phát triển năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chương “chuyển hóa vật chất và năng lượng” sinh học 11
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (467.83 KB, 93 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ….
*****
HỌ VÀ TÊN
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC
SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ
NĂNG LƯỢNG” SINH HỌC 11
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Sinh học
Mã số: 8.14.01.11
ĐỀ CƯƠNG
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học:
i
Table of Contents
MỞ ĐẦU...............................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...............................................................................................1
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học......................................1
1.2. Xuất phát từ thực tế của việc dạy học thí nghiệm, thực hành trong các
trường trung học phổ thông...................................................................................1
1.3. Xuất phát từ nội dung Sinh học 11.................................................................2
2. Mục đích nghiên cứu.........................................................................................3
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu...................................................................3
4. Giả thuyết khoa học...........................................................................................3
5. Phạm vi nghiên cứu...........................................................................................3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................3
7. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................4
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.................................................................4
7.2. Phương pháp quan sát và điều tra...................................................................4
7.3. Phương pháp chuyên gia................................................................................4
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...............................................................4
7.5. Phương pháp thống kê tốn học:....................................................................5
8. Dự kiến đóng góp của đề tài..............................................................................5
9. Cấu trúc của đề tài.............................................................................................5
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài....................................................5
Chương 2: Phát triền năng lực thực hành thí nghiệm cho trong dạy học chương
chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11.................................................5
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.........................................................................5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA ĐỀ TÀI......................6
1.1
1.1.1.
Tổng quan những vấn đề nghiên cứu.......................................................6
Một số vấn đề nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực
hành trên thế giới...................................................................................................6
1
1.1.2.
Một số vấn đề nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực
hành tại Việt Nam..................................................................................................8
1.2
Cơ sở lí luận của đề tài............................................................................9
1.2.1
Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông. 9
1.2.2
Một số vấn đề về thực hành – thí nghiệm.......................................13
1.3
Cơ sở thực tiễn của đề tài......................................................................17
1.3.1
Mục tiêu điều tra.............................................................................17
1.3.2
Nội dung điều tra............................................................................18
1.3.3
Đối tượng điều tra...........................................................................18
1.3.4
Phương pháp điều tra......................................................................18
1.3.5
Kết quả điều tra...............................................................................18
CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO
HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ
NĂNG LƯỢNG - SINH HỌC 11.......................................................................27
2.1
Phân tích mục tiêu, yêu cầu cần đạt, nội dung chương trình sinh học 11. . .27
2.1.1
Mục tiêu...........................................................................................27
2.1.2
Nội dung và yêu cầu cần đạt.................................................................28
2.2
Phát triển năng lực thực hành – thí nghiệm cho học sinh trong dạy học
chương chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học 11........................................47
2.2.1
Nguyên tắc thiết kế quy trình tổ chức dạy học thực hành Sinh học
định hướng phát triển năng lực thực hành-thí nghiệm cho học sinh THPT........47
2.2.2
Quy trình thiết kế và sử dụng thí nghiệm thực hành để phát triển
năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học nội dung chuyển hóa
vật chất và năng lượng sinh học 11.....................................................................48
2.2.3
Quy trình thiết kế và sử dụng bài tập thực nghiệm để phát triển
năng lực thực hành-thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chương chuyển hóa
vật chất và năng lượng sinh học 11.....................................................................66
2.2.4
Thiết kế bộ công cụ đánh giá NLTH Sinh học hiệu quả.................69
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................72
3.1
Mục đích thực nghiệm...........................................................................72
2
3.2
Nội dung thực nghiệm...........................................................................72
3.2.1
Tài liệu sử dụng dạy học và các bài thực nghiệm sư phạm............72
3.2.2
Nội dung đo, công cụ đo và phương pháp đo.................................72
3.3
Phương pháp thực nghiệm.....................................................................72
3.3.1
Chọn trường, lớp và giáo viên dạy thực nghiệm............................72
3.3.2
Bố trí thực nghiệm..........................................................................73
3.4
Kết quả thực nghiệm..............................................................................73
3.4.1
Phân tích định lượng.......................................................................73
3.4.2
Phân tích định tính..........................................................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................79
3.1
Kết luận..................................................................................................79
3.2
Kiến nghị...............................................................................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................80
PHỤ LỤC 1.........................................................................................................83
PHỤ LỤC 2.........................................................................................................85
3
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học
Quan điểm “Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu” được đưa ra lần
đầu tiên trong Nghị quyết số 04-NQ/TW Hội nghị lần thứ tư BCHTW Đảng
(khoá VII) cho đến nay vẫn còn nguyên giá trị. Phát triển giáo dục - đào tạo luôn
được xem là nhân tố quan trọng, quyết định cho sự phát triển nền kinh tế đất
nước nhanh, mạnh và bền vững.
Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội: “Đổi mới chương trình, sách
giáo khoa giáo dục phổ thơng nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất
lượng và hiệu quả GDPT; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề
nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền
giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hồ đức, trí, thể,
mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh” [12]. Thực hiện các Nghị
quyết của Đảng [1], Quốc hội và Thủ tướng Chính phủ [14], “chương trình
GDPT 2018 được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực
của HS; tạo môi trường học tập và rèn luyện giúp HS phát triển hài hoà về thể
chất và tinh thần, trở thành người học tích cực, tự tin, biết vận dụng các phương
pháp học tập tích cực để hồn chỉnh các tri thức và kĩ năng nền tảng, có ý thức
lựa chọn nghề nghiệp và học tập suốt đời”.
Do đó, nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo nói chung, chất lượng
giảng dạy phổ thơng nói riêng là vấn đề mang tính cấp thiết, là giải pháp quan
trọng nhất để nền giáo dục ở nước ta trong giai đoạn đầu thế kỷ XXI có thể tiến
kịp với sự phát triển của khoa học trên thế giới, đáp ứng yêu cầu hội nhập kinh
tế quốc tế hiện nay.
1.2. Xuất phát từ thực tế của việc dạy học thí nghiệm, thực hành trong các
trường trung học phổ thông
Sinh học là khoa học thực nghiệm, vì vậy thực hành, thí nghiệm là
phương pháp dạy học then chốt và đặc trưng của môn học này. Năng lực tìm
1
hiểu thế giới sống được phát triển chủ yếu thông qua thực hành và thực nghiệm.
Do đó dạy và học thực hành đóng vai trị quan trọng trong việc thực hiện mục
tiêu giáo dục của bộ môn Sinh học. Tuy nhiên, đa số GV đều gặp khó khăn
trong việc giảng dạy các bài thực hành, thí nghiệm. Thực trạng dạy và học bộ
môn Sinh học trong nhiều trường phổ thông hiện nay chưa được giáo viên và
học sinh chú trọng đúng mức, đồng thời điều kiện về trang thiết bị, cơ sở vật
chất chưa được đáp ứng đầy đủ và chưa đảm bảo chất lượng để thực hiện đúng
yêu cầu dạy học của bộ môn nhất là đối với việc dạy học thực hành. Những thí
nghiệm phức tạp, tốn kém, mất nhiều thời gian cùng với năng lực sử dụng, khai
thác, tổ chức học sinh nhận thức thí nghiệm của GV còn hạn chế đã khiến cho
hiệu quả sử dụng thí nghiệm trong nhà trường phổ thơng hiện nay chưa cao. Mặt
khác, do ít có trong nội dung thi cử nên GV không thường xuyên quan tâm đến
việc tổ chức HS khai thác giá trị dạy học của các thí nghiệm. HS ít được tiến
hành thí nghiệm nên những kiến thức lí thuyết mà HS lĩnh hội được xa rời thực
tiễn, HS khó hình thành kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tư duy kĩ thuật từ đó dấn
đến năng lực thực hành của học sinh còn yếu.
1.3. Xuất phát từ nội dung Sinh học 11
Trong chương trình Sinh học 11, đặc biệt chương chuyển hóa vật chất và
năng lượng có nhiều nội dung gần gũi với thực tế, do đó thuận lợi cho GV thiết
kế các thí nghiệm thực hành trong dạy học. Các thí nghiệm được sử dụng để học
bài mới, củng cố, hồn thiện kiến thức. Thí nghiệm có thể do giáo viên biểu
diễn, hoặc do HS tự tiến hành. Thí nghiệm có thể được tiến hành trên lớp, trong
phịng thí nghiệm, ngồi vườn trường, hoặc ở nhà. Các thí nghiệm trong SGK
được bố trí trong các bài lí thuyết hoặc các bài thực hành với thời gian tiến hành
khác nhau và nhằm mục đích khác nhau.
Do vậy, để phát triển năng lực thực hành, thí nghiệm cho học sinh, phát
huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, gắn lí thuyết với thực
tiễn, giúp học sinh hiểu rõ bản chất của các sự vật, hiện tượng sinh học thì GV
cần thường xuyên sử dụng và sử dụng có hiệu quả các thí nghiệm trong quá
2
trình dạy học Sinh học. Việc phát triển năng lực thực hành, thí nghiệm cho học
sinh sẽ góp phần tích cực trong việc nâng cao chất lượng dạy học.
Xuất phát từ những lý do trên, với mục tiêu đổi mới các phương pháp và
hình thức tổ chức dạy học TH Sinh học để nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học ở
trường THPT tôi quyết định chọn và thực hiện đề tài: Phát triển năng lực thực
hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chương “Chuyển hóa vật chất và
năng lượng” Sinh học 11.
2. Mục đích nghiên cứu
Lựa chọn, xây dựng các bài thí nghiệm hoặc bài tập thực hành thí nghiệm phù
hợp sử dụng trong dạy học chương “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” để góp
phần phát triển năng lực thực hành, thí nghiệm cho học sinh lớp 11.
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:
+) Năng lực thực hành thí nghiệm;
+) Thí nghiệm và quy trình thiết kế, sử dụng thí nghiệm trong dạy học
+) Bài tập thực hành thí nghiệm và quy trình thiết kế, sử dụng trong dạy
học
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học TH Sinh học 11 ở trường THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu lựa chọn hoặc thiết kế được các thí nghiệm và bài tập thực hành thí nghiệm
phù hợp để sử dụng trong dạy học nội dung “Chuyển hóa vật chất và năng
lượng” sinh học 11 theo định hướng phát triển năng lực thực hành thí nghiệm sẽ
nâng cao được năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh, góp phần nâng cao
hiệu quả dạy học Sinh học 11 ở trường trung học phổ thông.
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài thực hiện việc nghiên cứu xây dựng một số thí nghiệm và bài tập
thực hành thí nghiệm trong dạy học chương “Chuyển hóa vật chất và năng
lượng” Sinh học 11 để phát triển
năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
3
6.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực trạng về dạy học thí nghiệm - thực hành và
phát triển năng lực thực hành thí nghiệm trong dạy học ở trường phổ thơng.
6.2. Phân tích nội dung kiến thức phần “Chuyển hóa vật chất và năng lượng”,
trong chương trình Sinh học 11 phổ thông làm cơ sở cho đề tài.
6.3. Thiết kế một số thí nghiệm thực hành và bài tập thực nghiệm trong dạy học
chương chuyển hóa vật chất và năng lượng theo định hướng hình thành và phát triển
NLTH cho HS trung học phổ thông.
6.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề
tài đã đặt ra.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan làm cơ sở lý thuyết cho đề tài: Lý luận
dạy học sinh học, các tài liệu hướng dẫn dạy học, các tài liệu dạy học tích cực phát
triển năng lực thực hành thí nghiệm.
- Nghiên cứu các cơng trình khoa học, các bài báo, các ấn phẩm liên quan
đến dạy học thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển năng lực thực hành
thí nghiệm cho học sinh, từ đó hệ thống và khái quát hóa thành công cụ làm cơ
sở lý luận cho đề tài
.
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến nội dung chương trình và kiến thức
phần “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” Sinh học 11.
7.2. Phương pháp quan sát và điều tra
- Khảo sát, dự giờ các tiết học môn Sinh học 11 ở trường THPT.
- Trao đổi trực tiếp với các GV và HS về việc tổ chức dạy học Sinh học
11THPT.
- Sử dụng phiếu điều tra.
7.3. Phương pháp chuyên gia
Trao đổi, lấy ý kiến đánh giá của các GV THPT có kinh nghiệm về khả
năng tổ chức cũng như hiệu quả của việc tổ chức dạy học TH-TN chương
4
chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học 11THPT.
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Sau khi đề xuất các biện pháp dạy học TH-TN nội dung “Chuyển hóa vật
chất và năng lượng”, tác giả tiến hành dạy thực nghiệm ở một số trường THPT,
phát phiếu điều tra; so sánh đối chiếu kết quả trước và sau quá trình thực nghiệm
ở từng lớp và giữa các lớp, chiều hướng biến đổi năng lực TH-TN của học sinh
trước, giữa và sau thực nghiệm.
7.5. Phương pháp thống kê toán học:
Thu thập và thống kê số liệu từ kết quả của tất cả các lần tiến hành thực
nghiệm sau đó xử lý số liệu bằng phần mềm exel.
8. Dự kiến đóng góp của đề tài
- Góp phần hệ thống hóa lý luận và cơ sở thực tiễn của của quá trình dạy học
theo định hướng rèn luyện và phát triển NLTH nói chung và NLTH Sinh học ở
THPT nói riêng.
- Xây dựng một số biện pháp và tổ chức dạy học theo định hướng phát triển
năng lực thực hành, thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chương Chuyển hóa
vật chất năng lượng Sinh học 11THPT
- Tạo ra một hướng đi mới trong đổi mới phương pháp dạy học TH-TN của bộ
môn Sinh học trong trường trung học phổ thông.
9. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục.
Luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Phát triền năng lực thực hành thí nghiệm cho trong dạy học chương
chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Tổng quan những vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Một số vấn đề nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực
hành trên thế giới
Từ đầu thế kỷ 19, các nhà giáo dục đã có những thay đổi về tư tưởng dạy học,
chuyển từ dạy học giúp HS ghi nhớ kiến thức sang xu hướng hình thành khả
năng giải quyết vấn đề cho người học bằng cách bồi dưỡng tư duy, khả năng
phản biện [61]. Đến những năm 1970, khái niệm dạy học theo định hướng hình
thành NL
(Giáo dục dựa trên năng lực) cho người học đã xuất hiện ở Mỹ. Đối với phương
thức giáo dục này, quá trình dạy học thực sự trở thành khoa học khi lượng hóa
được mức độ hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học trong các
chương trình giáo dục [92]. Nghiên cứu của De Ketele năm 1995 đã đưa ra khái
niệm NL “là một tập hợp trật tự các kĩ năng (các hoạt động) tác động lên các nội
dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết các vấn đề do tình huống
này đặt ra” [76]. Theo định nghĩa này NL gồm 3 thành tố cơ bản, đó là: nội
dung,
kĩ năng và tình huống.
Trong một số các tài liệu về dạy học, các tác giả đã khẳng định vai trị quan
trọng của hoạt động TH thí nghiệm trong quá trình dạy học, phương pháp TH
quan sát và thí nghiệm là một hoạt động cần thiết. Quan điểm của J.AComenxki
(1592-1670) là: “Sẽ khơng có gì trong trí não nếu như trước đó khơng có gì
trong cảm giác”[19]; dạy học phải bắt đầu từ sự quan sát trực tiếp sự vật sau đó
mới tiến
hành giải thích các sự vật đã quan sát được. Theo logic đó, để đem lại hiệu quả
giúp HS nắm vững tri thức và sâu sắc thì nguyên tắc trực quan là quan trọng
[73]. Đến V.G.Benxki (1811-1848), ông đã đưa ra tư tưởng dạy học TH trên cơ
sở gắn với tư tưởng dạy học phát triển [1]. Nhà giáo dục học B.P.Exipop nhấn
mạnh đối với mơn Sinh học: “Khơng thể hình dung việc giảng dạy Sinh học
trong nhà trường mà lại khơng có quan sát, khơng có thí nghiệm TH”[3]. Những
6
quan điểm này được coi là định hướng cho dạy học Sinh học, đó là khẳng định
vai trị của dạy TH trong công tác giảng dạy Sinh học.
M.H.Secmaep (1970) cho rằng: “Chất lượng phương tiện trực quan gắn liền với
chất lượng sử dụng nó có hiệu quả của GV để phương tiện trực quan có thể đạt
hiệu quả giảng dạy và giáo dục cao” [45]. T.A.Ilina trong cuốn “Giáo dục học”
nhấn mạnh vai trò của các hoạt động TH đối với con đường nhận thức của người
học khi cho rằng: “ Thực tiễn chính là cơ sở để kiểm nghiệm chân lí của kiến
thức lí luận. Khái quát ngắn gọn quá trình hình thành, phát triển của kĩ năng, kĩ
xảo học tập gắn liền với các hoạt động TH mà HS bắt buộc phải thực hiện trong
suốt quá trình học tập”[70]. Trong tài liệu “Phát triển tư duy học sinh” của M.
Alecxêep năm 1976 đã khẳng định ý nghĩa của hoạt động TH trong dạy học là
giúp HS tìm hiểu lý thuyết đã học, từ đó phát triển khả năng vận dụng kiến thức
vào thực tiễn [1]. Năm 2011, Rorbert J. Mazano trong quyển “Nghệ thuật và
khoa học dạy học” đã nghiên cứu và cho rằng thông qua thực hiện các giai đoạn
của TH giúp người học có thể học được lý thuyết và hình thành kiến thức [54].
Vấn đề TH trong “Các phương pháp dạy học hiệu quả” (2011, bản dịch) cũng
được Robert J. Marzano, Debra J. Pickering và Jane E. Pollock coi là những
công cụ dạy học hiệu quả và cần thiết cho việc học bất cứ một loại kiến thức
nào[56]. Phương pháp dạy học TH đã được chú trọng trong quá trình dạy học.
Trong quyển “Phát triển tư duy HS” của tác giả M.Alêcxêep (1976) cũng đã
nhận định phương pháp TH là một trong các biện pháp để phát triển tư duy
lôgic, biện chứng cho người học [1]. Hướng nghiên cứu về rèn luyện, phát triển
kĩ năng TH cho HS, sinh viên trong dạy học đã được thực hiện từ khá sớm
trong cơng trình của X.I.Kixegov, “Hình thành các kĩ năng và kĩ xảo sư phạm
cho sinh viên trong điều kiện của nền giáo dục đại học”, ông và các cộng sự đã
thiết kế, phân chia 50 kĩ năng TH và thực tập sư phạm cần thiết nhất [18]. Theo
Robert J. Sternberg (2000), sáng tạo trong TH địi hỏi một sự phản ứng liên quan
đến cả tình cảm lẫn tư duy, thái độ sáng tạo và khả năng nhận thức. Theo đó,
7
khả năng nhận thức và thái độ có vai trị quan trọng trong sáng tạo TH, là một
cấp độ cao của NLTH [54].
Theo nghiên cứu của Woolnough, công tác dạy học TH hiện nay chưa được
quan tâm đúng mức ở các trường trung học (Miller & Kastens, 2018) [86], đây
là một phần của hiện trạng dạy học các môn khoa học ở một số nước ASEAN.
Một số các nhà nghiên cứu cho rằng, mục tiêu dạy học TH trong nhà trường
chưa đạt được theo yêu cầu là do thiếu những nghiên cứu đầy đủ về hoạt động
này (Muhlisin, 2019) [88]. Nghiên cứu của Lin Zhang cho thấy điều kiện dạy
học TH ảnh hưởng đến việc học tập của HS về sự truyền đạt kiến thức và lý
luận. Khi kiểm tra khả năng tiếp thu kiến thức của HS cho thấy, nếu có sự gắn
kết giữa học lý thuyết và TH thì năng lực tư duy của HS sẽ tăng lên (Zhang,
2018)[93].
1.1.2. Một số vấn đề nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực
hành tại Việt Nam
Lê Thị Thúy (2007), “ Phương pháp dạy học qua thí nghiệm trong dạy học
chương Oxi – Lưu huỳnh Hóa học 10 nâng cao”, Luận văn thạc sĩ sư phạm Hóa
học, trường Đại học Giáo Dục. Đề tài đã đề xuất phương pháp dạy học các
TNHH trong chương Oxi – Lưu huỳnh.
- Ngô Quốc Triệu (2012), “Nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm trong dạy
học hóa học phần vô cơ lớp 11 chương trình cở bản trung học phổ thông”, Luận
văn thạc sĩ sư phạm hóa học, trường Đại học Giáo Dục: Đề xuất biện pháp nhằm
nâng cao chất lượng sử dụng TN.
- Nguyễn Thị Trúc Phương (2010), Sử dụng thí nghiệm hóa học để tổ chức hoạt
động học tập tích cực cho học sinh lớp 11 trung học phổ thông, Luận văn thạc sĩ
khoa học giáo dục, trường Đại học Giáo Dục. Luận văn đã nghiên cứu sử dụng
TN với mục đích tích cực hóa hoạt động của HS.
- Phạm Văn Hoan, Hồng Đình Xn (2016), “Phát triển cho học sinh năng lực
vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thông qua việc sử dụng thí nghiệm
Hóa học hữu cơ”, Tạp chí khoa học giáo dục. Đề tài nghiên cứu và sử dụng các
TNHH theo hướng nghiên cứu nhằm phát triển cho HS NL vận dụng kiến thức
8
để giải quyết các vấn đề. Bài viết trình bày việc sử dụng một số TN địi hỏi HS
phải có khả năng tư duy, vận dụng kiến thức đã học một cách sáng tạo, linh hoạt
Nguyễn Thị Kim Ánh, Ông Thị Tuyết Thanh (2018), “ Một số biện pháp sử
dụng kênh hình trong dạy học phần dẫn xuất Halogen – Ancol- Phenol (Hóa
học 11) nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh”, Tạp chí Khoa học
Giáo dục. Đề tài trình bày cơ sở lí luận và một số biện pháp sử dụng kênh hình
trong dạy học phần Dẫn xuất Halogen – ancol – phenol như: hình thành kiến
thức mới, luyện tập củng cố kiến thức, thực hành và trong hoạt động ngoại khóa
nhằm góp phần rèn luyện và phát triển NLTN cho HS.
- Nguyễn Thị Kim Ánh, Nguyễn Ngọc Thúy (2018), “Sử dụng hệ thống bài tập
thực hành thí nghiệm phần Phi kim trong dạy học Hóa học nhằm phát triển
năng lực thực nghiệm cho học sinh lớp 11” – Tạp chí Khoa học Giáo dục. Bài
báo đã xây dựng hệ thống bài tập thực hành TN phần Phi kim trong dạy học Hóa
học để phát triển NLTN cho HS lớp 11.
- Nguyễn Thị Liên (2018), “Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “tốc độ
phản ứng và cân bằng hóa học” nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học
sinh”, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, trường Đại học Giáo Dục. Luận văn
đã nghiên cứu sử dụng TN nhằm phát triển NLTN cho HS trong chương Tốc độ
phản ứng và cân bằng hóa học.
- Phạm Thị Bích Đào – Đặng Thị Oanh (2017), “Đề xuất cấu trúc và đánh giá
năng lực thực nghiệm cho hoc sinh thông qua môn khoa học tự nhiên cấp trung
học cở sở”. Tạp chí khoa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Bài báo đã đề
xuất cấu trúc, đường phát triển của NLTN và từ đó đánh giá NLTN của HS
trung học cơ sở.
- Vũ Tiến Tình (2017), “Sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học một số
khái niệm hóa học cơ bản ở trường trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực
thực nghiệm cho học sinh”, Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, trường đại học Sư
phạm Hà Nội. Đề tài đã đề xuất biện pháp sử dụng các phương tiện trực quan
khi dạy học các khái niệm hóa học cơ bản cấp trung học cơ sở để phát triển
NLTN cho HS.
9
1.2 Cơ sở lí luận của đề tài
1.2.1 Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông
1.2.1.1
Khái niệm về năng lực
Theo từ điển tiếng Việt “Năng lực là khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên
sẵn có để thực hiện một hành động nào đó. Năng lực là phẩm chất tâm lý và sinh
lý tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất
lượng cao”. Năng lực là tổ hợp các hoạt động dựa trên sự huy động và sử dụng
có hiệu quả của nguồn tri thức khác nhau để giải quyết vấn đề hay có cách ứng
xử phù hợp nhất trong thực tế cơng việc có bối cảnh phức tạp của cuộc sống
luôn thay đổi.
Năng lực của học sinh trung học phổ thông là khả năng làm chủ hệ thống kiến
thức, kĩ năng, thái độ,...phù hợp với lứa tuổi và vận hành chúng một cách hợp lý
và thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt
ra cho chính các em trong cuộc sống.
Năng lực là một vấn đề trừu tượng của Tâm lý học. Khái niệm này cho đến ngày
nay vẫn có nhiều cách tiếp cận và cách diễn đạt khác nhau. Theo Từ điển Tiếng
Việt, “Năng lực là khả năng, là điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực
hiện một hoạt động nào đó” [1]. Theo Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể
“năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và
q trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến
thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí…
thực hiện thành cơng một hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong
những điều kiện cụ thể [2, tr.9]. Theo Nguyễn Công Khanh, Đào Thị Oanh
“năng lực của học sinh là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng,
thái độ … phù hợp với lứa tuổi và vận hành chúng một cách hợp lý vào thực
hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả các vấn đề đặt ra cho
chính các em trong cuộc sống” [3, tr.2]. Theo Nguyễn Bá Kim thì đưa ra định
nghĩa “Năng lực là những điều kiện đủ hoặc vốn có để làm một việc gì: Năng
lực tư duy của con người. Năng lực là khả năng đủ để thực hiện tốt một công
việc. Có năng lực chun mơn, năng lực tổ chức” [4, T, tr.1172]
10
Ở Việt Nam, nhấn mạnh đến tính mục đích và nhân cách của năng lực, [5, tr.45]
đưa ra định nghĩa: “Năng lực chính là một tổ hợp các đặc điểm tâm lí của một
con người (cịn gọi là tổ hợp thuộc tính tâm lý của một nhân cách), tổ hợp đặc
điểm này vận hành theo một mục đích nhất định tạo ra kết quả của một hoạt
động nào đấy”.
Thuật ngữ về năng lực được quan tâm rất sớm từ những năm 1970, có rất
nhiều khái niệm được đưa ra xuất phát từ nhiều hướng tiếp cận trong những bối
cảnh khác nhau. McClelland mô tả “năng lực như là một đặc tính cơ bản để thực
hiện cơng việc” [6, tr.9]. Boyatzis mở rộng thêm định nghĩa của McClelland và
quan niệm rằng “năng lực như là các đặc tính của một cá nhân có liên quan đến
việc thực hiện cơng việc đạt hiệu quả cao” [7]. Spencer and Spencer dựa trên định
nghĩa về năng lực của Boyatzis và mô tả “năng lực như là đặc tính cơ bản của một
cá nhân (kiến thức, kỹ năng, thái độ, động cơ, nét tiêu biểu và ý niệm về bản thân)
có liên quan đến các tiêu chí đánh giá hiệu suất cơng việc” [8, tr.12]. Tương tự,
Dubois (2004) định nghĩa “năng lực là các đặc tính mà cá nhân có được và sử
dụng chúng trong những ngữ cảnh thích hợp và nhất quán để đạt được kết quả
mong muốn”. Những đặc tính này bao gồm kiến thức, kỹ năng, động cơ, nét tiêu
biểu, cách suy nghĩ, cảm nghĩ, hành động… [9]
Đặt trên quan điểm chung về năng lực trong giảng dạy các môn học phổ
thông, Christian Delory cho rằng năng lực là “tập hợp đầy đủ các kiến thức, kỹ
năng làm việc, kỹ năng sống giúp thích nghi, giải quyết vấn đề và thực hiện dự
án trong một tình huống nào đó” (Christian Delory, 2000). Khái niệm này cho
chúng ta thấy đầy đủ hơn về các yếu tố cấu thành “năng lực”. Như vậy, năng
lực trước tiên là một tập hợp của các yếu tố “kiến thức” và “kỹ năng” để thực
hiện một việc gì đó (giải quyết vấn đề hay thực hiện dự án) nhưng phải đặt
trong một “tình huống” cụ thể. Khái niệm này đưa ra có tính bao hàm đầy đủ
các yếu tố cấu thành đối tượng của việc học, dạy trong trường học.
* Phân loại năng lực:
Tùy theo quan điểm tiếp cận mà người ta chia năng lực thành các dạng
thức khác nhau và theo đó cũng xuất hiện nhiều kiểu năng lực khác nhau. Tuy
11
nhiên, phổ biến nhất vẫn là cách phân loại năng lực thành năng lực
chung và năng lực riêng (còn gọi là năng lực chuyên biệt).
Cũng trong lĩnh vực giáo dục, khi tiến hành xây dựng chương trình và đánh
giá chất lượng đào tạo đại học theo quan điểm tiếp cận kết quả đầu ra, các nhà
nghiên cứu và quản lý giáo dục cũng đã đề cập và tiến hành phân loại năng lực,
theo hướng này Deborah Nusche (thuộc OECD) [10] đã chia năng lực đầu ra
thành: năng lực nhận thức và năng lực phi nhận thức.
Cùng hướng tiếp cận kết quả đầu ra trong giáo dục, năng lực đầu ra cịn
được thành 3 nhóm:
- Năng lực nhận thức: Những năng lực này đóng góp vào mục tiêu phát
triển kiến thức cá nhân, đồng thời cũng là những yếu tố hỗ trợ giúp ta áp dụng
thành công những kiến thức sẵn có.
- Năng lực thái độ: Đó là các hành động, giá trị và chuẩn mực nhằm chỉ ra
hoặc tạo ra hiệu suất cao, đồng thời cũng cho thấy các loại kiến thức khác nhau
đã được người học phát triển một cách hữu hiệu như thế nào.
- Năng lực nghề nghiệp: Kiến thức chuyên biệt về các nguồn thông tin,
khả năng tiếp cận, công nghệ, dịch vụ, quản lý, cùng khả năng đánh giá có phê
phán một cách hiệu quả, chọn lọc và sử dụng kiến thức này để hoàn thành những
công việc cụ thể và đạt đến những kết quả mong muốn.
1.2.1.2
Năng lực chung và năng lực chuyên biệt cần hình thành cho học sinh
trung học phổ thông trong dạy học Sinh học
Năng lực chung
Trong tài liệu hội thảo “Những nội dung chính của chương trình giáo dục
phổ thông tổng thể trong chương trình giáo dục phổ thông mới” [2] của Bộ Giáo
dục và Đào tạo đã xác định: “Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu mà
bất kì một người nào cũng cần để sống, học tập và làm việc”. Năng lực này được
hình thành và phát triển liên quan đến nhiều mơn học.
Chương trình giáo dục cấp THPT nhằm phát triển nhân cách công dân
trên cơ sở phát triển hài hòa về thể chất và tinh thần; duy trì, tăng cường và định
hình các phẩm chất và NL đã hình thành ở cấp THCS; có kiến thức, kĩ năng phổ
thông cơ bản được định hướng theo lĩnh vực nghề nghiệp phù hợp với năng
12
khiếu và sở thích; phát triển NL cá nhân để lực chọn hướng phát triển, tiếp tục
học lên hoặc bước vào cuộc sống lao động.
Theo “Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể trong chương trình giáo
dục phổ thông mới sau 2017” [2], các chuyên gia định hướng NL các NL chung
gồm: NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết vấn đề và
sáng tạo.
Tác giả Lan Phương [16] đã nhận định mỗi NL chung cần: (1) Góp phần tạo nên
kết quả có giá trị cho xã hội và cộng đồng ; (2) Giúp cho các cá nhân đáp ứng
được những đòi hỏi của một bối cảnh rộng lớn và phức tạp; (3) Chúng có thể
khơng quan trọng với các chun gia nhưng rất quan trọng với tất cả mọi người.
Năng lực chuyên biệt
Từ tháng 7/2017, chương trình phổ thơng tổng thể đưa ra khái niệm
“Năng lực chuyên môn (của môn học nào) là năng lực mà môn học (đó) có ưu
thế hình thành và phát triển (do đặc điểm của môn học đó). Năng lực chuyên
môn của môn học cũng có thể là một năng lực chung” [11].
Còn trong “Tài liệu tập huấn Chương trình dạy học cho tương lai” [12],
NL chun mơn sẽ tái hiện, phân tích, tổng hợp, so sánh các sự kiện, các hiện
tượng trong không gian và thời gian.
Giữa hai loại NL chung và NL chun mơn có mối quan hệ chặt chẽ với
nhau, góp phần bổ sung cho nhau nên ranh giới giữa chúng cũng mang tính
tương đối.
1.2.2 Một số vấn đề về thực hành – thí nghiệm
1.2.2.1
Một số khái niệm liên quan đến thực hành – thí nghiệm.
Khái niệm TH là một khái niệm cơ bản thường có trong các cuốn từ điển.
Theo nghĩa tiếng Nga, thực hành (danh từ) “là một hoạt động của con người có
áp dụng lí thuyết vào thực tiễn sản xuất để tích lũy kinh nghiệm”. Trong từ điển
tiếng Anh, “practise” là luyện tập, TH (practise - động từ) là làm lặp đi lặp lại
hoặc đều đặn một việc gì đó để nhằm nâng cao sự khéo léo của mình. Theo từ
điển tiếng Việt “TH nói một cách khái quát là làm để vận dụng lý thuyết vào
thực tiễn” [7]. Tóm lại, theo định nghĩa trong các cuốn từ điển thì TH là một
hoạt động của con người có áp dụng lí thuyết vào thực tiễn nhằm đáp ứng một
nhu cầu nào đó để nhận thức đối tượng cụ thể. Trong dạy học, TH là hoạt động
13
của GV giúp HS vận dụng các tri thức để thực hiện các nhiệm vụ học tập và đáp
ứng các yêu cầu về nhận thức kiến thức môn học và hình thành kĩ năng cụ thể.
Trên cơ sở tâm lí học, theo nghiên cứu dạy học TH của A.N.Leonchep,
“khi đưa thí nghiệm thực hành vào dạy học thì tất yếu phải chú ý đến hai cơ sở
tâm lí học: một là, thí nghiệm TH đóng vai trị gì trong lĩnh hội tri thức?; hai là,
nội dung thí nghiệm TH phục vụ cho đối tượng nhận thức nằm trong mối quan
hệ nào?” [2].
Như vậy, trong phạm vi nghiên cứu của luận án, TH là hoạt động mang
tính vận dụng, thơng qua đó hình thành kĩ năng khám phá đối tượng qua quan
sát, phân tích, xác định phương pháp, tìm cách biện giải để xác định bản chất
khách quan của đối tượng. Như vậy, “TH là hoạt động của con người tác động
vào thực tiễn dựa trên những hiểu biết và kinh nghiệm của bản thân để đáp ứng
nhu cầu cần tìm hiểu đối tượng”.
Trong dạy học Sinh học, “TH là việc HS tự mình trực tiếp quan sát, tiến
hành các thí nghiệm, tập triển khai các quy trình kĩ thuật chăn nuôi - trồng trọt
trên cơ sở tri thức khoa học Sinh học” [8]. Mục đích của TH là rèn luyện các
thao tác thực hiện, củng cố kiến thức cũng như phát triển các kĩ năng tư duy của
HS. Qua quan sát, tiến hành thí nghiệm, HS xác định nhận thức các đối tượng,
tìm hiểu mối liên hệ giữa cấu trúc và chức năng, phát hiện được các quy luật
Sinh học. TH trong dạy học Sinh học được phân loại như sau:
- Theo mức độ nhận thức, TH gồm các loại: TH minh họa nhằm chứng
minh kiến thức đã học, TH tìm tịi bộ phận để rèn luyện hệ thống tư duy logic,
TH nghiên cứu định hướng HS khám phá khoa học.
- Theo phạm vi tiến hành: TH trong phòng TN; TH ngồi thực địa
Từ những phân tích và khái niệm TH, đồng thời căn cứ vào các đặc trưng
trong dạy học TH Sinh học như đã trình bày ở trên, có thể hiểu: “TH Sinh học là
những hoạt động, hành động học tập của HS trên cơ sở vận dụng những hiểu
biết về kiến thức SH và phương pháp học tập bộ môn để giải quyết những nhiệm
vụ học tập và những vấn đề của cuộc sống đặt ra”.
Đối với HS chuyên Sinh, TH là một hoạt động mang tính khám phá đối
tượng thơng qua quan sát, phân tích, xác định phương pháp, xây dựng quy trình,
tìm cách biện giải để xác định bản chất khách quan đối tượng. Như vậy, hoạt
14
động TH đặc thù của HS chuyên Sinh là hoạt động TH theo định hướng nghiên
cứu.
1.2.2.2
Năng lực thực hành – thí nghiệm sinh học và phát triển năng lực thực
hành – thí nghiệm cho học sinh
Trong khái niệm NLTH, có thể thấy mối liên quan giữa khái niệm TH và
NL. NL chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển trong khi TH là chuỗi các
hoạt động tác động và các đối tượng cụ thể; kết quả hình thành NL là khả năng
giải quyết hiệu quả một nhiệm vụ/ hoạt động cụ thể còn mục tiêu của TH là tìm
hiểu, nhận biết sự vật, hiện tượng và các quá trình; NL vừa là kết quả của hoạt
động, vừa là điều kiện thực hiện có hiệu quả các hoạt động TH.
Như vậy, “NLTH là khả năng tích hợp các kĩ năng của bản thân để tác
động vào đối tượng thông qua các nội dung trong một tình huống cho trước để
giải quyết vấn đề do tình huống đặt ra nhằm đáp ứng nhu cầu tìm hiểu đối
tượng”.
Đặc trưng của TH Sinh học là các hoạt động nhằm tìm hiểu về thế giới
sống không chỉ thực hiện thông qua các kĩ năng TH thực hiện ở trong phịng thí
nghiệm mà cịn là tác động và trải nghiệm ngoài thực địa. Như vậy các kĩ năng
TH Sinh học bao gồm các kĩ năng quan sát, đo lường trên đối tượng sinh vật và
thu thập dữ liệu liên quan đến các thiết bị thí nghiệm, bên cạnh đó là các kĩ năng
khác liên qua đến các hoạt động thực nghiệm hay trải nghiệm ngồi thực tế như
lập kế hoạch, làm việc nhóm hay nghiên cứu khoa học.
Về NL chuyên biệt của môn Sinh học, tác giả Phan Thị Thanh Hội, Trần
Khánh Ngọc (2015) [32] cho rằng “ở trường phổ thông, các NL chuyên ngành
mà HS cần đạt được bao gồm NL nhận thức kiến thức Sinh học; NL NCKH (NL
quan sát, NL thực nghiệm) và NL thực hiện trong phịng thí nghiệm”. Như vậy,
theo quan điểm trên thì
NLTH có thể tách ra và được coi là một loại NL chuyên biệt của người
học Sinh học.
Từ dẫn liệu đã phân tích trên, theo chúng tơi: “NLTH Sinh học là NL
chun biệt được hình thành và phát triển cho người học thông qua các hoạt
động quan sát, mơ tả, tiến hành thí nghiệm trên đối tượng Sinh học ở phịng thí
nghiệm hoặc ngồi thực địa theo một tình huống xác định để nhận thức về đối
15
tượng”.
1.2.2.3
Cấu trúc năng lực thực hành thí nghiệm
Cấu trúc NL THTN có thể xem như cấu trúc của NL thực nghiệm nhưng
với phạm vi hẹp hơn là NL THTN chỉ giới hạn trong việc HS tiến hành THTN.
Theo tài liệu “Chương trình tiếp cận năng lực và đánh giá năng lực người
học” của Nguyễn Thị Lan Phương (chủ biên) [11] đã xây dựng cấu trúc NL thực
nghiệm như sau:
(1) Xác định thí nghiệm cần thực hiện và đề xuất phương án thí nghiệm
Xác định mục đích thí nghiệm
Đề xuất các dự đốn
Đề xuất giả thuyết thí nghiệm
Đề xuất các phương án thí nghiệm
(2) Thiết kế phương án thí nghiệm
Phân tích và xác định phương án thí nghiệm
Xác định đối tượng thí nghiệm
Lựa chọn thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu để tiến hành thí nghiệm
Bố trí, thiết kế thí nghiệm
Xác định quy trình thí nghiệm
(3) Tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị ngun liệu, thiết bị , dụng cụ, hoá chất tiến hành thí nghiệm
Sử dụng nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, hố chất tiến hành thí nghiệm
Tiến hành quy trình thí nghiệm
Quan sát, ghi chép, thu thập thơng tin, kết quả thí nghiệm
(4) Xử lý, phân tích, báo cáo kết quả và rút ra kết luận
Xử lý kế quả thí nghiệm
Phân tích kế quả thí nghiệm
Biểu diễn, trình bày kết quả thí nghiệm
Rút ra về kiến thức
Theo tài liệu tập huấn “Dạy học và kiểm tra đánh kết quả học tập theo
định hướng phát triển năng lực thực hành” [5] Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xây
dựng các NL thành phần của năng lực thực hành, thí nghiệm như sau:
16
