Phát triển năng lực khám phá tự nhiên cho học sinh trong dạy học chủ đề Vật sống, môn Khoa học tự nhiên 6

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.03 MB, 238 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI</b>

<b>ĐINH KHÁNH QUỲNH</b>

<b>PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÁM PHÁ TỰ NHIÊN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VẬT SỐNG</b>

<b>MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6</b>

<b>LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI</b>

<b>ĐINH KHÁNH QUỲNH</b>

<b>PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÁM PHÁ TỰ NHIÊN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VẬT SỐNG</b>

<b>MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6</b>

<b>Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ mơn Sinh họcMã số: 9140111</b>

<b>LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC</b>

<i><b>Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. LÊ ĐÌNH TRUNG</b></i>

<b>2. TS. NGUYỄN VINH HIỂN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sựhướng dẫn khoa học của PGS.TS. Lê Đình Trung và TS. Nguyễn Vinh Hiển. Cáckết quả trình bày trong luận án là khách quan, trung thực và chưa từng được cơngbố trong bất kì cơng trình nào khác.

<i>Hà Nội, ngày tháng năm 2024</i>

<b>Đinh Khánh Quỳnh</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Trong q trình hồn thành luận án này, tôi luôn nhận được những sự giúp đỡvô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân.

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến các Thầy giáo hướng dẫn khoa học:PGS.TS.Lê Đình Trung và TS.Nguyễn Vinh Hiển, những người đã tận tâm giúp đỡ,hướng dẫn tơi trong q trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học,Khoa Sinh học, Phòng Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm HàNội đã tạo điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hồn thành luận án.

Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Sư phạm KHTN và Cơng nghệ khoa Sư phạm, phịng Đào tạo và quản lý học sinh sinh viên, phòng Khoa học vàHợp tác quốc tế, Ban Giám hiệu Trường Đại học Thủ đô Hà Nội đã tạo điều kiệncho tôi học tập, nghiên cứu và hồn thành luận án.

-Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu các trường THCS và các GV, HStham gia thực nghiệm sư phạm, gửi các ý kiến đóng góp cho phần thực nghiệm đểluận án này hồn thiện hơn.

Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đồng nghiệp đã động viên,khuyến khích tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu.

<i>Hà Nội, ngày tháng năm 2024</i>

<b>Đinh Khánh Quỳnh</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

1. Lý do chọn đề tài...1

2. Mục đích nghiên cứu...3

3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu...4

4. Giả thuyết khoa học...4

5. Nhiệm vụ nghiên cứu...4

6. Phương pháp nghiên cứu...5

7. Phạm vi nghiên cứu...6

8. Những đóng góp mới của đề tài...7

9. Cấu trúc của luận án...7

<b>Chương 1: CỞ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI...8</b>

<b>1.1. Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài...8</b>

<i>1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực khám phá và năng lực khám phá tự nhiên....8</i>

<i>1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực khám phá và khám </i>

<i>1.3.2. Nội dung và phương pháp điều tra...44</i>

<b>Kết luận chương 1...56</b>

<b>Chương 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÁM PHÁ TỰ NHIÊN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VẬT SỐNG - KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6...58</b>

<b>2.1. Phân tích nội dung chương trình mơn khoa học tự nhiên cấp THCS và môn khoa học tự nhiên 6...58</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<i>2.1.2. Phân tích nội dung chương trình mơn KHTN 6...64</i>

<b>2.2. Phát triển năng lực khám phá tự nhiên cho học sinh trong dạy họcchủ đề Vật sống...69</b>

<i>2.2.1. Quy trình phát triển năng lực khám phá tự nhiên...69</i>

<i>2.2.2. Vận dụng một số PPDH phát triển năng lực khám phá tự nhiên cho học sinh trong dạy học chủ đề Vật sống – KHTN 6...104</i>

<b>2.3. Xây dựng các tiêu chí và bộ cơng cụ đánh giá năng lực khám phá tự nhiên trong dạy học chủ đề “Vật sống”, môn KHTN 6...111</b>

<b>Kết luận chương 2...117</b>

<b>Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...119</b>

<b>3.1. Mục đích thực nghiệm...119</b>

<b>3.2. Nội dung thực nghiệm...119</b>

<b>3.3. Đối tượng, phạm vi, phương pháp thực nghiệm...119</b>

<i>3.3.1. Đối tượng thực nghiệm...119</i>

<i>3.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm sư phạm...120</i>

<i>3.3.3. Phương pháp thu thập dữ liệu và đo lường...122</i>

<i>3.3.4. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm...122</i>

<b>3.4. Kết quả thực nghiệm...123</b>

<i>3.4.2. Sự phát triển mức độ năng lực khám phá tự nhiên của HS lớp 6 quacác lần tác động...125</i>

<i>3.4.3. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm...142</i>

<b>Kết luận chương 3...144</b>

<b>KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ...145</b>

<b>DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 148TÀI LIỆU THAM KHẢO...149PHỤ LỤC...1PL</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>Chữ viết tắtViết đầy đủ</b>

BTNB Bàn tay nặn bột

GDPT Giáo dục phổ thôngDHDA Dạy học dự ánĐHSP Đại học Sƣ phạmGD&ĐT Giáo dục và Đào tạo

KHTN Khoa học tự nhiênKPTN Khám phá tự nhiên

THPT Trung học phổ thông

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Bảng 1.1. Mô tả các kĩ năng thành phần của năng lực khám phá tự nhiên...33

Bảng 1.2. Mối quan hệ giữa tổ chức dạy học dự án với việc hình thành các kĩ năng thành phần của năng lực KPTN...37

Bảng 1.3. Mối quan hệ giữa tổ chức dạy học theo 5E với việc phát triển cácKN của năng lực KPTN...40

Bảng 1.4. Mối quan hệ giữa tổ chức dạy học theo phương pháp BTNB vớiviệc hình thành các KN của năng lực KPTN...44

Bảng 1.5. Mức độ rèn luyện các các kĩ năng khám phá tự nhiên cho học sinh trong dạy học môn KHTN...46

Bảng 1.6. Số liệu thống kê về mức độ sử dụng các hoạt động dạy học...48

Bảng 1.7. Mức độ sử dụng loại hình mơi trường học tập trong dạy học...51

Bảng 1.8. Một số nguyên nhân gây khó khăn khi dạy học phát triển năng lực khám phá tự nhiên cho HS...53

Bảng 2.1. Tỉ lệ % thời lượng dạy học mỗi chủ đề trong môn KHTN...60

Bảng 2.2. Nội dung cơ bản của môn Khoa học tự nhiên cấp THCS...60

Bảng 2.3. Nội dung cơ bản của môn Khoa học tự nhiên 6...64

Bảng 2.4. Các tiểu chủ đề trong chủ đề Vật sống – KHTN 6...67

Bảng 2.5. Quy trình ba giai đoạn phát triển năng lực khám phá tự nhiên...70

Bảng 2.6. Các hoạt động khám phá tự nhiên trong chủ đề Vật sống – KHTN 6....74

Bảng 2.7. Các hoạt động KPTN và mục tiêu từng hoạt động...77

Bảng 2.8. Hoạt động của giáo viên và học sinh theo tiến trình KPTN...81

Bảng 2.9. Mơ tả các tiêu chí đánh giá các KN tiến trình của năng lực KPTN....113

Bảng 2.10. Một số công cụ đánh giá năng lực khám phá tự nhiên...116

Bảng 3.1. Các chủ đề thực nghiệm sư phạm...119

Bảng 3.2. Số lượng HS tham gia thực nghiệm...119

Bảng 3.3. Thời điểm và công cụ đo mức độ đạt được của KN...122

Bảng 3.4a. Đánh giá, kiểm tra trước thực nghiệm...123

Bảng 3.4b. Bảng so sánh kết quả đạt được các KN của HS trước thực nghiệm....124

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Bảng 3.5b. So sánh kết quả mức độ đạt đƣợc các KN của năng lực KPTN của

HS qua 5 lần kiểm tra...126

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp điểm trung bình của mỗi kĩ năng qua 5 lần đánh giá 129Bảng 3.7. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN của năng lực KPTN...131

Bảng 3.8. So sánh kết quả mức độ đạt đƣợc các KN của năng lực KPTN củaHS qua 5 lần kiểm tra...133

Bảng 3.9. Paired Samples Statistics...135

Bảng 3.10. Paired Samples Correlations...135

Bảng 3.11a. Paired Samples Test...136

Bảng 3.11b. Paired Samples Test...136

Bảng 3.12. Mức độ biểu hiện các kĩ năng KPTN của HS 1...137

Bảng 3.13. Mức độ biểu hiện các kĩ năng KPTN của HS 2...138

Bảng 3.14. Mức độ biểu hiện các kĩ năng KPTN của HS 3...139

Bảng 3.15. Mức độ biểu hiện các kĩ năng KPTN của HS 4...140

Bảng 3.16. Mức độ biểu hiện các kĩ năng KPTN của HS 5...141

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc năng lực khám phá tự nhiên...32Hình 1.2. Biểu đồ thể hiện mức độ rèn luyện các kĩ năng KPTN cho HS

trong dạy học mơn KHTN...47Hình 1.3. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình về mức độ rèn luyện các kĩ năng

KPTN cho HS trong dạy học mơn KHTN...47Hình 1.4. Biểu đồ thể hiện mức độ sử dụng các hoạt động dạy học...49Hình 1.5. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình về mức độ sử dụng các hoạt động

dạy học...50Hình 1.6. Biểu đồ thể hiện mức độ sử dụng các môi trường học tập trong dạy học 51Hình 1.7. Biểu đồ thể hiện mức độ trung bình sử dụng loại hình mơi trường

học tập trong dạy học...52Hình 1.8. Biểu đồ thể hiện một số nguyên nhân gây khó khăn trong dạy học

phát triển năng lực khám phá tự nhiên cho HS...53Hình 1.9. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình một số nguyên nhân gây khó

khăn trong dạy học phát triển năng lực KPTN cho HS...54Hình 2.1. Sơ đồ nội dung chủ đề Vật sống trong Chương trình mơn KHTN 6....66Hình 2.2. Quy trình xây dựng KHDH tiểu chủ đề để phát triển năng lực

KPTN...89Hình 3.1. Sơ đồ Quy trình thực nghiệm sư phạm...120Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện mức độ trung bình đạt được các KN của năng lực

KPTN trước thực nghiệm...124Hình 3.3. Biểu đồ sự phát triển các KN của năng lực KPTN...128Hình 3.4. Biểu đồ điểm trung bình của mỗi KN của năng lực KPTN qua 5

lần đánh giá...130Hình 3.5. Biểu đồ sự phát triển các KN của năng lực KPTN...131Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện mức độ của năng lực KPTN qua các lần kiểm tra....132Hình 3.7. Biểu đồ so sánh phân bố kết quả qua các lần kiểm tra...134Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện đường phát triển năng lực KPTN của HS 1...137

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Hình 3.10. Biểu đồ thể hiện đường phát triển năng lực KPTN của HS 3...139Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện đường phát triển năng lực KPTN của HS 4...140Hình 3.12. Biểu đồ thể hiện đường phát triển năng lực KPTN của HS 5...141

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Trong bối cảnh tồn cầu hóa và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, giáo dụcvà đào tạo đang đứng trước những thách thức và cơ hội lớn. Đổi mới giáo dụckhông chỉ là nhu cầu cấp thiết mà cịn là xu thế mang tính tồn cầu, nhằm mục tiêuphát triển toàn diện phẩm chất và năng lực (NL) của học sinh (HS). Điều này đặcbiệt quan trọng đối với giáo dục phổ thông (GDPT), nơi cần phải đào tạo ra nguồnnhân lực chất lượng cao, có khả năng đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế và xã hộicủa mỗi quốc gia.

Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam(khoá XI) đã thông qua Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 4 tháng 11 năm 2013 về đổimới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiệnđại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhậpquốc tế: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại;phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của HS;khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cáchhọc, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để HS tự cập nhật và đổi mới trithức, kĩ năng, phát triển năng lực. Đối với GDPT, tập trung phát triển trí tuệ, thểchất, hình thành phẩm chất, năng lực cơng dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu,định hướng nghề nghiệp cho HS. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chútrọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, nănglực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn”.

Thực hiện sự chỉ đạo của Đảng và nhà nước, ngày 26 tháng 12 năm 2018 BộGDĐT đã ban hành Thơng tư số 32/2018/TT-BGDĐT về Chương trình GDPT, baogồm Chương trình tổng thể và các chương trình mơn học và hoạt động giáo dụccủa cấp tiểu học, cấp trung học cơ sở (THCS) và cấp trung học phổ thơng (THPT).Chương trình GDPT 2018 có nhiều điểm mới, trong đó phải kể đến có nhiều mơnhọc mới và đặc biệt là môn học khoa học tự nhiên (KHTN), một môn học bắt buộcở cấp THCS.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Chương trình mơn KHTN được xây dựng dựa trên quan điểm dạy học tíchhợp với nền tảng từ các khoa học vật lí, hố học, sinh học và khoa học Trái Đất.Thông qua học tập môn KHTN, HS tiếp tục được hình thành và phát triển các phẩmchất, NL đã có ở cấp tiểu học, đồng thời hoàn thiện tri thức, kĩ năng nền tảng vàphương pháp học tập để tiếp tục học lên THPT, học nghề hoặc tham gia vào cuộcsống lao động sản xuất. Thời lượng của môn KHTN là 140 tiết/năm học của 4 lớpTHCS. Môn học KHTN là mơn học đóngvai trị nền tảng trong việc hình thành vàphát triển thế giới quan khoa học của HS cấp THCS, có ý nghĩa quan trọng đối vớisự phát triển tồn diện của học sinh.

Trong chương trình mơn KHTN đưa ra yêu cầu cần đạt về phẩm chất chủyếu và các năng lực chung; yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù. Với NL đặc thùgồm 3 thành phần NL là nhận thức KHTN, tìm hiểu tự nhiên, vận dụng kiến thức vàkĩ năng (KN) đã học vào thực tiễn. Trong đó thành phần NL tìm hiểu tự nhiên chínhlà năng lực khám phá tự nhiên (KPTN). Như vậy, việc phát triển năng lực KPTNcho HS là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong dạy học môn học KHTN.

Chương trình và tài liệu sách giáo khoa (SGK) hiện nay được xây dựng theohướng mở nên thuận lợi giúp cho GV có thể vận dụng linh hoạt, đổi mới cách dạyvà cách học. Trong thực trạng giáo dục hiện nay, việc dạy và học môn KHTN gặpkhá nhiều khó khăn, đặc biệt là trong việc phát triển năng lực KHTN trong đó cónăng lực KPTN của HS. Có nhiều nguyên nhân nhưng phải kể đến đó là do GVchưa thật hiểu về bản chất NL nói chung và năng lực KPTN nói riêng, thiếu tài liệuhướng dẫn, trình độ của nhiều GV chưa đủ khả năng thiết kế bài học phát triển NL,phát triển năng lực KPTN nên vận dụng trong dạy học vẫn còn hạn chế, điều đó đãvà đang ảnh hưởng khơng nhỏ đến chất lượng giáo dục. Bên cạnh đó đối với HS thìviệc tiếp cận và tìm tịi những thơng tin thời sự, tình huống thực tiễn phục vụ chobài học còn hạn chế. Nhiều HS chưa có phương pháp học tập phù hợp, chưa tíchcực trong việc tìm tịi nghiên cứu bài học, vì vậy chưa phát triển được các kĩ năng,năng lực, nhất là năng lực KPTN. Chính vì thế địi hỏi sự đổi mới mạnh mẽ vềphương pháp dạy học và cách thức tổ chức các hoạt động giáo dục trong môn họcKHTN.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Lứa tuổi học sinh THCS là giai đoạn phát triển có bước nhảy vọt về thể chấtlẫn tinh thần và đặc biệt là tích cách tị mị, thích khám phá, thích được ghi nhậncủa các em thể hiện rất cao. Lớp 6 là khối lớp đầu cấp trong trường THCS, ở lứatuổi này, HS bắt đầu chuyển biến từ tư duy cảm tính và hình tượng, bước đầu đãđược rèn luyện quá trình nhận thức tự nhiên, khoa học thơng qua chương trình mơnTự nhiên và Xã hội, môn Khoa học ở cấp Tiểu học chuyển sang tư duy lí tính, tưduy biện chứng. Như vậy lứa tuổi HS lớp 6 đã có những tri thức khoa học đơn giảnvề KHTN và đã được tiếp cận phương pháp, những kĩ năng tìm hiểu tự nhiên,KPTN cơ bản, đây là những thuận lợi để chúng tôi triển khai đề tài nghiên cứu ápdụng trên đối tượng HS lớp 6 nhằm phát triển các mức độ cao hơn về các kĩ năngKPTN, phát triển năng lực KPTN trong học tập mơn KHTN.

Logic chương trình mơn KHTN bao gồm 4 chủ đề chính: chất và sự biếnđổi, vật sống, năng lượng và sự biến đổi, Trái Đất và bầu trời. Phân bố thời lượngcác chủ đề này cũng khác nhau, nhưng thời lượng của chủ đề Vật sống được phânbổ cao nhất. Mạch nội dung chủ đề Vật sống bao gồm các nội dung sinh học, đây lànhững kiến thức khá gần gũi với HS, qua sự định hướng của GV, HS có điều kiệntự học, tự tìm tịi, khám phá.

Đứng trước u cầu đổi mới giáo dục và thách thức từ thực tiễn, chúng tôinhận thấy sự cần thiết của việc nghiên cứu và phát triển năng lực KPTN cho HSthông qua môn KHTN. Điều này khơng chỉ giúp GV tháo gỡ những khó khăn trongdạy học mơn KHTN, góp phần nâng cao về chất lượng giáo dục mà còn chuẩn bịcho HS kĩ năng và năng lực cần thiết để thích nghi và phát triển trong thế giới đầybiến động và thách thức hiện nay.

<i><b>Xuất phát từ những lí do trên, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài “Pháttriển năng lực khám phá tự nhiên cho học sinh trong dạy học chủ đề Vật sống,mơn Khoa học tự nhiên 6”.</b></i>

<b>2. Mục đích nghiên cứu</b>

Nghiên cứu, xác định cấu trúc năng lực khám phá tự nhiên, hoạt động khámphá tự nhiên, đề xuất quy trình phát triển năng lực khám phá tự nhiên và vận dụng

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

quy trình trong dạy học chủ đề Vật sống (Khoa học tự nhiên 6) nhằm phát triểnnăng lực khám phá tự nhiên cho học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạyhọc mơn học.

<b>3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu</b>

<i>- Đối tượng nghiên cứu: Năng lực KPTN, hoạt động KPTN, quy trình KPTN</i>

và một số PPDH phát triển năng lực KPTN trong dạy học chủ đề Vật sống (Khoahọc tự nhiên 6).

<i>- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chủ đề Vật sống (Khoa học tự</i>

nhiên 6) theo hướng khám phá tự nhiên.

<b>4. Giả thuyết khoa học</b>

Nếu xác định được cấu trúc năng lực khám phá tự nhiên, các hoạt động khámphá tự nhiên, quy trình phát triển năng lực khám phá tự nhiên và vận dụng quy trìnhđó trong dạy học chủ đề Vật sống mơn Khoa học tự nhiên 6 thì sẽ phát triển đượcnăng lực khám phá tự nhiên cho HS, qua đó nâng cao chất lượng dạy học mơn học.

<b>5. Nhiệm vụ nghiên cứu</b>

(1) Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về năng lực KPTN, dạy học phát triển năng lực KPTN, phát triển năng lực KPTN trong dạy học môn Khoa học tự nhiên.

(2) Nghiên cứu, định nghĩa năng lực KPTN, xác định cấu trúc năng lực KPTN, trên cơ sở đó xác định các tiêu chí đánh giá năng lực KPTN.

(3) Nghiên cứu xác định quy trình xây dựng các hoạt động KPTN, vận dụng quy trình để xây dựng các hoạt động KPTN trong chủ đề Vật sống – KHTN 6.

(4) Đề xuất quy trình phát triển năng lực KPTN cho HS trong dạy học chủ đềVật sống – KHTN 6.

(5) Nghiên cứu vận dụng một số PPDH phù hợp để phát triển năng lựcKPTN cho HS.

(6) Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của quy trình phát triểnnăng lực KPTN trong dạy học chủ đề Vật sống – KHTN 6 đã được đề xuất. Từ đókhẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đặt ra.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>6. Phương pháp nghiên cứu</b>

Luận án sử dụng các phương pháp chủ yếu sau để tiến hành các nội dungnghiên cứu:

<i><b>6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết</b></i>

Thu thập, phân tích, tổng hợp, hệ thống và khái quát hóa các văn bản củaĐảng, pháp luật Nhà nước và của Bộ GD & ĐT có liên quan đến cơng tác giáo dục vàđào tạo, đến chỉ đạo việc dạy học ở trường phổ thông; tài liệu nghiên cứu (bài báokhoa học, sách, giáo trình,…) trong và ngồi nước về: tâm lí học, lí luận và PPDH,giáo dục học, chương trình GDPT 2018, chương trình mơn KHTN 2018; trong đó đặcbiệt chú ý nghiên cứu sâu các tài liệu về năng lực, khám phá, dạy học khám phá,nghiên cứu khoa học, các PPDH tích cực, các phương tiện, kỹ thuật dạy học, các hìnhthức tổ chức dạy học, các tài liệu về kiểm tra, đánh giá năng lực... trong dạy học pháttriển năng lực, phát triển năng lực KPTN cho học sinh THCS.

<i><b>6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn</b></i>

- <small>“</small>Phương pháp quan sát sư phạm: thực hiện quan sát sư phạm thông qua dựgiờ, dự các hội thảo khoa học về đổi mới PPDH, quan sát hoạt động bồi dưỡng giáoviên trong các đợt tập huấn cho GV của Bộ GD &ĐT.

- Phương pháp điều tra: Khảo sát, điều tra thực trạng bằng phiếu hỏi và phỏngvấn trực tiếp giáo viên, học sinh về đổi mới PPDH và phát triển năng lực KPTN choHS trong dạy học lĩnh vực KHTN ở các trường THCS. Chúng tôi đã xây dựng phiếukhảo sát và thực hiện điều tra trên 210 GV dạy Sinh học/môn KHTN tại các trườngTHCS.

<i><b>6.3. Phương pháp tham vấn chuyên gia:</b></i>

Tham vấn, xin ý kiến góp ý, tư vấn, phản biện của các chuyên gia là nhữngnhà nghiên cứu về giáo dục học, lí luận và phương pháp dạy học Sinh học, dạy họcmơn KHTN; những GV cốt cán, có nhiều kinh nghiệm trong dạy học Sinh học, dạyhọc môn KHTN ở trường THCS. Những nội dung trao đổi, xin ý kiến là: cấu trúcnăng lực KPTN, cơ sở phân chia và xác định các tiểu chủ đề dạy học KPTN, quytrình phát triển năng lực KPTN, các biện pháp phát triển, các tiêu chí, bộ cơng cụrèn luyện và đánh giá năng lực KPTN cho HS trong dạy học phần Vật sống ở

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

trường THCS, cơng cụ xử lí số liệu thực nghiệm. Thu thập ý kiến của chuyên giadưới hình thức phỏng vấn trực tiếp, các bản nhận xét, thảo luận qua các buổiseminar về những kết quả của luận án nghiên cứu được. Các ý kiến nhận xét, góp ýcủa chuyên gia được phân tích, nghiên cứu, làm căn cứ để điều chỉnh, bổ sung vàhoàn thiện các nội dung nghiên cứu của luận án<small>”</small>.

<i><b>6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm:</b></i>

- Tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2021 – 2022 trên362 HS lớp 6 tại 4 trường THCS ở Hà Nội gồm THCS Chu Văn An – Quận TâyHồ; THCS Nguyễn Trường Tộ - Quận Đống Đa (đây là 2 trường chất lượng giáodục cao, ổn định của Thành phố Hà Nội); THCS Xuân Phương – Quận Nam TừLiêm (trường trên địa bàn đang phát triển về mọi mặt); THCS Yên Mỹ - HuyệnThanh Trì (trường thuộc địa bàn huyện ngoại thành, làng ven đô của Thành phố HàNội)

- Tiến hành TNSP để đánh giá, kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của quytrình phát triển năng lực KPTN đề xuất trong nghiên cứu. Để đạt được mục tiêu đóchúng tơi đã xác định mục đích thực nghiệm, lựa chọn mẫu và bố trí thí nghiệm,xây dựng kế hoạch thực nghiệm và các bước triển khai thực nghiệm, triển khai đođạc kết quả trong và sau thực nghiệm, cách thức xử lý và phân tích kết quả thựcnghiệm qua các phần mềm thống kê tốn học.

<i><b>6.5. Phương pháp xử lí số liệu bằng thống kê toán học</b></i>

Sau khi khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm, các số liệu được thốngkê, xử lí bằng các phần mềm như Ms.Excel, SPSS 26.0; tiến hành các phép mơ tảthống kê, phân tích đồ thị và phép kiểm định T-Test để đánh giá định lượng sự pháttriển năng lực KPTN của HS khi học tập theo tiến trình KPTN.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<b>8. Những đóng góp mới của đề tài</b>

(1) Hệ thống hóa được cơ sở lí luận về năng lực KPTN, dạy học phát triển năng lực KPTN, phát triển năng lực KPTN trong dạy học môn Khoa học tự nhiên.

(2) Đánh giá được thực trạng dạy học phát triển năng lực KPTN ở một số trường THCS.

(3) Xác định được định nghĩa năng lực KPTN, mô tả được cấu trúc của nănglực KPTN, xây dựng các tiêu chí đánh giá năng lực KPTN.

(4) Phân tích được logic cấu trúc nội dung, yêu cầu cần đạt chủ đề Vật sống(KHTN6) làm cơ sở để xác định các tiểu chủ đề với nội dung chi tiết cho mỗi tiểuchủ đề phù hợp với tổ chức dạy học để phát triển năng lực KPTN cho học sinh.

(5) Xác định được quy trình xây dựng các hoạt động KPTN, vận dụng quytrình xác định các hoạt động KPTN trong chủ đề Vật sống – môn KHTN 6.

(6) Xây dựng được quy trình phát triển năng lực KPTN cho HS trong dạyhọc chủ đề Vật sống (Khoa học tự nhiên 6).

Ngoài phần mở đầu, kết luận, đề nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục; luận án được trình bày trong 3 chương:

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

Chương 2: Phát triển năng lực khám phá tự nhiên cho học sinh trong dạy họcchủ đề Vật sống - môn Khoa học tự nhiên 6

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>Chương 1: CỞ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI1.1. Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài</b>

<i><b>1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực khám phá và năng lực khám phá tự nhiên</b></i>

Tự nhiên theo nghĩa rộng, là thế giới hay vũ trụ mang tính vật chất. Tự nhiên,nói đến các hiện tượng xảy ra trong thế giới vật chất, trong đó có chất và sự biếnđổi của chất, năng lượng và sự biến đổi,vật sống,Trái Đất và bầu trời,…. Phạm vibao quát của tự nhiên từ cấp hạt nguyên tử (các hạt nhỏ hơn nhiều lần so với cácnguyên tử) cho tới những khoảng cách lớn trong vũ trụ. Con người là một phần củatự nhiên, nhưng những hoạt động của con người thường được phân biệt rạch ròikhỏi những hiện tượng tự nhiên. Hiện tượng tự nhiên có thể chịu ảnh hưởng từ haiyếu tố: thứ nhất là do yếu tố tự nhiên, thứ hai là do yếu tố nhân tạo hoặc do conngười tạo ra; các hiện tượng tự nhiên cũng liên quan chặt chẽ đến mơi trường. Sựtồn tại của mơi trường có thể được sử dụng như một nguồn học tập. Trong trườnghợp này, môi trường bao gồm xã hội, môi trường vật chất, các hiện tượng tự nhiên,sự kiện tự nhiên và các sự kiện xảy ra trong xã hội. Bằng cách sử dụng thiên nhiênhoặc mơi trường, học sinh có thể được trải nghiệm trong mơi trường, đồng bộ hóa,kết hợp với tài liệu học tập để khám phá được các biểu hiện, có được các hành vicụ thể thơng qua quan sát khoa học ( Schachner, Zhu, Li, & Kelemen, 2017)[96].

Khám phá tự nhiên có thể được hiểu một cách đơn giản là con người tìmhiểu, nghiên cứu về các sự vật, hiện tượng, quá trình trong tự nhiên, ví dụ: tìm hiểu,nghiên cứu về vật chất, thế giới sống, năng lượng, thiên văn,…Ở một khía cạnhnhất định, KPTN có thể được hiểu tương đồng với nghiên cứu khoa học (tự nhiên)và năng lực KPTN có thể được hiểu ở mức độ đơn giản hơn của năng lực nghiêncứu khoa học (tự nhiên).

Khoa học là cách thức để hiểu, biết; khoa học không chỉ là việc thu thập cácvấn đề, hiện tượng riêng l , mà hơn thế, đó là một q trình mà trong đó các nhàkhoa học nhận thức về thế giới và giải quyết các vấn đề tự nhiên. (John A.Moore

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

,1993) [82]. Như vậy, khoa học là con đường mang lại hiểu biết bằng cách tích lũythơng tin, dữ liệu từ các quan sát và thực nghiệm, tạo nên các kết luận dựa trênnhững bằng chứng thực tế và cố gắng để giải thích thế giới thơng qua các bằngchứng đó. Các nhà khoa học thường tổ chức thông tin thành các hệ thống khái niệmcho phép họ tạo ra mối liên hệ giữa các khái niệm chủ chốt. Các nhà khoa học cũngcó khả năng chuyển hóa kiến thức của mình từ bối cảnh này sang bối cảnh khác.Các hệ thống khái niệm ảnh hưởng đến cách thức mà các nhà khoa học nhận thứcvà tương tác với thế giới, húng cũng giúp họ mở rộng hiệu quả của việc tìm tòi –khám phá khoa học.

Để khám phá khoa học, khám phá tự nhiên, các nhà khoa học đã dần hìnhthành và phát triển quy trình KPTN (phương pháp KPTN hay tiến trình KPTN),quy trình này đã được xuất hiện từ rất lâu trong lịch sử phát triển của Khoa học kĩthuật. Theo từ điển tiếng Anh, quy trình KPTN là “trình tự đặc trưng của khám phá,KPTN kể từ thế kỉ 17, bao gồm: sự quan sát có hệ thống, xây dựng các giả thuyết,thí nghiệm kiểm tra, đo lường các thí nghiệm, sửa đổi các giả thuyết” [103].

Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Hoa Kì (1996) [84] “cho rằng, khám phákhoa học, quy trình KPTN đề cập tới các kĩ năng, các cách thức khác nhau của cácnhà khoa học triển khai nghiên cứu, khám phá về khoa học, về thế giới tự nhiên vàđề xuất các giải thích các hiện tượng, quy luật tự nhiên dựa trên những dữ liệu,bằng chứng thu được từ các nghiên cứu của họ”.

Quan niệm về khám phá khoa học, quy trình KPTN rất phong phú và phứctạp, nhưng cũng có thể tách ra những hoạt động có tính chất chung. Theo Garland(2015) [68], “tiến trình KPTN là một chu trình bao gồm 6 giai đoạn: Thực hiện cácquan sát; Suy nghĩ về các câu hỏi cần quan tâm; Đưa ra các giả thuyết; Phát triểncác dự đốn có thể kiểm tra được; Thu thập các dữ liệu để kiểm tra các dự đốn;Phát triển các lí thuyết chung”.

Theo I.Ia.Lec-ner (1982) [106] “phương pháp KPTN gồm 8 giai đoạn: quansát, nghiên cứu các sự kiện và hiện tượng; giải thích các hiện tượng chưa hiểu đưavào nghiên cứu (đặt vấn đề); đưa ra các giả thuyết; xây dựng kế hoạch nghiên cứu;

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

thực hiện kế hoạch nghiên cứu trong đó bao gồm việc làm rõ mối liên hệ giữa hiệntượng nghiên cứu và các hiện tượng khác; hình thành các kết luận, các giải thích;kiểm tra các kết luận; những kết luận thực tế về ứng dụng có thể và cần thiết củacác kiến thức thu nhận được”.

Chu trình sáng tạo KPTN của Razumopxki đề xuất có tính mở, linh hoạt vớicác kĩ năng tiến trình thuộc 4 giai đoạn [37]: những sự kiện, vấn đề khởi đầu; mơhình giả định trừu tượng; các hệ quả logic; thí nghiệm kiểm tra.

Theo Shulman (1986)[98], “khám phá là sự chủ động theo đuổi ý nghĩ, thắcmắc liên quan đến quá trình, dựa trên kinh nghiệm đã có sắp xếp thành nhữngmảnh nhỏ của sự hiểu biết. Khi chúng ta nhìn thấy những vật lạ, có thể chúng ta cóthể tự hỏi, thắc mắc nó là cái gì? nó được làm từ cái gì? nó có vai trị gì ? Nó đãxuất hiện như thế nào?... Để tìm ra câu trả lời cho những câu hỏi, những đề xuấtmà chúng ta đã đưa ra đó, chúng ta cần phải tìm tịi, nghiên cứu kĩ đối tượng, sửdụng một số phép kiểm tra, so sánh nó với các đối tượng khác đã quen thuộchơn, hoặc hỏi người khác các thông tin về đối tượng và trong thời gian đó,nghiên cứu xác định có giả thuyết nào hợp lý hay khơng. Hoặc cũng có thể đơngiản là chúng ta tìm kiếm một số thông tin mà từ đó có thể đưa ra ra một giảthuyết mới. Tất cả chuỗi các hoạt động diễn ra đó, bắt đầu từ việc quan sát, đưara giả thuyết, làm thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết là các biểu hiện của sự khámphá”. Theo tác giả Llewellyn (2004) [76], khám phá là một cách tiếp cận học tậpliên quan đến quá trình khám phá thế giới tự nhiên hoặc vật chất qua việc đặt câuhỏi, đưa ra những khám phá, thử nghiệm để tìm kiếm sự hiểu biết mới.

Một số nghiên cứu khác lại cho rằng, quy trình KPTN nói chung “là mộttrình tự gồm có sáu giai đoạn là: (i) Đặt vấn đề, xác định mục đích hoặc câu hỏinghiên cứu. Việc đặt vấn đề hay đưa ra câu hỏi nghiên cứu là rất cần thiết, đây làphần quan trọng nhất trong quy trình khám phá. Các câu hỏi nghiên cứu đôi khiđược đưa ra như là một tuyên bố và được gọi là vấn đề hoặc báo cáo vấn đề mụctiêu hay những ý tưởng mà người nghiên cứu đang muốn kiểm chứng là gì, câu hỏikhoa học mà người nghiên cứu đang đi tìm câu trả lời là gì; (ii) Những dự đốn, giả

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

định cần được chỉ ra, nó như là một dạng dự báo, một định hướng để đưa đến câutrả lời cho câu hỏi, vấn đề nghiên cứu; (iii) Danh mục tài liệu cần có làm điều tra cơbản, tham khảo cho nghiên cứu, bao gồm danh sách tất cả các tư liệu được sử dụngtrong nghiên cứu; (iv) Trình tự tiến hành nghiên cứu là bản mô tả chi tiết, từngbước về cách người nghiên cứu thực hiện để thu được kết quả cuối cùng nhằmchứng minh hay bác bỏ giả thuyết đã đưa ra; (v) Thu thập thông tin, dữ liệu, đưa racác kết quả nghiên cứu. Các kết quả thường được trình bày dưới hình thức là mộttun bố để giải thích hoặc diễn giải các dữ liệu. Kết quả thu được ở dạng dữ liệuthô, đồ thị, kết luận rút ra từ những dữ liệu đã có; (vi) Kết luận là bản tóm tắt cácnghiên cứu và các kết quảnghiên cứu, đây chính là câu trả lời cho câu hỏi nghiêncứu” [107].

Như vậy, các nhà khoa học trên thế giới đã, đang và tiếp tục nghiên cứu,KPTN để tìm ra những quy luật, bản chất, tính chất của sự vật và hiện tượng trongtự nhiên, qua đó làm cho kho tàng tri thức của nhân loại ngày càng lớn, rộng vàphong phú nhằm phục vụ cuộc sống của con người. Để KPTN các nhà khoa họcln phải tn theo những quy trình KPTN.

Thơng qua q trình KPTN có thể phát triển năng lực KPTN với các biểu hiệncụ thể . Trong nhiều nghiên cứu, các nhà giáo dục học đồng nghĩa năng lực KPTN vớinăng lực khoa học (tự nhiên), năng lực nghiên cứu khoa học (tự nhiên), năng lực tìmhiểu tự nhiên, bởi vì có thể có các định nghĩa khác nhau nhưng chung quy lại quytrình KPTN cũng chính là quy trình nghiên cứu khoa học.

Nghiên cứu về năng lực khoa học, năng lực nghiên cứu khoa học trên thếgiới đã có rất nhiều cơng trình được cơng bố. Mưller và cộng sự (2008) [81] đã tiếnhành nghiên cứu nhằm đánh giá kĩ năng nghiên cứu khoa học của HS từ lớp 5 đếnlớp 10 và cho rằng năng lực khoa học, nghiên cứu khoa học gồm 4 kĩ năng: đặtcâu hỏi, đưa ra giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu và giải thích số liệu.

Ở Hoa kỳ nghiên cứu xây dựng khung năng lực khoa học cho HS phổ thôngđể xây dựng các tiêu chuẩn dạy học các môn khoa học, được quan tâm từ nhữngnăm 1990. Năm 2012, Ủy ban nghiên cứu khoa học quốc gia Hoa kỳ (NationalResearch Council -NRC) [86] tiếp tục phát triển khung năng lực khoa học của HStrên cơ sở kế thừa các nghiên cứu trước đây và tìm cách xác định, mô tả các ýtưởng

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

chính cho giáo dục khoa học phổ thơng. Có thể kể đến điển hình là các nghiên cứu:

<i>“Khoa học cho tất cả người Mỹ” (Science for All Americans ) của Hiệp hội vì sựtiến bộ của khoa học Hoa Kỳ (AAAS); “Tiêu chuẩn Giáo dục Khoa học Quốc gianăm 1996” (Benchmarks for Science Literacy) được phát triển bởi NRC, kết quả</i>

của các nghiên cứu này đã được sử dụng để phát triển các tiêu chuẩn mới cho giáodục khoa học ở Hoa kỳ. Trong khung năng lực này, cấu trúc của năng lực khoa học,thực hành khoa học và kỹ thuật được đề xuất gồm 8 thành tố: (1) Đặt câu hỏi (chokhoa học) và xác định vấn đề (cho kĩ thuật) (Asking questions (for science) anddefining problems (for engineering); (2)Phát triển và sử dụng các mơ hình(Developing and using models); (3) Lập kế hoạch và thực hiện điều tra, khảo sát(Planning and carrying out investigations); (4) Phân tích và giải nghĩa dữ liệu(Analyzing and interpreting data); (5) Sử dụng tư duy tốn học và tính tốn (Usingmathematics and computational thinking); (6) Giải thích (cho khoa học) và thiết kếgiải pháp (cho kỹ thuật) Constructing explanations (for science) and designingsolutions (for engineering); (7) Tham gia tranh luận dựa trên bằng chứng (Engagingin argument from evidence); (8) Thu thập, đánh giá và truyền đạt thông tin (Obtaining,evaluating, and communicating information).

Từ năm 2000, Chương trình đánh giá học sinh quốc tế (Programme forInternational Student Assesment, viết tắt là PISA) của Tổ chức Hợp tác và Pháttriển Kinh tế (Organization for Economic Cooperation and Development, được viếttắt là OECD được triển khai (OECD, 2013) [89]. Mục đích của chương trình PISAlà xác định các đặc điểm của một hệ thống giáo dục có hiệu suất cao, giúp choChính phủ và các nhà giáo dục xác định các chính sách phát triển chương trình giáodục của mỗi quốc gia cho phù với hội nhập giáo dục tồn cầu. Chương trình PISAđã được nhiều quốc gia sử dụng làm thước đo đánh giá chất lượng và sự côngbằng, hiệu quả của hệ thống trường học. Năm 2015, PISA đánh giá NL khoa học,năng lực toán học, năng lực đọc hiểu của HS ở độ tuổi 15 của 34 quốc gia trongkhối OECD và 73 nước thành viên chưa chính thức.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Theo PISA (OECD, 2013)[89], NL khoa học, NL nghiên cứu khoa học củaHS phổ thông ở độ tuổi 15 đƣợc xác định bởi ba năng lực thành tố:

<i>(1) Giải thích các hiện tượng có khoa học (Explain phenomenascientifically):Công nhận, cung cấp và đánh giá các giải thích cho một loạt các hiện</i>

tƣợng tự nhiên và công nghệ, biểu hiện qua các khả năng: Huy động và áp dụng kiếnthức khoa học phù hợp; Xác định, sử dụng và tạo ra mơ hình giải thích và trình bàymơ hình giả thuyết; Đƣa ra những biện minh thích hợp cho các dự đốn khoa học;Nêu đƣợc giả thuyết cho một hiện tƣợng khoa học; Giải thích đƣợc các ứng dụngtiềm năng liên quan đến kiến thức khoa học cho xã hội.

<i>(2) Đánh giá và thiết kế một điều tra khoa học (Evaluate and DesignScientific Enquiry): Mô tả và đánh giá một nghiên cứu khoa học và đề xuất cách</i>

thức đƣa ra các câu hỏi một cách khoa học, thể hiện ở khả năng: Nhận biết các câuhỏi/vấn đề đƣợc đƣa vào một nghiên cứu khoa học; Phân biệt đƣợc các câu hỏi cóthể đƣa vào nghiên cứu một cách khoa học; Đề xuất cách thức nghiên cứu một vấnđề/câu hỏi một cách khoa học; Đánh giá cách thức nghiên cứu một vấn đề có khoahọc; Mơ tả và đánh giá các cách thức mà nhà khoa học sử dụng để bảo đảm tínhkhách quan và độ tin cậy của các số liệu, tính tổng quát của việc giải thích một vấnđề khoa học.

<i>(3) Trình bày các dữ liệu và bằng chứng một cách khoa học (Interpret dataand evidence scientifically): phân tích trình bày dữ liệu bằng các hình thức, cơng cụ</i>

trực quan khác nhau nhƣ trình bày báo cáo khoa học bằng văn bản, hình ảnh, lậpbảng biểu, đồ thị … từ đó đề xuất các kết luận khoa học phù hợp. Thể hiện ở cáckhả năng: Chuyển đổi các dữ liệu từ một dạng trình bày này sang một dạng khác;Phân tích và diễn giải dữ liệu, đƣa ra đƣợc các kết luận phù hợp; Nhận ra đƣợc cácdữ kiện, các bằng chứng và các lập luận trong một bối cảnh liên quan tới khoa học;Phân biệt đƣợc các luận cứ có dựa trên bằng chứng khoa học và các luận cứ dựatrên các căn cứ khác; Đánh giá các luận cứ, bằng chứng khoa học từ các nguồn khácnhau (thí dụ: kết quả thí nghiệm, báo in, tạp chí …).

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Theo PISA, NL khoa học, NL nghiên cứu khoa học của HS không phân cấpđộ, mà nó được đánh giá thơng qua việc HS vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái độvào giải quyết các tình huống gắn với thực tiễn. Mức độ năng lực phụ thuộc vào cáctình huống nêu câu hỏi là đơn giản hay phức tạp (dễ hay khó).

Quan điểm về NL khoa học của PISA đã được áp dụng rộng rãi ở các nướcTây Âu. Trên cơ sở khung NL khoa học của PISA, các nước đã tiếp thu và pháttriển, cụ thể hóa NL khoa học trong các mơn học cụ thể, đặc biệt là các môn khoahọc, khoa học tự nhiên.

Tác giả Malik (2015)[78] đã phân tích chỉ ra khám phá khoa học, khám phákhoa học tự nhiên với những kĩ năng khám phá khoa học rất quan trọng đối với mỗihọc sinh vì đây là phương tiện để sử dụng các mơ hình khoa học trong việc pháttriển khoa học và được kỳ vọng sẽ phát triển kiến thức các em đã có. Theo Nilawati& Akbar (2017) [87], kĩ năng khám phá khoa học là khả năng học sinh áp dụng cácmơ hình khoa học, nghiên cứu khoa học vào việc hiểu, phát triển và khám phá khoahọc. Kurniawati & Sukardiyono (2018)[75]: Kĩ năng khám phá khoa học có thểđược cải thiện thơng qua một q trình học tập được thiết kế sao cho học sinhkhám phá các sự kiện, xây dựng các khái niệm và lý thuyết bằng các kĩ năng trí tuệvà thái độ khoa học của chính học sinh. Học sinh được tham gia trực tiếp vào cáchoạt động khoa học do các nhà khoa học thực hiện. Chaerunisa và các cộng sự(2023) [61] trong nghiên cứu đã chỉ ra NL khám phá là một trong những NL mà HScần nắm vững, phát triển khi học các khái niệm sinh học. NL khám phá của HS bịảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó yếu tố rất quan trọng là kế hoạch, bài dạy củaGV.

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học cơng nghệ và hội nhập tồncầuhiện nay, đặt ra yêu cầu về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục, đào tạo, chuyển từnền giáo dục truyền thụ kiến thức, kĩ năng sang giáo dục phát triển phẩm chất vànăng lực người học. Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu về vấn đề phát triển nănglực nói chung và năng lực khoa học, năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Theo tác giả Trần Thanh Ái (2014)[1], “mục tiêu của hoạt động khám phá,KPTN là tìm tịi, phát hiện ra kiến thức mới. Vì thế, nhà khoa học phải có đủ kiếnthức để phát hiện ra ranh giới giữa cái đã biết và cái chưa biết. Để đạt được điềunày, mỗi cá nhân phải tự học để bổ sung kiến thức chuyên ngành”.

Tác giả Vũ Cao Đàm (2003)[8], “khám phá, KPTN (hay nghiên cứu khoahọc) là sự phát hiện bản chất sự vật, phát triển nhận thức khoa học về thế giới, hoặclà sáng tạo phương pháp mới, phương tiện kĩ thuật mới để làm biến đổi sự vật phụcvụ mục tiêu hoạt động của con người. Ông cho rằng, quy trình KPTN là phươngpháp nhận thức thế giới bao gồm những quan điểm tiếp cận, những giai đoạn, cácđộng tác cụ thể để tác động vào đối tượng, để bộc lộ được bản chất của đối tượng.Theo tác giả, quy trình KPTN được thực hiện qua các giai đoạn: (i) Quan sát sự vật,hiện tượng và xác định vấn đề cần nghiên cứu; (ii) Thiết lập giả thuyết hoặc dựđoán về vấn đề nghiên cứu; (iii) Thu thập và xử lí thơng tin cần nghiên cứu; (iv) Kếtluận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết về vấn đề nghiên cứu”.

Trong thời gian qua, có nhiều tác giả đã nghiên cứu về năng lực khoa học, NLnghiên cứu khoa học và phát triển NL nghiên cứu khoa học cho HS. Về năng lựcnghiên cứu khoa học đã được các tác giả nghiên cứu ở các khía cạnh khác nhaunhư tác giả Trần Thị Thanh Xuân (2016) [53] đã nghiên cứu về năng lực khoa họcvà vận dụng dạy học khám phá để phát triển năng lực khoa học cho HS khốichuyên; tác giả Nguyễn Thị Việt Nga (2016) [32] nghiên cứu về năng lực khoa họcdưới khía cạnh đánh giá năng lực theo tiêu chí của tổ chức PISA; Tác giả NguyễnVăn Nghiệp (2019)[34] đã nghiên cứu thiết kế tiến trình dạy học dựa theo quy trìnhNCKH gồm 5 giai đoạn trong đó có giai đoạn nghiên cứu tổng quan, trên cơ sở đóvận dụng tổ chức dạy học kiến thức khoa học cho HS theo con đường nghiên cứucủa nhà khoa học nhằm phát triển được năng lực khoa học cho HS ở trường PT.Nghiên cứu của tác giả Lê Thái Hưng, Nguyễn Thị Phương Vy (2020) [23] đã sosánh cấu trúc NL khoa học trong CTGDPT 2018 với cấu trúc NL khoa học của mộtsố nước trên thế giới, từ đó đề xuất khung đánh giá năng lực khoa học phù hợp đốivới môn KHTN 6.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Ở Việt Nam, từ khi triển khai chương trình GDPT 2018 Bộ Giáo dục &Đàotạo (2018) [4],[5] “việc dạy học cho HS năng lực khoa học, nghiên cứu khoa học đãđược đưa vào bài mở đầu SGK môn Khoa học tự nhiên ở cấp THCS của các khốilớp 6, 7, 8, 9. Những kĩ năng cơ bản để nghiên cứu khoa học được đề xuất như: đặtcâu hỏi, xây dựng kế hoạch, tiến hành, thu thập và xử lí kết quả, rút ra kết luận; Vềnăng lực tìm hiểu thế giới sống với các kĩ năng tương tự như khám phá tự nhiên đãđược đưa vào chương trình dạy học ở các mơn như Vật lí, Hóa học, Sinh học cấpTHPT. Đây là hướng đổi mới trong chương trình và SGK của nước ta hiện nay”.

Như vậy, từ những tìm hiểu trên chúng tơi nhận thấy các cơng trình nghiêncứu trên thế giới và ở Việt nam cũng chỉ dừng lại ở việc mơ tả năng lực NCKH, quytrình NCKH, vận dụng các kĩ thuật DH tích cực để nâng cao chất lượng giáo dục,mà ít thấy xuất hiện những nghiên cứu đề cập đến mô tả cấu trúc năng lực KPTN,phân tích những biểu hiện hành vi cụ thể, kĩ năng tiến trình trong năng lực KPTNcủa HS. Theo chúng tơi, cần tìm hiểu, nghiên cứu thành phần cấu trúc năng lựcKPTN của HS cấp THCS, nghiên cứu quy trình KPTN tuân theo các giai đoạn:

<i>quan sát tự nhiên, đặt câu hỏi cần khám phá; đưa ra dự đoán (hay giả thuyết) đểtrả lời câu hỏi; tìm giải pháp để kiểm chứng sự đúng đắn của dự đoán; rút ra kếtluận, công bố kết quả. Năng lực KPTN được hình thành và phát triển dưới dạng cácbiểu hiện hành vi trong từng giai đoạn của quy trình KPTN.</i>

<i><b>1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực khám phá và khám phá tự nhiên</b></i>

Để phát triển tư duy khoa học, phát triển trí tuệ người học, đồng thời tăngcường sự hứng thú của HS trong học tập, các nhà giáo dục đều quan tâm nhiều đếnviệc tổ chức cho HS tự hoc, tự khám phá kiến thức thông qua các hoạt động học tậpkhác nhau. Từ các hoạt động tích cực đó phát triển cho HS các năng lực như nănglực tự học, năng lực hợp tác, năng lực khám phá, năng lực giải quyết vấn đề.…

Từ thế kỉ XVII đến thế kỉ XIX các nhà giáo dục lớn như J. A. Komensky;Jean Jacques Rousseau ; Jonhann Heinrich Pestalozz; Adolf Disterwerg trong các

<i>cơng trình nghiên cứu của mình về giáo dục đều đặc biệt nhấn mạnh rằng: “Muốn</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<i>phát triển trí tuệ bắt buộc người học phải phát huy tính tích cực, độc lập, sáng tạođể tự mình giành lấy tri thức. Muốn vậy phải tăng cường khuyến khích người học tựkhám phá, tự tìm tịi và suy nghĩ trong q trình học tập” ( Exipov ,1977)[12].</i>

Tác giả J.A.Komensky một nhà tư tưởng, nhà giáo dục lỗi lạc ngườiSlovakia, ơng là người đặt nền móng cho các kiểu nhà trường hiện đại, một nềngiáo dục dân chủ hóa mở cửa cho mọi người, cho mọi tr em. Trong đó, người thầycần có một quy tắc là trình bày một vấn đề phải đúng nghĩa thực của nó, khuyếnkhích cách học thực hành và tư duy lí luận để giải quyết những vấn đề mà bài toán

<i>đặt ra và những vấn đề phát sinh trong thực tiễn. Ông cho rằng : “người thầy phảilàm thế nào để HS thích thú học tập và có những cố gắng để tự nắm lấy tri thức”.Khi bàn về dạy học, ông khẳng định: “Dạy thanh thiếu niên một cách đúng đắnkhơng có nghĩa là cứ nhồi nhét vào đầu họ một mớ hỗn độn các từ, các câu, các quytắc, châm ngôn, ý kiến thu thập được của mọi tác giả, mà trái lại có nghĩa là phảikhêu gợi năng lực trí tuệ phát triển chẳng khác gì từ một nguồn đầy sức sống toả ranhững con suối của học thức”. Trong tác phẩm: “Phép giảng dạy vĩ đại”, J.A.</i>

Komensky đã nêu ra phương pháp, các nguyên tắc, phương pháp dạy học nhằmphát huy tính tích cực của học sinh. Học tập là q trình tích tiểu thành đại, sự tịmị giúp cho người học tự khám phá, phát hiện ra nhiều khía cạnh khác nhau củamột vấn đề, qua đó mà mở rộng, đào sâu được kiến thức. Komensky cương quyếtphản đối lối dạy học áp đặt, giáo điều mà đang được các nhà trường lúc bấy giờđang áp dụng ( Phạm Khắc Chương, 1997) [6].

Tiếp nối tư tưởng của J. A Komensky, Jean Jacques Rousseau (1712 - 1778)[9], nhà giáo dục xuất sắc của thế kỷ XVIII của Pháp, đã phát triển các tư tưởng vềgiáo dục của J. A Komensky thêm một bước thành tư tưởng “Giáo dục tự do”. Với

<i>tư tưởng này, Rousseau đề xướng “học thuyết lấy đứa trẻ làm trung tâm”. Khi bàn</i>

về mục đích của giáo dục ông đã đưa ra nhiều quan điểm mới về giáo dục và cuối

<i>cùng ông đi đến kết luận: “Vấn đề khơng phải là dạy cho nó chân lý, mà là ch chonó cách làm sao để lúc nào c ng có thể khám phá chân lý”.</i>

Đầu thế kỷ XX, các ý tưởng của Herbart [71] “về giảng dạy bao gồm bắt đầuvới sự quan tâm của HS trong thế giới tự nhiên và trong tương tác với những ngườikhác. GV tự xây dựng các hoạt động trải nghiệm học tập để mở rộng những khái

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

niệm mà HS đã biết và giải thích những kiến thức mà HS khơng giải quyết được.Sau đó HS áp dụng các khái niệm vào các tình huống mới. Dewey (1910) [65] đãxây dựng một mơ hình dạy học, trong đó HS được tiếp cận với một tình huống cóvấn đề, đưa ra giả thuyết, kiểm định giả thuyết để đưa ra giải pháp và thực hiện cácgiải pháp, như vậy khi đó người GV có vai trị kết nối giữa tư duy phản ánh vànghiên cứu khoa học”.

Lý thuyết về phát triển nhận thức của Piaget (2014) [91] “đã đóng góp nhiềucho việc xây dựng các mơ hình giảng dạy. Theo ông, việc học bắt đầu khi ngườihọc trải nghiệm sự mất cân bằng: một sự khác biệt giữa tưởng tượng của người họcvà những điều mà họ gặp trong cuộc sống. Để sự hiểu biết của người học trở lạitrạng thái cân bằng, họ phải thích ứng hoặc thay đổi nhận thức của mình thơng quasự tương tác với môi trường. Những đề xuất của Piaget là cơ sở cho q trình họctập, một mơ hình giảng dạy tích cực đã được đề xuất bởi Atkin và Karplus (1962)[55] và được sử dụng trong các chương trình giảng dạy khoa học ở trường tiểu họcSCIS”.

Hội đồng nghiên cứu quốc gia Hoa Kì (National Research Council, 2000)

<i>[85] đưa ra định nghĩa: “Tìm tịi – khám phá khoa học đề cập đến các cách thứckhác nhau trong đó các nhà khoa học nghiên cứu thế giới tự nhiên và đề xuất cácgiải thích dựa trên những bằng chứng thu được từ các nghiên cứu của họ”.</i>

Theo R. Bybee (1997) [59] cho rằng: “Dạy học theo quy trình KPTN là lốitiếp cận dạy học mà qua đó, học sinh tương tác với môi trường thực tế bằng cáchkhảo sát các đối tượng và đưa ra lời giải đáp cho những thắc mắc bằng tranh luậnhay bảo vệ kết quả bằng các thực nghiệm”.

J Bruner (2009) [58] “định nghĩa về DH theo quy trình KPTN, là mộtphương pháp tiếp cận trong việc tổ chức học tập có liên quan đến một quá trìnhKPTN hay thế giới vật chất bằng những câu hỏi, phát hiện mới và một thực nghiệmtrong việc tìm kiếm những hiểu biết mới”.

Dạy học theo quy trình KPTN “là một q trình, trong đó người dạy đóngvai trị định hướng cho người học chủ động trong việc học tập, hình thành các câuhỏi đặt ra trong tư duy, mở rộng cơng việc nghiên cứu, tìm kiếm, khám phá; từ đóxây dựng nên những hiểu biết và tri thức mới. Những kiến thức này giúp cho ngườihọc

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

trả lời các câu hỏi, tìm kiếm các giải pháp để giải quyết các vấn đề, chứng minh mộtđịnh lí hay một quan điểm. DH theo quy trình KPTN trong việc giải quyết các tìnhhuống ở người học dựa vào kinh nghiệm riêng và kiến thức sẵn có của họ là mộtPPDH mà thơng qua đó HS tương tác với môi trường học tập bằng cách suy nghĩvới câu hỏi và thảo luận, hoặc triển khai thực nghiệm”.

J. Richard Suchman (1962) [101] “đã phát triển việc sử dụng yếu tố tráingược nhau như một công cụ để đặt câu hỏi, đưa ra thắc mắc cho việc dạy và họcnhững mơn khoa học tự nhiên. Cơ sở tư duy, trí não của con người khơng thể dungnạp sự vơ lí. Khi quan sát một số điều không đúng với những suy nghĩ sẽ để lại cảmgiác “muốn biết” cho người quan sát. Trong quá trình dạy học, tổ chức hoạt độnglấy HS làm trung tâm và yêu cầu HS đặt câu hỏi và tự tìm câu trả lời. Ý tưởng nàyđã được các nhà giáo dục sử dụng nhằm kích thích sự hứng thú và động lực học tập,nghiên cứu của HS”.

“Trong nửa sau của thế kỷ 20 và đầu thế kỉ 21, việc giảng dạy và học tập cácmôn khoa học theo hướng khám phá ngày càng phát triển. Các quốc gia có nền giáodục hiện đại đã rất chú trọng trong việc phát triển năng lực khoa học, năng lựcNCKH, năng lực KPTN của HS phổ thông, nhiều nước trên thế giới đã đưa các NLthành phần của năng lực NCKH, KPTN vào chương trình giáo dục bắt buộc ởtrường phổ thông” [64], [102], [109].

Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ (National Research Council,2012) [86]“đã khẳng định Khám phá đề cập đến những cách thức đa dạng mà các nhà khoahọc nghiên cứu về thế giới tự nhiên, theo đó nắm bắt kiến thức khoa học và cácphương pháp để tìm ra kiến thức đó. Dạy học khám phá (DHKP) được đặc trưngbởi các đặc điểm sau: HS được định hướng theo câu hỏi mang tính khoa học, đưara các bằng chứng, đề xuất hướng giải quyết từ các bằng chứng, đánh giá giải thích,thơng báo và chứng minh cho hướng giải quyết. DHKP có thể đề cập cả năm đặcđiểm trên hoặc chỉ một số đặc điểm đó”. Với DHKP, HS sẽ được tăng cường nhậnthức về bản chất của khoa học, các thành tựu khoa học, kĩ năng quá trình khoa học,nhận thức kiến thức, và diễn ngôn giao tiếp (Ertepinar, H., & Geban, Ö,1996)[66].Bell và cộng sự (2003) [57] đã phát hiện ra rằng sau khi thực hiện khám phá khoa

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

học, HS đã đạt được các kĩ năng thực hiện tiến trình khám phá khoa học, trong khinhững kĩ năng này khơng thể đóng góp cho nhận thức về tìm hiểu khoa học. Ngượclại, Stoddart và cộng sự (2002) [100] khẳng định khám phá khoa học có thể tăngcường nhận thức của HS về các khái niệm khoa học cũng như kĩ năng suy nghĩ tíchcực và diễn ngơn trong bối cảnh, ngữ cảnh. Trong nghiên cứu của Saab, Joolingen,& Hout-wolters, 2007) [94] phân tích mơ hình học tập khám phá là mơ hình dạyhọc tập trung vào hoạt động học tập của HS. Trong quá trình học tập với mơ hìnhnày, GV chỉ đóng vai trị là người hướng dẫn, hỗ trợ, hướng dẫn HS tìm các kháiniệm, mệnh đề, quy trình, thuật tốn, v.v. Ba đặc điểm chính của mơ hình học tậpkhám phá, đó là: (1) Khám phá và giải quyết vấn đề để sáng tạo, kết hợp và kháiquát hóa kiến thức; (2) Lấy học sinh làm trung tâm; (3) Hoạt động kết hợp kiến thứcmới và kiến thức hiện có. Vì vậy theo Price & Falcão (2011) [92] học tập khám phálà học tập trong đó HS tham gia vào q trình hoạt động khám phá thông qua việctrao đổi ý kiến, thảo luận, tự đọc và tự mình cố gắng để tr có thể tự học, tự khámphá. Huang, Huang, & Trang (2015) [72] khái niệm học tập khám phá là một chuỗicác hoạt động học tập huy động tối đa mọi khả năng của HS trong việc tìm kiếm vàđiều tra một cách có hệ thống, phê phán và logic để các em có thể tìm ra kiến thức,thái độ và kĩ năng của chính mình qua đó có biểu hiện của sự thay đổi hành vi.Yamashita và cộng sự (2016) [105]: Trong học tập khám phá, các hoạt động hoặchọc tập được thiết kế sao cho HS có thể tìm thấy các khái niệm và ngun tắc, qtrình thơng qua q trình tư duy của mình. Khi tìm kiếm khái niệm, HS quan sát,phân loại, phỏng đốn, giải thích, rút ra kết luận, v.v. để tìm ra một số khái niệmhoặc nguyên tắc.

Bước sang thế kỷ 21, mục tiêu học tập hiện nay bao gồm việc phát triển cáclĩnh vực thái độ, kiến thức, kĩ năng được xây dựng cụ thể cho từng nội dung giáodục (Makaramani, 2015) [77]. Ba lĩnh vực này dựa trên các quá trình tâm lý khácnhau. Khía cạnh thái độ có được thơng qua các hoạt động chấp nhận, thực hiện,đánh giá cao, sống và thực hành. Kiến thức thu được thông qua hoạt động ghi nhớ,hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo. Kĩ năng có được thơng qua hoạt

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

động quan sát, đặt ra hỏi, thực hiện, phân tích, trình bày và sáng tạo.Vì vậy, kĩ nănggiải quyết vấn đề, khám phá khoa học được hình thành và phát triển ở học sinh.

Có thể thấy rằng, trên thế giới các nhà giáo dục học đều rất quan tâm đếnviệc dạy học phát triển NL của HS nói chung và năng lực khoa học, năng lực KPTNnói riêng, họ đã nghiên cứu và đưa ra nhiều mơ hình, PPDH nhằm phát triển nănglực KPTN của HS. Như vậy cho đến nay, trong dạy và học các môn khoa học, đặcbiệt là lĩnh vực khoa học tự nhiên, phát triển NL người học thì hướng dạy họckhám phá khoa học là một vấn đề tất yếu.

Ở Việt Nam những năm gần đây, nhiều nhà khoa học nước ta đã nghiên cứucác công trình khoa học trên thế giới và vận dụng linh hoạt, sáng tạo trong dạy họctheo Chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam. Dưới đây là một số công trìnhdạy học phát triển năng lực KPTN:

Tác giả Trần Bá Hoành, Trịnh Nguyên Giao (2002) [22] “đã phân biệt rõ sựkhác nhau giữa khám phá trong nghiên cứu khoa học: Là quá trình tìm ra tri thức mớicho nhân loại và khám phá trong dạy học GV khéo léo đặt HS vào địa vị người pháthiện lại, người khám phá lại những tri thức đó, tác giả giới thiệu về cách thức tổ chứcDHKP dựa theo các dạng hoạt động ở trong và ngoài lớp học. Đồng thời tác giả cũngđưa ra một số ưu điểm, nhược điểm, điều kiện để vận dụng dạy học khám phá”.

Đào Tam (2007)[40] “triển khai nghiên cứu về sự tìm tịi, khám phá của HSdưới góc độ triết học và tâm lí. Tác giả xây dựng các thành tố của NL tìm tịi vàkhám phá kiến thức trong lĩnh vực toán học và một số biện pháp rèn luyện cácthành tố của NL khám phá”.

<i>Tác giả Thái Duy Tuyên (2008) [48, tr158], trong cuốn sách “Phương phápdạy học truyền thống và đổi mới”, chương 5 “ Các phương pháp khoa học - chuyểnphương pháp khoa học thành phương pháp tự học” cho rằng: “Việc nghiên cứu cácphương pháp khoa học và tìm kiếm con đường chuyển các phương pháp khoa họcthành phương pháp tự học, giúp học sinh nắm vững các phương pháp tự học và họctập có kết quả hơn. Việc này, rất cần cho sự phát triển của họ trong tương lai”.</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

Theo tác giả, trong quá trình dạy học kiến thức đơn thuần, các phương pháp nhậnthức khoa học sẽ được hình thành ở HS một cách từ từ và không tự giác, muốn rènluyện phương pháp khoa học cho HS cần phải có một sự đầu tư thích đáng về thờigian, về trang thiết bị cũng như công sức của người thầy.

Nguyễn Văn Cường (2005) [7] “đã nghiên cứu về các lý thuyết học tập, làcơ sở tâm lí học của q trình dạy học, trong đó thuyết nhận thức và thuyết kiếntạo thường được đề cập trong quá trình dạy học những năm gần đây. Thuyết nhậnthức hướng đến mục đích phát triển khả năng nhận thức và quá trình tư duy củaHS. Thuyết kiến tạo nhấn mạnh đến vai trò của chủ thể nhận thức, tri thức lĩnh hộilà sản phẩm kiến tạo của HS trong quá trình tương tác với nội dung học tập, khơngcó tri thức khách quan tuyệt đối, học tập thơng qua sai lầm cũng đều có ý nghĩa.Như vậy có thể thấy DHKP là quan điểm dạy học phù hợp với thuyết nhận thức vàthuyết kiến tạo”.

Hoàng Thị Tuyết (2014) [49], “nghiên cứu về tiếp cận tìm tịi khám phátrong dạy học tự nhiên, xã hội ở cấp tiểu học. Tác giả đưa ra một số khái niệm tiếpcận tìm tịi khám phá, các đặc điểm của tiếp cận tìm tòi khám phá trong dạy học tựnhiên, xã hội. Trên cơ sở đó, tác giả đưa ra một số biện pháp tổ chức dạy học nhằmphát triển NL khám phá của HS”.

Đỗ Hương Trà và nhóm tác giả (2015) [43] nghiên cứu về “Dạy học tích hợpphát triển năng lực học sinh - Quyển 1: Khoa học Tự nhiên” đã xây dựng cơ sở líluận về dạy học tích hợp theo định hướng phát triển năng lực khi dạy học các mônkhoa học tự nhiên.

Trần Thị Mai Lan (2015) [28], khi phân tích lí thuyết các hoạt động để HS tựtìm ra tri thức mới, phương thức hành động mới đồng thời cũng rèn luyện tính tíchcực cho bản thân. Điểm nổi bật của DHKP là HS giải quyết các vấn đề nhỏ, vừa sứcbằng cách tương tác với bạn, tác giả sử dụng thảo luận nhóm làm phương pháp chủđạo trong quy trình DHKP.

Phạm Xuân Quế (2016)[39] đã vận dụng quy trình DHKP trong dạy học mơnVật lí, phân tích vai trị của DHKP đối với việc phát triển các NL đặc thù trong môn

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

học của HS phổ thơng, ví dụ: NL trao đổi thơng tin, NL vận dụng kiến thức Vật lítrong thực tiễn.

<i>Nghiên cứu của Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội (2016) [46] về “Dạy họctheo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông”, đã</i>

nghiên cứu về quy trình, biện pháp, phương pháp, cách tổ chức quá trình dạy họcminh họa để hình thành, phát triển các năng lực chung và năng lực cho từng môn học.

Trần Thị Thanh Xuân (2016) [53], “nghiên cứu về mối quan hệ giữa DHKPvà sự phát triển NL nghiên cứu khoa học của HS trường chuyên, tác giả đưa rađịnh nghĩa, các thành tố của NL nghiên cứu khoa học, đồng thời cho rằng nghiêncứu khoa học thực chất cũng là một dạng DHKP, được triển khai theo các dự án,các đề tài khoa học”.

Các tác giả Vũ Thị Minh Nguyệt (2016) [36], “Dương Giáng Thiên Hương(2017)[25], Trần Thị Lưu (2019)[31], Ninh Thị Bách Diệp (2020) [10], đã nghiêncứu vận dụng dạy học khám phá theo mơ hình 5E nhằm phát triển năng lực tìm tịikhám phá cho HS. Nguyễn Thịnh Hòa (2019)[19 ] nghiên cứu về phát triển nănglực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh THCS thơng qua phương pháp bàn tay nặn bộttrong dạy học hóa học. Một số tác giả nghiên cứu việc phát triển năng lực tìm hiểuthế giới sống, năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS thông qua biện pháp dạy học thựchành thí nghiệm (Đặng Thị Dạ Thủy và Nguyễn Thị Diệu Phương, 2020)[41]; quytrình dạy học thực hành thí nghiệm theo phương pháp khoa học (Pham et al, 2022)[90]; Các nghiên cứu này bước đầu đã đánh giá tính khả thi của dạy học vận dụngmơ hình 5E, phương pháp bàn tay nặn bột, dạy học thực hành thí nghiệm trong pháttriển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS. Nguyễn Thị Linh (2021)[30] nghiên cứu,để xuất tổ chức dạy học bằng các hoạt động khám phá qua thí nghiệm thực hành ởtrường phổ thông chuyên. Nghiên cứu đã triển khai, phân tích hiệu quả của việc gắnviệc học lý thuyết với thực hành vì vậy nâng cao được kĩ năng học tập cho HStrường chuyên theo hướng khám phá khoa học qua thí nghiệm”.

Nghiên cứu của Hà Thị Lan Hương (2018)[26] đã nghiên cứu, phân tích xâydựng bài tập có nội dung thực tiễn phát triển năng lực tìm hiểu khoa học tự nhiên

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

cho học sinh THCS. Nguyễn Thị Diễm Hằng, Cao Cự Giác, Lê Danh Bình (2018)[16, tr.200-204] nghiên cứu về “Phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho học sinhtrung học cơ sở trong dạy học môn khoa học tự nhiên thông qua sử dụng bài tập tiếpcận theo chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA” đã tìm hiểu về cấu trúc nănglực KHTN của học sinh THCS; từ đó tiến hành xây dựng hệ thống bài tập tiếp cậntheo PISA để hình thành, phát triển và đánh giá năng lực KHTN cho HS, tác giả đãphát triển NLKH tự nhiên cho học sinh THCS trong dạy học môn KHTN thơng quasử dụng bài tập tiếp cận theo chương trình đánh giá HS quốc tế PISA.

Tóm lại, lịch sử về dạy học phát triển năng lực khám phá, năng lực KPTN, dạyhọc khám phá đã trình bày ở trên cho thấy, lí thuyết của vấn đề này đã được nhiều tácgiả trong và ngoài nước nghiên cứu. Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vàoviệc vận dụng quy trình DHKP, các nghiên cứu này chủ yếu đang áp dụng chochương trình phổ thơng 2006. Như vậy rất cần thiết phải có những nghiên cứu vềnăng lực khám phá, các thành phần cấu trúc của năng lực KPTN, biện pháp phát triểnnăng lực KPTN cũng như việc xây dựng tiêu chí, cơng cụ để đánh giá năng lực KPTNcủa HS một cách tường minh, nghiên cứu vận dụng trong dạy học mơn KHTN theochương trình GDPT 2018 nhằm đáp ứng mục tiêu đổi mới giáo dục hiện nay.

<i><b>1.2.1. Năng lực khám phá tự nhiên</b></i>

<i>1.2.1.1. Khái niệm khám phá và khám phá tự nhiên.</i>

Theo từ điển tiếng Việt của Hoàng Phê (2013)[37] “khám phá là tìm ra, pháthiện ra cái ẩn giấu, bí mật; tự nhiên là tất cả, nói chung những gì tồn tại mà khơngphải do có con người mới có, khơng phải do con người tác động hoặc can thiệpvào. Cũng trong từ điển này khái niệm hoạt động là tiến hành những việc làm cóquan hệ với nhau chặt chẽ nhằm một mục đích nhất định trong đời sống xã hội.Hoạt động có nghĩa là vận động, cử động nhằm một mục đích nhất định nào đó”.

Theo Shulman (1986), [98] “khám phá là sự chủ động theo đuổi ý nghĩ liênquan đến quá trình thay đổi kinh nghiệm thành những mảnh nhỏ của sự hiểu biết.Khi chúng ta nhìn thấy vật lạ, chúng ta có thể tự hỏi nó là cái gì, nó làm từ cái gì, nó

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

để làm gì, nó xuất hiện như thế nào. Để tìm ra câu trả lời cho những câu hỏi đưa rachúng ta phải nghiên cứu kĩ đối tượng, sử dụng một số bài kiểm tra, so sánh nó vớicác đối tượng khác quen thuộc hơn, hoặc hỏi người khác về đối tượng và trongthời gian đó, nghiên cứu xác định có giả thuyết nào hợp lý hay khơng. Hoặc có thểđơn giản là chúng ta tìm kiếm một số thơng tin mà từ đó có thể nghĩ ra một giảthuyết mới. Tất cả các hoạt động như quan sát, đưa ra giả thuyết, làm thí nghiệm,kiểm tra giả thuyết là những biểu hiện của sự khám phá”.

Khám phá cũng có thể định nghĩa là q trình tìm kiếm chân lý, thông tin haytri thức. Một cách định nghĩa khác, khám phá là quá trình xây dựng câu hỏi, ý tưởng,tìm kiếm và đánh giá thơng tin, phân tích và tổng hợp dữ liệu và rút ra kết luận.

Theo Bùi Văn Nghị (2009) [33], “khám phá là quá trình hoạt động và tưduy, có thể bao gồm quan sát, phân tích, nhận định, đánh giá, nêu giả thiết, suyluận… nhằm đưa ra những khái niệm, phát hiện ra những tính chất, quy luật …,trong các sự vật, hiện tượng và các mối liên hệ giữa chúng một cách khách quan”.

Như vậy, khám phá là quá trình khám phá ra điều gì đó mới và chưa biếttrước. Khám phá là một hoạt động rất quan trọng trong khoa học bởi khám phá làchìa khóa để tìm ra những hiểu biết mới về thế giới tự nhiên, từ đó tiến bộ và pháttriển. Hoạt động khám phá trong khoa học là q trình tìm tịi, phát hiện, khám pháthế giới khoa học bằng quan sát, so sánh, phân loại, thử nghiệm, dự đoán, suy luận,thảo luận, giải quyết vấn đề, đưa ra quyết định, kết luận tăng hiểu biết của cá nhân.

Dựa trên những nghiên cứu và các khái niệm trên của nhiều tác giả, theo

<i>chúng tơi thì : khám phá là quá trình tư duy và hành động nhằm tìm ra bản chất củacác sự vật, hiện tượng trong tự nhiên hay trong cuộc sống. Khám phá tự nhiên làquá trình tư duy và hành động nhằm tìm hiểu và nghiên cứu các sự vật, hiện tượng,quá trình cơ bản về sự tồn tại và vận động của thế giới tự nhiên. Hoạt động khámphá: Là các hoạt động được thiết kế để kích thích sự tị mị và khuyến khích họcsinh tương tác trực tiếp với mơi trường xung quanh hoặc với các tài nguyên họctập, thông qua q trình đó học sinh có thể tự mình khám phá và đạt được kiến thứchoặc hiểu biết mới.</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i>1.2.1.2. Năng lực khám phá tự nhiên* Năng lực:</i>

Có nhiều cách định nghĩa khác nhau về NL, nhưng khái quát chung có thểthấy rằng khái niệm NL được tiếp cận theo 3 góc độ chính: tâm lí, cấu trúc vànguồn gốc hình thành.

Theo từ điển Tâm lí học của Vũ Dũng (2008) [11], NL là tập hợp các tínhchất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạothuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định nào đó.

Theo nhà tâm lí học P. A. Rudich: “Năng lực là tính chất tâm sinh lí của conngười chi phối các quá trình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệuquả thực hiện một hoạt động nhất định”

Theo Weinert (2001)[67] NL “là những khả năng nhận thức và kĩ năng vốncó hoặc học được của cá thể nhằm giải quyết các vấn đề xác định, cũng như sự sẵnsàng về động cơ, ý chí, ý thức xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấnđề trong những tình huống thay đổi một cách thành cơng và có trách nhiệm.

Theo Bernd Meier & Nguyễn Văn Cường (2016) [3], NL là một thuộc tínhtâm lí phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinhnghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm và đạo đức”..

Tác giả Phạm Minh Hạc(1992)[14] đưa ra định nghĩa: “NL chính là một tổhợp các đặc điểm tâm lí của một con người (cịn gọi là tổ hợp thuộc tính tâm lí củamột nhân cách), tổ hợp đặc điểm này vận hành theo một mục đích nhất định tạo rakết quả của một hoạt động nào đấy”.

Như vậy, khi nói đến NL, các tác giả trên đều cho rằng NL phải gắn với mộthoạt động nào đó và đạt được kết quả nhất định.

Nguyễn Văn Cường (2005)[7]cho rằng: NL hành động là sự kết hợp của 4NL thành phần cơ bản sau: NL cá thể; NL xã hội; NL chuyên môn; NL phươngpháp.

Theo Nguyễn Quang Uẩn (2003)[50] “cho rằng, NL là tổ hợp các thuộc tínhđộc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảmbảo cho hoạt động đó có kết quả”.

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Theo Nguyễn Công Khanh (2013) [27] “NL của HS phổ thông là khả nănglàm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ,… phù hợp với lứa tuổi và vậnhành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành cơng nhiệm vụ học tậphoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống.

Tác giả Đinh Quang Báo (2012)[2] cho rằng, dù NL được định nghĩa ở dướigóc độ nào thì nó cũng thể hiện những đặc điểm chung, cơ bản sau đây: Nói đến NLlà đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của một công việc cụ thể, do mộtcon người cụ thể thực hiện (NL học tập, NL tư duy, NL tự quản lí bản thân,…). Dođó, khơng tồn tại NL chung chung; NL là một yếu tố cấu thành trong một hoạt độngcụ thể. NL chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể.Vì vậy, NL vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, nó là điều kiện của hoạt độngnhưng cũng phát triển trong chính hoạt động đó.

Với cách tiếp cận NL theo góc độ nguồn gốc hình thành thì NL là sự làm chủnhững hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và kết nối chúng một cách hợp lí vào thựchiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra trong cuộc sống”.

Theo Chương trình GDPT- Chương trình tổng thể (2018) [5], “NL là thuộctính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và q trình học tập, rènluyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộctính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,...để thực hiện thành cơng một loạihoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể”.

Tích hợp các quan điểm nêu trên và với dụng ý phản ánh được logic thiết kếcác tình huống chứa đựng các hoạt động khám phá ứng với các tiểu chủ đề nội dungđể tố chức dạy học phát triển năng lực KPTN, trong nghiên cứu này chúng tôi sử

<i>dụng định nghĩa NL của Xavier Roegiers (1996) [51]: Năng lực là sự tích hợp cáckĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống chotrước để giải quyết những vấn đề do tình huống này đặt ra. Vận dụng định nghĩa</i>

này theo dụng ý trên có thể coi là tư tưởng xuyên suốt định hướng cho thiết kế vàtriển khai kế hoạch bài dạy phát triển năng lực KPTN.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<i>* Năng lực khám phá tự nhiên</i>

Khi nghiên cứu về năng lực KPTN, hầu hết các tác giả định nghĩa năng lựcKPTN dưới dạng cấu trúc của năng lực hoặc là quá trình thực hiện các hoạt độngKPTN. Ví dụ như J.W.Creswell (2008) [74] cho rằng KPTN là một q trình có cácbước thu thập và phân tích thông tin nhằm gia tăng sự hiểu biết của chúng ta về mộtbài học hay một vấn đề. Nghiên cứu gồm ba bước: Đặt câu hỏi, thu thập dữ liệu đểtrả lời cho câu hỏi và trình bày câu trả lời cho câu hỏi đó.

Một số nghiên cứu khác cho thấy KPTN như một q trình thực nghiệm,khám phá địi hỏi sự sáng tạo và khoa học làm cho thế giới có ý nghĩa hơn( Rezba,1999 [93], Lederman, 2008[83], Mc Comas,1998[70]. “KPTN là một quátrình gồm nhiều thao tác: quan sát; đặt ra câu hỏi; kiểm tra tài liệu và các nguồnthơng tin khác để xem những gì đã được biết; tiến hành điều tra; kiểm tra lại quabằng chứng thực nghiệm; sử dụng các công cụ để thu thập, phân tích và giải thíchdữ liệu; đề xuất các câu trả lời, giải thích và dự đốn và cơng bố kết quả. Trongnghiên cứu cần phải có các giả định, sử dụng tư duy phê phán một cách hợp lí và sửdụng nhiều cách giải thích khác nhau”.

Tác giả C.J.Wenning (2005) [60] “đã xác định các thành phần cấu trúc nănglực KPTN bao gồm: Xác định một vấn đề để nghiên cứu; Sử dụng quy nạp, xâydựng một giả thuyết hay mơ hình kết hợp logic và bằng chứng; Sử dụng suy luận,tạo ra một dự đoán từ giả thuyết hoặc mơ hình; Thiết kế quy trình thực nghiệm đểkiểm tra dự đốn; Tiến hành một thí nghiệm khám phá, quan sát hay mô phỏng đểkiểm tra giả thuyết; Thu thập dữ liệu có ý nghĩa, sắp xếp và phân tích dữ liệu chínhxác; Áp dụng các phương pháp tính toán và thống kê số liệu số để tiếp cận và hỗ trợkết luận; Giải thích kết quả”.

Theo một số tác giả như Möller (2009) [80], Möller. A, C Grube J Mayer(2008) [81] thì năng lực KPTN gồm một số NL thành phần: đặt câu hỏi, hình thànhgiả thuyết, xây dựng kế hoạch điều tra và xử lí số liệu.

Hiệp hội vì sự tiến bộ khoa học ở Mĩ. National Research Council (2000),[85] “cho rằng, những biểu hiện NL cần có trong KPTN gồm: khả năng cần thiết để

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

làm khoa học, hiểu biết về khoa học, xác định câu hỏi và các khái niệm để hướngdẫn KPTN, thiết kế và tiến hành các nghiên cứu KPTN, sử dụng cơng nghệ và tốnhọc, xây dựng và kiểm chứng lại giải thích khoa học, nhận xét và đánh giá các cáchgiải thích khác, khả năng bảo vệ một luận cứ khoa học”.

Một số tác giả khác lại cho rằng, năng lực KPTN bao gồm những khả năngsau: Phân loại, giải thích, so sánh, thu thập và sắp xếp dữ liệu, đo đạc, quan sát, dựđốn. GV có thể giúp HS rèn luyện các NL này thông qua hoạt động dạy học vàKPTN ở trường học và HS có thể thực hành chúng trên lớp hoặc ở nhà. Rèn luyệnnhững NL này có thể giúp cho HS trở thành một nhà khoa học.

Theo Beillerot (1991) [56] “xét ở góc độ hoạt động nghiên cứu và hoạt độngtrí tuệ, khám phá bao gồm các tiêu chí sau: (i) Là các hoạt động sản sinh ra kiếnthức mới; (ii) Là một quy trình chặt chẽ để nhận thức tri thức tự nhiên hay xã hội;(iii) Phải có cơng bố kết quả mang tính khách quan; (iv) Phải có nhận xét phê phánvề nguồn gốc, phương pháp, cách thức tiến hành của nghiên cứu; (v) Phải có tínhhệ thống trong việc thu thập dữ liệu; (vi) Phải có diễn giải nghiên cứu theo các líthuyết hiện hành khi xây dựng vấn đề nghiên cứu cũng như khi diễn giải các dữ liệunghiên cứu”.Từ các kết quả phân tích và nghiên cứu trên, chúng tôi khái quát và đưa ra

<i>định nghĩa năng lực KPTN như sau: Năng lực khám phá tự nhiên là một chuỗi kĩnăng, thao tác thành thục thông qua các hoạt động có chủ đích nhằm tìm hiểu vànghiên cứu các sự vật, hiện tượng, quá trình cơ bản về sự tồn tại và vận động củathế giới tự nhiên.</i>

Từ định nghĩa đó, có thể xác định chuỗi các kĩ năng, thao tác thực hiện các

<i>hoạt động theo logic cấu thành năng lực KPTN bao gồm 5 kĩ năng tiến trình (1) Xácđịnh vấn đề, đặt câu hỏi KPTN; (2) Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết khoahọc cho vấn đề khám phá; (3) Lập kế hoạch khám phá; (4) Thực hiện kế hoạchkhám phá – thu thập thơng tin; (5) Viết báo cáo và trình bày báo cáo kết quả khámphá. Logic này được sử dụng để mơ tả các tiêu chí/hành vi biểu hiện kĩ năng, năng</i>

lực KPTN có tính q trình khám phá. Kết quả mô tả này sẽ là cơ sở cho thiết kếcác hoạt động cụ thể tổ chức dạy học các tiểu chủ đề; đặc tả, thiết kế ma trận, lậprubric đánh giá năng lực KPTN.

</div>