Vận dụng phương pháp bàn tay nặn bột trong dạy học hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh ở trường trung học cơ sở tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘILÊ THỊ ĐẶNG CHI VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BÀN TAY NẶN BỘT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

LÊ THỊ ĐẶNG CHI

VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BÀN TAY NẶN BỘT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

Chuyên ngành : LL&PPDH bộ môn Hóa học

Mã số : 91.40.111

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn : PGS.TS TRẦN TRUNG NINH

TS.VÕ VĂN DUYÊN EM

HÀ NỘI , 2020

Công trình được hoàn thành tại: Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS TS Trần Trung Ninh

Người hướng dẫn khoa học 2: TS Võ Văn Duyên Em

Phản biện 1: PGS TS Phùng Quốc Việt

Phản biện 2: PGS TS Phạm Văn Hoan

Phản biện 3: TS Phạm Thị Bích Đào

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…

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

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Để phù hợp với xu thế phát triển của thời đại và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, đáp ứng yêu cầu của xã hội đang phát triển nhanh và mạnh, ngoài việc thay đổi thể chế quản lí, hệ thống GD nước ta phải đổi mới cách tiếp cận: chuyển từ tiếp cận nội dung (ND) sang tiếp cận năng lực (NL), đề cao khả năng thực hiện công việc của người học Việc đổi mới căn bản, toàn diện GD phổ thông theo nghị quyết số 29-NQ/TƯ với mục tiêu thay đổi phương pháp dạy học (PPDH), từ truyền đạt kiến thức sang tổ chức hướng dẫn, định hướng phát triển NL nhận thức cho học sinh (HS); Nghị quyết 88 của Quốc Hội khóa 13 về đổi mới chương trình (CT) và sách giáo khoa (SGK) phổ thông cũng đặt ra thách thức lớn đối với đội ngũ giáo viên (GV) ở trường phổ thông

Môn Hóa học ở trường Trung học Cơ sở (THCS) có vai trò quan trọng góp phần phát triển các NL chung và NL chuyên môn, trong đó có NL giải quyết vấn đề

và sáng tạo (GQVĐVST), đây là một trong những NL quan trọng, cốt lõi cần hình

thành và phát triển cho HS đáp ứng yêu cầu đổi mới GD phổ thông, NL GQVĐVST giúp HS thành công trong học tập (HT) và trong cuộc sống, trở thành những con người năng động, hiện đại.

Thực tiễn những năm qua cho thấy, GD phổ thông đã và đang tích cực đổi mới CT vàPPDH theo hướng hiện đại tiếp cận với thế giới Cùng với các PPDH tích cực khác đangđược triển khai, PP Bàn tay nặn bột (BTNB) đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo quyết địnhđầu tư nghiên cứu, biên soạn tài liệu, tổ chức tập huấn từng bước triển khai vận dụng PPBTNB, là PPDH khoa học (KH) dựa trên cơ sở của sự tìm tòi - nghiên cứu, vận dụng trong

DH các môn KH tự nhiên PP này được khởi xướng bởi Giáo sư Georges Charpak (GiảiNobel Vật lý năm 1992) Mục tiêu của PP BTNB là tạo nên tính tò mò, ham muốn khám phá vàsay mê KH của HS, chú ý nhiều đến việc rèn luyện kĩ năng diễn đạt thông qua ngôn ngữ nói vàviết, dạy học bằng PP BTNB nhằm tổ chức cho HS hoạt động tích cực, tự lực phát hiện và

đề xuất phương án GQVĐ, khuyến khích sự sáng tạo của HS trong các hoạt động tìm tòinghiên cứu, những đặc trưng này tạo điều kiện thuận lợi để hình thành và phát triển NLGQVĐVST cho HS

Qua kết quả Hội nghị giao ban Đề án “Triển khai phương pháp Bàn tay nặn bột

ở trường phổ thông giai đoạn 2011 - 2015” Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành công văn số 3535/BGDĐT-GDTrH hướng dẫn một số ND tiếp tục triển khai vận dụng PP BTNB ở trường phổ thông Tuy nhiên, việc vận dụng PP BTNB trong DH Hóa học ở trường THCS còn nhiều hạn chế, đặc biệt là việc vận dụng PP này để phát triển các NL cần thiết cho HS như NL GQVĐVST.

Từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BÀN TAY NẶN BỘT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ”.

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng PP BTNB nhằm phát triển NL GQVĐVST cho HS trong DH hóa học ởtrường THCS, qua đó góp phần nâng cao chất lượng DH

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài: Đổi mới PPDH hóa học, những vấn đề

tổng quan PP BTNB, NL GQVĐVST

3.2 Nghiên cứu thực trạng việc vận dụng PP BTNB và phát triển NLGQVĐVST cho

HS thông qua dạy học Hóa học theo PP BTNB ở trường THCS.

3.3 Xây dựng quy trình phát triển NL GQVĐVST cho HS trong DH Hóa học thông qua PP BTNB.

3.4 Thiết kế các chủ đề DH theo PP BTNB trong CT Hóa vô cơ THCS.

3.5 Đề xuất các nguyên tắc, quy trình, hướng thiết kế tình huống xuất phát trong

3.8 Thực nghiệm sư phạm: nhằm kiểm nghiệm tính khả thi, hiệu quả của những đề

xuất của đề tài

4 Khách thể, đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình DH môn Hóa học ở trường THCS.

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án là việc vận dụng PP BTNB trong DH Hóa học ở trường THCS và phát triển NL GQVĐVST của HS.

5 Phạm vi nghiên cứu

- Một số trường THCS khu vực miền Nam, miền Trung và Tây nguyên.

- Thông qua phần ND về Hóa học vô cơ ở THCS.

- Thời gian nghiên cứu từ 2015 đến 2019.

6 Giả thuyết khoa học

Nếu GV vận dụng PP BTNB trong DH hóa học một cách hợp lý, phù hợp với đốitượng HS thì NL GQVĐVST của HS sẽ được phát triển và góp phần nâng cao chất lượng

DH hóa học

7 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng phối hợp các PP nghiên cứu sau:

7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận

7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

7.3 Phương pháp xử lí thống kê

8 Những đóng góp mới của đề tài

- Tổng quan cơ sở lí luận về PP BTNB và NLGQVĐVST

- Điều tra, đánh giá thực trạng việc vận dụng PP BTNB và phát triển NL GQVĐVSTtrong DH hóa học ở trường THCS

- Xây dựng quy trình phát triển NL GQVĐVST cho HS thông qua DH hóa học theo

9 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, phần ND của luận án được chia thành 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc vận dụng phương pháp Bàn tay

nặn bột trong dạy học hóa học ở trường Trung học Cơ sở và năng lực giải quyết vấn

đề và sáng tạo của học sinh.

Chương 2 Vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột nhằm phát triển năng lực

giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học hóa học ở Trường trung học

Cơ sở.

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm.

CHƯƠNG 1.

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BÀN TAY NẶN BỘT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Về phương pháp Bàn tay nặn bột

PP BTNB, tiếng Pháp là La main à la pâte viết tắt là LAMAP; tiếng Anh là

Hands-on, là PPDH KH dựa trên cơ sở của sự tìm tòi - nghiên cứu, vận dụng trong DH các môn

KH tự nhiên PP này do Giáo Sư người Pháp Georges Charpak (Giải Nobel Vật lí năm1992) khởi xướng

1.1.1.1 Phương pháp Bàn tay nặn bột trên thế giới

1.1.1.2 Phương pháp Bàn tay nặn bột tại Việt Nam

1.1.2 Về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học Hóa học

1.1.2.1 Trên thế giới

1.1.2.2 Ở Việt Nam

1.2 Đổi mới phương pháp dạy học Hóa học ở trường Trung học Cơ sở

1.2.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

1.2.2 Cơ sở khoa học của dạy học theo định hướng phát triển năng lực

1.2.3 Đổi mới phương pháp dạy học Hóa học ở trường Trung học Cơ sở

1.3 Năng lực, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

1.3.1 Khái niệm năng lực

1.3.2 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Theo chúng tôi, đối với HS, NL GQVĐVST trong HT là NL biết GQVĐ HT để tìm ra

những cái mới ở mức độ nào đó Để có NL GQVĐVST chủ thể phải ở trong tình huống có vấn đề, tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhận thức hoặc hành động và kết quả là đề ra được phương án giải quyết có tính mới mẻ và hiệu quả.

1.3.3 Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

1.4 Lí luận cơ bản về phương pháp bàn tay nặn bột

1.4.1 Cơ sở khoa học của phương pháp bàn tay nặn bột

1.4.2 Các nguyên tắc cơ bản của phương pháp bàn tay nặn bột

1.4.3 Dạy học theo phương pháp bàn tay nặn bột

1.4.3.1 Tiến trình dạy học theo phương pháp Bàn tay nặn bột

Gồm 5 pha:

Pha 1: Tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề

Pha 2: Hình thành câu hỏi nghiên cứu

Pha 3: Đề xuất giả thuyết và phương án thí nghiệm

Pha 4: Tiến hành thí nghiệm tìm tòi - nghiên cứu

Pha 5: Kết luận, hợp thức hóa kiến thức

1.4.3.2 Vai trò của phương pháp Bàn tay nặn bột trong việc phát triển năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học Cơ sở

1.4.3.3 Bài tập tình huống và sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho họcsinh trong dạy học theo phương pháp Bàn tay nặn bột

1.5 Dạy học theo chủ đề

1.5.1 Khái niệm dạy học theo chủ đề

1.5.2 Quy trình xây dựng chủ đề dạy học

1.6 Thực trạng vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học hóa học ở trường Trung học Cơ sở

1.6.1 Thực trạng vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột trong dạy học hóa học ở trường Trung học Cơ sở

1.6.1.1 Các phương pháp dạy học thường được giáo viên sử dụng trong dạy học môn Hóahọc ở trường Trung học Cơ sở

Hình 1 1 Biểu đồ các PPDH được GV thường sử dụng trong dạy học hóa học

Hình 1 2 Biểu đồ mức độ sử dụng phương pháp BTNB của GV

1.6.1.2 Đánh giá của giáo viên về phương pháp Bàn tay nặn bột

Bảng 1 1 Đánh giá về giờ học có áp dụng phương pháp Bàn tay nặn bột

Kích thích hứng thú học tập của HS 290 45

Giờ học được sinh động hấp dẫn hơn 315 20

Học sinh tự tin, mạnh dạn, sáng tạo hơn 289 46

Kích thích hứng thú học tập của học sinh

Giờ học được sinh động hấp dẫn hơn

Học sinh tự tin, mạnh dạn, sáng tạo hơn

Chất lượng giờ học được nâng cao

Phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Phát triển năng lực thực hành thí nghiệm

Không đồng ý Đồng ý

Hình 1 3 Biểu đồ đánh giá về giờ học có áp dụng PP BTNB

1.6.2 Thực trạng về năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh ở trường Trung học Cơ sở

1.6.2.1 Kết quả điều tra giáo viên

1.6.2.2 Kết quả điều tra học sinh

Bảng 1 2 Các kĩ năng học tập bộ môn hóa học cần thiết của học sinh

Kĩ năng thành phần Rất tốt

(4)

Tốt (3)

Chưa tốt (2)

Không

có (1)

1 Kĩ năng ghi chép vào vở thực hành 94 488 354 29

4 Kĩ năng đề xuất câu hỏi nghiên cứu

5 Kĩ năng đề xuất phương án thực

6 Kĩ năng thực hiện thí nghiệm 63 421 387 94

7 Kĩ năng rút ra kiến thức mới 57 317 491 100

8 Kĩ năng so sánh giữa kiến thức mới

0 200 400 600 800

1 Kĩ năng ghi chép vào vở thực

hành

2 Kĩ năng hoạt động nhóm

3 Kĩ năng trình bày ý kiến

4 Kĩ năng đề xuất câu hỏi nghiên cứu trong học tập

5 Kĩ năng đề xuất phương ánthực nghiệm – tìm tòi nghiên cứu

6 Kĩ năng thực hiện thí nghiệm

7 Kĩ năng rút ra kiến thức mới

8 Kĩ năng s o s ánh giữa kiến thức mới rút ra với biểu tượng ban đầu

Không có Chưa tốt Tốt Rất tốt

Hình 1 4 Biểu đồ các kĩ năng học tập cần thiết của HS bằng PP BTNB Bảng 1 3 Thái độ của HS khi gặp các vấn đề học tập và thực tiễn

Suy nghĩ, sử dụng và tìm tòi kiến thức để giải thích, tìm ra đáp án 276

Thấy khó, không muốn tìm hiểu

Chờ thầy cô hoặc bạn bè giải đáp

Không quan tâm.

Hình 1 5 Biểu đồ thái độ của học sinh khi gặp các vấn đề học tập và thực tiễn

1.6.3 Thực trạng của việc vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học Hóa học ở trường Trung học Cơ sở.

Bảng 1 4 Thực trạng vận dụng PP BTNB trong việc phát triển NL GQVĐVST trong DH

1.6.4 Đánh giá chung về thực trạng

Việc thực hiện đổi mới PPDH cần được xem xét ở nhiều khía cạnh khác nhau Đặcbiệt cần phải tiến hành vận dụng các PPDH hiện đại vào DH môn Hóa học để HS phát triểntoàn diện các kĩ năng cần thiết Cần nghiên cứu đặc điểm của CT Hóa học và đặc điểm tâmsinh lí của HS cấp THCS để đưa ra quy trình áp dụng PP BTNB cho phù hợp nhằm nângcao chất lượng DH bộ môn Việc nghiên cứu vận dụng PP BTNB không chỉ cần thiết cho

CT GD hiện tại mà còn rất cần thiết cho CT GD phổ thông 2018

CHƯƠNG 2 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP BÀN TAY NẶN BỘT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ

SỞ TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 2.1 Phân tích chương trình phần Hóa học vô cơ ở trường Trung học Cơ sở

2.1.1 Mục tiêu dạy học phần Hóa học vô cơ ở trường Trung học Cơ sở

2.1.1.1 Về kiến thức

2.1.1.2 Kĩ năng

2.1.1.3 Thái độ

2.1.1.4 Định hướng phát triển các năng lực

2.1.2 Nội dung kiến thức phần Hóa học vô cơ ở trường Trung học Cơ sở

2.1.3 Nguyên tắc chung về phương pháp dạy học phần Hóa học vô cơ trường Trung học Cơ sở

2.2 Nghiên cứu quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học Cơ sở thông qua phương pháp Bàn tay nặn bột

2.2.1 Tiến trình DH theo PP BTNB vận dụng cho bộ môn Hóa học

2.2.2 Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học Cơ sở thông qua phương pháp Bàn tay nặn bột

II Tổ chức

DH theo PP

BTNB

Pha 1: Tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề

- Nêu tình huống xuất phát - Tiếp nhận vấn đề - Nhận ra ý

tưởng mới

Pha 2: Hình thành câu hỏi nghiên cứu

- Tổ chức cho HS bộc lộquan niệm ban đầu

- Tổ chức cho HS đề xuấtCHNC

- Bộc lộ quan niệm ban đầu-Thảo luận nhóm (TLN) thốngnhất quan niệm ban đầu

- Đề xuất CHNC

- TLN thống nhất CHNC

- Phát hiện vàlàm rõ vấn đề

- Hình thành

và triển khai

ý tưởng mới

Pha 3: Đề xuất giả thuyết và phương án thực nghiệm

- Tổ chức cho HS đề xuất giả - Đề xuất giả thuyết NC - Đề xuất, lựa

Giai đoạn Hoạt động của GV Hoạt động của HS Biểu hiện NL

thuyết NC

- Tổ chức cho HS đề xuấtPATN

- TLN thống nhất giả thuyếtNC

- Đề xuất PATN

- TLN thống nhất PATN

chọn giảipháp

Pha 4: Tiến hành thí nghiệm - tìm tòi nghiên cứu

- Cung cấp các phương tiện

TN - Tiến hành TN- Thảo luận kết quả TN - Thực hiện và đánhgiá giải pháp

Pha 5: Kết luận, hợp thức hóa kiến thức

- Yêu cầu các nhóm báo cáokết quả, giúp HS chính xáchóa và chốt lại kiến thứctrọng tâm

- Đại diện nhóm báo cáokết quả, cả lớp cùng traođổi để rút ra kiến thứcmới

- Đối chiếu với quanniệm ban đầu

- Tư duy độc lập

III Đánh giá - Đánh giá chung - Tự đánh giá - Tư duy độc lập

2.2.3 Thiết kế tình huống xuất phát

2.2.3.1 Tiêu chuẩn của một tình huống xuất phát

2.2.3.2 Quy trình thiết kế tình huống xuất phát

Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học

Bước 2: Phân tích nội dung dạy học, tìm kiếm những thông tin liên quan

Bước 3: Tìm các ý tưởng để thiết kế tình huống xuất phát

Bước 4: Xây dựng thành tình huống xuất phát

2.2.3.3 Các hướng thiết kế tình huống xuất phát

a Khai thác các quan niệm ban đầu chưa chính xác của HS

b Khai thác sự đa dạng trong các đề xuất của HS

c Khai thác ý tưởng sáng tạo của HS trong thiết kế PATN của HS

2.3 Lựa chọn chủ đề dạy học theo phương pháp Bàn tay nặn bột nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh

2.3.1.3 Các chủ đề lựa chọn cần được tổ chức thành hệ thống từ đơn giản đến phức tạp

2.3.1.4 Các chủ đề liên quan đến thí nghiệm cần lựa chọn thí nghiệm đơn giản, dễ tiếnhành, giúp HS có thể tìm tòi như một nhà nghiên cứu KH

2.3.2 Các chủ đề có thể vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột trong chương trình Hóa học vô cơ ở trường Trung học Cơ sở

Bảng 2 2 Các chủ đề dạy học có thể vận dụng PP BTNB trong phần Hóa vô cơ THCS

Cacbon

2.4 Xây dựng hệ thống bài tập tình huống để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học theo phương pháp Bàn tay nặn bột các chủ đề Hóa học vô cơ ở trường Trung học Cơ sở

2.4.1 Nguyên tắc thiết kế bài tập tình huống phần hóa vô cơ Trung học Cơ sở

Nguyên tắc 1 : Đảm bảo tính chính xác, khoa học

Nguyên tắc 2 : Đảm bảo tính thực tiễn

Nguyên tắc 3 : Kích thích hứng thú, khả năng sáng tạo của người học

Nguyên tắc 4 : Đảm bảo tính giáo dục

Nguyên tắc 5 : Đảm bảo tính sư phạm

2.4.2 Quy trình thiết kế bài tập tình huống phần hóa vô cơ Trung học Cơ sở

Bước 1 : Xác định mục tiêu và nội dung bài học

Bước 2 : Xác định vấn đề để xây dựng BTTH