Hệ thống hóa và làm rõ cơ sở lí luận của đề tài về NL; NL GQVĐ về BT, BTHH và BTNT trong dạy học hóa học; làm rõ mối quan hệ giữa BTNT và vấn đề phát triển NL GQVĐ trong dạy học hóa học. Đánh giá về thực trạng dạy học phát triển NL nói chung và NLGQVĐ nói riêng; Thực trạng và nhu cầu sử dụng BTNT trong DH hóa học ở trường THPT.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
*******
ĐẶNG TRẦN XUÂN
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TOÁN NHẬN THỨC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
HÀ NỘI – 2020
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
*******
ĐẶNG TRẦN XUÂN
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TOÁN NHẬN THỨC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Hóa học
Mã số: 9.14.01.11
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học:
1 PGS.TS Đặng Thị Oanh
2 PGS.TS Lê Thị Hồng Hải
HÀ NỘI – 2020
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng có ai công bố trong bất
kì một công trình nào khác
Hà Nội, tháng 5 năm 2020
Tác giả
Đặng Trần Xuân
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Luận án Tiến sĩ này được thực hiện tại Trường ĐHSP HN dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Đặng Thị Oanh và PGS.TS Lê Thị Hồng Hải
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Thị Oanh và PGS.TS
Lê Thị Hồng Hải đã định hướng đề tài, ân cần động viên và tận tình giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án này Tôi xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, tác giả các công trình đã công bố mà tôi trích dẫn trong luận án, đó là nguồn tư liệu quý báu góp phần giúp tôi hoàn thành luận án của mình
Tôi trân trọng cảm ơn tổ Lý luận và PPDH bộ môn Hóa học, khoa Hóa học, Phòng sau Đại học, Ban giám hiệu trường ĐHSP HN, Hội đồng khoa học cấp cơ sở, hội đồng khoa học cấp trường đã tạo điều kiện để tôi được thực hiện và hoàn thành chương trình nghiên cứu của mình
Tôi trân trọng cảm ơn đến lãnh đạo Sở GDĐT Hà Nội, lãnh đạo phòng Giáo dục phổ thông, Ban Giám hiệu trường THPT Quang Trung-Đống Đa đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu
Tôi xin chân thành cảm ơn các trường THPT và các thầy cô giáo đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm
Cuối cùng là sự biết ơn tới cha mẹ, vợ, gia đình và những người bạn thân thiết đã liên tục động viên, thông cảm, chia sẻ giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận án
Hà Nội, tháng 5 năm 2020
Tác giả
Đặng Trần Xuân
Trang 5MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
BẢNG KÍ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC BẢNG ix
DANH MỤC HÌNH xii
MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 2
3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2
4 Phạm vi nghiên cứu 3
5 Giả thuyết khoa học 3
6 Nhiệm vụ nghiên cứu 3
7 Phương pháp nghiên cứu 4
8 Đóng góp mới của luận án 4
9 Cấu trúc luận án 5
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ BÀI TOÁN NHẬN THỨC TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 6
1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 6
1.1.1 Nghiên cứu về năng lực và năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học ở trên thế giới và Việt Nam 6
1.1.2 Nghiên cứu về bài toán nhận thức ở trên thế giới và Việt Nam 9
1.2 Cơ sở lí luận về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề 12
1.2.1 Các lí thuyết học tập – cơ sở lí luận của dạy học phát triển năng lực 12
1.2.2 Khái niệm về năng lực, các năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 15
1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề 15
1.2.4 Phương pháp và hình thức kiểm tra đánh giá năng lực 17
Trang 61.3 Bài toán nhận thức hóa học và vấn đề phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh trung học phổ thông 19
1.3.1 Bài tập, bài toán, bài toán nhận thức 19
1.3.2 Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học 23
1.3.3 Vai trò của bài toán nhận thức hóa học trong dạy học 25
1.3.4 Xây dựng bài toán nhận thức hóa học 26
1.3.5 Sử dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học Hóa học 28
1.4 Một số phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực 31
1.4.1 Dạy học giải quyết vấn đề 31
1.4.2 Dạy học theo góc 33
1.4.3 Dạy học hợp tác nhóm 34
1.5 Điều tra thực trạng dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trung học phổ thông, thực trạng sử dụng bài toán nhận thức hóa học trong dạy học ở một số trường trung học phổ thông 35
1.5.1 Lập kế hoạch điều tra 35
1.5.2 Phân tích kết quả điều tra với giáo viên 36
1.5.3 Phân tích kết quả điều tra đối với học sinh 39
1.5.4 Khảo sát các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập hóa học 40
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 41
CHƯƠNG 2 MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 42
2.1 Phân tích mục tiêu, cấu trúc chương trình và đặc điểm chung về phương pháp dạy học phần Hóa học phi kim (chương trình chuẩn) trung học phổ thông 42
2.1.1 Mục tiêu dạy học phần Hóa học phi kim lớp 10, 11 42
2.1.2 Cấu trúc chương trình phần Hoá học phi kim ở trung học phổ thông 43
2.1.3 Phân tích đặc điểm chung về nội dung và phương pháp dạy học phần Hoá học phi kim trong chương trình Trung học phổ thông 43
2.2 Thiết kế cấu trúc và bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua bài toán nhận thức 45
Trang 72.2.1 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài toán nhận thức 45
2.2.2 Bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài toán nhận thức 49 2.3 Xây dựng hệ thống bài toán nhận thức Hóa học phần phi kim theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông 51
2.3.1 Quy trình xây dựng bài toán nhận thức theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 51
2.3.2 Hệ thống bài toán nhận thức phần Hóa học phi kim phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 56
2.4 Biện pháp sử dụng hệ thống bài toán nhận thức trong dạy học Hoá học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 75
2.4.1 Cơ sở của biện pháp sử dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học hóa học 75
2.4.2 Biện pháp 1: Sử dụng hệ thống bài toán nhận thức phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạng bài hình thành kiến thức mới 76
2.4.3 Biện pháp 2: Sử dụng hệ thống bài toán nhận thức phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạng bài hoàn thiện kiến thức, kĩ năng (luyện tập, ôn tập) 85
2.4.4 Biện pháp 3: Sử dụng bài toán nhận thức trong dạng kiểm tra, đánh giá nhằm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 90
2 5 Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng hệ thống bài toán nhận thức trong dạy học .110
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 111
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 112
3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 112
3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 112
3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 112
3.2 Nội dung, phương pháp và kế hoạch thực nghiệm sư phạm 113
3.2.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 113
3.2.2 Chọn đối tượng, địa bàn thực nghiệm 114
3.2.3 Phương pháp, kế hoạch thực nghiệm sư phạm 114
3.3 Đánh giá chất lượng hệ thống bài toán nhận thức 116
3.4 Triển khai thực nghiệm sư phạm 118
Trang 83.4.1 Thực nghiệm sư phạm thăm dò 118
3.4.2 Thực nghiệm sư phạm vòng chính thức 123
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 145
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ 146
1 Kết luận chung 146
2 Đề xuất và khuyến nghị 148
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 149
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 149
TÀI LIỆU THAM KHẢO 150 PHỤ LỤC
Trang 11DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Phân biệt bài tập, bài toán và bài toán nhận thức 22
Bảng 1.2 Tần số sử dụng các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học 36
Bảng 1 3 Kết quả điều tra GV về hình thức sử dụng BTHH trong dạy học GQVĐ 38
Bảng 1.4 Tổng hợp BTHH và BTNT trong chương trình trung học phổ thông 40
Bảng 2 1 Bảng mô tả các tiêu chí và chỉ báo mức độ đánh giá NL GQVĐ thông qua BTNT 47
Bảng 2.2 Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực GQVĐ của HS thông qua BTNT (Dành cho GV) 49
Bảng 2 3 Bảng phiếu hỏi HS về mức độ phát triển NL GQVĐ 50
Bảng 3.1 Danh sách các bài tiến hành TNSP, biện pháp sử dụng tương ứng 113
Bảng 3.2 Đánh giá giá trị quy mô ảnh hưởng (bảng Cohen) 116
Bảng 3.3 Thống kê số lượng chuyên gia góp ý cho hệ thống BTNT 116
Bảng 3.4 Bảng tổng hợp ý kiến các chuyên gia 117
Bảng 3.5 Danh sách các trường THPT thực nghiệm sư phạm vòng thăm dò năm học 2015-2016 118
Bảng 3.6 Kết quả đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua Bảng kiểm quan sát của GV vòng thăm dò 120
Bảng 3.7 Bảng phân bố tần số, tần suất điểm kiểm tra của các lớp TN và ĐC (lớp 10 vòng thăm dò) 120
Bảng 3.8 Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC (lớp 10 vòng thăm dò) 121
Bảng 3.9 Bảng phân bố tần số, tần suất điểm kiểm tra của các lớp TN và ĐC (lớp 11 vòng thăm dò) 122
Bảng 3.10 Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC (lớp 11 vòng thăm dò) 122
Bảng 3.11 Danh sách các trường TNSP vòng 1 124
Bảng 3.12 Danh sách các trường TNSP vòng 2 125
Trang 12Bảng 3.13 Danh sách các lớp TN lặp lại 126 Bảng 3.14 Kết quả đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua Phiếu hỏi HS vòng 1 127 Bảng 3.15 Kết quả đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua Phiếu hỏi HS vòng 2 128 Bảng 3 16 Kết quả đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bảng kiểm quan sát
của GV vòng 1 129 Bảng 3.17 Kết quả đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bảng kiểm quan sát
của GV vòng 2 130 Bảng 3.18 Bảng thống kê điểm TB của các TC của HS lớp 10 sau thực nghiệm
vòng 1 132 Bảng 3.19 Bảng thống kê điểm của các TC của HS lớp 11 sau thực nghiệm
vòng 1 132 Bảng 3.20 Bảng thống kê tần số điểm TB đánh giá NL GQVĐ của HS sau thực
nghiệm vòng 1 133 Bảng 3.21 Bảng thống kê tần số điểm của các TC của HS lớp 10 sau thực
nghiệm vòng 2 133 Bảng 3.22 Bảng thống kê tần số điểm của các TC của HS lớp 11 sau thực
nghiệm vòng 2 134 Bảng 3 23 Bảng thống kê tần số điểm TB đánh giá NL GQVĐ của HS thông
qua bài kiểm tra STĐ vòng 1 134 Bảng 3.24 Bảng thống kê tần số điểm TB đánh giá NL GQVĐ của HS thông
qua bài kiểm tra STĐ vòng 2 135 Bảng 3.25 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả điểm kiểm tra của các lớp TN
và ĐC(lớp 10 vòng 1) 135 Bảng 3.26 Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC (lớp 10 vòng 1) 136 Bảng 3.27 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả điểm kiểm tra của các lớp TN
và ĐC (lớp 11 vòng 1) 137 Bảng 3.28 Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC (lớp 11 vòng 1) 137 Bảng 3.29 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả điểm kiểm tra của các lớp TN
và ĐC (lớp 10 vòng 2) 138 Bảng 3.30 Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC (lớp 10 vòng 2) 138
Trang 13Bảng 3.31 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả điểm kiểm tra của các lớpTN
và ĐC (lớp 11 vòng 2) 139 Bảng 3.32 Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC (lớp 11 vòng 2) 139
vòng TN 140 Bảng 3.34 Kết quả GV đánh giá mức độ phát triển NL GQVĐ của HS STĐ lớp
10 (vòng 1) và lớp 11 (vòng 2) 140 Bảng 3.35 Kết quả HS tự đánh giá mức độ phát triển NL GQVĐ STĐ vòng 1 so
với vòng 2 141 Bảng 3.36 Bảng điểm trung bình của các TC đánh giá NL GQVĐ của HS lớp
10 vòng 1 và lớp 11 vòng 2 142 Bảng 3.37 Bảng thống kê tần số điểm TB của các TC lớp 10 vòng 1 và lớp 11
vòng 2 143 Bảng 3 38 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả điểm kiểm tra của các lớp TN
(lớp 10 vòng 1 và lớp 11 vòng 2) 143
ĐC
TN X
X −
Trang 14DANH MỤC HÌNH
Hình 1 1 Mô hình mô tả thuyết nhận thức 12Hình 1 2 Hình vẽ mô tả vùng phát triển gần nhất của L S Vygotsky 14Hình 1 3 Sơ đồ cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 16Hình 1.4 Tần suất sử dụng bài toán nhận thức để phát triển NL GQVĐ cho HS 37Hình 2.1 Sơ đồ điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm 91Hình 3.1 Đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm kiểm tra của lớp TN và ĐC 121Hình 3.2 Đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm kiểm tra của lớp TN & ĐC (lớp
11 thăm dò) 122Hình 3 3 Biểu đồ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua phiếu hỏi lớp 10 vòng 1 128Hình 3 4 Biểu đồ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua phiếu hỏi lớp 11 vòng 1 128Hình 3 5 Biểu đồ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua phiếu hỏi lớp 10 vòng 2 129Hình 3 6 Biểu đồ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua phiếu hỏi lớp 11 vòng 2 129Hình 3 7 Biểu đồ kết quả GV đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bảng
kiểm quan sát lớp 10 vòng 1 130Hình 3 8 Biểu đồ kết quả GV đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bảng
kiểm quan sát lớp 11 vòng 1 130Hình 3 9 Biểu đồ kết quả GV đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bảng
kiểm quan sát lớp 10 vòng 2 131Hình 3 10 Biểu đồ kết quả GV đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bảng
kiểm quan sát lớp 11 vòng 2 131Hình 3 11 Biểu đồ tần số điểm đánh giá NL GQVĐ thông qua bài kiểm tra
lớp 10 vòng 1 133Hình 3 12 Biểu đồ tần số điểm đánh giá NL GQVĐ thông qua bài kiểm tra
lớp 11 vòng 1 133Hình 3 13 Biểu đồ tần số điểm đánh giá NL GQVĐ thông qua bài kiểm tra
lớp 10 vòng 2 134Hình 3 14 Biểu đồ tần số điểm đánh giá NL GQVĐ thông qua bài kiểm tra
lớp 11 vòng 2 134
Trang 15Hình 3 15 Biểu đồ tần số điểm TB đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bài
kiểm tra STĐ vòng 1 135Hình 3 16 Biểu đồ tần số điểm TB đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bài
kiểm tra STĐ vòng 2 135Hình 3 17 Đường lũy tích biểu diễn kết quả của lớp TN và ĐC (lớp 10 vòng 1) 136Hình 3 18 Đường lũy tích biểu diễn kết quả của lớp TN và ĐC (lớp 11 vòng 1) 137Hình 3 19 Đường lũy tích biểu diễn kết quả của lớp TN và ĐC (lớp 10 vòng 2) 138Hình 3 20 Đường lũy tích biểu diễn kết quả của lớp TN và ĐC (lớp 11 vòng 2) 139Hình 3 21 Biểu đồ điểm trung bình kết quả đánh giá NL GQVĐ của GV lớp
TN vòng 1 và vòng 2 141Hình 3 22 Biểu đồ điểm trung bình kết quả tự đánh giá NL GQVĐ của HS lớp
TN vòng 1 và vòng 2 141Hình 3 23 Biểu đồ phân bố điểm đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua bài
kiểm tra STĐ 2 vòng 142Hình 3 24 Đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm của HS STĐ lớp 10 (vòng 1)
và lớp 11 (vòng 2) 144
Trang 16MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Thế kỉ 21 là thế kỉ của tri thức, công nghệ và xu hướng toàn cầu hóa Xã hội cần lực lượng lao động mới thích ứng tốt, khả năng hành động tốt dựa trên nền tri thức vững chắc Giáo dục với ba chức năng nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài, đứng trước những cơ hội và thách thức mới đòi hỏi cần phải có sự chuyển biến kịp thời, phù hợp với xu hướng chung đó Điều đó được thể hiện thông qua các văn bản của Quốc Hội, Chính phủ, Nghị Quyết của Đảng Trong Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc
lần thứ XI đã khẳng định "Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học,
phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lí tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kĩ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội" Nghị quyết số 29-NQ/TW 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện
GDĐT xác định “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục,
đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học” [38]
Về đổi mới Chương trình sách giáo khoa (SGK) giáo dục phổ thông, Nghị quyết
88/2014/QH13 đã nhấn mạnh mục tiêu: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục
phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh”.[39]
Những quan điểm, định hướng nêu trên tạo tiền đề, cơ sở và môi trường pháp lí thuận lợi cho việc đổi mới giáo dục phổ thông nói chung, đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học (PPDH), kiểm tra đánh giá theo định hướng năng lực (NL) người học nói riêng Theo tinh thần đó, các yếu tố của quá trình giáo dục trong nhà trường trung học cần được tiếp cận theo hướng đổi mới
Trong Chương trình giáo dục phổ thông (CT GDPT) tổng thể (12/2018) của Bộ
Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) đã công bố, năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) được xếp trong nhóm NL chung NL GQVĐ và sáng tạo Đây là một trong những NL cần thiết của thế kỉ 21 Bởi vì, ngày nay, lượng tri thức phát triển nhanh chóng mâu thuẫn với thời gian học có hạn Vậy, học ở đây không còn đơn thuần là học kiến thức
cơ bản mà phải là học cách học, học cách tư duy Với khối lượng kiến thức khổng lồ
Trang 17và luôn phát triển của môn học thì việc bồi dưỡng phẩm chất và phát triển NL cho học sinh (HS) là rất cần thiết Do đó, cần phải thay đổi cách dạy và cách học
Việc áp dụng các PPDH tích cực trong dạy học hóa học để phát triển NL nói chung
và năng lực GQVĐ nói riêng của HS có thể được thực hiện thông qua sử dụng bài tập hóa học (BTHH) nói chung và bài toán nhận thức (BTNT) nói riêng Để phát triển được NL GQVĐ cho HS cần tạo ra vấn đề để HS phát hiện và giải quyết Đặc trưng
cơ bản của BTNT là chứa đựng mâu thuẫn của vấn đề BTNT có tính mở, có nội dung thực tiễn, chứa đựng tình huống có vấn đề Như vậy, BTNT vừa là PPDH vừa là phương tiện quan trọng góp phần phát triển NL GQVĐ cho HS Tuy nhiên, thực trạng
sử dụng BTHH hiện nay trong dạy học chủ yếu là sử dụng các BTHH có sẵn trong SGK, sách bài tập theo hướng chú trọng rèn các kĩ năng giải các bài tập trắc nghiệm khách quan (TNKQ) để đáp ứng yêu cầu thi tốt nghiệp Trung học phổ thông (THPT) Quốc gia
và thi vào các trường Cao đẳng, Đại học Vì vậy HS chỉ trở thành “Thợ” giải toán chứ chưa chú ý đến phát triển NL cho HS
Trong chương trình (CT) môn Hóa học THPT, phần Hóa học phi kim được học ở lớp 10 và lớp 11 sau khi đã học xong lí thuyết chủ đạo nên có nhiều cơ hội để HS vận dụng được kiến thức cơ sở hóa học chung vào việc dự đoán, giải thích tính chất, ứng dụng và cách sản xuất các chất và hợp chất hóa học vô cơ, giải quyết được ở mức độ nhất định một số vấn đề thực tiễn Mặt khác, các chất và hợp chất hóa học phi kim cũng có nhiều ứng dụng quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế Quốc dân cũng như đời sống con người Vì vậy nếu biết khai thác, thiết kế và sử dụng các BTNT thì sẽ góp phần phát triển NL nói chung và NL GQVĐ nói riêng cho HS
Chính vì những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua bài toán nhận thức phần Hóa học phi kim Trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu của mình
2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng và sử dụng BTNT phần Hóa học phi kim nhằm phát triển
NL GQVĐ cho HS, góp phần đổi mới phương pháp dạy và học hóa học ở trường THPT theo định hướng phát triển NL
3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Hóa học THPT ở Việt Nam
Trang 183.2 Đối tượng nghiên cứu: BTNT phần Hóa học phi kim THPT và vấn đề
phát triển NL GQVĐ của HS THPT
4 Phạm vi nghiên cứu
- BTNT và kiến thức phần Hóa học phi kim (CT cơ bản) ở THPT
- Địa bàn thực nghiệm: Trường THPT ở một số tỉnh, thành phố thuộc 3 miền Bắc- Trung - Nam Việt Nam
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 10/2014 đến 10/2019
5 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được BTNT phần hóa học phi kim đa dạng, phong phú và sử dụng một cách hợp lí, phù hợp với đối tượng HS trong các dạng bài nghiên cứu tài
liệu mới, củng cố, luyện tập và kiểm tra đánh giá thì sẽ phát triển được NL GQVĐ
cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT
6 Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1 Tổng quan cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về đổi mới GDPT theo định hướng phát triển NL; Cơ
sở lí luận về NL, NL GQVĐ ; Đánh giá NL của HS ; Đổi mới PPDH theo định hướng phát triển NL cho HS THPT ; Cơ sở lí luận về BTNT và mối quan hệ giữa BTNT với vấn đề phát triển NL GQVĐ cho HS
- Nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu lịch sử vấn đề về NL GQVĐ và BTNT ở trên Thế giới và ở Việt Nam ; Thực trạng dạy học phát triển NL nói chung và NL GQVĐ nói riêng; Thực trạng sử dụng BTNT trong dạy học với việc phát triển NL GQVĐ của HS THPT
6.2 Phân tích mục tiêu, nội dung, cấu trúc và đặc điểm về PPDH phần Hóa học phi kim trong CT hóa học THPT
6.3 Xác định nguyên tắc, quy trình lựa chọn, xây dựng hệ thống BTNT phần Hóa học phi kim
6.4 Đề xuất biện pháp sử dụng hệ thống BTNT kết hợp với một số PPDH như: Dạy học giải quyết vấn đề (DH GQVĐ) ; DH theo góc; DH hợp tác theo nhóm;
PP trực quan … trong các dạng bài: Hình thành kiến thức mới; dạng bài ôn tập, luyện tập và kiểm tra, đánh giá Thiết kế kế hoạch bài dạy theo các biện pháp đề xuất 6.5 Xây dựng cấu trúc, các mức độ đánh giá NL GQVĐ, thiết kế và sử dụng
bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua các biện pháp đề xuất
Trang 196.6 Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất
7 Phương pháp nghiên cứu
Những nhiệm vụ của đề tài sẽ được thực hiện bằng cách phối hợp các nhóm PP nghiên cứu sau:
7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, ) trong nghiên cứu tổng quan các nguồn tài liệu với các nội dung liên quan đến luận án
7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (phương pháp điều tra, quan sát, phỏng vấn, thực nghiệm sư phạm, phương pháp chuyên gia, )
7.3 Phương pháp xử lí thông tin: Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục, phần mềm SPSS để xử lí kết quả TNSP
8 Đóng góp mới của luận án
8.1 Về lí luận
Hệ thống hóa và làm rõ cơ sở lí luận của đề tài về NL; NL GQVĐ về BT, BTHH và BTNT trong dạy học hóa học; làm rõ mối quan hệ giữa BTNT và vấn đề phát triển NL GQVĐ trong dạy học hóa học;
8.2 Về thực tiễn
- Đánh giá về thực trạng dạy học phát triển NL nói chung và NL GQVĐ nói
riêng; Thực trạng và nhu cầu sử dụng BTNT trong DH hóa học ở trường THPT
- Đề xuất các nguyên tắc, bổ sung quy trình xây dựng hệ thống BTNT, xây dựng 59 BTNT (định tính, định lượng, thực hành và thực tiễn, theo 4 mức độ nhận thức: biết, hiểu, vận dụng và vận dụng sáng tạo) phần Hóa học phi kim, Phân tích các biểu hiện của NL GQVĐ thông qua các BTNT đã xây dựng
- Đề xuất biện pháp sử dụng hệ thống BTNT thông qua dạng bài hình thành kiến thức mới và dạng bài hoàn thiện kiến thức, kĩ năng (bài luyện tập, ôn tập) nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS và sử dụng BTNT trong kiểm tra để đánh giá NL GQVĐ của HS
- Xác định được các tiêu chí và mức độ biểu hiện của NL GQVĐ thông qua sử dụng BTNT Thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua các biện pháp đã đề xuất
Trang 209 Cấu trúc luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận án có 03 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và
bài toán nhận thức trong dạy học hóa học trung học phổ thông
Chương 2: Một số biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
thông qua hệ thống bài toán nhận thức phần hóa học phi kim trung học phổ thông
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Trang 211.1.1.1 Nghiên cứu ở trên thế giới
Giáo dục dựa trên NL (Competency Based education - CBE) được quan tâm từ những năm 1970 ở Mỹ Với hình thái này, giáo dục hướng tới việc đo lường chính xác kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học sau khi kết thúc mỗi chương trình học (Guskey, 2005) [107] Nếu giáo dục truyền thống được coi là giáo dục theo nội dung, kiến thức (content-based education) tập trung vào việc tích lũy kiến thức, nhấn mạnh tới các NL nhận thức và việc vận dụng kiến thức tập trung vào việc thực hành kĩ năng chứ không hướng tới việc chứng minh khả năng đạt được, và đánh giá của giáo dục truyền thống cũng tập trung đo lường kiến thức thông qua các bài thi viết và nói (Chang, 2006) [90] thì giáo dục theo NL tập trung vào phát triển các NL cần thiết để
HS có thể thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc (Chyung, Stepich & Cox, 2006) [93] Các NL thường được tập trung phát triển bao gồm NL xử lí thông tin, GQVĐ, phản biện, NL học tập suốt đời (Jackson, et al, 2007) [110] Do đó, đánh giá cũng hướng tới việc đánh giá kiến thức trong việc vận dụng một cách hệ thống và các
NL đạt được cần phải đánh giá thông qua nhiều công cụ và hình thức trong đó có cả quan sát và thực hành trong các tình huống mô phỏng (Kaslow, 2004) [112]
Những quan tâm đến tiếp cận dựa trên NL ngày càng được nhiều nước trên thế giới quan tâm Hiện nay, đã có rất nhiều định nghĩa về NL theo các tiếp cận và quan điểm khác nhau được các tổ chức và cá nhân đưa ra như: Howard Gardne [105] Kaslow [112]; OECD [118], F.E.Weinert, [125]; Chương trình Phát triển Liên Hợp quốc UNDP [124]…
Tuy cách diễn đạt theo các tiếp cận có khác nhau nhưng các tác giả đều xác định
NL là khả năng của mỗi cá nhân trong việc huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái
độ để thực hiện thành công hiệu quả một nhiệm vụ nào đó trong một bối cảnh cụ thể
Trang 22Đề cập về các yếu tố ảnh hướng đến sự phát triển NL theo Cotton (2000), trong nghiên cứu “The schooling practices that matter most” [95], đã xác định các yếu tố để phát triển NL của HS: Tình huống, bài tập đa dạng về thể loại; linh hoạt trong ghép nhóm; theo dõi sự tiến bộ của HS; có sự tham gia của phụ huynh và cộng đồng dân cư; môi trường lớp học an toàn, không khí sôi nổi Trong đó, tác giả nhấn mạnh vai trò của gia đình và cộng đồng trong học tập ảnh hửởng rất lớn đến sự hình thành và phát triển NL của HS
Corbett Wilson (2000) [94] trong nghiên cứu của mình tác giả cho rằng: để HS tích cực, chủ động và phát triển NL, giáo viên (GV) cần phải thường xuyên thúc đẩy
HS nỗ lực và giúp các em phát huy hết khả năng; quản lí lớp học bằng cách duy trì sự kiểm soát các hành vi của HS cũng như các hoạt động trong lớp; xác định những HS cần được giúp đỡ; vận dụng đa dạng các PPDH; tôn trọng các ý kiến của HS trong các hoạt động nhận thức
Trong các NL cần thiết của con người thì NL GQVĐ là một trong những NL cần thiết và quan trọng của thế kỉ XXI; Nói đến NL GQVĐ là nói đến khả năng GQVĐ của con người Chính vì vậy trong các công trình nghiên cứu của Ian Robertson [108] đã nhấn mạnh đến 3 vấn đề quan trọng liên quan đến cách GQVĐ: Làm thế nào chúng ta tạo ra tình huống có vấn đề và chiến lược GQVĐ áp dụng khi chúng ta không biết phải làm gì; Vận dụng trong các bối cảnh khác nhau như thế nào, điều đó liên quan đến vai trò của sự logic trong suy nghĩ của từng con người
Đề xuất về NL GQVĐ và thang phân loại, tác giả Ester Care, Patrick Griffin and Mark Wilson trong [102], [103] đã chia NL GQVĐ thành 2 thành tố là NL xã hội
và NL nhận thức và đề xuất thang phân loại NL GQVĐ gồm 6 mức độ từ thấp đến cao để đo lường các vấn đề từ đơn giản đến phức tạp Về vấn đề này còn có công trình nghiên cứu của các tác giả Patrick Griffin [119] và Doug Archbald [100]
Chương trình giáo dục của một số nước phát triển như Canada, Mỹ, Pháp … đặc biệt CT giáo dục của Úc [129] nhấn mạnh việc phát triển NL GQVĐ của HS như
là một NL cốt lõi cần thiết của HS thế kỉ 21
1.1.1.2 Nghiên cứu ở Việt Nam
Dưới góc độ tâm lí học, NL được quan niệm là một tổ hợp đặc điểm tâm lí cá nhân, hay là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của con người Theo đó tác giả Phạm Minh Hạc [25] Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn [60] cho rằng, NL của mỗi
Trang 23người một phần dựa trên cơ sở tư chất Nhưng điều chủ yếu là NL hình thành, phát triển và thể hiện trong hoạt động tích cực của con người dưới sự tác động của rèn luyện, dạy học và giáo dục Việc hình thành và phát triển các phẩm chất nhân cách là phương tiện có hiệu quả nhất để phát triển NL.Từ các định nghĩa khác nhau về NL do các cách tiếp cận và quan điểm khác nhau nên cách diễn đạt khác nhau nhưng các tác
giả đều xác định NL là khả năng của mỗi cá nhân trong việc huy động tổng hợp kiến
thức, kĩ năng, thái độ giá trị, cảm xúc để thực hiện thành công hiệu quả một nhiệm vụ nào đó trong một bối cảnh cụ thể
Trên cơ sở nghiên cứu về khái niệm NL các nhà khoa học cũng đã đề cập đến
sự phân loại NL, cấu trúc của NL và đánh giá NL Về vấn đề này có các công trình
tiêu biểu [51], [53], [54]
Nghiên cứu về xây dựng mục tiêu giáo dục theo định hướng NL công trình của
các chuyên gia nghiên cứu của Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam điển hình nhóm nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Minh Phương (2011) tổng quan về các khung NL
cần đạt ở HS trong mục tiêu giáo dục phổ thông Đề tài nghiên cứu khoa học của
Viện KHGD Việt Nam [51] đã nhấn mạnh đến mục tiêu giáo dục là hình thành và phát triển NL cho HS, xác định các NL cốt lõi của HS, khung NL cần đạt cho HS của từng cấp học
Nghiên cứu về NL GQVĐ trong những năm gần đây cũng đã được nhiều nhà khoa học giáo dục quan tâm
Về cấu trúc của NL GQVĐ và thiết kế bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ các nghiên
cứu tiêu biểu là tác giả Nguyễn Thị Lan Phương [53], [54] đã đề xuất cấu trúc của NL GQVĐ bao gồm các thành tố (i) Nhận biết và tìm hiểu vấn đề; (ii) Thiết lập không gian vấn đề; (iii) Lập kế hoạch và trình bày giải pháp; (iv) Đánh giá và phản ánh giải pháp Trong Chương trình GDPT Chương trình tổng thể của Bộ GDĐT (2018) [14] cũng đã xác định cấu trúc của NL GQVĐ bao gồm các thành tố: (i) Phát hiện và làm rõ vấn đề; (ii) Đề xuất, lựa chọn giải pháp; (iii) Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; (iv) Nhận ra ý tưởng mới; (v) Hình thành và triển khai ý tưởng mới; (vi) Tư duy độc lập
Các nghiên cứu về dạy học phát triển và đo lường đánh giá NL GQVĐ trong
các môn học thuộc lĩnh vực KHTN (Toán, Vật lí, Sinh học) có thể kể đến: Trong môn Toán, các tác giả Lê Thống Nhất (1996) [46]; Từ Đức Thảo (2014) [60] ; Phan Anh Tài, (2014) [56]; Nguyễn Lâm Đức (2016) [22]; Hà Xuân Thành (2017) [58];
Trang 24Môn Sinh học các các tác giả Mai Văn Hưng, Lê Thái Hưng, Đỗ Hoàng Mai (2015) [28]; Phan Khắc Nghệ (2016) [41]…Các công trình này đã phân tích các thành tố của
NL NL GQVĐ của HS trong học tập môn Toán, môn Vật lí, môn Sinh học, đã đề xuất các biện pháp dạy học như sử dụng bài tập tình huống, vận dụng các PPDH tích cực để tổ chức dạy học phát triển NL GQVĐ cho HS và kiểm tra đánh giá NL GQVĐ của HS
Nghiên cứu về NL và NL GQVĐ trong môn Hóa học phải kể đến các công trình sau:
Công trình luận án Tiến sĩ của tác giả Lê Văn Năm (2001) [40]; Phạm Hồng Bắc (2013) [2]; Trần Thị Thu Huệ (2011), [27]; Phạm Thị Bích Đào (2015) [20]; Nguyễn Thị Hồng Gấm (2012) [24]; Nguyễn Thị Phương Thúy (2016) [61]; Nguyễn Thị Thanh (2016), [59]; Đỗ Thị Quỳnh Mai (2017), [37]; Phạm Thị Kim Ngân (2018) [42]
Trong các luận án và các công trình trên, các tác giả đã tập trung nghiên cứu sử dụng phối hợp các PPDH tích cực như: Sử dụng dạy học nêu vấn đề - ơrixtic, dạy học GQVĐ, dạy học theo góc, dạy học theo hợp đồng, dạy học theo dự án, dạy học theo PP bàn tay nặn bột, PP trực quan…nhằm phát triển NL GQVĐ, NL tự học, NL hợp tác và NL độc lập, sáng tạo cho HS
Hướng nghiên cứu về sử dụng bài tập hóa học nhằm phát triển NL GQVĐ cho
HS có tác giả Nguyễn Đức Dũng, Hoàng Đình Xuân, Hà Thị Thoan (2016) [23]; Lưu Thị Lương Yến [79] nhưng nhìn chung còn ít được nghiên cứu
Một số công trình bài báo khác nghiên cứu về phát triển NL GQVĐ thông qua dạy học ở trường phổ thông được tập trung vào vấn đề như: đề xuất cấu trúc NL GQVĐ của HS phổ thông [53]; xây dựng công cụ đánh giá NL GQVĐ của HS phổ thông [54]; phát triển NL GQVĐ qua chủ đề dạy học tích hợp [57]; đề xuất biện pháp
phát triển NL GQVĐ trong dạy học Hóa học [16], [20], [27], [57], [59], [61]
1.1.2 Nghiên cứu về bài toán nhận thức ở trên thế giới và Việt Nam
1.1.2.1 Nghiên cứu ở trên thế giới
Dạy học bằng BTNT được coi là con đường nhận thức mới mẻ, là sự chuyển hoá cách nhận thức khoa học vào việc dạy học trong nhà trường Bản chất của PPDH bằng BTNT đó là tạo tình huống có chứa vấn đề và cách GQVĐ Đó cũng là cách tiếp cận về DH GQVĐ
Trang 25Ở nhiều nước trên thế giới, các nhà giáo dục đã dùng các thuật ngữ sau: Dạy học nêu vấn đề (Problem posing instructon) Dạy học giải quyết vấn đề (Problem solving instruction) Dạy học đặt và giải quyết vấn đề (Problem posing and solving instruction)…về tên gọi có thể khác nhau nhưng về nội hàm và bản chất của PPDH là giống nhau
Người đặt nền móng cho PPDH GQVĐ đó là Socrat nhà Triết học cổ đại Hy
Lạp đã xây dựng PPDH độc đáo là sự đàm thoại – tranh luận Trong quá trình dạy
học, người dạy đã đặt ra cho người đối thoại những “câu hỏi bẫy” dựa vào mâu thuẫn chứa đựng trong lời đáp của họ Bằng cách đó, Socrat dẫn người đối thoại đi tới chỗ
tự tìm ra cái mâu thuẫn của chính mình và từ đó có vẻ như tự lực phát hiện ra chân lí Nhà giáo dục học nổi tiếng H.J Deway vào năm 1909, cũng đã đưa ra quan điểm dạy học GQVĐ Ông đã chỉ ra cho thấy HS cần phải có quy trình suy nghĩ vận động để đi tới việc làm sáng tỏ vấn đề nhận thức Theo xu hướng đó những năm 50 của thế kỉ XX, các nhà giáo dục học như Vet–côp, Macôp, M.A Đa–nhi–côp đã công bố các công trình nghiên cứu về dạy học bằng các câu hỏi nêu vấn đề; dạy học nêu vấn đề để tích cực hoá quá trình dạy học Tuy nhiên, các tác giả đó mới chỉ đề cập ở mức độ ban đầu, chưa xây dựng thành cơ sở lí luận
Năm 1968 V Okon đã công bố công trình tương đối hoàn thiện về dạy học nêu vấn đề Trong đó, ông quan tâm đến cách dạy học bằng câu hỏi, bài toán: đó là dấu hiệu ban đầu của dạy học bằng BTNT
Năm 1977, I.Ia.Lecne [32] đã công bố công trình dạy học nêu vấn đề Ông đề cập đến dạy học phát hiện và GQVĐ ở mức độ cao, trong đó HS phải là người nghiên cứu và GQVĐ, tuy nhiên quy trình dạy học thì khá cồng kềnh (8 bước) rất khó áp dụng trong thực tiễn dạy học
Tại Liên xô (cũ) đã có nhiều tác giả nghiên cứu và vận dụng dạy học nêu vấn đề trong dạy học như: M.N Skatkin, A.IaGheedo, B.E Raicop, N.A Rizolop, M.A Rupnicova, N.M Verzilin, V.I Makximova,…DH GQVĐ được nghiên cứu và vận dụng rộng rãi ở nhiều trường đại học thuộc Châu Mỹ và Châu Âu [84], [85], [86], [88] [101], [111], [127], [128], … DH GQVĐ cũng lan rộng tới nhiều trừờng học ở
Úc, Châu Á (Nhật Bản, Hàn Quốc…) và nhiều nước đang phát triển ở Đông Nam Á (Singapore, Malaysia,…) [92], [96], [104], [109], [114], [116]… với phương châm chú trọng đến cách học nhiều hơn là học cái gì, các bài giảng thường không dài dòng
lý thuyết mà theo cách hướng dẫn tìm tòi và nghiên cứu dựa theo vấn đề
Trang 261.1.2.2 Nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nghiên cứu về BTNT phải kể đến tác giả Nguyễn Ngọc Quang [55] đã đề cập đến những vấn đề cơ bản, những thành tựu của khoa học giáo dục ở Việt Nam và trên thế giới, ông coi dạy học bằng BTNT như một phương pháp sư phạm hiệu nghiệm, đồng thời cũng chỉ ra hiệu quả của PPDH bằng BTNT và coi đó
là con đường nhận thức mới mẻ, là sự chuyển hoá cách nhận thức khoa học vào việc dạy học trong nhà trường
Trong cuốn “Phương pháp dạy học Hoá học ở trường phổ thông và đại học” của tác giả Nguyễn Cương [16] đề cập đến cách đưa BTNT vào dạy học phát hiện và GQVĐ Ông đã chỉ ra các cách xây dựng BTNT để có thể đưa HS vào tình huống chứa vấn đề; quy trình dạy học phát hiện và GQVĐ; những phương pháp để phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho HS
Nghiên cứu mới về dạy học phát hiện và GQVĐ của Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường khẳng định, dạy học phát hiện và GQVĐ là quan điểm dạy học nhằm phát triển NL cho HS [18]
Xây dựng và sử dụng BTNT nhằm phát huy tính tích cực trong dạy học những nội dung liên quan đến phản ứng oxi hoá khử ở trường phổ thông, luận án tiến sỹ giáo dục
học của tác giả Đỗ Thị Thuý Hằng (2006) [26] với đề tài: “Xây dựng và sử dụng BTNT
nhằm phát huy tính tích cực dạy học những nội dung liên quan đến phản ứng oxi hoá khử ở trường phổ thông” Tác giả đã có những tìm tòi, phát hiện ban đầu về BTNT và
bước đầu đưa ra cách xây dựng và sử dụng BTNT trong dạy học phần oxi hoá khử Và
gần đây là nghiên cứu của tác giả Trần Ngọc Huy về đề tài: "Xây dựng và sử dụng
BTNT nhằm phát triển NL phát hiện và giải quyết vấn đề cho HS thông qua dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao" [31] Tác giả đã tập trung nghiên cứu làm rõ
cơ sở của việc phát triển NL GQVĐ và NL sáng tạo cho HS đó là “BTNT” Tuy nhiên, các nghiên cứu đó chưa đi sâu vào việc phân tích, mô tả cấu trúc NL, và tiêu chí (Rubric) của các NL đó Việc đo lường đánh giá NL bằng các công cụ và sử dụng Conquest để phân tích đánh giá các kết quả đo lường còn chưa được quan tâm Các công trình bài báo của các tác giả Trần Ngọc Huy, Đặng Thị Oanh (2011) [29], (2013) [30] đã đề cấp đến việc xây dựng một số bài toán nhận thức để tổ chức dạy khi nghiên cứu bài mới và sử dụng trong dạy học đặt và GQVĐ” nhằm phát triển NL GQVĐ và
NL sáng tạo cho HS thông qua DH phần Hóa học hữu cơ THPT
Trang 27Các BTNT và việc sử dụng các BTNT có tình huống thực tiễn đã được áp dụng vào dạy học hóa học tại một số trường THPT cho thấy đây là một giải pháp quan trọng kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS góp phần phát triển NL GQVĐ cho HS Bài viết đề cập đến vấn đề xây dựng và sử dụng BTNT có tình huống thực tiễn phần Hóa học hữu cơ lớp 11 và bước đầu TNSP để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc phát triển NL GQVĐ thông qua BTNT Tổng quan về lịch sử nghiên cứu BTNT, vấn đề phát triển NL cho HS, chúng tôi thấy tư tưởng dạy học GQVĐ có sử dụng BTNT đã xuất hiện từ lâu, đã có những nghiên cứu ban đầu về BTNT, đã có những giải pháp để phát triển NL HS, tuy nhiên chưa có tác giả nào nghiên cứu một cách hệ thống và đưa ra được khái niệm bản chất nhất về BTNT, sử dụng BTNT ra sao trong mỗi dạng bài cụ thể để đánh giá năng lực GQVĐ của HS đồng thời phát triển NL GQVĐ; xây dựng các BTNT về phần Hoá học phi kim và cách sử dụng BTNT này để phát triển NL GQVĐ cho HS
Như vậy đề tài: “Phát triển NL GQVĐ cho HS thông qua BTNT phần hóa học
phi kim trung học phổ thông” được tác giả nghiên cứu có sự kế thừa và phát triển của
các nghiên cứu trước đây về NL tự học, NL GQVĐ, NL sáng tạo, NL vận dụng kiến thức, phù hợp với việc đổi mới PPDH Đó chính là ý nghĩa khoa học và thực tiễn mà luận án mong muốn xây dựng
1.2 Cơ sở lí luận về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề
1.2.1 Các lí thuyết học tập – cơ sở lí luận của dạy học phát triển năng lực
1.2.1.1 Thuyết nhận thức (cognitivism theory): Học là thay đổi nhận thức
Thuyết nhận thức được ra đời vào những năm 1920 và phát triển mạnh trong nửa sau của thế kỉ XX Đại diện cho thuyết này là các tác giả: Edward Tolman, Jean Piaget, Jerome Bruner, Ulrick Neisser, John Dewey [25], [91], [98]
Hình 1 1 Mô hình mô tả thuyết nhận thức
HS (quá trình nhận thức GQVĐ) Kiến thức đầu ra Thông tin đầu vào
Trang 28Lí thuyết nhận thức cho rằng cấu trúc nhận thức của con người không phải sinh ra đã có mà được hình thành qua học tập, trải nghiệm thực tiễn Mỗi người có cấu trúc nhận thức riêng và quá trình hoạt động tư duy khác nhau Do đó, muốn có sự thay đổi đối với quá trình nhận thức của con người thì cần có những tác động phù hợp (nội dung, PP, thời gian…) Hiện nay, lí thuyết nhận thức đã được ứng dụng rất rộng rãi trong quá trình dạy học Vận dụng kết quả nghiên cứu của lí thuyết nhận thức mà người ta đã tìm ra con đường tối ưu hóa quá trình dạy học để phát triển khả năng nhận thức, giải quyết vấn đề cho người học Các quan điểm PP dạy học vận
dụng lí thuyết này được đặc biệt quan tâm và vận dụng một cách rộng rãi là: Dạy học
giải quyết vấn đề, dạy học định hướng hoạt động, dạy học theo PP nghiên cứu, dạy học khám phá, dạy học hợp tác theo nhóm, dạy học bằng câu hỏi, dạy học theo góc, dạy học theo hợp đồng, dạy học theo dự án…
1.2.1.2 Thuyết kiến tạo (Contructivism theory): Học là tự kiến tạo tri thức
Khoảng những năm 60 của thế kỉ XX, lí thuyết kiến tạo được phát triển, đặc biệt chú ý từ cuối thế kỉ XX Jeans Piaget, Watzlawick, Hans Aebli, Maria Motessori
là những đại diện cho thuyết này Bước phát triển tiếp theo của thuyết nhận thức chính là thuyết kiến tạo Cơ sở lí thuyết của thuyết kiến tạo là: “Người học xây dựng kiến thức của riêng họ và thể hiện kiến thức từ trải nghiệm của mình Việc học tập không phải diễn ra nhờ quá trình chuyển thông tin từ GV hay giáo trình đến bộ não
HS, thay vào đó mỗi người học tự xây dựng hiểu biết hợp lí mang tính cá nhân của riêng họ” [98]
Như vậy, từ cơ sở của thuyết kiến tạo, chúng ta vận dụng các PPDH tích cực,
vận dụng mô hình học tập qua trải nghiệm, mô hình 5E trong dạy học, lựa chọn và xây dựng các nhiệm vụ, các bài tập trong thiết kế và thực hiện kế hoạch bài dạy
nhằm phát huy tính tích cực tự học của HS, sẽ giúp HS giành lấy kiến thức, rèn luyện
kĩ năng một cách chủ động góp phần phát triển NL cho HS
1.2.1.3 Thuyết về “vùng phát triển gần nhất”
Theo L S Vygotsky [97], [4], [25] trong suốt quá trình phát triển, tâm lí của
HS diễn ra ở 2 mức độ: vùng phát triển hiện tại và vùng phát triển gần nhất Mối quan hệ giữa hai vùng này được mô tả qua hình 1.2
Trang 29Hình 1 2 Hình vẽ mô tả vùng phát triển gần nhất của L S Vygotsky
- Vùng phát triển hiện tại (vùng 1): Là vùng thể hiện các chức năng tâm lí đã đạt đến độ chín muồi, tức là HS đã tự thực hiện được nhiệm vụ, tự giải quyết vấn đề
mà không cần sự hỗ trợ của GV Nói cách khác, đó là mức phát triển mà HS có thể
tiếp thu, HS có thể tự mình giải quyết các vấn đề (xác định bởi khả năng giải quyết vấn đề một mình)
- Vùng phát triển gần nhất: Là vùng thể hiện các chức năng tâm lí đang trưởng thành nhưng chưa chín muồi Mức độ phát triển gần nhất là vùng của khả năng phát triển gần đạt tới (vùng màu trắng – nằm giữa tương lai gần và hiện thực) Ở mức độ này, HS chưa tự mình thực hiện được nhiệm vụ mà chỉ thực hiện được khi có sự hợp tác, giúp đỡ của người khác và sau đó HS sẽ tự mình thực hiện được những nhiệm vụ tương ứng (xác định bởi khả năng giải quyết vấn đề khi có sự giúp đỡ, hướng dẫn của người lớn hoặc những người có năng lực hơn) Tóm lại, HS chỉ thực hiện được nhiệm
vụ, hay giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ phù hợp của người lớn hay của GV hay của
bạn giỏi hơn
- Vùng màu xanh (vùng 2) trong sơ đồ là vùng phát triển xa, vùng mà HS không thể thực hiện được nhiệm vụ cho dù có sự hỗ trợ của người lớn (kiến thức quá khó, yêu cầu nhiệm vụ quá cao đối với HS)
Vygotsky đã chỉ ra rằng HS khác nhau không chỉ ở giai đoạn phát triển hiện tại của họ mà còn khác nhau trong vùng phát triển gần nhất Do vậy, DH và phát triển phải gắn bó hữu cơ với nhau DH phải đi trước quá trình phát triển, tạo ra vùng phát triển gần nhất, là điều kiện bộc lộ sự phát triển Chỉ có như vậy hoạt động DH mới đạt hiệu quả cao và đó mới là việc “DH tốt” Điều này đòi hỏi GV phải có các chiến lược DH phù hợp với từng đối tượng HS, phải biết lựa chọn xây dựng các nhiệm vụ học tập, các bài tập đa dạng, phong phú, phù hợp, tạo được các “vấn đề” học tập nhằm phát triển tối đa khả năng học tập của các em
Trang 301.2.2 Khái niệm về năng lực, các năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông
Như đã trình bày trong lịch sử vấn đề nghiên cứu ở trên, có rất nhiều cách định nghĩa khác nhau về NL, tuy nhiên đối tượng nghiên cứu trong luận án là HS phổ thông, vì vậy chúng tôi sử dụng định nghĩa NL trong Chương trình Giáo dục phổ
thông tổng thể được Bộ GDĐT công bố (12-2018): “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”[14]
Theo [14], Bộ GDĐT đã xác định HS phổ thông Việt Nam cần có các NL cốt lõi bao gồm các NL chung và NL đặc thù
“NL cốt lõi là NL cơ bản, thiết yếu mà bất kì ai cũng cần phải có để sống, học tập và làm việc hiệu quả”
NL chung bao gồm: NL tự chủ và tự học; NL giao tiếp và hợp tác; NL GQVĐ
và sáng tạo
Những NL đặc thù bao gồm: NL ngôn ngữ; NL tính toán; NL khoa học ; NL công nghệ; NL tin học; NL thẩm mĩ ; NL thể chất
1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề
1.2.3.1 Một số khái niệm cơ bản
Để hiểu được khái niệm GQVĐ chúng ta cần làm rõ khái niệm “Vấn đề là gì” Một vấn đề (xét trong lĩnh vực học tập) biểu thị bởi một mệnh đề và câu hỏi hay một
hệ thống các mệnh đề, câu hỏi (hoặc yêu cầu hành động) thoả mãn điều kiện: Cho đến thời điểm hiện tại HS chưa đủ kiến thức hoặc chưa có cách giải quyết để trả lời câu hỏi (nói cách khác là chưa được học một quy tắc có tính chất thuật toán nào để giải đáp câu hỏi hoặc thực hiện yêu cầu đặt ra)
Theo định nghĩa trong đánh giá PISA (2012): “NL GQVĐ là khả năng của một
cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng”[15] Theo Nguyễn Thị Lan
Phương “NL GQVĐ là khả năng của một cá nhân “huy động”, kết hợp một cách linh
hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá
Trang 31nhân,… để hiểu và GQVĐ trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực” [52] Từ những định nghĩa trên, chúng ta có thể hiểu NL GQVĐ của
HS là khả năng phối hợp vận dụng những kinh nghiệm bản thân (HS), kiến thức, kĩ năng của các môn học trong chương trình THPT để giải quyết thành công các tình huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống của các em với thái độ tích cực Theo thời gian, từ việc coi GQVĐ là một PP hay một kiểu DH, đã chuyển dần sang coi nó vừa là mục tiêu, là nội dung học tập, vừa là PP tư duy và nay được xem
là NL của người học Có thể nói cho dù ở dạng thức nào - nội dung DH, PPDH, phương pháp học tập, kĩ năng tư duy hay NL GQVĐ đã và đang trở thành tâm điểm của giáo dục THPT Việt Nam
1.2.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Theo [52], cấu trúc NL GQVĐ của HS gồm bốn NL thành phần/thành tố là: Tìm hiểu vấn đề; Thiết lập không gian vấn đề; Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; Đánh giá và phản ánh giải pháp Mỗi thành phần/ thành tố bao gồm một số tiêu chí mô tả biểu hiện của thành tố đó
Cấu trúc NL GQVĐ được sơ đồ hóa như hình 1.3 dưới đây:
Hình 1 3 Sơ đồ cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Trang 32Theo [14] (Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 2018) thì NL GQVĐ được xếp vào nhóm NL chung là NL GQVĐ và sáng tạo (ST) Cấu trúc của NL GQVĐ và ST gồm 6 thành phần/ thành tố với các biểu hiện như sau:
- Nhận ra ý tưởng mới: Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức
tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; biết phân tích các nguồn thông tin độc lập để
thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới
- Phát hiện và làm rõ vấn đề: Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc
sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống
- Hình thành và triển khai ý tưởng mới: Nêu được nhiều ý tưởng mới trong học
tập và cuộc sống; suy nghĩ không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý tưởng khác nhau; hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi ro và có dự phòng
- Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Biết thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan
đến vấn đề; biết đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất
- Thiết kế và tổ chức hoạt động: Lập được kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội
dung, hình thức, phương tiện hoạt động phù hợp; Tập hợp và điều phối được nguồn lực (nhân lực, vật lực) cần thiết cho hoạt động Biết điều chỉnh kế hoạch và việc thực hiện kế hoạch, cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề cho phù hợp với hoàn cảnh
để đạt hiệu quả cao Đánh giá được hiệu quả của giải pháp và hoạt động
- Tư duy độc lập: Biết đặt nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận
thông tin một chiều; không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề; biết quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề
1.2.4 Phương pháp và hình thức kiểm tra đánh giá năng lực
Kiểm tra, đánh giá là một phần không thể thiếu được của quá trình dạy học nhằm giúp HS tiến bộ Đối với HS, kiểm tra đánh giá cung cấp những thông tin phản hồi giúp HS biết mình tiến bộ đến đâu, những mảng kiến thức/kĩ năng nào có sự tiến bộ, mảng kiến thức/kĩ năng nào còn yếu để điều chỉnh quá trình học Đối với GV, sau khi
HS kết thúc một giai đoạn học thì tổ chức đánh giá, để GV biết được những kiến thức mình dạy, HS đã làm chủ được kiến thức, kĩ năng ở phần nào và phần nào còn hổng
để điều chỉnh quá trình dạy Đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua quá trình học tập
và các sản phẩm học tập của HS, được thực hiện bằng một số PP sau:
Trang 33* Đánh giá kết quả và đánh giá quá trình
- Đánh giá kết quả thường được sử dụng khi kết thúc một chủ đề học tập hoặc cuối một học kỳ, một năm, một cấp học Cách đánh giá này thường sử dụng hình thức cho điểm và nó giúp cho người học biết được khả năng học tập của mình
- Đánh giá quá trình được sử dụng trong suốt thời gian học của môn học Cách đánh giá này là việc GV hoặc HS cung cấp thông tin phản hồi về hoạt động học của người học, giúp GV điều chỉnh hoạt động dạy phù hợp hơn, giúp HS có được các thông tin về hoạt động học và từ đó cải thiện những tồn tại
* Đánh giá theo chuẩn và đánh giá theo tiêu chí
- Đánh giá theo tiêu chí, người học được đánh giá dựa trên các tiêu chí đã định
rõ về thành tích, thay vì được xếp hạng trên cơ sở kết quả thu được Khi đánh giá theo tiêu chí, chất lượng thành tích không phụ thuộc vào mức độ cao thấp về năng lực của người khác mà phụ thuộc chính mức độ cao thấp về năng lực của người được đánh giá so với các tiêu chí đã đề ra Thông thường, đánh giá theo tiêu chí dùng để xác lập mức độ năng lực của một cá nhân
- Đánh giá theo chuẩn là hình thức đánh đưa ra những nhận xét về mức độ cao thấp trong năng lực của cá nhân so với những người khác cùng làm bài thi Đây là hình thức đánh giá kết hợp với đường cong phân bố chuẩn, trong đó giả định rằng một số ít sẽ làm bài rất tốt, một số rất kém, số còn lại nằm ở khoảng giữa được đánh giá trung bình Bài kiểm tra IQ là ví dụ rõ nhất về đánh giá theo chuẩn, hay cách xếp loại học tập của HS ở nước ta hiện nay cũng là cách đánh giá theo chuẩn
* Tự suy ngẫm và tự đánh giá: là việc HS tự đưa ra các quyết định đánh giá về
công việc và sự tiến bộ của bản thân Hai hình thức đánh giá này góp phần thúc đấy học tập suốt đời, bằng cách giúp HS đánh giá thành tích học tập của bản thân và của bạn một cách thực tế, không khuyến khích sự phụ thuộc vào đánh giá của GV
* Đánh giá qua thực tiễn: Đánh giá qua thực tiễn đưa ra cho HS những thách
thức thực tế và thường được đánh giá thông qua năng lực thực hiện các nhiệm vụ trong thực tiễn
* Một số công cụ đánh giá năng lực:
- Phiếu hướng dẫn đánh giá theo tiêu chí (Rubric): là bảng thang điểm chi tiết
mô tả đầy đủ các tiêu chí mà người học cần phải đạt được Nó là một công cụ đánh giá chính xác mức độ đạt chuẩn của HS và cung cấp thông tin phản hồi để HS tiến bộ không ngừng (Ví dụ: bảng kiểm quan sát của GV, phiếu hỏi HS )
Trang 34- Hồ sơ học tập là bộ sưu tập có hệ thống các hoạt động học tập của HS trong
thời gian liên tục, giúp GV và HS đánh giá sự phát triển và trưởng thành của HS
- Đề kiểm tra và hướng dẫn chấm sử dụng để kiểm tra định kỳ theo yêu cầu
chương trình môn học
Trong quá trình dạy học, kết quả học tập của HS luôn được xem như là chất lượng của một sản phẩm đang trong quá trình hoàn thiện Vì thế, muốn có kết quả chính xác, GV phải đánh giá theo một quá trình và dựa trên các tiêu chí được xây dựng từ chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ
Nói rộng ra, đánh giá kết quả học tập của HS là một bộ phận hợp thành quan trọng và tất yếu của toàn bộ quá trình dạy học Đó là tiến trình thu thập và phân tích những bằng chứng về sự thay đổi của người học các mặt nhận thức, kĩ năng Từ đó,
GV đưa ra những kết luận về hiệu quả của quá trình dạy học Vì vậy, việc đổi mới kiểm tra đánh giá theo hướng tiếp cận năng lực người học là một đòi hỏi cấp thiết, có vai trò quyết định đối với quá trình đổi mới GD và Chương trình GDPT mới
1.3 Bài toán nhận thức hóa học và vấn đề phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông
1.3.1 Bài tập, bài toán, bài toán nhận thức
1.3.1.1 Khái niệm bài tập, bài toán và bài toán nhận thức
(i) Khái niệm bài tập
Ở Việt Nam, trong SGK hoặc sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” được coi như bao gồm tất cả câu hỏi, bài tập, bài tập có tính toán, để giúp HS hoàn thiện một tri thức hoặc một kĩ năng nào đó, bằng cách trả lời vấn đáp, trả lời viết hoặc có kèm theo
thực nghiệm
Sau khi tham khảo tài liệu của tác giả Nguyễn Ngọc Quang [55], Nguyễn
Cương [16], theo từ điển tiếng Việt của Hoàng Phê [49], chúng tôi cho rằng “Bài
tập là bài giao cho HS làm để vận dụng kiến thức đã học”
Như vậy, sau khi HS đã nắm được những kiến thức cơ bản của bài học thì bài tập là bài giao cho HS để giúp HS vận dụng, nhớ lại kiến thức, hoàn thiện một kĩ năng nào đó đã được học
(ii) Khái niệm bài toán
Theo từ Đại từ điển tiếng Việt [77], bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng phương pháp khoa học Sau khi tổng quan thêm các tài liệu [10], [11], [12], [15],
Trang 35[17], [18], [55], cho rằng “Bài toán là một hệ thông tin xác định chứa đựng mâu
thuẫn, bao gồm cái đã biết và cái chưa biết (cái đang còn là giả thuyết) có mối liên
hệ chưa tường minh với nhau cần phải được làm sáng tỏ bằng phương pháp khoa học mới”
Như vậy, cấu trúc của bài toán gồm ba yếu tố cơ bản:
– Cái đã biết: Tập hợp các dữ kiện bài toán, những tri thức đã có, diễn tả trạng thái ban đầu của bài toán
– Cái chưa biết: Cái cần đạt tới từ cái đã biết như tri thức mới, mối liên hệ mới, quy luật mới
– Phương pháp khoa học mới để giải
(iii) Khái niệm bài toán nhận thức trong dạy học
Theo [31] quá trình vận động và phát triển của sự vật, hiện tượng là một quá trình liên tục xuất hiện và giải quyết mâu thuẫn Khi một mâu thuẫn cơ bản được giải quyết thì sự vật hiện tượng đó lại phát triển lên một bậc mới về chất so với chính nó Nhận thức là sự phản ánh khách quan của sự vật, hiện tượng vào đầu óc con người, vì thế luôn nảy sinh mâu thuẫn, đó chính là mâu thuẫn cơ bản giữa những tri thức đã có
và tri thức mới, khi con người hiểu được mâu thuẫn tức là đã phát hiện ra được vấn
đề cần giải quyết, khi đó vấn đề được thể hiện ra dưới dạng BTNT Như vậy, BTNT
chứa đựng mâu thuẫn cơ bản đang tồn tại khách quan trong quá trình nhận thức, khám phá sự vật hiện tượng, do đó đặc trưng quan trọng nhất của BTNT là chứa đựng mâu thuẫn cơ bản của vấn đề
BTNT trong dạy học nhất thiết phải chứa đựng mâu thuẫn cơ bản của vấn đề, mâu thuẫn đó phải được cấu trúc lại sao cho phù hợp với khả năng nhận thức của HS Chỉ khi HS hiểu và tiếp nhận được mâu thuẫn của BTNT thì mới làm xuất hiện trong
HS tình huống chứa vấn đề, từ đó mới khơi dậy trong HS tính tích cực, chủ động, sáng tạo, tìm tòi, nghiên cứu để giải quyết được BTNT Qua đó HS không chỉ tiếp thu được kiến thức mới mà còn cả cách thức tìm ra kiến thức mới đó
Theo GS Nguyễn Ngọc Quang [55],“Vấn đề của khoa học” sau khi xử lí sư phạm trở thành “BTNT” Hay: Vấn đề khoa học = (BTNT)
Vấn đề khoa học dùng để chuyển hoá thành BTNT được hiểu là vấn đề chứa đựng mâu thuẫn cơ bản trong sự phát triển của sự vật hiện tượng mà khoa học đã khám phá và phát hiện ra Vấn đề khoa học dù đơn giản hay phức tạp thì cũng đều
Trang 36vượt xa tầm hiểu biết của lứa tuổi HS nên những vấn đề đó cần được xử lí sư phạm
để vừa sức tiếp thu với HS, đảm bảo có thể đưa được HS vào tình huống chứa vấn đề Một vấn đề khoa học có thể phản ánh ở nhiều góc độ khác nhau nên có thể được thể hiện dưới nhiều BTNT khác nhau, do vậy tuỳ vào mục đích nhận thức, tuỳ vào cách thức tiếp cận mà lựa chọn cách xây dựng BTNT cho phù hợp
Qua nghiên cứu, phân tích cơ sở lí luận về BTNT, chúng tôi dùng khái niệm về BTNT của tác giả Trần Ngọc Huy [31]
“BTNT trong dạy học là một hệ thông tin xác định chứa đựng mâu thuẫn, bao
gồm cái đã biết và cái chưa biết có mối quan hệ chưa tường minh với nhau, mà phải bằng những hoạt động tích cực, tìm tòi, nghiên cứu phép giải mới để GQVĐ, khi đó
HS không chỉ lĩnh hội được tri thức mới, mà cả sự tự tin, niềm vui sướng của sự nhận
thức mới”
Như vậy, BTNT có cấu trúc gồm ba phần là cái đã biết ; cái chưa biết và phép giải
– Giả thiết: Cái đã biết là những dữ kiện ban đầu mà BTNT cho và cả những tri
thức mà HS đã có
– Kết luận: Cái chưa biết là những kiến thức mới, kĩ năng mới, phương pháp
giải mới, mối liên hệ mới, mà HS sẽ khám phá được sau khi giải BTNT
– Phép giải mới là con đường mới để đi từ cái đã biết đến tri thức mới Để thực
hiện phép giải mới, HS phải vận dụng các tri thức đã có, thu thập thêm thông tin trong SGK, tài liệu tham khảo, internet, để xây dựng giả thuyết và thiết lập quy trình giải mới cho từng giả thuyết đề ra và giải BTNT
Như vậy BTNT có những đặc điểm sau đây:
– Chứa đựng mâu thuẫn cơ bản của vấn đề cần nhận thức Mâu thuẫn này thường là mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết, mâu thuẫn khi kết hợp các tri thức đã biết lại với nhau, mâu thuẫn giữa các yếu tố cấu tạo nên sự vật hiện tượng, – Phép giải chưa có sẵn, tức là người học chưa biết cách thức giải nó, do vậy người học phải tìm tòi, phát hiện ra quy trình giải mới chứ không thể dùng sự tái hiện hay thực hiện quy trình đã có sẵn để tìm ra đáp số
– Khi giải quyết xong BTNT, HS lĩnh hội được kiến thức mới, kĩ năng mới, phương pháp giải mới, hành động mới, làm cơ sở hình thành và phát triển NL và cả
sự tự tin, niềm vui sướng khi tự mình tìm ra tri thức mới
Trang 371.3.1.2 Mối quan hệ giữa bài tập, bài toán và bài toán nhận thức
Theo quan điểm của chúng tôi thì bài tập, bài toán và BTNT giống nhau là chúng đều được hình thành từ 3 yếu tố “Dữ kiện xuất phát Phép giảiYêu cầu”
Muốn làm rõ sự khác khác nhau giữa BTNT và BTHH ta sử dụng bảng so sánh sau đây:
Bảng 1.1 Phân biệt bài tập, bài toán và bài toán nhận thức
HS nghiên cứu, tìm ra kiến thức, kĩ năng, phương pháp giải, công thức, mối liên hệ,… mới đối với mình
HS khám phá được kiến thức mới, kĩ năng mới, một phương pháp giải mới, công thức mới,
Phát triển NL GQVĐ
và NL sáng tạo của HS
Trang 381.3.2 Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học
1.3.2.1 Phân loại bài tập hóa học
Có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau dựa trên cơ sở khác nhau [3], [15]: – Theo lĩnh vực nội dung, chương trình
– Theo dạng câu trả lời: bài tập trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn, bài tập trả lời ngắn, bài tập trả lời dài (tự luận)…
– Theo các bậc của NL nhận thức (tái hiện, thông hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp )
– Theo chức năng lí luận dạy học, bài tập có thể là:
+ Bài tập học: Bao gồm các bài tập dùng trong bài học để lĩnh hội trí thức mới, chẳng hạn các bài tập về một tình huống mới, giải quyết bài tập này để rút ra tri thức mới, hoặc các bài tập luyện tập để củng cố, vận dụng tri thức đã học
+ Bài tập đánh giá: Các bài kiểm tra ở lớp do GV ra đề hay các đề tập trung như các kì kiểm tra chất lượng, so sánh, các bài thi tốt nghiệp, thi tuyển
Trong thực tiễn hiện nay, GV thường sử dụng bài tập học chủ yếu ở dạng bài luyện tập mà ít chú ý đến bài tập lĩnh hội tri thức mới
– Theo dạng của các câu trả lời là “mở” hay “đóng” của bài tập, có các dạng sau: Bài tập đóng, bài tập mở, bài tập nửa mở
– Phân loại các bài tập: Trước hết phải tiến hành phân loại các bài tập của bộ
môn, sưu tầm, chọn lọc, sắp xếp chúng theo mức độ nhận thức từ cơ bản đến phức
tạp Từ đó phân loại tiếp thành các kiểu, các dạng bài tập
– Phân hóa các bài tập: Ở mỗi dạng, tìm ra quy luật biến hóa từ cái sơ đẳng, cơ
bản, điển hình nhất đến những bài tập ngày càng phức tạp hơn, tổng hợp hơn Đây là chuỗi bài tập theo logic dọc Đồng thời tìm ra quy luật liên kết các bài toán giữa các kiểu với nhau Từ những bài toán điển hình, đơn giản nhất của hai hay nhiều kiểu khác nhau “ lắp ghép” thành một dạng bài tập tổng hợp Đây là logic ngang của sự
cấu tạo các bài tập từ nhiều kiểu khác nhau
1.3.2.2 Phương pháp xây dựng bài tập hóa học
Nắm vững quy luật (dọc và ngang) của sự hình thành bài tập, sẽ sắp xếp chúng theo thứ tự từ dễ đến khó Từ đó, tùy từng trình độ của HS (giỏi, khá, trung bình, yếu) mà chọn và đưa bài tập vừa sức cho HS giải
Trang 39Biên soạn hệ thống bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước
Tùy theo yêu cầu sư phạm, ta có thể phức tạp hóa hay đơn giản hóa bài tập, soạn những bài tập có độ khó tăng dần, có chứa đựng những yếu tố giúp rèn luyện những kĩ năng riêng biệt nào đó Từ một số bài tập điển hình nhất “ lắp ráp” chúng lại theo yêu cầu khác nhau hoặc “ tháo gỡ” bài tập phức tạp thành nhiều bài tập đơn giản hơn
1.3.2.3 Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học Hóa học trung học phổ thông
Bài tập có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, hình thành phương pháp tự học, trong việc rèn NL HS Tuy nhiên, muốn khai thác tốt tiềm năng trí dục, đức dục của bài tập, GV cần bảo đảm các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học
bằng bài tập sau đây [16]:
– Bảo đảm tính cơ bản gắn liền với tính tổng hợp
Hệ thống bài tập của bộ môn phải khái quát hết những thông tin cơ bản nhất của chương trình bộ môn, làm cho HS khi giải hệ thống bài tập đó phải huy động tổng hợp những kiến thức cơ bản của toàn bộ chương trình và những kiến thức hỗ trợ liên môn
– Bảo đảm tính hệ thống và tính kế thừa
Những bài tập cơ bản, điển hình giữ vai trò rất quan trọng trong học vấn của
HS Vì chúng là kiến thức nền tảng để giúp HS giải được những bài tập tổng hợp Do
đó, GV phải quy hoạch toàn bộ hệ thống những bài tập sẽ ra cho HS trong chương trình của môn học, sao cho chúng có tính kế thừa nhau, bổ sung cho nhau, cái trước chuẩn bị cho cái sau, cái sau phát triển cái trước
– Bảo đảm tính phân hóa của hệ thống các bài tập
Bài tập ra cho HS phải vừa sức đối với đa số HS Muốn cho bài tập có khả năng vừa sức với các loại trình độ HS trong lớp, người GV phải phân hóa bài tập từ bài tập trung bình vừa sức với đại đa số HS rồi GV phức tạp hóa nó để dành cho một số HS giỏi và đơn giản hóa nó để đưa ra cho HS yếu kém Có như vậy, bài tập mới trở thành động lực thường xuyên của sự học tập tích cực
– Bảo đảm rèn luyện kĩ thuật tổng hợp
Bài tập phải đóng vai trò cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, giữa nhà trường và đời sống sản xuất Nó phải là phương tiện rèn cho HS những kĩ năng chung nhất của
tự học, của việc giải quyết các vấn đề nhận thức Nó cũng phải góp phần vào việc hình thành ở HS những phẩm chất và những nét văn hóa lao động
Trang 40– Thường xuyên coi trọng viêc dạy HS phương pháp giải bài tập
Dựa vào đặc trưng của bộ môn, GV phát hiện ra đặc trưng của phương pháp giải bài tập bộ môn Trên cơ sở đó, GV có kế hoạch rèn luyện cho HS hệ thống kĩ năng và kĩ xảo giải bài tập Phương pháp giải bài tập bộ môn sẽ là cơ sở và điểm xuất phát để hình thành và phát triển những phương pháp hợp lí chung nhất của tự học và
của hành động
1.3.3 Vai trò của bài toán nhận thức hóa học trong dạy học
Theo thống kê của chúng tôi, có nhiều tài liệu viết về vấn đề phát triển NL, mỗi tài liệu cung cấp cho chúng ta một cách nhìn khác nhau về NL, tất cả đều là những khái quát chung nhất về NL và phát triển NL, mà với những khái niệm như vậy rất khó để hiểu rõ ràng, cụ thể để triển khai trong thực tế [6], [7], [13], [14], [20], [21], Do đó, chúng tôi lập luận rằng, muốn hình thành và phát triển NL HS thì chúng ta cần phải làm
rõ một số vấn đề quan trọng như: Những yếu tố nào cấu thành NL (cấu trúc của NL) ? Muốn phát triển một NL cụ thể nào đó, thì phải tác động vào yếu tố nào trong cấu trúc của NL? BTNT có đủ những điều kiện để phát triển NL HS hay không?
BTNT có đủ những điều kiện để phát triển NL của HS, là công cụ quan trọng để hình thành và phát triển NL GQVĐ cho HS
Để phát triển được NL GQVĐ cho HS cần tạo ra vấn đề để HS phát hiện và giải quyết Vấn đề được diễn đạt bằng BTNT, BTNT chứa đựng mâu thuẫn khách quan của vấn đề cần nhận thức Như vậy, BTNT chính là công cụ quan trọng, cốt lõi để phát triển NL GQVĐ cho HS Khi HS hiểu được mâu thuẫn và ở vào tình huống chứa vấn đề, chuyển hoá thành mâu thuẫn chủ quan bên trong của người học thì nó
có tác dụng kích thích, thôi thúc người học tự lực, tìm tòi, nghiên cứu, đào sâu suy nghĩ, chủ động đề xuất ý tưởng mới và tự lực xây dựng quy trình mới để giải quyết mâu thuẫn Khi giải quyết mâu thuẫn nhận thức, HS không chỉ có kiến thức mới, phương pháp mới, niềm tin, sự hứng thú tìm ra tri thức mới mà còn phát triển được
NL GQVĐ, NL sáng tạo
Như vậy, BTNT đã chứa đựng hầu hết các yếu tố để hình thành và phát triển
NL cho HS, sự phối kết hợp các yếu tố linh hoạt đến đâu để giải quyết một nhiệm vụ
cụ thể nào đó thì tuỳ thuộc vào sự sáng tạo của từng chủ thể