Phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học thông qua dạy học các học phần Lí luận và Phương pháp dạy học hoá học.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ
NỘI

ĐINH THỊ XUÂN THẢO

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HĨA HỌC
THƠNG QUA DẠY HỌC CÁC HỌC PHẦN LÍ LUẬN
VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ
NỘI

ĐINH THỊ XUÂN THẢO

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HĨA HỌC
THƠNG QUA DẠY HỌC CÁC HỌC PHẦN LÍ LUẬN
VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HỐ HỌC
Chun ngành: LL&PPDH Bộ Mơn Hóa Học
Mã số: 91.40.111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Cao Thị Thặng
2. PGS.TS. Lê Thị Hồng Hải

HÀ NỘI, 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi
dưới sự hướng dẫn của TS. Cao Thị Thặng và PGS.TS. Lê Thị
Hồng Hải, 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

Đinh Thị Xuân Thảo


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 TS. Cao Thị Thặng và PGS.TS. Lê Thị
Hồng Hải, những người đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong q trình thực
hiện và hồn thành luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Sau đại học, Khoa Hóa học,
Bộ mơn Phương pháp giảng dạy hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Bộ mơn
hố học – Khoa khoa học tự nhiên và công nghệ – Trường Đại học Tây Ngun đã tạo
điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận án này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các giảng viên và sinh viên sư phạm Hóa học
của các Trường Đại học Quy Nhơn, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí
Minh, Trường Đại học Đà Lạt, Trường Đại học Đồng Tháp, Trường Đại học Tây

Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi tiến hành thực nghiệm đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, đồng nghiệp, bạn bè tơi 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

Đinh Thị Xuân Thảo


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

Chữ viết tắt
Bộ GD&ĐT
CĐTH
DH
DHTH
ĐH
ĐHSP
GD
GDPT
GQVĐ
GV
GiV
HS
KN
KHDH

KHTN
NCKH
NL
NLDH
NVSP
NXB
PGS
PPDH
SGK
STĐ
SV
SVSPHH
TB
TKKT
TNSP
TS
TTĐ
THCS
THPT

Đọc là
Bộ Giáo dục và đào tạo
Chủ đề tích hợp
Dạy học
Dạy học tích hợp
Đại học
Đại học sư phạm
Giáo dục
Giáo dục phổ thơng
Giải quyết vấn đề

Giáo viên
Giảng viên
Học sinh
Kĩ năng
Kế hoạch dạy học
Khoa học tự nhiên
Nghiên cứu khoa học
Năng lực
Năng lực dạy học
Nghiệp vụ sư phạm
Nhà xuất bản
Phó giáo sư
Phương pháp dạy học
Sách giáo khoa
Sau tác động
Sinh viên
Sinh viên sư phạm hóa học
Trung bình
Thiết kế kĩ thuật
Thực nghiệm sư phạm
Tiến sĩ
Trước tác động
Trung học cơ sở
Trung học phổ thông


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài.........................................................................................................1

2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................................2
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu............................................................................2
4. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................................3
5. Giả thuyết khoa học...................................................................................................3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu.................................................................................................3
7. Phương pháp nghiên cứu............................................................................................3
8. Đóng góp mới của luận án..........................................................................................4
9. Cấu trúc luận án..........................................................................................................4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM
HĨA HỌC....................................................................................................................5
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề về dạy học chủ đề tích hợp và việc phát triển
năng lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học.......................................5
1.1.1. Các nghiên cứu về dạy học tích hợp và dạy học chủ đề tích hợp..........................5
1.1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới..........................................................................5
1.1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam..........................................................................8
1.1.2. Các nghiên cứu về phát triển năng lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm.....11
1.1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới........................................................................11
1.1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam........................................................................11
1.2. Dạy học tích hợp..................................................................................................13
1.2.1. Khái niệm...........................................................................................................13
1.2.2. Sự cần thiết phải tổ chức dạy học tích hợp.........................................................14
1.2.3. Một số quan điểm về mức độ tích hợp chương trình dạy học.............................15
1.2.3.1. Quan điểm của Fogarty (1991)....................................................................15
1.2.3.2. Quan điểm của Xavier Roegiers (1996)......................................................17
1.2.3.3. Quan điểm của Susan M Drake (2007).......................................................17
1.2.4. Các mức độ tích hợp trong dạy học....................................................................18
1.2.4.1. Tích hợp nội mơn (tích hợp trong một mơn học).........................................18
1.2.4.2. Tích hợp đa mơn (lồng ghép, liên hệ)..........................................................18
1.2.4.3. Tích hợp liên môn.......................................................................................19

1.2.4.4. Tích hợp xun mơn (hịa trộn)...................................................................19
1.2.5. Dạy học chủ đề tích hợp.....................................................................................20
1.2.5.1. Khái niệm chủ đề tích hợp..........................................................................20
1.2.5.2. Đặc điểm của dạy học chủ đề tích hợp..........................................................21
1.2.5.3. Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp............................................................21
1.3. Giáo dục STEM...................................................................................................22
1.3.1. Khái niệm..................................................................................................................... 22
1.3.2. Một số quan điểm về GD STEM........................................................................23
1.3.3. Mục tiêu của giáo dục STEM.............................................................................23
1.3.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM...................................................................24
1.3.5. Đặc điểm của dạy học theo định hướng giáo dục STEM.....................................25
1.3.6. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông.......................25
1.3.6.1. Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM.....................25
1.3.6.2. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM..................................................26
1.3.6.3. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.......................................26
1.3.7. Xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng GD STEM................................................26
1.4. Năng lực, cấu trúc năng lực và đánh giá năng lực người học..........................27
1.4.1. Khái niệm năng lực......................................................................................................27
1.4.2. Cấu trúc năng lực.........................................................................................................28
1.4.2.1. Tiếp cận dựa theo nguồn lực hợp thành.......................................................28
1.4.2.2. Tiếp cận theo năng lực bộ phận....................................................................28
1.4.3. Đánh giá năng lực người học.......................................................................................29
1.4.3.1. Mục đích đánh giá năng lực........................................................................29
1.4.3.2. Nguyên tắc đánh giá năng lực.....................................................................29
1.4.3.3. Phương pháp và công cụ đánh giá năng lực người học...............................30
1.5. Năng lực dạy học, năng lực dạy học tích hợp, năng lực dạy học chủ đề tích hợp và
định hướng phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm.......30
1.5.1. Năng lực dạy học.........................................................................................................30

1.5.2. Năng lực dạy học tích hợp...................................................................................31
1.5.3. Năng lực dạy học chủ đề tích hợp................................................................................31
1.5.4. Định hướng phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm. 32
1.6. Đổi mới phương pháp dạy học ở đại học theo định hướng phát triển năng
lực cho sinh viên sư phạm.........................................................................................33
1.6.1. Phương pháp dạy học ở đại học...................................................................................33


1.6.2. Các lí thuyết học tập – cơ sở đổi mới phương pháp dạy học ở trường đại học.....33
1.6.3. Đổi mới phương pháp dạy học ở đại học......................................................................35
1.6.4. Các mô hình, phương pháp dạy học tích cực vận dụng ở Đại học theo định
hướng phát triển năng lực người học..................................................................35
1.6.4.1. Mơ hình học tập qua trải nghiệm của Kolb..................................................35
1.6.4.2. Phương pháp dạy học vi mơ........................................................................37
1.6.4.3. Phương pháp đóng vai..................................................................................38
1.6.4.4. Phương pháp tự học.....................................................................................39
1.7. Thực trạng năng lực dạy học chủ đề tích hợp và vấn đề phát triển năng lực
dạy học chủ đề tích hợp trong đào tạo giáo viên hoá học ở các trường Đại học
miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ.........................................................................39
1.7.1. Điều tra đối với giảng viên...........................................................................................40
1.7.1.1. Mục đích điều tra.........................................................................................40
1.7.1.2. Nội dung điều tra.........................................................................................40
1.7.1.3. Kết quả điều tra và bàn luận........................................................................40
1.7.2. Điều tra đối với sinh viên sư phạm hố học.........................................................43
1.7.2.1. Mục đích điều tra.........................................................................................43
1.7.2.2. Nội dung điều tra.........................................................................................43
1.7.2.3. Kết quả khảo sát và bàn luận........................................................................43
Tiểu kết chương 1.......................................................................................................45
CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO
SINH VIÊN SƯ PHẠM HỐ HỌC THƠNG QUA DẠY HỌC CÁC HỌC

PHẦN LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HỐ HỌC............................46
2.1. Phân tích chương trình các học phần Lí luận và Phương pháp dạy học hố học
có thể phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm
hoá học........................................................................................................................ 46
2.2. Dạy học chủ đề tích hợp trong mơn Hóa học ở trường THPT..........................48
2.2.1. Chủ đề tích hợp trong mơn Hóa học ở trường THPT...........................................48
2.2.1.1. Chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học ở trường THPT...49
2.2.1.2. Chủ đề tích hợp STEM trong dạy học hóa học ở trường THPT....................49
2.2.2. Quy trình xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy
học hố học ở trường THPT.........................................................................................50
2.2.2.1. Các căn cứ pháp lí........................................................................................50
2.2.2.2. Tiêu chí xây dựng chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ở trường THPT...51


2.2.2.3. Quy trình xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong
dạy học hố học ở trường THPT..............................................................................53
2.2.2.4. Chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ở trường THPT minh họa................57
2.3. Khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hố học......70
2.3.1. Năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hoá học.....................70
2.3.2. Nguyên tắc xây dựng khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên
sư phạm hóa học..........................................................................................................70
2.3.3. Quy trình xây dựng khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư
phạm hoá học...............................................................................................................71
2.3.4. Khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hóa học..........73
2.3.5. Các tiêu chí đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm
hố học......................................................................................................................... 74
2.3.6. Các mức độ biểu hiện năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm
hố học......................................................................................................................... 75
2.4. Quy trình phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư
phạm hố học.............................................................................................................77

2.4.1. Cơ sở xây dựng quy trình phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho SV
sư phạm hố học..........................................................................................................77
2.4.2. Quy trình phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm
hóa học......................................................................................................................... 77
2.5.Một số biện pháp phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm
hóa học thơng qua dạy học các học phần Lí luận và Phương pháp dạy học hóa học..79
2.5.1. Biện pháp 1. Xây dựng và hướng dẫn sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm
phát triển NL nhận thức về những vấn đề chung trong dạy học chủ đề tích hợp 79
2.5.1.1. Định hướng xây dựng tài liệu hỗ trợ nhằm nâng cao nhận thức về những
vấn đề chung trong DH CĐTH.................................................................................79
2.5.1.2. Xây dựng tài liệu hỗ trợ...............................................................................80
2.5.1.3. Giới thiệu nội dung tài liệu hỗ trợ...............................................................81
2.5.1.4. Tổ chức cho sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát triển năng lực nhận
thức về những vấn đề chung về dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm
hố học.........................................................................................................85
2.5.1.5. Kế hoạch dạy học minh họa “Những vấn đề chung về DH CĐTH STEM”. .85
2.5.2. Biện pháp 2: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mơ hình học
tập qua trải nghiệm của Kolb nhằm phát triển năng lực xây dựng và thiết
kế kế
hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học.................................................88


2.5.2.1. Định hướng thiết kế và tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mơ hình
học tập qua trải nghiệm của Kolb............................................................................88
2.5.2.2. Xây dựng các pha của chu trình trải nghiệm...............................................89
2.5.2.3. Tổ chức cho sinh viên thực hiện các pha của chu trình trải nghiệm............89
2.5.3. Biện pháp 3: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề
tích hợp theo phương pháp đóng vai và quy trình phương pháp dạy học vi
mơ nhằm phát triển năng lực tổ chức dạy học và năng lực đánh giá, điều
chỉnh hoạt động dạy học

chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học.......................................................................106
2.5.3.1. Định hướng thiết kế và tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề
tích hợp theo phương pháp đóng vai và quy trình phương pháp dạy học vi mơ.....106
2.5.3.2. Xây dựng quy trình vận dụng phương pháp đóng vai và quy trình phương
pháp dạy học vi mô....................................................................................107
2.5.3.3. Tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo quy trình
vận dụng phương pháp đóng vai và phương pháp dạy học vi mơ............................108
2.5.3.4. Kế hoạch dạy học minh họa K3.1 “Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp khoa
học tự nhiên trong dạy học hóa học”.......................................................................110
2.6. Thiết kế bộ cơng cụ đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh
viên sư phạm hóa học...............................................................................................113
2.6.1. Định hướng đánh giá năng lực của sinh viên....................................................113
2.6.2. Quy trình đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm
hố học....................................................................................................................... 113
2.6.3. Bộ công cụ đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm
hố học....................................................................................................................... 114
2.6.3.1. Phiếu giảng viên đánh giá năng lực.............................................................114
2.6.3.2. Bài kiểm tra năng lực dạy học chủ đề tích hợp..........................................116
2.6.3.3. Phiếu tự đánh giá năng lực của sinh viên..................................................119
2.6.3.4. Bài kiểm tra nhận thức..............................................................................120
2.6.3.5. Phiếu đánh giá CĐTH do sinh viên xây dựng và thiết kế..........................120
Tiểu kết chương 2.....................................................................................................121
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...........................................................122
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.................................................122
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm.......................................................................122
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.......................................................................122
3.2. Địa bàn, đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm...................................122


3.2.1. Chọn địa bàn thực nghiệm................................................................................122

3.2.2. Chọn đối tượng thực nghiệm............................................................................122
3.2.3. Chọn nội dung thực nghiệm.............................................................................122
3.3. Tiến trình thực nghiệm.....................................................................................124
3.3.1. Thực nghiệm thăm dò.......................................................................................124
3.3.2. Thực nghiệm đánh giá......................................................................................126
3.4. Thu thập xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm...................................................128
3.4.1. Thu thập và đánh giá kết quả định tính.............................................................128
3.4.2. Thu thập và đánh giá kết quả định lượng..........................................................128
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm.........................................................................129
3.5.1. Kết quả định tính..............................................................................................129
3.5.2. Kết quả định lượng...........................................................................................132
3.5.2.1. Đánh giá biện pháp 1: Xây dựng và hướng dẫn sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm
phát triển năng lực nhận thức về những vấn đề chung trong dạy học CĐTH.............132
3.5.2.2. Đánh giá biện pháp 2: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mô hình
học tập qua trải nghiệm của Kolb nhằm phát triển năng lực xây dựng và
thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học...........................136
3.5.2.3. Đánh giá biện pháp 3: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ
đề tích hợp theo phương pháp đóng vai và quy trình dạy học vi mô nhằm phát
triển năng lực tổ chức dạy học và năng lực đánh giá, điều chỉnh chủ đề tích hợp....143
3.5.3. Đánh giá tác động phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên
sư phạm hố học thông qua việc vận dụng 3 biện pháp đề xuất.................................144
3.5.3.1. Đánh giá tác động phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh
viên sư phạm hố học thông qua phiếu tự đánh giá năng lực..................................144
3.5.3.2. Đánh giá tác động phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh
viên sư phạm hố học thơng qua bài kiểm tra đánh giá năng lực.............................146
Tiểu kết chương 3.....................................................................................................148
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ..........................................................................149
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN
ÁN ĐÃ CÔNG BỐ...................................................................................................151
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................152

PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.

Các cách tích hợp theo quan điểm của Fogarty (1991).............................15

Bảng 2.1.

Các học phần Lí luận và PPDH hóa học trong chương trình đào tạo
SVSPHH ở các trường ĐH có thể vận dụng các biện pháp phát triển
NLDH CĐTH...........................................................................................46

Bảng 2.2.

Tiêu chí xây dựng CĐTH trong DH hóa học ở trường THPT...................51

Bảng 2.3.

Các bước xây dựng CĐTH trong DH hóa học ở trường THPT................54

Bảng 2.4.

Các bước thiết kế KHDH CĐTH trong DH hóa học ở trường THPT.......55

Bảng 2.5.

Khung NLDH CĐTH của SVSPHH.........................................................73

Bảng 2.6.

Bảng mô tả chi tiết các mức độ biểu hiện NLDH CĐTH của SVSPHH...75

Bảng 2.7.

Quy trình phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH....................................78

Bảng 2.8.

Bảng rà soát CĐTH KHTN trong DH hóa học.........................................91

Bảng 2.9.

Bảng rà sốt CĐTH STEM trong DH hóa học..........................................92

Bảng 2.10. Quy trình vận dụng PPDH vi mô trong thực hành, tập giảng.................108
Bảng 3.1.

Nội dung đánh giá trong 3 biện pháp......................................................123

Bảng 3.2.

Nội dung đánh giá tác động phát triển NLDH CĐTH qua 3 biện pháp. .124

Bảng 3.3.

Thơng tin thực nghiệm thăm dị..............................................................124

Bảng 3.4.

Thơng tin thực nghiệm đánh giá 3 biện pháp – vòng 1, vòng 2..............127

Bảng 3.5.

Kết quả phiếu hỏi ý kiến chuyên gia về tài liệu hỗ trợ............................132

Bảng 3.6.

Tổng hợp kết quả điểm trung bình các tiêu chí của NL nhận thức về những
vấn đề chung trong dạy học CĐTH trong biện pháp 1– vòng 1, vòng 2....134

Bảng 3.7.

Các tham số đặc trưng qua 2 KHDH trong biện pháp 1 – vòng 1, vòng 2. 135

Bảng 3.8.

Điểm bài kiểm tra nhận thức của SV qua 2 vòng TNSP.........................136

Bảng 3.9.

Phân loại kết quả học tập của SV qua điểm bài kiểm tra........................136

Bảng 3.10. Các tham số đặc trưng trong biện pháp 2– vòng 1, vòng 2.....................137
Bảng 3.11. Danh mục tên một số CĐTH KHTN trong DH hoá học do SVSPHH xây
dựng........................................................................................................138
Bảng 3.12. Danh mục tên một số CĐTH STEM trong DH hóa học do SVSPHH
xây dựng................................................................................................139
Bảng 3.13. Nội dung tích hợp trong một số CĐTH KHTN do SVSPHH xác định...139

Bảng 3.14. Nội dung tích hợp trong một số CĐTH STEM do SVSPHH xác định....140
Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá KHDH
CĐTH nhóm SV xây dựng và thiết kế – vòng 1, vòng 2........................141


Bảng 3.16. Mô tả và so sánh kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá KHDH
CĐTH nhóm SV xây dựng và thiết kế – vòng 1, vòng 2........................141
Bảng 3.17. Các tham số đặc trưng trong biện pháp 3– vịng 1, vịng 2.....................143
Bảng 3.18. Kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá NLDH CĐTH do SV tự
đánh giá TTĐ và STĐ.............................................................................145
Bảng 3.19. Kết quả bài kiểm tra NLDH CĐTH của SVSPHH trước và sau tác động
qua 2 vòng TNSP....................................................................................146


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1.
Hình 1.2.
Hình 1.3.
Hình 1.4.
Hình 1.5.
Hình 1.6.
Hình 1.7.
Hình 1.8.
Hình 1.9.
Hình 1.10.
Hình 1.11.
Hình 1.12.
Hình 1.13.
Hình 2.1.
Hình 2.2.

Hình 2.3.
Hình 2.4.
Hình 2.5.
Hình 2.6.
Hình 3.1.

Các mức độ dạy học tích hợp...................................................................18
Mức độ tích hợp đa mơn...........................................................................18
Mức độ tích hợp liên mơn.........................................................................19
Mức độ tích hợp xun mơn.....................................................................19
Chu trình STEM (theo )...................................22
Giáo dục STEM và DH.............................................................................23
Mơ hình học tập theo thuyết hành vi........................................................34
Mơ hình học tập theo thuyết nhận thức....................................................34
Mơ hình học tập theo thuyết kiến tạo.......................................................35
Mơ hình học tập qua trải nghiệm của Kolb..............................................36
Chu trình PPDH vi mơ..............................................................................38
Đồ thị kết quả khảo sát về NLDH CĐTH của SVSPHH của các trường.......42
Kết quả khảo sát về các đặc trưng cơ bản của GD STEM.........................43
Sơ đồ CĐTH STEM.................................................................................50
Quy trình chung khi xây dựng và thiết kế KHDH CĐTH.........................53
Mô tả cách xây dựng các vấn đề cần giải quyết trong CĐTH...................54
Hình minh họa website ...............................83
Chu trình trải nghiệm cho SVSPHH.........................................................89
Quy trình vận dụng phương pháp đóng vai và PPDH vi mơ...................107
Biểu đồ kết quả đạt được ở các tiêu chí của NL nhận thức về những vấn
đề chung trong dạy học CĐTH thông qua phiếu GiV đánh giá NL biện
pháp 1 - vịng 1.......................................................................................135
Hình 3.2. Biểu đồ kết quả đạt được ở các tiêu chí của NL xây dựng và thiết kế
KHDH CĐTH trong DH hóa học thơng qua phiếu GiV đánh giá NL biện

pháp 2 - vịng 1.......................................................................................137
Hình 3.3. Biểu đồ kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá KHDH CĐTH...142
Hình 3.4. Biểu đồ kết quả đạt được ở các tiêu chí của NL tổ chức DH và NL đánh giá,
điều chỉnh CĐTH thông qua phiếu GiV đánh giá NL trong biện pháp 3 vịng 1.....................................................................................................143
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn kết quả 2 bài kiểm tra đánh giá NLDH CĐTH.............147
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn kết quả 2 bài kiểm tra đánh giá NLDH CĐTH.............147


15

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong xã hội ngày nay, sự phát triển của khoa học, kĩ thuật và cơng nghệ địi hỏi
con người cần hiểu biết tổng hợp kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Điều này
đòi hỏi phải đổi mới cả nội dung, phương pháp tiếp cận, cách tổ chức dạy học (DH)
cho học sinh (HS) nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực đáp ứng u cầu của
cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập của đất nước.
Trên thế giới, ngay từ những năm 1950 dạy học tích hợp (DHTH) đã được nhiều
nhà nghiên cứu lí luận DH quan tâm và những kết quả nghiên cứu đã được triển khai trong
việc xây dựng chuẩn giáo dục (GD), chương trình, sách giáo khoa (SGK) của nhiều nước
trên thế giới như Mĩ, Đức, Úc, Pháp, Malaysia…[100]. Bên cạnh đó trong những năm gần
đây, ở nhiều quốc gia như ở Mĩ, Anh, Úc... cải cách GD tập trung vào việc tăng khả năng,
hứng thú và đam mê khoa học của HS đối với GD STEM – một cách tiếp cận theo định
hướng tích hợp bốn lĩnh vực Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ và Toán học.
Ở Việt Nam, những vấn đề đổi mới GD theo định hướng tích hợp 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 [7] Hội nghị Trung ương 8 và trong Đề án đổi mới
chương trình, SGK giáo dục phổ thơng (GDPT) của Thủ tướng Chính phủ [86]. Gần đây,
trong Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 [84] và Quyết định số 522/QĐ-TTg ngày
14/05/2018 của Thủ tướng Chính phủ [85] đã yêu cầu tăng cường năng lực (NL) tiếp cận

cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, thúc đẩy triển khai GD STEM trong chương trình
GDPT, tổ chức hoạt động GD tích hợp Khoa học – Công nghệ – Kĩ thuật – Toán phù hợp
với xu hướng phát triển ngành nghề của quốc gia, đáp ứng thị trường lao động, chuẩn bị
điều kiện đào tạo nhân lực đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.
Ở trường trung học phổ thơng (THPT), Hố học là mơn học thuộc nhóm mơn
khoa học tự nhiên (KHTN), nội dung mơn Hóa học có mối quan hệ hữu cơ với nội
dung các mơn KHTN khác như Vật lí, Sinh học và cùng với Tốn học, Tin học và
Cơng nghệ, mơn Hố học góp phần thúc đẩy GD STEM. Trong chương trình GDPT
mơn Hóa học hiện hành và trong chương trình ban hành năm 2018 của Bộ Giáo dục và
Đào tạo (Bộ GD&ĐT) [16], định hướng dạy học tích hợp được thể hiện thơng qua việc
tổ chức DH các chủ đề tích hợp (CĐTH). Tuy nhiên hiện nay, năng lực dạy học
(NLDH) CĐTH của nhiều GV phổ thông và nhiều sinh viên sư phạm hố học
(SVSPHH) - những GV hóa học tương lai còn rất hạn chế.


1
6

Việc phát triển NL DHTH cho SV sư phạm nói chung, SVSPHH nói riêng đã
được chú ý từ một số năm gần đây. Mặc dù trong “Chuẩn đầu ra trình độ Đại học (ĐH)
khối ngành Sư phạm đào tạo GV THPT”, NL DHTH là NL thành phần của NLDH cần
có của người GV tương lai [12], yêu cầu SV cần biết phân tích khả năng DHTH của
một chủ đề, một phần, một chương trong chương trình mơn học và biết soạn và triển
khai kế hoạch DHTH một chủ đề, một bài...nhưng hầu hết chương trình đào tạo ngành
sư phạm hố học của các trường ĐH cịn chưa có học phần riêng dành cho nội dung
DHTH, DH CĐTH và chưa có tài liệu thống nhất, đi sâu phát triển NLDH CĐTH cho
SVSPHH.
NLDH CĐTH là một bộ phận quan trọng của NL DHTH, là NL cần phát triển
cho SVSPHH và GV hóa học ở các trường THPT nhằm đáp ứng chương trình GDPT
mơn Hóa học ban hành năm 2018 với định hướng phát triển NL nhận thức, NL tìm

hiểu KHTN, NL vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn đời sống dưới góc độ hóa
học. Tuy nhiên hiện nay, việc nghiên cứu phát triển NLDH CĐTH cịn chưa được tiến
hành có hệ thống, chưa có quy trình phát triển xun suốt với các biện pháp cụ thể vì
vậy giảng viên (GiV) và SVSPHH cịn gặp nhiều khó khăn trong q trình dạy học.
Để phát triển NLDH CĐTH cho các GV hóa học tương lai, đáp ứng yêu cầu đổi
mới DH và kiểm tra đánh giá theo định hướng NL trong chương trình GDPT ban hành
năm 2018, việc nghiên cứu các biện pháp nhằm nâng cao nhận thức của SVSPHH về
định hướng DHTH và tăng cường khả năng xây dựng, thiết kế kế hoạch dạy học
(KHDH), tổ chức DH, đánh giá, điều chỉnh CĐTH trong DH hóa học là cần thiết, cập
nhật, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo.
Với những lí do nêu trên, chúng tôi chọn và thực hiện đề tài:“Phát triển năng
lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học thơng qua dạy học các
học phần Lí luận và Phương pháp dạy học hố học”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, đề xuất một số biện pháp phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH
thông qua DH các học phần Lí luận và Phương pháp dạy học (PPDH) hố học góp
phần phát triển NL sư phạm và nâng cao chất lượng đào tạo GV hóa học.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu: Q trình DH các học phần Lí luận và PPDH hóa học.
3.2. Đối tượng nghiên cứu: NLDH CĐTH và các biện pháp phát triển NLDH
CĐTH cho SVSPHH ở các trường ĐH.


1
7

4. Phạm vi nghiên cứu
Phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH thơng qua DH các học phần Lí luận và
PPDH hóa học. Giới hạn thực nghiệm sư phạm ở một số trường ĐH có đào tạo ngành
sư phạm hố học ở miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ.

5. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và hướng dẫn SV sử dụng tài liệu hỗ trợ; thiết kế và tổ chức cho
SV trải nghiệm theo mơ hình học tập qua trải nghiệm của Kolb và thực hành DH CĐTH
theo phương pháp đóng vai và PPDH vi mơ một cách hợp lí, hiệu quả thì sẽ phát triển
được NLDH CĐTH cho SVSPHH, từ đó góp phần nâng cao chất lượng đào tạo GV đáp
ứng yêu cầu đổi mới GDPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển NLDH CĐTH cho
SVSPHH.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về: DHTH và GD STEM trên thế giới và ở Việt
Nam; NL và đào tạo GV theo định hướng phát triển NL; phát triển NL DHTH, NLDH
CĐTH cho SVSP; một số mơ hình, phương pháp DH tích cực ở ĐH.
- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn về: thực trạng NLDH CĐTH và phát triển NLDH
CĐTH cho SVSPHH ở một số trường ĐH (thơng qua phân tích chương trình đào tạo
và khảo sát ý kiến của GiV và SV).
6.2. Đề xuất khái niệm, cấu trúc NLDH CĐTH của SVSPHH và bộ cơng cụ
đánh giá NLDH CĐTH.
6.3. Đề xuất quy trình, các biện pháp để phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH
thông qua các học phần Lí luận và PPDH hố học.
6.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để khẳng định tính khả thi và hiệu
quả của các đề xuất.
7. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng kết hợp các nhóm phương pháp nghiên cứu sau đây:
7.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết: phân tích, tổng hợp, phân
loại, hệ thống hóa,… trong nghiên cứu tài liệu lí luận có liên quan.
7.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
+ Phân tích mục tiêu, nội dung, cấu trúc các học phần Lí luận và PPDH hố học
ở các trường ĐH có đào tạo SVSPHH.
+ Phương pháp điều tra: Khảo sát thực tiễn về NLDH CĐTH và vấn đề về phát
triển NLDH CĐTH cho SVSPHH ở các trường ĐH miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ.

+ Phương pháp chuyên gia: Phỏng vấn, trao đổi, xin ý kiến chuyên gia.


1
8

+ Phương pháp TNSP: Tiến hành TNSP các biện pháp đã đề xuất tại một số
trường ĐH có đào tạo SVSPHH ở khu vực NamTrung Bộ và Nam Bộ.
7.3. Phương pháp tốn thống kê để xử lí, phân tích kết quả TNSP nhằm xác
định các tham số thống kê có liên quan từ đó phân tích, khẳng định tính
hiệu quả và khả thi của các biện pháp đề xuất.
8. Đóng góp mới của luận án
8.1. Hệ thống hóa và làm rõ các cơ sở lí luận và thực tiễn có liên quan đến
DHTH, NL DHTH, DH CĐTH cũng như thực trạng, sự cần thiết phải phát
triển NLDH CĐTH cho SVSPHH ở các trường ĐH.
8.2. Đề xuất cấu trúc NLDH CĐTH của SVSPHH gồm 4 NL thành phần, 10 tiêu
chí và các chỉ báo theo 4 mức độ, từ đó thiết kế bộ công cụ đánh giá NLDH
CĐTH cho SVSPHH.
8.3. Đề xuất các phương pháp và công cụ đánh giá NLDH CĐTH của SVSPHH.
8.4. Đề xuất quy trình phát triển và ba biện pháp phát triển NLDH CĐTH cho
SVSPHH thông qua DH các học phần Lí luận và PPDH hóa học bao gồm:
 Biện pháp 1: Xây dựng và hướng dẫn SV sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát
triển NL nhận thức về các vấn đề chung trong DH CĐTH.
 Biện pháp 2:Thiết kế và tổ chức cho SV trải nghiệm theo mơ hình học tập qua trải
nghiệm của Kolb nhằm phát triển NL xây dựng và thiết kế KHDH CĐTH trong DH
hóa học.
 Biện pháp 3:Thiết kế và tổ chức cho SV thực hành DH CĐTH theo phương pháp đóng
vai và quy trình PPDH vi mơ nhằm phát triển NL tổ chức và NL đánh giá, điều chỉnh
CĐTH trong DH hóa học.
9. Cấu trúc luận án

Luận án gồm 3 phần: Mở đầu (4 trang), Nội dung (144 trang), Kết luận và
khuyến nghị (2 trang). Trong đó phần nội dung gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển NLDH CĐTH cho
SVSPHH (41 trang).
Chương 2: Một số biện pháp phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH thơng qua
các học phần Lí luận và PPDH hóa học (76 trang).
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (27 trang).
Ngoài ra cịn có: Danh mục các từ viết tắt, danh mục bảng biểu (30 bảng), hình
vẽ (25 hình), các cơng trình khoa học liên quan đến luận án đã cơng bố (9 cơng trình),
tài liệu hỗ trợ SVSPHH “Xây dựng và thiết kế KHDH CĐTH trong DH hoá học ở
trường THPT” (100 trang), Tài liệu tham khảo (128 tài liệu) và phụ lục (121 trang).


1
9

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP
CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề về dạy học chủ đề tích hợp và việc phát triển năng
lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học
1.1.1. Các nghiên cứu về dạy học tích hợp và dạy học chủ đề tích hợp
1.1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Khái niệm tích hợp trong chương trình DH đã có từ khá lâu trong các nền GD
trên thế giới. Nhiều nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong các bài viết của nhà triết học
Herbert Spencer (1820-1903) đã có nhắc đến một khung chương trình DH trung tâm
tích hợp nhiều chủ đề mơn học. Theo tài liệu [37], từ năm 1935 trong các tài liệu công
bố của Hội đồng quốc gia GV dạy tiếng Anh của Mỹ đã đề xuất “đưa các tài liệu có
liên quan đến nhiều chủ đề khác” sẽ giúp HS có những trải nghiệm học tập tốt hơn.

Cách tiếp cận tích hợp trong xây dựng chương trình GD bắt đầu được đề cao ở Mỹ và
các nước Châu Âu từ những năm 1960 của thế kỉ XX. Năm 1968, Hội đồng liên quốc
gia về giảng dạy khoa học, với sự bảo trợ của UNESCO, tổ chức tại Varna (Bungari)
đã đặt ra hai vấn đề là: Vì sao phải DHTH các khoa học? DHTH các khoa học là gì?
[45]. Trong Hội nghị của UNESCO tổ chức tại Paris năm 1972 đã định nghĩa DHTH
các khoa học là "một cách trình bày các khái niệm và nguyên lí khoa học cho phép
diễn đạt sự thống nhất cơ bản của tư tưởng khoa học, tránh nhấn quá mạnh hoặc quá
sớm sự sai khác giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau”[45], [125]. Cũng theo thống
kê của UNESCO [79], [125] từ năm 1960 đến năm 1974 đã có 208/392 chương trình
mơn khoa học đã được điều tra thể hiện quan điểm tích hợp ở các mức độ khác nhau,
từ liên mơn, kết hợp đến tích hợp hoàn toàn theo những chủ đề.
Theo tài liệu [79], khi nghiên cứu về mức độ tích hợp trong DH, D’Hainaut (1977)
đưa ra quan điểm về mức độ tích hợp với các môn học là “đơn môn”, “đa môn”, “liên
môn”, “xun mơn” và vào năm 1981 đã có một tổ chức quốc tế được thành lập để cung
cấp các thông tin về các chương trình tích hợp nhằm thúc đẩy việc áp dụng quan điểm
tích hợp trong việc thiết kế chương trình các mơn khoa học trên thế giới. Năm 1983,
trong cơng trình nghiên cứu khoa học (NCKH) GD về vấn đề tích hợp là “Các q trình
tích hợp trong khoa học GD và thực tiễn GD – DH chủ nghĩa cộng sản” khái niệm tích
hợp đã được đưa vào GD học Xô Viết và vào đầu những năm 1990, dưới sự chỉ đạo của
V.T.Phormenko, các nhà GD Liên bang Nga đã tiến hành nghiên cứu chương trình tích
hợp một cách có hệ thống với cụm đề tài “Xây dựng q trình DH trên cơ sở tích hợp”.
Các tác giả tiến hành xác lập các phương thức xây dựng chương trình tích hợp trong
GD,


2
0

đưa ra cách phân loại các phương thức đó, hình thành khái niệm về các sự kiện tích hợp
và cần được tích hợp [45]. Năm 1991, J. Fogarty [108] đã đưa ra 3 mức độ tích hợp trong

chương trình DH là tích hợp nội mơn, tích hợp xun mơn, tích hợp từ người học và
thông qua người học và 10 cách tích hợp chương trình DH có cấu trúc khác nhau. Tại
một số nước ở Châu Âu, cũng đã có những cơng trình nghiên cứu nghiêm túc về quan
điểm DHTH, nhà sư phạm Xavier Roegiers [68] đã tổng hợp thành tài liệu “Khoa sư
phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các NL ở nhà trường” và đề xuất một số
quy trình xây dựng CĐTH theo hướng tiếp cận khác nhau. Trong cuốn sách này tác giả
đã đưa ra định nghĩa của khoa sư phạm tích hợp, phân tích những căn cứ để dẫn tới việc
tích hợp trong DH, các phương pháp xây dựng chương trình DH theo quan điểm tích hợp
nhằm phát triển NL của HS và đưa ra 4 mức độ tích hợp mơn học chia thành 2 nhóm là:
Đưa ra những ứng dụng chung cho nhiều mơn học; Phối hợp q trình học tập của nhiều
môn học khác nhau. Cũng về quan niệm xây dựng chương trình tích hợp dựa trên chuẩn,
nhà GD học Susan M. Drake [99], [100] đã đề xuất xây dựng các mơn học theo mức độ
tích hợp tăng dần: Truyền thống, Kết hợp lồng ghép, Tích hợp trong một mơn học, Tích
hợp đa mơn, Tích hợp liên mơn, Tích hợp xun môn . Trong nghiên cứu của dự án
BEFUN [128] “Đánh giá trong giảng dạy liên ngành trong KHTN” năm 2005, Labudde
và các cộng sự đã đưa ra mơ hình về các phương diện và các yếu tố của DHTH vẽ dưới
dạng một mơ hình. Mơ hình đã được phát triển nhằm hệ thống hóa các lĩnh vực và khía
cạnh khác nhau của giảng dạy liên ngành với các khía cạnh cụ thể và mối quan hệ của
chúng.
Trên thế giới, dạy học theo CĐTH đã được nhiều quốc gia chú trọng nghiên cứu
áp dụng cụ thể trong chương trình dạy học mơn Khoa học của nhiều nước đều có những
chủ đề chung nhất như: Chất; Sự sống và thế giới sinh vật; Các q trình vật lí; Khoa học
về trái đất;…Ở Úc, nội dung môn Khoa học từ mầm non đến lớp 10 đều xoay quanh 3
chủ đề gồm: Hiểu biết khoa học; Khoa học là nỗ lực của con người; Kĩ năng khám phá
khoa học. Các kiến thức thuộc 3 chủ đề trên được mở rộng và khắc sâu theo từng lớp
học. Ở Anh, đối với HS từ 11 - 14 tuổi, môn Khoa học bao gồm 3 phân môn Sinh học,
Hố học và Vật lí. Trong chương trình DH của một phân môn được chia làm các chủ đề,
cụ thể: mơn Sinh học gồm 16 chủ đề (ví dụ: Cấu trúc và chức năng của các sinh vật
sống,...); môn Hố học gồm 6 chủ đề (ví dụ: Bản chất hạt của vật chất,...); mơn Vật lí
gồm 18 chủ đề (ví dụ: Năng lượng,...). Trong q trình DH, GV được toàn quyền quyết

định, lựa chọn dạy học chủ đề nào trước, chủ đề nào sau, lựa chọn SGK, PPDH phù hợp
với từng chủ đề, lựa chọn tích hợp giữa các chủ đề của một phân môn hoặc của hai (ba)
phân môn kết hợp. Ở Malaysia, môn Khoa học gồm các kiến thức vật lí, hố học, sinh
học, địa lí tự nhiên được tích hợp thơng qua các chủ đề: Giới thiệu về khoa học; Sự duy
trì và phát triển của cuộc sống; Vật chất trong tự nhiên; Năng lượng trong cuộc sống;
Cân bằng và quản lí mơi


2
1

trường; Khám phá không gian và thiên văn học; Lực và chuyển động; Công nghệ và phát
triển công nghệ xã hội [64], [73].
Những cơng trình nghiên cứu trên cho thấy DHTH và DH CĐTH đang là một xu
hướng DH được nhiều nước trên thế giới quan tâm và thực hiện. Trong chương trình cải
cách GD của một số nước, quan điểm tích hợp được ghi rõ trong chương trình như là
một u cầu bắt buộc vì đó là một bước chuyển từ cách tiếp cận nội dung sang tiếp cận
NL để đào tạo được con người vừa có đủ tri thức, vừa biết hành động một cách năng
động, sáng tạo khi giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống.
Về GD STEM – một cách tiếp cận tích hợp, trong những năm đầu thế kỉ XXI,
việc cải cách DH khoa học ở Úc, Canada, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài
Loan, Vương quốc Anh và đặc biệt là Mĩ đã chú ý đến mối liên hệ giữa khoa học, cơng
nghệ, kĩ thuật và tốn học. Dạy khoa học theo hướng liên ngành, trong đó khoa học tích
hợp với cơng nghệ, kĩ thuật và tốn để giúp HS khám phá và giải quyết các vấn đề thực
tiễn của đời sống từ đó một cách tiếp cận tích hợp trong q trình học ra đời đó chính là
GD STEM [9]. Thuật ngữ STEM được lần đầu tiên giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mĩ vào
năm 2001, đến năm 2009 trong một bài diễn văn về “GD để đổi mới” tại Nhà trắng tổng
thống Barack Obama đã tuyên bố “Hãy tái khẳng định và làm mạnh mẽ hơn nữa vai trò
của nước Mỹ đối với các phát minh khoa học và công nghệ trên thế giới. Hãy xem GD
STEM là ưu tiên hàng đầu của nước Mỹ trong thập niên tới”[37]. Từ 2009 đến nay, đã

có nhiều cơng trình nghiên cứu về DHTH STEM được thực hiện ở nhiều nước trên thế
giới. Theo thống kê của Josh Brown - Trường ĐH Illinois giai đoạn 2007 - 2010 tại Mĩ
có khoảng 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến GD STEM được xuất bản từ 8 tạp
chí nổi tiếng trong lĩnh vực GD của Mĩ [101]. Với mục đích nghiên cứu về xu hướng GD
STEM, Yuan-Chung Yu và cộng sự [127] đã tập hợp và phân tích các tài liệu về GD
STEM trong cơ sở dữ liệu ISI giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy: từ năm 2008 xu hướng
nghiên cứu về GD STEM phát triển rất mạnh, trong năm 2008 có khoảng 15 bài báo thì
đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bài báo/1 năm. Cũng trong giai đoạn này Mỹ
là quốc gia có nhiều nghiên cứu về GD STEM nhất với 200 cơng trình (52%), tiếp theo
đó là Anh với 36 cơng trình (9,35%); Hà Lan, Úc mỗi quốc gia có 16 nghiên cứu
(4,16%); các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada, Đức, Đài Loan tổng
cộng có 67 cơng trình; các quốc gia cịn lại trên thế giới có 50 cơng trình. Một số cơng
trình nổi bật về GD STEM tích hợp phải kể đến đó là: Sander (2009) [107] gợi ý rằng
GD STEM tích hợp là phương pháp tiếp cận khai thác việc dạy và học giữa hai hay
nhiều môn học STEM với nhau, hoặc giữa một môn thuộc STEM với một hoặc nhiều
môn học khác. Hay kết quả nghiên cứu của Honey và cộng sự (2014) [117] trong một
thời gian dài của nhóm các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực của y ban tích hợp GD
STEM (Mỹ) dưới sự ủng hộ của Viện Kĩ


2
2

thuật Quốc gia và Ban khoa học GD của Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ. Nghiên cứu
này là một kinh nghiệm quý báu về tích hợp GD STEM trong chương trình GDPT hệ 12
năm của Mĩ. Gần đây, cũng có nhiều nghiên cứu về mơ hình và cải tiến mơ hình GD
STEM, nghề nghiệp liên quan đến GD STEM, các chương trình trải nghiệm STEM, xây
dựng chủ đề STEM và phát triển đội ngũ GV dạy STEM như [90], [99], [104], [107],
[116], [120]… Đã có một số nghiên cứu đề cập đến lĩnh vực Nghệ thuật (Art) trong GD
STEM và đề xuất về DH liên ngành STEAM [112]. Từ đó mở ra hướng nghiên cứu về

những biến thể của GD STEM.
Như vậy, GD STEM - một cách tiếp cận theo định hướng tích hợp liên mơn đang
dần trở thành một xu hướng GD mang tính tồn cầu. Các nghiên cứu về GD STEM đã
thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà GD trên thế giới. Các nghiên cứu đã làm
sáng tỏ bản chất, vai trò và tầm quan trọng của GD STEM trong GDPT ở các nước.
1.1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Từ cuối những năm 1980, ở nước ta đã có các cơng trình nghiên cứu về chương
trình tích hợp, thử nghiệm nội dung tích hợp, DHTH ở cấp Tiểu học … Qua quá trình
nghiên cứu thử nghiệm, chương trình tiểu học năm 2000 đã có các môn học mới ở cấp
tiểu học như môn Tự nhiên và Xã hội lớp 1, 2, 3; môn Khoa học lớp 4, 5; mơn Lịch sử
và Địa lí lớp 4, 5 [79]. Ở bậc trung học cơ sở (THCS), việc nghiên cứu tích hợp đã được
thực hiện vào năm 1997 trong các đề tài, dự án nghiên cứu như: đề tài khoa học cấp Bộ
B91- 12-37 [92], dự án phát triển GD THCS do GS.TSKH Nguyễn Cương, PGS.TS Vũ
Quang, PGS.TS Nguyễn Quang Vinh, TS. Đoàn Duy Hinh, TS. Cao Thị Thặng [29]
nghiên cứu và xây dựng môn học mới có tên “Khoa học tự nhiên” là sự tích hợp của ba
mơn học riêng rẽ Vật lí, Hóa học, Sinh học và xây dựng môn Sử – Địa từ các mơn Lịch
sử, Địa lí và mơn Ngữ văn trên cơ sở kết hợp chặt chẽ giữa việc DH ba phân môn: Tiếng
Việt, Văn học, Làm văn [79]. Trong kết quả nghiên cứu của các đề tài cấp Bộ B98- 4965 (2001) do tác giả Nguyễn Minh Phương (chủ nhiệm đề tài) [65] đã triển khai xây
dựng các CĐTH KHTN và khoa học xã hội và DH các chủ đề này trong các mơn trong
đó có mơn Hóa học tại một số trường THCS ở Hà Nội. Tuy nhiên, các công trình chưa
đưa ra khái niệm DHTH mà mới thể hiện DHTH ở các chủ đề như “Sự biến đổi quanh
ta” và hướng dẫn DH các CĐTH do các cán bộ nghiên cứu ở 3 môn thực hiện và các GV
Vật lí, Hóa học, Sinh học dạy theo tài liệu hướng dẫn, chú ý phát triển kĩ năng (KN) tiến
trình khoa học cho HS. Năm 2003, nhóm tác giả Cao Thị Thặng, Nguyễn Thúy Hồng đã
thực hiện đề tài cấp Viện C12 của Viện KHGD về “Nghiên cứu xu hướng tính hợp một
số môn KHTN - khoa học xã hội trong nhà trường phổ thông ở một số nước trên thế
giới” [79] góp phần làm sáng tỏ khái niệm tích hợp mơn học, các mức độ tích hợp và
nghiên cứu xu thế tích hợp mơn KHTN, mơn khoa học xã hội và môn Tiếng ở các cấp
học, bậc học ở một số

2
3

nước trên thế giới từ đó đề xuất định hướng vận dụng quan điểm tiếp cận tích hợp vào
việc xây dựng chương trình các mơn KHTN và Khoa học xã hội, Tiếng Việt, Ngữ văn
trong trường phổ thông Việt Nam trước mắt và lâu dài.
Từ năm 2010, để chuẩn bị cho việc xây dựng chương trình GDPT sau năm 2015,
có nhiều cơng trình nghiên cứu của các tác giả như: tác giả Cao Thị Thặng đã có các
cơng trình nghiên cứu như bài báo (2010) về xây dựng CĐTH liên mơn Vật lí, Hóa học,
Sinh học và DH theo dự án ở trường THCS thực nghiệm [74], đề tài khoa học cơng nghệ
cấp Bộ (2011) “Vận dụng quan điểm tích hợp trong việc phát triển chương trình GDPT
giai đoạn sau 2015” [75], bài báo "Một số ý kiến đề xuất về định hướng phát triển chương
trình mơn hóa học sau 2015 ở Việt Nam" [76] và “Một số vấn đề về đào tạo giáo viên dạy
học tích hợp mơn Khoa học ở nước ngoài và đề xuất phát triển năng lực dạy học tích hợp
mơn khoa học ở VN” [77]; tác giả Nguyễn Anh Dũng đã thực hiện nhiệm vụ cấp Bộ
(2014) về xây dựng phương án tích hợp trong chương trình GDPT sau 2015 [33]. Các
cơng trình này đã tập trung làm rõ cơ sở lí luận về DHTH, phân tích xu hướng tích hợp
trong xây dựng chương trình của các nước trên thế giới và đề xuất định hướng vận dụng
đổi mới chương trình GD ở Việt Nam. Tác giả Đỗ Hương Trà (2015) [90], đã công bố kết
quả nghiên cứu về DTTH liên mơn, phân tích rõ mối quan hệ giữa các môn học trong chủ
đề để đảm bảo nội dung các môn học vẫn phát triển mà vẫn vận dụng kiến thức liên môn
trong chủ đề. Tác giả Nguyễn Văn Biên (2015) [8] đã công bố quy trình xây dựng CĐTH
về KHTN. Cũng vào năm 2015, nhóm tác giả Đỗ Hương Trà (chủ biên) và các cộng sự
[91] đã xuất bản sách về DHTH phát triển NL HS lĩnh vực KHTN, tài liệu này đã trình
bày khái niệm về DHTH, các mức độ tích hợp và giới thiệu một số chủ đề ứng với các
mức độ tích hợp lồng ghép, vận dụng kiến thức liên mơn, hòa trộn. Năm 2015, Bộ
GD&ĐT cũng đã tổ chức nhiều đợt tập huấn về DHTH liên môn lĩnh vực: KHTN dành
cho cán bộ quản lí và GV THPT. Ngồi ra, một số hội thảo khoa học về DHTH đã được
tổ chức trong giai đoạn này như: Hội thảo khoa học “DHTH ở trường THPT đáp ứng yêu

cầu đổi mới chương trình và SGK sau năm 2015” do Bộ GD&ĐT tổ chức tại Tp HCM
12/2012; hội thảo khoa học “DHTH – DH phân hóa ở trường THPT đáp ứng yêu cầu đổi
mới chương trình và SGK sau năm 2015” do viện nghiên cứu sư phạm – trường ĐHSP
Tp HCM tổ chức. Các hội thảo có sự tham gia của các nhà khoa học, GV trong cả nước,
hội thảo thảo luận về các giải pháp vận dụng DHTH trong chương trình THPT đáp ứng
yêu cầu đổi mới chương trình và SGK sau 2015. Năm 2016, nhóm tác giả Tưởng Duy
Hải, Đỗ Hương Trà [41] đã có bài báo về tổ chức dạy học CĐTH phát triển NL huy động
kiến thức ở người học và đã khẳng định căn cứ vào mục tiêu dạy học tích hợp, giáo viên
cần xây dựng chủ đề dạy học và tổ chức các tình huống dạy học thích hợp để học sinh
huy động, củng cố kiến thức, qua đó hình thành, phát triển các năng lực.
Về vận dụng quan điểm DHTH trong DH mơn Hóa học, đã có một số cơng trình


24

nghiên cứu của các tác giả như: bài báo “DHTH nhằm phát triển NL vận dụng kiến thức
vào thực tiễn cho HS” của tác giả Trần Trung Ninh, Phạm Thị Kim Chung [60]; “DHTH
KHTN cho HS THPT thông qua chủ đề hiệu ứng nhà kính theo định hướng phát triển NL
khoa học” của nhóm tác giả Đặng Thị Thuận An, Trần Trung Ninh [2]; “Nguyên tắc, quy
trình xây dựng CĐTH trong mơn KHTN ở trường THCS” của nhóm tác giả Đào Thị Việt
Anh, Chu Văn Tiềm [4] và một số tác giả khác như Vũ Thị Hiền, Hà Thị Lan Hương,
Phạm Thị Bình, Đỗ Thị Quỳnh Mai, Bùi Thị Thủy, Phạm Thị Kim Giang… đã nghiên
cứu về thực trạng DHTH ở trường THPT, đề xuất giải pháp và xây dựng các CĐTH liên
mơn trong DH hóa học. Luận án tiến sĩ của tác giả Chu Văn Tiềm (2019) [88] đã đề xuất
bổ sung nguyên tắc và quy trình xây dựng CĐTH trong DH hoá học ở trường THCS, xây
dựng 11 CĐTH KHTN trong mơn Hố học ở trường THCS và 50 bài tập có nội dung
gắn với thực tiễn. Đây là những cơng trình nghiên cứu về DHTH và DH CĐTH để phát
triển NL của HS, các nghiên cứu này đều cho thấy DHTH có thể phát triển NL của HS
và khi DH một CĐTH có thể bồi dưỡng, nâng cao một số NL của HS. Như vậy, ở Việt
Nam việc xây dựng chương trình DH theo tư tưởng tích hợp, nghiên cứu và triển khai

DHTH và DH CĐTH ở các bậc học, cấp học với các mức độ khác nhau đã được nhiều
nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Về nghiên cứu và triển khai GD STEM ở Việt Nam, từ năm học 2016-2017, GD
STEM đã được triển khai trong dự án thí điểm “Áp dụng phương pháp tiếp cận STEM
của Anh vào bối cảnh Việt Nam” của Hội đồng Anh và Bộ GD&ĐT đã triển khai ở 15
trường THCS, THPT ở 5 tỉnh thành phía bắc với mục tiêu xây dựng NL, áp dụng cách
tiếp cận STEM cho GV và xây dựng SGK, đổi mới SGK, hình thức, PPDH theo định
hướng GD STEM. Gần đây, đã có một số chỉ thị và quyết định của Thủ tướng Chính phủ
như chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 [84] và Quyết định số 522/QĐ-TTg ngày
14/05/2018
[85] yêu cầu tăng cường NL tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, thúc đẩy
triển khai GD về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và tốn học trong chương trình GDPT.
Trong chương trình GDPT ban hành năm 2018 [16], GD STEM đã chính thức được đưa
vào chương trình và được thể hiện cụ thể trong từng mơn học như Tốn, KHTN, Vật lí,
Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học ở các cấp học, bậc học. Hiện nay, đã có một số
cuốn sách về GD STEM được xuất bản như:“GD STEM trong nhà trường phổ thơng”
của nhóm tác giả Nguyễn Văn Biên (chủ biên) [9], “GD STEM/ STEAM từ trải nghiệm
thực hành đến tư duy sáng tạo” của tác giả Nguyễn Thành Hải [37], các cuốn sách này
đã trình bày những vấn đề chung về GD STEM như xu hướng GD STEM trên thế giới,
quy trình xây dựng và tổ chức thực hiện GD STEM ở trường phổ thông thông qua các
môn học và hoạt động GD. Gần đây nhất là bộ sách “Hoạt động GD STEM lớp 6, 7, 8,
9” [10], [36], [71], [72] của nhóm tác giả của Trường Đại học Sư phạm (ĐHSP) Hà
Nội đã xây


25

dựng các chủ đề GD STEM cho từng lớp học ở bậc THCS một cách logic, khoa học, tích
hợp kiến thức, KN các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Tốn. Như vậy, đã có một
số cơng trình nghiên cứu về GD STEM và triển khai GD STEM trong chương trình

GDPT ở Việt Nam, tuy nhiên có rất ít cơng trình nghiên cứu cụ thể việc triển khai xây
dựng CĐTH STEM trong DH mơn Hóa học ở trường THPT.
1.1.2. Các nghiên cứu về phát triển năng lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm
1.1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Từ năm 1973, Hội nghị “Đào tạo giáo viên về Khoa học tích hợp ” do UNESCO
tổ chức ở ĐH Tổng hợp Maryland – Mĩ [125] đã bàn về đào tạo GV để DHTH các khoa
học và đã xuất bản các cuốn sách “Xu hướng mới trong dạy học mơn Khoa học tích hợp:
Vấn đề đào tạo giáo viên” trong đó trình bày về các biện pháp phát triển chương trình
đào tạo GV DHTH và đánh giá kết quả đào tạo. Bên cạnh đó, đã có một số cơng trình
nghiên cứu về các cách tiếp cận tích hợp để đào tạo GV của các tác giả J. R. Webster
(1975) [125]; Joy Peletier, Maxine Cooper (1991) [111], [114], [121], V. Krekic, Čapo. M.
(2012) [111]… các tác giả đã đưa ra một số quan điểm như GV cần hiểu cơ sở lí luận và
khả năng ứng dụng thực tế của các mơ hình DHTH đồng thời cần tiếp cận với việc thực
hành DHTH (thông qua DH trực tiếp hoặc video). Ngoài ra GV cần chia sẻ kinh nghiệm
DH với đồng nghiệp và tiếp cận các PPDH mới trong DHTH.
Hiện nay, tại các trường sư phạm của các nước như Úc, Đức, Mĩ, Hàn Quốc, Anh,
Pháp… đều có các khố học về DH mơn khoa học tích hợp hoặc đã có một số trường có
ngành cử nhân sư phạm khoa học như trường ĐH Wollongon – Úc [98] đã bắt đầu đào
tạo ngành này từ năm 2016. Trường ĐH Miami, Mĩ [126] đã triển khai đào tạo GV có
thể dạy tích hợp mơn Khoa học và Tốn trong thời gian 4 năm, trong đó tăng cường thực
hành và thực tế giảng dạy cho SV trong 16 tuần. SV được cung cấp các chuyên đề về
GD STEM và các PPDH khoa học mới như DH tìm tịi, khám phá; DH theo dự án; DH
giải quyết vấn đề (GQVĐ); DH hợp tác…Đối với ngành sư phạm khoa học tích hợp, SV
chọn một chuyên ngành sâu trong q trình đào tạo và sau đó được mở rộng đào tạo tích
hợp ba chuyên ngành khác, sau khi tốt nghiệp SV có thể DH các mơn Vật lí, Hóa học,
Sinh học, Khoa học trái đất hoặc mơn Khoa học tích hợp.
1.1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Do chương trình đào tạo GV phổ thơng ở Việt Nam trước đến nay chủ yếu chỉ
tập trung đào tạo GV dạy một hoặc hai môn độc lập, không đào tạo DHTH cho một số
môn cùng lĩnh vực và trong đào tạo chủ yếu chú trọng đến kiến thức, KN chưa coi

trọng đào tạo phát triển NL. Vì vậy để đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình SGK sau
năm 2015 đã có một số cơng trình nghiên cứu về phát triển NL DHTH cho SV sư
phạm như: Đề tài cấp Bộ GD&ĐT trọng điểm từ 05/2010 đến 05/2012 của PGS.TS.
Nguyễn Phúc