hiện tượng

dậy thì, làm cho thiếu niên trở thành người lớn theo qui luật tự nhiên, làm nảy sinh

trong các em cảm giác mình là người lớn và bắt đầu có những rung cảm với người

khác giới, nhưng sự trưởng thành trong tâm lý của các em cần thêm vài năm nữa Do

đó, cần có những hoạt động giáo dục giới tính phù hợp để các em hiểu đúng về những

thay đổi của cơ thể, để các em bảo vệ cơ thể mình tránh những tác động xấu do thiếu

hiểu biết mà ảnh hưởng đến cơ thể và tâm lý của các em

❖ Sự phát triển về mặt tâm lý

Hoạt động giao tiếp là một trong những điều kiện quan trọng trong sự phát triển

tâm lý thiếu niên Trong học tập các em muốn có lập trường và quan điểm riêng, do

đó GV nên tạo cơ hội cho các em trình bày các ý tưởng, giả thuyết dự đoán và trình

bày kết quả nghiên cứu theo ngôn ngữ riêng và cách hiểu của các em (Nguyễn Thị

Tứ et al., 2018)

❖ Sự phát triển về mặt nhận thức

Đặc trưng nổi bật trong hoạt động nhận thức của thiếu niên là tính mục đích,

tính chủ định phát triển mạnh trong tất cả các quá trình nhận thức: tri giác, trí nhớ,

chú ý, tư duy, tưởng tượng Thiếu niên chập chững bước vào thế giới người lớn với

bao điều mới lạ, vì vậy các em rất thích khám phá, tò mò, ham hiểu biết (Nguyễn Thị

Tứ et al., 2018)

Thiếu niên tri giác có trình tự, có mục đích, có kế hoạch hoàn thiện hơn so với

nhi đồng Khả năng phân tích, tổng hợp cũng tăng cao, khả năng quan sát cũng phát

triển mạnh trở thành một thuộc tính ổn định của cá nhân Tuy nhiên, các em còn tri

giác hấp tấp, vội vàng, tính tổ chức và hệ thống trong tri giác còn yếu Vì vậy, GV

cần chú ý rèn luyện khả năng quan sát của các em thông qua hoạt động thực hành,

ngoại khóa, … (Nguyễn Thị Tứ et al., 2018)

Trí nhớ có chủ định nổi bật lên, trí nhớ từ ngữ - logic phát triển mạnh Các em

biết lập dàn ý, tách ý để ghi nhớ, biết gắn kết các tài liệu cũ và mới, biết sử dụng các

phương pháp ghi nhớ và tái hiện Tuy nhiên ghi nhớ của các em còn nhiều thiếu sót

Vì vậy, GV cần phải hướng dẫn các em phương pháp và cách thức ghi nhớ logic đúng

đắn và hiệu quả

Tư duy trừu tượng phát triển mạnh mẽ Các em có khả năng phân tích tài liệu

tương đối đầy đủ, sâu sắc, phân biệt được những dấu hiệu bản chất và không bản chất

nhưng chưa phân biệt được các dấu hiệu trong tất cả các trường hợp cụ thể, nhận biết

được những mối liên hệ bên trong sự vật hiện tượng nhưng vẫn nhầm lẫn Khả năng

suy luận của thiếu niên tương đối hợp lí, có căn cứ Bên cạnh đó, tính phê phán, tính

độc lập và sáng tạo trong tư duy của thiếu niên phát triển Các em đặt ra nhiều thắc

mắc, mong muốn được giải đáp, muốn độc lập lĩnh hội kiến thức, giải quyết nhiệm

vụ học tập theo quan điểm cá nhân không thích rập khuôn Tuy nhiên vẫn có hạn chế

tư duy ở một số em, nên GV cần lưu ý để có thể khuyến khích, và có phương pháp

hỗ trợ và chú ý phát triển tư duy trừu tượng cho các em để làm cơ sở cho việc lĩnh

hội khái niệm khoa học trong quá trình học tập (Nguyễn Thị Tứ et al., 2018)

Khả năng tưởng tượng của thiếu niên rất đa dạng, phong phú Các em đã xây

dựng cho mình hình ảnh lí tưởng nhưng còn mang tính viễn vong, xa rời thực tế

Sức tập trung chú ý của thiếu niên lâu hơn, khối lượng chú ý nhiều hơn, khả

năng duy trì chú ý được bền vững hơn Vì vậy, GV cần tổ chức giờ học sao cho có

nội dung phù hợp, khơi gợi được hứng thú, kích thích được tính tích cực, chủ động

trong học tập ở các em (Nguyễn Thị Tứ et al., 2018)

Ngôn ngữ của thiếu niên phát triển mạnh Vốn từ tăng lên rõ rệt, đặc biệt vốn từ

khoa học (Nguyễn Thị Tứ et al., 2018) Vì vậy, GV cũng cần chú ý phát triển cả ngôn

ngữ cho các em bằng cách cho các thuyết trình, trình bày ý tưởng, báo cáo kết quả và

rút ra kết luận sau hoạt động thí nghiệm, … để tạo cơ hội cho các em phát triển ngôn

ngữ khoa học của mình

2.2 Chương trình giáo dục phổ thông môn Khoa học tự nhiên 2018

2.2.1 Đặc điểm môn học

Trong CT GDPT 2018, môn KHTN là môn học bắt buộc ở THCS Môn KHTN

được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học vật lí, hóa học, sinh học và

khoa học Trái Đất Đối tượng nghiên cứu của môn KHTN gần gũi với đời sống hằng

ngày của HS, cụ thể là các sự vật, hiện tượng, quá trình, các thuộc tính cơ bản về sự

tồn tại, vận động của thế giới tự nhiên (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

Bản chất khoa học tự nhiên là khoa học thực nghiệm Vì vậy, thực hành, thí

nghiệm trong phòng thực hành và phòng học bộ môn, ở thực địa và các cơ sở sản xuất

có vai trò, ý nghĩa quan trọng và là hình thức dạy học đặc trưng của môn học này

Thông qua các hoạt động thực hành, thí nghiệm, môn KHTN giúp HS khám phá thế

giới tự nhiên, phát triển nhận thức, tư duy logic và khả năng vận dụng kiến thức vào

thực tiễn (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

Môn KHTN có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển toàn diện của HS, có

vai trò nền tảng trong việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học của HS

cấp THCS Cùng với các môn Toán, Công nghệ và Tin học góp phần thúc đẩy giáo

dục STEM – một trong những xu hướng giáo dục đang được quan tâm và phát triển

trên thế giới cũng như Việt Nam (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

2.2.2 Quan điểm xây dựng chương trình

CT môn KHTN cụ thể hóa những mục tiêu và yêu cầu của CT tổng thể, đồng

thời nhấn mạnh các quan điểm sau:

1 Dạy học tích hợp

KHTN là một lĩnh vực thống nhất về đối tượng, phương pháp nhận thức, những

khái niệm và nguyên lí chung nên việc dạy học môn KHTN cần tạo cho HS nhận thức

được sự thống nhất đó Mặt khác định hướng phát triển NL, gắn với các tình huống

thực tiễn cũng đòi hỏi thực hiện dạy học tích hợp Do đó, CT môn KHTN được xây

dựng trên quan điểm dạy học tích hợp, môn KHTN còn tích hợp, lồng ghép một số

nội dung giáo dục: giáo dục kĩ thuật, giáo dục sức khỏe và giáo dục bảo vệ môi trường

(Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

2 Kế thừa và phát triển

CT môn KHTN kế thừa và phát triển những ưu điểm của các CT học đã có của

Việt Nam, đồng thời tiếp thu kinh nghiệm xây dựng CT môn KHTN của các nền giáo

dục tiên tiến trên thế giới, đảm bảo kết nối chặt chẽ giữa các lớp học với nhau và liên

thông CT môn Tự nhiên và Xã hội, Khoa học ở cấp tiểu học, Vật lí, Hóa học, Sinh

học ở cấp trung học phổ thông và CT giáo dục nghề nghiệp (Bộ Giáo dục và Đào tạo,

2018b)

3 Giáo dục toàn diện

CT môn KHTN góp phần hình thành và phát triển PC và NL HS thông qua nội

dung giáo dục với những kiến thức, kĩ năng cơ bản, thiết thực, thể hiện tính toàn diện,

hiện đại và cập nhật; chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết

vấn đề trong học tập và đời sống; thông qua các phương pháp, hình thức tổ chức giáo

dục phát huy tính chủ động và tiềm năng của mỗi HS; các phương pháp kiểm tra,

đánh giá phù hợp với mục tiêu giáo dục (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

2.2.3 Mục tiêu và yêu cầu cần đạt của môn học

Môn KHTN hình thành, phát triển ở HS NL KHTN, bao gồm các thành phần:

nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên, vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học;

đồng thời cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác góp phần hình thành,

phát triển các PC chủ yếu và NL chung được qui định trong CT tổng thể (Bộ Giáo

dục và Đào tạo, 2018b)

2.2.4 Nội dung chương trình

Nội dung giáo dục môn KHTN được xây dựng dựa trên sự kết hợp của các chủ

đề khoa học: Chất và sự biến đổi của chất, vật sống, năng lượng và sự biến đổi, Trái

Đất và bầu trời; các nguyên lí, khái niệm chung về thế giới tự nhiên: sự đa dạng, tính

cấu trúc, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi, sự tương tác (Bộ Giáo dục và Đào

tạo, 2018b)

Các chủ đề được sắp xếp chủ yếu theo logic tuyến tính, có kết hợp ở mức độ

nhất định với cấu trúc đồng tâm, đồng thời có thêm một số chủ đề liên môn, tích hợp

nhằm hình thành các nguyên lí, quy luật chung của thế giới tự nhiên (Bộ Giáo dục và

Đào tạo, 2018b)

2.2.5 Phương pháp giáo dục

Định hướng chung

Phương pháp giáo dục môn KHTN được thực hiện theo các định hướng chung

sau đây (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b):

- Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, bồi dưỡng NL tự chủ và tự

học cho HS

- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức khoa học tự nhiên để phát hiện và giải

quyết các vấn đề trong thực tiễn

- Vận dụng các phương pháp giáo dục một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với

mục tiêu, nội dung giáo dục, đối tượng HS và điều kiện cụ thể Các phương

pháp dạy học truyền thống được sử dụng theo hướng phát huy tính tích cực,

chủ động của HS Tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học hiện đại đề

cao vai trò chủ thể học tập của HS

- Các hình thức tổ chức dạy học được thực hiện đa dạng và linh hoạt đẩy mạnh

ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học

Định hướng về phương pháp hình thành, phát triển năng lực khoa học tự

nhiên (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

- Để phát triển thành phần NL nhận thức khoa học tự nhiên, GV tạo cơ hội cho

HS huy động những hiểu biết, kinh nghiệm sẵn có để tham gia hình thành kiến

thức mới Chú ý tổ chức các hoạt động, trong đó HS có thể diễn đạt hiểu biết

bằng cách riêng; thực hiện so sánh, phân loại, hệ thống hóa kiến thức, vận

dụng kiến thức đã học để giải thích các sự vật, hiện tượng hay giải quyết vấn

đề đơn giản, qua đó, kết nối được kiến thức mới với hệ thống kiến thức

- Để phát triển thành phần NL tìm hiểu tự nhiên, GV tạo điều kiện để HS đưa ra

câu hỏi, vấn đề cần tìm hiểu; tạo cơ hội cho HS tham gia quá trình hình thành

kiến thức mới, đề xuất và kiểm tra dự đoán, giả thuyết; thu thập bằng chứng,

phân tích, xử lí để rút ra kết luận, đánh giá kết quả thu được

- Để phát triển thành phần NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học, GV tạo cơ

hội cho HS đề xuất hoặc tiếp cận với các tình huống thực tiễn HS được đọc,

giải thích, trình bày thông tin về vấn đề thực tiễn cần giải quyết, trong đó kiến

thức khoa học tự nhiên có thể được sử dụng để giải thích và đưa ra giải pháp

GV cần quan tâm sử dụng các bài tập đòi hỏi tư duy phản biện, sáng tạo (câu

hỏi mở, có nhiều cách giải, gắn kết với sự phản hồi trong quá trình học, …);

cần kết hợp giáo dục STEM nhằm phát triển cho HS tích hợp các kiến thức, kĩ

năng của các lĩnh vực khoa học tự nhiên, công nghệ, kĩ thuật, toán vào giải

quyết một số tình huống thực tiễn

2.2.6 Đánh giá chương trình

Trong CT môn KHTN 2018, định hướng đánh giá cụ thể như sau:

Mục tiêu đánh giá: cung cấp thông tin chính xác, kịp thời, có giá trị về mức độ đạt

chuẩn (yêu cầu cần đạt) của CT và sự tiến bộ của HS để hướng dẫn hoạt động học

tập, điều chỉnh các hoạt động dạy học, quản lí và phát triển CT, bảo đảm sự tiến bộ

của từng HS và nâng cao chất lượng giáo dục

Căn cứ đánh giá: là các yêu cầu cần đạt về PC và NL được qui định trong CT tổng

thể và CT môn học Phạm vi đánh giá là toàn bộ nội dung và yêu cầu cần đạt của CT

môn KHTN Minh chứng đánh giá là quá trình rèn luyện, học tập và các sản phẩm

trong quá trình học tập của HS

Hình thức đánh giá: kết quả giáo dục được đánh giá định tính và định lượng thông

qua đánh giá quá trình, đánh giá tổng kết ở cơ sở giáo dục, các kì đánh giá trên diện

rộng ở cấp quốc gia và các kì đánh giá quốc tế Việc đánh giá quá trình sẽ do GV bộ

môn phụ trách còn việc đánh giá tổng kết sẽ do cơ sở giáo dục tổ chức, các kì đánh

giá trên diện rộng cấp địa phương, quốc gia do các tổ chức kiểm định chất lượng cấp

quốc gia hoặc cấp tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương tổ chức

Phương thức đánh giá: đảm bảo độ tin cậy, khách quan, phù hợp với từng lứa tuổi,

từng cấp học, không gây áp lực lên HS, hạn chế tốn kém ngân sách nhà nước, gia

đình và xã hội Kiểm tra, đánh giá phải thực hiện được chức năng và các yêu cầu

chính sau:

- Đánh giá mức độ đạt được yêu cầu cần đạt và phương pháp dạy học

- Cung cấp thông tin phản hồi đầy đủ, chính xác, kịp thời về kết quả học tập có

giá trị cho HS tự điều chỉnh quá trình học, GV điều chỉnh quá trình dạy, cán

bộ quản lí nhà trường cải thiện chất lượng giáo dục, gia đình quan tâm, giúp

đỡ HS

- Chú ý tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng của HS để rèn luyện năng lực tự học,

tư duy phê phán; hình thành phẩm chất chăm học, vượt khó tự chủ, tự tin, …

cho HS

- Kết hợp kiểm tra, đánh giá quá trình với đánh giá tổng kết; đánh giá định tính

với đánh giá định lượng

- Phối hợp nhiều hình thức kiểm tra đánh giá khác nhau bảo đảm đánh giá toàn

diện nội dung, năng lực chung, năng lực đặc thù, phẩm chất

- Đánh giá yêu cầu tích hợp nội dung, kĩ năng để giải quyết vấn đề nhận thức và

thực tiễn

- Chú trọng đánh giá kĩ năng thực hành khoa học tự nhiên

Môn KHTN sử dụng một số hình thức đánh giá sau:

- Đánh giá thông qua bài viết: bài tự luận, tiểu luận, trắc nghiệm khách quan, …

- Đánh giá thông qua vấn đáp: câu hỏi vấn đáp, phỏng vấn, thuyết trình, …

- Đánh giá thông qua quan sát: quan sát thái độ, hoạt động của HS thông qua

bài thực hành thí nghiệm, thảo luận nhóm, thực hiện dự án vận dụng kiến thức

vào thực tiễn, … bằng một số công cụ như bảng quan sát, bảng kiểm, hồ sơ

học tập, …

2.3 Năng lực khoa học tự nhiên

2.3.1 Khái niệm năng lực, năng lực khoa học tự nhiên của học sinh

2.3.1.1 Khái niệm năng lực của học sinh

Trong từ điển Tiếng Việt (2012) định nghĩa NL là khả năng huy động tổng hợp

các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính tâm lý cá nhân khác như hứng thú, niềm tin,

ý chí, … để thực hiện thành công một loạt công việc trong một bối cảnh nhất định

(Phạm Thị Nhung, 2019)

Theo tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế Thế giới: NL được hiểu là khả năng

cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một

bối cảnh cụ thể (OECD, 2002)

Theo CT GDPT 2018 đã định nghĩa NL là thuộc tính cá nhân được hình thành,

phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy

động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú,

niềm tin, ý chí, … thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả

mong muốn trong những điều kiện cụ thể (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018a)

Dựa trên những quan điểm định nghĩa NL đã đề cập, chúng tôi định nghĩa NL

là khả năng huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân

khác (hứng thú, niềm tin, ý chí, …) của con người để thực hiện, giải quyết thành công

một vấn đề, tình huống, nhiệm vụ cụ thể Do đó, để hình thành và phát triển NL của

HS cần phải đặt HS vào bối cảnh có vấn đề cụ thể để các em trải nghiệm, huy động,

vận dụng các kiến thức, kỹ năng đã tích lũy để giải quyết vấn đề

2.3.1.2 Khái niệm năng lực khoa học tự nhiên của học sinh

Trong CT GDPT môn KHTN 2018 phân NL KHTN thành 3 thành phần NL cụ

thể sau: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên và vận dụng kiến thức kĩ năng

đã học (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b)

Dựa trên định nghĩa về NL và cấu trúc thành phần NL KHTN được qui định

trong CT môn KHTN 2018, trong phạm vi đề tài, NL KHTN được định nghĩa là khả

năng huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân khác

(hứng thú, niềm tin, ý chí, …) của con người để trình bày, giải thích được các kiến

thức cốt lõi của thế giới dưới góc nhìn khoa học (thành phần cấu trúc, sự đa dạng,

tính hệ thống, quy luật vận động, tương tác và biến đổi); tìm hiểu, chứng minh được

các vấn đề trong tự nhiên, thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học và giải quyết được

các vấn đề đơn giản liên quan đến cuộc sống, bản thân, xã hội bằng những đề xuất ý

tưởng khoa học với sự sẵn sàng của động cơ và ý chí

2.3.2 Cấu trúc năng lực khoa học tự nhiên của học sinh

CT GDPT môn KHTN 2018 đã chia NL KHTN thành 3 thành phần NL:

• Nhận thức khoa học tự nhiên: trình bày, giải thích được những kiến thức

cốt lõi về thành phần cấu trúc, sự đa dạng, tính hệ thống, quy luật vận

động, tương tác và biến đổi của thế giới tự nhiên

• Tìm hiểu tự nhiên: thực hiện được một số kĩ năng cơ bản để tìm hiểu, giải

thích sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống Chứng minh được các

vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học

• Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: vận dụng được kiến thức, kĩ năng

về khoa học tự nhiên để giải thích những hiện tượng thường gặp trong tự

nhiên và trong đời sống; những vấn đề bảo vệ môi trường và phát triển

bền vững; ứng xử thích hợp và giải quyết những vấn đề đơn giản liên

quan đến bản thân, gia đình, cộng đồng

Mỗi thành phần NL sẽ ứng với các biểu hiện cụ thể, giúp cho GV dễ dàng trong

việc thiết kế KHBD và các công cụ đánh giá NL KHTN của HS Đề tài hệ thống và

mã hóa cho từng biểu hiện tương ứng với các thành phần NL dưới dạng bảng cụ thể

như sau:

Bảng 1 Biểu hiện của các thành phần năng lực khoa học tự nhiên

KHTN 1.1

Trình bày được các sự vật, hiện tượng; vai trò của các sự vật, hiện tượng và các quá trình tự nhiên bằng các hình thức biểu đạt như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ,…

KHTN 1.2

So sánh, phân loại, lựa chọn được các sự vật, hiện tượng, quá trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau

KHTN 1.3

Phân tích được các đặc điểm của một sự vật, hiện tượng, quá trình của tự nhiên theo logic nhất định

KHTN 1.4

Tìm được từ khóa, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học

KHTN 1.5

Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng (quan hệ nguyên nhân – kết quả, cấu tạo – chức năng,…)

Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề: nhận ra

và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức và kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất

KHTN 2.1

Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: phân

tích vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu

KHTN 2.2

Lập kế hoạch thực hiện: xây dựng được khung

logic nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, hồi cứu tư liệu,…); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu

KHTN 2.3

Thực hiện kế hoạch: thu thập, lưu giữ được dữ

liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra;

đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản;

so sánh kết quả với giả thuyết, giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết

KHTN 2.4

Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: sử dụng

được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác được với đối tác bằng thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa

ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục

KHTN 2.5

Ra quyết định và đề xuất ý kiến: đưa ra được

quyết định và đề xuất ý kiến xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu

KHTN 2.6

Vận dụng kiến thức, kĩ Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn dựa KHTN 3.1

năng đã học

(KHTN 3)

trên kiến thức khoa học tự nhiên

Dựa trên hiểu biết và các cứ liệu điều tra, nêu được các giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững

KHTN 3.2

2.3.3 Các biện pháp phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh

Dựa vào định hướng về phương pháp hình thành, phát triển NL KHTN của CT

môn KHTN và trên cơ sở phân tích cấu trúc NL KHTN cùng các chỉ số hành vi, trên

cơ sở phân tích ngược kết quả thử nghiệm sư phạm của đề tài và tham khảo công bố

của tác giả Quản Minh Hòa (2021a), đề tài đề xuất các biện pháp phát triển NL KHTN

chi tiết trong bảng 2 như sau:

Bảng 2 Biện pháp phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS

nghiệm đã có của HS liên quan đến nội dung/chủ

đề học tập mới để tăng tính chủ động của HS trước

khi bắt đầu kiến thức mới

BP 1.1 Đề tài đã đề xuất

các biện pháp giúp bồi dưỡng

NL KHTN của

HS sau khi phân tích kết quả thử nghiệm sư phạm (đề cập chi tiết ở chương 4), đó là:

Chuẩn hóa các kiến thức đã học của HS có liên

quan đến chủ đề học tập mới để xây dựng nền tảng

kiến thức vững chắc cho HS trước khi bắt đầu chủ

đề mới

BP 1.2

Xây dựng câu hỏi, tình huống kết nối giữa cái đã có

và cái mới, vừa lạ vừa quen, có sự thách thức, kích

thích sự tò mò của HS

BP 1.3

Xác định đúng mức độ nhận thức, NL hiện tại của

HS để tổ chức hoạt động phù hợp, xây dựng các câu

hỏi, tài liệu định hướng, hỗ trợ kịp thời

BP 1.4

Tổ chức cho HS làm việc với nhiều kênh thông tin

như tranh ảnh, video, sách giáo khoa, các tài liệu

trực tuyến, dụng cụ…để rèn luyện kĩ năng phân

tích, so sánh, giải thích, lựa chọn, hệ thống kiến

thức

BP 1.5

Tăng cường tổ chức các hoạt động nhóm, hoạt động

nhận xét, phản biện lẫn nhau và tự đánh giá cho HS

trong quá trình học tập

BP 1.6

KHTN 2 Xây dựng các bối cảnh vừa lạ vừa quen, các tình

huống có vấn đề cho HS suy luận, đặt các câu hỏi

liên quan và đưa ra phán đoán, xây dựng giả thuyết,

đề xuất phương án, khuyến khích HS đưa ra căn cứ,

dẫn chứng cho các giả thuyết của mình, và phân

tích các câu hỏi thành các câu hỏi thành phần cụ

thể

BP 2.1

Tổ chức hoạt động thảo luận, làm việc nhóm,

khuyến khích HS tham gia chia sẻ các phương án

khám phá kiến thức trong nhóm từ đó thống nhất

phương án chung của nhóm

BP 2.2

Xây dựng các câu hỏi, dữ liệu, tài liệu định hướng,

hỗ trợ cho HS thiết kế phương án kiểm chứng theo

các tiêu chí cụ thể như: mục tiêu, công cụ thực hiện,

bố trí dụng cụ, trình tự các bước thực hiện, dự kiến

thời gian, bảng phân chia nhiệm vụ cho các thành

viên, …

BP 2.3

Tổ chức cho các nhóm báo cáo các phương án đã

đề xuất trước lớp; thảo luận, nhận xét, phản biện

giữa các nhóm để rút ra phương án tối ưu; thống

nhất các kiến thức cần tìm hiểu

BP 2.4

Tổ chức cho HS tiến hành thực hiện kế hoạch kiểm

chứng các giả thuyết, phương án đã chọn

BP 2.5

Khuyến khích, định hướng HS viết báo cáo kết quả,

rút ra kết luận dưới nhiều hình thức như: hình vẽ,

sơ đồ, biểu bảng, ngôn ngữ, …; tổ chức cho các

nhóm báo cáo kết quả thu được trước lớp, tham gia

nhận xét, phản biện lẫn nhau Sau đó hệ thống,

chuẩn hóa kiến thức theo đúng cơ sơ khoa học

BP 2.6

KHTN 3 Mở rộng kiến thức vừa học bằng các vấn đề thực

tiễn gần gũi, phù hợp với HS, định hướng HS vận

dụng kiến thức, kĩ năng vừa học để giải quyết,

khuyến khích HS sử dụng kiến thức của các môn

học khác để hỗ trợ giải quyết vấn đề

BP 3.1

Tổ chức cho HS thảo luận đề xuất giải pháp cải tiến

phương án/mô hình đã sử dụng trong quá trình tìm

hiểu kiến thức

BP 3.2

Tổ chức cho HS đề xuất, thiết kế phương án và thực

hiện chế tạo các mô hình/sản phẩm ứng dụng, phù

hợp với kiến thức, kỹ năng vừa học

BP 3.3

2.4 Mô hình dạy học 7E

Chu trình dạy học 7E là một trong những phiên bản của chu trình dạy học, HS

được học các khái niệm, hệ thống khái niệm qua các pha hoạt động được thiết kế một

cách logic và phù hợp với quá trình nhận thức, tư duy của người học Ngoài ra, chu

trình dạy học 7E còn được gọi là MHDH 7E vì cả chu trình dạy học hay MHDH đều

được xây dựng dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức, nơi HS xây dựng kiến thức từ

những trải nghiệm, khám phá của chính bản thân người học Quá trình kiến tạo tri

thức của HS được thể hiện lần lượt qua các pha trong chu trình, bắt đầu từ pha Khơi

gợi với nhiệm vụ truy suất các kinh nghiệm, kiến thức đã có của HS liên quan đến

chủ đề mới Sau đó, pha Kết nối thực hiện nhiệm vụ gắn kết các kiến thức đã có với

những vấn đề mới và đặt ra các câu hỏi, vấn đề cần HS khám phá và giải thích bằng

ngôn ngữ của mình trong pha Khám phá và Giải thích của chu trình Và để đạt được

mục tiêu giáo dục của chu trình dạy học thì trong quá trình dạy học, người GV cần

có chiến lược, phối hợp nhịp nhàng giữa các phương pháp dạy học (PPDH) và kĩ

thuật dạy học (KTDH) để hỗ trợ HS xây dựng kiến thức tốt hơn Đó cũng là lý do vì

sao có thể gọi chu trình dạy học 7E là MHDH 7E Và chúng tôi quyết định thống nhất

sử dụng khái niệm MHDH 7E trong suốt khóa luận

2.4.1 Thuyết kiến tạo nhận thức

Thuyết kiến tạo nhận thức là một cách tiếp cận học tập cho rằng người học chủ

động xây dựng hoặc tạo ra kiến thức cho riêng mình bằng kinh nghiệm thực tế của

người học (Elliott et al., 2000) Lý thuyết kiến tạo đã được xây dựng và tổng hợp từ

nhiều lý thuyết học tập tiêu biểu của Lev Vygotsky, Jean Piaget, Jerome Bruner, …

Trong nghiên cứu của Saul Mc Leod (2019) đã chỉ ra một số nguyên tắc trong thuyết

kiến tạo nhận thức như sau:

Nguyên tắc 1: Kiến thức là được xây dựng chứ không phải do bẩm sinh hay thụ

động tiếp thu

Trọng tâm của thuyết kiến tạo nhận thức là quá trình học của con người phải

được xây dựng, người học xây dựng kiến thức mới trên nền kiến thức đã có của bản

thân Kiến thức cũ ảnh hưởng đến việc xây dựng kiến thức mới hoặc quá trình sửa

đổi kiến thức bản thân từ những trải nghiệm mới

Nguyên tắc 2: Học là quá trình chủ động

Học là quá trình chủ động chứ không phải là một quá trình thụ động Quan

điểm dạy học thụ động xem người học là “một chiếc bình rỗng” để lấp đầy kiến thức

vào, trong khi đó thuyết kiến tạo cho rằng người học phải chủ động xây dựng kiến

thức thông qua sự tương tác tích cực với thế giới (như thí nghiệm hay giải quyết các

vấn đề thực tiễn) Thông tin có thể tiếp nhận một cách thụ động nhưng sự hiểu biết

sẽ không thể có được, vì nó phải được tạo ra từ sự liên kết giữa kiến thức đã có, kiến

thức mới và các quá trình học tập, nghiên cứu đúc kết

Nguyên tắc 3: Tất cả các kiến thức là xây dựng xã hội

Học là một hoạt động xã hội – nó là một điều gì đó cần chúng ta thực hiện

cùng nhau, tương tác với nhau hơn là một khái niệm trừu tượng (Dewey, 1938) Theo

Vygotsky (1978), cộng đồng đóng vai trò trung tâm trong quá trình tạo ra tri thức,

bởi theo Vygotsky, môi trường nơi đứa trẻ lớn lên sẽ ảnh hưởng đến suy nghĩ của

chúng: chúng nghĩ về nó như thế nào? chúng nghĩ gì về nó? Do đó, việc dạy và học

là vấn đề chia sẻ và trao đổi kiến thức

Nguyên tắc 4: Kiến thức là của riêng mỗi cá nhân

Mỗi cá nhân người học đều có quan điểm khác nhau dựa trên vốn kiến thức và

lịch sử học tập hiện có của mỗi người Điều này đồng nghĩa với việc cùng một bài

học, cùng một cách giảng dạy, hoạt động nhưng kết quả học tập của mỗi người là

khác nhau, vì cách hiểu và lí giải của mỗi cá nhân là khác nhau

Nguyên tắc 5: Học tồn tại trong tâm trí của mỗi người

Thuyết kiến tạo cho rằng việc học phải tồn tại trong tâm trí mỗi người, người

học sẽ không ngừng cố gắng hoàn thiện và phát triển mô hình tinh thần của riêng họ

về thế giới thực từ những nhận thức, trải nghiệm mới về thế giới này

Tóm lại, thuyết kiến tạo nhận thức nhấn mạnh vai trò chủ động, tích cực của

người học trong việc xây dựng kiến thức cho riêng họ, bằng cách kết nối giữa kiến

thức đã có và kiến thức thu thập được từ những khám phá, trải nghiệm mới từ thế

giới tự nhiên mà không còn thụ động tiếp nhận một chiều từ GV

2.4.2 Chu trình dạy học

Thuyết kiến tạo nhận thức cho thấy sự logic trong việc dạy học theo đúng quá

trình nhận thức tư duy của HS, và nó rất phù hợp trong việc giảng dạy khoa học Điều

này, đặt ra yêu cầu cần có một phương pháp dạy học được xây dựng từ lý thuyết này

Một phương pháp dạy học xây dựng trên nền thuyết kiến tạo nhận thức cần có những

đặc điểm như: (1) kiến thức trước đây của HS là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến việc

học sau này bởi vì HS sẽ tương tác với kiến thức mới từ kiến thức cũ; (2) HS xây

dựng kiến thức thông qua sự tương tác với người khác, với tài liệu và bằng sự quan

sát, khám phá các hoạt động thú vị và đầy thử thách; (3) HS cần xây dựng hiểu biết

của họ xung quanh các kiến thức cốt lõi và các ý tưởng lớn (Mercit, 2006) Do đó,

chu trình dạy học (learning cycle) đã ra đời, nó là chiến lược học tập mang tính khám

phá Chu trình dạy học là phương pháp dạy học lấy HS là trung tâm của hầu hết các

chuỗi hoạt động trong các pha (giai đoạn) của chu trình Đây là mô hình hướng dẫn

HS học các khái niệm, hệ thống các khái niệm từ chính trải nghiệm, khám phá của

người học GV chỉ đóng vai trò là người tư vấn, định hướng và hệ thống các khái

niệm về đúng cơ sở khoa học của nó sau khi HS tự trình bày, kết luận từ kết quả khám

phá của mình Đó cũng chính là mục tiêu mà trong nhiều năm nghiên cứu khoa học

giáo dục tìm kiếm một phương pháp dạy học đáp ứng nhu cầu dạy học là một phương

pháp được xây dựng dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức, lấy HS là trung tâm của quá

trình học tập Nếu chu trình dạy học này diễn ra hiệu quả thì kiến thức, hiểu biết đã

có của HS sẽ được nâng cao để đạt được ý nghĩa của việc học (Marfilinda et al.,

2019)

MHDH (instructional model) là các hướng dẫn hoặc tập hợp các chiến lược về

PPDH của GV dựa trên các lí thuyết học tập MHDH có thể hiểu đơn giản là sự kết

hợp khép léo các PPDH, kĩ thuật và hình thức tổ chức dạy học nhằm đạt được mục

tiêu và chiến lược dạy học (Nguyễn Thị Hảo et al., 2021) Và MHDH cũng được thiết

kế thành các pha hoạt động theo logic tư duy, nhận thức của người học và xây dựng

dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức, nơi kiến thức được xây dựng trên nền kiến thức

đã có của HS Do đó MHDH cũng chính là chu trình dạy học

2.4.3 Giới thiệu chung về mô hình dạy học 7E

MHDH 7E là mô hình được phát triển bởi A Eisenkraft vào năm 2003

(Eisenkraft, 2003) MHDH 7E là một trong số những phiên bản của chu trình dạy

học, được xây dựng dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức Do đó, MHDH 7E lấy người

học làm trung tâm MHDH 7E được tổ chức theo các pha hoạt động theo hướng mà

HS có thể nắm vững kiến thức, kĩ năng cần đạt được trong học tập thông qua việc

tham gia tích cực các hoạt động học của các em (Marfilinda et al., 2020) Vì được

xây dựng trên thuyết kiến tạo nhận thức nên mô hình tạo cơ hội cho người học chủ

động xây dựng, thu nhận kiến thức cho bản thân bằng các hoạt động trải nghiệm,