Phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học hóa học tt

Phạm Thị Kim Ngân, Cao Thị Thặng 2017, “Thiết kế và hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học nhằm phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

PHẠM THỊ KIM NGÂN

Ph¸t triÓn n¨ng lùc t×m tßi nghiªn cøu khoa häc

CHO häc sinh Trung häc phæ th«ng th«ng qua d¹y häc Hãa häc

Chuyên ngành: LL&PPDH bộ môn Hoá học

Mã số: 9140111

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI – 2018 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

2 PGS.TS LÊ THỊ HỒNG HẢI

Phản biện 1: PGS.TS Cao Cự Giác

Phản biện 2: PGS.TS Phùng Quốc Việt

Phản biện 3:PGS.TS Vũ Quốc Trung

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi … giờ … ngày … tháng… năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

Thư viện Quốc Gia, Hà Nội

hoặc Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1 Phạm Thị Kim Ngân (2014), “Phát triển năng lực khoa học của học sinh

Trung học phổ thông thông qua dạy học tích hợp”, Kỷ yếu hội thảo nâng

cao năng lực đào tạo giáo viên dạy học tích hợp Khoa học tự nhiên.

Trường Đại học sư phạm Hà nội, tháng 11/2014, tr 119-125.

2 Phạm Thị Kim Ngân (2015), “Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học

của học sinh thông qua thiết kế các hoạt động học tập hóa học”, Tạp chí

Hóa học ứng dụng, số chuyên đề kết quả nghiên cứu khoa học, số 1/2015,

tr.16-19

3 Phạm Thị Kim Ngân, Nguyễn Đình Hùng (2016), “Bước đầu áp dụng

phương pháp “Bàn tay nặn bột” nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa

học của Học sinh Trung học phổ thông”, Tạp chí Hóa học và ứng dụng, số

chuyên đề nghiên cứu khoa học, số 1/2016, tr.8-13.

4 Cao Thị Thặng, Phạm Thị Kim Ngân (2016), “Một số đề xuất bước đầu

về phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học

phổ thông thông qua dạy học Hóa học ở trường phổ thông’’, Tạp chí Khoa

học Giáo dục, số 127, tháng 4-2016 tr 13-15.

5 Cao Thị Thặng, Phạm Thị Kim Ngân (2017), “Xây dựng bộ công cụ đánh

giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ

thông trong môn Hoá học’’, Kỉ yếu hội thảo khoa học quốc tế chuyên

ngành Phát triển năng lực sư phạm đội ngũ giáo viên Khoa học tự nhiên đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông, tháng 12/2017, tr 207-218.

6 Phạm Thị Kim Ngân, Cao Thị Thặng (2017), “Thiết kế và hướng dẫn học

sinh nghiên cứu khoa học nhằm phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa

học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học Hoá học’’, Kỉ yếu hội

thảo khoa học quốc tế chuyên ngành Phát triển năng lực sư phạm đội ngũ giáo viên Khoa học tự nhiên đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông,

tháng 12/2017, tr 381-392.

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Phát triển năng lực (NL) cho học sinh (HS) là mục tiêu quan trọng của Giáo dục phổthông trên thế giới hiện nay Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) với phương châm dạyhọc hướng vào người học đã và đang triển khai ở Việt Nam Nghị quyết số 29 của Trung ương

Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo [1] nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp (PP) 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 nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”

Phát triển NL là một định hướng quan trọng của việc phát triển chương trình và sáchgiáo khoa (SGK) phổ thông mới Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [5] (7-2017) của

Bộ Giáo dục và Đào tạo nhấn mạnh: Thực hiện các Nghị quyết của Đảng và Quốc hội, chương trình giáo dục phổ thông mới được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực

, tạo môi trường học tập và rèn luyện giúp người học phát triển hài hoà về thể chất và tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp và học tập suốt đời;

có những phẩm chất tốt đẹp và NL cần thiết để trở thành người công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hóa, cần cù, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân và yêu cầu của

sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới.

NL nghiên cứu khoa học (NCKH) là một trong những NL rất quan trọng cần pháttriển cho HS phổ thông đặc biệt là HS Trung học phổ thông (THPT) vì NL NCKH là cơ sở

quan trọng để phát triển các NL chung cho HS đã được Bộ Giáo dục xác định trong chương

trình Giáo dục phổ thông tổng thể 7- 2017 (NL tự chủ và tự học; NL giao tiếp và hợp tác;

NL giải quyết vấn đề và sáng tạo) và NL chuyên môn trong môn Hóa học đã được Bộ Giáo dục xác định trong chương trình THPT môn Hóa học 2018 (NL nhận thức kiến thức khoa học hóa học; NL năng lực tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học; NL vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn).

Mặt khác, từ năm 2012 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức cuộc thi sáng tạo khoahọc kỹ thuật (KHKT) (ngày nay gọi là cuộc thi KHKT) dành cho HS Trung học, đồng thời

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã kết hợp với hội đồng Anh tổ chức triển khai và đánh giá PP giáodục STEM (phát triển cho HS kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoahọc, công nghệ, kỹ thuật và Toán học) tại một số trường THPT Điều này khẳng định tầmquan trọng việc phát triển NL NCKH cho HS THPT của Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Namhiện nay

Hóa học là một trong những môn Khoa học tự nhiên (KHTN) có sự kết hợp chặt chẽgiữa lí thuyết với thực nghiệm (TN) Hoá học nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất

và sự biến đổi của chất, đồng thời Hoá học là cầu nối các ngành KHTN như Vật lí, Sinhhọc, Địa chất học Vì vậy, thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập của HS trong dạyhọc hoá học có thể phát triển tốt NL NCKH cho HS

Đối với HS THPT thì NL NCKH ở mức độ chưa cao như NL NCKH của các nhà khoa học, nhà sáng chế,… mà chủ yếu ở mức độ tìm tòi (TT) NCKH

Thực trạng đổi mới dạy học hóa học phổ thông cho thấy: hầu hết các GV hóa họctrường THPT còn gặp khó khăn trong việc phát triển NL TT NCKH cho HS Năng lực TTNCKH của đa số HS hiện nay còn rất hạn chế

Do đó đề tài nghiên cứu “Phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học hóa học” là một vấn đề cấp thiết về lí luận và

thực tiễn, đáp ứng yêu cầu đổi mới của giáo dục hiện nay

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu làm rõ biểu hiện của NL TT NCKH, thiết kế bộ công cụ đánh giá và đềxuất một số biện pháp nhằm phát triển NL TT NCKH cho HS THPT trong dạy học hóa học,góp phần thực hiện đổi mới dạy học hóa học theo định hương phát triển NL người học, nângcao chất lượng dạy học hóa học nói riêng và chất lượng dạy học ở trường THPT nói chung

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hóa học

- Lịch sử vấn đề phát triển NL TT NCKH trên thế giới và Việt Nam

- Khái niệm NL và NL TT NCKH

- Một số PPDH tích cực có thể áp dụng để phát triển NL TT NCKH cho HS THPT: PP

“Bàn tay nặn bột” (BTNB) và PP dạy học dự án DHDA, nghiên cứu PP hướng dẫn HS NCKH

- Vấn đề đánh giá NL của HS THPT

- Thực trạng phát triển NL TT NCKH cho HS THPT ở Việt Nam

3.2 Nghiên cứu đề xuất một số biện pháp phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hóa học

- Đề xuất khái niệm NL TT NCKH của HS THPT, cấu trúc NL TT NCKH, biểu hiệncủa NL TT NCKH trong dạy học hóa học

- Thiết kế bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH của HS THPT

- Đề xuất một số biện pháp phát triển NL TT NCKH: vận dụng PP BTNB, PPDHDA, hướng dẫn HS NCKH Thiết kế các kế hoạch bài học (KHBH) minh họa cho 3 biệnpháp phát triển NL TT NCKH

3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) ở một số trường Trung học phổ thông để kiểm chứng tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra, xác định tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Nếu làm rõ biểu hiện của NL TT NCKH, thiết kế bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH,vận dụng PP DHDA, PP BTNB kết hợp với việc hướng dẫn HS nghiên cứu một số chủ đề Hóahọc có nội dung thực tiễn trong dạy học một cách hợp lí và hiệu quả sẽ phát triển được NL TTNCKH cho HS THPT, góp phần thực hiện đổi mới dạy học hóa học theo định hướng pháttriển NL người học.

7 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các nhóm PP nghiên cứu sau:

7.1 Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hoá các văn bản, tài liệu lí luận về NL,NCKH, NL TT NCKH

7.2 Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Phương pháp điều tra: Khảo sát, điều tra thực trạng của việc phát triển NL TT

NCKH cho HS trong dạy học hóa học

+ Phương pháp chuyên gia: Trao đổi với chuyên gia để xin ý kiến về các biện pháp

phát triển NL TT NCKH cho HS trong dạy học hóa học

+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành TNSP nhằm kiểm chứng tính khả

thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất

7.3 Phương pháp thống kê toán học:

Thiết kế, đo lường thu thập dữ liệu, phân tích dữ liệu TN

8 Những đóng góp mới của luận án

8.1 Hệ thống hóa và làm rõ các cơ sở lí luận có liên quan đến năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cũng như thực trạng, sự cần thiết phải phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học hóa học

8.2 Đề xuất mới

- Khái niệm NL TT NCKH của HS THPT, cấu trúc NL TT NCKH, biểu hiện của NL

TT NCKH trong dạy học hóa học Từ đó thiết kế bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH của HSTHPT trong dạy học hóa học

- Ba biện pháp phát triển NL TT NCKH cho HS THPT trong dạy học hoá học, bao gồm:

+ Biện pháp 1: Vận dụng PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho

9 Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 3 phần: Mở đầu, nội dung chính và kết luận kiến nghị Trong phần nội dungchính được chia thành 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu

khoa học cho học sinh Trung học phổ thông

Chương 2: Một số biện pháp phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho

học sinh trong dạy học hóa học ở trường Trung học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu về việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học trên thế giới và ở Việt Nam

Trên thế giới và ở Việt Nam, vấn đề NL NCKH mới được chú trọng cho đối tượng làsinh viên (SV), học viên và cán bộ nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

NCKH là một hoạt động để nâng cao chất lượng đào tạo các chuyên gia, các cán bộkhoa học phù hợp với yêu cầu của nền sản xuất và khoa học hiện đại và cần thiết phải nângcao NL NCKH của SV, giảng viên và cán bộ khoa học

Hoạt động NCKH của HS Trung học được quan tâm qua cuộc thi Intel ISEF và đặcbiệt những năm gần đây là sự ra đời phát triển của PP giáo dục STEM cũng đang nhận được

sự đồng thuận của giáo dục nhiều nước trên thế giới góp phần nâng cao NL NCKH cho GVcũng như HS Việc rèn kỹ năng quá trình khoa học (science process skill) cho HS đã đượcchú ý trong chương trình và SGK, tài liệu của nhiều nước trên thế giới, đó là cơ sở để pháttriển NL TT NCKH cho HS phổ thông thông qua PP TT khám phá

1.2.2 Ở Việt Nam

Việc nghiên cứu nâng cao NL NCKH cho HS phổ thông nói chung và THPT nóiriêng thông qua dạy học các môn học còn hạn chế về cả mặt lí luận cũng như thực tiễn Chođến nay chưa có công trình nào nghiên cứu đầy đủ về lí luận và thực tiễn việc phát triển NL

TT NCKH cho HS THPT thông trong dạy học hóa học, đặc biệt việc phát triển NL TTNCKH cho HS thông qua việc tổ chức cho HS tham gia NCKH đề tài có nội dung thực tiễn

1.2 Năng lực và năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

1.2.1 Quan điểm về năng lực, năng lực của học sinh Trung học phổ thông

1.2.1.1 Năng lực

1.2.1.2 Năng lực của học sinh Trung học phổ thông

1.2.1.3 Một số năng lực cơ bản cần phát triển cho học sinh Trung học phổ thông

1.2.2 Quan điểm về năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

1.2.2.1 Nghiên cứu khoa học và tìm tòi nghiên cứu khoa học

1.2.2.2 Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

a Năng lực khoa học

b Năng lực nghiên cứu khoa học và năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

Đối với trường THPT thì việc phát triển NL TT NCKH cho HS vừa là mục tiêu vừa

là phương tiện để nâng cao chất lượng dạy học các môn KHTN nói chung và môn Hóa học

Theo thuyết hành vi, quá trình học tập được hiểu là quá trình thay đổi hành vi với cơchế học tập kích thích và phản ứng Trong dạy học hóa học, GV có thể vận dụng giúp HS

rèn kỹ năng thí nghiệm thực hành, kỹ năng tự học, tự nghiên cứu, … Các PP, quan điểm dạy

học vận dụng lí thuyết này được đặc biệt quan tâm và vận dụng một cách rộng rãi là: Dạyhọc nêu và giải quyết vấn đề, dạy học theo nhóm, dạy học bằng câu hỏi, dạy học định hướng hoạt động, dạy học theo PP nghiên cứu, dạy học khám phá,…

1.3.1.2 Thuyết nhận thức

Lí thuyết nhận thức xác định cấu trúc nhận thức của con người không phải là bẩmsinh đã có mà được hình thành qua học tập, kinh nghiệm, trải nghiệm và thực tiễn Các PP,quan điểm dạy học vận dụng lí thuyết này được đặc biệt quan tâm và vận dụng một cáchrộng rãi là: Dạy học nêu và giải quyết vấn đề, dạy học theo nhóm, dạy học bằng câu hỏi,

dạy học định hướng hoạt động, dạy học theo PP nghiên cứu, dạy học khám phá,…

1.3.1.3 Thuyết kiến tạo

Cơ sở lí thuyết của thuyết kiến tạo là người học xây dựng kiến thức của riêng họ vàthể hiện kiến thức từ trải nghiệm của mình Việc học tập không phải diễn ra nhờ quá trìnhchuyển thông tin từ người dạy hay giáo trình đến bộ não người học, thay vào đó mỗi ngườihọc tự xây dựng hiểu biết hợp lí mang tính cá nhân của riêng họ Như vậy thông qua dạy

học kiến tạo, GV có thể hình thành và phát triển ở HS kỹ năng TT khám phá, kỹ năng NCKH từ đó phát triển NL TT NCKH cho HS.

1.3.3.2 Quy trình dạy học theo phương pháp “Bàn tay nặn bột”

1.3.4 Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học

1.3.4.1 Hoạt động nghiên cứu khoa học ở trường phổ thông và vấn đề phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh

Hoạt động NCKH của HS phổ thông còn hạn chế về lí luận và thực tiễn Cho đến naychưa có đề tài nào nghiên cứu việc tổ chức hướng dẫn HS NCKH nhằm phát triển NLtìm tòi, khám phá khoa học cho HS

1.3.4.2 Quy trình nghiên cứu khoa học

1.4 Đánh giá năng lực của học sinh Trung học phổ thông

1.4.1 Đổi mới phương pháp hình thức kiểm tra đánh giá hiện nay

1.4.2 Nguyên tắc đánh giá năng lực học sinh

1.4.3 Một số công cụ đánh giá năng lực của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hoá học

1.4.3.1 Bảng kiểm quan sát

1.4.3.2 Phiếu hỏi

1.4.3.3 Phiếu đánh giá sản phẩm quá trình học tập nghiên cứu

1.4.3.4 Đề kiểm tra đánh giá năng lực

1.5 Thực trạng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông ở Việt Nam

1.5.1 Chương trình và sách giáo khoa Hóa học Trung học phổ thông hiện hành với vấn

đề phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

- Mục tiêu: Giúp HS đạt được hệ thống kiến thức hóa phổ thông, cơ bản, hiện đại,

gồm: Rèn cho HS kỹ năng hóa học, kỹ năng khoa học Đồng thời giúp HS có ý thức tráchnhiệm với gia đình, cộng đồng, xã hội, bảo vệ môi trường sống

- Nội dung: Nội dung chương trình, SGK hóa học phổ thông lớp 10,11,12 gồm

những vấn đề phổ thông cơ bản tương đối hoàn thiện về hóa học đại cương, hóa vô cơ, hóahữu cơ

- Phương pháp dạy học: PPDH môn Hóa học THPT coi trọng thực hành thí nghiệm

và phát triển tư duy hóa học

- Đánh giá: Câu hỏi và bài tập ít chú trọng đến đánh giá NL của HS Đặc biệt chưa

đề cập tới việc đánh giá NL TT NCKH của HS

Tóm lại: Chương trình môn Hóa học THPT hiện hành đã có đề cập đến phát triển NL

cho HS Tuy nhiên mục tiêu nội dung cũng như PP đánh giá chủ yếu chú trọng đến kiếnthức, kỹ năng và thái độ HS Do đó nghiên cứu nội dung, đổi mới PPDH trong dạy học hóahọc theo định hướng phát triển NL chung cho HS và NL TT NCKH cho HS là một vấn đềcần thiết và cấp bách

1.5.2 Cuộc thi Khoa học kỹ thuật của học sinh Trung học

Cuộc thi Khoa học kỹ thuật đã trực tiếp góp phần phát triển NL TT NCKH cho HScũng như GV Tuy nhiên chỉ một bộ phận nhỏ GV và HS tham gia vào hoạt động này, việcphát triển NL TT NCKH cho đại đa số HS thông qua môn KHTN là rất ít đặc biệt là mônHóa học là chưa có

1.5.3 Điều tra thực trạng của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học trong dạy học Hóa học

1.5.3.1 Mục đích quá trình điều tra

1.5.3.2 Phương pháp điều tra

1.5.3.3 Kết quả điều tra thông qua phân tích số liệu và bàn luận

a Nhận thức của giáo viên với vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hóa học theođịnh hướng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học ở trường phổ thông

- Điều tra nhận thức của GV về vấn đề NL TT NCKH của HS THPT

- Điều tra nhận thức của GV về các tiêu chí thuộc NL TT NCKH của HS

- Điều tra vấn đề sử dụng một số PPDH tích cực để phát triển NL HS hiện nay của GV

- Điều tra vấn đề tiếp cận và nhận định vai trò của PP BTNB, PP DHDA, hướng dẫn

HS NCKH trong việc phát triển NL TT NCKH cho HS

b Vận dụng phương pháp dạy học dự án theo định hướng phát triển năng lực tìm tòinghiên cứu khoa học trong dạy học hóa học ở trường phổ thông

c Vận dụng phương pháp bàn tay nặn bột theo định hướng phát triển năng lực tìm tòinghiên cứu khoa học trong dạy học hóa học ở trường phổ thông

d Phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh thông qua tổ chứccho học sinh tìm tòi nghiên cứu khoa học

Kết quả điều tra cho thấy nhiều GV trong diện khảo sát đã được tập huấn về PPBNTB, PP DHDA, hướng dẫn HS NCKH nhưng số lượng vận dụng trong dạy học hóa họccòn hạn chế và các giáo viên chưa vận dụng đầy đủ các bước trong quy trình, chưa phát huyđược tính tích cực của HS nên việc vận dụng phương pháp BTNB, phương pháp DHDA vàhướng dẫn HS NCKH chưa thực sự hiệu quả Đặc biệt là GV hầu như chưa chú trọng đếnviệc phát triển NL TT NCKH cho HS THPT.

NL TT NCKH đã được nhiều nước phát triển cho đối tượng là giảng viên đại học,cho SV đại học HS phổ thông của nhiều nước đặc biệt là các nước Âu – Mỹ được rèn kỹnăng tiến trình khoa học – kỹ năng NCKH trong dạy học các môn KHTN và môn Hóa học.Thông qua cuộc thi KHKT được tổ chức ở Mỹ và một số nước NL NCKH của HS đượcphát triển ở mức cao hơn

Ở Việt Nam, vấn đề NCKH nói chung và NCKH giáo dục cũng đã và đang đặt ra chocác giảng viên đại học, các cán bộ nghiên cứu trẻ và SV Một số nhỏ HS Trung học từ lớp 9đến lớp 12 được khuyến khích tham gia cuộc thi KHKT các cấp Vấn đề đổi mới dạy họctheo định hướng phát triển NL chung và NL chuyên biệt cho HS có liên quan chặt chẽ với

NL TT NCKH đã và đang được đặt ra trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể,chương trình môn KHTN ở Trung học cơ sở và chương trình môn Hóa học ở THPT

Kết quả phân tích chương trình và SGK hóa học hiện hành kết hợp với điều tra thựctrạng đổi mới PPDH theo hướng phát triển NL HS cho thông qua dạy học hóa học cho thấy:Việc phát triển NL nói chung và NL TT NCKH cho HS còn chưa được quan tâm đầy đủnên NL TT NCKH của HS còn rất hạn chế nên việc nghiên cứu phát triển NL TT NCKHcho HS thông qua dạy học hóa học là cấp thiết đáp ứng yêu cầu lí luận và thực tiễn đang đặtra

Cơ sở lí luận và thực tiễn đã nêu ra là căn cứ khoa học để đề xuất khái niệm, cấu trúc NL

TT NCKH cũng như đề xuất các biện pháp, quy trình để phát triển NL này cho HS THPT trongdạy học hóa học ở chương 2

Chương 2 MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC

Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông

2.1.1 Khái niệm năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông

2.1.1.1 Tìm tòi nghiên cứu khoa học

Khi thực hiện quy trình TT NCKH, HS sử dụng một số kỹ năng TT, khám phá theo

tiến trình: đặt câu hỏi cho vấn đề nghiên cứu (CHNC); từ đó xây dựng giả thuyết; lập kếhoạch và thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề (kiểm chứng giả thuyết và trả lời câu hỏi đặtra); trình bày kết quả nghiên cứu Trong quá trình TTNC HS tiến hành phân tích, rút ra nhữngđặc điểm chung và riêng của một số sự vật, hiện tượng đơn giản trong tự nhiên đồng thời sửdụng các minh chứng khoa học cần thiết và lí giải các minh chứng đó để rút ra kết luận.

2.1.1.2 Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

NL TT NCKH của HS THPT là khả năng thực hiện tìm tòi nghiên cứu một chủ đề học tập hay thực tiễn theo quy trình NCKH của các nhà khoa học tạo ra sản phẩm có ý nghĩa với chính họ và cộng đồng

NL TT NCKH là năng lực chuyên biệt của HS có thể phát triển thông qua dạy học các môn

KHTN (môn Khoa học tích hợp, môn Vật lí, môn Hóa học và môn Sinh học) Kết quả TTNC của

HS chủ yếu khám phá tìm ra kiến thức mới về KHTN - sản phẩm mới đối với họ nhưng chưaphải là mới đối với nhân loại như là sản phẩm của nhà khoa học

2.1.2 Cấu trúc năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

* Năng lực lập kế hoạch tìm tòi nghiên cứu: HS lập kế hoạch TTNC theo quy trình

NCKH, điều này được thể hiện ở sản phẩm cần có là kế hoạch TTNC, gồm dự kiến hay đềxuất về: Chủ đề TTNC; Các CHNC; Giả thuyết nghiên cứu (GTNC); Phương án thựcnghiệm (PATN) TTNC; Cách thức thu thập thông tin, xử lí thông tin: Công cụ thu thập vàphân tích kết quả; Kết luận: “cái mới” tìm được; Cấu trúc nội dung báo cáo; Dự kiến cáchtrình bày kết quả TTNC theo ngôn ngữ khoa học

* Năng lực thực hiện kế hoạch tìm tòi nghiên cứu: Thể hiện rõ ở kết quả nghiên cứu

tạo sản phẩm cuối cùng gồm: Chủ đề TTNC: Có tính thiết thực, thực tiễn, khả thi; Câu hỏinghiên cứu: Thể hiện rõ định hướng và có thể tìm tòi nghiên cứu được; GTNC/dự đoán: Rõràng, có thể kiểm chứng được; PATN khả thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời choCHNC; Tiến hành có hiệu quả theo PATN TTNC đã đề ra Thu thập được thông tin, xử líthông tin một cách khoa học; Rút ra kết luận: “cái mới” tìm được trên cơ sở các bằng chứngkhoa học

* Năng lực viết báo cáo và trình bày kết quả nghiên cứu: Viết được báo cáo ngắn

gọn, cấu trúc logic theo ngôn ngữ khoa học; Trình bày kết quả nghiên cứu làm nổi bật cáimới, đóng góp của đề tài

2.1.3 Biểu hiện của năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh trong dạy học hóa học

Biểu hiện của NL TT NCKH của HS thông qua học tập môn KHTN nói chung và mônHóa học nói riêng được thể hiện thông qua việc thực hiện có kết quả hoạt động học tậpnghiên cứu theo quy trình NCKH, cụ thể là:

1 Xác định được chủ đề TTNC: Có tính thiết thực, thực tiễn, khả thi

2 Xác định được CHNC: Thể hiện rõ định hướng và có thể TTNC được

3 Đề xuất được GTNC/dự đoán: Rõ ràng, có thể kiểm chứng được, phù hợp với CHNC

4 Thiết kế được PATN TTNC khả thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho CHNC

5 Tiến hành PATN TTNC đã đề ra, kiểm chứng giả thuyết rút ra kết luận

6 Viết được báo cáo với nội dung đầy đủ và khoa học

7 Trình bày kết quả TTNC theo ngôn ngữ khoa học

2.2 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.2.1 Tiêu chí và mức dộ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

Bảng 2.1 Tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

< 5 điểm

Mức 2: Trung bình 5-6 điểm

Mức 3: Khá 7-8 điểm

Mức 4: Tốt 9-10 điểm

khả thi.

Xác định được chủ đề

TTNC ít phù hợp, thực tiễn và chưa thật

khả thi.

Xác định được chủ

đề TTNC phù hợp, thực tiễn nhưng

chưa thật khả thi.

Xác định được chủ đề

TTNC phù hợp, có tính thiết thực, thực

tiễn, khả thi.

2

Đề xuất

CHNC

Không nêu được

CHNC hoặc nêu câu hỏi không phải là CHNC hoặc không thể kiểm chứng bằng thực nghiệm.

Đề xuất được một số CHNC ít phù hợp thể hiện tương đối rõ định hướng và có thể

TTNC được.

Đề xuất được một

số CHNC phù hợp,

rõ ràng, thể hiện khá rõ định hướng

chứng được.

Đề xuất được GTNC

ít rõ ràng, khá phù hợp CHNC, có thể

kiểm chứng được.

Đề xuất được

GTNC ít rõ ràng,

phù hợp CHNC, có thể kiểm chứng

thuyết và trả lời cho

Thiết kế được đầy đủ

PATN TTNC và có

thể dùng kiểm chứng giả thuyết và trả lời

bày không đa dạng

bày tương đối đa dạng thể hiện được

bày tương đối đa dạng thể hiện khá

rõ đóng góp “mới”.

Báo cáo đầy đủ được

tất cả quy trình và kết quả nghiên cứu, sử dụng ngôn ngữ khoa học đa dạng, làm rõ đóng góp “mới”.

trình bày không trực

quan, sinh động.

Thể hiện chưa đầy đủ

mục đích nội dung, PP nghiên cứu Hình thức

trình bày tương đối

trực quan, sinh động.

Thể hiện khá đầy

đủ mục đích nội

dung, PP nghiên cứu Hình thức

trình bày tương đối

trực quan, sinh động.

Thể hiện đầy đủ mục

đích nội dung, PP và kết quả nghiên cứu logic, ngắn gon, khoa học Hình thức trình

bày trực quan, sinh

động.

Bước 1: Xác định đối tượng, thời điểm, mục tiêu đánh giá

Bước 2: Xác định tiêu chí và mức độ cần đánh giá cho mỗi tiêu chí

Bước 5: Thử nghiệm và hoàn thiện Bước 4: Thiết kế bộ công cụ đánh giá Bước 3: Xây dựng các tiêu chí và mức độ đánh giá phù hợp

Trong 7 tiêu chí và 4 mức độ tương ứng trên, tiêu chí 1 “Xác định chủ đề TTNC” làtiêu chí tương đối cao so với NL của đại đa số HS phổ thông Do đối tượng HS THPT chưa

có khả năng tự đề xuất nên thông thường GV chủ động đề xuất giúp HS Vì vậy tác giả chưađưa tiêu chí 1 vào bộ công cụ đánh giá đã đề xuất

2.2.2 Cơ sở khoa học để thiết kế công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học 2.2.3 Thiết kế công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

a Mục đích

Bộ công cụ dùng để đánh giá định lượng NL TT NCKH của HS thông qua các hoạt

động học tập TTNC của HS Một số công cụ dùng cho GV, cán bộ quản lí như bảng kiểm quan sát NL, phiếu hỏi GV, đề kiểm tra đánh giá NL, công cụ dùng cho HS tự đánh giá hoặc đánh giá đồng đẳng như phiếu hỏi HS hoặc công cụ dùng cho cả HS, GV và cán bộ quản lí như phiếu đánh giá sản phẩm TTNC.

b Yêu cầu

Bộ công cụ phải thể hiện rõ chủ thể đánh giá, đối tượng được đánh giá và có tiêu chí cụ thể,mức độ và điểm số rõ ràng để có thể đánh giá khách quan và định lượng NL TT NCKH của HS

c Quy trình thiết kế

d Đề xuất bộ công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

(1) Bảng kiểm quan sát học sinh

BẢNG KIỂM QUAN SÁT NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA HỌC SINH

Đối tượng quan sát: .Lớp:

Chủ đề học tập:

Họ và tên giáo viên đánh giá:

Bảng 2.2 Bảng kiểm quan sát NL TT NCKH của HS

STT Tiêu chí của năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa

học

Mức độ của đánh giá

Điểm tối đa

Yếu

<5

TB5-6

Khá7-8

Tốt9-10

1 Xác định câu hỏi nghiên cứu: Thể hiện

định hướng và có thể tìm tòi nghiên cứu được 10

2 Đề xuất giả thuyết nghiên cứu: Rõ ràng, có thể

kiểm chứng được, phù hợp với câu hỏi nghiên cứu 10

3 Thiết kế phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên

cứu khả thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho

10

câu hỏi nghiên cứu.

4 Tiến hành phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên

cứu đã đề ra, kiểm chứng giả thuyết rút ra kết luận 10

5 Viết báo cáo đầy đủ nội dung, khoa học 10

6 Trình bày kết quả tìm tòi nghiên cứu theo ngôn

Loại Tốt: 9-10 điểm Loại Khá: 7-8,9 điểm

Loại TB: 5-6,9 điểm Loại Yếu: dưới 5 điểm

(2) Phiếu hỏi giáo viên và phiếu hỏi học sinh

- Phiếu hỏi giáo viên:

PHIẾU GIÁO VIÊN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA HỌC SINH

Họ và tên GV:

Đối tượng HS/ nhóm HS : Lớp:

Chủ đề học tập:

Thầy/Cô vui lòng quan sát bảng sau, căn cứ vào bảng tiêu chí và mức độ, hãy đánh giá dấu

x vào ô tương ứng để thể hiện mức độ tìm tòi nghiên cứu của học sinh trong dạy học hóa học

Bảng 2.3 Phiếu giáo viên đánh giá NL TT NCKH của HS

1 Xác định câu hỏi nghiên cứu: Thể hiện rõ định hướng và

có thể tìm tòi nghiên cứu được

2 Đề xuất giả thuyết nghiên cứu: Rõ ràng, có thể kiểm

chứng được, phù hợp với câu hỏi nghiên cứu

3

Thiết kế phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu khả

thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho câu hỏi

nghiên cứu

4 Tiến hành phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu đã

đề ra, kiểm chứng giả thuyết rút ra kết luận

5 Viết báo cáo đầy đủ nội dung, khoa học

6 Trình bày kết quả tìm tòi nghiên cứu theo ngôn ngữ

khoa học

Đánh giá chung

- Phiếu hỏi học sinh:

PHIẾU HỌC SINH TỰ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC