Định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần sinh học vi sinh vật, sinh học 10

Để thực hiện được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “truyền thụ một chiều” sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

`TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -

TRẦN THỊ THẢO

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT, SINH HỌC 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn Sinh học

Mã số: 60 14 01 11

Vinh – 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

`TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -

TRẦN THỊ THẢO

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN

SINH HỌC VI SINH VẬT, SINH HỌC 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn Sinh học

Mã số: 60 14 01 11

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS PHAN ĐỨC DUY

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công

bố trong bất kì một công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả

Trần Thị Thảo

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo - người hướng dẫn khoa học PGS.TS Phan Đức Duy, đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian làm đề tài

Tôi xin đồng gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến Ban Giám hiệu trường Đại học Vinh, Phòng Sau đại học, Quý thầy cô tham gia giảng dạy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để khóa học được hoàn thành tốt đẹp

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, các thầy cô và các em học sinh các trường THPT chuyên Huỳnh Mẫn Đạt đã có nhiều giúp đỡ trong quá trình thực nghiệm sư phạm đề tài

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè thân thuộc đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp tôi thực hiện tốt luận văn này

Tác giả

Trần Thị Thảo

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iiii

DANH MỤC VIẾT TẮT 4

DANH MỤC BẢNG 5

DANH MỤC BIỂU ĐỒ 5

DANHMỤC HÌNH 7

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 8

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI……….……… 8

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI…….……….…….…… … 10

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU……… … ………… … … 10

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài về dạy học theo định hướng phát triển NL, cấu trúc NL NCKH, các phương pháp nghiên cứu khoa học, các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH……… … 10

3.2 Điều tra thực trạng về phương pháp dạy học (PPDH) Sinh học 10

3.3 Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Sinh học vi sinh vật, 10

3.4 Nghiên cứu quy trình tổ chức các HĐHT theo định hướng phát 11

3.5 Xây dựng tiêu chí để đánh giá năng lực nghiên cứu khoa học 11

3.6 Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả việc sử dụng các 11

4.PHẠM VI NGHIÊN CỨU……… …… …11

5 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU……… ……… 11

6.GIẢ THUYẾT KHOA HỌC……… … 11

7.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… …… 11

8 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI……… 12

9 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN……… 12

10 LƯỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU……… 13

PHẦN 2 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 21

1.1 Cơ sở lý luận……… 21

1.1.1 Năng lực……… … 21

1.1.2 Năng lực nghiên cứu khoa học……….…… … 27

1.1.3 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng ………….……… ….34

1.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài 37

1.2.1 Thực trạng học tập của học sinh đối với môn Sinh học…… ……… 37

1.2.2 Nhận thức của GV về chủ trương đổi mới đồng bộ PPDH.… …… … 39

1.2.3 Những khó khăn trong việc tổ chức các hoạt động học tập theo….……… 40

TIẾU KẾT CHƯƠNG 1 42

Chương 2 43

2.1 Cấu trúc, nội dung phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10…… … 43

2.1.1 Cấu trúc phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10……….… ….43

2.1.2 Nội dung phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10……… …43

2.1.3 Chuẩn kiến thức, kĩ năng phần Sinh hoc ̣ vi sinh vật……… ……44

2.1.4 Mục tiêu phát triển năng lực……… …………46

2.2 Những nội dung trong phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10 được áp dụng dạy học theo định hướng phát triển NCKH……… 46

2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn nội dung……… 46

2.2.2 Các nội dung trong phần Sinh học vi sinh vật có thể định ………… ….47

2.3 Thiết kế các hoạt động để phát triển năng lực NCKH cho học sinh….……… 48

2.3.1 Quy trình thiết kế hoạt động học tập theo định hướng ……… … 48

2.3.2 Vận dụng quy trình để hướng dẫn HS NCKH trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10……… ……… 52

2.3.3 Một số hoạt động theo định hướng phát triển năng lực………… …… 54

2.4 Các biện pháp thiết kế hoạt động theo định hướng phát triển năng ……… 67

2.4.1 Biện pháp rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề nghiên cứu………… …67

2.4.2 Biện pháp rèn luyện năng lực xây dựng đề cương nghiên cứu……… …67

2.4.3 Biện pháp rèn luyện năng lực tìm kiếm, lựa chọn và tổng hợp…… ……68

2.4.4 Biện pháp rèn luyện năng lực làm việc nhóm…… ……… … 69

2.4.5 Biện pháp rèn luyện năng lực tư duy………… ………….……… … 70

2.4.6 Biện pháp rèn luyện năng lực viết báo cáo khoa học……… …… … 71

2.4.7 Biện pháp rèn luyện năng lực bảo vệ đề tài……….….……… ….71

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 72

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 73

3.1 Mục đích thực nghiệm 73

3.2 Nội dung thực nghiệm 73

3.3 Phương pháp thực nghiệm 73

3.4 Kết quả thực nghiệm 76

3.4 1 Kết quả định lượng 76

3.4.2, Kết quả định tính 81

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3………82

PHẦN 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……….……… 83

1 KẾT LUẬN……….………83

2 KIẾN NGHỊ………84

TÀI LIỆU THAM KHẢO……….85

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Kết quả về điều tra thực trạng học tập môn Sinh học của HS 37 Bảng 1.2 Kết quả điều tra về nhận thức của GV về dạy học phát triển NL NCKH 39 Bảng 1.3 Kết quả điều tra về những khó khăn trong việc tổ chức các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH 40 Bảng 2.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng phần Sinh hoc ̣ vi sinh vật, Sinh học 10 44 Bảng 2.2 Hệ thống kiến thức có thể định hướng nghiên cứu khoa học cho HS trong phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10 47 Bảng 2.3 Quy trình nghiên cứu khoa học trong dạy học Sinh học 48 Bảng 2.4 Vận dụng quy trình nghiên cứu khoa cụ thể trong một hoạt động dạy học Sinh học 52 Bảng 3.1 Nội dung các bài thực nghiệm 73 Bảng 3.2 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện năng lực NCKH cho học sinh 73 Bảng 3.3 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện năng lực NCKH 74 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết quả qua các lần kiểm tra năng lực NCKH của HS 76 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp mức độ của từng tiêu chí của năng lực NCKH của HS 78 Bảng 3.6 Nhận xét của học sinh sau khi học tập theo hoạt động 81

DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ biểu diễn các mức độ đạt được về năng lực NCKH của HS 76 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt được của tiêu chí 1 qua 3 lần kiểm tra 78 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt được của tiêu chí 2 qua 3 lần kiểm tra 79 Biểu đồ 3.4 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt được của tiêu chí 3 qua 3 lần kiểm tra 79Biểu đồ 3.5 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt được của tiêu chí 4 qua 3 lần kiểm tra……… ……….79 Bảng 3.6 Nhận xét của học sinh sau khi học tập theo hoạt động………… ….81

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Mô hình các yếu tố của năng lực 24

Hình 1.2 Cấu trúc của năng lực nghiên cứu khoa học 29

Hình 2.1 Hiện tượng quan sát được của Lan 54

Hình 2.2 Hiện tượng quan sát được của An 55

Hình 2.3 Thí nghiệm lên men êtilic 57

Hình 2.4 Quy trình làm nước mắm 58

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Bước sang thế kỉ 21 nhân loại đứng trước nhiều thách thức cần giải quyết, một trong số đó là sự bùng nổ tri thức Dạy học truyền thống không đáp ứng tốt cho việc giải quyết các thách thức đó, tổ chức UNESCÔ đã hoạch định ra những chiến lược quan trọng cho giáo dục trong thế kỉ 21; trong đó có sự thay đổi trật tự

ưu tiên mục tiêu giáo dục từ kiến thức – kĩ năng – năng lực – thái độ sang năng lực – kĩ năng – kiến thức Một trong những định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo

dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của người học - đó cũng là những xu hướng quốc tế trong cải cách PPDH ở nhà trường phổ thông

Sự nghiệp cách mạng nước ta đang tiến hành với mục tiêu tạo ra sự tăng

trưởng cao về kinh tế, tiến bộ và công bằng về xã hội, cải thiện và không ngừng nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho nhân dân, xây dựng nước ta thành một quốc gia giàu mạnh, dân chủ, công bằng và văn minh.Để đạt được mục tiêu đó vấn

đề có ý nghĩa sống còn là phải đào tạo được một thế hệ trẻ có trình độ, trí tuệ, bản lĩnh, giàu lòng yêu nước Điều này, phụ thuộc rất lớn vào nền giáo dục với chất lượng ngày càng cao để góp phần xây dựng và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực Việt Nam trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, đáp ứng yêu cầu xây dựng nên kinh tế tri thức của nước ta hiện nay

Tầm quan trọng của giáo dục bậc phổ thông được hội nghị lần thứ 8 của Ban

chấp hành trung ương Khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW) khẳng định “…Giáo dục con người Việt Nam phát triển toàn diện và phát huy tốt nhất tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân; yêu gia đình, yêu Tổ quốc, yêu đồng bào; sống tốt

và làm việc hiệu quả Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời…”

Để làm được điều đó thì giáo dục bậc phổ thông có vai trò rất quan trọng và

có tính quyết định, 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 – từ chỗ quan tâm tới việc học sinh học được gì đến chỗ quan tâm tới việc học sinh học được cái gì qua việc học Để thực hiện được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “truyền thụ một chiều” sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất.Trước bối cảnh đó cũng như để chuẩn bị cho quá trình đổi mới chương trình sau năm 2015, việc dạy học theo theo định hướng phát triển năng lực của người học

là cần thiết

Các hoạt động phát triển Giáo dục tiểu học, Trung học cơ sở và Trung học phổ thông ở nước ta hiện nay đang thực hiện đổi mới Giáo dục theo định hướng trên Trong những năm qua, Đảng, nhà nước, các ban ngành và xã hội đã tạo ra nhiều chính sách, chủ trương và sân chơi khoa học để thúc đẩy phong trào NCKH của học sinh phổ thông ngày càng mạnh mẽ và hiệu quả, nhiều hoạt động khuyến khích việc NCKH như: Cuộc thi Khoa học và kỹ thuật dành cho học sinh trung học phổ thông - Intel ISEF, hội thi Tin học trẻ không chuyên, sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng…và nhiều hoạt động khoa học phong phú khác.Vì vậy, việc bồi dưỡng năng lực nói chung và năng lực NCKH nói riêng cho học sinh là một trong những yêu cầu cần thiết nhằm trang bị cho các em phương pháp nghiên cứu, chủ động, sáng tạo, góp phần hình thành và hoàn thiện nhân cách của người lao động mới Nghiên cứu khoa học (NCKH) là quá trình nhận thức khoa học, là hoạt động trí tuệ đặc thù bằng những phương pháp nghiên cứu nhất định để tìm ra một cách chính xác và có mục đích những điều mà con người chưa biết đến hoặc biết chưa đầy đủ, tức là tạo ra sản phẩm mới dưới dạng tri thức mới về nhận thức hoặc phương pháp Trong tiến trình đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục đào tạo hiện nay thì đổi mới giáo dục phổ thông đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu của hoạt động NCKH, là sân chơi bổ ích giúp các em áp dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống, học đi đôi với hành; tiếp cận, làm quen với phương pháp, kỹ năng NCKH, tạo

đà cho các bậc học tiếp theo; tạo sự tự tin, tìm tòi và sáng tạo; rèn luyện cách làm việc tự lực, làm việc nhóm, tính tích cực, chủ động, hứng thú trong học tập và sinh hoạt, từ đó phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu cho học sinh ở một số môn học có liên quan, phát hiện các tài năng để bồi dưỡng nhân tài cho đất nước NCKH trong nhà trường là một trong những nội dung được đẩy mạnh, nhằm thực hiện mục tiêu

đổi mới căn bản toàn diện nền giáo dục Để phát huy những lợi ích trên, hoạt động NCKH phải được chú trọng ngay trong độ tuổi học trò, có như vậy mới có cơ sở xây dựng và phát triển được đội ngũ nhân lực chất lượng cao cho xã hội

Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, phương pháp quan sát và phương pháp thí nghiệm là những phương pháp được sử dụng nhiều trong nghiên cứu Sinh học Các kiến thức Sinh học phần lớn được các nhà khoa học phát hiện thông qua quan sát và thí nghiệm Cho nên trong quá trình dạy học Sinh học, nếu giáo viên biết tổ chức HS tìm tòi phát hiện tri thức bằng cách cho HS lặp lại con đường mà các nhà khoa học đã phát hiện ra kiến thức đó thì không những rèn luyện cho HS tính tích cực trong học tập mà còn giáo dục lòng đam mê nghiên cứu khoa học cho người học.Đặc biệt là phần Sinh học vi sinh vật, một phần có nội dung tương đối khó nhưng kiến thức mà nó cung cấp lại có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Không chỉ dừng lại hiểu biết về vi sinh vật mà còn là cơ sở giải thích các hiện tượng các quá trình sinh học, ứng dụng vào thực tiễn đời sống và sản xuất để phòng ngừa một số bệnh, chăm sócvà bảo vệ sức khoẻ cho bản thân… Kích thích lòng ham hiểu biết niềm đam mê khoa học đặc biệt là kỹ thuật di truyền, công nghệ sinh học…

Xuất phát từ những cơ sở lí luận và thực tiễn nêu trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu “ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT , SINH HỌC 10”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Thiết kế và tổ chức các hoạt động trong dạy học phần Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10 nhằm định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng hoạt động nghiên cứu khoa học trong trường phổ thông

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài về dạy học theo định hướng phát triển NL, cấu trúc NL NCKH, các phương pháp nghiên cứu khoa học, các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH

3.2 Điều tra thực trạng về phương pháp dạy học (PPDH) Sinh học, dạy học theo định hướng phát triển NL nói chung và phát triển NL NCKH nói riêng, về việc

sử dụng các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH cho HS ở THPT

3.3 Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10,

làm cơ sở cho việc thiết kế các dạng HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH 3.4 Nghiên cứu quy trình tổ chức các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10 Vận dụng quy trình

để tổ chức các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học

3.5 Xây dựng tiêu chí để đánh giá năng lực nghiên cứu khoa học ở học sinh 3.6 Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả việc sử dụng các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH đã xây dựng được

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Nội dung nghiên cứu: Phần Sinh học Vi sinh vật, Sinh học10 THPT

- Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt TP Rạch giá- Tỉnh Kiên Giang

5 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH ở khâu nghiên cứu tài liệu mới và khâu hoàn thiện, củng cố kiến thức trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10

6 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu thiết kế và tổ chức các hoạt đông dạy học trong dạy học phần Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10 theo định hướng phát triển NL NCKH một các hợp lý thì sẽ góp phần phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong bộ môn sinh học nói riêng cũng như trong các môn học nói chung từ đó nâng cao chất lượng dạy học phát triển năng lực cho học sinh làm nền tảng cho các em nghên cứu cấp cao hơn

7 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối của Đảng và Nhà nước trong công tác giáo dục

Nghiên cứu các tài liệu và các công trình nghiên cứu liên quan tới đến phát triển năng lực, năng lực nghiên cứu khoa học và các tài liệu chuyên môn về Sinh học vi sinh vật

7.2 Phương pháp chuyên gia

Gặp gỡ, trao đổi với những chuyên gia có nhiều kinh nghiệm về lĩnh vực

mình đang nghiên cứu, lắng nghe sự tư vấn của các chuyên gia để định hướng cho

việc triển khai đề tài

7.3 Phương pháp điều tra

Khảo sát về NL NCKH ở học sinh, các biện pháp phát triển NL NCKH của giáo viên phổ thông bằng cách thiết kế phiếu điều tra về dạy học theo định hướng phát triển NL nói chung và phát triển NL NCKH nói riêng, về việc sử dụng các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học Sinh học 10

7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tổ chức các hoạt động đã được thiết kế để phát triển năng lực NCKH cho học sinh trong dạy học phần Sinh học Vi sinh vật tại một số trường THPT thuộc Tỉnh Kiên Giang

Căn cứ vào các tiêu chí được xây dựng để tiến hành đo mức độ đạt được của NL theo thời gian

Tiến hành thực nghiệm theo mục tiêu (không có lớp đối chứng) trên một số lớp 10 ở THPT

7.5 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng một số công cụ toán học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả

thực nghiệm sư phạm Tham số sử dụng để xử lý: phần trăm (%)

8 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Xây dựng quy trình thiết kế các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10

- Thiết kế được hệ thống các dạng HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10

- Xây dựng quy trình tổ chức các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10

- Xây dựng tiêu chí đánh giá mức độ rèn luyện NL NCKH của HS trong dạy học Sinh học ở THPT

9 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

Ngoài phần mở đầu và kết luận, phần nội dung luận văn có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Thiết kế và tổ chức các HĐHT theo định hướng phát triển NL

NCKH cho HS trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

10 LƯỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

10.1 Trên thế giới

a) Những nghiên cứu về giáo dục theo định hướng phát triển NL

Chương trình giáo dục định hướng NL được bàn nhiều từ những năm 90 của thế kỷ 20 Vào những năm 1920, ở Anh đã hình thành những “Nhà trường mới” trong đó đề ra mục tiêu là phát triển NL trí tuệ của HS Tiếp cận NL được hình thành và phát triển rộng khắp tại Mỹ vào những năm 1970 trong phong trào đào tạo

và giáo dục các nhà giáo dục và đào tạo nghề dựa trên việc thực hiện nhiệm vụ, các tiếp cận về NL đã phát triển một cách mạnh mẽ trên một nấc thang mới trong những năm 1990 với hàng loạt các tổ chức có tầm cỡ quốc gia ở Mỹ, Anh, Úc, New Zealand, xứ Wales, v.v (Kerka, 2001) [42]

Gonczi, Hager, và Athanasou (1993), các tác giả này đều cho rằng giáo dục dựa trên NL là dành cho giáo dục dạy nghề Tuy nhiên, thực tế cho thấy giáo dục dựa trên NL không chỉ dành cho dạy nghề Boyatzis et al và Whetten & Cameron (1995) cho rằng phát triển các chương trình giáo dục và đào tạo dựa trên mô hình

NL cần xử lý một cách có hệ thống ba khía cạnh sau: (1) xác định các NL, (2) phát triển chúng, và (3) đánh giá chúng một cách khách quan [42]

Rothwell và Lindhoolm (1999) cho rằng các nhà giáo dục đang sử dụng mô hình NL như là phương tiện để xác định một cách rõ ràng và để gắn kết những đòi hỏi của thực tiễn với các chương trình giáo dục và đào tạo

Theo Guskey (2005), giáo dục dựa trên NL là giáo dục hướng tới việc đo lường chính xác kiến thức, kỹ năng, thái độ của người học sau khi kết thúc mỗi chương trình học

Andrea Möller, Christiane Grube, Stefan Hartmann & Jürgen Mayer, cho rằng, việc nghiên cứu khoa học có thể được miêu tả trong 4 kỹ năng: tạo câu hỏi, đưa giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu và giải thích số liệu Các tác giả đã tiến hành một nghiên cứu kiểm tra nhằm kiểm tra khả năng nghiên cứu của học sinh từ lớp 5 đến lớp 10 (10 đến 16 tuổi) Một bài kiểm tra giấy được tiến hành với 1129 học sinh vào lúc bắt đầu và kết thúc kỳ học Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng:

- Khả năng nghiên cứu ở học sinh lớp 5 đến 8 tăng nhiều hơn so với lớp 9 và lớp 10

Nó có thể bởi vì các học sinh lớp lớn bị quá tải bởi những hiểu biết về phương pháp

và bởi vì những cách dạy không dựa trên sự tự tìm hiểu của học sinh bị gây nên bởi chương trình học nặng tính học thuật

- Khả năng nghiên cứu của học sinh ở các khối cho thấy, sự tăng lên nói chung chủ yếu là do sự cải thiện về các kỹ năng tạo câu hỏi, đưa giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu Khả năng của học sinh ở ba kỹ năng trên tăng đáng kể chỉ trong vòng một học

kỳ

- Khả năng nghiên cứu của học sinh ở các loại trường tốp đầu được tăng lên rất rõ, trong khi đó ở những trường thuộc tốp cuối thì không được cải thiện nhiều.[36] Theo Chyung, Stepich, & Cox (2006), giáo dục theo NL tập trung vào phát triển các NL cần thiết để HS có thể thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc Theo Jackson (2007), các NL thường được tập trung phát triển bao gồm NL

xử lý thông tin, giải quyết vấn đề, phản biện, NL học tập suốt đời [19, tr.56-64] Nhìn chung, sau năm 2000, các nước có sự xem xét, cải tổ chương trình giáo dục đều theo định hướng NL Tuy nhiên, không phải quốc gia nào cũng tuyên bố rõ đó là chương trình tiếp cận NL, có thể thấy ba loại: một số nước tuyên bố chương trình thiết

kế theo NL và nêu rõ các NL cần có ở HS (Úc, Cana, New Zealand, Pháp ); một số nước cũng tuyên bố chương trình thiết kế theo NL nhưng không nêu hệ thống NL, mà chỉ nêu chuẩn cụ thể cho chương trình theo hướng này (Indonesia); một số nước khác không tuyên bố chương trình thiết kế theo NL nhưng thực chất chương trình vẫn được thiết kế dựa trên cơ sở NL (Hàn Quốc, Phần Lan, ) [32]

Vấn đề tiếp theo mà các nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm là: Khi chương trình và PPDH đổi mới theo định hướng NL thì phương pháp đánh giá thay đổi như thế nào? Cuối thập niên 90, Chương trình đánh giá HS quốc tế (PISA) được xây dựng và điều phối bởi tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) ra đời Trong chiến lược 1997- 2015, PISA đã đưa ra những quan điểm giáo dục phát triển NL, nhưng chủ yếu tập trung vào việc xây dựng, thiết kế các bài kiểm tra đánh giá, từ đó đánh giá được NL của HS ở mỗi quốc gia và làm cơ sở để điều chỉnh quá trình dạy và học [26]

Theo Kaslow (2004), phải hướng tới việc đánh giá kiến thức trong việc vận dụng một cách hệ thống các NL và đánh giá thông qua nhiều công cụ và hình thức trong đó

có cả quan sát và thực hành trong các tình huống mô phỏng [19, tr 56-64]

Theo Birenbaum (2006), nếu NL được coi như là khả năng sử dụng kiến thức,

kỹ năng và thái độ một cách kết hợp để giải quyết các vấn đề trong những bối cảnh

cụ thể thì các chương trình giảng dạy và các phương pháp đánh giá cũng phải kết hợp cả ba yếu tố này

Theo Williamson (2007), rất nhiều nghiên cứu hiện nay đã tập trung nghiên cứu mối liên hệ giữa giáo dục NL và xây dựng chương trình và đánh giá theo NL

Theo đó, các chương trình giảng dạy sẽ được chia thành các module, tập trung phát triển từng NL cụ thể của người học theo mục tiêu đề ra Đặc biệt nó còn cho phép người học bỏ qua những module về NL mà người học đã nắm vững thông qua kết quả đánh giá trong quá trình học hoặc kết quả đánh giá ban đầu

Theo Nitko và Brookhart (2007), bài kiểm tra đánh giá NL của HS là một hoạt động (HĐ) đánh giá yêu cầu HS chứng minh khả năng của mình bằng việc đưa ra các câu trả lời dưới dạng viết/nói, bằng việc tham gia vào các HĐ của nhóm hoặc tự lực

HĐ của cá nhân, hoặc bằng việc sáng tạo ra một sản phẩm cụ thể [19, tr.56-64]

Như vậy, chương trình giáo dục theo định hướng phát triển NL người học ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế nói chung và của Việt nam nói riêng Giáo dục định hướng NL nhằm mục tiêu phát triển NL người học, phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, tập trung phát triển NL vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người NL giải quyết những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp

b) Những nghiên cứu về phương pháp NCKH, sử dụng phương pháp NCKH trong dạy học nhằm phát triển NL NCKH ở người học

Phương pháp khoa học hay còn gọi phương pháp NCKH được sử dụng trong tất

cả các nghiên cứu của các nhà khoa học Phương pháp khoa học là một quá trình liên tục, mà thường bắt đầu từ các quan sát về thế giới tự nhiên Sống trong tự nhiên, con người tò mò về những hiện tượng xảy ra trong tự nhiên, vì vậy họ thường đưa ra những câu hỏi về những điều họ nhìn thấy hoặc nghe thấy và thường phát triển thành ý tưởng (giả thuyết) Giả thuyết là câu trả lời ướm thử hoặc là sự tiên đoán để trả lời cho câu hỏi hay “vấn đề” nghiên cứu Giả thuyết đó phải được kiểm chứng bằng các cơ sở lý luận hoặc thực nghiệm Các nhà khoa học kiểm tra các giả thuyết bằng cách tiến hành TN Roger Bacon (1214 - 1294) là một trong những học giả châu Âu sớm nhất bổ sung nội dung của phương pháp khoa học Ông đã phát triển các ý tưởng thực hiện những quan sát, đưa ra giả thuyết và sau đó thử nghiệm để kiểm tra giả thuyết Ngoài ra, ông ghi chép TN của mình một cách tỉ mỉ để các nhà khoa học khác có thể lặp lại TN của mình và xác minh kết quả của mình

Francis Bacon (1561 - 1626), cũng là một nhà khoa học đề cập đến sự phát triển của các phương pháp khoa học Ông nhắc lại tầm quan trọng của quan sát như

là một phần của phương pháp khoa học, ông khẳng định rằng tất cả các khám phá khoa học nên tiến hành thông qua một quá trình quan sát, TN, phân tích và lập luận quy nạp Ông cũng tin rằng bằng chứng thực nghiệm có thể được sử dụng để loại bỏ

các lý thuyết xung đột và đi đến gần hơn với sự thật [43]

Galile (1564 - 1642) - ông tổ của phương pháp thực nghiệm (thế kỉ XVII), cho rằng “Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải hỏi thiên nhiên chứ không phải hỏi Aristotle hoặc kinh thánh…” Như vậy, phương pháp khoa học là "một phương pháp nghiên cứu đặc trưng của khoa học tự nhiên kể từ thế kỷ 17, bao gồm trong hệ thống quan sát, đo lường

và thử nghiệm, và việc xây dựng, thử nghiệm, và sửa đổi các giả thuyết" Phương pháp khoa học được phát triển bởi các nhà khoa học khác nhau và và các nhà triết học Trình tự của phương pháp khoa học có thể gồm các bước: (1) Quan sát, đặt câu hỏi; (2) Thu thập thông tin; (3) Hình thành một giả thuyết; (3) Kiểm tra các giả thuyết bằng cách thực hiện một thử nghiệm và thu thập dữ liệu; (4) Phân tích dữ liệu, giải thích các dữ liệu và rút ra kết luận; (5) Công bố kết quả [37]

Trong dạy học các môn khoa học thực nghiệm nói chung và khoa học Sinh học nói riêng, phương pháp khoa học đã được sử dụng từ rất lâu Những HĐ THTN trong dạy học các môn học khoa học tự nhiên là sự vận dụng phương pháp khoa học trong dạy học, là cơ sở nền tảng cho việc hình thành và phát triển NL NCKH cho người học Năm 1957, ở Pháp đã bắt đầu có sự thay đổi trong giáo dục từ ý tưởng phát triển giảng dạy khoa học trong trường tiểu học Xuất phát từ đề án “bàn tay nặn bột” đã có nhiều nhà sư phạm, các nhà NCKH tham gia Giáo sư Georger Charpak (1995), khởi xướng phương pháp “bàn tay nặn bột” Lớp học được chia thành nhiều nhóm Căn cứ vào yêu cầu, các nhóm sẽ lựa chọn những vật dụng cần thiết cho việc THTN Nhóm sẽ thảo luận cách thức để thực hiện bài TN, ghi chép quá trình TN và viết nhận xét, trình bày hiểu biết mà mình khám phá được Trong suốt quá trình làm việc nhóm, GV chỉ đóng vai trò là người quan sát hướng dẫn [23] Thông qua các HĐHT trong phương pháp “bàn tay nặn bột”, NL NCKH của HS được hình thành và phát triển

Cho đến nay, chương trình giáo dục phổ thông ở các nước tiến bộ trên thế giới rất chú trọng đến các HĐHT nhằm phát triển NL NCKH cho HS Trong SGK môn Sinh học cấp THPT của Tổ chức Tú tài Quốc tế, HĐHT của HS có 5 dạng chính, trong đó có dạng “Hoạt động nghiên cứu sinh học” Dạng HĐ này có ưu thế trong việc bồi dưỡng NL chuyên môn và NL NCKH Sinh học cho HS Vận dụng phương pháp khoa học để thiết kế các HĐ trải nghiệm sáng tạo như: tự quan sát, tự đưa ra ý kiến của mình về vấn đề nghiên cứu (đặt câu hỏi), tự đề xuất giả thuyết, tự tiến hành

TN để kiểm chứng giả thuyết, chứng minh cho quan đểm của mình Qua đó, phát triển các NL thành phần trong NL NCKH như NL quan sát, đặt câu hỏi; NL thu

thập thông tin và đề xuất giả thuyết; NL thiết kế TN [21, tr.1432-1438]

Khi đề cập đến các NL chuyên biệt của môn Sinh học cấp THPT, trường Đại học Victoria (Úc) đã đề xuất 4 nhóm NL chính, trong đó có NL NCKH NL NCKH bao gồm NL nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp tài liệu và đánh giá được các tài liệu khoa học;

NL thu thập số liệu, các bằng chứng khoa học thông qua việc quan sát và thực nghiệm,

đề xuất vấn đề nghiên cứu; NL đề xuất được các giả thuyết có khả năng kiểm chứng được bằng thực nghiệm, dự đoán được kết quả nghiên cứu; NL thiết kế được các TN để kiểm chứng giả thuyết; NL quan sát và ghi chép, thu thập số liệu, kết quả nghiên cứu;

NL sử dụng được toán xác suất thống kê để phân tích và đánh giá dữ liệu thu được từ

đó đưa ra được các kết luận phù hợp; NL rút ra được kết luận [5]

8 NL, chia làm 3 nhóm đó là: nhóm NL làm chủ và phát triển bản thân (gồm 4 NL), nhóm NL quan hệ xã hội (gồm 2 NL), nhóm NL công cụ (gồm 2 NL) Trên cơ sở các NL này, chương trình nội dung các môn học thiết kế nhằm đáp ứng hình thành

và phát triển các NL đó ở người học

Tháng 07/2015, trong Dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các nhà nghiên cứu Việt Nam đã xác định 8 NL chung cơ bản cần hình thành và phát triển cho HS bao gồm: NL tự học, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, NL thẩm mĩ, NL thể chất, NL giao tiếp, NL hợp tác, NL tính toán, NL công nghệ thông tin và truyền thông Các NL này ở mỗi cấp học có mức độ đạt được khác nhau, được trình bày khá chi tiết về biểu hiện NL của HS THCS và THPT

Cũng trong định hướng xây dựng chương trình giáo dục phổ thông sau năm

2015 đã xác định các NL chung cốt lõi, gắn với nhiều môn học mà mọi HS Việt Nam đều cần có để thích ứng với nhu cầu phát triển xã hội (NL đặc thù trong dạy

học Văn học, Toán học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Lịch sử); bên cạnh đó có các NL chuyên biệt gắn với những lĩnh vực học tập cụ thể [32]

Theo Bernd Meier và Nguyễn Văn Cường (2014), nghiên cứu khái niệm NL;

mô hình NL và PPDH theo định hướng NL; chỉ ra quan điểm phát triển NL, việc đánh giá kết quả học tập không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá Đánh giá kết quả học tập cần chú trọng khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau [9]

Năm 2015, theo đơn đặt hàng của Bộ Giáo dục về thí điểm đổi mới thi, ĐH quốc gia Hà Nội lần đầu tiên tổ chức thi tuyển sinh bằng bài thi đánh giá NL Đây là phương án tuyển sinh theo hình thức tương tự Mỹ, có cân nhắc và điều chỉnh cho phù hợp với hoàn cảnh và các điều kiện đặc thù của Việt Nam Đại học Quốc gia Hà Nội muốn đánh giá NL người học một cách toàn diện, dựa trên nền tảng kiến thức THPT kết hợp với vốn kiến thức tích lũy từ cuộc sống Năm 2016, số lượng thí sinh

dự thi tăng đáng kể, khoảng 36.000 HS đến làm bài thi đánh giá NL, lấy kết quả xét tuyển vào các trường của Đại học Quốc gia Hà Nội Kỳ thi đánh giá NL này đang được hoàn thiện dần và nhận được sự đồng tình của xã hội, hưởng ứng của HS

Có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng các HĐHT như bài tập TN, HĐ thực hành thí nghiệm (THTN) nhằm cải tiến PPDH, phát triển tư duy thực nghiệm, phát triển NL NCKH của HS trong dạy học các môn như Lý, Hóa, ở phổ thông như:

Vũ Cao Đàm (2003) đã đưa ra quy trình NCKH qua đó làm cơ sở để tổ chức dạy học thông qua NCKH đối với các môn học khác nhau [14]

Huỳnh Trọng Dương (2008) với nghiên cứu “Bài tập thí nghiệm Vật lý với việc phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh trung học cơ sở” Theo tác giả, bài tập TN Vật lý vừa là một môn học vừa là một PPDH, nó tạo ra ở người học động cơ học tập, sự khám phá, xây dựng kiến thức mới; gây hứng thú, phát huy tính tích cực sáng tạo Cũng theo tác giả trong bài “Sử dụng thí nghiệm Vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh” Trong bài viết này, tác giả trình bày về vai trò của TN Vật lý trong việc đổi mới chương trình Vật lý và việc sử dụng TN Vật lý nhằm tích cực hóa HĐ nhận thức của HS [13, tr.94-98]

Nguyễn Xuân Qui (2015) với nghiên cứu về “Một số biện pháp phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học Hóa học” Theo tác giả, NCKH là một trong những biện pháp để nâng cao chất lượng đào tạo và việc phát triển NL NCKH của HS là yêu cầu có tính chất cấp thiết trong thực tế đổi mới giáo dục hiện nay Tác giả đã đề xuất các biện pháp để rèn luyện NL NCKH cho HS[25, tr.146-152]

Trong những năm qua, Đảng, Nhà nước, các ban ngành và xã hội đã tạo ra nhiều chính sách, chủ trương và sân chơi khoa học để thúc đẩy phong trào NCKH của HS phổ thông như: Cuộc thi Khoa học và kỹ thuật dành cho HS trung học - Intel ISEF đến Hội thi Tin học trẻ không chuyên, hay Cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng…và nhiều HĐ khoa học phong phú khác Các cuộc thi đã thu hút được sự quan tâm, tham gia của các trường tiểu học, THCS, THPT trên địa bàn tỉnh với gần 1.800 đề tài đăng ký tham gia Các cuộc thi ngày càng nhiều và chất lượng hơn, đã đáp ứng được nhu cầu cần có một sân chơi khoa học lý thú, hấp dẫn, đồng thời có tác động tích cực đến phong trào NCKH trong các nhà trường Kỹ năng học tập, làm việc nhóm, lập luận, trình bày…của HS được cải thiện, góp phần thúc đẩy việc thay đổi PPDH theo hướng tích cực hiện nay; hỗ trợ tích cực cho HĐ chuyên môn trong nhà trường, giúp

HS biết vận dụng kiến thức trong sách vở vào giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống, làm quen sớm với NCKH [38]

Trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông, cũng có nhiều nghiên cứu về dạy học theo định hướng hình thành và phát triển NL người học nói chung và dạy học phát triển NL NCKH nói riêng; có thể kể đến các tác giả như Trần Bá Hoành, Nguyễn Quang Vinh, Đinh Quang Báo, Lê Đình Trung, Phan Đức Duy, Đặng Thị Dạ Thủy… Trần Thị Thúy (2007) với nghiên cứu “Sử dụng bài tập thực hành rèn luyện một số kỹ năng tư duy thực nghiệm trong dạy – học Sinh học trung học phổ thông” Tác giả đã đi nghiên cứu khá sâu về bài tập THTN và bước đầu đưa ra được một số

BTTN trong chương trình THPT [30]

Phan Đức Duy (2012) với nghiên cứu về “Rèn luyện kỹ năng tư duy của học sinh thông qua bài tập thực hành thí nghiệm Sinh học” đã đưa ra các dạng bài tập THTN để rèn luyện kỹ năng tư duy thực nghiệm cho HS phổ thông [10, tr 47-49]

Lê Đình Trung (2015), trong chuyên khảo “Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông”, tác giả đã đúc kết lại những kết quả nghiên cứu trong nhiều năm về vấn đề: Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển NL NCKH cho người học như: từ quy trình NCKH của Vũ Cao Đàm (2003) áp dụng cho nghiên cứu đối với các môn học khác nhau, trong đó

có Sinh học; tường minh các yêu cầu, các thao tác cụ thể cần đạt cho từng bước của một quy trình NCKH trong dạy học Sinh học; vận dụng quy trình NCKH để tổ chức cho HS NCKH trong dạy học Sinh học [33]

Đặng Thị Dạ Thủy, Nguyễn Thị Kim Nữ (2015) với nghiên cứu “Thiết kế bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Sinh học 8” đã xây dựng quy

trình thiết kế bài tập phát triển NL giải quyết vấn đề và sử dụng các bài tập phát triển NL giải quyết vấn đề của HS trong dạy học Sinh học [29, tr.43-45]

Đặng Thị Dạ Thủy, Trương Đình Dũng (2016), với nghiên cứu “Sử dụng bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức trong dạy học phần Sinh học vi sinh vật, Sinh học 10” đã thiết kế các bài tập phát triển

NL giải quyết vấn đề theo 3 dạng: bài tập rèn luyện NL phân tích hoặc phát hiện, nêu được tình huống có vấn đề trong học tập; bài tập rèn luyện NL tìm kiếm, xử lí các thông tin, đề xuất được cách giải quyết vấn đề và rút ra kết luận và bài tập vận dụng để giải quyết vấn đề trong tình huống mới [28,tr.43-45]

Đặng Thị Dạ Thủy với các nghiên cứu như: “Sử dụng bài tập thí nghiệm trong khâu nghiên cứu tài liệu trong dạy học môn Sinh học ở trường phổ thông” (2012),

“Bài tập thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông” (2015), “Sử dụng bài tập phát triển năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh trong dạy học Sinh học ở trường trung học phổ thông” (2016) Tác giả đã xác định cấu trúc của NL NCKH của HS ở phổ thông, xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng bài tập phát triển NL NCKH của HS trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông

Như vậy, chúng ta đã thấy có rất nhiều nghiên cứu về việc dạy học theo định hướng phát triển NL nói chung và phát triển NL NCKH nói riêng trong dạy học môn Sinh học ở phổ thông, Tuy nhiên, việc nghiên cứu để thiết kế các HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH của HS trong dạy học phần Vi sinh vật, Sinh học

10 chưa được nghiên cứu đầy đủ Vì vậy, việc đi sâu nghiên cứu quy trình thiết kế

và sử dụng các HĐHT để phát triển NL NCKH trong dạy học phần này cho HS là rất cần thiết, nhằm đáp ứng được yêu cầu đổi mới PPDH của Bộ Giáo dục và Đào tạo

PHẦN 2 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Năng lực

a Khái niệm về năng lực

Nguồn gốc từ tiếng Latinh: Năng lực là “competentia” có nghĩa là gặp gỡ Theo tiếng Anh: Năng lực là “competence”, đầu tiên được nhà ngôn ngữ học người

Mỹ N Chomsky sử dụng để chỉ năng lực ngôn ngữ của một thành viên trong một cộng đồng ngôn ngữ nào đó, để đối lập với khái niệm “ngữ thi” (performance) tức

là kết quả của một hoạt động ngôn ngữ Sau đó, các nhà lý luận dạy học ngoại ngữ

sử dụng rộng rãi thuật ngữ này để chỉ một năng lực nào đó trong quá trình lĩnh hội ngôn ngữ đích [36]

Trong lý luận dạy học nói chung, khái niệm “năng lực” có nhiều định nghĩa khác nhau:

Theo quan điểm Triết học, năng lực được hiểu theo nghĩa rộng là “những đặc tính tâm lí của cá thể điều tiết hành vi của cá thể và là điều kiện sống của cá thể” Hiểu theo nghĩa đặc biệt, năng lực là toàn bộ những đặc tính tâm lí của con người khiến cho nó thích hợp với một hình thức hoạt động nghề nghiệp nhất định đã được hình thành trong lịch sử Trong lý luận dạy học hiện đại, năng lực được quan niệm

là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức

Theo Từ điển Tiếng Việt [trang 639]: Năng lực có thể được hiểu là khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên có sẵn để thực hiện một hoạt động nào đó

Theo từ điển bách khoa Việt Nam [tập III, Trang 41]: Năng lực là đặc điểm cá nhân thể hiện mức độ thông thạo – tức là có thể thực hiện một cách thành thạo và chắc chắn một số dạng hoạt động nào đó [32]

Theo tâm lý học, năng lực là tổ hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo

cho hoạt động có kết quả tốt [32]

Theo P.A Rudich (1986), NL là tính chất tâm sinh lý của con người chi phối các quá trình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệu quả

thực hiện một hoạt động nhất định [32]

De Ketele (1995), NL là một tập hợp trật tự các kĩ năng (các hoạt động) tác động lên một nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết các vấn đề

do tình huống này đặt ra [32]

Xavier Roegiers (1996) đã phối hợp những ưu điểm của các định nghĩa trên nêu ra quan niệm NL là một sự tích hợpcác kỹ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước, để giải quyết những vấn đề

Theo quan niệm trong chương trình giáo dục phổ thông của Quebec – Canada:

“Năng lực là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái

độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định”

Theo Dự thảo Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ giáo dục và Đào tạo (Dự thảo ban hành vào tháng 7/2015), NL đã được định nghĩa như sau: NL

là khả năng thực hiện thành công HĐ trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhau như hứng thú, niềm tin, ý chí NL của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết quả HĐ của các nhân tố đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống [6]

Có thể nhận thấy điểm chung cốt lõi của các cách hiểu trên về khái niệm

“năng lực” chính là khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng và thái độ để giải quyết một tình huống có thực trong cuộc sống Năng lực là một cái gì đó vừa tồn tại ở dạng tiềm năng vừa là một khả năng được bộc lộ thông qua quá trình giải quyết những tình huống có thực trong cuộc sống Khía cạnh hiện thực của năng lực là cái

mà nhà trường phổ thông có thể tổ chức hình thành và đánh giá học sinh

Từ những quan điểm trên, chúng ta có thể hiểu năng lực là khả năng vận dụng kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, giải quyết có hiệu quả những vấn đề có thực trong cuộc sống của các em trên nền kiến thực được học

b Đặc điểm của năng lực

- Có sự tác động của một cá nhân cụ thể tới một đối tượng cụ thể (kiến thức, kĩ năng, quan hệ xã hội, …) để có một sản phẩm nhất định; do đó có thể phân biệt người này với người khác

- Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể Năng lực chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể Vì vậy, năng lực vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động

- Đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của một công việc cụ thể, do một con người cụ thể thực hiện (năng lực học tập, năng lực tư duy, năng lực tự quản

lý bản thân,

Với những đặc điểm chung rút ra trên đây để chỉ đạo quá trình dạy học, giáo dục là muốn hình thành, rèn luyện, đánh giá năng lực ở cá nhân tất yếu phải đưa cá nhân tham gia vào hoạt động làm ra sản phẩm Chương trình lần này được xây dựng theo định hướng năng lực tất yếu phải tổ chức dạy học, giáo dục bằng phương pháp thiết kế các hoạt động cho học sinh thực hiện

c Mô hình cấu trúc năng lực

Năng lực được định nghĩa theo rất nhiều cách khác nhau, tuỳ thuộc vào bối cảnh và mục đích sử dụng những năng lực đó Các năng lực còn là những đòi hỏi của các công việc, các nhiệm vụ, và các vai trò vị trí công việc Vì vậy, các năng lực được xem như là những phẩm chất tiềm tàng của một cá nhân và những đòi hỏi của công việc Từ hiểu biết về năng lực như vậy, ta có thể thấy các nhà nghiên cứu trên thế giới đã sử dụng những mô hình năng lực khác nhau trong tiếp cận của mình: (1) Mô hình dựa trên cơ sở tính cách và hành vi cá nhân của cá nhân theo đuổi cách xác định “con người cần phải như thế nào để thực hiện được các vai trò của mình”;

(2) Mô hình dựa trên cơ sở các kiến thức hiểu biết và các kỹ năng được đòi hỏi theo đuổi việc xác định “con người cần phải có những kiến thức và kỹ năng gì” để thực hiện tốt vai trò của mình;

(3) Mô hình dựa trên các kết quả và tiêu chuẩn đầu ra theo đuổi việc xác định con người “cần phải đạt được những gì ở nơi làm việc”

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau

Theo quan điểm của các nha sư phạm nghề Đức, cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kết hợp của 4 năng lực thành phần sau: Năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể

Hình 1.1 Mô hình các yếu tố của năng lực (i) Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện

các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung – chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm

lý vận động

(ii) Năng lực phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với

những hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung

và phương pháp chuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận – giải quyết vấn đề

(iii) Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích

trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp

(iv) Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh

giá được những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc – đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

d Phân loại năng lực

Việc phân loại năng lực là một vấn đề phức tạp, tùy theo từng lĩnh vực mà sự phân loại năng lực dựa trên các quan niệm và tiêu chí phân loại khác nhau Trong chương trình giáo dục thiết kế theo hướng tiếp cận năng lực thì có hai loại năng lực chính là năng lực chung và năng lực chuyên biệt

- Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi, làm nền

tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp như: năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ, năng lực về ngôn ngữ và tính toán; năng lực giao tiếp, năng lực vận động… Các năng lực này được hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con người, quá trình giáo dục và trãi nghiệm trong cuộc sống; đáp ứng yêu cầu của nhiều loai hình hoạt động khác nhau [5,tr.46]

Trong chương trình giáo dục định hướng năng lực, đã đề ra chuẩn đầu ra bao gồm 9 năng lực chung là:

- Năng lực chuyên biệt là những năng lực được hình thành và phát triển trên

cơ sở các năng lực chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình

hoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trường đặc thù, cần thiết cho những hoạt động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu của những hoạt động nhất định như toán, âm nhạc, mĩ thuật, thể thao [5, tr.47-48]

Theo nghiên cứu của Trường Đại học Victoria (Úc) hệ thống các năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh thông qua dạy học môn sinh học bao gồm

4 nhóm năng lực chính như sau:

(*) Năng lực nhận thức về kiến thức về sinh học (Biology knowledge): Kiến

thức và kỹ năng cần thiết để có thể đảm nhận một công việc trong lĩnh vữ sinh học (Giáo viên sinh học, nhà nghiên cứu sinh học) Cụ thể như sau:

- Kiến thức về sự đa dạng sinh học ở mọi cấp độ từ gen, tế bào, cơ quan, cơ thể, sự tương tác giữa các cá thể, quần thể, quần xẫ, hệ sinh thái

- HIểu biết về các nguyên lý di truyền và cơ chế dẫn đến sự đa dạng đó (quy luật di truyền của Menđen, di truyền phân tử, di truyền quần thể…)

- Áp dụng các nguyên lý của học thuyết và cơ chế tiến hóa để giải thích được

sự đa dạng sinh học

- Hiểu biết về cấu trúc và chức năng của thực vật, động vật

- Sử dụng được kiến thức về các lĩnh vực như Toán học, Vật lí, Hóa học để giải quyết các vấn đề liên quan trong Sinh học

- Hiểu biết về lịch sử nghiên cứu sinh học và vai trò to lớn của sinh học đối với xã hội

(*) Năng lực nghiên cứu khoa học: Hiểu biết và sử dụng được các nguyên lí

của phương pháp nghiên cứu khoa học, áp dụng được các phương pháp thực nghiệm để giải quyết các vấn đề khoa học

- Nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp tài liệu và đánh giá được các tài liệu khoa học

- Thu thập số liệu, các bằng chứng khoa học thông qua việc quan sát và thực nghiệm, dự đoán dược kết quả nghiên cứu

- Đề xuất được các giả thuyết có khả năng kiểm chứng được bằng thực nghiêm, dự đoán được kết quả nghiên cứu

- Thiết kế được các thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết

- Biết cách quan sát và ghi chép, thu thập số liệu, kết quả nghiên cứu

- Sử dụng được toán xác suất thống kê để phân tích và đánh giá dữ liệu thu được, từ đó đưa ra được các kết luận phù hợp

- Rút ra được kết luận

- Truyền đạt kết quả và những ý tưởng rõ ràng và có hiệu quả vào báo cáo khoa học,văn bản và thuyết trình

- Thể hiện một mức độ hiểu biết sâu sắc về các nghiên cứu bằng cách đề xuất các bước trong tương lai cần thiết để tiếp tục các mục tiêu của thí nghiệm

(*) Năng lực thực địa: Sử dụng các quy tắc và kỹ thuật an toàn để thực hiện các nghiên cứu trong môi trường

- Dự đoán, lập kế hoạch thực địa

- Chuẩn bị các phương tiện, thiết bị cần thiết để thực địa

- Sử dụng được bản đồ thực địa và xác định được đúng những vị trí cần nghiên cứu trong môi trường

- Sử dụng được các thiết bị thực địa để quan sát, xác định các thông số, thu thập và xử lý mẫu,…

(*) Năng lực thực hiện trong phòng thí nghiệm: Sử dụng được các quy tắc

và kỹ thuật an toàn để thực hiện các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

- Thực hiện các quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm

- Vận hành máy móc trong phòng thí nghiệm theo đúng quy trình

- Sử dụng được thành thạo các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm thích hợp

- Tìm lỗi và tối ưu hóa các phương pháp và kĩ thuật

- Thực hiện các kĩ năng cơ bản liên quan các thí nghiệm theo các phương pháp

và thủ tục tiêu chuẩn

Nhìn chung sự phân biệt giữa năng lực chung và năng lực chuyên biệt là cần thiết, tuy nhiên giữa hai loại năng lực này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, góp phần bổ sung cho nhau và do vậy nhiều khi ranh giới giữa chúng thường bị nhòe mờ, không thật rõ ràng, minh bạch Chẳng hạn tư duy sáng tạo là năng lực chung, nhưng môn học nào cũng có yêu cầu sáng tạo như là một năng lực chuyên biệt: sáng tạo toán học, sáng tạo nghệ thuật, sáng tạo văn học, sáng tạo công nghệ, Giao tiếp là năng lực chung, nhưng khi đi sâu vào giao tiếp ngôn ngữ nếu các kỹ năng đọc, viết, nghe, nói (môn Tiếng Việt- văn học) được yêu cầu ở một mức độ nào đó thì nó lại trở thành năng lực chuyên biệt…

1.1.2 Năng lực nghiên cứu khoa học

a Khái niệm về nghiên cứu khoa học

Theo J Beillerot (1991), từ “khoa học” được dùng chung với từ “nghiên cứu” nhằm

để chỉ một hoạt động tuân thủ một quy trình chặt chẽ và khách quan, tìm hiểu những vấn

đề mà nhà khoa học quan tâm Vì thế, việc tự học về phương pháp nghiên cứu khoa học

là điều kiện bắt buộc đối với nhà khoa học.[36]

Theo Kerlinger, “NCKH là một cuộc tìm hiểu có hệ thống, có kiểm soát, có tính thực nghiệm và phê phán những giả thiết về các tương quan giữa các hiện tượng” [4]

Lefrançois (1991) định nghĩa hoạt động này như sau: “Nghiên cứu khoa học là mọi hoạt động có hệ thống và chặt chẽ bao hàm một phương pháp luận nghiên cứu phù hợp với một hệ vấn đề nhằm tìm hiểu một hiện tượng, giải thích hiện tượng và khám phá một

số quy luật Nghiên cứu khoa học là nơi đối chiếu giữa những tiền giả định lý thuyết và

thực tế như nó được cảm nhận’ [36]

Creswell định nghĩa: “Nghiên cứu là một quá trình có các bước thu thập và phân tích thông tin nhằm gia tăng sự hiểu biết của chúng ta về một chủ đề hay một vấn đề.” Nó bao gồm ba bước: Đặt câu hỏi, thu thập dữ liệu để trả lời cho câu hỏi, và trình bày câu trả lời cho câu hỏi đó [36]

Nghiên cứu khoa học (scientific research) dựa vào việc ứng dụng các phương pháp khoa học, khai thác trí tò mò Hình thức nghiên cứu này cung cấp thông tin và

lý thuyết khoa học nhằm giải thích bản chất và tính chất của thế giới Nó có thể giúp tạo ra những ứng dụng thực tiễn Hoạt động nghiên cứu khoa học được tài trợ bởi các cơ quan chính quyền, các tổ chức tài trợ, và các nhóm tư nhân, bao gồm nhiều công ty Hoạt động nghiên cứu khoa học có thể được phân loại tùy theo lĩnh vực học thuật và ứng dụng Nghiên cứu khoa học là một tiêu chí được sử dụng rộng rãi

trong đánh giá vị thế của một cở sở học thuật [36]

Theo Vũ Cao Đàm (2003), Nghiên cứu khoa học cũng có thể định nghĩa là một họat động tìm kiếm, xem xét, điều tra, hoặc thử nghiệm Dựa trên những số liệu, tài liệu, kiến thức đạt được từ các thí nghiệm NCKH để phát hiện ra những cái mới về bản chất sự vật, về thế giới tự nhiên và xã hội, và để sáng tạo phương pháp và phương tiện kỹ thuật mới cao hơn, giá trị hơn Con người muốn làm NCKH phải có kiến thức nhất định về lĩnh vực nghiên cứu và cái chính là phải rèn luyện cách làm

việc tự lực, có phương pháp từ lúc ngồi trên ghế nhà trường.[14]

Đặng Thị Dạ Thủy (2016), đã xác định năng lực NCKH của HS là sự hiểu biết

và sử dụng được các nguyên lý của phương pháp NCKH, áp dụng được các phương pháp thực nghiệm để giải quyết các vấn đề khoa học [18,tr.1560-1568]

b Quy trình nghiên cứu khoa học

Vũ Cao Đàm (2003) đã đưa ra quy trình sau:

Bước 1: Quan sát sự vật, hiện tượng và xác định vấn đề nghiên cứu

Việc quan sát, theo dõi sự vật, hiện tượng, quy luật của sự vận động, mối quan hệ…trong thế giới xung quanh và dựa vào kiến thức, kinh nghiệm hay các nghiên cứu

có trước để khám phá, tìm ra kiến thức mới, giải thích các quy luật vận động, mối quan

hệ giữa các sự vật một cách khoa học Quan sát để cảm nhận sự kiện (tự xảy ra hoặc do chủ động bố trí) là bước đầu tiên để nhận ra vấn đề cần giải quyết

Bản chất của quan sát thường đặt ra những câu hỏi, từ đó đặt ra “vấn đề” nghiên cứu cho người nghiên cứu

Bước 2: Thiết lập giả thuyết hoặc dự đoán về vấn đề nghiên cứu

Giả thuyết là nhận định sơ bộ, là kết luận giả định của nghiên cứu Xét về bản chất lôgic, giả thuyết được đặt ra từ việc xem xét bản chất riêng, chung của sự vật và mối quan hệ của chúng hay gọi là quá trình suy luận Do vậy, quá trình suy luận là

cơ sở hình thành giả thuyết khoa học

Bước 3: Thu thập và xử lý thông tin về vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu khoa học là quá trình thu thập thông tin và xử lý thông tin Có nhiều phương pháp thu thập thông tin như: phương pháp nghiên cứu tài liệu hoặc phỏng vấn, phương pháp khảo sát thực địa, phương pháp thực nghiệm…

Bước 4: Kết luận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết về vấn đề nghiên cứu

Kết luận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết là việc làm bắt buộc trong nghiên cứu khoa học Có hai hướng biện luận: (1) Hoặc là kết quả thực nghiệm hoàn toàn

lý tưởng như trong giả thuyết; (2) Hoặc là kết quả sẽ sai lệch nếu có sự tham gia của các biến đã giả định là không có trong nghiên cứu

c Cấu trúc năng lực nghiên cứu khoa học

Hình 1.2 Cấu trúc của năng lực nghiên cứu khoa học

Theo nghiên cứu của trường Đại học Victoria (Úc) năng lực NCKH bao gồm: Quan sát các hiện tượng trong thực tiễn hay trong học tập để xác lập vấn đề nghiên cứu; thu thập các thông tin thông qua nghiên cứu tài liệu, thực nghiệm; hình thành giả thuyết khoa học; thiết kế TN; thực hiện TN; thu thập phân tích dữ liệu; giải thích kết quả TN và rút ra kết luận [5]

Theo tác giả Nicole Wellnitz & Jürgen Mayer, năng lực nghiên cứu khoa học bao gồm:

1 Đặt câu hỏi

2 Đưa giả thuyết

3 Thiết kế: Lên kế hoạch, thực hiện và thu thập dữ liệu

4 Đánh giá

Andrea Möller, Christiane Grube, Stefan Hartmann & Jürgen Mayer, cho rằng, việc nghiên cứu khoa học có thể được miêu tả trong 4 kỹ năng: tạo câu hỏi, đưa giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu và giải thích số liệu Các tác giả đã tiến hành một nghiên cưau kiểm tra nhằm kiểm tra khả năng nghiên cứu của học sinh từ lớp 5 đến lớp 10 (10 đến 16 tuổi) Một bài kiểm tra giấy được tiến hành với 1129 học sinh vào lúc bắt đầu và kết thúc kỳ học Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng:

- Khả năng nghiên cứu ở học sinh lớp 5 đến 8 tăng nhiều hơn so với lớp 9 và lớp 10 Nó có thể bởi vì các học sinh lớp lớn bị quá tải bởi những hiểu biết về phương pháp và bởi vì những cách dạy không dựa trên sự tự tìm hiểu của học sinh

bị gây nên bởi chương trình học nặng tính học thuật

- Khả năng nghiên cứu của học sinh ở các khối cho thấy, sự tăng lên nói chung chủ yếu là do sự cải thiện về các kỹ năng tạo câu hỏi, đưa giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu Khả năng của học sinh ở ba kỹ năng trên tăng đáng kể chỉ trong vòng một học kỳ

- Khả năng nghiên cứu của học sinh ở các loại trường tốp đầu được tăng lên rất rõ, trong khi đó ở những trường thuộc tốp cuối thì không được cải thiện nhiều

Từ kết quả nghiên cứu trên, các tác giả đã đề xuất giải pháp để nâng cao năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh: Tạo ra môi trường học tập có thể khuyến khích học sinh tham gia vào những quy trình nghiên cứu khoa học

Như vậy chúng ta có thể hiểu rằng năng lực NCKH là khả năng tìm tòi, sáng tạo ra những tri thức khoa học mới, khám phá bản chất và các quy luật vận động của

tự nhiên, xã hội và tư duy.Tuy nhiên ở gốc độ THPT thì học sinh chỉ ở mức làm quen với khoa học và làm lại các thí nghiệm của các nhà khoa học đã làm trước đó

là chủ yếu ngoài ra có thể phát triển năng lực NCKH cho các em ở mức độ đơn giản

d Thành phần của năng lực nghiên cứu khoa học

Cũng như mọi năng lực khác, năng lực NCKH gồm các thành tố chủ yếu:

- Kiến thức

 Kiến thức khoa học chuyên ngành

Để có thể tiến hành một NCKH, các cá nhân phải có đủ kiến thức về chuyên ngành của mình Trên nguyên tắc, người có bằng cấp càng cao thì kiến thức chuyên ngành càng phong phú Trong hệ thống đào tạo của các quốc gia, tiến sĩ là bằng cấp cao nhất; nó chuẩn nhận năng lực tối thiểu mà người có bằng đã đạt được để tổ chức các NCKH độc lập Tuy nhiên, thực tế cho thấy rằng không thiếu những nhà nghiên cứu có đóng góp khoa học quan trọng nhưng không có được bằng cấp cao, và trong chiều ngược lại, cũng không ít người có bằng cấp cao nhất nhưng vẫn không có đủ năng lực nghiên cứu Vì thế, tiêu chí bằng cấp cũng chỉ là một trong những điều kiện cần thiết ban đầu mà thôi

Để có thể làm NCKH, trình độ khoa học chuyên ngành của người nghiên cứu phải đủ để xác định những vấn đề nghiên cứu còn bỏ ngõ chưa có lời giải đáp khoa học thõa đáng Trình độ chuyên môn của nhà nghiên cứu chưa cao sẽ khiến họ xác định vấn đề nghiên cứu không phù hợp (pertinent), và do đó, nghiên cứu của họ không có giá trị Khoa học hiện đại được xây dựng trên quan niệm cho rằng kiến thức khoa học chỉ là tạm thời, và nó không ngừng phát triển, từ ít đến nhiều, từ đơn giản đến phức tạp,… Sự phát triển đó chủ yếu thông qua con đường NCKH, vì mục tiêu của NCKH là sản sinh ra kiến thức mới Vì thế, nhà nghiên cứu phải có đủ kiến thức để phát hiện ra ranh giới giữa “cái đã biết” và “cái chưa biết” Để đạt được điều này, mỗi cá nhân phải tự học để bổ sung kiến thức khoa học chuyên ngành Vì thế, NCKH luôn bắt đầu bằng tự học, tự đào tạo để nâng cao trình độ chuyên môn [1]

 Kiến thức về phương pháp NCKH

Từ nhiều thập kỷ nay, phương pháp NCKH có nhiều tiến bộ lớn lao, và nó đã trở thành một ngành khoa học theo đúng nghĩa Kiến thức về phương pháp NCKH cũng mang tính chất của kiến thức khoa học nói chung: nó cũng phát triển, cũng được điều chỉnh, bổ sung thường xuyên Theo J Beillerot (1991), ở các nước phương Tây, từ “khoa học” được dùng chung với từ nghiên cứu mới từ những năm

1930, để chỉ một hoạt động tuân thủ một quy trình chặt chẽ và khách quan nhằm tìm

hiểu những vấn đề mà khoa học quan tâm Vì thế, việc tự học về phương pháp NCKH là điều kiện bắt buộc đối với các nhà khoa học

Tuy nhiên, hiện nay có nhiều cách hiểu lệch lạc về phương pháp NCKH, đặc biệt là phương pháp nghiên cứu trong các ngành xã hội, nhân văn và giáo dục, khiến hoạt động này có nhiều biến tướng Vì thế, để phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực NCKH, không thể không bàn về phương pháp NCKH

NCKH là một quy trình chặt chẽ bao gồm nhiều công đoạn, nhiều thao tác và nhiều yêu cầu khác nhau Lefrancois (1991) định nghĩa hoạt động này như sau: NCKH là “mọi hoạt động có hệ thống và chặt chẽ bao hàm một phương pháp luận nghiên cứu phù hợp với một hệ vấn đề nhằm tìm hiểu một hiện tượng, giải thích hiện tượng và khám phá một số quy luật NCKH là nơi đối chiếu giữa những tiền giả định lý thuyết và thực tế như nó được cảm nhận”

Theo Beillerot, xét theo góc độ hoạt động nghiên cứu và hoạt động trí tuệ, NCKH bao gồm các tiêu chí sau đây:

+ Tiêu chí 1: đó là một hoạt động sản sinh ra kiến thức mới;

+ Tiêu chí 2: đó là một quy trình chặt chẽ;

+ Tiêu chí 3: phải có công bố kết quả;

+ Tiêu chí 4: phải có nhận xét phê phán về nguồn gốc, phương pháp, cách thức tiến hành của nghiên cứu;

+ Tiêu chí 5: có tính hệ thống trong việc thu thập dữ liệu;

+ Tiêu chí 6: phải có diễn giải nghiên cứu theo các lý thuyết hiện hành khi xây dựng vấn đề nghiên cứu cũng như khi diễn giải các dữ liệu nghiên cứu

Tác giả này gọi ba tiêu chí đầu là ba tiêu chí tối thiểu cần phải có của một NCKH, và ba tiêu chí sau là ba tiêu chí nhằm để tuyển chọn các nghiên cứu

“chuẩn”: người ta có thể chấp nhận một nghiên cứu không hội đủ các tiêu chuẩn 4,

5 và 6, nhưng không thể chấp nhận các nghiên cứu thiếu một trong ba tiêu chí đầu tiên Đây chính là loại nghiên cứu mà các đại học cần phải huấn luyện cho sinh viên, để họ có được kiến thức chuẩn về NCKH, tạo thành nền tảng vững chắc cho hoạt động khoa học sau này của họ

- Kỹ năng

 Kỹ năng xây dựng đề tài nghiên cứu

Xây dựng đề tài nghiên cứu là một kỹ năng vô cùng quan trọng, vì nó quyết định sự thành công hay thất bại của nghiên cứu Đề tài nghiên cứu không phải là cái

có sẵn, mà là kết quả của cả một quá trình phức tạp và biện chứng, từ những ghi

nhận có được trong quá trình lĩnh hội kiến thức chuyên ngành đến kỹ năng quan sát

và phân tích thực tế, và việc đói chiếu với những phân tích đó với tình trạng kiến thức hiện tại, để phát hiện vấn đề nghiên cứu [1]

 Kỹ năng thiết kế nghiên cứu

Thiết kế một công trình nghiên cứu phải tương ứng với mục tiêu nghiên cứu của đề tài, loại dữ liệu thu thập, phương pháp phân tích… không có một công thức

cố định như các công thức toán học để người nghiên cứu rập khuôn cho mọi nghiên cứu khác nhau Vì thế, nhà nghiên cứu phải có kỹ năng thiết kế nghiên cứu để có thể tiến hành một cách độc lập [1]

 Kỹ năng thu thập dữ liệu

NCKH hiện đại phải dựa vào những dữ liệu thường nghiệm (empiric ta) Vì thế, việc thu thập dữ liệu là công đoạn rất quan trọng, đặc biệt là trong nghiên cứu

xã hội nhân văn và giáo dục Khoa học giáo dục có đối trượng nghiên cứu rất phức tạp, như các mối quan hệ giữa con người, giữa con người với các hệ thống tổ chức

xã hội, các hành vi, thái độ… nên người nghiên cứu phải có kỹ năng tổ chức thu thập dữ liệu sao cho đảm bảo tính khách quan khoa học [1]

 Kỹ năng phân tích dữ liệu và sử dụng công cụ phân tích

Phân tích dữ liệu nhằm mục đích làm nổi bật đặc điểm, đặc tính, tính chất của đối tượng nghiên cứu (nghiên cứu mô tả) hoặc nhằm giúp người nghiên cứu kiểm chứng giả thuyết (nghiên cứu giải thích)

Ngày nay, công nghệ thông tin đóng một vai trò rất quan trọng trong NCKH, ngay cả trong các ngành khoa học xã hội và nhân văn Vì thế, nhà nghiên cứu phải biết cách sử dụng nhiều phần mềm phân tích Đây là một hỗ trợ kỹ thuật rất quan trọng, tạo lợi thế đáng kể khi công bố quốc tế [1]

 Kỹ năng phê phán

Kỹ năng phê phán dựa trên sự đói chiếu giữa kiến thức hiện hành với thực tế khách quan, để phát hiện ra sự bất lực của kiến thức hiện hành trong việc lý giải thực tế Khoa học hiện đại dựa trên nguyên lý là kiến thức của nhân loại thì luôn lạc hậu với thực tế, vì vậy, nhân loại luôn luôn phải phát hiện ra những chỗ khiếm khuyết đó để không ngừng bổ sung kiến thức mới, bằng cách “phải chấp nhận việc

xem xét lại lý thuyết, dù cho nó đã hoàn chỉnh đến đâu chăng nữa” [1] (Lê Thành

Khôi, 2001)

 Kỹ năng lập luận

NCKH dựa trên nền tảng thuyết phục bằng các lập luận chứng minh Những lập luận phải được dựa trên cơ sở khoa học đã được cộng đồng khoa học công nhận, chứ không phải dựa trên cảm nghĩ chủ quan, hay trên ý kiến của đám đông Kỹ năng lập luận chẳng những giúp nhà khoa học xây dựng luận điểm của mình một cách chặt chẽ, thuyết phục, mà còn có thể giúp học phát hiện ra những bất cập giữa

lý thuyết và thực tế, làm nền tảng cho những phát hiện khoa học có ý nghĩa [1]

 Kỹ năng viết báo cáo khoa học

Một công trình nghiên cứu phải được kết thức bằng bài báo hoặc báo cáo khoa học Việc trình bày bài viết đòi hỏi nhà nghiên cứu phải có kỹ năng thông tin, viết những

gì cần viết, thể hiện chính xác bản chất của sự việc sao cho người đọc nào cũng hiểu giống nhau Đầu tiên là các tiến trình hợp lý của phương pháp khoa học, cụ thể là xác định các vấn đề; hình thành giả thuyết; suy luận, thu thập và phân tích dữ liệu;

và nguồn gốc của một kết luận Thứ hai là việc sử dụng một khuôn khổ sử dụng các khái niệm về cấu trúc, quá trình và kết quả để hoàn thành các phương pháp khoa học và áp dụng các thực hành tốt hiện nay Thứ ba là tầm quan trọng của việc phổ biến, và các kỹ năng cần thiết để viết một bài nghiên cứu

Ngày nay, nhà khoa học có nhiều dịp tham dự diễn đàn khoa học quốc tế, và nhất là vai trò công bố quốc tế ngày càng có ý nghĩa quan trọng, nên kỹ năng diễn đạt bằng ngoại ngữ là không thể thiếu được, nhất là tiếng Anh

1.1.3 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học

a Hoạt động học tập

Theo tâm lý học, HĐHT được định nghĩa là HĐ định hướng vào sự tái tạo lại tri thức ở người học Sự tái tạo ở đây hiểu theo nghĩa là phát hiện lại vấn đề Sự thuận lợi cho người học ở đây đó là con đường đi mà để phát hiện lại đã được các nhà khoa học tìm hiểu trước, giờ người học chỉ việc tái tạo lại Và để tái tạo lại, người học không có cách gì khác đó là phải huy động nội lực của bản thân (động cơ, ý chí, …), càng phát huy cao bao nhiêu thì việc tái tạo lại càng diễn ra tốt bấy nhiêu Do đó HĐ học làm thay đổi chính người học

Theo Trần Bá Hoành (2006), HĐHT là một chuỗi hành động và thao tác trí tuệ hoặc cơ bắp hướng tới mục tiêu xác định Mục tiêu đó có thể là hình thành một kiến thức mới, một kỹ năng mới; hay củng cố hoàn thiện kiến thức; có thể là xây dựng một thái độ, một giá trị, góp phần rèn luyện kỹ năng tư duy, NL xử lí tình huống có vấn đề [20]

b Bản chất của hoạt động học tập

Theo Đỗ Văn Thông (2001), bản chất của HĐHT là hoạt động chiếm lĩnh tri

thức và những kỹ năng, kỹ xảo thông qua sự tái tạo của cá nhân người học

HĐHT là HĐ hướng vào thay đổi chính mình Thông thường các HĐ khác hướng vào làm thay đổi đối tượng nhưng HĐHT không làm thay đổi đối tượng mà làm thay đổi chính chủ thể của HĐHT HĐHT được điều khiển một cách có ý thức nhằm tiếp thu tri thức, kỹ năng, kỹ xảo

HĐHT không chỉ hướng HS vào việc lĩnh hội những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, mà còn hướng đến việc lĩnh hội phương pháp dành tri thức đó Nó là công cụ không thể thiếu để đạt mục đích của HĐHT [28]

c Các dạng hoạt động học tập

Theo Trần Bá Hoành (2006), có nhiều dạng HĐHT khác nhau, từ trình độ thấp đến trình độ cao tùy theo NL tư duy của người học như: tìm lời giải cho một câu hỏi; điền từ, điền bảng, điền tranh câm; lập bảng, biểu, đồ thị, sơ đồ, bản đồ (đọc, vẽ, phân tích); làm TN: đề xuất giả thuyết, bố trí TN, phân tích nguyên nhân, thông báo kết quả; thảo luận, tranh cãi về một chủ đề nêu ra; giải bài toán nhận thức, bài tập tình huống; nghiên cứu ca điển hình: điều tra thực trạng, đề xuất giải pháp cải thiện thực trạng, thực nghiệm giải pháp mới; bài tập lớn, đề án, luận văn, luận án [20]

Theo Hoàng Thị Thanh Hoài (2016), các HĐHT thể hiện trong SGK môn Sinh học cấp THPT của Tổ chức Tú tài Quốc tế, tạo cơ hội hình thành quan điểm, nhân cách và phẩm chất của người học cụ thể là:

- HĐ làm việc với dữ liệu: Có ưu thế trong việc bồi dưỡng NL xử lý dữ liệu từ các TN, NL sử dụng thông tin và công nghệ truyền thông cho HS đồng thời cung cấp thêm cho HS những thông tin mở rộng kiến thức

- HĐ tái khám phá Sinh học: Có ưu thế trong việc bồi dưỡng NL tự lĩnh hội và tổng hợp kiến thức thông qua HĐ học qua “làm và nhìn thấy” Từ đó phát triển kỹ năng thực hành cho HS

- HĐ nghiên cứu Sinh học: Có ưu thế trong việc bồi dưỡng NL chuyên môn và

NCKH cho HS thông qua việc tự trải nghiệm sáng tạo như: tự đưa ra ý kiến, quan điểm của mình về vấn đề nghiên cứu, tự tiến hành thiết kế, xây dựng các bước TN

để chứng minh cho quan điểm của mình Từ đó, phát triển những kỹ năng thiết kế các TN Sinh học, NL dự đoán và xây dựng mô hình TN

- HĐ tư duy khoa học: có ưu thế trong việc bồi dưỡng NL tư duy và quan điểm vận dụng đúng đắn của tri thức khoa học Sinh học gắn liền với công nghệ Sinh học và đạo đức Sinh học vào phát triển kinh tế, xã hội

- Những câu hỏi dựa vào dữ liệu: có ưu thế trong việc bồi dưỡng NL vận dụng

kiến thức đã lĩnh hội được vào giải quyết vấn đề nảy sinh trong cuộc sống

Có thể nói cách cấu trúc hóa nội dung các bài học và thiết kế các HĐHT trong SGK môn Sinh học cấp THPT của Tổ chức Tú tài Quốc tế giúp cho HS có cơ hội hình thành và phát triển được các NL chuyên biệt và NL chung để có thể hòa nhập với các cộng đồng, thích ứng được với sự đa dạng và toàn cầu về văn hóa [21,tr.1432-1438]

d Các dạng hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học trong dạy học Sinh học

Có nhiều dạng HĐHT theo định hướng phát triển NL NCKH trong dạy học Sinh học Tuy nhiên, trong luận văn này, chúng tôi đề cập đến 2 dạng HĐHT phát triển NL NCKH: dạng HĐ giải bài tập phát triển NL NCKH và dạng HĐ THTN phát triển NL NCKH

- Hoạt động giải bài tập phát triển năng lực nghiên cứu khoa học

Bài tập là một nhiệm vụ mà người giải cần phải thực hiện Trong bài tập chứa các dữ kiện và yêu cầu cần tìm [20]

Bài tập phát triển NL là dạng bài tập tiếp cận NL, trọng tâm không phải là các thành phần kiến thức hay kỹ năng riêng lẻ mà là sự vận dụng có phối hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ trong bối cảnh thực, theo các tình huống cuộc sống của HS, theo thử thách trong cuộc sống Nội dung bài tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn [5],[10]

Bài tập phát triển NL NCKH trong dạy học Sinh học là dạng bài tập phát triển

NL nhằm rèn luyện cho HS NL NCKH bao gồm: NL quan sát các hiện tượng trong thực tiễn hay trong học tập để xác lập vấn đề nghiên cứu; NL thu thập và xử lý các thông tin liên quan thông qua nghiên cứu tài liệu, thực nghiệm; NL đưa ra tiên đoán,

đề xuất giả thuyết khoa học; NL xác định các biến (biến độc lập, biến phụ thuộc, biến kiểm soát) và xác định nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng; NL thiết kế TN; thực hiện TN; quan sát, thu thập và phân tích dữ liệu; giải thích kết quả TN và rút ra kết luận; NL viết báo cáo khoa học [18, tr.1560-1568]

Như vậy, HĐ giải bài tập phát triển NL NCKH trong dạy học SH là dạng HĐHT nhằm rèn luyện và phát triển cho HS NL NCKH bao gồm: NL quan sát các hiện tượng trong thực tiễn hay trong học tập để xác lập vấn đề nghiên cứu; NL thu thập và xử lý các thông tin liên quan thông qua nghiên cứu tài liệu, thực nghiệm;

NL đưa ra tiên đoán, đề xuất giả thuyết khoa học; NL xác định các biến (biến độc