Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề -Nước trong cuộc sống- nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học của học sinh trung học cơ sở

B GIO DC O TO
TRNG I HC S PHM H NI

NGUYN TH THUN

Tổ CHứC DạY HọC TìM TòI KHáM PHá CHủ Đề
NƯớC TRONG CUộC SốNG NHằM BồI DƯỡNG NĂNG LựC KHOA HọC
CủA HọC SINH TRUNG HọC cƠ Sở
Chuyờn ngnh: LL v PPDH b mụn Vt lý
Mó s: 9.14.01.11

LUN N TIN S KHOA HC GIO DC

Ngi hng dn khoa hc: GS.TS. Hng Tr

H Ni, 2019


iii
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan ............................................................................................................... i
Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục các chữ viết tắt ......................................................................................... vi
Danh mục bảng ........................................................................................................ vii
Danh mục hình ........................................................................................................ viii
Danh mục sơ đồ......................................................................................................... ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .................................................................................3

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................3
4. Giả thuyết khoa học của đề tài ..................................................................................4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...............................................................................................4
6. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................4
7. Những đóng góp mới của luận án .............................................................................5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................6
1.1. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực khoa học .............................................6
1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực và cấu trúc năng lực ........................................6
1.1.2. Các nghiên cứu về năng lực khoa học và cấu trúc năng lực khoa học .............8
1.2. Các nghiên cứu về dạy học tìm tòi khám phá................................................17
1.2.1. Khái niệm .....................................................................................................17
1.2.2. Các nghiên cứu về mô hình và các mức độ của dạy học tìm tòi khám phá ........19
1.2.3. Các nghiên cứu về qui trình dạy học tìm tòi khám phá ...............................20
1.2.4. Nghiên cứu dạy học kiến thức về Nước ở THCS .........................................22
Chương 2. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY HỌC
TÌM TÒI KHÁM PHÁ VỚI VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC...24
2.1. Năng lực ............................................................................................................24


iv
2.1.1. Khái niệm năng lực ......................................................................................24
2.1.2. Cấu trúc năng lực ........................................................................................24
2.2. Năng lực khoa học ............................................................................................26
2.2.1. Khái niệm .....................................................................................................26
2.2.2. Cấu trúc năng lực khoa học .........................................................................27
2.2.3. Các nguyên tắc bồi dưỡng NLKH................................................................32
2.3. Đánh giá năng lực khoa học ............................................................................34
2.3.1. Đánh giá năng lực .......................................................................................34
2.3.2. Nguyên tắc đánh giá năng lực ....................................................................35
2.3.3. Một số phương pháp kiểm tra, đánh giá năng lực khoa học .......................36

2.3.4. Quy trình đánh giá năng lực khoa học ........................................................37
2.4. Dạy học tìm tòi khám phá ở THCS ................................................................38
2.4.1. Đặc điểm tâm sinh lí và nhận thức của HS THCS ......................................38
2.4.2 Tổ chức dạy học TTKP .................................................................................40
2.5. Điều tra thực tiễn .............................................................................................47
2.5.1. Mục đích điều tra .........................................................................................47
2.5.2. Đối tượng điều tra .......................................................................................47
2.5.3 Phương pháp điều tra ...................................................................................47
2.5.4 Kết quả điều tra ............................................................................................47
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ........................................................................................51
Chương 3. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC TÌM TÒI KHÁM PHÁ
CHỦ ĐỀ “NƯỚC TRONG CUỘC SỐNG” .........................................................52
3.1. Nguyên tắc thiết kế chương trình bồi dưỡng năng lực khoa học ................52
3.2. Dạy học chủ đề “Nước trong cuộc sống” .......................................................52
3.2.1. Lý do lựa chọn chủ đề ..................................................................................52
3.2.2. Dạy học chủ đề ............................................................................................55
3.2.3 Chủ đề “Nước trong cuộc sống” ..................................................................56
3.2.4. Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề ......................................................58
3.3. Tổ chức các hoạt động dạy học chủ đề Nước trong cuộc sống .....................60


v
3.3.1. Bồi dưỡng NLKH trong dạy học chủ đề Nước trong cuộc sống ..................60
3.3.2. Sơ đồ tiến trình hình thành kiến thức ..........................................................65
3.3.3. Tiến trình dạy học cụ thể nội dung “Nước là gì”........................................67
3.4. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực khoa học của HS................................99
3.4.1. Đánh giá năng lực khoa học qua bài học ....................................................99
3.4.2. Đánh giá NLKH qua dự án ........................................................................101
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ......................................................................................104
CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................105

4.1. Tổ chức thực nghiệm sư phạm ......................................................................105
4.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .................................................................105
4.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ...............................................................................105
4.1.3. Đối tượng thực nghiệm và thời gian thực nghiệm .....................................105
4.1.4. Phương pháp triển khai thực nghiệm ........................................................106
4.1.5. Lựa chọn thiết kế........................................................................................107
4.1.6. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm .................................................................107
4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................................................107
4.2.1. Phân tích diễn biến của học sinh trong tiến trình dạy học ........................108
4.2.2. Phân tích thái độ của HS với những vấn đề của xã hội, cộng đồng ..........130
4.2.3. Phân tích kết quả định lượng .....................................................................131
4.3.Ý kiến HS về nhận thức, lợi ích và sự thay đổi trách nhiệm của bản
thân với xã hội, cộng đồng ....................................................................................143
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 ......................................................................................145
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................147
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................................................150
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 152
PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DH
DHVL
TH
TTKP
KP
ĐHSP
ĐG

KTĐG
HĐ
HS
HT
KH
KT
KHTN
NC
NCKH
GP
GV
GD
GD & ĐT
GQVĐ
NL
NLKH
PP
PPDH
PPNC
PT
SGK
VĐ
THCS
THPT
TNSP

Dạy học
Dạy học vật lí
Tích hợp
Tìm tòi khám phá

Khám phá
Đại học sư phạm
Đánh giá
Kiểm tra đánh giá
Hoạt động
Học sinh
Học tập
Khoa học
Kiến thức
Khoa học tự nhiên
Nghiên cứu
Nghiên cứu khoa học
Giải pháp
Giáo viên
Giáo dục
Giáo dục và Đào tạo
Giải quyết vấn đề
Năng lực
Năng lực khoa học
Phương pháp
Phương pháp dạy học
Phương pháp nghiên cứu
Phổ thông
Sách giáo khoa
Vấn đề
Trung học cơ sở
Trung học phổ thông
Thực nghiệm sư phạm

vii
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1.

Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của NLKH .................................29

Bảng 2.2.

Nguyên nhân khó khăn của GV trong việc bồi dưỡng NLKH ..............49

Bảng 3.1.

Các vấn đề cơ bản cần giải quyết và kiến thức hình thành sau khi
giải quyết vấn đề ....................................................................................57

Bảng 3.2.

Thang đo NLKH thông qua tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng.........102

Bảng 3.3.

Thang đo NLKH thông qua đánh giá hợp tác .....................................102

Bảng 4.1.

Thống kê các trường và lớp thực nghiệm ..................................................... 106

Bảng 4.2.

Tiến trình thực nghiệm sư phạm chủ đề “Nước trong cuộc sống”............. 107

Bảng 4.3.

Các chỉ số thống kê bài test đo lường năng lực trước TN ........................... 135

Bảng 4.4.

Năng lực ước tính của HS .............................................................................. 137

Bảng 4.5.

Kết quả của lớp đối chứng và thực nghiệm trước khi TN........................... 137

Bảng 4.6.

Các chỉ số thống kê bài test đo lường năng lực sau TN .............................. 140

Bảng 4.7.

Năng lực ước tính của HS .............................................................................. 142

Bảng 4.8.

Kết quả điểm đánh giá NL của HS lớp đối chứng và thực nghiệm sau
khi TN............................................................................................................... 142

Bảng 4.9.

Kết quả hỏi HS về thế nào là sống có trách nhiệm với xã hội .................... 144

Bảng 4.10. Kết quả hỏi HS về lợi ích từ việc sống có trách nhiệm với xã hội ............. 144
Bảng 4.11. Kết quả hỏi HS về nguyên nhân sự thay đổi trách nhiệm xã hội của HS .. 144


viii
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Ý kiến của GV về các năng lực thành phần của NLKH. ......................... 48
Hình 2.2. Khó khăn của GV trong việc bồi dưỡng NL thành tố của NLKH........... 49
Hình 2.3. Hứng thú của HS với các môn khoa học tự nhiên ................................... 50
Hình 4.1. Sản phẩm của học sinh sau khi quan sát một số hình ảnh trạng thái
của nước.................................................................................................108
Hình 4.2.

HS so sánh hình dạng và thể tích của nước ở các trạng thái khác nhau 110

Hình 4.3.

Học sinh đề xuất các giải pháp quan sát nước ở TT khí ........................110

Hình 4.4.

Các phương án đề xuất của HS khảo sát khối lượng, thể tích, nhiệt độ
trong quá trình chuyển trạng thái ...........................................................111

Hình 4.5.

HS khảo sát thể tích và khối lượng của nước khi chuyển trạng thái từ
lỏng sang rắn và ngược lại .....................................................................112

Hình 4.6.

HS khảo sát sự sôi của nước ..................................................................113

Hình 4.7.

Sản phẩm vẽ sơ đồ từ duy của học sinh về nội dung Nước là gì........................113

Hình 4.8.

Sản phẩm HS vẽ mô hình phân tử nước ................................................114

Hình 4.9.

HS tiến hành thí nghiệm đo độ pH của nước.........................................128

Hình 4.10. Năng lực thành tố: Đánh giá và thiết kế giái pháp nghiên cứu khoa học ....132
Hình 4.11. Năng lực thành tố: Trình bày các dữ liệu và bằng chứng một cách KH .....132
Hình 4.12. Năng lực khoa học: Trình bày các dữ liệu và bằng chứng một cách KH ....133
Hình 4.13. Đường cong thông tin của đề kiểm tra ..................................................134
Hình 4.14. Bản đồ cân bằng độ khó 16 câu hỏi và năng lực học sinh .....................136
Hình 4.15. Đường cong thông tin của đề kiểm tra sau TNg ....................................139
Hình 4.16. Bản đồ cân bằng độ khó 16 câu hỏi và năng lực học sinh .....................141


ix
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Trang
SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1. Qui trình đánh giá năng lực khoa học ......................................................38
Sơ đồ 2.2. Tiến trình dạy học tìm tòi khám phá ........................................................41
Sơ đồ 2.3. Tiến trình dạy học TTKP trong dạy học chủ đề các môn KHTN ở THCS ....44
Sơ đồ 2.4. Bồi dưỡng NLKH trong dạy học TTKP ..................................................46


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nước ta đang trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội
nhập quốc tế, vì vậy chất lượng nguồn nhân lực càng trở nên có ý nghĩa quan trọng,
quyết định tới sự phát triển của đất nước. Sự cạnh tranh giữa các quốc gia hiện nay
thực chất là sự cạnh tranh về chất lượng nguồn nhân lực. Chính vì vậy, đổi mới giáo
dục đang là một xu thế tất yếu mang tính toàn cầu. Nhiều quốc gia đã và đang tiến
hành cải cách để hướng tới một nền giáo dục hiện đại. Vì vậy, hệ thống GD nước ta nói
chung, GD PT nói riêng đã và đang có nhiều thay đổi đáng kể cả về nội dung, PPDH.
Tuy nhiên, một trong những VĐ mà nền giáo dục của chúng ta đang phải đối mặt đó là
sự phát triển tư duy, khả năng GQVĐ của HS và tính thực tiễn của những kiến thức
phổ thông vẫn còn hạn chế.
Nghị quyết trung ương 8 khóa XI nêu lên các mục tiêu, quan điểm chỉ đạo,
những nhiệm vụ và GP đổi mới căn bản, toàn diện GD & ĐT; trong đó khẳng định:
“Phải chuyển đổi căn bản toàn bộ nền GD từ chủ yếu nhằm trang bị KT sang phát
triển phẩm chất và NL người học, biết vận dụng tri thức vào giải quyết các VĐ thực
tiễn; chuyển nền GD nặng về chữ nghĩa, ứng thí sang một nền GD thực học, thực
nghiệp”. Riêng đối với GD PT: “Chương trình GD PT nhằm giúp HS phát triển khả
năng vốn có của bản thân, hình thành tính cách và thói quen; phát triển hài hoà về thể
chất và tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp
và HT suốt đời; có những phẩm chất tốt đẹp và các NL cần thiết để trở thành người
công dân có trách nhiệm, người lao động cần cù, có tri thức và sáng tạo” [2].

Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ XII đã xác định: ”Đổi mới mạnh mẽ và
đồng bộ mục tiêu, chương trình, nội dung, PP, hình thức GD, đào tạo theo hướng
coi trọng phát triển NL và phẩm chất của người học. Tiếp tục đổi mới nội dung GD
theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành
nghề, tăng thực hành, vận dụng KT vào thực tiễn” [3].
Chương trình hướng tới mục tiêu phát triển năng lực không chỉ dựa vào
tính hệ thống, logic của khoa học tương ứng khi xác định nội dung học tập mà còn


2

gắn với các tình huống thực tiễn, chú ý đến khả năng học tập và nhu cầu, phong
cách học của mỗi cá nhân học sinh. Các yêu cầu này đòi hỏi chương trình cần
được phát triển theo xu hướng tích hợp nhằm tạo điều kiện cho người học liên tục
huy động kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực môn học và thuộc các hoạt động
giáo dục khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ học tập. Qua đó, các năng lực
chung cơ bản cũng như năng lực chuyên biệt của người học được phát triển.
Thực tiễn dạy học của nước ta hiện nay cho thấy, các kiến thức còn bị phân
mảnh trong một môn học, các môn học được biên soạn và dạy học riêng biệt, gần
như ít có liên hệ với nhau, sự liên môn, liên lĩnh vực còn yếu, do đó dẫn đến sự lặp
lại trong các môn, thiếu sự thống nhất giữa các kiến thức. Đây là một trong những
nguyên nhân làm cho các môn học riêng biệt khá xa rời thực tiễn mà người học
đang sống, xa rời nhu cầu học tập của đa số người học và đôi khi lãng phí thời gian
học, thậm chí dẫn đến sự nhàm chán đối với người học bởi sự chồng chéo các nội
dung kiến thức, dẫn đến việc học sinh học còn thụ động, chỉ ghi nhớ các sự kiện,
thiếu tính liên hệ giữa các kiến thức. Do vây, việc vận dụng kiến thức gặp nhiều khó
khăn, đặc biệt là những kiến thức gắn với đời sống thực tiễn. Chương trình môn
KHTN đã cấu trúc các kiến thức dựa trên các nguyên lý của KHTN. Tuy nhiên, vẫn
cần thiết cấu trúc một số nội dung dạy học có liên quan tới các phân môn thành các
chủ đề tích hợp và tổ chức các hoạt động tìm tòi khám phá khi dạy học các chủ đề

đó nhằm cho phép học sinh hiểu được sự có mặt của các kiến thức đó trong mối liên
hệ mật thiết giữa các môn học thuộc các lĩnh vực khác nhau và có thể sử dụng hiểu
biết vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn vốn luôn có tính liên môn, liên lĩnh vực.
Khám phá là hoạt động để học sinh tìm tòi và lĩnh hội kiến thức. Có
nhiều cách khám phá như quan sát, bằng cách tổng hợp kinh nghiệm của cá
nhân và nhân loại hoặc bằng cách triển khai quy trình nghiên cứu khoa học,
chúng tôi thấy rằng tổ chức hoạt động tìm tòi khám phá ở người học khi học các
chủ đề rõ ràng là một giải pháp thích hợp, là xu thế tất yếu để đổi mới nội dung
và phương pháp dạy khoa học trong nhà trường phổ thông Việt Nam, đặc biệt ở
THCS.


3

Nước có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định sự tồn tại,
phát triển và chất lượng cuộc sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống
trên Trái đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò quan trọng. Sự có mặt của nước
là điều kiện đầu tiên để xác định sự tồn tại của sự sống. Ở đâu có nước thì ở đó có sự
sống. Đối với sự sống của con người, nước là nền tảng cho tất cả các hoạt động. Kiến
thức về nước có liên quan đến những hiện tượng rất gần gũi với đời sống hàng ngày
xung quanh chúng ta, liên quan đến nhiều vấn đề trong mọi lĩnh vực của thực tiễn cuộc
sống. Kiến thức phần nước là một phần nội dung quan trọng trong chương trình trung
học cơ sở, cho học sinh thấy rõ tầm quan trọng của vấn đề nước đối với đời sống, sản
xuất, thấy được bức tranh chung của thế giới vật chất và mọi biến đổi trong tự nhiên.
Ở THCS hiện hành những kiến thức về nước được học rải rác trong nhiều
phần của chương trình Vật lí lớp 6 và lớp 8, ngoài chương trình Vật lí, kiến thức về
nước có mặt cả trong môn Sinh học, hóa học và địa lý... Nghiên cứu nhận thấy rằng,
nếu thiết kế được chủ đề “Nước trong cuộc sống” trong chương trình bậc THCS thì
sẽ hình thành ở người học bức tranh tổng thể về Nước trên cơ sở các kiến thức về
nước có ở trong các môn học hiện hành ở bậc THCS cũng như trong chương trình

môn KHTN. Qua đó, giúp HS tích hợp các kiến thức và kĩ năng đã lĩnh hội, HS vận
dụng phối hợp các tri thức và kĩ năng riêng rẽ của các kiến thức nước trong các phân
môn vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống, từ đó có nhiều cơ hội để phát triển
năng lực khoa học ở người học.
Vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Tổ chức dạy học tìm tòi khám
phá chủ đề “Nước trong cuộc sống” nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học của học
sinh trung học sơ sở”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước trong cuộc sống” nhằm bồi
dưỡng năng lực khoa học của học sinh THCS
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Chủ đề “Nước trong cuộc sống”
- Hoạt động của GV và HS trong tiến trình dạy học tìm tòi khám phá
- Năng lực khoa học


4

3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Dạy học chủ đề “Nước trong cuộc sống”
- Không gian giới hạn: Đối tượng HS thuộc địa bàn các quận huyện của thủ đô
Hà Nội
4. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu dựa trên cơ sở lí luận về dạy học tìm tòi khám phá, cơ sở lí luận của năng
lực khoa học cùng với việc phân tích nội dung cần dạy chủ đề “Nước trong cuộc sống”
ở THCS, thì có thể tổ chức dạy học tìm tòi khám phá nhằm bồi dưỡng năng lực khoa
học của học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận về dạy học tìm tòi khám phá, về bồi dưỡng năng lực

khoa học của HS
- Điều tra thực tiễn về dạy học nội dung kiến thức về Nước ở THCS
- Điều tra thực tiễn về khó khăn khi dạy học tìm tòi khám phá chủ đề
- Phân tích nội dung kiến thức về Nước ở THCS từ đó xây dựng chủ đề “Nước
trong cuộc sống”.
- Xây dựng công cụ đánh giá NLKH và cụ thể hóa vào các nội dung cụ thể của
chủ đề “Nước trong cuộc sống”.
- Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước
trong cuộc sống” THCS.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình đã soạn thảo để đánh giá hiệu
quả của nó đối với việc phát huy năng lực khoa học của người học.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, lý luận dạy học hiện đại, lý luận dạy
học Vật lý, các văn kiện đại hội Đảng về đổi mới giáo dục, các bài báo, tạp chí đặc
biệt đề cập đến dạy học tìm tòi học khám phá dạy học chủ đề làm cơ sở lí luận cho
đề tài.


5

- Nghiên cứu chương trình THCS hiện hành, chương trình GDPT mới, trọng
tâm là các kiến thức môn Vật lí, Hóa học, Sinh học và các tài liệu khoa học liên quan
đến kiến thức thuộc phần môn Khoa học Tự nhiên.
6.2. Phương pháp nghiên cứu điều tra thực tiễn
Dự giờ, quan sát, điều tra thực trạng dạy học một số kiến thức môn Khoa học
Tự nhiên
6.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là học sinh THCS.
Dùng thống kê toán học để phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm

định giả thuyết thống kê. Từ đó khẳng định hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn
thảo đối với việc phát huy năng lực khoa học của người học.
7. Những đóng góp mới của luận án
- Đề xuất được tiến trình dạy học tìm tòi khám phá nhằm bồi dưỡng năng lực
khoa học cho HS THCS để cụ thể hóa cơ sở lí luận về dạy học TTKP
- Xây dựng cấu trúc NLKH và công cụ đánh giá NLKH, xác định được các
năng lực thành tố, các mức độ biểu hiện hành vi của năng lực khoa học trong dạy học
chủ đề “Nước trong cuộc sống”.
- Thiết kế được chủ đề “Nước trong cuộc sống” ở THCS nhằm bồi dưỡng
NLKH của HS
- Tiến trình dạy học đã được phân tích qua các dữ liệu thực nghiệm, từ đó cung
cấp số liệu và thông tin khoa học làm phong phú thêm tài liệu tham khảo phục vụ cho
dạy học và nghiên cứu khoa học bồi dưỡng cho học sinh trong dạy học các môn khoa
học khoa học tự nhiên bậc THCS.
8. Cấu trúc luận án
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, danh mục các bài báo liên quan đến luận án,
tài liệu tham khảo và phụ lục, luận án gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan lịch sử các vấn đề nghiên cứu
Chương 2: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước
trong cuộc sống” nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học của HS
Chương 3: Thiết kế tiến trình DH tìm tòi khám phá chủ đề “Nước trong cuộc sống”
Chương 4: Thực nghiệm sư phạm.


6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực khoa học
1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực và cấu trúc năng lực
Hiện nay, khái niệm năng lực được sử dụng với nhiều thuật ngữ tiếng Anh

khác nhau như competency, ability, possibility và literacy….Trong mỗi thuật ngữ
đó lại có các khuynh hướng sử dụng nội hàm khác nhau.
* Cụ thể như với thuật ngữ năng lực (Competency) cũng có hai khuynh
hướng định nghĩa khác nhau.
- Nhóm thứ nhất, nhấn mạnh năng lực thuộc khả năng thực hiện
Competency - trong tiếng Anh, năng lực hành động: khả năng thực hiện hiệu quả
các hành động, các vấn đề liên quan đến một lĩnh vực nhất định dựa trên cơ sở hiểu
biết, kỹ năng, kỹ xảo và sự sẵn sàng hành động. [75]. Quan điểm này được đưa ra
bởi các tác giả M.Romainville (1996),[72]; F.E.Weinert ((OECD, 2001), [71];
P.Perrenond (1997).. .[83]
- Nhóm thứ hai thì nhấn mạnh năng lực được xem như thuộc phạm trù phẩm
chất, tâm lí, thuộc tính cá nhân…và được đưa ra bởi nhiều tác giả khác nhau như
A.G. Covaliop, N.X. Lâytex, P.A. Rudik… A.G. Covaliop định nghĩa: “Năng lực là
tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu
cầu lao động và đạt được những kết quả cao” N.X. Lâytex cho rằng: “Năng lực là
thuộc tính tâm lí của cá nhân đảm bảo điều kiện để hoàn thành tốt đẹp những loại
hoạt động nhất định”. Các định nghĩa này nói đến thuộc tính cá nhân coi đó là điều
kiện cho hoạt động cụ thể. [13] Theo P.A. Rudich, khái niệm năng lực bao gồm các
điều kiện tâm sinh lý chi phối các hoạt động hiệu quả của con người [13].
Cả hai khuynh hướng định nghĩa trên đều chưa thực sự mô tả được đặc trưng
cơ bản của năng lực. Các nhà nghiên cứu khác thấy không thể tách rời khả năng
thực hiện ra khỏi các phẩm chất tâm lí. Do vậy, nhiều nghiên cứu và các tổ chức
giáo dục như SOCCOM, Quebec….đã đưa ra định nghĩa bao gồm cả 2 đặc trưng .


7

SOCCOM viết tắt từ Le socle commun de connaissances et de compétences (Nghị
định ban hành nền tảng chung các năng lực và kiến thức vận dụng trong chương
trình giáo dục phổ thông Pháp) [72] đưa ra định nghĩa năng lực như sau «Mỗi một

năng lực (compétence) lớn được thiết kế như là tổ hợp của những kiến thức cơ bản
của thời đại, của khả năng sử dụng các kiến thức ấy trong những tình huống khác
nhau và cả các thái độ cần thiết cho toàn bộ cuộc đời ». Trong chương trình giáo
dục của Quebec (Canada) nhấn mạnh: Năng lực là khả năng vận dụng những kiến
thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và
có hiệu quả trong các tình huống phong phú của cuộc sống”[84]. Cho tới nay, khái
niệm competency đã được sử dụng rộng rãi và cũng được sử dụng trong giáo dục
phổ thông.
Với các định nghĩa trên, năng lực bao hàm khả năng thực hiện hành động và
thái độ trong việc thực hiện các hành động đó.
* Với thuật ngữ Literacy, từ thập kỉ 60 của thế kỉ XX, khái niệm “literacy”
được hiểu là khả năng biết đọc, viết của cá nhân [75]. Cách hiểu này tập trung vào
việc mã hóa và giải mã tín hiệu ngôn ngữ (âm thanh - chữ viết). Năm 1958, tổ chức
Giáo dục, Khoa học và Văn hoá của Liên hiệp quốc (UNESCO) quan niệm: “Một
người không biết chữ nếu họ không có hai khả năng đọc và viết một tuyên bố ngắn
và đơn giản liên quan đến cuộc sống hằng ngày của họ” [51]. Theo đó, năng lực
“literacy” cũng được hiểu là khả năng biết đọc, viết của cá nhân. Đến năm 1978,
UNESCO coi nội hàm “literacy” ở mức độ rộng và phức tạp hơn: “Khả năng nhận
biết, hiểu, sáng tạo, truyền đạt, tính toán và dùng chữ được in ra và viết ra liên kết
cùng các văn cảnh khác nhau” [40]
Theo PISA, Literacy là năng lực bao hàm cả kiến thức, kĩ năng và qui
trình nhận thức. Tổ chức này cũng nhấn mạnh đến việc sử dụng kiến thức, kĩ năng
tích lũy được ở trường học vào bối cảnh, tình huống thực trong đời sống nhằm góp
phần thay đổi thái độ của người học. [41][72][73]
Theo quan điểm của người nghiên cứu, thuật ngữ Literacy đề cập đến sự hiểu biết


8

nói chung và vận dụng những hiểu biết đó vào trong tình huống thực, bối cảnh thực

để nhấn mạnh đến tính trách nhiệm của các công dân tương lai với các vấn đề của
xã hội, của cộng đồng. Thuật ngữ này (Literacy) có những điểm khác so với thuật
ngữ năng lực (competency). Nếu với năng lực (competency) bao gồm một tổ hợp
các năng lực thành tố có cấu trúc khá chặt chẽ thì với năng lực (Literacy) không
phân chia thành các năng lực thành tố mà chỉ đưa ra được các biểu hiện của chúng,
trong đó nhấn mạnh đến việc hiểu biết nhằm giải quyết các vấn đề trong bối cảnh
thực với tư cách là công dân có trách nhiệm với tương lai, với xã hội.
Vậy, với việc sử dụng các thuật ngữ khác nhau để mô tả khái niệm năng lực, do
đó, khi dịch sang tiếng Việt sẽ dẫn đến các cách hiểu khác nhau, các cấu trúc
khác nhau, cần sử dụng một thuật ngữ gốc thống nhất mô tả năng lực. Luận án
sử dụng thuật ngữ Literacy.

1.1.2. Các nghiên cứu về năng lực khoa học và cấu trúc năng lực khoa học
a. Khái niệm
* Trên thế giới: Từ hai thuật ngữ định nghĩa năng lực, dẫn đến hai cách mô
tả khác nhau về năng lực khoa học.
- Nhóm thứ nhất với thuật ngữ “Scientific competency” - năng lực khoa học
là khả năng thực hiện các hoạt động khoa học để tạo ra khái niệm mới, phương pháp
mới, công cụ mới của một nhà khoa học hay một nhà khoa học tương lai. Khái niệm
này nhấn mạnh năng lực khoa học gắn với qui trình khoa học. Do vậy, bồi dưỡng
năng lực khoa học cho HS nhấn mạnh đến việc bồi dưỡng qui trình nghiên cứu khoa
học. Vì vậy, dạy học theo qui trình khoa học đã trở thành vấn đề trung tâm trong cải
cách giáo dục ở môt số nước như Mỹ, Pháp, Canada…. [59] [49] [65].
- Nhóm thứ hai với thuật ngữ “scientific literacy” trong tiếng Anh, có
nghĩa là văn hóa khoa học hay hiểu biết khoa học [51]. Pisa cũng cùng quan điểm
này [86] và cho rằng Scientific litericy là khả năng sử dụng những kiến thức khoa
học, phân tích câu hỏi và rút ra những kết luận hợp lí có cơ sở nhằm đưa ra những
quyết định đúng đắn về thế giới tự nhiên và những thay đổi con người tạo ra đối
với thế giới tự nhiên. Khái niệm này nhấn mạnh việc dạy học gắn với giáo dục

9

công dân có trách nhiệm với xã hội. Tuy nhiên, PISA mới chỉ đánh giá qua các bài
viết mà chưa đánh giá hiểu biết khoa học của người học qua hoạt động học và qua
các hoạt động thực tiễn của người học.
* Ở Việt Nam: Có nhiều tác giả nghiên cứu và có nhiều cách tiếp cận khác
nhau về năng lực khoa học như Đặng Thị Thuận An và Trần Trung Ninh (2017);
Bùi Thị Thanh Xuân, Đinh Quang Báo (2016), Nguyễn Đức Dũng, (2017); Cao Thị
Thặng, Cao Cự Giác,, [1][18][20][30][39]…. Hầu hết các tác giả này đều sử dụng
thuật ngữ “scientific litericy” và nhấn mạnh đến kĩ năng tiến trình khoa học.
Nhóm tác giả Nguyễn Đức Dũng đưa ra khái niệm “năng lực khoa học” của
học sinh phổ thông là khả năng thực hiện việc tiếp nhận và vận dụng kiến thức khoa
học để giải quyết các vấn đề khoa học được định trước trong những tình huống cụ
thể, hoặc các vấn đề thực tiễn đơn giản một cách hiệu quả, từ đó có thể đề xuất ý
tưởng khoa học mới sáng tạo và hiệu quả hơn. NLKH của HS được đánh giá qua
phương thức và kết quả hoạt động của HS đó khi giải quyết vấn đề khoa học [18].
Với định nghĩa này, nghiên cứu đã sử dụng bài tập để đánh giá năng lực KH mà
chưa đề cập đến việc tổ chức các hoạt động học bồi dưỡng NLKH. Nhóm tác giả sử
dụng quan điểm về năng lực khoa học trong chương trình đánh giá học sinh Quốc tế
do tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế thế giới (OECD: Organisation for Economic
Co-Operation and Development) đã định nghĩa năng lực khoa học (sciencific
literacy) như sau: “Năng lực khoa học là kiến thức khoa học của một cá nhân và khả
năng sử dụng kiến thức khoa đó để nhận biết các câu hỏi, tiếp thu kiến thức mới,
giải thích các hiện tượng khoa học và rút ra các kết luận có vấn đề, khả năng nhận
dạng vấn đề và khả năng rút ra kết luận có cơ sở về các vấn đề liên quan đến khoa
học; hiểu biết của cá nhân về đặc điểm đặc trưng của khoa học là một hình thái kiến
thức và khoa học nghiên cứu của con người; nhận thức của cá nhân đó về những
ảnh hưởng của khoa học và công nghệ tới đời sống, vật chất, tinh thần và văn hóa
của con người. Sự sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học với tư

cách là một công dân có hiểu biết và tư duy khoa học” [23]. Theo quan điểm này,
một người có năng lực khoa học cần phải có các yếu tố sau: Có kiến thức khoa học;


10

Hiểu những đặc tính của khoa học như là một dạng tri thức của loài người và là hoạt
động tìm tòi khám phá của con người.; Sử dụng kiến thức để xác định, chiếm lĩnh
kiến thức mới, nhận ra được các vấn đề khoa học, giải thích hiện tượng khoa học và
rút ra kết luận trên cơ sở chứng cứ về các vấn đề liên quan tới khoa học; Nhận thức
được vai trò của khoa học và công nghệ đối với việc hình thành môi trường văn
hóa, tinh thần, vật chất.; Sẵn sàng tham gia như một công dân tích cực, vận dụng
hiểu biết khoa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn [5]. Chương trình giáo dục
phổ thông mới ban hành cũng xây dựng năng lực môn khoa học tự nhiên cấp THCS
theo hướng tiếp cận thuật ngữ scientific litericy với các yêu cầu hình thành và phát
triển các năng lực chung, năng lực chuyên môn về tìm hiểu tự nhiên, hình thành và
phát triển các kỹ năng thực nghiệm và kỹ năng tiến trình: quan sát, đặt câu hỏi và
trả lời, lập luận, dự đoán, chứng minh hay bác bỏ giả thuyết bằng thực nghiệm, mô
hình hóa, giải thích,… vận dụng tổng hợp kiến thức khoa học để giải quyết các vấn
đề trong cuộc sống [10].
Trong nghiên cứu, chúng tôi cũng sử dụng thuật ngữ scientific litericy với
nghĩa là năng lực khoa học. Điều này phù hợp với học sinh đầu cấp trung học cơ
sở mà không chỉ quá nhấn mạnh vào tiến trình nghiên cứu khoa học.
b. Các nghiên cứu cấu trúc của năng lực khoa học
Trên thế giới: Các nghiên cứu về cấu trúc năng lực khoa học được đưa ra bởi
các tác giả, các tổ chức giáo dục khác nhau với các mục đích khác nhau như:
Wenning (2005), chương trình GD Singapore, Đại học Rutgets (Hoa kỳ), chương
trình giáo dục của Pháp, chương trình giáo dục Hoa Kì, Đại học Victoria (Úc),
chương trình giáo dục của Đức……. [67][70][74][72][69].
Một số các nghiên cứu gắn năng lực khoa học với tiến trình khoa học như

Wenning (2005) [70] đã đưa ra tổ hợp các năng lực của nghiên cứu bao gồm: Xác
định một vấn đề để nghiên cứu; sử dụng quy nạp, xây dựng một giả thuyết hay mô
hình kết hợp logic và bằng chứng; sử dụng suy luận, tạo ra một dự đoán từ giả
thuyết hoặc mô hình; thiết kế quy trình thực nghiệm để kiểm tra dự đoán; tiến hành
một thí nghiệm KH, quan sát hay mô phỏng để kiểm tra giả thuyết; thu thập dữ liệu


11

có ý nghĩa, sắp xếp và phân tích dữ liệu chính xác; áp dụng các PP tính toán và
thống kê số liệu số để tiếp cận và hỗ trợ kết luận; giải thích kết quả.
Chương trình giáo dục Singapore coi kỹ năng và quá trình khoa học là
một thành tố của môn Khoa học, phương pháp dạy học đặc trưng của môn Khoa
học là khám phá khoa học. Thông qua các hoạt động khám phá, HS được rèn
luyện các kỹ năng về tiến trình khoa học. Singapore đề xuất năng lực khoa học
của học sinh bao gồm các thành tố: Đặt câu hỏi và xác định vấn đề; Phát triển và
sử dụng mô hình; Lập kế hoạch và tiến hành khảo sát; Phân tích và trình bày số
liệu; sử dụng tư duy toán học; Xây dựng lời giải và thiết kế giải pháp; Thu thập
đánh giá và trao đổi thông tin [12]
Bên cạnh đó, một số nghiên cứu lại đề xuất cấu trúc NLKH là các biểu hiện
hành vi của năng lực mà không nhất thiết là các hành vi đó phải được biểu hiện
trong qui trình chặt chẽ - đó là qui trình nghiên cứu khoa học
Cụ thể, Đại học Rutgets (Hoa kỳ) [62] đã chỉ ra các thành tố cơ bản của năng
lực khoa học (Scientific competency) : - Khả năng diễn đạt thông tin dưới nhiều
cách khác nhau;- Khả năng sử dụng thiết bị khoa học để tiến hành điều tra thực
nghiệm và thu thập dữ liệu thích hợp để nghiên cứu hiện tượng, để kiểm tra giả
thuyết hoặc giải quyết các vấn đề thực tiễn;- Khả năng thu thập và trình bày dữ liệu
để xây dựng mô hình và đặt câu hỏi;- Khả năng đưa ra nhiều giải thích cho các mô
hình và điều chỉnh chúng.;- Khả năng đánh giá thiết kế và các kết quả thí nghiệm
hoặc một giải pháp cho một vấn đề;- Khả năng giao tiếp

Trong chương trình của Pháp, năng lực khoa học được định nghĩa và đưa ra
các thành tố và hành vi như sau: Làm hiện rõ vấn đề (nghi vấn) cần giải quyết;
Nhận diện được các đặc trưng và xác nhận được các hướng nghiên cứu phù hợp với
từng tình huống; Đối chiếu các giải pháp giải quyết vấn đề với nhau, xác định và
lựa chọn được các tiêu chí, các hướng nghiên cứu phù hợp với vấn đề cần giải
quyết; Thu thập thông tin qua các thí nghiệm, thực nghiệm, quan sát, đo đạc;- Tập
hợp, thu thập và tổ chức các thông tin dưới các dạng dễ hiểu và dễ trao đổi, thảo
luận;- Mở rộng, soạn thảo một bản tổng hợp kết quả nghiên cứu và xây dựng các


12

kiến thức mới.Với việc mô tả các năng lực thành tố như vậy thì điều quan trọng là
các biểu hiện hành vi của năng lực mà không nhất thiết là các hành vi đó phải được
biểu hiện trong qui trình chặt chẽ - đó là qui trình nghiên cứu khoa học [87].
Một số nghiên cứu lại đề xuất cấu trúc NLKH theo các nhóm thành tố, như
hệ thống các năng lực Vật lý theo nghiên cứu đề xuất của trường Đại học Victoria
(Úc) thì lại bao gồm 4 nhóm thành tố chính như sau: - Tri thức về Vật lý: Kiến
thức và kỹ năng cần thiết để có thể đảm nhận một công việc trong lĩnh vực Vật lý
(GV vật lý, nhà nghiên cứu vật lý) hoặc có thể tiếp tục học sau đại học về lĩnh vực
vật lý.;- Năng lực nghiên cứu: Hiểu biết và sử dụng được các nguyên lý của quy
trình KH, áp dụng được các PP thực nghiệm để giải quyết các vấn đề KH.;- Năng
lực thực địa: Sử dụng được các quy tắc và kỹ thuật an toàn để thực hiện các
nghiên cứu trong môi trường thực tế.;- Năng lực thực hiện trong phòng thí
nghiệm: Sử dụng được các quy tắc và kỹ thuật an toàn để thực hiện các nghiên
cứu trong phòng thí nghiệm [72]
Chương trình giáo dục của Đức đưa ra mô hình năng lực các KHTN bao gồm
4 lĩnh vực năng lực: Tri thức chuyên môn: HS có khả năng mô tả, giải thích, cấu
trúc hóa và sử dụng tri thức chuyên môn trong việc giải quyết các vấn đề, năng lực
này gắn với các cơ sở KH. Khám phá tri thức: quan sát, so sánh, sắp xếp, tiến hành

nghiên cứu khoa học tự nhiên, sử dụng các mô hình, vận dụng kiến thức toán học.
Giao tiếp: Phát triển thông tin - tiếp nhận văn bản (nói và viết); truyền đạt thông tin
– tạo lập văn bản ( nói và viết); tranh luận – tương tác; cân nhắc về ngôn ngữ
chuyên môn – ý thức ngôn ngữ. Đánh giá: thảo luận và lựa chọn các phương án
hành động; đánh giá các hành động; đánh giá các giá trị và chuẩn mực. [16]
Theo PISA, NLKH được mô tả gồm bốn yếu tố liên quan đến nhau: kiến thức, năng
lực, bối cảnh và thái độ.
PISA có cách tiếp cận rộng hơn về việc đánh giá kiến thức, kĩ năng, thái độ
của học sinh, đó là hướng tới đánh giá các năng lực sử dụng kiến thức vào giải
quyết các nhiệm vụ và thách thức thường nhật. Cách tiếp cận bao quát và thực tiễn
này giúp PISA phản ánh kịp thời các thay đổi trong chương trình học, cụ thể hơn đó


13

là phương thức dựa trên mô hình học tập suốt đời, trong đó việc tích lũy các kiến
thức và kĩ năng mới cần thiết để thích nghi trong một thế giới luôn thay đổi và một
quá trình diễn ra suốt đời, không chỉ bó hẹp trong phạm vi trường học.
PISA tập trung vào những điều mà học sinh ở độ tuổi 15 cần cho tương lai và
đánh giá năng lực học tập suốt đời, một mặt PISA đánh giá kiến thức của học sinh,
mặt khác đánh giá ở khả năng tư duy và áp dụng kiến thức, kinh nghiệm vào các
vấn đề thực tế. Ví dụ, để hiểu và đánh giá một lời khuyên về nguồn nước địa
phương đang bị ô nhiễm, một người trưởng thành cần phải không những hiểu biết
về nguyên nhân gây ô nhiễm mà còn phải biết đề xuất ra các biện pháp chống ô
nhiễm nguồn nước và đề xuất ra các biện pháp cải tạo nguồn nước..
Ở Việt Nam, nhóm tác giả Nguyễn Đức Dũng [18] đã đề xuất được những
tiêu chí/biểu hiện của NLKH của HS phổ thông, trong đó cấu trúc của năng lực
khoa học có 10 biểu hiện cụ thể. Nhóm tác giả Cao Thị Thặng [30] đề xuất cấu
trúc năng lực tìm tòi, nghiên cứu khoa học của học sinh trung học phổ thông
trong dạy học môn hóa học. Tác giả Nguyễn Văn Biên đã đề xuất cấu trúc năng

lực Vật lý dựa trên năng lực khoa mà chương trình giáo dục của Mỹ và của
Singapore đưa ra [11]
Chương trình giáo dục phổ thông môn KHTN mới [10], năng lực khoa học
tự nhiên với cấu trúc gồm có 3 thành tố (1) nhận thức khoa học tự nhiên, (2) tìm
hiểu tự nhiên, (3) vận dụng kiến thức KHTN đã học. Như vậy, theo phân tích
cấu trúc năng lực khoa học của Pisa và chương trình khoa học tự nhiên có những
nét tiếp cận tương đồng, đó là cấu trúc dựa trên 3 yếu tố: yếu tố đầu tiên là kiến
thức về bản chất, khái niệm, nội dung, lý thuyết của thế giới khách quan khoa
học, loại tri thức này được gọi là “tri thức nền tảng của khoa học” (content
knowledge). Yếu tố thứ hai là tri thức về các tiến trình mà các nhà khoa học
dùng để hình thành nên tri thức khoa học được gọi là “tri thức kĩ thuật nghiên
cứu” hoặc “ tiến trình tìm hiểu khoa học” (procedural knowledge)[87]. Đây là
một tri thức liên quan giữa thực hành và lý thuyết mà yêu cầu thực hành làm nền
tảng như: lặp lại các phương pháp để làm giảm tối thiểu lỗi, kiểm soát các biến


14

cố, và các qui trình có chất luợng được trình bày và công bố số liệu. Yếu tố thứ
ba: “tri thức nhận thức luận” (epistemic knowledge), tri thức này được hiểu như
việc xác định cho các nội dung cần thiết trong quá trình xây dựng tri thức trong
khoa học. Tri thức nhận thức luận bao gồm: hiểu chức năng của các câu hỏi, sự
quan sát, các lý thuyết, các giả thuyết, các mẫu, các tranh luận trong khoa học,
và đóng vai trò tổng hợp trong việc xây dựng kiến thức. Những người có tri thức
nhận thức luận có thể giải thích, đưa ra ví dụ, đưa ra sự khác nhau một lý thuyết
khoa học và giả thuyết hoặc một quan sát khoa học. Tri thức nhận thức luận là
nền tảng cho tri thức về kĩ thuật nghiên cứu và đồng thời là nền tảng cho cơ sở
niềm tin vào tuyên bố khoa học.
Tóm lại, dù các nghiên cứu dựa trên tiến trình để đề xuất cấu trúc năng lực
khoa học (Scientific literacy), hay không dựa trên tiến trình khoa học mà dựa vào các

nhóm thành tố cùng với biểu hiện của năng lực khoa học, thì vẫn cần quan tâm đến
việc tổ chức hoạt động học như thế nào để các biểu hiện của năng lực khoa học có thể
thể hiện ra được.
Trong luận án này, trên cơ sở dựa vào đánh giá năng lực khoa học của PISA
và cấu trúc năng lực tìm hiểu tự nhiên trong chương trình giáo dục phổ thông của
môn khoa học tự nhiên, chúng tôi đề xuất xây dựng một cấu trúc riêng cho năng lực
khoa học trong dạy học môn khoa học tự nhiên ở THCS.
c. Biện pháp bồi dưỡng năng lực khoa học
Trên thế giới, có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu bồi dưỡng năng lực khoa
học bằng nhiều biện pháp khác nhau như Jack Holbrook và Miaranikmae; Helen
L.Gipson và Christopher chase; Derek Hodson Ontario; Janice D. Gobert &Barbara
C. Buckley; Reinders Duit &David F. Treagust; Bev France và Jan Taylor; Richard
A. Duschl…. [49][50] [51], [52][68][62]. Tuy nhiên các tác giả tập trung vào các
biện pháp chính sau:
Thứ nhất, các nghiên cứu nhấn mạnh việc bồi dưỡng NLKH thông qua
chính hoạt động của người học. Jack Holbrook và Miaranikmae [51] đề xuất một
mô hình về bản chất của dạy khoa học có nền tảng dựa trên lý thuyết hoạt động,


15

bao gồm sự hiểu biết về bản chất của khoa học, liên kết với việc đạt được các
mục tiêu trong lĩnh vực cá nhân, thúc đẩy nhân cách và thái độ tích cực, trách
nhiệm công dân cùng với việc đạt được các mục tiêu trong lĩnh vực giáo dục xã
hội, nhấn mạnh học tập hợp tác. Nghiên cứu này nhấn mạnh việc bồi dưỡng năng
lực khoa học thông qua hoạt động.
Thứ hai, các nghiên cứu nhấn mạnh việc đưa người học vào bối cảnh thực
để làm thay đổi thái độ và trách nhiệm của người học đối với xã hội. Derek Hodson
Ontario [50] cho rằng đã đến lúc phải hành động trong chương trình dạy học khoa
học của nhà trường, cần thiết có một chương trình dạy học khoa học hướng tới hành

động gắn với trách nhiệm xã hội, tác giả cho rằng muốn các vấn đề xã hội và môi
trường hiện nay được giải quyết, chúng ta cần một thế hệ công dân có hiểu biết
khoa học, tác giả đề xuất một chương trình khoa học tập trung vào bảy lĩnh vực
quan tâm (sức khoẻ con người, lương thực và nông nghiệp, đất đai, nước và tài
nguyên khoáng sản, nguồn năng lượng và tiêu dùng, công nghiệp, truyền thông và
giao thông, đạo đức và trách nhiệm xã hội) và cần có sự tham gia của cộng đồng.
Vì vậy, cần phải hướng tới việc chọn nội dung dạy học như thế nào để hướng người
học tới trách nhiệm xã hội, với cộng đồng.
Thứ ba, các nghiên cứu nhấn mạnh đến vai trò của tương tác xã hội trong
việc bồi dưỡng năng lực khoa học. Janice D. Gobert &Barbara C. Buckley [52] cho
rằng các mô hình và mô hình hóa là công cụ chủ yếu để giải thích khoa học, họ
chứng minh rằng việc sử dụng các mô hình và sự tương tự trong giáo dục khoa học
là một biện pháp để hiểu bản chất khoa học. Học tập càng hiệu quả hơn khi người
học có thể tự xây dựng mô hình và đánh giá mô hình của riêng mình, của người
khác và của các nhà khoa học. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng thảo luận nhóm và
thảo luận đồng đẳng là những biện pháp để nâng cao kỹ năng tư duy nhận thức và
siêu nhận thức của học sinh.
Thứ tư, các nghiên cứu đề cập đến việc làm thay đổi quan niệm của học sinh
trong việc giải thích các hiện tượng một cách khoa học. Reinders Duit &David F.
Treagust [68] cho rằng một trong những biện pháp để cải tiến mạnh mẽ dạy và học


16

khoa học là thay đổi quan niệm của người học, trong đó đã thảo luận về các nghiên
cứu nhằm thay đổi quan niệm, từ đó kiểm tra, giải thích các hiện tượng thực tiễn
bằng kiến thức khoa học.
Thứ năm, Helen L.Gipson và Christopher chase [49] nghiên cứu tác động của
một chương trình khoa học dựa trên câu hỏi về thái độ của học sinh đối với môn khoa
học. Trong đó, họ đã chỉ ra rằng sau một thời gian, điều họ được tham gia chương

trình khoa học theo cách tiếp cận khám phá, học sinh tham gia vào chương trình này
được xây dựng các câu hỏi của riêng mình, có thể được thực hiện thí nghiệm hoặc
thông qua quan sát. Họ cũng phân tích dữ liệu thông qua việc kiểm tra các thí nghiệm
của chính họ và của người khác, qua đó họ vận dụng lý giải kiến thức khoa học trong
thực tế. Nghiên cứu cũng cho thấy người học được tham gia chương trình khoa học
dựa trên sự khám phá những kỹ năng cải tiến về khoa học và có thái độ tích cực hơn
đối với khoa học so với những học sinh học cách sử dụng cách tiếp cận truyền thống,
từ đó nhấn mạnh tới việc dạy học khoa học thế nào bồi dưỡng trách nhiệm cho
người học.
Ở Việt Nam, một số tác giả cũng đã vận dụng các biện pháp khác nhau để bồi
dưỡng năng lực khoa học cho học sinh và đạt được hiệu quả nhất định với đối tượng
các cấp học, bậc học khác nhau như việc tổ chức cho học sinh thực hiện các nghiên
cứu khoa học, sử dụng bài tập, vận dụng các phương pháp dạy học tích cực…
Tác giả Nguyễn Đức Dũng [18] đề xuất biện pháp bồi dưỡng năng lực khoa
học cho học sinh Trung học phổ thông qua việc sử dụng hệ thống bài tập gắn với
thực tiễn trong quá trình dạy học hóa học và cũng đã thu được một số hiệu quả nhất
định trong việc phát triển năng lực khoa học. Tuy nhiên, việc chỉ sử dụng bài tập
phần nào hạn chế việc huy động sự tham gia tích cực của học sinh ở tất cả các khâu
của quá trình học.
Tác giả Lê Đình Trung [36] đề xuất qui trình dạy học khám phá qua đề tài khoa
học môn Sinh học, thực chất là tổ chức cho học sinh NCKH, qui trình này chỉ đạt được
hiệu quả nhất định với đối tượng học sinh khối các trường chuyên cấp THPT.


17

Tác giả Đặng Thị Thuận An, Trần Trung Ninh [1] cũng đưa ra biện pháp bồi
dưỡng năng lực khoa học qua dạy học các chủ đề, tuy nhiên, nghiên cứu chưa đưa
ra một qui trình dạy học cụ thể để làm rõ vai trò của giáo viên và học sinh, đặc biệt
chưa làm rõ được nhiệm vụ của học sinh để từ đó đưa học sinh vào hoạt động ở

mức tự lực cao trong việc bồi dưỡng năng lực khoa học.
Qua nghiên cứu các biện pháp bồi dưỡng năng lực khoa học cho học sinh,
nghiên cứu nhận thấy rằng việc đưa học sinh vào các hoạt động, tổ chức tương
tác nhóm, tiếp cận với qui trình tòi khám phá xuất phát từ bối cảnh tình huống
cuộc sống, gắn với cá nhân, địa phương, quốc gia và vấn đề toàn cầu là vấn đề
đang được các nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm. Vấn đề cần tiếp tục
nghiên cứu là lựa chọn chủ đề dạy học và tổ chức các hoạt động học như thế nào
để có thể bồi dưỡng năng lực khoa học cho người học.
1.2. Các nghiên cứu về dạy học tìm tòi khám phá
1.2.1. Khái niệm
DH TTKP được miêu tả và định nghĩa rất khác nhau bởi những tác giả và các
tổ chức giáo dục khác nhau như: Barrow L. H; H. Banchi; Bell.R; JS Bruner ; C.
Cuneo, Inglis, S., Justice, C., Lee, B., Miller, S., Rice, J,; J.Schwab; Leslie J. W.
Jenny.W; Hakins; Rodger W. Bybee J.Richard Suchman; C.JWenning; Dewey;
[42][43][44][48][54][59][61][64][77]…….
Trong tiếng Anh các cụm từ khóa để miêu tả cho cách DH này đó là
“discovery learning”, “discovery by learning”, “inquiry learning”, “inquiry based
learning”, discovery based learning, Discovery learning... [75][76][78].
Cụ thể, theo tác giả J.Schwab [61] DH TTKP bắt đầu bằng cách đặt ra các
câu hỏi, các VĐ hoặc tình huống - chứ không phải chỉ đơn giản là trình bày KT. Do
vậy cốt lõi của DH TTKP là dựa trên các câu hỏi của HS, yêu cầu của DH TTKP là
HS phải tự lực đi tìm lời giải cho VĐ. J. Richard Suchman, khởi nguồn của chương
trình học tập tìm tòi ở Mĩ, đã từng nói rằng: "tìm tòi là cách mọi người học khi họ
đơn độc". Đối với Suchman [64], học tập tìm tòi (Inquiry - based learning) "là sự