Dạy học một số chủ đề chương nitơ photpho hóa học 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh theo tiếp cận STEM

Trong đó, giao nhiệm vụ cho Bộ GD&ĐT, thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức th điểm tại một số trư

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HÀ VĂN LƯƠNG

Ạ HỌ ỘT SỐ CHỦ ĐỀ HƯƠNG NITƠ - PHOTPHO

HÓA HỌC 11 NHẰ H T TRIỂN NĂNG LỰ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ H

HỌ INH TH TIẾP CẬN STEM

L ẬN VĂN THẠ Ư HẠ H HỌ

HÀ NỘI – 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HÀ VĂN LƯƠNG

Ạ HỌ ỘT SỐ CHỦ ĐỀ HƯƠNG NITƠ - PHOTPHO

HÓA HỌC 11 NHẰ H T TRIỂN NĂNG LỰ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

H HỌ INH TH TIẾP CẬN STEM

L ẬN VĂN THẠ Ư HẠ H HỌ CHUYÊN NGÀNH: L L ẬN VÀ HƯƠNG H Ạ HỌ

BỘ MÔN H HỌ

Mã số: 8.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ KIM LONG

HÀ NỘI – 2020

i

LỜI CẢ ƠN

Lời đầu tiên trong luận văn tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và toàn thể cán bộ công nhân viên của trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Đặc biệt, tác giả

xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Kim Long, người trực tiếp hướng dẫn

và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô giáo giảng dạy

bộ môn Hóa học trường THPT Công Nghiệp, trường THPT Lạc Long Quân – Hòa Bình đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này

Hòa Bình, tháng 08 năm 2020

Tác giả

Hà Văn Lương

ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT hữ viết tắt Nghĩa tiếng nh Nghĩa tiếng Việt

và Mathematics

Khoa học, Công nghệ, Kĩ

thuật và Toán học

iii

NH Ụ BẢNG

Bảng 1.1 Các mức của năng lực giải quyết vấn đề ……… ……… … 23 Bảng 1.2 Các mức độ của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề…… … 27 Bảng 1.3 Kế hoạch thực hiện phát phiếu điều tra 29 Bảng 1.4 Đánh giá của giáo viên về về tầm quan trọng của việc dạy học các

Bảng 1.5 Ý kiến của giáo viên về những khó khăn khi dạy học các chủ đề

tích hợp……… 29 Bảng 1.6 Ý kiến của giáo viên về những PPDH tích cực thường sử dụng khi

Bảng 1.7 Ý kiến của giáo viên về việc đầu tư thời gian vào giờ dạy có chủ đề

Bảng 1.8 Ý kiến của giáo viên về mức độ tích hợp trong dạy học các môn

Bảng 1.9 Ý kiến của giáo viên về mức những thuận lợi khi HS học được

Bảng 1.10 Ý kiến của giáo viên về sự phát triển năng lực của HS khi dạy học

Bảng 2.2 Đánh giá kế hoạch dạy học chủ đề STEM trong môn học………… 40

iv

Bảng 2.4 Bảng kiểm quan sát năng lực giải quyết vấn đề của HS….…… … 78

Bảng 2.5 Bảng đánh giá kết quả dự án……….… … 80

Bảng 3.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 84

Bảng 3.2 Kết quả bảng kiểm quan sát và đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của giáo viên và học sinh……… …… 88

Bảng 3.3 Phân phối kết quả thực nghiệm - Bài kiểm tra số 1 89

Bảng 3.4 Phân phối kết quả xếp loại học lực- Bài kiểm tra số 1 89

Bảng 3.5 Phân phối kết quả thực nghiệm - Bài kiểm tra số 2 90

Bảng 3.6 Phân phối kết quả xếp loại học lực- Bài kiểm tra số 2 90

Bảng 3.7 Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra 15 phút 92

Bảng 3.8 Các thông số thống kê của bài kiểm tra 15 phút 93

Bảng 3.9 Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra 45 phút 93

Bảng 3.10 Các thông số thống kết của bài kiểm tra 45 phút 94

v

DANH MỤC CÁC HÌNH, Ơ ĐỒ VÀ BIỂ ĐỒ

Hình 1.1 Các thành tố của năng lực GQVĐ 22

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Nitơ – Photpho” 38

Hình 2.2 Tiến trình bài học/ chủ đề STEM 43

Hình 3.1 Biểu đồ kết quả xếp loại bài kiểm tra số 1……… 93

Hình 3.2 Biểu đồ kết quả xếp loại bài kiểm tra số 2……… … 91

Hình 3.3 Đồ thị đường phân phối tần suất theo điểm bài kiểm tra số 1… 91

Hình 3.4 Đồ thị đường phân phối tần suất theo điểm bài kiểm tra số 2… 92

vi

MỤC LỤC

LỜI CẢ ƠN i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

NH Ụ BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH v

MỤC LỤC vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 2

2 1 o tr n t 2

2 2 o t m 3

3 Mục đ ch nghiên cứu 5

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 5

5 Khách thể, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 5

5 1 t n n u 5

5 2 t n n n u 5

5.3 P m v n n u 5

6 Câu hỏi nghiên cứu 6

7 Giả thuyết khoa học 6

8 Phương pháp nghiên cứu 6

1 m p n p p n n u u n 6

2 m p n p p n n u t t n 6

3 n p p t n t n 6

9 Dự kiến đóng góp mới của đề tài 6

10 Cấu trúc của luận văn 7

HƯƠNG 1 Ơ Ở L L ẬN, THỰ TIỄN VỀ Ạ HỌ T VÀ H T TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 8

1.1 Tổng quan về dạy học STEM 8

1 1 1 n m v 8

vii

1 1 2 t u 8

1 1 3 năn 10

1 1 4 n o 12

1.2 Quan điểm dạy học t ch hợp trong STEM 13

1 2 1 t p 13

1.2.2 m t p tron 14

1 2 3 tr tron v p t tr n năn s n 15

1.3 Một số phương pháp dạy học t ch cực trong dạy học STEM 16

1.3.1 p t n và ả qu t vấn 16

1.3.2 t eo n m 17

1.3.3 tìm t m p t eo m ìn 5 13

1.3.4 t eo n 19

1.4 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong quá trình dạy học tiếp cận STEM 20

1 4 1 n m năn 20

1 4 2 n m năn ả qu t vấn 21

1 4 3 t àn t năn ả qu t vấn 19

1.4.4 t u n năn ả qu t vấn 23

1 4 5 n m p t tr n năn ả qu t vấn o s n 25

1.5 Điều tra thực trạng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Hòa Bình 28

1.5.1 u tr 28

1.5.2 un u tr 28

1.5.3 n p p u tr 28

1.5.4 t n u tr 28

1.5.5 t quả u tr 29

Tiểu kết chương 1 34

HƯƠNG 2 ỰNG ỘT SỐ HỦ ĐỀ Ạ HỌ T HƯƠNG NITƠ - H T H H HỌ 11 TR NG HỌ HỔ THÔNG 35

2.1 Phân t ch chương nitơ – Phốtpho Hóa học 11 dưới góc độ STEM 35

viii

2 1 1 t u n t – otp o H 11 H 35

2 1 2 ấu tr n un t – otp o H 11 H 37

2.2 Đặc điểm chương Nitơ – Photpho Hóa học 11 38

2.3 ây dựng và tổ chức thực hiện chủ đề dạy học STEM trong chương trình Hóa học 11 THPT 39

2 3 1 t u n o 39

2 3 2 b n o 42

2 3 2 n trìn / bà 42

2 3 3 n m t s n n t - p otp o t eo ịn n t p n o 44

2 3 4 n o n m t s n un n t n n t - p otp o 11 45

2.4 Thiết kế công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy học tiếp cận STEM 80

2 4 1 s t t n n 80

2 4 2 t bản qu n s t 80

2 4 3 n qu ồ s t p: 81

2 4 4 n : 83

2 4 5 n qu bà m tr : 83

2 4 6 n v ồn ẳn 84

Tiểu kết chương 2 84

HƯƠNG 3 THỰ NGHIỆ Ư HẠ 85

3.1 Mục đ ch thực nghiệm sư phạm 85

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 85

3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 85

3.3.1 Ch n ị bàn và t ng th c nghi m s p m 85

3 3 2 t o , tr o ổ v o v n ỉn s 86

3 3 3 n àn t n m s p m 86

3 3 4 n ịn ng Error! Bookmark not defined

ix

3.3.5 ử l thông tin thu thập từ kết quả thực nghiệm sư phạm 87

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm 88

3 4 1 n qu t quả bản m qu n s t 88

3.4.2 Thông qua k t quả bà m tr : 89

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 95

1 Kết luận 95

2 Khuyến nghị 95

3 Đề xuất phương hướng kế tiếp 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chươngstrìnhsgiáosdụcsphổsthôngstổngsthểschínhsthứcsđượcsthôngsquasngàys26/12/2018snêusrõ:s“Chươngstrìnhsgiáosdụcsphổsthôngsbảosđảmsphátstriểnsphẩmschấtsvàsnăn

gslựcsngườishọcsthôngsquasnộisdungsgiáosdụcsvớisnhữngskiếnsthứcscơsbản,sthiếtsthực,shi

ệnsđại;shàishòasđức,strí,sthể,smỹ;schústrọngsthựcshành,svậnsdụngskiếnsthứcsđểsgiảisquyếts

vấnsđềstrongshọcstậpsvàsđờissống;stíchshợpscaosởscácslớpshọcsdưới,sphânshóasdầnsởscácsl

ớpshọcstrên;sthôngsquascácsphươngspháp,shìnhsthứcstổschứcsgiáosdụcsphátshuystínhschủs

độngsvàstiềmsnăngscủasmỗishọcssinh,scácsphươngsphápskiểmstra,sđánhsgiásphùshợpsvớis

mụcstiêusgiáosdụcsvàsphươngsphápsgiáosdụcsđểsđạtsđượcsmụcstiêusđó”

Nhằm tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, ngày 04/5/2017 Thủ tướng Chính phủ đã có chỉ thị 16/CT-TTg, yêu cầu các Bộ, ban, ngành tập trung thực hiện hiệu quả các giải pháp và nhiệm vụ Trong đó, giao nhiệm vụ cho Bộ GD&ĐT, thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức th điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 – 2018 đến nay

STEM là một cách tiếp cận dạy học dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật

và toán học - theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế

Như vậy, việc phát triển NL trong đó có NLGQVĐ cho HS trong quá trình dạy học ở trường THPT các trở thành nhiệm vụ rất quan trọng Để làm được điều

đó chúng ta cần phải tiến hành đồng bộ ở tất cả các cấp học và các môn học trong

đó có bộ môn hóa học Với vai trò là một PPDH thì dạy học các chủ đề TH có tác dụng rất tích cực đến việc rèn luyện và phát triển NL HS Không những thế nó còn

là thước đo sự nắm vững kiến thức, kĩ năng hóa học, NL chung và NL đặc thù môn Hoá học của HS

Trong chương trình hóa học THPT, kiến thức chương Nitơ – Phốt pho có nội dung rất phong phú và gắn liền với thực tế Lĩnh hội được các kiến thức trong chương này không chỉ sẽ giúp HS tìm hiểu những nội dung liên quan đến kiến thức sau này mà quan trọng hơn nó giúp HS giải th ch được nhiều hiện tượng thực tế sẽ gặp trong cuộc sống hàng ngày Vì vậy, việc sử dụng dạy học các chủ đề TH chương nitơ -photpho để phát triển NLGQVĐ cho HS theo tiếp cận STEM ở THPT

là vấn đề mang tính cấp thiết, cần được quan tâm nghiên cứu trên cả lĩnh vực lí luận lẫn thực tiễn

Xuất phát từ các lí do trên, tác giả lựa chọn đề tài:

“Dạy học một số chủ đề chương nitơ - photpho hóa học 11 nhằ hát

t iển năng ực giải quyết vấn đề ch học inh theo tiếp cận STEM” làm đề tài

nghiên cứu của mình

2 Lịch ử nghi n cứu vấn đề

STEM được xuất hiện lần đầu tiên tại Mỹ, khi mà nền giáo dục của đất nước

số 1 thế giới này đang có xu hướng đi xuống Từ thế kỉ trước, Mỹ luôn được coi là quốc gia đi đầu trong ngành giáo dục hiện đại Tuy nhiên, trong vài năm trở lại đây, nền giáo dục của Mỹ không hề có những bước đột phá, mà ngược lại ngày càng đi xuống một cách trầm trọng Học sinh Mỹ bộc lộ rõ sự yếu kém về kiến thức cũng như khả năng vận dụng vào thực tế trong khi đó Mỹ đang khan hiếm nguồn nhân lực chất lượng cao Đứng trước hoàn cảnh suy giảm về trình độ Mỹ đã quyết định công cuộc cải cách giáo dục và từ đó STEM đã được ra đời Đây là con đường phát triển tương lai và bền vững nhất của Mỹ Sự thật thì STEM không hoàn toàn mới

mà tiền thân của nó là METS Sau khi đổi tên tại hội nghị liên ngành về giáo dục khoa học được tổ chức bởi quỹ khoa học quốc gia Hoa Kì (NSF) thì nó đã được phổ biến hơn và mô hình giáo dục này được chú trọng và phát triển đầu tiên ở Mỹ Chính vì sự phát triển và đổi mới này của Mỹ đã khiến nhiều nước phát triển trên thế giới tò mò và học tập theo Điều làm cho giáo dục STEM trở nên phổ biến trên thế giới là khả năng xóa bỏ khoảng cách giữa kiến thức trên sách vở và ứng dụng

thực tiễn Giáo dục đi kèm với thực tế đã dần thay đổi so với giáo dục truyền thống

gò bó và áp lực với học sinh - Điều mà cả thế giới đều đang cố gắng đạt được

Nước Mỹ đã chi hơn 1 tỷ đô la để xây dựng chương trình giáo dục STEM của mình Dự kiến đến năm 2020, ngân sách Mỹ phải chi trả cho chương trình giáo dục này lên tới hơn 4 tỷ đô la, đây thực sự là khoản đầu tư khổng lồ nhất từ trước đến nay của Mỹ dành cho một chương trình giáo dục Sự đầu tư lớn đến ngỡ ngàng của Mỹ đã gây nên cơn chấn động cho ngành giáo dục toàn thế giới Nhưng lý do để STEM trở nên phổ biến trên toàn thế giới không chỉ bởi số tiền khổng lồ mà nước

Mỹ đầu tư mà còn nằm ở chất lượng của mô hình này STEM mang đến khả năng xóa bỏ giới hạn giữa lý thuyết hàn lâm và vận dụng thực tiễn – điều mà cả thế giới chúng ta đều cần tới

Điển hình của sự lan tỏa STEM đó chính là diễn đàn giáo dục STEM lần thứ

6 tại Florida có tới 2500 vị đại biển đến từ 120 quốc gia khác nhau Trong đó châu

Mỹ có Mỹ đứng đầu khởi xướng và có các nước đại diện tiêu biểu như Canada, Brazil,… châu Âu tiêu biểu có Anh, Pháp, Đức,…, châu Á có Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Qatar,… và chắc chắn không thể thiếu châu Phi Với sự tiếp cận đến toàn thế giới, STEM đã chứng tỏ sức mạnh lan tỏa toàn cầu của mình là không giới hạn Tiêu biểu là một số công trình nghiên cứu của các tác giả:

1 Basham, J D., Israel, M., & Maynard, K (2010) An ecological model of STEM education: Operationalizing STEM for all Journal of Special Education Technology, 25(3), 9-19

2 Capraro, R M., Capraro, M M., & Morgan, J R (Eds.) (2013) STEM project-based learning: An integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) approach Springer Science & Business Media

3 Lefever-Davis, S., & Pearman, C J (2015) Reading, Writing and Relevancy: Integrating 3R’s into STEM The Open Communication Journal, 9(1)

Năms2010smôshìnhsgiáosdụcstíchshợpsSTEMsđượcsđưasvàosViệtsNamsquasLiêns

doanhsDTTs–sEDUSPECsphốishợpsvớisTrườngsIcarnegies–sHoasK strênsnềnstảngslàs2

smônshọcsCNTTsvàsRoboticsschoskhốisphổsthôngstừslớps1sđếnslớps12.sMôshìnhsđãsđượcs

ngsvàsThànhsphốsHồsChísMinh.sCácsnộisdungschươngstrìnhsSTEMsđượcstriểnskhaistheo

schuẩnsquốcstếsvàsphùshợpsvớismụcstiêuscủasBộsGiáosDụcsvàsĐàosTạo.sHiệnsnaysmộtssốs

tổschứcsgiáosdụcscũngstriểnskhaiscácshoạtsđộngsgiáosdụcsSTEMsnhưscôngstysEndeavors

LearningsInstitutesvàsHọcsviệnssángstạosS3.sTuysnhiên,scácshoạtsđộngsgiáosdụcsSTEMs

nàyschưasphảislàshoạtsđộngschínhsthứcstrongscácstrườngsphổsthôngsmàschỉslàscácshoạtsđộngsđộcslậpscủascácscôngstysgiáosdụcsnhưslàsmộtsmảngskinhsdoanhsvàshoạtsđộngstruyềns

Với mục đ ch đi tắt đón đầu và có thể bắt kịp xu thế phát triển của thế giới, tháng 5/2017 Thủ tướng chính phủ đã k chỉ thị mới với nội dung như sau " Cần tập trung thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, Ngoại Ngữ, Tin Học trong giáo dục phổ thông" Ngoài ra, Thủ tướng yêu cầu bộ Giáo Dục và Đào Tạo thúc đẩy chủ yếu đào tạo các môn giáo dục STEM với mục đ ch đưa thế hệ trẻ phát triển theo một hướng mới và phát triển như trên thế giới đã làm được

Sớm nhận thấy những ưu điểm của phương pháp giáo dục STEM mang lại cộng với những định hướng của Bộ giáo dục và đào tạo đã có rất nhiều tác giả đã nghiên cứu và đưa phương pháp dạy học tiếp cận STEM vào thực tiễn Tiêu biểu là các tác giả:

1 Đỗ Văn Tuấn (2017), Tìm hiểu về giáo dục STEM – lạ nhưng không mới,

Báo Tin học và nhà trường, số 182

2 Lê Xuân Quang (2017), “ m n n n p ổ t n t eo ịn

n o ”, Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Đại học sư phạm Hà Nội

3 Vụ GDTrH, Bộ G &ĐT (2018), chương trình phát triển giáo dục trung

học giai đoạn 2, Tài liệu tập huấn giáo dục STEM trong trường trung học

Kế thừa và phát triển các tư tưởng và định hướng tiếp cận STEM, trong luận văn này ngoài việc nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS tác giả còn chú trọng tới việc giáo dục gắn liền với thực tiễn địa phương và định hướng nghề nghiệp cho

HS trên địa bàn Tỉnh Hòa Bình

Những bài giảng, kiến thức khô khan sẽ được thay đổi thành những bài giảng sáng tạo, thực tế Học sinh sẽ được nhìn tận mắt và làm những điều mình thích từ

đó k ch th ch trẻ hứng thú học hơn Với công cuộc cải cách giáo dục STEM ở Việt Nam như vậy thì chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng nền giáo dục Việt Nam có thể vươn lên tầm cao mới

3 ục đ ch nghi n cứu

Phát triển NLGQVĐ cho HS thông qua dạy học một số chủ đề chương Nitơ -

photpho Hóa học lớp 11 theo tiếp cận STEM

4 Nhiệ vụ nghi n cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài:

+ Tổng quan về các vấn đề: định hướng đổi mới giáo dục, xây dựng chủ đề dạy học STEM, năng lực và năng lực giải quyết vấn đề

+ Điều tra, đánh giá thực trạng việc sử dụng dạy học STEM và việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS ở một số trường THPT

- Phân t ch chương trình Hóa học lớp 11 THPT

- ây dựng một số chủ đề dạy học tiếp cận STEM và nghiên cứu phương pháp tổ chức dạy học các chủ đề này

- Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho HS thông qua dạy học tiếp cận STEM

- Thực nghiệm sư phạm:

+ Đánh giá t nh hiệu quả và khả thi của các đề xuất trong luận văn

+ Đánh giá t nh ph hợp của các chủ đề dạy học STEM đã đưa ra

5 hách thể, đối tƣợng, hạ vi nghi n cứu

Thời gian thực hiện: Từ tháng 08 2019 đến tháng 10/2020

6 u h i nghi n cứu

chủ đề chương nitơ – photpho hóa học 11 theo tiếp cận STEM?

7 Giả thuyết kh a học

Nếu thiết kế được một số chủ đề dạy học chương nitơ – photpho hóa học 11 theo hướng tiếp cận STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học bộ môn Hóa học ở các trường THPT

8 hương há nghi n cứu

Sử dụng kết hợp các phương pháp phân t ch, đánh giá, hệ thống hóa, để tập hợp, phân tích các tài liệu nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam nhằm mục đ ch lựa chọn những khái niệm và tư tưởng cơ bản là cơ sở lí luận của đề tài Nghiên cứu các chủ chương ch nh sách của Nhà nước, của ngành Giáo dục có liên quan Từ đó

đề xuất khung lí luận cho dạy học môn Hóa học tiếp cận STEM

- Sử dụng phiếu điều tra, thu thập thông tin,…để đánh giá sự hiểu biết về STEM của giáo viên, thực trạng sự dụng STEM trong dạy học; đánh giá nhận thức của giáo viên về vai trò của việc phát triển NL GQVĐ cho học sinh

- Tham khảo thông qua phỏng vấn lấy ý kiến các chuyên gia, các giảng viên khoa sư phạm và các giáo viên Hóa học ở trường THPT

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá, kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

Sử dụng phương pháp thống kê toán học áp dụng trong nghiên cứu khoa học Giáo dục để xử l kết quả thực nghiệm sư phạm

9 Đ ng g ới của đề tài

- Khái quát và làm r cơ sở lý luận dạy học STEM và đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua dạy học STEM

- ây dựng được một số các chủ đề dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT

- Đề xuất một số phương pháp tổ chức dạy học các chủ đề STEM

- Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học STEM

1 ấu t c của uận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục nội dung của luận văn gồm có 3 chương:

hương 1 ơ ở uận, thực tiễn về dạy học T và hát t iển năng ực giải quyết vấn đề

hương 2 y dựng chủ đề dạy học T t ng chương t nh h a học 11

t ung học phổ thông

hương 3 Thực nghiệ ư hạ

- Theo 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, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học” Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM

- Theo quan điểm của tác giả Tsupros “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”

- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là t ch hợp (liên ngành) từ 2 lĩnh vực

về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên Theo quan niệm này, tác giả Sanders định nghĩa “Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường”

- Trong chương trình giáo dục phổ thông năm 2018: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”

tiêu

Hiện nay nhiều quốc gia trên thế giới đã đưa STEM vào trong chương trình

giáo dục Tuy nhiên t y từng quốc gia và các bối cảnh khác nhau thì những mục tiêu cho giáo dục STEM cũng khác nhau V dụ như: tại Anh, mục tiêu giáo dục STEM nhằm tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao Còn tại

Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho tất cả các công dân những kĩ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh vực STEM bao gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con người của đất nước, tăng cường số lượng HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM Tại Australia, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc gia nhằm đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho thế kỉ 21 Tuy mục tiêu giáo dục STEM ở các nước có khác nhau nhưng điểm chung cho các mục đ ch đó ch nh là sự tác động đến người học

Có thể dễ nhận thấy giáo dục STEM như là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các nước nhằm hướng tới phát triển con người nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, phát triển của quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh Trong luận văn này mục tiêu giáo dục STEM được trình bày theo nghĩa chung nhất Áp dụng trong bối cảnh Việt Nam và dưới góc độ giáo dục, giáo dục STEM ngoài việc thể hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông, mặt khác giáo dục STEM nhằm phát triển:

- Các năng lực đặc th của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS: Đó là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật

và Toán học Ở đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn Biết sử dụng, quản l và truy cập Công nghệ HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm

- Các năng lực cốt l i cho HS: Giáo dục STEM nhằm trang bị cho HS hành trang trước những cơ hội, thách thức trong thời đại công nghệ 4.0 Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển tư duy, khả năng hợp tác để thành công…

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang t nh nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS 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

ỹ

KỹsnăngscủasgiáosdụcsSTEMsđượcshiểuslàssựstíchshợp,slồngsghépshàishòastừsbốns

nhómskỹsnăngslàsKỹsnăngskhoashọc,skỹsnăngscôngsnghệ,skỹsnăngskỹsthuậtsvàskỹsnăngst

GiáosdụcsSTEMskhôngsphảislàsđểshọcssinhstrởsthànhsnhữngsnhàstoánshọc,snhàskhoashọc,skỹssưshaysnhữngskỹsthuậtsviênsmàslàsphátstriểnschoshọcssinhscácskỹsnăngscósth

ểsđượcssửsdụngsđểslàmsviệcsvàsphátstriểnstrongsthếsgiớiscôngsnghệshiệnsđạisngàysnay.s

ỹsnăngskhoashọc slàskhảsnăngsliênskếtscácskháisniệm,snguyênslý,sđịnhsluậtsvàs

cácscơssởslýsthuyếtscủasgiáosdụcskhoashọcsđểsthựcshànhsvàssửsdụngskiếnsthứcsnàysđểsgiả

isquyếtscácsvấnsđềstrongsthựcstế

ỹsnăngscôngsnghệ sLàskhảsnăngssửsdụng,squảnslý,shiểusbiết,svàstruyscậpsđượcs

côngsnghệ.sCôngsnghệslàstừsnhữngsvậtsdụngshằngsngàysđơnsgiảnsnhấtsnhưsquạtsmo,sbúts

chìsđếnsnhữngshệsthốngssửsdụngsphứcstạpsnhưsmạngsinternet,smạngslướisđiệnsquốcsgia,s

vệstinh…sTấtscảsnhữngsthaysđổiscủasthếsgiớistựsnhiênsmàsphụcsvụsnhuscầuscủasconsngư

ờisthìsđượcscoislàscôngsnghệ

ỹsnăngskỹsthuật sLàskhảsnăngsgiảisquyếtsvấnsđềsthựcstiễnsdiễnsrastrongscuộcssốngsbằngscáchsthiếtskếscácsđốistượng,shệsthốngsvàsxâysdựngscácsquystrìnhssảnsxuấtsđểstạ

osrasđốistượng.sHiểusmộtscáchsđơnsgiản,shọcssinhsđượcstrangsbịskỹsnăngskỹsthuậtslàscósk

hảsnăngssảnsxuấtsrasđốistượngsvàshiểusđượcsquystrìnhsđểslàmsrasnó.sHọcssinhsphảiscóskh

ảsnăngsphânstích,stổngshợpsvàskếtshợpsđểsbiếtscáchslàmsthếsnàoscânsbằngscácsyếustốsliêns

quans(nhưskhoashọc,snghệsthuật,scôngsnghệ,skỹsthuật)sđểscósđượcsmộtsgiảisphápstốtsnhấ

tstrongsthiếtskếsvàsxâysdựngsquystrình.sNgoàisra,shọcssinhscònscóskhảsnăngsnhìnsnhậnsras

nhuscầusvàsphảnsứngscủasxãshộistrongsnhữngsvấnsđềsliênsquansđếnskỹsthuật

ỹsnăngstoánshọc sLàskhảsnăngsnhìnsnhậnsvàsnắmsbắtsđượcsvaistròscủastoánshọ

cstrongsmọiskhíascạnhstồnstạistrênsthếsgiới.sHọcssinhscóskỹsnăngstoánshọcssẽscóskhảsnăng

sthểshiệnscácsýstưởngsmộtscáchschínhsxác,sápsdụngscácskháisniệmsvàskĩsnăngstoánshọcsvà

oscuộcssốngshằngsngày.s

Kỹsnăngsgiảisquyếtsvấnsđềslàskỹsnăngsrấtscầnschoshọcssinhstrongsthếskỷs21,sthếsk

ỷsmàssốslượngscácscôngsviệcscóstínhschấtssángstạosvàskhôngslặpsđislặpslạistăngsmạnh,sđò

ishỏisngườislaosđộngsphảischủsđộngstrangsbịsnăngslựcsgiảisquyếtsvấnsđề.sTưsduysphảnsbi

ệnsđượcshiểuslàsmộtsquástrìnhstưsduysvàsphânstíchsthôngstinstheosmộtshướngskhácscủasm

ộtsvấnsđềsđểstừsđóslàmssángstỏsvàskhẳngsđịnhslạisvấnsđề.s

Đâysthựcssựslàsmộtscáchstiếpscậnstốtstrongsgiáosdụcsmàsvốnstừsxưastớisnay,shọcssi

nhstiếpsnhậnsthôngstin,skiếnsthứcstừsgiáosviênsmộtscáchsthụsđộng.sTưsduysphảnsbiệnssẽsgiúpshọcssinhshiểusvấnsđềssâushơn,shìnhsthànhslốissuysnghĩslogicsvàskỹsnăngsxửslýsthôngst

instốtshơn.sKỹsnăngscộngstácsvàsgiaostiếpscũngslàscácskỹsnăngsvôscùngsquanstrọngsđểsph

átstriểnstrongsthếskỷs21sbởiscácscôngsviệcsngàyscàngsđòishỏissựschiassẻ,sgiaostiếpsvàscács

kỹsnăngsnàyssẽskhiếnsvấnsđềsđượcsgiảisquyếtsmộtscáchsnhanhschóng,strôischảysvàsmangs

lạishiệusquảscao

Chương trình giáo dục của thế kỷ 20 chủ yếu tập trung vào Khoa học (S) và Toán học (M) mà xem nhẹ vai trò của Công nghệ (T) và Kỹ thuật (E) Không chỉ cần Toán học và Khoa học, trong thế kỷ 21 chúng ta còn cần Công nghệ và Kỹ thuật cũng như các kỹ năng cần thiết như: kỹ năng tư duy phản biện, giải quyết vấn đề, làm việc theo nhóm, và cộng tác Các kỹ năng về kĩ thuật cho phép học sinh có thể tiếp cận những phương pháp, nền tảng để thiết kế và xây dựng các thiết bị từ đơn giản đến phức tạp mà xã hội cần hoặc đã và đang sử dụng Học sinh được cung cấp các kiến thức về công nghệ sẽ có khả năng sử dụng công nghệ thành thạo, đem lại

t nh hiệu quả cao hơn, nhanh hơn, ch nh xác trong công việc Nếu nền giáo dục không có Công nghệ (T) và Kỹ thuật (E) thì học sinh chỉ được trang bị lý thuyết, khái niệm, nguyên lý, công thức, định luật mà không được trang bị kiến thức để áp dụng vào thực tiễn Vì vậy, việc kết hợp các kỹ năng STEM ngày càng trở nên quan trọng trong thế kỷ 21

Hiện nay, trên thế giới chưa có công trình nào bàn về phân loại STEM Tuy nhiên, qua nghiên cứu thực tiễn cho thấy có nhiều loại hình STEM khác nhau Việc phân loại STEM là cần thiết bởi đó là một trong những cơ sở cho việc lựa chọn các hình thức tổ chức giáo dục STEM, phương pháp giáo dục STEM hay xây dựng các chủ đề giáo dục STEM đảm bảo phù hợp với mục tiêu, điều kiện, bối cảnh triển khai STEM khác nhau

- Phân loại dựa trên khía cạnh các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề

ta có:

+ T đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến

thức của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

+ STEM khuyết: là loại hình STEM mà người học không phải vận dụng

kiến thức cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

- Phân loại dựa trên khía cạnh phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM

ta có:

+ T cơ bản: là loại hình STEM được xây dựng trên cơ sở kiến thức

thuộc phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong chương trình giáo dục phổ thông Các sản phẩm STEM này thường đơn giản, chủ

đề giáo dục STEM bám sát nội dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên

cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông

+ STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngoài

chương trình và sách giáo khoa Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn Các chủ đề thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung mang tính bổ sung, mở rộng chương trình giáo dục phổ thông

- Phân loại dựa vào mục đ ch dạy học ta có:

+ STEM dạy kiến thức mới: là STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối

kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà HS chưa được học (hoặc được học một phần) HS sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được tri thức mới

+ STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức HS

đã được học STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho HS năng lực vận dụng lí thuyết vào thực tế Kiến thức lí thuyết được củng cố và khắc sâu

1 2 uan điể dạy học t ch hợ t ng T

1 2 1 1 p à ì

Tíchshợps(Integration)scósnguồnsgốcstừstiếngsLatinh,sIntegrationsvớisnghĩa:sxács

lậpscáischung,scáistoànsthể,scáisthốngsnhấtstrênscơssởsnhữngsbộsphậnsriêngslẻ

Nhưsvậyscósthểsthấy,stíchshợpslàssựshợpsnhất,ssựshòasnhập,ssựskếtshợpscácsthànhs

phầnscủasnhữngsđốistượngskhácsnhausđểstạosnênsmộtsđốistượngsmớistrongssựsthốngsnhấ

tsdựastrênsnétsbảnschấtscủascácsthànhsphầnsđóschứskhôngsphảislàsphépscộngsgiảnsđơnsthu

ộcstínhscủascácsthànhsphầnsấy.sTíchshợpsthểshiệnshaistínhschấtscơsbản,sliênshệsmậtsthiếts

vàsquisđịnhslẫnsnhau,sđóslàstínhsliênskếtsvàstínhstoànsvẹn

1.2.1.2 s s s t s p s à s ì

DHTHstạosrascácstìnhshuốngsliênskếtstristhứcscácsmônshọc,sđóslàscơshộisphátstriể

nscácsNLscủasHS.sKhisxâysdựngscácstìnhshuốngsvậnsdụngskiếnsthức,sHSssẽsphátshuysđư

ợcsNLstựslực,sphátstriểnstưsduyssángstạo

TrongstiếngsAnh,sTHsđượcsviếtslàs“integration”smộtstừsgốcsLatins(integer)scósnghĩaslàs“whole”shays“toànsbộ,stoànsthể”.sCósnghĩaslàssựsphốishợpscácshoạtsđộngskhácsnh

au,scácsthànhsphầnskhácsnhauscủasmộtshệsthốngsđểsbảosđảmssựshàishòaschứcsnăngsvàsm

ụcstiêushoạtsđộngscủashệsthốngsấy

Trongsdạyshọcscácsbộsmôn,sTHsđượcshiểuslàssựskếtshợp,stổshợpscácsnộisdungstừsc

ácsmônshọc,slĩnhsvựcshọcstậpskhácsnhaus(theoscáchshiểustruyềnsthốngstừstrướcstớisnay)sthànhsmộts“mônshọc”smớishoặcslồngsghépscácsnộisdungscầnsthiếtsvàosnhữngsnộisdungsv

ốnscóscủasmônshọc,svísdụ:slồngsghépsnộisdungsGDsdânssố,sGDsmôistrường,sGDsanstoàns

giaosthôngstrongscácsmônshọcsĐạosđức,sTiếngsViệtshaysTựsnhiênsvàsxãshội…sxâysdựng

smônshọcsTHstừscácsmônshọcstruyềnsthống

DHTHs(haysdạyshọcstheoschủsđềsTH)slàscáchstiếpscậnsgiảngsdạysliênsngànhstheo

sđóscácsnộisdungsgiảngsdạysđượcstrìnhsbàystheoscácsđềstàishoặcschủsđề.sMỗisđềstàishoặcs

chủsđềsđượcstrìnhsbàysthànhsnhiềusbàishọcsnhỏsđểsngườishọcscósthểscósthờisgianshiểusrõs

kiếnsthứcstừsnhiềusngànhshọcsvàskhuyếnskhíchsngườishọcstìmshiểussâusvềscácschủsđề,stì

msđọcstàisliệustừsnhiềusnguồnsvàsthamsgiasvàosnhiềushoạtsđộngskhácsnhau.sViệcssửsdụn

gsnhiềusnguồnsthôngstinskhuyếnskhíchsngườishọcsthamsgiasvàosviệcschuẩnsbịsbàishọc,stà

isliệu,svàstưsduystíchscựcsvàssâushơnssosvớiscáchshọcstruyềnsthốngsvớischỉsmộtsnguồnstàis

liệusduysnhất.sKếtsquảslàsngườishọcssẽshiểusrõshơnsvàscảmsthấystựstinshơnstrongsviệcshọ

cscủasmình

1.2.1.3.s s m s s s s t s p

- DHTHsđòishỏisHSsphảischủsđộngsnhiềushơns(hayslấysngườishọcslàmstrung

stâm).sDHTHsgiúpsHSssửsdụngskiếnsthứcstrongstìnhshuốngscuộcssốngsmộtscáchstựslựcsv

àssángstạo

- DHTHsmangstínhsphứcshợp.sNộisdungsTHscóssựskếtshợpstristhứcscủasnhiềus

lĩnhsvựcshoặcsnhiềusmônshọcskhácsnhausnhằmsgiảisquyếtsmộtsvấnsđềsmangstínhsphứcsh

ợp.sDHTHsvượtslênstrênscácsnộisdungscủasmônshọc

- DHTHsđịnhshướngskiếnsthức,skĩsnăngs“đầusra”schosHS

- DHTHsquanstâmsđếnsviệcssửsdụngskiếnsthứcstrongstìnhshuốngscụsthể.sThay

vìsnhồisnhétsnhiềuskiếnsthứcschosHS,sDHTHschústrọngstậpschosHSstrựcstiếpsquanssát,sth

ảosluận,sgiảisquyếtsnhiệmsvụsđặtsrastheoscáchsnghĩscủasmình,skhôngsthụsđộngstiếpsthuski

ếnsthứcsmàsGVsđãschuẩnsbị.sTừsđósngườishọcsvừasnắmsđượcskiếnsthức,svừasnắmsđượcsphươngsphápsvàstừngsbướcshìnhsthànhsđượcsNL

-sDHTHsgiúpsthiếtslậpsmốisliênshệsgiữascácskháisniệmsđãshọcstrongscùngsmột

smônshọcsvàsgiữascácsmônshọcskhácsnhau.sĐồngsthờisDHTHsgiúpstránhsnhữngskiếnsthứ

c,skĩsnăng,snộisdungstrùngslặpskhisnghiênscứusriêngsrẽstừngsmônshọc,snhưngslạiscósnhữn

gsnộisdung,skĩsnăngsmàsnếustheosmônshọcsriêngsrẽssẽskhôngscósđược

Cảslýsluậnsvàsthựcstiễnsởsnhiềusquốcsgiasđãschứngstỏsrằng,sviệcsthựcshiệnsquansđiểmsTHstrongsgiáosdụcsvàsdạyshọcssẽsgiúpsphátstriểnsnhữngsNLsgiảisquyếtscácsvấnsđềsphứcshợpsvàslàmschosviệcshọcstậpstrởsnênsýsnghĩashơnsđốisvớisHSssosvớisviệcscácsmônshọ

csđượcsthựcshiệnsriêngsrẽ

1.2.2 s s s s s s trong s s s STEM

a)sTíchshợpsđasmôn

nsvớisnhauscóschungsmộtsđịnhshướngsvềsnộisdungsvàsphươngsphápsdạyshọcsnhưngsmỗism

ônslạiscósmộtschươngstrìnhsriêng.sTíchshợpsđasmônsđượcsthựcshiệnstheoscáchstổschứcscács

“chuẩn”stừscácsmônshọcsxoaysquanhsmộtschủsđề,sđềstài,sdựsán,stạosđiềuskiệnschosngườish

ọcsvậnsdụngstổngshợpskiếnsthứcscủascácsmônshọcscósliênsquan

b)sTíchshợpsliênsmôn

Theoscáchstiếpscậnstíchshợpsliênsmôn,sgiáosviênstổschứcschươngstrìnhshọcstậpsxo

aysquanhscácsnộisdungshọcstậpschung:scácschủsđề,scácskháisniệmsvàskĩsnăngsliênsngành,s

Tíchshợpsliênsmônscònsđượcshiểusnhưslàsphươngsán,strongsđósnhiềusmônshọcsliê

nsquansđượcskếtslạisthànhsmộtsmônshọcsmớisvớishệsthốngsnhữngschủsđềsnhấtsđịnhsxuyê

nssuốtsquasnhiềuscấpslớp.sVísdụ:sĐịaslí,sLịchssử,sSinhshọc,sXãshội,sGiáosdụcscôngsdân,s

Hoáshọc,sVậtslí,sĐịaslísđượcstíchshợpsthànhsmôns“Nghiênscứusxãshộisvàsmôistrường”stạis

c)sTíchshợpsxuyênsmôn

Trongscáchstiếpscậnstíchshợpsxuyênsmôn,sgiáosviênstổschứcschươngstrìnhshọcstậ

psxoaysquanhscácsvấnsđềsvàsquanstâmscủasngườishọc.sHọcssinhsphátstriểnskĩsnăngssốngs

khisápsdụngscácskĩsnăngsmônshọcsvàsliênsmônsvàosngữscảnhsthựcstế.sHaisconsđườngsdẫn

sđếnstíchshợpsxuyênsmônslàshọcstậpstheosdựsánsvàsthươngslượngschươngstrìnhshọc.sCóst

hểscoistíchshợpsxuyênsmônslàsđỉnhscaoscủastíchshợp,skhismàsranhsgiớisgiữascácsmônshọcs

bịsxóasnhòa

1.2.3 s Vai s s s s s STEM s trong s s s s s s s sinh

s n ất, sdosmọissựsvật,shiệnstượngstrongstựsnhiênsvàsxãshộisđềusítsnhiềuscósmốisliênshệsvớisnhau.sNhiềussựsvật,shiệnstượngscósnhữngsđiểmstươngsđồngsvàscùngsmộtsngu

ồnscộis…sĐểsnhậnsbiếtsvàsgiảisquyếtscácssựsvật,shiệnstượngsấy,scầnshuysđộngstổngshợpsc

ácskiếnsthứcsvàskĩsnăngstừsnhiềuslĩnhsvựcskhácsnhau.sKhôngsphảisngẫusnhiênsmàshiệnsn

aysđangsngàyscàngsxuấtshiệnscácsmônskhoashọcs“liênsngành”

s hai, strongsquástrìnhsphátstriểnscủaskhoashọcsvàsgiáosdục,snhiềuskiếnsthức,skĩsnăngschưashoặcschưascầnsthiếtstrởsthànhsmộtsmônshọcstrongsnhàstrường,snhưngslạisrấtscầnstrangsbịschosHSsđểshọscósthểsđốismặtsvớisnhữngstháchsthứcscủascuộcssống.sDosđóscầnstíchs

hợpsgiáosdụcscácskiếnsthứcsvàskĩsnăngsđósthôngsquascácsmônshọc

s ba, sdostíchshợpsmàscácskiếnsthứcsgầnsnhau,sliênsquansvớisnhaussẽsđượcsnhậps

vàoscùngsmộtsmônshọcsnênssốsđầusmônshọcssẽsgiảmsbớt,stránhsđượcssựstrùngslặpskhôngsc

ầnsthiếtsvềsnộisdungsgiữascácsmônshọcsnhằmsgiảmstảischoshọcssinh

s t , skhisngườisgiáosviênskếtshợpstốtsphươngsphápsdạyshọcstíchshợp,ssửsdụngs

cácshiệnstượngstrongsthựcstiễnscuộcssống,sngoàisgiúpshọcssinhschủsđộng,stíchscựcssaysm

êshọcstậpscònslồngsghépsđượcscácsnộisdungskhácsnhausnhư:sbảosvệsmôistrường,schămssó

csvàsbảosvệssứcskhỏesconsngườisthôngsquascácskiếnsthứcsthựcstiễnsđó.sTừsđósgiáosdụcsvàs

đàostạosthếshệstrẻsphátstriểnstoànsdiệnsvềsmọismặt

1.3.s ộts ốs hươngs há sdạyshọcst chscựcstrongsdạyshọcsSTEM

1.3.1 s s phát s s và s ả s q s ấ s

*sBảnschất

DạyshọcsphátshiệnsvàsGQVĐssausđâysgọislàsdạyshọcsGQVĐslàsPPDHsđặtsrastrướcs

HSscácsvấnsđềsnhậnsthứcscóschứasđựngsmâusthuẫnsgiữascáisđãsbiếtsvàscáischưasbiết,schuyểnsHSsvàostìnhshuốngscósvấnsđề,skíchsthíchshọstựslực,schủsđộngsvàscósnhuscầusmongsm

*sQuystrìnhsthựcshiện

- Xácsđịnh,snhậnsdạngsvấnsđề/tìnhshuống

- Thusthậpsthôngstinscósliênsquansđếnsvấnsđề/tìnhshuốngsđặtsra

- Liệtskêscácscáchsgiảisquyếtscósthểscó

- Phânstích,sđánhsgiáskếtsquảsmỗiscáchsgiảisquyếts(tíchscực,shạnschế,scảmsxúc,sgiástrị)

- Sossánhskếtsquảscácscáchsgiảisquyết

- Lựaschọnscáchsgiảisquyếtstốisưusnhất

- Thựcshiệnstheoscáchsgiảisquyếtsđãslựaschọn

- Rútskinhsnghiệmschosviệcsgiảisquyếtsnhữngsvấnsđề,stìnhshuốngskhác

-Vấnsđềscósthểsdiễnstảsbằngskênhschữshoặcskênhshình,shoặcskếtshợpscảshaiskênhsha

ysquastiểusphẩmsđóngsvaiscủasHS

- HSscầnsxácsđịnhsrõsvấnsđềstrướcskhisđisvàosGQVĐ

- CáchsgiảisquyếtstốisưusđốisvớismỗisHSscósthểsgiốngshoặcskhácsnhau

*sBảnschất

DạyshọcsnhómstrongsđósHSscủasmộtslớpshọcsđượcschiasthànhscácsnhómsnhỏ,strongskhoảngsthờisgiansgiớishạn,smỗisnhómstựslựcshoànsthànhscácsnhiệmsvụshọcstậpstrênscơssởsph

ânscôngsvàshợpstácslàmsviệc.sKếtsquảslàmsviệcscủasnhómssausđósđượcstrìnhsbàysvàsđánh

sgiástrướcstoànslớp

Dạyshọcsnhómsnếusđượcstổschứcstốtssẽsphátshuysđượcstínhstíchscực,stínhstráchsnhiệm,sphátstriểnsNLscộngstácslàmsviệcsvàsNLsgiaostiếpscủasHS

*sQuystrìnhsthựcshiện

Tiếnstrìnhsdạyshọcsnhómscósthểsđượcschiasthànhs3sgiaisđoạnscơsbản:

a.sLàmsviệcstoànslớps:sNhậpsđềsvàsgiaosnhiệmsvụ

- Tiếnshànhsgiảisquyếtscácsnhiệmsvụ

- Chuẩnsbịsbáoscáoskếtsquả

c.sLàmsviệcstoànslớp:sTrìnhsbàyskếtsquả,sđánhsgiá

1.3.3 D y h c tìm tòi khám phá theo mô hình 5E

5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Lôi cuốn), Explore (khám phá), Explain (giải thích), Elaborate (Mở rộng - củng cố) và Evaluate (Đánh giá) Phương pháp 5E dựa trên thuyết kiến tạo (Constructivesm) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó

Các giai đoạn của phương pháp 5E cụ thể như sau:

Giai đ ạn Engage (Lôi cuốn): GV đề cập tới kiến thức đã có của HS và

khiến họ muốn tham gia vào tìm kiếm kiến thức mới thông qua một số hoạt động nhỏ nhằm kích thích sự tò mò mà gợi ra những kiến thức đã có từ trước Các hoạt động nên tạo được mối liên kết giữa những kinh nghiệm học tập có được trong quá khứ và hiện tại, bộc lộ được những quan niệm đã có từ trước, sắp xếp được những suy nghĩ của HS

Giai đ ạn Explore (Khám phá): cung cấp cho HS những hoạt động cơ sở

làm nền tảng mà ở đó các quan niệm hiện tại, các quá trình, các kĩ năng được thể hiện và sự thay đổi về mặt quan niệm được diên ra dễ dàng HS thực hiện các hoạt động trong phòng thí nghiệm qua đó giúp HS vận dụng kiến thức đã biết để tạo ra các ý tưởng mới, giải th ch được các câu hỏi và có khả năng có thể xảy ra, tự thiết

kế và tiến hành các khảo sát

Giai đ ạn Explain (Giải thích): Tập trung sự chú ý của HS vào các khía

cạnh cụ thể các pha trước và cung cấp các cơ hội để chứng minh các hiểu biết thuộc

về kĩ năng, quan niệm, kĩ năng xử l hành vi Đồng thời cũng cung cấp cho GV cơ hội trực tiếp đưa ra các quan niệm, quá trình hoặc kĩ năng HS giải thích sự hiểu biết của họ về các quan niệm đó Sự giải thích từ GV hoặc từ giáo trình có thể giúp họ hiểu sâu hơn, ch nh xác hơn

Giai đ ạn Elaborate (Mở rộng - củng cố): GV đưa ra các thử thách và mở

rộng những hiểu biết thuộc về khái niệm và kĩ năng của HS Thông qua các thí nghiệm, các trải nghiệm mới HS phát triển sâu và rộng hơn sự hiểu biết, có thêm các thông tin và đạt được các kĩ năng tương ứng HS áp dụng các hiểu biết của họ

về các khái niệm bằng cách tiến hành các hoạt động bổ sung

Giai đ ạn va uate (Đánh giá): Khuyến khích HS tiếp cận các hiểu biết và

khả năng của họ, cung cấp cho GV đánh giá tiến trình của HS trên con đường đạt được các mục tiêu học tập đề ra Đánh giá không phải là một giai đoạn nằm độc lập

ở cuối mà luôn song hành cùng với các giai đoạn trên

1.3.4 D y h c theo d án

*sBảnschất

Dạyshọcstheosdựsánscònsgọislàsphươngsphápsdựsán,strongsđósHSsthựcshiệnsmộtsnhiệmsvụshọcstậpsphứcshợp,sgắnsvớisthựcstiễn,skếtshợpslísthuyếtsvớisthựcshành

Nhiệmsvụsnàysđượcsngườishọcsthựcshiệnsvớistínhstựslựcscao,stừsviệcslậpskếshoạchsđế

nsviệcsthựcshiệnsvàsđánhsgiáskếtsquảsthựcshiệnsdựsán.sHìnhsthứcslàmsviệcschủsyếuslàstheosnh

óm.sKếtsquảsdựsánslàsnhữngssảnsphẩmshànhsđộngscósthểsgiớisthiệusđược

+sThusthậpsthôngstin

+sThựcshiệnsđiềustra

+sThảosluậnsvớiscácsthànhsviênskhác

Cácsdựsánshọcstậpscầnsgópsphầnsgắnsviệcshọcstậpstrongsnhàstrườngsvớisthựcstiễns

đờissống,sxãshội;scóssựskếtshợpsgiữasnghiênscứuslísthuyếtsvàsvậnsdụngslísthuyếtsvàoshoạts

Nộisdungsdựsánscóssựskếtshợpstristhứcscủasnhiềuslĩnhsvựcshoặcsmônshọcskhácsnh

ausnhằmsgiảisquyếtsmộtsvấnsđềsmangstínhsphứcshợp

1.4.s hátst iểnsnăngs ựcsgiảis uyếtsvấnsđềstrongs uást nhsdạyshọcstiế scậnsSTEM

1.4.1 s s s s s

KháisniệmsNLscósnguồnsgốcsLatinh:s“competentia”snghĩaslàs“gặpsgỡ”.sNgàysna

yskháisniệmsNLsđượcshiểusdướisnhiềuscáchstiếpscậnskhácsnhau

-sNăngslựcslàsmộtskháisniệmstíchshợpsởschỗsnósbaoshàmscảsnhữngsnộisdung,s

nhữngshoạtsđộngscầnsthựcshiệnsvàsnhữngstìnhshuốngstrongsđósdiễnsrascácshoạtsđộng.sN

hưsvậyscósthểshiểusnăngslựcslàstổngshợpscủasnộisdung,skĩsnăngsvàstìnhshuống

-sNăms1993,sGerardsvàsRoegierssđãsđưasrasđịnhsnghĩasnăngslựcslàsmộtstíchshợps

cácskĩsnăngschosphépsnhậnsbiếtsmộtstìnhshuốngsvàsđápsứngsvớistìnhshuốngsđósmộtscáchs

tíchshợpsvàsmộtscáchstựsnhiên

-sNăms1995,sDesKetelescũngsđãsđịnhsnghĩasnăngslựcslàsmộtstậpshợpstrậtstựscács

kĩsnăngs(cácshoạtsđộng)stácsđộngslênsmộtsnộisdungstrongsmộtsloạistìnhshuốngschostrướcs

đểsgiảisquyếtscácsvấnsđềsdostìnhshuốngsnàysđặtsra.s

NăngslựcsGQVĐslàsnăngslựcshoạtsđộngstrístuệscủasconsngườistrướcsnhữngsvấnsđ

ề,snhữngsbàistoánscụsthể,scósmụcstiêusvàscóstínhshướngsđ chscaosđòishỏisphảishuysđộngsk

hảsnăngstưsduystíchscựcsvàssángstạosnhằmstìmsraslờisgiảischosvấnsđề

NăngslựcsGQVĐscósthểsđượcshiểuslàskhảsnăngscủasconsngườisphátshiệnsrasvấnsđ

ềscầnsgiảisquyếtsvàsbiếtsvậnsdụngsnhữngskiếnsthức,skỹsnăng,skinhsnghiệmscủasbảnsthân,s

sẵnssàngshànhsđộngsđểsgiảisquyếtstốtsvấnsđềsđặtsra.sNăngslựcsGQVĐslàstổshợpscácsnăngs

lựcsthểshiệnsởscácskĩsnăngs(thaostácstưsduysvàshoạtsđộng)strongshoạtsđộngsnhằmsgiảisquy

ếtscóshiệusquảsnhữngsnhiệmsvụscủasvấnsđề.sCósthểsnóisnăngslựcsGQVĐscóscấustrúcschu

ngslàssựstổngshòascủascácsnăngslựcstrên

1.4.3 Các thành t c c giải quy t vấ

Năng lực GQVĐ bao gồm 5 năng lực thành phần với các biểu hiện của năng lực GQVĐ được trình bày theo sơ đồ dưới đây

Hình 1.1 Các thành t c a năn Q

1.4.4 c giải quy t vấ

Với mục đ ch xây dựng các bảng kiểm để đánh giá năng lực HS và sử dụng trong quá trình TN, trên cơ sở định hướng đổi mới chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo nghiên cứu phân chia và mô tả các tiêu chí và mức độ để đánh giá các năng lực giải quyết vấn đề

Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua quan sát HS trong quá trình

TN, do vậy trên cơ sở cấu trúc năng lực nghiên cứu lựa chọn tiêu ch cơ bản và đặc biệt là thông qua các biểu hiện của người học để xây dựng bảng kiểm quan sát Bên cạnh đó, nghiên cứu mô tả mức độ của từng tiêu ch làm cơ sở để đánh giá

Bảng 1.1 Các m c c năn c giải quy t vấn

Năng ực

thành

hần

Tiêu chí đánh giá

có vấn đề

biết được tình huống có vấn

đề

Nhận biết được tình huống có vấn đề nhưng còn chậm

Nhận biết được tình huống có vấn

đề một cách nhanh chóng

Giải th ch thông tin có vấn đề

th ch được các thông tin có vấn đề

Giải th ch thông tin có vấn đề nhưng chưa đầy

đủ

Giải thích thông tin có vấn đề một cách đầy đủ, r ràng

Chia sẻ sự

am hiểu về vấn đề

Không biết cách sẻ sự am hiểu về vấn đề

Chia sẻ sự am hiểu về vấn đề nhưng chưa đầy

đủ

Chia sẻ sự am hiểu

về vấn đề một cách đầy đủ, r ràng

2 Thiết ậ

Thu thập, đánh giá thông tin

thu thập, đánh giá thông tin

Thu thập, đánh

nhưng chưa đầy

đủ, ch nh xác

Thu thập, đánh giá thông tin một cách đầy đủ, ch nh xác

không gian

vấn đề

Kết nối thông tin

Không biết kết nối thông tin

Kết nối thông tin nhưng chưa đầy

đủ, r ràng

Kết nối thông tin một cách đầy đủ, nhanh chóng

ác định cách giải quyết vấn đề

ác định cách giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, chính xác

Thống nhất phương án thực hiện

phương án thực hiện một cách nhanh chóng

lập được tiến trình thực hiện

Thiết lập tiến trình thực hiện nhưng chưa đầy đủ

Thiết lập tiến trình thực hiện một cách đầy đủ, nhanh chóng

Phân bố, xác định cách sử dụng

cách phân bố, xác định cách

sử dụng

Biết cách phân bố, xác định cách sử dụng nhưng chưa đầy đủ

Phân bố, xác định cách sử dụng một cách đầy đủ, ch nh xác

Thực hiện và trình bày giải pháp

cách thực hiện

và trình bày giải pháp

Biết các thực hiện

và nhưng không trình bày giải pháp

Thực hiện và trình bày giải pháp một cách đầy đủ, r ràng

Tổ chức và duy trì hoạt động nhóm

Tổ chức và duy trì hoạt động nhóm một cách linh hoạt

đánh giá giải pháp đã thực hiện

Đánh giá giải pháp đã thực hiện nhưng chưa đầy

đủ

Đánh giá giải pháp

đã thực hiện một cách đầy đủ, r ràng

Phản ánh về các giá trị

pháp

Không phản ánh được các giá trị của giải pháp

Phản ánh được các giá trị của giải pháp nhưng chưa đầy đủ

Phản ánh về các giá trị của giải pháp một cách đầy

đủ, r ràng

ác nhận kiến thức thu được

đủ

ác nhận kiến thức thu được một cách đầy đủ, r ràng

Biết khái quát hóa các vấn đề tương

tự nhưng chưa đầy

đủ

Khái quát hóa các vấn đề tương tự một cách đầy đủ,

HS lĩnh hội vững chắc những cơ sở khoa học, phát triển năng lực tư duy sáng tạo và hình thành cơ sở thế giới quan khoa học

Phương pháp này thường được áp dụng với những nội dung hoặc nhiệm vụ học tập phức hợp, đòi hỏi HS phải phân tích, giải thích, chứng minh, thực hiện nhiệm vụ

1.4.5.2 Quy trình tổ ch c d y h c giải quy t vấn

DạyshọcsGQVĐsđượcsthựcshiệnslinhshoạtstheos4sbướcschínhsvàstrongsmỗisbướcs

cóscácshoạtsđộngscụsthểsgồm:

Bướcs1:sNhậnsbiếtsvấnsđềs-sĐưasrasvấnsđề

- Tạostìnhshuốngscósvấnsđề

- Trongsbướcsnàyscầnsphânstíchstìnhshuốngsđặtsra,sgiảisthíchsvàschínhsxács

hóasđểshiểusđúngstìnhshuốngsvàsnhậnsbiếtsđượcsvấnsđề

- Phátsbiểusvấnsđề:sVấnsđềscầnsđượcstrìnhsbàysrõsràngsvàsđặtsmụcsđ chsGQVĐsđó

Bướcs2:sNghiênscứuslậpskếshoạchstìmscácsphươngsánsgiảisquyết

- Phânstíchsvấnsđề,slàmsrõsnhữngsmốisliênshệsgiữascáisđãsbiếtsvàscáisphảistìm

- Xâysdựngscácsgiảsthuyếtsvềsvấnsđềsđặtsrastheoscácshướngskhácsnhau

- Đềsxuấtscácshướngsgiảisquyết,scósthểsđiềuschỉnh,sthậmschísbácsbỏsvàs

chuyểnshướngskhiscầnsthiết

Bướcs3:sThựcshiệnskếshoạchsgiảisquyếtsvấnsđề

- ThựcshiệnskếshoạchsGQVĐ.sKiểmstrascácsgiảsthuyếtsbằngscácsphương

sphápskhácsnhau.sKiểmstrassựsđúngsđắnsvàsphùshợpsthựcstếscủaslờisgiải

Bướcs4:sKếtsluận

- Thảosluậnsvềscácskếtsquảsthusđượcsvàsđánhsgiá

- Đềsxuấtsnhữngsvấnsđềsmớiscósliênsquansnhờsxétstươngstự,skháisquátshóa,

slậtsngượcsvấnsđềsvàsgiảisquyếtsnếuscósthể

- Kếtsluậnsvàsvậnsdụngsvàostìnhshuốngsmới

Quystrìnhsnàysphụsthuộcsvàosnhiềusyếustốsvàstínhsphứcscủasvấnsđềsnghiênscứustrìnhsđộskiếnsthứcsvàsnăngslựcsnhậnsthứcscủashọcssinh.sDosđósquástrìnhsvậnsdụngscósthểsthaysđổisđơnsgiảnshơnshoặcsphứcstạpshơn

Trongsdạyshọc,squástrìnhsthựcshiệnsdạyshọcsGQVĐscũngskhôngsnhấtsthiếtsphảistuânsthủstheostrìnhstựscácsbướcsmàscósthểsvậnsdụngslinhshoạtschosphùshợp

1.4.5.3 Các m c a d y h c giải quy t vấn

Tu theo năng lực của học sinh, mức độ phức tạp của nhiệm vụ học tập, điều kiện học tập mà giáo viên tổ chức cho học sinh tham gia vào các bước đặt vấn đề,

nêu giả thuyết, lập kế hoạch, GQVĐ và kết luận quá trình của dạy học GQVĐ theo các mức độ khác nhau

Bảng 1.2 Các m c p n p p y h c giải quy t vấn

Các

ức độ

Đặt vấn đề

Nêu giả thuyết

Lậ

kế h ạch

Giải uyết vấn đề

ết uận

HS đã rất quen thuộc với PPDH giải quyết vấn đề

Để rèn luyện NL GQVĐ cho HS, chúng ta cần chú ý tới hai yếu tố của năng lực này là: phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề

Giải quyết vấn đề yêu cầu HS cần có sự phân tích vấn đề, tìm điểm mâu thuẫn ch nh, xây dựng các hướng GQVĐ, thử GQVĐ theo các hướng khác nhau, so sánh các hướng giải quyết và tìm ra hướng giải quyết hiệu quả nhất

1.4.5.4 Ưu m và h n ch c a d y h c giải quy t vấn

Ƣu điểm: Dạy học GQVĐ giúp phát huy t nh chủ động, tích cực, sáng tạo

của HS, phát triển năng lực nhận thức, năng lực GQVĐ cho HS Người học có thể thường xuyên hơn giải th ch được các sự sai khác giữa lí thuyết và thực tiễn, những mâu thuẫn nhận thức được tìm thấy Tạo động cơ trong học tập Phát triển năng lực giao tiếp xã hội, năng lực giải quyết vấn đề

Hạn chế: Mất nhiều thời gian trong quá trình giải quyết vấn đề GV khó xây

dựng được tình huống có vấn đề, phải thiết kế rất công phu và cần có nội dung phù hợp Về phía HS cần có khả năng tự học và học tập tích cực thì mới đạt hiệu quả

cao Trong một số trường hợp cần có thiết bị dạy học cơ sở vật chất cần thiết thì việc GQVĐ mới thành công Khó đánh giá sự tham gia của từng cá nhân

1.5 Điều tra thực trạng phát triển năng ực giải quyết vấn đề của học sinh tại một số t ƣờng TH T t n địa bàn tỉnh Hòa Bình

1.5.1 M u tra

1.5 1 1 i v i h c sinh

+ Vai trò của phát triển NL GQVĐ trong nhận thức của HS

+ Tầm quan trọng của dạy học các chủ đề TH

Điều tra tổng quát tình hình dạy học bộ môn Hóa học

Điều tra tổng quát về tình hình học Hóa học ở trường THPT Công Nghiệp và trường THPT Lạc Long Quân tỉnh Hòa Bình hiện nay

Đặc điểm của 2 trường THPT trên là 2 trong các trường THPT hệ công lập không chuyên có uy tín và chất lượng giáo dục được đánh giá khá tốt trong số các trường THPT của tỉnh Hòa Bình

t ọng

Quan

t ọng

Bình thường

Không quan