v
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
PHẠM THỊ KIM NGÂN
Ph¸t triÓn n¨ng lùc t×m tßi nghiªn cøu khoa häc
CHO häc sinh Trung häc phæ th«ng
th«ng qua d¹y häc Hãa häc
Chuyên ngành: LL&PPDH bộ môn Hoá học
Mã số: 9140111
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
HÀ NỘI – 2018
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
1.TS. CAO THỊ THẶNG
2. PGS.TS. LÊ THỊ HỒNG HẢI
Phản biện 1: PGS.TS Cao Cự Giác
Phản biện 2: PGS.TS Phùng Quốc Việt
Phản biện 3:PGS.TS Vũ Quốc Trung
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi …..giờ … ngày … tháng… năm 2018
học của Học sinh Trung học phổ thông”, Tạp chí Hóa học và ứng dụng, số
chuyên đề nghiên cứu khoa học, số 1/2016, tr.8-13.
Cao Thị Thặng, Phạm Thị Kim Ngân (2016), “Một số đề xuất bước đầu
về phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học
phổ thông thông qua dạy học Hóa học ở trường phổ thông’’, Tạp chí Khoa
học Giáo dục, số 127, tháng 4-2016 tr 13-15.
Cao Thị Thặng, Phạm Thị Kim Ngân (2017), “Xây dựng bộ công cụ đánh
giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông
trong môn Hoá học’’, Kỉ yếu hội thảo khoa học quốc tế chuyên ngành Phát
triển năng lực sư phạm đội ngũ giáo viên Khoa học tự nhiên đáp ứng yêu
cầu đổi mới giáo dục phổ thông, tháng 12/2017, tr 207-218.
Phạm Thị Kim Ngân, Cao Thị Thặng (2017), “Thiết kế và hướng dẫn học
sinh nghiên cứu khoa học nhằm phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa
học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học Hoá học’’, Kỉ yếu hội
thảo khoa học quốc tế chuyên ngành Phát triển năng lực sư phạm đội ngũ
giáo viên Khoa học tự nhiên đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông,
tháng 12/2017, tr 381-392.
1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Phát triển năng lực (NL) cho học sinh (HS) là mục tiêu quan trọng của Giáo dục phổ
thông trên thế giới hiện nay. Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) với phương châm dạy học
hướng vào người học đã và đang triển khai ở Việt Nam. Nghị quyết số 29 của Trung ương
Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo [1] nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới
mạnh mẽ phương pháp (PP) dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động,
sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một
chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để
Đối với HS THPT thì NL NCKH ở mức độ chưa cao như NL NCKH của các nhà
khoa học, nhà sáng chế,… mà chủ yếu ở mức độ tìm tòi (TT) NCKH.
Thực trạng đổi mới dạy học hóa học phổ thông cho thấy: hầu hết các GV hóa học
2
trường THPT còn gặp khó khăn trong việc phát triển NL TT NCKH cho HS. Năng lực TT
NCKH của đa số HS hiện nay còn rất hạn chế.
Do đó đề tài nghiên cứu “Phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học
sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học hóa học” là một vấn đề cấp thiết về lí luận và
thực tiễn, đáp ứng yêu cầu đổi mới của giáo dục hiện nay.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu làm rõ biểu hiện của NL TT NCKH, thiết kế bộ công cụ đánh giá và đề
xuất một số biện pháp nhằm phát triển NL TT NCKH cho HS THPT trong dạy học hóa học,
góp phần thực hiện đổi mới dạy học hóa học theo định hương phát triển NL người học, nâng
cao chất lượng dạy học hóa học nói riêng và chất lượng dạy học ở trường THPT nói chung.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên
cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hóa học
- Lịch sử vấn đề phát triển NL TT NCKH trên thế giới và Việt Nam.
- Khái niệm NL và NL TT NCKH.
- Một số PPDH tích cực có thể áp dụng để phát triển NL TT NCKH cho HS THPT: PP
“Bàn tay nặn bột” (BTNB) và PP dạy học dự án DHDA, nghiên cứu PP hướng dẫn HS NCKH.
- Vấn đề đánh giá NL của HS THPT.
- Thực trạng phát triển NL TT NCKH cho HS THPT ở Việt Nam.
3.2. Nghiên cứu đề xuất một số biện pháp phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu
khoa học cho học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hóa học
- Đề xuất khái niệm NL TT NCKH của HS THPT, cấu trúc NL TT NCKH, biểu hiện
của NL TT NCKH trong dạy học hóa học.
NCKH, NL TT NCKH.
7.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
+ Phương pháp điều tra: Khảo sát, điều tra thực trạng của việc phát triển NL TT
NCKH cho HS trong dạy học hóa học.
+ Phương pháp chuyên gia: Trao đổi với chuyên gia để xin ý kiến về các biện pháp
phát triển NL TT NCKH cho HS trong dạy học hóa học.
+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành TNSP nhằm kiểm chứng tính khả
thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất.
7.3. Phương pháp thống kê toán học:
Thiết kế, đo lường thu thập dữ liệu, phân tích dữ liệu TN.
8. Những đóng góp mới của luận án
8.1. Hệ thống hóa và làm rõ các cơ sở lí luận có liên quan đến năng lực tìm tòi
nghiên cứu khoa học cũng như thực trạng, sự cần thiết phải phát triển năng lực tìm tòi
nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học hóa học
8.2. Đề xuất mới
- Khái niệm NL TT NCKH của HS THPT, cấu trúc NL TT NCKH, biểu hiện của NL
TT NCKH trong dạy học hóa học. Từ đó thiết kế bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH của HS
THPT trong dạy học hóa học.
- Ba biện pháp phát triển NL TT NCKH cho HS THPT trong dạy học hoá học, bao gồm:
+ Biện pháp 1: Vận dụng PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho
HS THPT.
+ Biện pháp 2: Vận dụng PP BTNB theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho
HS THPT.
+ Biện pháp 3: Phát triển NL TT NCKH cho HS THPT thông qua tổ chức cho HS
TT NCKH.
9. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 3 phần: Mở đầu, nội dung chính và kết luận kiến nghị. Trong phần nội dung
chính được chia thành 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu
khoa học cho học sinh Trung học phổ thông.
1.2. Năng lực và năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
1.2.1. Quan điểm về năng lực, năng lực của học sinh Trung học phổ thông
1.2.1.1. Năng lực
1.2.1.2. Năng lực của học sinh Trung học phổ thông
1.2.1.3. Một số năng lực cơ bản cần phát triển cho học sinh Trung học phổ thông
1.2.2. Quan điểm về năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
1.2.2.1. Nghiên cứu khoa học và tìm tòi nghiên cứu khoa học
1.2.2.2. Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
a. Năng lực khoa học
b. Năng lực nghiên cứu khoa học và năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
Đối với trường THPT thì việc phát triển NL TT NCKH cho HS vừa là mục tiêu vừa
là phương tiện để nâng cao chất lượng dạy học các môn KHTN nói chung và môn Hóa học
nói riêng.
1.3. Một số phương pháp dạy học tích cực có thể sử dụng để phát triển năng lực tìm tòi
nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông
1.3.1. Cơ sở khoa học của các phương pháp dạy học tích cực
1.3.1.1. Thuyết hành vi
Theo thuyết hành vi, quá trình học tập được hiểu là quá trình thay đổi hành vi với cơ
chế học tập kích thích và phản ứng. Trong dạy học hóa học, GV có thể vận dụng giúp HS
5
rèn kỹ năng thí nghiệm thực hành, kỹ năng tự học, tự nghiên cứu, … Các PP, quan điểm dạy
học vận dụng lí thuyết này được đặc biệt quan tâm và vận dụng một cách rộng rãi là: Dạy
học nêu và giải quyết vấn đề, dạy học theo nhóm, dạy học bằng câu hỏi, dạy học định hướng
hoạt động, dạy học theo PP nghiên cứu, dạy học khám phá,…
1.3.1.2. Thuyết nhận thức
Lí thuyết nhận thức xác định cấu trúc nhận thức của con người không phải là bẩm
sinh đã có mà được hình thành qua học tập, kinh nghiệm, trải nghiệm và thực tiễn. Các PP,
1.4.3.3. Phiếu đánh giá sản phẩm quá trình học tập nghiên cứu
1.4.3.4. Đề kiểm tra đánh giá năng lực
1.5. Thực trạng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung
học phổ thông ở Việt Nam
1.5.1. Chương trình và sách giáo khoa Hóa học Trung học phổ thông hiện hành với vấn
6
đề phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
- Mục tiêu: Giúp HS đạt được hệ thống kiến thức hóa phổ thông, cơ bản, hiện đại,
gồm: Rèn cho HS kỹ năng hóa học, kỹ năng khoa học. Đồng thời giúp HS có ý thức trách
nhiệm với gia đình, cộng đồng, xã hội, bảo vệ môi trường sống.
- Nội dung: Nội dung chương trình, SGK hóa học phổ thông lớp 10,11,12 gồm
những vấn đề phổ thông cơ bản tương đối hoàn thiện về hóa học đại cương, hóa vô cơ, hóa
hữu cơ.
- Phương pháp dạy học: PPDH môn Hóa học THPT coi trọng thực hành thí nghiệm
và phát triển tư duy hóa học.
- Đánh giá: Câu hỏi và bài tập ít chú trọng đến đánh giá NL của HS. Đặc biệt chưa
đề cập tới việc đánh giá NL TT NCKH của HS.
Tóm lại: Chương trình môn Hóa học THPT hiện hành đã có đề cập đến phát triển NL
cho HS. Tuy nhiên mục tiêu nội dung cũng như PP đánh giá chủ yếu chú trọng đến kiến
thức, kỹ năng và thái độ HS. Do đó nghiên cứu nội dung, đổi mới PPDH trong dạy học hóa
học theo định hướng phát triển NL chung cho HS và NL TT NCKH cho HS là một vấn đề
cần thiết và cấp bách.
1.5.2. Cuộc thi Khoa học kỹ thuật của học sinh Trung học
Cuộc thi Khoa học kỹ thuật đã trực tiếp góp phần phát triển NL TT NCKH cho HS
cũng như GV. Tuy nhiên chỉ một bộ phận nhỏ GV và HS tham gia vào hoạt động này, việc
phát triển NL TT NCKH cho đại đa số HS thông qua môn KHTN là rất ít đặc biệt là môn
Hóa học là chưa có.
phát triển NL TT NCKH trên thế giới và ở Việt Nam:
Đã hệ thống hóa làm sáng tỏ một số khái niệm, thuật ngữ, PP có liên quan đến việc
phát triển NL TT NCKH cho HS THPT cũng như vấn đề đánh giá NL của HS. Đã làm rõ
bản chất, quy trình dạy học của PP BTNB, PP DHDA, hướng dẫn HS NCKH, vận dụng
phát triển NL TT NCKH cho HS THPT.
NL TT NCKH đã được nhiều nước phát triển cho đối tượng là giảng viên đại học,
cho SV đại học. HS phổ thông của nhiều nước đặc biệt là các nước Âu – Mỹ được rèn kỹ
năng tiến trình khoa học – kỹ năng NCKH trong dạy học các môn KHTN và môn Hóa học.
Thông qua cuộc thi KHKT được tổ chức ở Mỹ và một số nước NL NCKH của HS được
phát triển ở mức cao hơn.
Ở Việt Nam, vấn đề NCKH nói chung và NCKH giáo dục cũng đã và đang đặt ra cho
các giảng viên đại học, các cán bộ nghiên cứu trẻ và SV. Một số nhỏ HS Trung học từ lớp 9
đến lớp 12 được khuyến khích tham gia cuộc thi KHKT các cấp. Vấn đề đổi mới dạy học
theo định hướng phát triển NL chung và NL chuyên biệt cho HS có liên quan chặt chẽ với
NL TT NCKH đã và đang được đặt ra trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể,
chương trình môn KHTN ở Trung học cơ sở và chương trình môn Hóa học ở THPT.
Kết quả phân tích chương trình và SGK hóa học hiện hành kết hợp với điều tra thực
trạng đổi mới PPDH theo hướng phát triển NL HS cho thông qua dạy học hóa học cho thấy:
Việc phát triển NL nói chung và NL TT NCKH cho HS còn chưa được quan tâm đầy đủ
nên NL TT NCKH của HS còn rất hạn chế nên việc nghiên cứu phát triển NL TT NCKH
cho HS thông qua dạy học hóa học là cấp thiết đáp ứng yêu cầu lí luận và thực tiễn đang đặt
ra.
Cơ sở lí luận và thực tiễn đã nêu ra là căn cứ khoa học để đề xuất khái niệm, cấu trúc NL
TT NCKH cũng như đề xuất các biện pháp, quy trình để phát triển NL này cho HS THPT trong
dạy học hóa học ở chương 2.
Chương 2
MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TÒI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
2.1. Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông
ràng, có thể kiểm chứng được; PATN khả thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho
CHNC; Tiến hành có hiệu quả theo PATN TTNC đã đề ra. Thu thập được thông tin, xử lí
thông tin một cách khoa học; Rút ra kết luận: “cái mới” tìm được trên cơ sở các bằng chứng
khoa học.
* Năng lực viết báo cáo và trình bày kết quả nghiên cứu: Viết được báo cáo ngắn
gọn, cấu trúc logic theo ngôn ngữ khoa học; Trình bày kết quả nghiên cứu làm nổi bật cái
mới, đóng góp của đề tài.
2.1.3. Biểu hiện của năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh trong dạy
học hóa học
Biểu hiện của NL TT NCKH của HS thông qua học tập môn KHTN nói chung và môn
Hóa học nói riêng được thể hiện thông qua việc thực hiện có kết quả hoạt động học tập
nghiên cứu theo quy trình NCKH, cụ thể là:
1. Xác định được chủ đề TTNC: Có tính thiết thực, thực tiễn, khả thi.
2. Xác định được CHNC: Thể hiện rõ định hướng và có thể TTNC được.
3. Đề xuất được GTNC/dự đoán: Rõ ràng, có thể kiểm chứng được, phù hợp với CHNC.
4. Thiết kế được PATN TTNC khả thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho CHNC
5. Tiến hành PATN TTNC đã đề ra, kiểm chứng giả thuyết rút ra kết luận.
6. Viết được báo cáo với nội dung đầy đủ và khoa học.
7. Trình bày kết quả TTNC theo ngôn ngữ khoa học.
2.2. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
2.2.1. Tiêu chí và mức dộ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
9
Bảng 2.1. Tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
STT
1
CHNC hoặc không thể
kiểm chứng bằng thực
nghiệm.
Đề xuất
Đề xuất được GTNC
GTNC
chưa rõ ràng, chưa
phù hợp CHNC,
không thể kiểm chứng
được.
Thiết kế
Thiết kế được PATN
PATN
TTNC nhưng không
TTNC
thể dùng kiểm chứng
giả thuyết và không
trả lời cho CHNC.
Tiến hành Tiến hành PATN
PATN
TTNC đã đề ra không
TTNC kiểm thành thạo, một số thí
chứng giả nghiệm không thành
thuyết và
công và rút ra kết luận
rút ra kết
chưa đầy đủ.
luận.
Mức độ phát triển NL TT NCKH của HS
Đề xuất được GTNC/
dự đoán: Rõ ràng,
phù hợp với CHNC,
có thể kiểm chứng
được.
Thiết kế được một số Thiết kế được một
Thiết kế được đầy đủ
PATN TTNC nhứng
số PATN TTNC và PATN TTNC và có
khó có thể dùng kiểm có thể dùng kiểm
thể dùng kiểm chứng
chứng giả thuyết và trả chứng giả thuyết và giả thuyết và trả lời
lời cho CHNC.
trả lời cho CHNC.
cho CHNC.
Tiến hành PATN
Tiến hành PATN
Tiến hành PATN
TTNC đã đề ra tương TTNC đã đề ra khá TTNC đã đề ra thành
đối thành thạo, thí
thành thạo, thí
thạo, đúng kỹ thuật,
nghiệm thành công an nghiệm thành công
thí nghiệm thành công
toàn kiểm chứng
an toàn kiểm chứng an toàn, rút ra kết luận
được một số GTNC và được GTNC và rút
khoa học và kiểm
rút ra kết luận chưa
ra kết luận khoa học. chứng được GTNC.
khoa học.
quan, sinh động.
trực quan, sinh động.
đối trực quan, sinh
học. Hình thức trình
động.
bày trực quan, sinh
động.
10
Trong 7 tiêu chí và 4 mức độ tương ứng trên, tiêu chí 1 “Xác định chủ đề TTNC” là
tiêu chí tương đối cao so với NL của đại đa số HS phổ thông. Do đối tượng HS THPT chưa
có khả năng tự đề xuất nên thông thường GV chủ động đề xuất giúp HS. Vì vậy tác giả chưa
đưa tiêu chí 1 vào bộ công cụ đánh giá đã đề xuất.
2.2.2. Cơ sở khoa học để thiết kế công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
2.2.3. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
a. Mục đích
Bộ công cụ dùng để đánh giá định lượng NL TT NCKH của HS thông qua các hoạt
động học tập TTNC của HS. Một số công cụ dùng cho GV, cán bộ quản lí như bảng kiểm
quan sát NL, phiếu hỏi GV, đề kiểm tra đánh giá NL, công cụ dùng cho HS tự đánh giá hoặc
đánh giá đồng đẳng như phiếu hỏi HS hoặc công cụ dùng cho cả HS, GV và cán bộ quản lí
như phiếu đánh giá sản phẩm TTNC.
b. Yêu cầu
Bộ công cụ phải thể hiện rõ chủ thể đánh giá, đối tượng được đánh giá và có tiêu chí cụ thể,
mức độ và điểm số rõ ràng để có thể đánh giá khách quan và định lượng NL TT NCKH của HS.
c. Quy trình thiết kế
Bước 1: Xác định đối tượng, thời điểm, mục tiêu đánh giá
Tốt
Tiêu chí của
năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học
Mức độ đánh giá
Yếu
TB
Khá
Xác định câu hỏi nghiên cứu: Thể hiện rõ định hướng và
có thể tìm tòi nghiên cứu được.
Đề xuất giả thuyết nghiên cứu: Rõ ràng, có thể kiểm
chứng được, phù hợp với câu hỏi nghiên cứu.
Thiết kế phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu khả
thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho câu hỏi nghiên
cứu.
Tiến hành phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu đã
đề ra, kiểm chứng giả thuyết rút ra kết luận.
Viết báo cáo đầy đủ nội dung, khoa học.
Trình bày kết quả tìm tòi nghiên cứu theo ngôn ngữ khoa
học.
Đánh giá chung
- Phiếu hỏi học sinh:
PHIẾU HỌC SINH TỰ ĐÁNH GIÁ
NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Tốt
Tốt
Ghi
chú
Xác định câu hỏi nghiên cứu: Thể hiện rõ định hướng
và có thể tìm tòi nghiên cứu được.
Đề xuất giả thuyết nghiên cứu: Rõ ràng, có thể kiểm
chứng được, phù hợp với câu hỏi nghiên cứu.
Thiết kế phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu
khả thi để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho câu hỏi
nghiên cứu.
Tiến hành phương án thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu
đã đề ra, kiểm chứng giả thuyết rút ra kết luận.
Viết báo cáo đầy đủ nội dung, khoa học.
Trình bày kết quả tìm tòi nghiên cứu theo ngôn ngữ
khoa học.
Đánh giá chung
(3) Phiếu đánh giá sản phẩm tìm tòi nghiên cứu
- Phiếu đánh giá sản phẩm dự án:
PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM DỰ ÁN
(Dành cho GV hoặc HS)
Nhóm học sinh: ........ Lớp: ...................................................................
Tên dự án: ............................................................................................
Giáo viên hoặc học sinh đánh giá: ...........................................................
Bảng 2.5. Phiếu đánh giá sản phẩm dự án
TT
1
Thiết kế phương
án thực nghiệm
tìm tòi nghiên
cứu dự án
Tiến hành
Điểm
Điểm
Tối đa
10
10
10
10
10
13
phương án thực
nghiệm tìm tòi
nghiên cứu dự
án
5
6
Viết báo cáo dự
án
Mức độ đánh giá:
Loại Tốt: 90-100 điểm
Loại Khá: 70-89 điểm
Loại TB: 50-69 điểm
Loại Yếu: dưới 50 điểm
- Phiếu đánh giá đề tài nghiên cứu khoa học
PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
(Dành cho GV hoặc HS)
Nhóm: ........ Lớp: ...................................................................................
Tên đề tài nghiên cứu: ............................................................................
Giáo viên hoặc học sinh đánh giá: ..................................................................
Bảng 2.6. Phiếu đánh giá đề tài nghiên cứu khoa học
STT
1
2
3
4
5
Tiêu chí
Xác định câu
hỏi nghiên
cứu đề tài
Đề xuất giả
- Cấu trúc báo cáo: rõ ràng, khoa học, logic.
Điểm
Điểm
tối đa
10
10
10
10
10
10
10
14
cáo đề tài
6
Trình bày kết
quả đề tài
Tổng điểm:
- Có áp phích (poster) hoặc tranh vẽ, sơ đồ tư duy, clip,
powerpoint,..
- Sự bố trí logic của sản phẩm và tài liệu.
- Sự rõ ràng của các đồ thị và chú thích.
năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông
2.3.1.1. Phương pháp dạy học dự án và khả năng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu
khoa học của học sinh
Giữa quy trình học theo dự án và quy trình TT NCKH của HS có những điểm tương
đồng. Có thể vận dụng DHDA theo quy trình TT NCKH sẽ là PP hiệu quả có thể phát triển
NL TT NCKH cho HS.
2.3.1.2. Quy trình thực hiện dạy học dự án theo hướng phát triển năng lực tìm tòi nghiên
cứu khoa học cho học sinh
Bước 1: Lập kế hoạch dự án
1. Xác định chủ đề dự án – xác định chủ đề nghiên cứu
- Chọn chủ đề lớn: HS tự đề xuất chủ đề dự án hoặc theo gợi ý của giáo viên liên quan
đến nội dung học tập.
- Nhóm HS phát triển các chủ đề nhỏ theo kỹ thuật sơ đồ tư duy, KWL hoặc 5W1H.
HS thảo luận và lựa chọn tiểu chủ đề theo sơ thích và NL: HS đưa ra tên dự án của
nhóm (tiểu chủ đề).
- Phát triển ý tưởng của chủ đề nhỏ: Sử dụng kỹ thuật sơ đồ tư duy, 5W1H.
2. Đề xuất câu hỏi nghiên cứu dự án
- Xác định vấn đề đã biết và vấn đề cần nghiên cứu, vấn đề sẽ học được theo kĩ thuật KWL.
- Đề xuất CHNC, thảo luận và hoàn thiện câu hỏi nghiên cứu.
15
3. Lập kế hoạch thực hiện dự án – lập kế hoạch nghiên cứu
- Đề xuất GTNC: Dự kiến câu trả lời cho các CHNC. Chọn giả thuyết có thể kiểm
chứng được.
- Đề xuất PATN TTNC để kiểm chứng giả thuyết và trả lời cho CHNC.
+ Trách nhiệm của các thành viên: Nhóm trưởng, thư ký, các thành viên.
+ Xác định mục tiêu dự án.
+ Đề xuất có lập luận: Tên thí nghiệm, nội dung điều tra, phỏng vấn.
- Đánh giá NL TT NCKH, thu thập dữ liệu thô:
+ GV hoàn thiện phiếu hỏi, bảng kiểm quan sát, đánh giá hồ sơ dự án của mỗi nhóm.
+ HS trả lời phiếu hỏi, làm bài kiểm tra hóa học về nội dung tương ứng.
+ Tổng hợp kết quả bài kiểm tra, phiếu đánh giá, bảng kiểm, quy điểm trung bình.
+ Phân tích dữ liệu theo PP thống kê toán học.
16
+ Thảo luận kết quả rút ra kết luận.
2.3.1.3. Thiết kế kế hoạch bài học dạy học dự án theo định hướng phát triển năng lực
tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh
a. Yêu cầu kế hoạch bài học dạy học dự án theo định hướng phát triển năng lực tìm tòi
nghiên cứu khoa học cho học sinh
b. Quy trình thiết kế kế hoạch bài học dạy học dự án theo định hướng phát triển năng
lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh
c. Lựa chọn nội dung dạy học dự án
2.3.1.4. Kế hoạch bài học minh họa
Dự án 1: Oxi - Lưu huỳnh và hợp chất (Hóa học 10), kí hiệu KHBH: TN4.
Dự án 2: Công nghiệp silicat (Hóa học 11), kí hiệu KHBH: TN7.
2.3.2. Biện pháp 2: Vận dụng phương pháp “Bàn tay nặn bột” theo định hướng phát triển
năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông
2.3.2.1. Phương pháp “Bàn tay nặn bột” và khả năng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu
khoa học cho học sinh
Dạy học hóa học dựa trên tìm tòi nghiên cứu là một phương pháp dạy và học môn
khoa học tự nhiên xuất phát từ sự hiểu biết về cách thức học tập của HS, bản chất của
NCKH hóa học và sự xác định các kiến thức cũng như kỹ năng về Hóa học mà HS cần nắm
vững. Các pha trong dạy học theo phương pháp BTNB có nhiều điểm tương đồng với quá
trình NCKH của các nhà khoa học và TT NCKH của HS.
2.3.2.2. Quy trình thực hiện phương pháp “Bàn tay nặn bột” theo hướng phát triển năng
- Đánh giá NL TT NCKH của HS.
2.3.2.3. Thiết kế kế hoạch bài học theo phương pháp “Bàn tay nặn bột” nhằm phát triển
năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh
a. Yêu cầu kế hoạch bài học theo phương pháp “Bàn tay nặn bột” nhằm phát triển
năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh
b. Quy trình thiết kế kế hoạch bài học theo phương pháp “Bàn tay nặn bột” nhằm phát
triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh
c. Lựa chọn nội dung dạy học theo phương pháp “Bàn tay nặn bột”
2.3.2.4. Kế hoạch bài học minh họa
Chủ đề 1: Tính chất hóa học của amoniac (Kí hiệu KHBH TN5).
Chủ đề 2: Tính chất hóa học của axit nitric (Kí hiệu KHBH TN6).
Chủ đề 3: Tính chất hóa học của phenol (Kí hiệu KHBH TN8).
2.3.3. Biện pháp 3: Phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh thông
qua tổ chức cho học sinh tìm tòi nghiên cứu khoa học
2.3.3.1. Tổ chức cho học sinh tìm tòi nghiên cứu khoa học và khả năng phát triển năng lực
tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh
HS tham gia trực tiếp nghiên cứu một chủ đề cụ thể theo quy trình tìm tòi nghiên cứu sẽ
có tác dụng tốt đối với phát triển NL TT NCKH của HS. Kết quả nghiên cứu tìm tòi một đề tài
nhỏ thường tạo ra sản phẩm hữu ích cho HS và cho cộng đồng.
2.3.3.2. Quy trình tổ chức cho học sinh tìm tòi nghiên cứu khoa học
Bước 1: Định hướng tìm tòi nghiên cứu và xác định sơ bộ tên đề tài nghiên cứu
- GV đưa ra định hướng TTNC cho HS.
- HS thảo luận hình thành ý tưởng TTNC và xác định tên đề tài nghiên cứu.
Bước 2: Nêu câu hỏi nghiên cứu, giả thuyết nghiên cứu và chính xác hóa tên đề
tài nghiên cứu
- Nêu một số kết quả nghiên cứu đã có có liên quan: HS nghiên cứu tổng quan.
- Đề xuất câu hỏi nghiên cứu: HS đề xuất CHNC cho vấn đề nghiên cứu.
- Xây dựng giả thuyết nghiên cứu cho vấn đề nghiên cứu.
Bước 3: Lập kế hoạch tìm tòi nghiên cứu
- Thu thập thông tin có liên quan: nghiên cứu tổng quan.
Chủ đề 2. Điều chế thuốc trừ sâu sinh học (Kí hiệu KHBH TN2).
Chủ đề 3. Làm nến thơm từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên (Kí hiệu KHBH TN3).
Tiểu kết chương 2
Dựa trên cơ sở khoa học của lí luận và thực tiễn đã nghiên cứu và điều tra ở chương
1, chương 2 đã đề xuất nội dung phát triển NL TT NCKH cho HS gồm:
Khái niệm NL TT NCKH, cấu trúc NL TT NCKH gồm 3 NL thành phần (NL lập kế
hoạch NC, NL thực hiện kế hoạch TTNC, NL viết báo cáo và trình bày kết quả), 7 biểu hiện
của NL TT NCKH trong dạy học hóa học và bảng 7 tiêu chí và 4 mức độ đánh giá NL TT
NCKH. Từ đó đã thiết kế bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH của HS THPT trong dạy học
hóa học bao gồm: đề kiểm tra đánh giá NL TT NCKH kèm hướng dẫn chấm, bảng kiểm
quan sát; phiếu hỏi GV; phiếu hỏi HS; phiếu đánh giá sản phẩm TTNC (phiếu đánh giá sản
phẩm DA và phiếu đánh giá đề tài NCKH).
Ba biện pháp phát triển NL TT NCKH cho HS THPT trong dạy học hoá học đã được
nghiên cứu đề xuất gồm:
+ Biện pháp 1: Vận dụng PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho
HS THPT.
+ Biện pháp 2: Vận dụng PP BTNB theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho
HS THPT.
+ Biện pháp 3: Phát triển NL TT NCKH cho HS THPT thông qua tổ chức cho HS
TT NCKH.
Mỗi một biện pháp nêu trên, dựa vào bản chất khoa học của PP BTNB, PP DHDA và
quy trình NCKH, đã đề xuất quy trình dạy học, quy trình thiết kế và giới thiệu 8 KHBH (kể
cả ở phụ lục) minh họa cụ thể theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS.
Bộ công cụ đánh giá đã xây dựng sẽ được sử dụng để đánh giá kết quả TNSP 7 KHBH
đã thiết kế ở một số trường THPT.
Chương 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiêm
̣ vu ̣ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
HS lớp 10, lớp 11 đang học theo chương trình nâng cao. Đối tượng TN lựa chọn chủ yếu
tại các trường THPT là các lớp HS học môn Hóa học tương đối tốt, tại trường chuyên là các lớp
không chuyên Hóa học (chuyên Toán, Tin, Vật lý và Sinh Học).
3.2.3. Giáo viên thực nghiê ̣m
Ở mỗi trường TN, GV dạy TN là các GV có kiến thức, năng lực chuyên môn vững
vàng và tận tâm với nghề.
3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Thiết kế thực nghiệm
3.3.2. Thực nghiệm thăm dò (năm học 2014-2015)
TN thăm dò được tiến hành với 3 lớp TN và 3 lớp đối chứng (ĐC) ở 3 trường với 1 kế hoạch
bài học minh họa cho mỗi biện pháp.
3.3.3. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 (năm học 2015-2016)
Bảng 3.1. Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vòng 1
Trường
GV
HS
Lớp TN (Số HS)
THPT
Chuyên
Chu Văn
Phạm
Ngọc
Hiếu
TN
20
An
79
THPT
TâyTiền
Hải
Tô Thị
Trâm
THPT
Hermann
Gmeiner
Vũ Thị
Kim
Thoa
THPT
Chuyên
Vĩnh
Phúc
Nguyễ
n Đình
Hùng
TN
74
ĐC
78
TN
84
ĐC
89
TN
477
ĐC
485
25/12/2015
01/03/2016
10A2(40)
KHBH
Thời điểm
TN2
7/9/2015
TN3
28/12/2015
TN4
03/3/2016
10A(40)
KHBH
Thời điểm
TN2
10/9/2015
TN3
ĐC3
ĐC4
10A1(42)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10B (38)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10A2 (42)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10A2 (38)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10A4 (45)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
29/12/2015
Thời điểm
TN6
29/10/2015
TN7
26/12/2015
TN8
29/3/2016
11A4 (40)
KHBH
Thời điểm
TN6
28/10/2015
TN7
25/12/2015
TN8
31/3/2016
21/3/2016
11A1 (38)
KHBH
Thời điểm
ĐC6
24/10/2015
ĐC7
ĐC8
18/3/2016
11B (40)
KHBH
Thời điểm
ĐC6
245
237
240
TN3
TN4
TN7
TN8
ĐC7
ĐC8
3.3.4. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 (năm học 2016-2017)
Bảng 3.2. Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vòng 2
Trường
GV
THPT
Chuyên
Chu Văn
An
Phạm
Thị
Kim
Ngô
Tuyên
Số HS
TN
78
ĐC
80
TN
80
ĐC
84
TN
88
ĐC
88
TN
86
ĐC
84
TN
78
ĐC
76
Lớp TN(Số HS)
10A1(40)
KHBH Thời điểm
TN2
8/9/2016
TN2
7/9/2016
TN3
19/12/2016
TN4
01/3/2017
Lớp ĐC (Số HS)
10A2(40)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10D1(42)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10C2 (48)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10A1 (42)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
10A2 (38)
KHBH Thời điểm
KHBH Thời điểm
TN6
24/10/2016
TN7
15/12/2016
TN8
18/3/2017
11A1 (36)
KHBH Thời điểm
TN6
27/10/2016
TN7
20/12/2016
TN8
20/3/2017
Lớp ĐC (Số HS)
11B(40)
KHBH Thời điểm
ĐC6
25/10/2016
ĐC7
ĐC8
13/3/2017
11A1(42)
KHBH Thời điểm
ĐC6
26/10/2016
ĐC7
ĐC8
Phạm
Thị Lan
Tổng số HS
TN
87
ĐC
87
TN
497
10A2(43)
KHBH Thời điểm
TN2
8/9/2016
TN3
20/12/2016
TN4
03/3/2017
10A4 (42)
KHBH Thời điểm
ĐC2
ĐC3
ĐC4
254
252
Bước 3. Phân tích dữ liệu
a. Mô tả dữ liệu
b. So sánh dữ liệu
3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.2.1. Kết quả định tính
Hầu hết các tiết dạy TN đều nhận được những phản hồi tốt của giáo viên dạy TN, giáo
viên tham gia hội thảo, dự giờ và rút kinh nghiệm. Đa số các giáo viên đánh giá cao các biện
pháp phát triển NL TT NCKH thông qua dạy học ở các lớp TN. HS ở các lớp TN đã thể
hiện tốt một số biểu hiện của NL TT NCKH như: Đề xuất CHNC, GTNC, xây dựng PATN
TT, tiến hành TN TTNC và báo cáo kết quả TTNC dưới dạng các sản phẩm đa dạng và phong
phú. NL TT NCKH của HS lớp TN cao hơn hẳn so với HS lớp ĐC.
3.4.2.2. Kết quả định lượng
a. Kết quả đánh giá qua bảng kiểm quan sát nhóm học sinh của giáo viên sau tác động
Bảng 3.3. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng kết quả bảng kiểm quan sát
sau 2 vòng TNSP
Vòng 1
Vòng 2
Lớp 10
Lớp 11
Lớp 10
Lớp 11
Chênh lệch điểm TB
8,899
6,788
9,666
9,778
-19
-23
-29
P T-Test
Vòng 1
Lớp 10 ĐC
56,67%
20,00%
16,67%
6,66%
22
Lớp 11TN
5,71%
27,14%
47,14%
20,01%
Lớp 11 ĐC
55,71%
20%
19,05%
5,24%
Lớp 10TN
0,00%
20%
57,5%
22,5%
Lớp
10
ĐC
55,42%
19,58%
41.32%
11,25%
Lớp 10 ĐC
50,41%
29,25%
15,99%
4,35%
Vòng 1
Lớp 11TN
3,8%
34,88%
48,95%
12,37%
Lớp 11 ĐC
49,31%
27,92%
18,13%
4,64%
Lớp 10TN
1,64%
38,19%
44,62%
15,55%
Lớp 10 ĐC
49,40%
29,89%
16,34%
4,37%
Vòng 2
Lớp 11TN
74,90
81,48
100
Từ kết quả trên cho thấy sản phẩm dự án và sản phẩm NCKH của các nhóm nghiên cứu đều
được GV chấm đạt loại khá trở lên.
e. Kết quả đánh giá qua bài kiểm tra sau tác động
Bảng 3.7. Tổng hợp các tham số đặc trưng kết quả điểm kiểm tra sau 2 vòng TNSP
Vòng 1
Vòng 2
Lớp 10
Lớp 11
Lớp 10
Lớp 11
Chênh lệch điểm TB
1,8584
1,8945
2,3452
2,5720
-33
-34
-55
P T-Test
1,3253710
1,8638610
1,23172.10
3,74419.10-61
Chi-Square
5,67896.10-14 2,892345.10-16
2,2546.10-18 4,34756.10-16
ES