Tài liệu Luận văn thạc sĩ giáo dục môi trường thông qua dạy học dự án chương nhóm cacbon - hóa học 11 nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ THU HẰNG GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG THÔNG QUA DẠY HỌC DỰ ÁN CHƯƠNG NHÓM CACBON - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM HÓA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ THU HẰNG GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG THÔNG QUA DẠY HỌC DỰ ÁN CHƯƠNG NHÓM CACBON - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 60.14.01.11 Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Thị Sửu Hà Nội - 2015 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và cán bộ của trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền thụ cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quí báu và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Sửu, đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, hội cha mẹ học sinh , Đoàn Thanh Niên, các thầy cô giáo tổ Hóa - Sinh - Công nghệ, các em học sinh trường THPT An Dương đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong việc thực hiện buổi ngoại khóa môi trường với quy mô lớn. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh trường THPT Lí Thường Kiệt, THPT Nguyễn Trãi, THPT Trần Phú, THPT Trần Nguyên Hãn, THPT Lê Hồng Phong đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Tác giả NGUYỄN THỊ THU HẰNG ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Chữ đầy đủ Chữ viết tắt Bảo vệ môi trường BVMT Công nghệ thông tin CNTT Đại học ĐH Đại học sư phạm ĐHSP Dạy học theo dự án DHTDA Đối chứng ĐC Dự án DA Giáo viên GV Giáo dục môi trường GDMT Học sinh HS Nhà xuất bản Nxb Phòng thí nghiệm PTN Phương pháp PP Phương pháp dạy học PPDH Phương pháp dạy học theo dự án PPDHTDA Phương trình hóa học PTHH Sách giáo khoa SGK Sơ đồ tư duy SĐTD Thực nghiệm TN Thực nghiệm sư phạm TNSP Trung học phổ thông THPT iii MỤC LỤC Lời cảm ơn ...................................................................................................................................... 1 Danh mục các từ viết tắt trong luận văn ................................................................................ iii Mục lục ........................................................................................................................................... iv Danh mục các bảng ..................................................................................................................... vi Danh mục các hình ..................................................................................................................... vii MỞ ĐẦU ........................................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................... 5 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ................................................................................................. 5 1.1.1. Phương pháp dạy học theo dự án trên thế giới [1] ................................................... 5 1.1.2. Phương pháp dạy học theo dự án ở Việt Nam .......................................................... 6 1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học ................................................................... 7 1.2.1. Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học ...................................................... 7 1.2.2. Xu hướng đổi mới PPDH ở Việt Nam ........................................................................ 8 1.2.3. Đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường Trung học phổ thông ............ 9 1.2.4. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng dạy học tích cực [2] ... 10 1.2.5. Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh .... 12 1.3. Dạy học theo dự án – một phương pháp dạy học tích cực ...................................... 17 1.3.1. Khái niệm [6], [10], [12] ............................................................................................... 17 1.3.2. Đặc điểm của dạy học dự án ........................................................................................ 18 1.3.3. Phân loại học tập theo dự án. ....................................................................................... 20 1.3.4. Tiến trình của dạy học theo dự án .............................................................................. 21 1.3.5. Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học dự án ......................................... 22 1.3.6. Các công cụ đánh giá kết quả học tập trong dạy học theo dự án ....................... 23 1.3.7. Ưu nhược điểm của dạy học dự án ............................................................................. 25 1.3.8. Điều kiện để dạy học theo dự án trong môn hóa học đạt hiệu quả .................... 26 1.4. Một số kĩ thuật dạy học tích cực được sử dụng trong day học theo dự án.......... 27 1.4.1. Kĩ thuật khăn phủ bàn .................................................................................................... 27 1.4.2. Sơ đồ tư duy (SĐTD) ..................................................................................................... 28 1.4.3. Kĩ thuật 5W1H ................................................................................................................. 31 1.5. Giáo dục bảo vệ môi trường ............................................................................................ 32 1.5.1. Môi trường, những vấn đề cơ bản về giáo dục môi trường ................................. 32 1.5.2. Giáo dục môi trường cho học sinh trung học phổ thông ...................................... 34 1.5.3. Các biện pháp giáo dục môi trường trong nhà trường .......................................... 35 iv 1.6. Thực trạng giáo dục môi trường thông qua dạy học môn hóa học và sử dụng phương pháp dạy học theo dự án ở một số trường trung học phổ thông thành phố Hải Phòng...................................................................................................................................... 37 1.6.1. Mục đích, đối tượng và tiến hành điều tra ................................................................ 37 1.6.2. Kết quả điều tra ........................................................................................... 38 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ........................................................................................................... 42 Chương 2. GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG THÔNG QUA DẠY HỌC DỰ ÁN CHƯƠNG NHÓM CACBON – HÓA HỌC 11 NÂNG CAO ................................. 43 2.1. Phân tích nội dung, cấu trúc chương Nhóm Cacbon - Hóa học 11 nâng cao .... 43 2.1.1. Mục tiêu của chương ...................................................................................................... 43 2.1.2. Cấu trúc nội dung kiến thức trong chương ............................................................... 43 2.1.3. Những điểm chú ý về nội dung và phương pháp dạy học.................................... 44 2.2. Xây dựng hệ thống dự án học tập kết hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong chương nhóm Cacbon - Hoá học 11 nâng cao .................................................................... 46 2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn nội dung xây dựng dự án kết hợp giáo dục bảo vệ môi trường . 46 2.2.2. Hệ thống dự án nhỏ tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường................................... 46 2.2.3. Hệ thống dự án trung bình tích hợp giáo dục môi trường .................................... 57 2.2.4. Đề tài dự án lớn tích hợp giáo dục môi trường ....................................................... 72 2.4. Xây dựng hệ thống nguồn tư liệu hỗ trợ thực hiện dự án tích hợp giáo dục môi trườngtrong dạy học hóa học chương nhóm cacbon – Hóa học 11 nâng cao ............. 97 2.4.1 .Ý nghĩa, vai trò của việc xây dựng nguồn tư liệu trong dạy học theo dự án .. 97 2.4.2. Xây dựng hệ thống nguồn tư liệu học tập ................................................................ 98 Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................................ 102 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................................... 102 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm................................................................................... 102 3.3. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm (TNSP).................................................................... 102 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm .................................................................................. 103 3.5. Kết quả thực nghiệm và xử lý kết quả thực nghiệm................................................ 103 3.5.1. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm. ............................................... 103 3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm: .................................................................................. 104 3.5.3. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................. 108 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ......................................................................................................... 110 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................................... 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 113 PHỤ LỤC ................................................................................................................................. 115 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nhóm nội dung phát triển các năng lực thành phần................................ 15 Bảng 1.2 . Số lượng GV, HS tham gia điều tra tại các trường THPT...................... 37 Bảng 1.3. Nhận xét của giáo viên về GDMT và hình thành ý thức BVMT cho HS 38 Bảng 1.4. Những bài dạy có khả năng vận dụng DHTDA để tích hợp GDMT cho HS 39 Bảng 1.5. Mức độ hiểu biết cuả học sinh về vấn đề môi trường ............................. 40 Bảng 1.6. Đánh giá về các kĩ năng cần có của HS trong DHTDA .......................... 41 Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung kiến thức chương nhóm cacbon ................................ 44 Bảng 2.2. Phân công các nhóm HS thực hiện DA .................................................. 47 Bảng 2.3. Phân công HS thực hiện nhiệm vụ DA nhỏ - chủ đề 1 .......................... 48 Bảng 2.4. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA - chủ đề 1 ....................................... 50 Bảng 2.5. Phân công nhiệm vụ HS thực hiện DA nhỏ - chủ đề 2. .......................... 51 Bảng 2.6. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA nhỏ - chủ đề 2 ................................ 53 Bảng 2.7. Phân công nhiệm vụ HS thực hiện DA nhỏ - chủ đề 3. .......................... 54 Bảng 2.8. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA nhỏ - chủ đề 3 ................................ 56 Bảng 2.9. Phân công nhiệm vụ thực hiện DA TB cho HS nhóm 1. ........................ 60 Bảng 2.10. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA trung bình 1 ................................. 63 Bảng 2.11. Phân công nhiệm vụ HS thực hiện DA trung bình 2 ............................ 65 Bảng 2.12. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA trung bình - nhóm 2 .................... 67 Bảng 2.13. Phân công nhiệm vụ thực hiện DA cho HS nhóm 3. ............................ 69 Bảng 2.14. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA trung bình - nhóm 3 ..................... 71 Bảng 2.15. Phân công nhiệm vụ thực hiện DA lớn ................................................ 75 Bảng 2.16. Hướng dẫn cho điểm sản phẩm DA lớn ............................................... 77 Bảng 2.17. Hệ thống các tư liệu học tập sử dụng trong DHTDA nhóm cacbon ...... 99 Bảng 3.1. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm ........................................ 104 Bảng 3.2. Xử lí theo tài liệu nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng .................. 104 Bảng 3.3: Số học sinh đạt điểm Xi ...................................................................... 105 Bảng 3.4. Phần trăm số học sinh đạt điểm Xi ....................................................... 105 Bảng 3.3: Phần trăm số học sinh đạt điểm Xi trở xuống ....................................... 105 Bảng 3.4. Bảng phân loại kết quả học tập của học sinh ........................................ 106 Bảng 3.5. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng trường THPT An Dương ........... 107 Bảng 3.7. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng xử lí bằng phần mềm................. 107 Bảng 3.8: Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng xử lí bằng phần mềm ................ 108 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc của năng lực hành động .................................................. 13 Hình 1.2. Sơ đồ phát triển năng lực là mục tiêu giáo dục ....................................... 14 Hình 1.3. Sơ đồ những đặc điểm của DHTDA ....................................................... 19 Hình 1.4. Minh họa kĩ thuật khăn phủ bàn ............................................................. 28 Hình 1.5. SĐTD của nhóm 1 lớp 11B1 trường THPT An Dương........................... 30 Hình 1.6. SĐTD của nhóm 3 lớp 11B2 trường THPT Lí Thường Kiệt .................. 30 Hình 1.7. SĐTD của nhóm 2 lớp 11B1 trường THPT An Dương.......................... 31 Hình 1.8. Minh họa kĩ thuật 5W1H cho một DA học tập ....................................... 32 Hình 2.1. Sản phẩm DA nhỏ của nhóm 1 - Lớp 11B1- Trường THPT AD ............. 49 Hình 2.2. Sản phẩm DA nhỏ của nhóm 1 - Lớp 11B2 - Trường THPT LTK ......... 49 Hình 2.3. Sản phẩm DA của nhóm 2 - Lớp 11B2 - Trường THPT LTK ................. 52 Hình 2.4. Sản phẩm DA nhỏ của nhóm 2- Lớp 11B1 - Trường THPT AD ............. 52 Hình 2.5. Sản phẩm DA của nhóm 3 - Lớp 11B2- Trường THPT LTK.................. 55 Hình 2.7. SĐTD của nhóm 1- Lớp 11B1- Trường THPT AD ............................... 61 Hình 2.8. Nhóm 1 báo cáo, trình bày sản phẩm và trả lời các câu hỏi phỏng vấn của HS trong lớp. ......................................................................................................... 61 Hình 2.9. SĐTD của nhóm 2 - Lớp 11B1- Trường THPT An Dương .................... 66 Hình 2.10. Nhóm 2- Lớp 11B1- Trường THPT An Dương báo cáo, trình bày sản phẩm và trả lời các câu hỏi phỏng vấn của HS trong lớp........................................ 66 Hình 2.11. SĐTD của nhóm 3 - Lớp 11B1- Trường THPT An Dương................... 70 Hình 2.12. Nhóm 3 trình bày sản phẩm và trả lời các câu hỏi của HS trong lớp. .... 70 Hình 3.1: Đường lũy tích phần trăm số HS đạt điểm Xi trở xuống ....................... 106 Hình 3.2. Đường lũy tích phần trăm số HS đạt điểm Xi trở xuốngTrường THPT Lí Thường Kiệt (Bài kiểm tra 15 phút) ..................................................................... 106 Hình 3.3: Biểu đồ phân loại kết quả học tập của học sinh (THPT An Dương) ..... 107 Hình 3.4: Biểu đồ phân loại kết quả học tập của HS (THPT Lí Thường Kiệt) ...... 107 vii MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Thế giới đang ở những năm đầu của thế kỉ XXI, thế kỉ của sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ, tạo ra những bước tiến nhảy vọt, đặc biệt trong các lĩnh vực điện tử, viễn thông, tin học và CNTT. Những thành tựu của sự phát triển này đã tác động mạnh mẽ đến mọi mặt của đời sống xã hội trong từng quốc gia và trên phạm vi toàn cầu. Sự phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam trong bối cảnh hội nhập quốc tế với những ảnh hưởng của xã hội tri thức và toàn cầu hóa đã tạo ra những cơ hội nhưng đồng thời cũng đặt ra những yêu cầu mới đối với giáo dục trong việc đào tạo đội ngũ lao động phù hợp với sự phát triển của xã hội. Chính vì vậy mà đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đang trở thành một yêu cầu khách quan và cấp bách trong sự nghiệp đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc trong giai đoạn hiện nay. Trong chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020, tại Hội nghị Trung ương 8 khóa XI, Ban chấp hành Trung ương đã ban hành Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đã đưa ra các quan điểm chỉ đạo, trong đó quan điểm hàng đầu là: “ Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội” Trong công cuộc đổi mới toàn diện nền giáo dục, đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) ở trường phổ thông là một trong những vấn đề trọng tâm của nền giáo dục thế giới trong nhiều năm gần đây và cũng là một trong những chủ trương quan trọng của Đảng và Nhà nước ta. Khoản 2, điều 28, luật giáo dục năm 2005 qui định: “Phương pháp giáo dục đào tạo phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho HS”. Trong quá tình đổi mới PPDH, có nhiều PPDH tích cực đang được nghiên cứu và sử dụng như: PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học theo góc, dạy 1 học theo hợp đồng, bàn tay nặn bột, dạy học theo dự án (DHTDA)… đã góp phần tích cực trong việc đổi mới giáo dục nước ta từ tiếp cận nội dung nghiêng về trang bị kiến thức sang chú trọng phát triển các năng lực cần thiết trong xã hội hiện đại cho HS, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực hoạt động xã hội…. Trong nhóm các PPDH tích cực thì PPDHTDA là PPDH có khả năng phát triển được các năng lực chung, cần thiết để HS sống và phát triển trong thế giới hội nhập của xã hội hiện đại. Cách học này giúp HS nắm vững kiến thức và kỹ năng đồng thời phát triển được các năng lực xã hội thông qua những hoạt động thực tiễn, đòi hỏi HS phải khảo sát và thể hiện một cách rõ ràng qua sản phẩm của dự án học tập. DHTDA có những ưu điểm vượt trội so với các PPDH khác về khả năng phát triển năng lực sáng tạo, hợp tác, giải quyết vấn đề, nghiên cứu khoa học. Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, công nghệ đã gây ra những biến đổi mạnh mẽ về khí hậu và môi trường. Nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên bị khai thác cạn kiệt, nhiều hệ sinh thái bị tàn phá, cân bằng trong tự nhiên bị rối loạn. Môi trường lâm vào khủng hoảng với quy mô toàn cầu, trở thành nguy cơ thực sự đối với cuộc sống hiện tại và sự tồn vong của xã hội tương lai. Để bảo vệ môi trường sống của mình, con người phải thực hiện hàng loạt các vấn đề phức tạp, trong đó có vấn đề giáo dục môi trường (GDMT). GDMT là một trong những biện pháp hiệu quả nhất, giúp cho con người có được những hiểu biết về thực trạng môi trường, ảnh hưởng của môi trường đến cuộc sống con người và các biện pháp bảo vệ môi trường (BVMT). Giáo dục BVMT cũng là một trong những nhiệm vụ dạy học quan trọng của các môn học, ở các cấp học trong hệ thống giáo dục phổ thông. Môn hóa học trong nhà trường phổ thông có nhiều điều kiện và khả năng để thực hiện nhiệm vụ GDMT một cách hiệu quả cho HS. Việc sử dụng PPDH theo DA để tích hợp GDMT cho HS phổ thông trong dạy học một số nôi dung của chương trình hoá học THPT là phù hợp và sẽ đem lại hiệu quả tích cực. Với những lí do trên tôi chọn đề tài:“GDMT thông qua dạy học DA chương nhóm Cacbon – Hóa học 11 nâng cao” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu vận dụng PPDH theo DA trong dạy học chương nhóm Cacbon - Hóa học lớp 11 nâng cao nhằm tích hợp giáo dục BVMT cho HS và phát triển năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề. 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu * Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về các vấn đề: đổi mới PPDH, PP DH theo DA, môi trường và GDMT trong dạy học hóa học THPT. * Phân tích nội dung, cấu trúc chương nhóm cacbon từ đó xác định các nội dung học tập tích hợp các kiến thức giáo dục môi trường và xây dựng DA. * Thiết kế các DA học tập và giáo án bài dạy chương nhóm Cacbon - Hóa học lớp 11 nâng cao. * Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính phù hợp, khả thi và hiệu quả của các đề xuất. * Điều tra thực trạng về việc vận dụng PP DHTDA và GDMT trong dạy học hoá học ở một số trường THPT thành phố Hải Phòng. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học lớp 11THPT ở Việt Nam. 4.2. Đối tượng nghiên cứu: Giáo dục bảo vệ môi trường cho HS thông qua việc sử dụng PPDHTDA trong dạy học chương Nhóm Cacbon - Hóa học 11 nâng cao. 5. Vấn đề nghiên cứu: Đề tài tập trung vào nghiên cứu vấn đề cơ bản sau: Sử dụng PPDHTDA trong dạy học chương nhóm Cacbon - Hóa học lớp 11 nâng cao như thế nào để có thể kết hợp giáo dục BVMT cho học sinh? 6. Giả thuyết khoa học Việc GDMT cho học sinh THPT thông qua dạy học DA chương nhóm cacbon - Hoá học 11 nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo và năng lực giải quyết vấn đề sẽ đạt được hiệu quả cao khi GV giúp HS nắm được PPDH theo DA và một số kĩ thuật dạy học tích cực sử dụng trong PPDH này. Đồng thời lựa chọn được các nội dung phù hợp để xây dựng các DA học tập và biết tổ chức, hướng dẫn, theo dõi các hoat động học tập chủ động tích cực của HS để hoàn thành các sản phẩm DA có tính sáng tạo và tính giáo dục cao. 7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu - Giới hạn nghiên cứu : Vận dụng PPDHTDA để tích hợp các nội dung giáo dục BVMT cho HS trong dạy học chương nhóm Cacbon – Hóa học 11 nâng cao. - Địa bàn nghiên cứu : Trường THPT An Dương- Hải Phòng và trường THPT Lý Thường Kiệt - huyện Thủy Nguyên - Hải Phòng. 3 - Thời gian nghiên cứu : năm học 2013 – 2014 và năm học 2014 – 2015. 8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 8.1. Ý nghĩa lý luận của đề tài : Tổng quan một cách hệ thống cơ sở lý luận những vấn đề cơ bản về PP DH theo DA, kiến thức về môi trường và giáo dục BVMT trong dạy học hoá học THPT. Đồng thời làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc tích hợp GDMT cho HS thông qua PPDHTDA. 8.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài : + Xây dựng các đề tài DA học tập có sự kết hợp giáo dục BVMT cho HS trong dạy học chương nhóm Cacbon – Hóa học 11 nâng cao + Thiết kế kế hoạch bài dạy có sử dụng PPDH theo DA kết hợp giáo BVMT trong dạy học chương nhóm Cacbon - Hoá học 11 nâng cao, công cụ đánh giá sản phẩm DA, và đề xuất phương pháp tổ chức thực hiện bài dạy góp phần đổi mới PPDH hóa học ở trường phổ thông. 9. Phương pháp nghiên cứu 9.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận * Thu thập, phân tích, khái quát, hệ thống hoá…các tài liệu có liên quan đến đề tài qua sách, báo, tạp chí, internet… 9.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn * Quan sát, điều tra, trao đổi kinh nghiệm với GV, các nhà nghiên cứu, nhà quản lí môi trường… * Thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm tính hiệu quả của các đề xuất… 9.3. Nhóm phương pháp xử lí thông tin Sử dụng PP thống kê toán học áp dụng trong nghiên cứu khoa học giáo dục để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm (TNSP). 10. Cấu trúc của luận văn. Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trình bày theo 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: GDMT cho học sinh thông qua dạy học DA chương nhóm Cacbon Hóa học 11 nâng cao Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 4 Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Phương pháp dạy học theo dự án trên thế giới [1] Dạy học DA là một trong những PPDH tiêu chuẩn ( Apel & Knoll) , được coi là một phương tiện qua đó người học có thể phát triển khả năng tự lập và trách nhiệm, khả năng thực hành các hoạt động xã hội và dân chủ. Được bắt nguồn từ châu Âu nhưng phương pháp DA là một sản phẩm chính hãng của phong trào giáo dục tiến bộ Mỹ. Việc học tập thông qua các DA đã được bắt đầu từ 300 năm trước và có những biến động, di chuyển qua lại từ định nghĩa, cách thức tiến hành, phương thức áp dụng, mức độ phổ biến,… Từ lĩnh vực này sang lĩnh vực khác, từ quốc gia/ châu lục này cho đến quốc gia/châu lục khác. Các nhà nghiên cứu và công trình tiêu biểu của họ đã góp phần quan trọng trong việc xây dựng cơ sở lí luận của DHTDA là: Dewey, Richards, C.R, Kilpatrick, W.H, Collings, E, Alberty, H.B, Bleeke, M.H, Churh, R.L, Holmes, L.E…[1] William Heard Kilpatrick là người đầu tiên đã mô tả chi tiết phương pháp này trong bài viết nổi tiếng thế giới “ Phương pháp dự án” (1918). Ông đề cập tới dạy học DA là “hành động có mục đích bằng cả trái tim” – đề cao ý nghĩa “mục đích” của dạy học DA: cho HS tự do hành động nhằm phát triển sự độc lập, tư duy phê phán và năng lực hành động. Tư tưởng của William Heard Kilpatrick đã giảm dần mức độ ảnh hưởng ở Mỹ nhưng lại nhận được sự đón nhận của Châu Âu, Ấn Độ và Cộng hòa liên bang Xô – viết. Từ năm 1965 đến nay: Phương pháp DA của Kilpatrick hiện được áp dụng như PPDH tích cực được tái thiết ở Đức, Thụy Sĩ và các nước châu Âu khác. Dưới ảnh hưởng của nền giáo dục tiểu học Anh, các nhà giáo dục Mỹ cố gắng xác định lại phương pháp DA, nhìn nhận nó như một PPDH phụ trợ quan trọng bên cạnh chương trình giảng dạy hướng vào chủ đề, hướng vào giáo viên (teacher - oriented, subject – centered) truyền thống. Có thể coi đây là giai đoạn tái thiết dạy học DA và làn sóng thứ ba của việc phổ biến dạy học DA có tính chất quốc tế. Ngày nay, DHTDA đang được áp dụng rất phổ biến trong tất cả các cấp học ở các nước tiên tiến trên thế giới. Các DA học tập được HS thực hiện ở nhiều lĩnh vực khác nhau. 5 1.1.2. Phương pháp dạy học theo dự án ở Việt Nam Ở Việt Nam, DHTDA đã được sử dụng trong đào tạo, dạy học cao đẳng và đại học (ĐH) thông qua các đồ án tốt nghiệp các ngành học, bắt đầu là các trường ĐH kĩ thuật. Hiện nay, các hình thức bài tập lớn, tiểu luận, khóa luận thực hiện trong các trường ĐH nói chung và trong đào tạo GV đã rất quen thuộc với sinh viên. Trong giáo dục phổ thông, vào những năm 1960 –1980, ở các trường phổ thông cũng có những hoạt động gần gũi với DHTDA. Đặc biệt trong những năm 1980, cùng với sự phát triển của phong trào hướng nghiệp, nhiều trường đã thực hiện các DA như DA trồng cây, DA phát triển vườn trường. Tuy nhiên cho đến nay, DHTDA vẫn chưa được chú ý trong cả phạm vi đào tạo phổ thông và chưa được sử dụng như một PPDH phổ biến. Một số năm gần đây, một số cơ sở đào tạo đã bước đầu quan tâm đến PPDH này. Với những ưu điểm vượt trội, DHTDA đã đang thu hút nhiều nhà nghiên cứu và DHTDA được đề cập nhiều hơn trong các tài liệu tiếng Việt với những tên gọi khác nhau như: Đề án, DHTDA, PPDHTDA, phương pháp DA. Với sự tăng cường hợp tác quốc tế, DHTDA đã được tăng cường giới thiệu và sử dụng ở Việt Nam thông qua các DA đào tạo bồi dưỡng GV như các chương trình : “Dạy học cho tương lai” của Intel (Intel Teach to the Future), “Đưa kĩ năng CNTT vào dạy học” (Partner in leaning) của Microsoft hoặc “Ứng dụng CNTT trong dạy học” (ICT in Education) do UNESCO tổ chức đã đề ra mục đích chính là giúp GV biết sử dụng máy vi tính, tài liệu trên internet để phát triển trí tưởng tượng của HS, dẫn dắt HS tới phương pháp học tập hiệu quả trên cơ sở của DHTDA. Trong lĩnh vực giáo dục phổ thông, cùng với việc thực hiện các DA phát triển giáo dục, DA GDMT, DHTDA bước đầu đã được áp dụng trong một số môn học. Việc đưa phương pháp DHTDA vào dạy học và việc triển khai DA trong thực tế đã phát triển chính thức thành một chiến lược dạy học ở nhiều môn học của các trường phổ thông thông qua chương trình bồi dưỡng GV. Đáng chú ý là sự triển khai của chương trình dạy học và DA Việt – Bỉ ở nước ta. DA này đã đến với GV và HS ở các trường THCS, còn khối HS THPT chưa được tiếp cận với PPDH này một cách cụ thể và hệ thống nên còn được coi là PPDH mới mẻ. 6 Đã có một số đề tài nghiên cứu về DHTDA cũng như dạy học DA nhằm GDMT ở Việt Nam như: * Đề tài: “ DHTDA và vận dụng trong đào tạo giáo viên trung học cơ sở môn công nghệ” của Tiến sĩ Nguyễn Thị Diệu Thảo, Trường ĐHSP Hà Nội, 2009. * Đề tài: “ Phát triển năng lực chủ động tích cực học tập của HS trong dạy học hóa học thông qua hình thức dạy học DA” của Thạc sĩ Đặng Thị Minh Thu, Trường ĐH Giáo dục – ĐH Quốc gia Hà Nội, 2009. * Đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống tư liệu về môi trường dùng trong dạy học hóa học hữu cơ lớp 12 ở trường Trung học phổ thông” của thạc sĩ Nguyễn Thị Quỳnh Anh, Trường ĐHSP Hà Nội, 2012. * Đề tài “ GDMT qua dạy học hóa học lớp 10, 11 ở trường phổ thông” của thạc sĩ Trần Thị Hồng Châu – Đại học sư phạm Thành Phồ Hồ Chí Minh, 2010. * Đề tài “ Tích hợp giáo dục BVMT vào dạy học chương 5: Nhóm halogen Hóa học 10 nâng cao” của Nguyễn Thị Trang – Trường ĐH sư phạm Hà Nội 2, 2013. * Luận án tiến sĩ KHGD, “Vận dụng PPDHTDA trong dạy học phần hóa học phi kim chương trình hóa học THPT” của Phạm Hồng Bắc, Trường ĐHSP Hà Nội, 2013. Tuy nhiên, vấn đề GDMT thông qua DHTDA chương nhóm Cacbon - Hóa học 11 nâng cao đến nay chưa có tác giả nào đề cập. Hơn nữa, việc nghiên cứu, xây dựng DA học tập tập trung vào một số chương và thực hiện chúng theo quan điểm tích hợp sẽ phát triển các năng lực chung và chuyên biệt của HS một cách hiệu quả hơn. 1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học 1.2.1. Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học Sự phát triển kinh tế, xã hội của Việt Nam trong bối cảnh hội nhập quốc tế với những ảnh hưởng của xã hội tri thức và toàn cầu hóa đã tạo ra nhiều cơ hội nhưng cũng đặt ra những yêu cầu mới đối với giáo dục trong việc đào tạo đội ngũ lao động phù hợp với nề kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa. Thị trường lao động luôn đòi hỏi ngày càng cao ở đội ngũ lao động về mặt năng lực hành động, khả năng sáng tạo, linh hoạt, tính trách nhiệm, năng lực cộng tác làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp trong những tình huống thay đổi. Như vậy, giáo dục cần đổi mới để đáp ứng được những yêu cầu của sự phát triển kinh tế, xã hội và thị trường lao động. Sự đổi mới giáo dục trở thành nhiệm vụ 7 cấp thiết, được Bộ giáo dục và Đào tạo xác định cụ thể trong định hướng phát triển giáo dục và đào tạo đến năm 2020:“Cần tạo ra sự chuyển biến mạnh mẽ về phương pháp giáo dục, tiếp tục đổi mới chương trình, đổi mới PP dạy và học, khắc phục cơ bản lối truyền thụ một chiều; Phát huy PPDH tích cực, sáng tạo, hợp tác, giảm thời gian giảng dạy lí thuyết, tăng thời gian tự học, tự tìm hiểu cho HS”. 1.2.2. Xu hướng đổi mới PPDH ở Việt Nam Xu hướng đổi mới PPDH được chỉ rõ trong các văn kiện chỉ thị của Đảng và Chính phủ, như là: Văn kiện Đại hội XI của Đảng Cộng sản Việt Nam về chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam thời kì 2011 – 2020 đã xác định mục tiêu chung phát triển giáo dục – đào tạo là : “Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, đào tạo; đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại, nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trong giáo dục lí tưởng, gióa dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức lối sống, năng lực sáng tạo, kĩ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”. Như vậy, cốt lõi của đổi mới PPDH hiện nay là: - Hướng tới giúp HS học tập tích cực, chủ động, sáng tạo, từ bỏ thói quen học tập thụ động, ghi nhớ máy móc. Coi trọng việc rèn luyện kĩ năng tự học cho HS. Phối hợp chặt chẽ những nỗ lực cá nhân trong việc tự học với việc học tập hợp tác trong nhóm. Thông qua sự hợp tác, HS có thể đạt đến trình độ cao hơn trong việc giải quyết các vấn đề học tập. - Kế thừa, phát triển những ưu điểm trong hệ thống các PPDH truyền thống theo hướng phát huy tính tích cực của người học. Cung cấp các điều kiện hỗ trợ cho việc hình thành kiến thức bằng cách khuyến khích người học đặt ra câu hỏi quy trình học tập của bản thân có phù hợp với cách thức mà học đang sử dụng. Như thế , HS tự đào tạo bản thân thành những “chuyên gia học tập”. - Học hỏi, vận dụng một số PPDH mới phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện dạy học ở địa phương. Khuyến khích sử dụng các hình thức tổ chức hoạt động học tập ngoài lớp học, kết hợp với việc vận dụng các PPDH hiện đại để rèn luyện cho HS những kĩ năng cần thiết để có thể tự học suốt đời. Đổi mới PPDH đi đôi với việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh. 8 * Một số biện pháp đổi mới PPDH ở nước ta hiện nay :[8],[15] - Đổi mới việc thiết kế và chuẩn bị bài dạy học. - Cải tiến các PPDH truyền thống và kết hợp đa dạng các PPDH. - Vận dụng dạy học định hướng hành động. - Tăng cường sử dụng phương tiện dạy học và CNTT trong dạy học. - Sử dụng các kĩ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo. - Tăng cường các PPDH đặc thù bộ môn. - Bồi dưỡng phương pháp học tập cho HS. - Cải tiến kiểm tra đánh giá. Việc đổi mới PPDH đòi hỏi những điều kiện thích hợp về phương tiện, cơ sở vật chất và tổ chức dạy học, điều kiện về tổ chức quản lí và kinh nghiệm của GV. 1.2.3. Đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường Trung học phổ thông Sự đổi mới PPDH hóa học cũng như các môn khoa học khác đều hướng đến việc phát huy tính tích cực, chủ động, độc lập, sáng tạo trong nhận thức của người học. Dạy học hóa học chú trọng đến việc phát huy tính tích cực, chủ động, độc lập, sáng tạo của HS, coi HS là chủ thể của quá trình dạy học. Về “ Những định hướng chiến lược phát triển hóa học Việt Nam trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo thời kì 2011 đến 2020” thì trọng tâm là: “ Cải cách mạnh mẽ nội dung dạy học hóa học ở các cấp và bậc học” và “ đổi mới mạnh mẽ PPDH hóa học”. Để đổi mới mạnh PPDH hóa học cần phải: - Sử dụng rộng rãi, thường xuyên, thành thạo CNTT và các phương tiện kĩ thuật dạy học; Hoàn thiện các PPDH truyền thống, sử dụng các phương pháp và hình thức dạy học mới tạo điều kiện cho HS, được hoạt động độc lập, sáng tạo. - Đổi mới PP học tập của HS, giúp họ có năng lực, biết cách học, cách tự học. Biến quá trình học tập thành quá trình tự học có hướng dẫn và quản lí của GV. - Thay đổi cách đánh giá của GV và của các cấp quản lí giáo dục, không chỉ đánh giá kiến thức, kĩ năng của người học, mà phải đánh giá năng lực, tình cảm, thái độ của người học và mức độ đạt được mục tiêu dạy học. * Một số biện pháp đổi mới PPDH Hóa học ở nước ta hiện nay:[8] - Tăng cường tính tích cực, tìm tòi sáng tạo ở người học, tiềm năng trí tuệ nói riêng và nhân cách nói chung thích ứng năng động với thực tiễn luôn đổi mới. 9 - Tăng cường năng lực vận dụng tri thức đã học vào cuộc sống, sản xuất luôn biến đổi; Chuyển dần trọng tâm của PPDH từ tính chất thông báo, tái hiện đại trà chung cho cả lớp sang tính chất phân hóa – cá thể cao độ, tiến lên theo nhịp độ cá nhân. - Liên kết nhiều PPDH riêng lẻ thành tổ hợp PPDH phức hợp, liên kết PPDH với các phương tiện kĩ thuật dạy học hiện đại tạo ra các tổ hợp PPDH có dùng phương tiện kĩ thuật dạy học. - Chuyển hóa phương pháp khoa học thành PPDH đặc thù của môn học. Đa dạng hóa các PPDH phù hợp với các cấp học, bậc học, các loại hình trường học. 1.2.4. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng dạy học tích cực [2] 1.2.4.1. Khái niệm phương pháp dạy học tích cực Thuật ngữ “PP dạy và học tích cực” được dùng để chỉ những PPDH nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. PP dạy và học tích cực đề cập đến các hoạt động dạy và học nhằm tích cực hóa hoạt động học tập và phát triển tính sáng tạo của người học. Trong dạy và học tích cực, hoạt động học tập được thực hiện trên cơ sở hợp tác và giao tiếp ở mức độ cao. PPDH tích cực trong dạy học hóa học là tổ chức các hoạt động học tập hóa học, nhằm phát triển ở người học năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, do đó đề cao vai trò của người học: học bằng hoạt động, thông qua hoạt động của chính người học, để chiếm lĩnh kiến thức, hình thành năng lực và những phẩm chất của người lao động. GV giữ vai trò là người tổ chức, hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho HS có thể thực hiện các hoạt động học tập một cách hiệu quả. 1.2.4.2. Nét đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực trong dạy học hóa học Các dấu hiệu đặc trưng của PPDH tích cực trong dạy học hóa học: - Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của HS và chú trọng rèn luyện PP tự học. - Tăng cường hoạt động học tập của mỗi cá nhân, phối hợp với học hợp tác để thông qua sự hợp tác tìm tòi, nghiên cứu, thảo luận, tranh luận trong tập thể, người học nâng mình lên một trình độ mới. - Dạy học chú trọng đến sự quan tâm của HS, nhu cầu và lợi ích của xã hội. Dưới sự hướng dẫn của GV, HS được chủ động lựa chọn vấn đề mình quan tâm, ham thích, tự lực tiến hành nghiên cứu giải quyết vấn đề và trình bày kết quả bằng 10 cách làm việc theo cá nhân hoặc nhóm nhỏ. GV thiết kế các tình huống học tập sao cho kích thích, lôi cuốn được sự tham gia tích cực, tự chủ của người học và đảm bảo nguyên tắc phân hóa trong dạy học. - Dạy học coi trọng hướng dẫn tìm tòi: Chú trọng giúp HS phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề, HS có thể học được PP học thông qua hoạt động học tập. Dạy học coi trọng hướng dẫn tìm tòi đòi hỏi người học phải học tập tích cực để tìm lời giải đáp cho vấn đề đặt ra và GV cần hướng dẫn cụ thể để sự tìm tòi của người học đạt kết quả. - Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò: đánh giá trong dạy học tích cực là sự kết hợp của đánh giá kết quả, đánh giá quá trình với tự đánh giá.Tự đánh giá đúng và điều chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực rất cần thiết mà nhà trường cần phải rèn luyện cho HS. - PPDH tích cực còn tăng cường khả năng, kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, phù hợp với điều kiên thực tế về cơ sở vật chất , kĩ thuật, khả năng của HS 1.2.4.3. Các yếu tố đảm bảo thực hiện dạy và học tích cực. Hai yếu tố cốt lõi của sự định hướng đổi mới PP dạy và học theo hướng tích cực là: tạo ra cảm giác thoải mái và sự tham gia tích cực của HS. Sự tham gia nói đến cường độ của hoạt động, sự say mê, sự tập trung với mọi vật xung quanh để HS trở nên hăng hái, yêu thích khám phá và vượt qua những giới hạn của khả năng mỗi người. Các yếu tố làm tăng cường sự tham gia của HS là: - Không khí học tập và các mối quan hệ trong nhóm/ lớp. - Sự phù hợp với mức độ phát triển của HS: các nhiệm vụ học tập cần có sự phân hóa, quan tâm đến sự khác biệt về nhịp độ học tập, trình độ phát triển giữa các HS. - Sự gần gũi với thực tế: nội dung/ nhiệm vụ học tập gắn với các mối quan tâm của HS và với thế giới xung quanh. - Mức độ và sự đa dạng của hoạt động: hạn chế tối đa thời gian chết và chờ đợi; được tạo các thời điểm hoạt động và trải nghiệm tích tích cực; xen kẽ các hoạt động và nhiệm vụ học tập; được hỗ trợ đúng mức. - Phạm vi tự do sáng tạo: được tạo điều kiện lựa chọn hoạt động theo sở thích, được tham gia vào các hoạt động xây dựng kế hoạch và đánh giá bài học. 11 Cảm giác thoải mái là dấu hiệu thể hiện sự phát triển tâm lí tốt, HS tự tin vào bản thân. Cảm giác thoải mái gắn liền với môi trường học tập và cách thức tổ chức dạy học phù hợp với những nhu cầu của người học, thể hiện ở sự cởi mở và tiếp thu kiến thức tốt của HS. Cùng với sự tham gia tích cực, cảm giác thoải mái trở thành tiêu chuẩn cơ bản để đánh giá chất lượng của quá trình giáo dục. Để đạt được điều đó, GV cần phải thiết kế những hoạt động học tập nhằm đảm bảo mức độ tham gia cao và tích cực của HS, tác động tới tình cảm, thái độ của người học, đem lại niềm vui và sự hứng thú trong học tập cho HS. Đó chính là định hướng đổi mới PP dạy và học theo quan điểm lấy HS làm trung tâm và dạy học theo định hướng hành động. 1.2.5. Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh 1.2.5.1. Khái niệm về năng lực Khái niệm năng lực được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau khi dựa trên các dấu hiệu khác nhau của chúng . F.E.Weinert (2001) cho rằng: “ Năng lực là những kĩ năng kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” [26]. Denys Tremblay (2002), nhà tâm lý học người Pháp quan niệm rằng: “ Năng lực là khả năng hành động, đạt được thành công và chứng minh sự tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu quả nhiều nguồn lực tích hợp của cá nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống” [25,tr. 12]. Như vậy, năng lực là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm. Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2010) coi khái niệm năng lực gắn liền với khả năng hành động và đưa ra định nghĩa: “ Năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong các tình huống thay đổi thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động”.[8] 12