Phát triển năng lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học thông qua dạy học học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM H NI

Lí HUY HONG

PHáT TRIểN NĂNG LựC DạY HọC THí NGHIệM
CHO SINH VIÊN SƯ PHạM HóA HọC THÔNG QUA
DạY HọC HọC PHầN THí NGHIệM THựC HàNH
PHƯƠNG PHáP
DạY HọC HóA HọC ở TRờng PHổ THÔNG

LUN N TIN S KHOA HC GIO DỤC

HÀ NỘI – 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM H NI

Lí HUY HONG

PHáT TRIểN NĂNG LựC DạY HọC THí NGHIệM
CHO SINH VIÊN SƯ PHạM HóA HọC THÔNG QUA
DạY HọC HọC PHầN THí NGHIệM THựC HàNH
PHƯƠNG PHáP
DạY HọC HóA HọC ở TRờng PHổ THÔNG
Chuyờn ngnh: Lớ lun v phng phỏp dạy học bộ mơn Hóa học
Mã số: 9140111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Cao Cự Giác
2. PGS.TS. Lê Hải Đăng

HÀ NỘI – 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới
sự hướng dẫn của PGS.TS. Cao Cự Giác và PGS.TS. Lê Hải Đăng, các kết
quả của luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kì
cơng trình nào khác.
Tác giả

Lý Huy Hoàng


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình hồn thành luận án, tơi đã nhận được sự giúp đỡ vô
cùng quý báu của các tập thể và cá nhân.
Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Cao Cự Giác và
PGS.TS. Lê Hải Đăng, những người đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi
trong q trình thực hiện và hồn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Sau đại học, tập thể
bộ mơn Phương pháp giảng dạy hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội,
Khoa Sư phạm Lý - Hóa - Sinh - Trường Đại học Đồng Tháp đã tạo điều kiện
giúp đỡ tơi hồn thành luận án này.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn các giảng viên và sinh viên khoa Hóa

học của các Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Trường Đại học Sư phạm
Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Vinh, Trường Đại học Đồng Tháp
đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, đồng nghiệp, bạn bè đã động
viên, khuyến khích và hỗ trợ tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, tháng

năm 2020

Tác giả

Lý Huy Hoàng


BẢNG GHI CHÚ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Stt

Chữ viết tắt

Viết đầy đủ

1

DH

Dạy học

ĐC

Đối chứng

ĐHĐT

Đại học Đồng Tháp

ĐHSP

Đại học sư phạm

GgV

Giảng viên

GTĐT

Giáo trình điện tử

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

KN

Kĩ năng

NL

Năng lực

NL DHTN

Năng lực dạy học thí nghiệm

PPDH

Phương pháp dạy học

STĐ

Sau tác động

SV

Sinh viên

TB
TC

Trung bình
Tiêu chí

2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15
16


17

TN

Thực nghiệm

ThN

Thí nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

TPHCM

Thành phố Hồ Chí Minh

TTĐ

Trước tác động
United Nations

18
19
20
21

22

UNESCO

Educational

Scientific and Cultural Organization
(Tổ chức Giáo dục, Khoa học và
Văn hóa của Liên hiệp quốc)

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU..................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu.............................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................................2
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu.......................................................................3
5. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................................3
6. Giả thuyết khoa học...............................................................................................4
7. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................4

8. Điểm mới của luận án............................................................................................4
9. Cấu trúc của luận án..............................................................................................5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ
PHẠM HÓA HỌC...................................................................................................6
1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...........................................................6
1.1.1. Những kết quả nghiên cứu trên thế giới......................................................6


1.1.2. Những kết quả nghiên cứu ở Việt Nam.......................................................9
1.2. NĂNG LỰC, NĂNG LỰC DẠY HỌC VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM
HĨA HỌC...............................................................................................................12
1.2.1. Khái niệm năng lực...................................................................................12
1.2.2. Cấu trúc năng lực......................................................................................13
1.2.3. Đánh giá năng lực người học.....................................................................15
1.2.4. Năng lực sư phạm......................................................................................17
1.2.5. Năng lực dạy học, năng lực dạy học thí nghiệm........................................18
1.3. THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VÀ SỬ
DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC THEO HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC.............................................................20
1.3.1. Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học...............................20
1.3.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học theo hướng phát triển
năng lực người học..............................................................................................21
1.4. ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Ở ĐẠI HỌC THEO HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM....................................29
1.4.1. Cơ sở đổi mới phương pháp dạy học ở Đại học theo hướng phát
triển năng lực người học – Các lý thuyết học tập................................................29
1.4.2. Phương pháp dạy học tích cực vận dụng trong dạy học ở Đại học
theo hướng phát triển năng lực sinh viên sư phạm..............................................31

1.4.3. Dạy học với phương tiện hiện đại – Giáo trình điện tử..............................35
1.5. THỰC TRẠNG VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ
NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC Ở MỘT SỐ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC...............................................................................................40
1.5.1. Mục đích điều tra.......................................................................................40
1.5.2. Cơng cụ điều tra........................................................................................40
1.5.3. Đối tượng điều tra.....................................................................................41
1.5.4. Kết quả khảo sát và bàn luận.....................................................................41


TIỂU KẾT CHƯƠNG 1........................................................................................49
CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM
CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HĨA HỌC...........................................................51
2.1. PHÂN TÍCH NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH HỌC PHẦN THÍ
NGHIỆM THỰC HÀNH PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HĨA................................51
2.1.1. Vị trí, mục tiêu, u cầu học phần thí nghiệm thực hành phương
pháp dạy học hóa học..........................................................................................51
2.1.2. Nội dung chương trình học phần thí nghiệm thực hành phương pháp
dạy học hóa học...................................................................................................53
2.2. XÂY DỰNG KHUNG NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM
DÀNH CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HĨA...........................................................54
2.2.1. Khái niệm năng lực dạy học thí nghiệm....................................................55
2.2.2. Nguyên tắc xây dựng khung năng lực dạy học thí nghiệm cho sinh
viên sư phạm hóa học..........................................................................................55
2.2.3. Quy trình xây dựng khung năng lực dạy học thí nghiệm cho sinh
viên sư phạm hóa học..........................................................................................56
2.3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ
NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC..............................................63
2.3.1. Biện pháp 1: Xây dựng và sử dụng giáo trình điện tử “Thí nghiệm
thực hành phương pháp dạy học hóa học”...........................................................63

2.3.2. Biện pháp 2: Sử dụng phương pháp dạy học vi mơ trong dạy học
học phần thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học...........................81
2.4. THIẾT KẾ CƠNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC DẠY HỌC THỰC
HÀNH THÍ NGHIỆM CỦA SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA...................................90
2.4.1. Sử dụng thang đánh giá năng lực..............................................................91
2.4.2. Đánh giá tình huống..................................................................................92
2.4.3. Đánh giá thông qua bài kiểm tra năng lực.................................................94
2.5. THIẾT KẾ KẾ HOẠCH BÀI HỌC MINH HỌA...........................................100
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2......................................................................................113


CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.......................................................114
3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.....................................................114
3.2. NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.....................................................114
3.3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM.....................................115
3.3.1. Khảo sát đánh giá chất lượng và hiệu quả của giáo trình điện tử Thí
nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học..............................................115
3.3.2. Đánh giá hiệu quả của quy trình và biện pháp phát triển năng lực
dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học..........................................115
3.3.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm..............................................................121
3.4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN..............................................124
3.4.1. Cách xử lí, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.................................124
3.4.2. Kết quả nhận xét, đánh giá độ giá trị của giáo trình điện tử....................126
3.4.3. Kết quả đánh giá hiệu quả của quy trình và biện pháp phát triển
năng lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học............................132
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3......................................................................................148
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ......................................................................149
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.......................................................................................151
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................153

PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1.

Kết quả khảo sát nhu cầu SV tiếp tục cần rèn luyện NL DHTN
của
SV
sư
phạm
hóa
học
....................................................................................................
47

Bảng 1.2.

Nguồn tài liệu được sử dụng trong DH..............................................48

Bảng 2. 1.

Bảng mô tả chi tiết các mức độ của NL DHTN cho SV sư phạm
hóa học...............................................................................................60

Bảng 2.2.

Phân cơng nhiệm vụ khi làm việc nhóm............................................87

Bảng 3.1.

Phương pháp và nội dung đánh giá GTĐT.......................................115

Bảng 3.2.

Danh sách các cơ sở, GgV và SV tham gia TN thử nghiệm.............116

Bảng 3.3.

Danh sách các cơ sở, GgV và SV tham gia TN đánh giá lần 1
.........................................................................................................117

Bảng 3.4.

Danh sách các cơ sở, GgV và SV tham gia TN đánh giá lần 2
.........................................................................................................118

Bảng 3.5.

Mơ tả tiến trình TNSP đánh giá hiệu quả các biện pháp...................123

Bảng 3.6.

Đánh giá của SV về hình thức của GTĐT “Thí nghiệm thực
hành PPDH hóa học”.......................................................................128

Bảng 3.7.

Đánh giá của SV về nội dung của GTĐT “Thí nghiệm thực

hành PPDH hóa học”.......................................................................129

Bảng 3.8.

Đánh giá của SV về tính khả thi của GTĐT “Thí nghiệm thực
hành PPDH hóa học”.......................................................................130

Bảng 3.9.

Đánh giá của SV về hiệu quả của GTĐT “Thí nghiệm thực
hành PPDH hóa học”.......................................................................131

Bảng 3.10.

Phân loại điểm bài kiểm tra TTĐ và STĐ của nhóm SV tham
gia TN..............................................................................................132


Bảng 3.11.

Các chỉ số thống kê điểm kiểm tra TTĐ và STĐ của nhóm SV
tham gia TN.....................................................................................135

Bảng 3.12.

Các đại lượng kiểm định giá trị TB bài kiểm tra TTĐ và STĐ
của nhóm SV tham gia TN...............................................................136

Bảng 3.13.

Phân loại điểm tổng kết học phần nhóm ĐC và TN.........................137

Bảng 3.14.

Các chỉ số thống kê kiểm định nhóm TN và ĐC..............................139

Bảng 3.15.

Điểm đánh giá NL trong TN đánh giá STĐ của SV trường
ĐHĐT..............................................................................................140

Bảng 3.16

Điểm đánh giá NL trong TN đánh giá STĐ của SV trường Đại
học Vinh...........................................................................................142

Bảng 3.17.

Điểm đánh giá NL trong TN đánh giá STĐ của SV trường
ĐHSP TPHCM.................................................................................143

Bảng 3.18.

Điểm đánh giá NL trong TN đánh giá STĐ của SV trường
ĐHSP Hà Nội...................................................................................144

Bảng 3.19.

Thống kê ý kiến khảo sát sau TN khi kết thúc học phần “Thí
nghiệm thực hành PPDH hóa học”...................................................145

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1.

Sơ đồ cấu trúc NL theo tiếp cận bộ phận............................................14

Hình 1.2.

Mơ hình học tập theo thuyết hành vi..................................................29

Hình 1.3.

Mơ hình học tập theo thuyết nhận thức..............................................30

Hình 1.4.

Mơ hình học tập theo thuyết kiến tạo.................................................31

Hình 1.5.

Quy trình DH theo phương pháp DH vi mơ.......................................33

Hình 1.6.

Thống kế mức độ cần thiết các NL cần rèn luyện cho SV Sư
phạm Hóa học....................................................................................41

Hình 1.7.

Thống kê mức độ thành thạo các KN thực hành thí nghiệm của
SV Sư phạm Hóa học do GgV đánh giá.............................................42

Hình 1.8.

Thống kê mức độ thành thạo các KN sử dụng thí nghiệm tổ
chức DH của SV Sư phạm Hóa học do GgV đánh giá.......................43

Hình 1.9.

Thống kế các KN thực hành thí nghiệm đã được hình thành khi
SV hồn thành các học phần thực hành đã học..................................44

Hình 1.10.

Biểu đồ mức độ sử dụng thí nghiệm vào trong DH hóa học..............45

Hình 1.11.

Thống kê tự đánh giá NL DHTN của SV Sư phạm Hóa học...........46Y

Hình 2.1.

Quy trình xây dựng khung NL DHTN dành cho SV Sư phạm
Hóa học..............................................................................................56

Hình 2.2.

Sơ đồ cấu trúc NL DHTN dành cho SV Sư phạm Hóa học................59

Hình 2.3.

Quy trình thiết kế GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa
học”....................................................................................................65

Hình 2.4.

Cấu trúc chung của một mơđun bài thí nghiệm..................................66

Hình 2.5.

Các bước phối hợp phần mềm thiết kế GTĐT...................................67

Hình 2.6.

Quy trình xây dựng bài tập TN..........................................................68

Hình 2.7.

Sơ đồ cấu trúc GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”
...........................................................................................................74

Hình 2. 8.

Giao diện trang bìa của GTĐT...........................................................75

Hình 2.9.

Giao diện trang hướng dẫn sử dụng GTĐT........................................75

Hình 2.10.

Giao diện trang giới thiệu mục tiêu và danh mục thí nghiệm.............76


Hình 2.11.

Giao diện trang nội dung của một thí nghiệm....................................76

Hình 2.12.

Giao diện trang thí nghiệm mơ phỏng “Điều chế hiđro clorua”
...........................................................................................................77

Hình 2.13.

Giao diện trang phần mềm trắc nghiệm.............................................77

Hình 2.14.

Giao diện trang danh mục các thí nghiệm hóa học vui.......................77

Hình 2.15.

Giao diện trang nội dung thí nghiệm “Khơng có lửa cũng có
khói”..................................................................................................78

Hình 2.16.

Sơ đồ các giai đoạn rèn luyện theo phương pháp DH vi mơ..............83

Hình 2.17.

Quy trình rèn luyện NL DHTN bằng PPDH vi mơ............................84

Hình 2.18.

Mẫu bảng đánh giá NL DHTN của SV Sư phạm Hóa học.................86

Hình 2.19.

Trang giới thiệu bài 2 các thí nghiệm về halogen...............................87

Hình 2.20.

Mẫu bảng đánh giá NL DHTN của SV Sư phạm Hóa học.................91

Hình

2.21.

Mẫu phiếu tự đánh giá NL DHTN của SV Sư phạm Hóa học
9
Hình 3.1.

Biểu đồ phân loại điểm bài kiểm tra TTĐ và STĐ..........................
134

Hình 3.2.

Biểu đồ so sánh phân loại mức độ điểm kiểm tra của nhóm SV
tham
gia
TN
....................................................................................................
137

Hình 3.3.

Biểu đồ phân loại mức độ điểm nhóm TN và ĐC............................
138

Hình 3.4.

Biểu đồ mức độ hài lòng của SV sau TN khi kết thúc học phần
“Thí
nghiệm
thực
hành
PPDH
hóa
học”
....................................................................................................
147



1

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
UNESCO cho rằng vai trị của người giáo viên (GV) thế kỉ XXI có những
thay đổi theo hướng đảm nhiệm nhiều chức năng hơn, trách nhiệm lựa chọn nội
dung giáo dục nặng nề hơn, phải chuyển từ cách truyền thụ tri thức sang cách tổ
chức học sinh (HS) hoạt động chiếm lĩnh tri thức, coi trọng dạy học (DH) phân hóa
cá nhân, biết sử dụng tối đa nguồn tri thức đa dạng trong xã hội, biết sử dụng công
nghệ thông tin, phương tiện kĩ thuật DH, tự học để khơng ngừng nâng cao trình độ
chuyên môn nghiệp vụ [7].
Hiện nay vấn đề đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực (NL)
đã được đưa vào Nghị quyết Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng cộng
sản Việt Nam, cụ thể trong Nghị quyết số 29-NQ/TW [6] Hội nghị Trung ương 8 về
đổi mới căn bản, toàn diện, với cách tiếp cận quan trọng là chuyển mạnh quá trình
giáo dục từ chủ yếu chú trọng trang bị kiến thức sang tập trung phát triển toàn diện
NL và phẩm chất người học. Điều này cũng được thể hiện trong mục tiêu của giáo
dục Đại học được quy định trong Luật Giáo dục (Luật số: 43/2019/QH14), tại điều
39 [68]. Theo đó, yêu cầu về NL của GV ngày càng được nâng cao nhằm địi hỏi và
thích ứng với điều kiện thực tế. Chuẩn nghề nghiệp GV cơ sở giáo dục phổ thông đã
được Bộ Giáo dục và Đào tạo quy định theo Thơng tư số 20/2018/TT-BGDĐT ngày
22/8/2018 [20], trong đó u cầu GV cần phải biết vận dụng các PPDH và giáo dục
theo hướng phát triển phẩm chất và NL của HS cũng như sử dụng hiệu quả các
phương tiện DH làm tăng hiệu quả DH.
SV sư phạm hóa học ngồi việc giỏi về chun mơn thì cần phải giỏi về thực
hành: thực hành trên phịng thí nghiệm, thực hành trên lớp, thực hành mô phỏng
trên phần mềm DH,… và nhất là khi ra trường SV đạt được những NL gì, KN gì,…
để DH đạt hiệu quả cao. Nếu các mơn khoa học hóa học cung cấp cho SV những
kiến thức về chun ngành hóa học, thì bộ mơn phương pháp dạy học (PPDH) hóa
học nói chung, qua tổ chức DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”
nói riêng sẽ hình thành cho SV các NL thực hành hóa học, NL tổ chức DH thí

2
nghiệm hóa học, NL tự học,… Các NL này được thể hiện qua các KN như: KN thực
hành, làm việc với giáo trình điện tử (GTĐT), thiết kế các hoạt động DH, sử dụng
thí nghiệm trong DH hóa học, sử dụng phương tiện DH hiện đại,… Nếu không
được bồi dưỡng và phát triển tốt các KN này thì SV sẽ khơng đạt được các NL trên,
SV gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình DH khi ra trường. Vì vậy, khi còn ở
trường đại học SV cần được phát triển đầy đủ các NL đó.
NL dạy học thí nghiệm (DHTN) là một bộ phận quan trọng của NLDH, là
NL cần phát triển cho SV sư phạm hóa học nhằm đáp ứng chương trình giáo dục
phổ thơng mơn Hóa học ban hành năm 2018 với định hướng phát triển NL nhận
thức, NL tìm hiểu khoa học tự nhiên, NL vận dụng kiến thức kĩ năng vào đời sống
dưới góc độ hóa học. Tuy nhiên, việc nghiên cứu phát triển NL DHTN cịn chưa
tiến hành có hệ thống, chưa có các biện pháp cụ thể vì vậy giảng viên (GgV) và SV
sư phạm hóa học cịn gặp nhiều khó khăn trong q trình dạy học.
Để phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học, đáp ứng yêu cầu đổi mới
DH và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển phẩm chất và NL, việc nghiên
cứu xác định được khung NL DHTN của SV sư phạm hóa học, tìm ra các biện pháp
hiệu quả cho việc phát triển NL này là nhu cầu cấp bách hiện nay.
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu cho luận án:
“Phát triển năng lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học thơng
qua dạy học học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học ở
trường phổ thơng”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa
học góp phần phát triển NLDH và nâng cao chất lượng đào tạo SV sư phạm hóa học
ở các trường đại học.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn:
- Nghiên cứu những cơ sở lí luận liên quan đến: phát triển NLDH, NL
DHTN trên thế giới và Việt Nam; NL và một số vấn đề về phát triển NL, NL

3
DHTN; Đổi mới PPDH theo định hướng phát triển NL cho SV; Phương pháp luận
về DH vi mô và phương pháp đóng vai; Vai trị của cơng nghệ thơng tin và GTĐT
cho việc phát triển NL của SV.
- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn: Điều tra thực trạng việc phát triển NL DHTN
cho SV sư phạm hóa học ở một số trường đại học trong nước; Phân tích mục tiêu, cấu
trúc và nội dung học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”.
3.2. Nghiên cứu, đề xuất cấu trúc NL DHTN và thiết kế bộ công cụ đánh giá NL
DHTN cho SV sư phạm hóa học.
3.3. Đề xuất các biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học:
Biện pháp 1: Xây dựng và sử dụng GTĐT trong DH học phần “Thí nghiệm
thực hành PPDH hóa học”.
Biện pháp 2: Sử dụng PPDH vi mô trong DH học phần “Thí nghiệm thực
hành PPDH hóa học”.
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính khả thi và hiệu quả của
các biện pháp đề xuất.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình đào tạo SV sư phạm hóa học tại các trường
đại học.
4.2. Đối tượng nghiên cứu: NL DHTN và các biện pháp phát triển NL DHTN cho
SV sư phạm hóa học thơng qua học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”.
5. Phạm vi nghiên cứu
5.1. Nội dung nghiên cứu: Phát triển NL DHTN trong đào tạo GV hóa học ở các
trường đại học thơng qua DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”.
5.2. Địa bàn nghiên cứu: Một số trường đại học có đào tạo GV hóa học trong
nước: Trường ĐHSP Hà Nội, Trường Đại học Vinh, Trường ĐHSP Thành phố Hồ
Chí Minh (TPHCM), Trường Đại học Đồng Tháp (ĐHĐT).
5.3. Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12/2014 đến tháng 12/2018.

4
6. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế được GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”, sử dụng
GTĐT đã thiết kế và PPDH vi mơ trong DH học phần “Thí nghiệm thực hành
PPDH hóa học” hợp lí, hiệu quả thì sẽ phát triển được NL DHTN cho SV, từ đó góp
phần phát triển NLDH cho SV sư phạm hóa học ở các trường đại học.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Sử dụng các phương pháp phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái qt hóa
các văn bản, tài liệu lí luận về thí nghiệm hóa học và sử dụng thí nghiệm trong DH
ở nhà trường phổ thông; NL, NL DHTN của SV sư phạm hóa học.
7.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi đối với SV và GgV về thực trạng phát
triển NL DHTN trong đào tạo SV sư phạm hóa học ở các trường đại học.
- Phương pháp trao đổi kinh nghiệm, lấy ý kiến chuyên gia, GgV về các đề xuất
trong đề tài (cấu trúc NL DHTN, GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”).
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm giá trị thực tiễn, tính
khả thi và hiệu quả của các kết quả nghiên cứu.
7.3. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục
ứng dụng để xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm nhằm xác nhận giả thuyết
khoa học và đánh giá tính hiệu quả, tính khả thi của các biện pháp đề xuất.
8. Điểm mới của luận án
8.1. Hệ thống hóa và làm rõ cơ sở lí luận có liên quan đến NL DHTN của SV sư
phạm hóa học, thực trạng về phát triển NL này cho SV sư phạm hóa học ở một số
trường đại học.
8.2. Đề xuất cấu trúc và nội dung NL DHTN cho SV sư phạm hóa học gồm 4 NL
thành phần, 10 TC và mô tả chi tiết các TC theo 4 mức độ.

8.3. Đề xuất phương pháp và công cụ đánh giá NL DHTN qua DH học phần “Thí
nghiệm thực hành PPDH hóa học”.


5
8.4. Đề xuất và đánh giá hiệu quả của 02 biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư
phạm hóa học thơng qua học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” bao gồm:
Biện pháp 1: Xây dựng và sử dụng GTĐT trong DH học phần “Thí nghiệm
thực hành PPDH hóa học”.
Biện pháp 2: Sử dụng PPDH vi mơ trong DH học phần “Thí nghiệm thực
hành PPDH hóa học”.
9. Cấu trúc của luận án
Luận án được cấu trúc thành 3 phần: Mở đầu (5 trang), nội dung chính (143
trang), kết luận và khuyến nghị (2 trang), tài liệu tham khảo (5 trang). Trong đó
phần nội dung chính được chia thành 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển NL DHTN cho SV
sư phạm hóa học (45 trang).
Chương 2: Phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học (63 trang).
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (34 trang).
Ngồi ra, luận án cịn có: Danh mục các từ viết tắt, danh mục các bảng biểu (23
bảng), sơ đồ, hình vẽ (36 hình), danh mục các cơng trình khoa học liên quan đến luận
án đã cơng bố (10 cơng trình), tài liệu tham khảo (126 tài liệu) và phụ lục (117 trang),
01 GTĐT học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”.


6

Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM

CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC
1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.1. Những kết quả nghiên cứu trên thế giới
Vấn đề phát triển NLDH cho SV các trường sư phạm đã được nhiều nhà
giáo dục quan tâm nghiên cứu.
Trên thế giới, những năm 60 của thế kỉ XX, các nghiên cứu về phát triển
NLDH đã được xem trọng và thực hiện thường xuyên của trường sư phạm ở Liên
Xô và các nước Đông Âu. Các tác giả O.A.Abdoullina [1], F.N Gonobolin [36],
N.V Kuzmina [45] đã phân tích và xác định được cấu trúc NL, những KN cơ bản
cần có của người GV, đồng thời nêu lên những NLDH mà SV cần được phát triển
để trở thành một GV tương lai.
Ở các nước phương Tây, trong lĩnh vực sư phạm, họ đặc biệt quan tâm đến
việc tổ chức huấn luyện các KN thực hành DH cho SV. Số lượng các giờ thực hành
được phân bổ nhiều hơn so với lý thuyết. Quan điểm giáo dục này cũng giống như ở
các nước Mỹ, Canađa, Úc,… Những luận điểm của J.Watshon và A.Pojoux năm
1926 đã đặt những viên gạch đầu tiên xây dựng nên hình thức đào tạo sư phạm theo
quan điểm tôn trọng thực tiễn và chia nhỏ giai đoạn [40].
Phương thức đào tạo nghề dựa trên định hướng phát triển NL cũng được phát
triển rộng rãi ở các nước châu Á (Singapore, Ấn Độ, Philippin, Brunei, Malaixia, Hàn
Quốc, Nhật Bản,…) và vận dụng ở nhiều mức độ khác nhau. Ở các trường kĩ thuật,
các trường chuyên biệt, chương trình đào tạo nghề dựa trên định hướng phát triển NL
chú trọng đến việc hình thành kiến thức và KN để người học có NL vận dụng vào
ngay trong thực tiễn [25].
Giáo dục dựa trên NL (Competency-based education – CBE) nổi lên từ thập
niên 70 của thế kỷ XX ở Mỹ. Với hình thái này, giáo dục hướng tới việc đo lường


7
chính xác kiến thức, KN và thái độ của người học sau khi kết thúc mỗi chương trình
học [101]. Nếu giáo dục truyền thống được coi là giáo dục theo nội dung, kiến thức

(content-based education) tập trung vào việc tích lũy, nhấn mạnh tới các NL nhận
thức và việc vận dụng kiến thức tập trung vào việc thực hành KN chứ không hướng
tới việc chứng minh khả năng đạt được, và đánh giá của giáo dục truyền thống cũng
tập trung đo lường kiến thức thông qua các bài viết và nói [93] thì giáo dục theo NL
tập trung vào phát triển các NL cần thiết để HS có thể thành công trong cuộc sống
cũng như trong công việc [95]. Các NL thường được tập trung phát triển bao gồm
NL xử lí thơng tin, giải quyết vấn đề, phản biện, NL học tập suốt đời [103]. Do đó,
đánh giá cũng hướng tới việc đánh giá kiến thức trong việc vận dụng một cách hệ
thống và các NL đạt được cần phải đánh giá thơng qua nhiều cơng cụ và hình thức
trong đó có cả quan sát và thực hành trong các tình huống mơ phỏng [104].
Qua những cơng trình nghiên cứu trên có thể nhận thấy: Các cơng trình
nghiên cứu đều đề cập đến đào tạo GV đáp ứng yêu cầu của xã hội; Đào tạo SV
theo định hướng phát triển NL đang là xu hướng được nhiều quốc gia, nhiều nhà
khoa học trên thế giới quan tâm ở nhiều góc độ khác nhau và vận dụng linh hoạt,
phù hợp với đặc điểm của mỗi quốc gia.
Vấn đề sử dụng công nghệ thông tin vào trong DH. Công nghệ thông tin
và truyền thơng đang ngày càng khẳng định được tính hữu dụng và quan trọng to
lớn trong mọi phương diện, mọi ngành nghề của cuộc sống trong thời đại ngày nay.
Với ngành Giáo dục, công nghệ thông tin và truyền thông đã và đang tạo nên “cuộc
cách mạng” trong công tác dạy – học và là “chìa khóa” để khơng ngừng nâng cao
chất lượng giáo dục [89]. Trong khoa học giáo dục, GV có nhiều cách để sử dụng
cơng nghệ thơng tin và truyền thơng hiệu quả, trong đó: Sử dụng hợp lí cơng nghệ
thơng tin và truyền thơng làm tăng giá trị các hoạt động học tập, liên kết ICT vào
các hoạt động dạy và học, khuyến khích SV chia sẽ những ý tưởng và tìm kiếm
thơng tin,…[98]. Các nghiên cứu về sử dụng công nghệ thông tin và truyền thơng
trong giáo dục hóa học đã mang lại nhiều lợi ích cho SV có thể kể đến: Các hoạt
hình cho khoa học giáo dục tiểu học [90], [94]; Tạo thư viện mô phỏng hỗ trợ học


8

tập với mơi trường đa phương tiện cho mơn hóa học [99]; Mơ hình hóa phân tử trên
máy tính [91], [97]; Thế giới ảo [117]; Bảng tương tác [107]; Một trong những ứng
dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong DH hiện nay là thiết kế sách giáo
khoa điện tử. Trên thế giới đã có nhiều tác giả xây dựng sách giáo khoa điện tử [88]
hay là tạo ra những website để hỗ trợ SV trong học tập và nghiên cứu [105].
Trong q trình học tập hóa học, cần phải sử dụng một phương tiện học tập
và một phương pháp có thể thu hút SV để họ cảm thấy thoải mái, vui vẻ và có thể
giải trí. Một thay thế có thể được sử dụng như một phương tiện học tập là máy tính.
Với máy tính là phương tiện học tập, một GV dự kiến sẽ có thể cung cấp các tài liệu
học tập để làm cho chúng hấp dẫn hơn để sinh viên có thể cải thiện kết quả học tập
[111]. Học tập sử dụng phương tiện mô phỏng bằng máy tính sẽ có hiệu quả giúp
HS suy nghĩ về các khái niệm hóa học trừu tượng và có thể giảm thiểu những hiểu
lầm có thể xảy ra [109]. Macromedia flash là một chương trình có khả năng tạo
hình động, thuyết trình, trị chơi và thậm chí là các thiết bị DH với ngoại hình hấp
dẫn [112]. Macromedia Flash là phần mềm được sử dụng rộng rãi bởi các chun
gia website vì nó có khả năng hiển thị đa phương tiện tuyệt vời, kết hợp các yếu tố
văn bản, đồ họa, hoạt hình, âm thanh và tương tác cho người dùng các chương trình
hoạt hình internet [113]. Thơng thường khi bắt đầu bài học, SV không quan tâm đến
những gì sẽ học vì đó có thể là một trong những bài học mà họ khơng thích nên họ
khơng chú ý. Tuy nhiên, thông qua Macromedia Flash dự kiến sẽ hướng SV chú ý
đến những bài học mà họ sẽ nhận được. Vì vậy, khả năng thu được và ghi nhớ nội
dung của bài học là lớn hơn. Dựa trên mô tả như vậy, việc sử dụng Macromedia
Flash thiết kế phương tiện học tập sẽ giúp SV có bản chất nhiệt tình và hợp tác
trong việc phát huy NL tư duy cá nhân về vấn đề được hiển thị thơng qua mơ phỏng
thí nghiệm, thảo luận nhóm thực hành, do đó, dự kiến sẽ áp dụng macromedia flash
có thể cải thiện thành tích học tập của HS [112].
Từ các nghiên cứu trên có thể khẳng định việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin
trong DH nói chung, sử dụng GTĐT trong DH nói riêng có vai trị rất quan trọng trong
giáo dục. GTĐT vừa là tài liệu, vừa là công cụ tổ chức DH, có khả năng thúc đẩy việc

9
học tập tốt hơn bởi nó tăng cường sự tương tác giữa người học với GgV và với tài liệu
học tập. Đặc biệt trong môi trường đa phương tiện, khả năng nhận thức và KN của
người học sẽ được phát triển một cách toàn diện. Trong nghiên cứu này, chúng tơi
hướng tới việc tạo ra một GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” phù hợp với
đặc điểm nhận thức và tâm sinh lí của SV sư phạm hóa học, từ đó đánh giá những lợi
ích sư phạm của GTĐT này mang lại để khẳng định tính khả thi của đề tài.
1.1.2. Những kết quả nghiên cứu ở Việt Nam
Vấn đề sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong DH cho SV
sư phạm hóa học, một số cơng trình nghiên cứu sử dụng cơng nghệ thơng tin và
truyền thơng như là một cơng cụ hỗ trợ q trình đào tạo tại các trường đại học và
cao đẳng. Dương Huy Cẩn [21] ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông để
xây dựng tài liệu hỗ trợ tự học có hướng dẫn theo mơđun. Trong luận án của
Nguyễn Thị Kim Ánh [4] đã xây dựng GTĐT làm tài liệu hỗ trợ tự học, tự nghiên
cứu và thiết kế bài giảng trực tuyến góp phần rèn luyện các KN DH. Một số tác giả
khác đã sử dụng công nghệ thông tin thiết kế các phương tiện hỗ trợ quá trình DH
như Bùi Thị Hạnh [39], Phạm Ngọc Sơn [69] đã nghiên cứu và đề xuất các biện
pháp ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông để thiết kế tư liệu điện tử, giáo
án điện tử, mơ phỏng hóa học, phim thí nghiệm,… để hỗ trợ DH phần hóa hữu cơ
bậc Đại học, Cao đẳng. Một số tác giả đã xuất bản các tài liệu ứng dụng công nghệ
thông tin và truyền thơng trong dạy và học hóa học cho GV và SV sư phạm hóa học
như: Cao Cự Giác [33], [35], Trần Trung Ninh [59].
Các nghiên cứu về xây dựng GTĐT
Nghiên cứu về GTĐT ở nước ta phổ biến ở dạng nghiên cứu ứng dụng, GgV
dựa trên tài liệu in để chuyển thể thành các GTĐT phục vụ DH hoặc tham khảo cho
các học phần. Điển hình cho dạng nghiên cứu này là giáo trình được đăng tải trên
trang “Thư viện học liệu điện tử” của Bộ Giáo dục và Đào tạo (địa chỉ chính thức
của website là Tính đến hiện tại thơng tin này đã có hơn
28.000 GTĐT và được chia thành 16 nhóm. Số lượng GTĐT về bộ mơn PPDH hóa

10
học trên trang thông tin này là 03 và chủ yếu tồn tại dưới dạng pdf, tính tương tác
của các giáo trình này là chưa cao [121].
Bên cạnh các trang web về GTĐT chính thức của Bộ Giáo dục và Đào tạo,
các trường đại học trong cả nước đã xây dựng hệ thống GTĐT và được tích hợp trên
hệ thống quản lí học tập (LMS) của trường mình để tạo các khóa học phục vụ DH
trực tuyến rất hiệu quả, đáp ứng tốt yêu cầu của đào tạo theo hệ thống tín chỉ. Chẳng
hạn như: Trường Đại học Cần Thơ () [124], Trường Đại
học Thủ Dầu ( [122], Trường ĐHSP TPHCM
( [123],… Hầu hết GTĐT được tích hợp trên hệ
thống LMS của các trường đều tồn tại dưới dạng powerpoint, word hoặc pdf, chưa
có sự tăng cường mạnh mẽ về hình ảnh, âm thành, video, mơ phỏng.
Qua các cơng trình nghiên cứu trên có thể khẳng định rằng, việc xây dựng
GTĐT nói chung và GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” nói riêng để
phục vụ DH đã được quan tâm. Cho nên, nghiên cứu về xây dựng và sử dụng GTĐT
“Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”, với mong muốn xây dựng nên một tài liệu
điện tử tích hợp đa phương tiện như: hình ảnh, mơ phỏng thí nghiệm, bài tập,… có
tính tương tác sẽ góp phần phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học.
Về phát triển NL và NL DHTN cho SV sư phạm hóa học, đã có các cơng
trình nghiên cứu về bồi dưỡng và phát triển NL cho SV sư phạm hóa học như là: TS.
Cao Thị Thặng đã có một số nghiên cứu cụ thể về phát triển NL nghề nghiệp cho
SV sư phạm hóa học [73]. Nguyễn Thị Hồng Gấm [29] đã đề xuất 4 biện pháp phát
triển NL sáng tạo cho SV thơng qua DH phần Hóa vơ cơ và Lý luận - PPDH hóa
học ở trường Cao đẳng Sư phạm, đó là: (1) Vận dụng PPDH theo dự án để phát
triển NL sáng tạo cho SV trong DH Hóa vơ cơ ở trường Cao đẳng Sư phạm; (2)
Yêu cầu SV thực hiện nhiệm vụ “Thiết kế giáo án theo hướng DH tích cực phù hợp
với thực tế DH ở phổ thơng” trong học phần Lí luận PPDH hóa học II; (3) Sử dụng
các bài tập Hóa vơ cơ đa dạng trong DH hóa vơ cơ và PPDH hóa học III; (4) Phát

triển NL sáng tạo cho SV qua yêu cầu đề xuất giải pháp thay thế trong thí nghiệm
thực hành hóa vơ cơ và Lí luận PPDH hóa học III. Đinh Thị Hồng Minh [48] đã đề


11
xuất 4 biện pháp phát triển NL độc lập sáng tạo của SV ngành kĩ thuật thơng qua
dạy mơn Hóa học hữu cơ: (1) Sử dụng PPDH theo hợp đồng; (2) Sử dụng PPDH
theo dự án; (3) Sử dụng phương pháp dạy thực hành hoá học theo Spickler; (4) Sử
dụng kĩ thuật sơ đồ tư duy. Nhóm nghiên cứu của Đặng Thị Thuận An đã đề xuất
khung NLDH tích hợp và các biện pháp để phát triển NLDH tích hợp cho SV sư
phạm hóa học [3], [2]. Trong nghiên cứu của Thái Hoài Minh đã đề xuất khung NL
và biện pháp phát triển NL ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thơng trong DH
cho SV sư phạm hóa học [49]. Trong nghiên cứu của mình, tác giả Phan Đồng Châu
Thủy đã đưa ra một số biện pháp để phát triển NL sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc
sống trong DH cho SV sư phạm hóa học [77]. Áp dụng PPDH vi mô để rèn luyện
KN nghề đã được một số tác giả quan tâm, điển hình như: Tác giả Nguyễn Thị Kim
Ánh [4] đã áp dụng PPDH vi mô kết hợp với một số thủ thuật DH để rèn KN DH
hóa học cho SV sư phạm hóa học thơng qua học phần Thí nghiệm thực hành PPDH
hóa học và rèn luyện nghiệp vụ sư phạm; Năm 2016, trong luận án Tiến sĩ Khoa học
Giáo dục “Phát triển NL DH cho SV ngành sư phạm hóa học thơng qua mơ hình
nghiên cứu bài học”, tác giả Nguyễn Mậu Đức [27] đã áp dụng DH vi mơ trong chu
trình nghiên cứu bài học thông qua học phần PPDH 2 để phát triển NL DH cho SV
sư phạm hóa học; Phát triển NL vận dụng PPDH tích cực cho SV sư phạm hóa học
được tác giả Kiều Phương Hảo [40] thực hiện qua 03 biện pháp, trong đó có biện
pháp sử dụng PPDH vi mơ kết hợp với phương pháp đóng vai trong học phần “Thực
hành sư phạm” để phát triển NL vận dụng PPDH tích cực cho SV.
Như vậy, qua các cơng trình khoa học đã cơng bố cho thấy việc phát triển NL
cho SV sư phạm hóa học, cũng như việc sử dụng công nghệ thông tin trong DH đã
được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Tuy nhiên, vấn đề nghiên cứu về phát triển
NL DHTN cho SV sư phạm hóa học như việc đề xuất những biện pháp, khung NL

DHTN của SV sư phạm hóa học vẫn cịn ít được quan tâm.