PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƯƠNG OXILƯU HUỲNH HÓA HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

Theo chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học (ban hành theo thông tư số 322018TTBGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ giáo dục và Đào tạo) đã đề cập tới giáo dục STEM, một trong các xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Trong đó là Toán học, Vật lý, Sinh học, Tin học và Công nghệ, cùng với môn Hóa học là những lĩnh vực của giáo dục STEM. Đối với bộ môn hóa học, các thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM giúp quá trình khám phá, lĩnh hội tri thức của học sinh trở nên dễ dàng hơn. 5 Từ các lý do trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài: “Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học thí nghiệm chƣơng Oxilƣu huỳnh hóa học 10 theo định hƣớng giáo dục STEM”

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN XUÂN THU

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƯƠNG OXI-LƯU HUỲNH

HÓA HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI-2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHƯƠNG OXI-LƯU HUỲNH HÓA

HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hoàng Trang

Sinh viên thực hiện khóa luận: Nguyễn Xuân Thu

HÀ NỘI-2019

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến các thầy cô trường Đại học Giáo dục luôn tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất tới giảng

viên, TS.Nguyễn Hoàng Trang - người đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho

em trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện để hoàn thành bài khóa luận tốt

nghiệp với đề tài: “Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học thí nghiệm chương oxi-lưu huỳnh hóa học 10 theo định hướng giáo dục STEM”

Em cũng gửi lời cảm ơn đến toàn bộ bạn bè và các thầy cô, các em học sinh tại trường THPT Trần Phú-Hoàn Kiếm đã giúp em hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này trong thời gian kiến tập- thực tập sư phạm

Dù đã có nhiều cố gắng hoàn thành với tất cả nỗ lực của bản thân nhưng bài khóa luận tốt nghiệp của em chắc sẽ không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến nhận xét và đóng góp của thầy cô và bạn bè để bài khóa luận của em được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày 06 tháng 05 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Thu

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Tình hình giáo viên dạy học phát triển năng lực thực hành hóa

Bảng 2.1 Bảng cấu trúc và nội dung của chương Oxi-lưu huỳnh

Bảng 2.2 Bảng hệ thống các thí nghiệm hóa học trong chương Oxi-lưu

huỳnh

Bảng 2.3 Bảng hệ thống các thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo

dục STEM

Bảng 2.4 Phiếu đánh giá kết quả dự án nhóm học sinh, đánh giá chéo

Bảng 2.5 Phiếu đánh giá kết quả dự án nhóm học sinh dành cho GV

Bảng 2.6 Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực thực hành hóa học của

học sinh trong dạy học hóa học dành cho GV và HS tự đánh giá

Bảng 3.1 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm

Bảng 3.2 Kết quả tự đánh giá năng lực hành hóa học HS lớp thực nghiệm

và lớp đối chứng

Bảng 3.3 Kết quả tự đánh giá năng lực thực hành hóa học của HS lớp TN

trước và sau thực nghiệm sư phạm

Bảng 3.4: Kết quả đánh giá năng lực thực hành hóa học GV đánh giá

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang Hình 2.1 Tìm ra oxi trong không khí

Hình 2.2 Điều chế oxi từ nước oxi già

Hình 2.3 Pháo bông phát sáng

Hình 2.4 Mất màu cánh hoa

Hình 2.5 Ngọn lửa axeton

Hình 2.6 Dung nham trong lòng núi lửa

Hình 2.7 Tạo lửa “ma chơi”

Hình 2.8 Mùi “thối” biến mất

Hình 2.9 Kem đánh răng voi

Hình 2.10 Đốt tiền mà không cháy

Hình 2.11 Dụng cụ và hóa chất thực hành thí nghiệm “pháo hoa phát sáng”

Hình 2.12 Hình ảnh sợi thép trước thí nghiệm

Hình 2.13 Sợi thép cháy như “pháo hoa phát sáng”

Hình 2.14 Lưu huỳnh ở nhiệt độ thường

Hình 2.15 Lưu huỳnh bị thay đổi trạng thái khi tiếp xúc với nhiệt độ

Hình 2.16 Sắt tác dụng với lưu huỳnh như dung nham trong lòng núi lửa

Hình 2.17: Bộ dụng cụ và hóa chất tạo lửa “ma trơi”

Hình 2.18 Lưu huỳnh cháy trong oxi như đốm lửa “ma trơi”

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC

STEM 7

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực hiện nay 7

1.1.1 Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học phổ thông 7

1.1.2 Đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông phát triển năng lực của học sinh 8

1.2 Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông 9

1.2.1 Khái niệm năng lực 9

1.2.2 Cấu trúc và phân loại năng lực 10

1.2.3 Các năng lực đặc thù 12

1.3 Năng lực thực hành hóa học 13

1.3.1 Khái niệm năng lực thực hành hóa học 13

1.3.2 Cấu trúc của năng lực thực hành hóa học 13

1.3.3 Biểu hiện của năng lực thực hành hóa học 14

1.3.4 Biện pháp phát triển năng lực thực hành hóa học 14

1.3.5 Đánh giá sự phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh trung học phổ thông 15

1.4 Dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 20

1.4.1 Khái niệm STEM 20

1.4.2 Những đặc điểm cơ bản của dạy học theo đinh hướng giáo dục STEM 1.4.3 Đặc điểm của thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 23

1.5 Các phương pháp dạy học và kĩ thuật dạy học 23

1.5.1 Dạy học theo dự án 23

1.5.2 Kỹ thuật dạy học theo nhóm nhỏ 28

1.6 Điều tra thực trạng dạy học thí nghiệm STEM và phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh 30

1.6.1 Mục đích điều tra 30

1.6.2 Nội dung và đối tượng điều tra 30

1.6.3 Phương pháp điều tra 31

1.6.4 Kết quả điều tra và đánh giá kết quả điều tra 31

Tiểu kết chương 1 38

CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM STEM 39

2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung chương trình 39

2.1.1 Mục tiêu của chương Oxi-lưu huỳnh 39

2.1.2 Cấu trúc và nội dung của chương Oxi-lưu huỳnh 40

2.1.3 Vị trí và vai trò của các bài thực hành trong chương Oxi-lưu huỳnh 41

2.1.4 Những điểm cần lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học các bài thực hành trong chương Oxi-lưu huỳnh 43

2.2 Tuyển chọn và xây dựng hệ thống một số thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM phát triển năng lực thực hành cho học sinh THPT 44

2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM phát triển năng lực thực hành cho học sinh THPT 44

2.2.2 Quy trình xây dựng hệ thống thí nghiệm định hướng STEM phát triển năng lực thực hành cho học sinh THPT 44

2.2.3 Hệ thống thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh THPT 45

2.3 Thiết kế và sử dụng tài liệu hướng dẫn thực hành hóa học 47

2.4 Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm hóa học theo định hướng STEM cho học sinh 58

2.4.1 Hình thành kiến thức mới 58

2.4.2 Ôn tập, củng cố kiến thức 59

2.4.3 Trong giờ thực hành 60

2.4.4 Vận dụng kiến thức vào thực tiễn 60

2.5 Một số kế hoạch dạy học chương Oxi-lưu huỳnh 61

2.6 Đề xuất tiêu chí và bộ công cụ đánh giá năng lực thực hành hóa học 80

2.6.1 Tiêu chí đánh giá 80

2.6.2 Bộ công cụ đánh giá năng lực thực hành hóa học 80

Tiểu kết chương 2 85

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 86

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 86

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 86

3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 87

3.3.1 Thời gian, đối tượng thực nghiệm 87

3.3.2 Quá trình tiến hành thực nghiệm 87

3.4 Nguyên tắc tiến hành thực nghiệm sư phạm 87

3.5 Xử lý số liệu và kết quả thực nghiệm 88

3.5.1 Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 88

3.5.2 Kết quả đánh giá sự phát triển năng lực thực hành hóa học 88

Tiểu kết chương 3 96

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 97

1 Kết luận 97

2 Khuyến nghị 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

PHỤ LỤC 102

và hội nhập quốc tế thành công Vì vậy nhiệm vụ của ngành giáo dục là phải không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo và hiệu quả nghiên cứu khoa học, để góp phần đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao cho đất nước [2]

Nghiên cứu khoa học cụ thể là môn Hóa học, giúp một phần đào tạo chất lượng

về tri thức cho nhân lực Hóa học là môn khoa học thực nghiệm dựa trên cơ sở lý thuyết, gắn liền với tự nhiên cùng với đời sống của con người, có kiến thức rộng để gắn kết lí thuyết với thực tiễn đời sống Những giờ giảng Hóa học, những giờ thực hành và những bài tập Hóa học không những củng cố kiến thức lý thuyết mà còn phát triển năng lực sáng tạo và niềm say mê của học sinh đối với môn Hóa học [7]

Theo chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học (ban hành theo thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ giáo dục và Đào tạo) đã đề cập tới giáo dục STEM, một trong các xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới Trong đó là Toán học, Vật lý, Sinh học, Tin học

và Công nghệ, cùng với môn Hóa học là những lĩnh vực của giáo dục STEM Đối với

bộ môn hóa học, các thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM giúp quá trình khám phá, lĩnh hội tri thức của học sinh trở nên dễ dàng hơn [5]

Từ các lý do trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài: “Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học thí nghiệm chương Oxi-lưu huỳnh hóa học 10 theo định hướng giáo dục STEM” với mong muốn phát triển năng lực

2

của người học, đồng thời góp phần giúp cho quá trình dạy và học Hóa học ở trường

phổ thông ngày một hiệu quả hơn

2 Lịch sử nghiên cứu

Định hướng đổi mới giáo dục hiện nay coi trọng vấn đề phát triển năng lực cho học sinh ở các cấp học Đối với đặc thù dạy học bộ môn Hóa học, vấn đề phát triển năng lực thực hành hóa học là một hướng nghiên cứu được nhiều người quan tâm

Một số công trình nghiên cứu có liên quan đến dạy học thí nghiệm hóa học đã được hoàn thiện trong thời gian qua:

Tác giả Nguyễn Minh Thông (2016) [14], đã thực hiện luận văn thạc sĩ với đề tài

“Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn qua dạy học sử dụng

thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề chương Oxi-lưu huỳnh hóa học lớp 10” Đề tài nêu

cách sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học (thí nghiệm nghiên cứu bài mới, thí nghiệm đối chứng, thí nghiệm theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề, thí nghiệm cho học sinh nghiên cứu tính chất của các chất, thí nghiệm trong giờ thực hành, thí nghiệm trong giờ luyện tập) và trình bày một số thí nghiệm trong chương oxi-lưu huỳnh theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh

Tác giả Đỗ Thị Bích Ngọc (2009) [6], đã thực hiện luận văn thạc sĩ với đề tài: “Một

số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức-kĩ năng thí nghiệm trong chương trình hóa học lớp 10 nâng cao cho học sinh theo hướng dạy học tích cực” Đề

tài này đã hệ thống phương pháp sử dụng 96 thí nghiệm trong quá trình dạy học chương trình hóa học lớp 10 Bên cạnh đó, tác giả đề xuất 5 biện pháp nhằm nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức-kĩ năng thí nghiệm cho học sinh theo hướng dạy học tích cực

Nhóm tác giả Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh,

Hoàng Phước Muội (2017) [16], đã viết sách với chủ đề “Thiết kế và tổ chức chủ đề

3

giáo dục STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông” Cuốn sách nêu

rõ khái niệm STEM, mục tiêu của giáo dục STEM, tiêu chí của một chủ đề STEM Bên cạnh đó, nhóm tác giả còn chỉ ra các phương pháp dạy học để tổ chức chủ đề STEM, cách xây dựng chủ đề STEM cho học sinh Cuối cùng, nhóm tác giả hướng dẫn tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh

Nhóm tác giả Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh,

Hoàng Phước Muội (2017) [17] tiếp tục viết sách với chủ đề “Dạy học chủ đề STEM

cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông” Cuốn sách tiếp tục nêu khái

niệm STEM, mục tiêu giáo dục STEM, tiêu chí chủa một chủ đề STEM Phát triển hơn, nhóm tác giả đưa ra các tiêu chí xây dựng phòng dạy học chủ đề STEM và xây dựng giáo án dạy học chủ đề STEM

Trên đây là một số hướng đã nghiên cứu về vấn đề liên quan đến đề tài Các đề tài

về thí nghiệm nêu trên nhìn chung đã đề cập đến việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học, tạo hứng thú học tập cho học sinh Tuy nhiên,chưa có một nghiên cứu cụ thể nào về phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh THPT thông qua dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM, qua đó nhằm phát huy năng lực thực hành hóa học cho học sinh THPT trong quá trình học tập

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để thực hiện mục đích trên, nhiệm vụ nghiên cứu được đề ra như sau:

- Nghiên cứu các vấn đề lý luận của đề tài và tìm hiểu chung về dạy học thí nghiệm hóa học định hướng giáo dục STEM

- Đề xuất một số ý kiến làm sao để phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

4 Phạm vi nghiên cứu

4.1 Nội dung

- Năng lực thí nghiệm hóa học của HS THPT

- Các thí nghiệm hóa học theo định hướng STEM

4.2 Thời gian

Từ tháng 11 năm 2018 đến hết tháng 4 năm 2019

5 Mẫu khảo sát

Lớp 10 trường THPT Trần Phú-Hoàn Kiếm

6 Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu

6.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

6.2 Đối tƣợng nghiên cứu

5

Năng lực thực hành hóa học của HS THPT thông qua thực hành các thí nghiệm

có định hướng giáo dục STEM

7 Câu hỏi nghiên cứu

Dạy học các thí nghiệm STEM như thế nào để phát triển được năng lực thực hành hóa học

8 Giả thuyết khoa học

Nếu dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM hiệu quả cho học sinh trung học phổ thông thì sẽ phát triển được năng lực thực hành hóa học cho học sinh

9 Phương pháp nghiên cứu

9.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học thí nghiệm theo định hướng STEM và năng lực thực hành hóa học của HS trung học phổ thông

- Nghiên cứu nội dung, chương trình học môn hóa học cấp THPT

9.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp quan sát: Tiến hành quan sát các hoạt động dạy và học, các hoạt động

thí nghiệm trong phòng thí nghiệm có sử dụng thí nghiệm theo định hướng STEM nhằm phát hiện vấn đề nghiên cứu

- Phương pháp đàm thoại: Trao đổi với GV và HS để tìm hiểu về ý kiến, thái độ …

của cả GV và HS về việc thực hành các thí nghiệm hóa học STEM, cũng như tìm hiểu

rõ hơn những thuận lợi và khóa khăn trong quá trình thực hành các thí nghiệm này

- Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi: Điều tra thực trạng về năng lực thực hành các

thí nghiệm hóa học của HS THPT trước và sau khi thực hành các thí nghiệm hóa học

có định hướng STEM thông qua phát phiếu hỏi/bảng hỏi

6

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến của các chuyên gia, các giảng

viên, giáo viên có kinh nghiệm về dạy học thí nghiệm có định hướng giáo dục STEM

và năng lực thực hành hóa học của HS THPT (trước và sau thực hành thí nghiệm)

- Phương pháp thực nghiệm: Với những giả thiết khoa học đã nêu trên, tiến hành thực

nghiệm tại một số trường và một số CLB dành cho học sinh THPT để xem xét tính hiệu quả và khả thi của việc thông qua thực hành các thí nghiệm hóa học STEM, HS THPT phát triển năng lực thực hành hóa học

10 Đóng góp mới của đề tài

- Đóng góp cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học thí nghiệm STEM

- Hệ thống được một số thí nghiệm hóa học theo định hướng STEM áp dụng cho học sinh trung học phổ thông

- Đóng góp các đề xuất, ý kiến để dạy học thí nghiệm trung học phổ thông hiệu quả

11 Cấu trúc của khóa luận tốt nghiệp

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, khóa luận tốt nghiệp được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

Chương 2: Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

7

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC

STEM

1.1.Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực hiện nay

1.1.1 Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học phổ thông

Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học Tức là, chuyển phương pháp dạy học nặng về truyền thụ kiến thức sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề chú trọng kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học để có thể tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng của các hoạt động dạy học và giáo dục

- Báo cáo chính trị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI: “Đổi mới chương trình,

nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”

- Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo

Quyết định 711/QĐ-TT ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ: "Tiếp tục đổi mới

phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học"; "Đổi mới kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông, kỳ thi tuyển sinh đại học, cao đẳng theo hướng đảm bảo thiết thực, hiệu quả, khách quan và công bằng; kết hợp kết quả kiểm tra đánh giá trong quá trình giáo dục với kết quả thi"

8

- Nghị quyết số 44/NQ-CP, ngày 09/6/2014 Ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện

kinh tế 9 thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế: “Đổi mới hình

thức, phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục theo hướng đánh giá năng lực của người học; kết hợp đánh giá cả quá trình với đánh giá cuối kỳ học, cuối năm học theo mô hình của các nước có nền giáo dục phát triển”

Những quan điểm, định hướng nêu trên tạo tiền đề, cơ sở và môi trường pháp lý thuận lợi cho việc đổi mới giáo dục phổ thông, đổi mới các phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng năng lực người học

1.1.2 Đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông phát

triển năng lực của học sinh

Phương pháp dạy học phát triển năng lực của học sinh không chỉ chú ý tích cực hóa học sinh về hoạt động trí tuệ, mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn

Những định hướng chung, tổng quát về đổi mới phương pháp dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là:

- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học (sử dụng sách giáo khoa, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin,…) trên

cơ sở trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, sáng tạo của tư duy

- Lựa một cách linh hoạt các phương pháp chung và các phương pháp đặc thù của môn học để thực hiện Đảm bảo được nguyên tắc “Học sinh tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của giáo viên”

9

- Sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học Tùy theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức thích hợp như: hoc tập cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ngoài lớp

- Cần sử dụng đủ và hiệu quả các thiết bị dạy học môn học tối thiểu đã qui định Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong dạy học Việc đổi mới phương pháp dạy học của giáo việc được thể hiện qua 4 đặc trưng cơ bản sau:

+ Dạy học thông qua tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập, giúp học sinh tự khám phá những điều chưa biết vào các tình huống học tập hoặc các tình huống thực tiễn + Chú trọng rèn luyện cho học sinh những tri thức, phương pháp để HS biết cách đọc tài liệu học tập, biết các tự tìm kiếm lại những kiến thức đã có, suy luận, tìm tòi và phát hiện ra các kiến thức mới

+ Tăng cường, phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác theo phương châm “tạo điều kiện cho học sinh nghĩ nhiều hơn, làm nhiều hơn và thảo luận nhiều hơn” Mỗi học sinh vừa cố gắng tự lực một cách độc lập, vừa hợp tác chặt chẽ với nhau trong quá trình tiếp cận, phát triển và tìm tòi kiến thức mới

+ Chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu của từng bài học trong suốt tiến trình dạy học thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập (đánh giá lớp học), phát triển kỹ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh với nhiều hình thức khác nhau

1.2 Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông

1.2.1 Khái niệm năng lực

Năng lực bao hàm nhiều nghĩa đa dạng Hiện nay, đã có rất nhiều các tác giả các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đã đưa ra khái niệm năng lực Sau đây là một vài định nghĩa về “năng lực”

10

Theo từ điển tâm lí học (Vũ Dũng 2000)[20] “Năng lực là tập hợp các tính chất

hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định”

Theo Weinert (2001) “Năng lực là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc

sãn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sãn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt”

Theo các tác giả Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2005)[19]: “Năng lực là

một thuộc tính phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm”

Có thể khái quát, năng lực là sự vận động tổng hợp các tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, để giải quyết các vấn đề, các nhiệm vụ trong các tình hống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết

1.2.2 Cấu trúc và phân loại năng lực

Cấu trúc năng lực tương xứng với 4 trụ cột giáo dục của UNESCO

Các thành phần năng lực Các trụ cột giáo dục của UNESCO

Năng lự chuyên môn

11

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng Trong thực tế có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô tả cấu trúc và đặc điểm của các thành phần năng lực cũng khác nhau Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kết hợp của bốn năng lực thành phần: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể

- Năng lực chuyên môn: Khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như đánh

giá kết quả một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn (gồm

cả khả năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp và trừu tượng, khả năng nhận biết các mối quan hệ hệ thống và quá trình)

- Năng lực phương pháp: Là khả năng hành động có kế hoạch, định hướng mục đích

trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Trung tâm của năng lực PP là những phương thức nhận thức, xử lí, đánh giá, truyền thụ và giới thiệu trình bày tri thức

- Năng lực xã hội: là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội, trong

những nhiệm vụ khác nhau và sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác

+ Ý thức được trách nhiệm của bản thân, người khác, tự chịu trách nhiệm, tự tổ chức + Có khả năng thực hiện các hành động xã hội, khả năng cộng tác, giải quyết xung đột

Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ một người nào cũng cần

có để sống, học tập và làm việc Các hoạt động giáo dục (bao gồm các môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau, nhưng đều hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển các năng lực chung của học sinh

Chương trình giáo dục phổ thông nhằm hình thành và phát triển cho học sinh

8 năng lực chung chủ yếu sau: Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực thẩm mỹ, năng lực thể chất, năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực tính toán, năng lực công nghệ thông tin và truyền thông (ICT)

12

1.2.3 Các năng lực đặc thù

Môn Hóa học hình thành và phát triển một số phẩm chất và năng lực chuyên biệt ở HS như sau:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học bao gồm: Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học;

Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học; Năng lực sử dụng danh pháp hóa học,…

- Năng lực thực hành hóa học bao gồm: Năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng thí

nghiệm; Năng lực quan sát, mô tả , giải thích các hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận; Năng lực xử lý thông tin liên quan đến thí nghiệm,…

- Năng lực tính toán: Vận dụng tính toán để giải các bài toán xác định định lượng

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn học bao gồm: Phân tích các tình huống

trong học tập; Phát hiện và nêu ra các vấn đề trong cuộc sống trong môn hóa học; xác định được và tìm hiểu các thông tin liên quan đến vấn đề các chủ đề hóa học; Đề xuất các giải pháp giải quyết vấn đề; Lập kế hoạch giải quyết vấn đề đã phát hiện; Thực hiện được các biện pháp nhằm giải quyết vấn đề và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp; Đưa ra kết luận chính xác và ngắn gọn nhất

- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống bao gồm: Năng lực hệ thống

hóa kiến thức; Năng lực phân tích tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn; Năng lực phát hiện các nội dung kiến thức hóa học được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau; Năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích; Năng lực độc lập sáng tạo trong việc xử lý các vấn đề thực tiễn

Tất cả các năng lực chung và năng lực chuyên biệt đều cần thiết đối với bộ môn hóa học, giúp phát triển toàn diện năng lực người học Tuy nhiên, trong khóa luận này

13

nhóm nghiên cứu tập trung nghiên cứu phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh THPT

1.3 Năng lực thực hành hóa học

1.3.1 Khái niệm năng lực thực hành hóa học

Trước tiên, thực hành hóa học là một trong những năng lực cơ bản trong dạy học hóa học, gồm các năng lực thành phần như: tiến hành thí nghiệm, sử dụng thí nghiệm an toàn, quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận, xử

lý thông tin liên quan đến thí nghiệm

1.3.2 Cấu trúc của năng lực thực hành hóa học

Năng lực thực hành hóa học bao gốm các thành tố sau:

- Tiến hành thí nghiệm, sử dụng thí nghiệm an toàn

+ Hiểu và thực hiện đúng nội quy an toàn phòng thí nghiệm

+ Nhận dạng và lựa chọn được hóa chất để làm thí nghiệm

+ Hiểu được cấu tạo và tác dụng của các dụng cụ, hóa chất cần thiết

+ Lựa chọn các dụng cụ và hóa chất cần thiết chuẩn bị cho các thí nghiệm

+ Lắp các bộ dụng cụ cần thiết cho từng thí nghiệm, hiểu được tác dụng của từng thí nghiệm, biết phân tích sự đúng sai trong từng thí nghiệm

+ Tiến hành độc lập một số thí nghiệm đơn giản

+ Tiến hành có sự hỗ trợ của GV cho một số thí nghiệm hóa học phức tạp

- Quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng thí nghiệm và rút ra một số kết luận

+ Quan sát và nhận ra được các hiện tượng

+ Mô tả chính xác các hiện tượng

14

- Xử lý thông tin liên quan đến các thí nghiệm

Giải thích một cách có khoa học các hiện tượng thí nghiệm đã xảy ra, viết được các phương trình hóa học của các phản ứng hóa học xảy ra trong thí nghiệm và rút ra các kết luận cần thiết

1.3.3 Biểu hiện của năng lực thực hành hóa học

Năng lực thực hành hóa học được hình thành và phát triển ở học sinh, thông qua các biểu hiện sau:

+ Nêu và thực hiện đúng nội quy an toàn phòng thí nghiệm

+ Nhận dạng và lựa chọn háo chất để làm thí nghiệm hóa học

+ Trình bày được tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ và hóa chất cần thiết

+ Lựa chọn các bộ dụng cụ và hóa chất cần thiết cho thí nghiệm, nêu tác dụng, phân tích sự đúng sai trong từng thí nghiệm

+ Tiến hành độc lập một số thí nghiệm đơn giản

+ Tiến hành có sự hỗ trợ của GV trong một số thí nghiệm phức tạp

+ Trình bày cách quan sát, nhận ra các hiện tượng thí nghiệm

+ Mô tả chính xác các hiện tượng thí nghiệm

+ Giải thích 1 cách khoa học các hiện tượng thí nghiệm đã xảy ra

+ Viết được các phương trình hóa học và rút ra các kết luận cần thiết

+ Đề xuất và thực hiện thành công các thí nghiệm thay thế

1.3.4 Biện pháp phát triển năng lực thực hành hóa học

Để hình thành và phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh, một trong các biện pháp quan trọng của GV là sử dụng hiệu quả phương pháp dạy học tích cực

15

+ Phương pháp dạy học dự án

+ Phương pháp dạy học theo góc

+ Phương pháp dạy học hợp tác

+ Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

Kết hợp với các thí nghiệm hóa học trong các bài thực hành, các bài lý thuyết, các bài ôn tập và kiểm tra đánh giá

1.3.5 Đánh giá sự phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh trung học phổ thông

1.3.5.1 Nguyên tắc kiểm tra, đánh giá sự phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh trung học phổ thông

- Phải đánh giá được các năng lực khác nhau của học sinh

+ Để đánh giá được những năng lực khác nhau của mối học sinh, GV phải sử dụng nhiều loại hình, công cụ khác nhau nhằm đánh giá khách quan các năng lực của người học, để kịp thời phản hồi, điều chỉnh hoạt động dạy học và giáo dục

+ Năng lực cá nhân thể hiện qua các hoạt động có thể quan sát và đo lường, đánh giá Mỗi kế hoạch kiểm tra đánh giá cụ thể phải thu thập được các chứng cứ cốt lõi về các kiến thức, kỹ năng, thái độ… được tích hợp trong những tình huống, ngữ cảnh thực tế + Năng lực thường tồn tại dưới hai hình thức: Năng lực chung và năng lực đặc thù

- Đảm bảo tính khách quan

Nguyên tắc khách quan được thực hiện trong quá trình kiểm tra và đánh giá nhằm đảm bảo sao cho kết quả thu thập được ít chịu ảnh hưởng từ các yếu tố chủ quan khác Sau đây là một số yêu cầu khi thực hiện nguyên tắc khách quan:

+ Kiểm soát được các yếu tố khác ngoài khả năng thực hiện bài tập đánh giá của HS

có thể ảnh hưởng đến kết quả bài làm hay thực hiện hoạt động của học sinh, nhiệm vụ, bài tập phù hợp với mỗi HS, phát triển kiến thức đã học

+ Đề bài kiểm tra phải cho HS có cơ hội để chứng tỏ khả năng áp dụng những kiến thức, năng lực đã học vào đòi sống hàng ngày và giải quyết vấn đề

+ Đối với những bài kiểm tra thu thập thông tin, đánh giá xếp loại học sinh cần đảm bảo không xa lạ với học sinh Ngôn ngữ và cách trình bày dễ hiểu, đơn giản, rõ ràng, phù hợp với trình độ của học sinh

+ Đối với các bài kiểm tra kiểu thực hành hay tự luận, thang đánh giá cần được xây dựng cẩn thận sao cho việc chấm điểm hay xếp loại cfũng như ghi nhận xét kết quả phản ánh đúng năng lực của người học

- Đảm bảo tính toàn diện

Trong quá trình đánh giá kết quả học tập của HS, cần đảm bảo tính toàn diện, phản ánh được mức độ đạt được về kiến thức, kỹ năng, thái độ trên bình diện lý thuyết

và thực hành, ứng dụng với các mức độ nhận thức khác nhau trong hoạt động học tập của họ

Một số yêu cầu nhằm đảm bảo tính toàn diện trong đánh giá kết quả học tập: + Mục tiêu đánh giá cần bao quát các kết quả học tập với những mức độ nhận thức đơn giản đến phức tạp và các mức độ phát triển kỹ năng

17

+ Nội dung kiểm tra đánh giá cần bao quát được các trọng tâm của chương trình, chủ

đề, bài học mà ta muốn đánh giá

+ Công cụ đánh giá cần đa dạng

+ Các bài tập hoặc hoạt động đánh giá không chỉ đánh giá về kiến thức kỹ năng môn học mà còn đánh giá các sản phẩm trí tuệ và tình cảm, những kỹ năng xã hội

- Đảm bảo tính công khai

Tiến hành đánh giá công khai Vì vậy, các tiêu chí và yêu cầu đánh giá các nhiệm vụ hay bài tập, bài thi cần được công bố đến HS trước khi thực hiện HS cần biết cách tiến hành các nhiệm vụ để đạt được tốt nhất các tiêu chí và yêu cầu đã định Tính công khai cũng góp phần làm hoạt động kiểm tra đánh giá trong nhà trường khách quan và công bằng hơn

- Đảm bảo tính giáo dục

Khi đánh giá góp phần nâng cao việc học tập của HS, từ đó HS tự điều chỉnh hành vi học tập của bản thân GV cần làm cho bài kiểm tra sau khi được chấm trở nên

có ích đối với học sinh bằng cách nhận xét lên bài kiểm tra những ghi chú về: những gì

HS đã làm được, có thể làm được tốt hơn, cần được hỗ trợ thêm, cần tìm hiểu thêm

Điều này giúp HS nhìn nhận kết quả của bản thân, thấy được sự tiến bộ của mình, những gì cần cố gắng hơn và những ghi nhận của GV về mình

- Đảm bảo tính phát triển

Trong dạy học, để đánh giá kết quả học tập của học sinh có tác dụng nhằm phát triển các năng lực của người học một cách bền vững, cần thực hiện các yêu cầu sau: + Công cụ đánh giá tạo điều kiện cho HS khai thác, vận dụng các kiến thức đã học

18

+ Phương pháp và công cụ đánh giá góp phần kích thích lối dạy, phát huy tinh thần chủ động và sáng tạo của HS trong học tập, thực hành, rèn luyện và phát triển kĩ năng + Đánh giá đến việc suy trì sự phấn đấu và tiến bộ của người học và góp phần phát triển động cơ đúng đắn của người học

+ Qua những nhận xét, phán đoán về việc học của HS, GV cần giúp các em nhận ra chiều hướng phát triển trong tương lai dựa vào tiềm năng của mình, thúc đẩy sự tin tin, hình thành năng lực tự đánh giá cho học sinh

1.3.5.2 Các phương pháp đánh giá năng lực thực hành hóa học của học sinh

- Đánh giá thông qua quan sát

Đánh giá thông qua quan sát trong giờ học là một hình thức đánh giá quan trọng, giúp người dạy có cái nhìn tổng quan về thái độ, hành vi sự phát triển các kĩ năng học tập Thông qua các hình thức sau: quan sát thái độ học tập trong giờ học, quan sát tinh thần xây dựng bài, quan sát thái độ hoạt động nhóm, quan sát kĩ năng trình bày, quan sát học sinh thực hiện dự án trong lớp Muốn đánh giá HS thông qua quan sát, giáo viên cần phải lập phiếu quan sát hoặc qun sát tự do, có ghi chép lại bằng nhận ký dạy học

GV có thê viết nhận ký giảng dạy theo tường ngày, theo từng lớp, ghi lại những hoạt động xảy ra trong tiết học, sau đó thông báo với học sinh những ghi chép sau mỗi giờ học để giúp học sinh ý thức hơn trong các giờ học sau

- Đánh giá thông qua vấn đáp, thảo luận nhóm

GV có thể hỏi vấn đáp về nội dung bài cũ để kiểm tra việc học bài ở nhà hoặc

có thể đặt ra những câu hỏi cho HS trả lời cá nhân hay hoạt động nhóm trong quá trình dạy bài mới Hoạt động này giúp đánh giá mức độ đạt được mục tiêu bài học của từng học sinh, giúp phán đoán những khó khăn mà người học mắc phải, nhằm cải thiện quá

19

trình dạy và học GV có thể dùng các kĩ thuật dạy học như kĩ thuật tia chớp, kĩ thuật công não để thu nhận được nhiều thông tin phản hồi từ học sinh

- Đánh giá thông qua bài kiểm tra

Đánh giá thông qua bài kiểm tra là hình thức đánh giá đang được áp dụng phổ biến ở các trường phổ thông Qua các bài kiểm tra 15 phút, 45 phút, với các hình thức trắc nghiệm, tự luận hoặc phối hợp cả hai để cũng đánh giá học sinh Khi tiến hành đánh giá dựa vào các bài kiểm tra, người dạy có thể đánh giá về kiến thức và các trình bày, diễn đạt và bố cục trong bài kiểm tra

- Học sinh tự đánh giá

Học sinh tự đánh giá là hình thức học sinh tự đánh giá những kiến thức, kĩ năng

và mục tiêu học tập của bản thân mình trước, trong và sau giờ học Thông qua báo cáo, bài tập, dự án mà giáo viên yêu cầu HS tự đánh giá bài làm của mình thông qua bảng kiểm đơn giản, thiết kế theo các cấp độ khác nhau, phù hợp với năng lực của học sinh, thông qua các thể hiện: tốt, rất tốt, đạt, chưa hài lòng, cần cố gắng thêm

- Đánh giá đồng đẳng để phát triển năng lực hợp tác

GV hướng dẫn học sinh trong lớp tự đánh giá kết quả học tập của mình, đánh giá kết quả học tập của nhau trước và sau quá trình hoạt động nhóm dựa trên những tiêu chí đã định sẵn, từ đó phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

- Đánh giá dựa vào một số kĩ thuật thu nhận thông tin phản hồi khác

Có thể thu thập thông tin phản hồi bằng các kĩ thuật khác nhau như:

+ GV yêu cầu học sunh thiết kế sơ đồ tư duy hoặc bản đồ khái niệm về nội dung bài học trước khi học và sau khi học

+ GV yêu cầu học sinh tóm tắt kiến thức đã học bằng một số câu hỏi giới hạn

1.4 Dạy học thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

1.4.1 Khái niệm STEM

STEM là cách viết lấy chữ cái đầu trong tiếng Anh của các từ sau: (S) Science, (T) Technology, (E) Engineering, (M) Maths Trong đó, các từ thuộc các lĩnh vực sau:

- Science (Khoa học): Bao gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa

học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày

- Technology (Công nghệ): Phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh giá

công nghệ của học sinh, tạo cơ hội để học sinh hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng cuả công nghệ mới tới cuộc sống

- Engineering (Kỹ thuật): Phát triển sự hiểu biết của học sinh về cách công nghệ đang

phát triển thông qua các quá trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp các kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu Kỹ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất

- Maths (Toán học): là môn học nhắm phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện

luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra

21

Thuật ngữ STEM thường được sử dụng trong 2 ngữ cảnh khác nhau là ngữ

cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp

- Ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các

môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Đặc biệt quan tâm đến việc tích hợp các môn học gắn liền với thực tiễn để nâng cao năng lực cho người học

- Ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được biểu hiện là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực

Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học

1.4.2 Những đặc điểm cơ bản của dạy học theo đinh hướng giáo dục STEM

- Khái niệm giáo dục STEM

Có 3 cách hiểu chính về giáo dục STEM

+ Quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học

Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM Quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ, giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học

+ Tích hợp 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học

Kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc giúp học sinh được áp dụng các kiến thức về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào trong các bối cảnh cụ thể nhằm tạo nên sự kết nối giữa nhà trường, cộng đồng

và các doanh nghiệp

+ Tích hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trở lên

Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy, học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn khác trong nhà trường

Tóm lại, giáo dục STEM là một xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới.Dạy học theo đinh hướng giáo dục STEM nhằm trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ

22

thuật và Toán học- theo phương thức giáo dục tích hợp, giúp người học có thể áp dụng

để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày dựa trên các ứng dụng thực tế

- Mục tiêu giáo dục STEM

+ Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh

Đó là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công nghệ,

Kỹ thuật và Toán học Trong đó, học sinh biết thêm về các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn Học sinh biết cách sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ Học sinh biết về các quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm

+ Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh

Giáo dục STEM nhằm trang bị cho học sinh những cơ hội và thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21 Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, học sinh sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công

Mục tiêu giáo dục STEM

Phát triển năng lực đặc thù STEM

Định hướng nghề nghiệp Phát triển năng lực

cốt lõi

23

+ Định hướng nghề nghiệp cho học sinh

Giáo dục STEM sẽ tạo cho học sinh những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như định hướng nghề nghiệp trong tương lai Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước

1.4.3 Đặc điểm của thí nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

- Thí nghiệm phải gắn liền với nội dung bài học; phải trực quan, hiện tượng rõ ràng, có tính thuyết phục; hấp dẫn, kích thích người dạy, người học

- Hóa chất phải dễ kiếm, đơn giản, dễ làm

- Thời gian làm các thí nghiệm không tốn quá nhiều thời gian

- Các thí nghiệm cần phải an toàn, ít độc hại, thân thiện với môi trường, có tính ứng dụng cao, kết hợp Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học

- Khơi dậy sự tò mò tìm kiếm của học sinh

1.5 Các phương pháp dạy học và kĩ thuật dạy học

1.5.1 Dạy học theo dự án

- Khái niệm dạy học dự án

Dự án được hiểu là một đề án một dự thảo hay kế hoạch cần thực hiện để đạt được mục đích đã đề ra Khái niệm dự án được sử dụng rất nhiều trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội như trong sản xuất, kinh doanh, nghiên cứu khoa học, quản lý xã hội và nay được sử dụng trong lĩnh vực giáo dục – đào tạo như một phương pháp dạy học, trong đó người học sẽ được thực hiện một nhiệm vụ phức hợp, có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết và thực hành, thực tiễn Nhiệm vụ này sẽ giúp cho người học thực hiện với tính tự lực cao trong quá trình học tập ngay từ bước xác định mục đích, lập kế hoạch cho đến việc thực hiện dự án, kiểm tra đánh giá quá trình và kết quả thực hiện Trong quá trình thực hiện việc dạy học dự án thì dưới sự hướng dẫn của

24

giáo viên, học sinh sẽ giải quyết không chỉ ở mặt lý thuyết của vấn đề mà còn phải thực hiện một nhiệm vụ học tập mang tính chất thực hành, tổng hợp những kĩ năng nhất định để tạo ra một sản phẩm cụ thể

Tóm lại, theo định nghĩa của dạy học dự án cơ bản sẽ như sau: Dạy học theo dự

án là một hình thức (phương pháp) dạy học mà trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn, thực hành, tạo ra những sản phẩm có thể giới thiệu, nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập Từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện

- Đặc điểm của dạy học dự án

+ Định hướng vào thực tiễn: Chủ đề của dự án xuất phát từ những tình huống thực tiễn

của xã hội, thực tiến nghề nghiệp cũng như thực tiễn đời sống Nhiệm vụ của dự án cần chứa đựng những vấn đề phù hợp với trình độ và khả năng của người học

+ Có ý nghĩa thực tiễn xã hội: dạy học dự án giúp gắn việc học tập trong nhà trường

với thực tiễn đời sống xã hội, giúp gắn việc học tập lý thuyết đi đôi với thực hành Trong những điều kiện xã hội lý tưởng thì việc thực hiện một dự án dạy học sẽ mang lại những tác động tích cực cho xã hội

+ Định hướng hứng thú người học: Người học được tham gia chọn đề tài, nội dung

học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân Hơn thế nữa trong quá trình thực hiện dự án người học sẽ nhận thấy được sự hứng thú trong suốt quá trình đó

+ Tính phức hợp: Trong dự án có sự hiểu biết và nghiên cứu giữa tri thức của nhiều

lĩnh vực và các môn học khác nhau để giải quyết vấn đề đặt ra trong dự án Chính vì đặc điểm nổi bật đó của phương pháp dạy học sự án nên nó được dùng hiệu quả trong việc tổ chứ học các chủ đề học tập mang tính phức hợp cao

25

+ Định hướng hành động: Dự án có sự kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và vận dụng

lý thuyết vào thực hành Thông qua đó kiểm tra, củng cố, mở rộng hiểu biết lý thuyết

để xây dựng kiến thức mới, rèn luyện lỹ năng hành động của người học

+ Tính tự lực cao của người học: Trong dạy học dự án người học cần tham gia tích cực

vào các hoạt động của dự án mới có thể thực hiện được yêu cầu được giao Điều đó sẽ đòi hỏi tính trách nhiệm, sự sáng tạo của người học Người dạy chỉ đóng vai trò là người tư vấn, giúp đỡ những tuy nhiên mức độ tự lực cần phù hợp với năng lực, kinh nghiệm, khả năng của người học

+ Cộng tác làm việc: Các dự án học tập thường được thực hiện theo nhóm, trong đó có

sự phân công cụ thể giữa các thành viên trong nhóm; đòi hỏi kĩ năng cộng tác làm việc giữa các thành viên tham gia, giữa người học với người dạy và những lực lượng xã hội khác do đó đặc điểm này của dạy học dự án còn gọi là học tập mang tính xã hội cao

+ Định hướng vào sản phẩm: Sản phẩm cuối cùng của dự án thì một sản phẩm sẽ được

tạo ra Sản phẩm của dự án không chỉ gói gọn trong những thu hoạch lý thuyết mà đa

số những dự án học tập tạo ra những sản phẩm vật chất gắn với hoạt động thực tiễn thực hành đó Sản phẩm của dự án là những sản phẩm có thể công bố và giới thiệu được Phải chú ý rằng sản phẩm là dựa vào những thông tin đã thu thập được chứ không đơn thuần là việc sắp xếp và trình bày những thông tin đó

+ Định hướng hoạt động nghiên cứu: Nghiên cứu là một quá trình có định hướng mục

tiêu, liên quan đến yêu cầu thông tin, xây dựng kiến thức, giải quyết vấn đề Tuy nhiên hoạt động nghiên cứu phải phát hiện, sáng tạo, thực hiện ra một kiến thức mới của người học Và việc nghiên cứu dự án cần có sự thách thức, tư duy, sáng tạo

+ Đánh giá đa dạng và thường xuyên: Khi triển khai dự án thì các kết quả dự kiến của

dự án cần được làm rõ và phải được rà soát nhiều lần để kiểm chứng mức độ lĩnh hội của học sinh bằng các phương pháp đánh giá khác nhau Người học sẽ được xem mẫu,

26

hiểu biết các tiêu chí đánh giá để tự định hướng bản thân, tự đánh giá nhóm để có những điều chỉnh, đánh giá sự tiến bộ của bản thân Ngoài ra, người dạy cũng cần tạo điều kiện để người học có cơ hội phản hồi và chia sẻ thông tin để kịp thời điều chỉnh

+ Định hướng kĩ năng mềm: Làm việc dự án sẽ hỗ trợ phát triển cả kĩ năng siêu nhận

thức (tư duy về quá trình tư duy) lần tư duy nhận thức như hợp tác, tự giám sát, phân tích dữ liệu và xử lí thông tin Ngoài ra khi thực hiện dự án còn hình thành và rèn luyện các kĩ năng mềm cho người học

- Phân loại dạy học dự án

+ Phân loại theo chuyên môn

 Dự án trong môn học: Giới hạn trong bộ phận một môn học cụ thể

 Dự án liên môn: Trọng tâm nội dung nằm ở nhiều môn khác nhau, khi thực hiện người học phải kết hợp với những hiểu biết và kiến thức của một số môn học khác

 Dự án ngoài chuyên môn: Tức dự án này không nằm trong các môn học trong chương trình của nhà trường

+ Phân loại theo thời gian thực hiện dự án

 Dự án nhỏ thực hiện trong một số giờ học (khoảng từ 2 – 6 giờ)

 Dự án trung bình thực hiện trong một số ngày

 Dự án lớn có thể kéo dài nhiều tuần trong kì học đó

+ Phân loại theo nhiệm vụ

 Dự án tìm hiểu: Người học sẽ phải khảo sát, điều tra một đối tượng nào đó để tìm hiểu về vấn đề mà dự án nghiên cứu, giải quyết

 Dự án nghiên cứu, chế tạo: Người học sẽ giải quyết vấn đề mà dự án đưa ra, chế tạo

ra một sản phẩm theo yêu cầu

 Dự án thực hành: Người học sẽ phải thực hành như lắp ráp, thực hành thí nghiệm

27

 Dự án hỗn hợp: Trong dự án người học phải thực hiện nhiều nhiệm vụ trên

+ Phân loại theo hình thức tham gia

 Dự án cá nhân: Chỉ một người học tham gia và thời gian ít và nhiệm vụ đơn giản

 Dự án nhóm: Chia lớp thành nhiều nhóm mỗi nhóm thực hiện một dự án học tập

 Dự án lớp: Cả lớp cùng làm chung một dự án

 Dự án trường: Dự án thực hiện với quy mô lớn và toàn học sinh trong nhà trường

- Tiến trình dạy học dự án

+ Giai đoạn 1: Xác định chủ đề và mục tiêu dự án

Người dạy và người học cùng nhau đề xuất và xác định chủ đề và mục tiêu của

dự án, người dạy có thể gợi ý những ý tưởng cũng như dự án mẫu để người học có thể hình dung và cụ thể hóa cho dự án của mình

 Bước 1: Người dạy xác định chủ đề Bước xác định chủ đề là bước quan trọng nhất

Ở bước này thì người dạy cần giới hạn nội dung các dự án sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học, phù hợp với chương trình đào tạo, cũng như điều kiện thực tế của học sinh, về cơ sở vật chất của trường học

 Bước 2: Người dạy chia nhóm và giao nhiệm vụ cho người học, người dạy sẽ là người chia nhóm và giao nhiệm vụ phù hợp trình độ của người học trong các nhóm đảm bảo cho sự cân bằng Tuy nhiên trong những điều kiện thuận lợi sẵn có thì người dạy hãy tạo điều kiện để học sinh được tự chọn nhóm làm việc Khi giao nhiệm vụ phải thật cụ thể để thuận tiện trong quá trình theo dõi quá trình làm việc

và đánh giá quá trình

 Bước 3: Người học hình thành ý tưởng và xác định mục tiêu Đây chính là bước thể hiện sự hứng thú và sự sáng tạo của người học với dự án học tập được giao NH cần xác định rõ ràng mục tiêu dự án để có định hướng trong suốt quá trình thực hiện

+ Giai đoạn 2: Xây dựng kế hoạch thực hiện dự án

Đây là giai đoạn quan trọng quyết định sự thành công hay thất bại của dự án, các bước trong giai đoạn này có mối liên hệ chặt chẽ với nhau

+ Giai đoạn 3: Thực hiện dự án

 Bước 1: Người học tổ chức thực hiện dự án: người học sẽ thực hiện các hoạt động về cả lý thuyết và thực hành Những hoạt động này xen kẽ và tác động qua lại lẫn nhau Trong đó các kiến thức lý thuyết, các phương án GQVĐđược thử nghiệm qua thực tiễn Trong quá trình thực nghiệm sản phẩm và thông tin mới được tạo ra

 Bước 2: GV giám sát và giúp đỡ, sửa đổi kịp thời những kiến thức lý thuyết và các phương án mà người học tìm ra để thực hiện dự án

+ Giai đoạn 4: Thu thập kết quả và trình bày sản phẩm dự án

Kết quả của dự án có thể viết dưới dạng thu hoạch, báo cáo, bài báo… và được thực hiện công bố giữa các nhóm học sinh trong lớp, trường hay ngoài xã hội Sản phẩm có thể là vật chất được tạo ra qua hành động

+ Giai đoạn 5: Đánh giá dự án

Giáo viên và học sinh đánh giá quá trình thực hiện, kết quả, kinh nghiệm đạt được Rút kinh nghiệm cho các dự án tiếp theo Kết quả dự án cũng được đánh giá từ bên ngoài

1.5.2 Kỹ thuật dạy học theo nhóm nhỏ

- Khái niệm

29

Dạy học nhóm còn được gọi bằng những tên khác nhau như: Dạy học hợp tác, Dạy học theo nhóm nhỏ, trong đó HS của một lớp học được chia thành các nhóm nhỏ, trong khoảng thời gian giới hạn, mỗi nhóm hoàn thành các nhiệm vụ học tập trên cơ sở phân công và hợp tác Kết quả làm việc của nhóm được trình bày và đánh giá trước toàn lớp

- Bản chất

Đây là một phương pháp dạy học mà "HS được phân chia thành từng nhóm nhỏ

riêng biệt, chịu trách nghiệm về một mục tiêu duy nhất, được thực hiện thông qua nhiệm vụ riêng biệt của từng người Các hoạt động cá nhân riêng biệt được tổ chức lại, liên kết hữu cơ với nhau nhằm thực hiện một mục tiêu chung"

Phương pháp thảo luận nhóm được sử dụng nhằm giúp cho HS tham gia một cách chủ động vào quá trình học tập, tạo cơ hội cho các em có thể chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm, ý kiến để giải quyết các vấn đề có liên quan đến nội dung bài học; tạo cơ hội cho các em được giao lưu, học hỏi lẫn nhau; cùng nhau hợp tác giải quyết những nhiệm vụ chung

- Quy trình thực hiện

Khi sử dụng PPDH này, lớp học được chia thành những nhóm từ 4 đến 6 người Tùy mục đích sư phạm và yêu cầu của vấn đề học tập, các nhóm được phân chia ngẫu nhiên hoặc có chủ định, được duy trì ổn định trong cả tiết học hoặc thay đổi theo từng hoạt động, từng phần của tiết học, các nhóm được giao nhiệm vụ giống nhau hoặc mỗi nhóm nhận một nhiệm vụ khác nhau, là các phần trong một chủ đề chung

Cấu tạo của một hoạt động theo nhóm (trong một phần của tiết học, hoặc một tiết, một buổi) có thể là như sau:

+ Bước 1 Làm việc chung cả lớp

 GV giới thiệu chủ đề thảo luận nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức

30

 Tổ chức các nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm, quy định thời gian và phân công

vị trí làm việc cho các nhóm

 Hướng dẫn cách làm việc theo nhóm (nếu cần)

+ Bước 2 Làm việc theo nhóm

 Lập kế hoạch làm việc

 Thỏa thuận quy tắc làm việc

 Phân công trong nhóm, từng cá nhân làm việc độc lập

 Trao đổi ý kiến, thảo luận trong nhóm

 Cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm

+ Bước 3 Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp

 Đại diện từng nhóm trình bày kết quả thảo luận của nhóm

 Các nhóm khác quan sát, lắng nghe, chất vấn, bình luận và bổ sung ý kiến

 GV tổng kết và nhận xét, đặt vấn đề cho bài tiếp theo hoặc vấn đề tiếp theo

1.6 Điều tra thực trạng dạy học thí nghiệm STEM và phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh

1.6.1 Mục đích điều tra

- Đối với học sinh: Đánh giá NLTHHH cho HS thông qua những giờ học thí

nghiệm hóa học Nhận thức của HS về vai trò thí nghiệm hóa học STEM

- Đối với giáo viên: Đánh giá thực trạng dạy học thí nghiệm hóa học của GV cho HS

trong DH hóa học ở trường phổ thông hiện nay; việc phát triển NLTHHH cho HS thông qua việc sử dụng các thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM Nhận thức của GV về vai trò của phát triển NLTHHH cho HS THPT

1.6.2 Nội dung và đối tượng điều tra

- Nội dung điều tra

31

+ Nghiên cứu điều tra về thực trạng học tập của HS và việc sử dụng các thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM để định hướng phát triển năng lực thực hành

hóa học ở trường THPT của GV

+ Đánh giá của GV về năng lực thực hành hóa học khi sử dụng các phương pháp dạy

học và thí nghiệm hóa học theo định hướng giáo dục STEM

- Đối tượng điều tra

+ 9 GV đang giảng dạy môn Hóa học tại trường THPT Trần Phú-Hoàn Kiếm, Hà Nội + 122 HS trường THPT Trần Phú-Hoàn Kiếm tại 3 lớp 10D3, 10A5, 10A7

1.6.3 Phương pháp điều tra

- Dự giờ, gặp gỡ trực tiếp, trao đổi, phỏng vấn GV, HS để nắm được điều kiện học tập

và giảng dạy, nhu cầu học tập và phương pháp học tập của GV và HS

- Gửi và thu phiếu điều tra cho GV và HS

1.6.4 Kết quả điều tra và đánh giá kết quả điều tra

a Kết quả điều tra đối với GV

Từ phiếu điều tra GV (Phụ lục 3), nhóm nghiên cứu thu được kết quả sau:

Số phiếu phát: 9 phiếu

Số phiếu thu hồi: 9 phiếu

Thống kê thâm niên giảng dạy của GV tham gia khảo sát

Thâm niên

giảng dạy

Dưới 5 năm 5-10 năm 10-15 năm Trên 15 năm