Tài liệu Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh vùng tây bắc trong dạy học phần hóa học phi kim thpt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI -----    ----- NGUYỄN NGỌC DUY PH¸T TRIÓN N¡NG LùC GI¶I QUYÕT VÊN §Ò Vµ S¸NG T¹O CHO HäC SINH vïng T¢Y B¾C TRONG D¹Y HäC PHÇN HãA HäC PHI KIM TRUNG HäC PHæ TH¤NG Chuyên ngành: LL&PP dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 91 40 111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Sửu HÀ NỘI - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các kết quả nghiên cứu trong luận án hoàn toàn trung thực và chưa có ai công bố trong bất kì công trình khoa học nào khác. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2020 Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Duy LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa Hoá học, Trường ĐHSP Hà Nội, tôi đã hoàn thành Luận án. Để có được kết quả này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn và tri ân sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Sửu đã chỉ bảo, hướng dẫn tôi tận tình, chu đáo trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Phương pháp dạy học hóa học, Khoa Hóa học, Trường ĐHSP Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau Đại học, Khoa Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội đã tạo những điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo, các em học sinh ở các Trường THPT tham gia vào quá trình khảo sát, thực nghiệm sư phạm. Xin chân thành cảm ơn các Nhà khoa học, các giáo viên đã gửi ý kiến đóng góp để Luận án được hoàn thiện hơn. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa Khoa học tự nhiên – Công nghệ cùng các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Tây Bắc, gia đình, đồng nghiệp, bạn bè đã động viên tôi về tinh thần, tạo điều kiện về thời gian để tôi hoàn thành Luận án này. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2020 Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Duy MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 3 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 3 4. Phạm vi và thời gian nghiên cứu ............................................................................. 3 5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................ 3 6. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 3 7. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 4 8. Những điểm mới của luận án .................................................................................. 4 9. Cấu trúc của luận án ................................................................................................ 5 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC ....................................................... 6 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ................................................................................... 6 1.1.1. Nghiên cứu về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học trên thế giới........................................................................................... 6 1.1.2. Nghiên cứu về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học ở Việt Nam ........................................................................................... 8 1.2. Phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học ở trường phổ thông ................. 11 1.2.1. Khái niệm về năng lực ................................................................................. 11 1.2.2. Cấu trúc của năng lực .................................................................................. 12 1.2.3. Đặc điểm của năng lực ................................................................................ 15 1.2.4. Những năng lực cần phát triển cho học sinh Trung học phổ thông trong quá trình dạy học hóa học...................................................................................... 16 1.2.5. Đánh giá năng lực ........................................................................................ 17 1.3. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học phổ thông ................................................................................................................... 19 1.3.1. Một số khái niệm chung .............................................................................. 19 1.3.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ...................................... 21 1.3.3. Cấu trúc và biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo .............. 22 1.3.4. Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh ........ 23 1.4. Một số phương pháp dạy học tích cực góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh ........................................................... 24 1.4.1. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề ...................................................... 24 1.4.2. Dạy học dự án .............................................................................................. 27 1.4.3. Bài tập định hướng phát triển năng lực và sử dụng trong dạy học hóa học..... 35 1.5. Thực trạng việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học hóa học tại các trường Trung học phổ thông vùng Tây Bắc ..... 37 1.5.1. Đặc điểm kinh tế, xã hội, giáo dục các tỉnh vùng Tây Bắc ......................... 37 1.5.2. Điều tra thực trạng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học phổ thông vùng Tây Bắc thông qua dạy học hóa học .... 38 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ......................................................................................... 45 CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH CÁC TỈNH VÙNG TÂY BẮC TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM THPT .................................................. 46 2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung và cấu trúc chương trình phần hóa học phi kim Trung học phổ thông ................................................................................ 46 2.1.1. Mục tiêu, chuẩn kiến thức kĩ năng phần hoá học phi kim Trung học phổ thông ........ 46 2.1.2. Cấu trúc nội dung chương trình phần hoá học phi kim Trung học phổ thông .... 47 2.2. Xây dựng bài tập định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học phổ thông vùng Tây Bắc trong dạy học phần hóa học phi kim .............................................................................................. 48 2.2.1. Nguyên tắc xây dựng ................................................................................... 48 2.2.2. Quy trình xây dựng ....................................................................................... 49 2.2.3. Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo phần hóa học phi kim Trung học phổ thông ................................................................ 50 2.3. Một số biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh Trung học phổ thông các tỉnh vùng Tây Bắc ........................................ 68 2.3.1. Cơ sở lựa chọn các biện pháp ...................................................................... 68 2.3.2. Biện pháp 1: Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề phối hợp với bài tập định hướng phát triển năng lực .................................................... 69 2.3.3. Biện pháp 2: Vận dụng phương pháp dạy học dự án phối hợp với bài tập định hướng phát triển năng lực ........................................................................ 83 2.4. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh dùng trong dạy học giải quyết vấn đề và dạy học dự án ...................... 93 2.4.1. Cơ sở thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh ..................................................................................................... 93 2.4.2. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh dùng trong dạy học giải quyết vấn đề ..................................................... 94 2.4.3. Thiết kế bộ công cụ đánh giá dùng trong dạy học theo dự án phần hóa học phi kim THPT ................................................................................................. 99 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ....................................................................................... 111 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................ 112 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................... 112 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ................................................................... 112 3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm .................................................................... 112 3.3.1. Kế hoạch thực nghiệm ............................................................................... 112 3.3.2. Quy trình thực nghiệm............................................................................... 113 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 118 3.4.1. Kết quả phân tích định tính ....................................................................... 118 3.4.2. Kết quả phân tích định lượng ....................................................................... 122 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ....................................................................................... 146 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................................... 147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .............................................................. 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 150 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ Chữ viết tắt NLGQV Đ&ST Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học Nghĩa đầy đủ BT Bài tập BTĐHPT NL BTHH Bài tập định hướng phát triển năng lực Bài tập hóa học CT Chương trình PTHH Phương trình hoá học CTTT Chương trình tổng thể PƯHH Phản ứng hóa học CTCT Công thức cấu tạo QTDH Quá trình dạy học CTHH Công thức hoá học QTHT Quá trình học tập CTPT Công thức phân tử SĐTD Sơ đồ tư duy DA Dự án SGK Sách giáo khoa DH Dạy học STĐ Sau tác động DHDA DHHH Dạy học dự án Dạy học hóa học STT TBĐC Số thứ tự Trung bình đối chứng ĐC Đối chứng TBTN Trung bình thực nghiệm ĐHSP Đại học Sư phạm TB Trung bình GDPT Giáo dục phổ thông TC Tiêu chí GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo THPT Trung học phổ thông GQVĐ Giải quyết vấn đề TK Thư kí GV Giáo viên TN Thực nghiệm HS Học sinh TN10V2 Thực nghiệm lớp 10 vòng 2 KHGD Khoa học giáo dục TN10V3 Thực nghiệm lớp 10 vòng 3 KHTN Khoa học tự nhiên TN11V2 Thực nghiệm lớp 11 vòng 2 KHBH Kế hoạch bài học TN11V3 Thực nghiệm lớp 10 vòng 3 TNSP Thực nghiệm sư phạm KTDHTC Kĩ thuật dạy học tích cực NL Năng lực TTĐ Trước tác động NXB Nhà xuất bản VTB Vùng Tây Bắc DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Điều kiện cơ sở vật chất của các trường khảo sát .................................38 Bảng 1.2. Mức độ sử dụng một số PP và kĩ thuật dạy học ở trường THPT VTB .....39 Bảng 1.3. Mức độ quan trọng của những NL cốt lõi cần phát triển cho HS .........40 Bảng 1.4. Đánh giá thực trạng một số NL của HS ................................................40 Bảng 1.5. Các biện pháp để phát triển NLGQVĐ&ST cho HS ............................41 Bảng 1.6. Nguyên nhân dẫn tới NLGQVĐ&ST của HS vùng ..............................42 Bảng 2.1. Bảng mô tả tiêu chí và các mức độ đánh giá của năng lực GQVĐ&ST của HS THPT VTB ................................................................................. 94 Bảng 2.2. Bảng kiểm quan sát đánh giá NLGQVĐ&ST trong dạy học hóa học THPT (giành cho GV) ...........................................................................97 Bảng 2.3. Phiếu tự dánh giá NLGQVĐ&ST của HS.............................................98 Bảng 2.4. Tiêu chí và các mức độ đánh giá NLGQVĐ&ST của HS THPT các tỉnh vùng Tây Bắc qua dạy học dự án phần hóa học phi kim .............100 Bảng 2.5. Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học dự án phần hóa học phi kim trung học phổ thông ........................103 Bảng 2.6. Đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề sau khi vận dụng dạy học dự án (Dùng cho HS tự đánh giá). .........................................104 Bảng 2.7. Phiếu hỏi giáo viên về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo sau khi vận dụng dạy học dự án (Dành cho GV đánh giá HS) ......105 Bảng 2.8. Phiếu đánh giá sản phẩm báo cáo dự án (Dùng cho HS tự đánh giá đánh giá đồng đẳng) ............................................................................107 Bảng 3.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm..............................................................116 Bảng 3.2. Danh sách các trường trung học phổ thông thực nghiệm vòng 1 ...........116 Bảng 3.3. Danh sách các trường trung học phổ thông thực nghiệm vòng 2 ...........117 Bảng 3.4. Danh sách các trường trung học phổ thông thực nghiệm vòng 3 ...........117 Bảng 3.5. Tổng hợp kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST của học sinh nhóm thực nghiệm thông qua bảng kiểm quan sát lớp 10 vòng 2 ..................................................................................................122 Bảng 3.6. Tổng hợp kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST của học sinh nhóm thực nghiệm thông qua bảng kiểm quan sát lớp 10 vòng 3 .............................................................................................123 Bảng 3.7. Tổng hợp kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST của học sinh nhóm thực nghiệm thông qua bảng kiểm quan sát lớp 11 vòng 2 .............................................................................................124 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST của học sinh nhóm thực nghiệm thông qua bảng kiểm quan sát lớp 11 vòng 3 .............................................................................................125 Bảng 3.9. Kết quả phiếu hỏi giáo viên về mức độ PTNL GQVĐ&ST của học sinh trong dạy học dự án vòng 2 và vòng 3 (SL: 8 GV) .....................127 Bảng 3.10. Kết quả tự đánh giá của học sinh nhóm thực nghiệm về mức độ phát triển NLGQVĐ&ST của HS sau khi học theo DA vòng 2 và 3..........128 Bảng 3.11. Kết quả phiếu tự đánh giá sản phẩm dự án của học sinh nhóm thực nghiệm vòng 2 và vòng 3 ....................................................................130 Bảng 3.12. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 1.......................................................................................................131 Bảng 3.13. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 1 ....................132 Bảng 3.14. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 1 ...............................................132 Bảng 3.15. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 2.......................................................................................................133 Bảng 3.16. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 2 ....................133 Bảng 3.17. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 2 ...............................................134 Bảng 3.18. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 3.......................................................................................................134 Bảng 3.19. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 3 ....................135 Bảng 3.20. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 3 ...............................................136 Bảng 3.21. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 4.......................................................................................................136 Bảng 3.22. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 4 ....................137 Bảng 3.23. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 4 ...............................................137 Bảng 3.24. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 1.......................................................................................................138 Bảng 3.25. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 1 ....................139 Bảng 3.26. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 1 ...............................................139 Bảng 3.27. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 2.......................................................................................................140 Bảng 3.28. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 2 ....................140 Bảng 3.29. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 2 ...............................................141 Bảng 3.30. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 3.......................................................................................................141 Bảng 3.31. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 3 ....................142 Bảng 3.32. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 3 ...............................................143 Bảng 3.33. Bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả bài kiểm tra số 4.......................................................................................................143 Bảng 3.34. Phân bố tần số phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 4 ....................144 Bảng 3.35. Các tham số thống kê bài kiểm tra số 4 ...............................................144 Bảng 3.36. So sánh giá trị trung bình kết quả bài kiểm tra học sinh của nhóm thực nghiệm lớp 10 và lớp 11 giữa vòng 3 và vòng 2 .........................145 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Các thành phần cáu trúc của năng lực ...................................................13 Hình 1.2. Mô hình tảng băng về cấu trúc của NL .................................................14 Hình 1.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ......................................................22 Hình 1.4. Cấu trúc và biểu hiện của NLGQVĐ&ST.............................................23 Hình 1.5. Quy trình tổ chức dạy học dự án ...........................................................31 Hình 1.6. Tiến trình dạy học dự án ........................................................................31 Hình 1.7. Sơ đồ kĩ thuật “khăn phủ bàn” ..............................................................33 Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương trình hóa học phi kim THPT ............................ 47 Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST thông qua bảng kiểm quan sát lớp 10 – vòng 2 ......... 123 Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST thông qua bảng kiểm quan sát lớp 10 – vòng 3 ......... 124 Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST thông qua bảng kiểm quan sát lớp 11 – vòng 2 ......... 125 Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn kết quả đạt được ở các tiêu chí đánh giá NLGQVĐ&ST thông qua bảng kiểm quan sát lớp 11 – vòng 3 ......... 126 Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 1 ......... 131 Hình 3.6. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 1 ............................... 132 Hình 3.7. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 2 ......... 133 Hình 3.8. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 2 ............................... 134 Hình 3.9. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 3 ......... 135 Hình 3.10. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 3 ................................. 135 Hình 3.11. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 4 ........... 136 Hình 3.12. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 4 ................................. 137 Hình 3.13. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 1 ........... 138 Hình 3.14. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 1 ................................. 139 Hình 3.15. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 2 ........... 140 Hình 3.16. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 2 ................................. 141 Hình 3.17. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 3 ........... 142 Hình 3.18. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 3 ................................. 142 Hình 3.19. Đồ thị đường lũy tích biểu diễn kết quả điểm bài kiểm tra số 4 ........... 143 Hình 3.20. Biểu đồ phân loại kết quả điểm bài kiểm tra số 4 ................................. 144 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang bước vào thế kỷ XXI- kỷ nguyên mà tri thức, kỹ năng của con người được coi là yếu tố quyết định đến sự phát triển của xã hội. Giáo dục và khoa học công nghệ là động lực thúc đẩy sự phát triển xã hội tri thức. Với sự phát triển kinh tế - xã hội và sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của nước ta hiện nay, đòi hỏi ngành Giáo dục và Đào tạo phải đổi mới căn bản và toàn diện trong đó chú trọng đến đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) để đào tạo nguồn nhân lực năng động, sáng tạo giải quyết được những vấn đề phức hợp của thực tiễn cuộc sống, đáp ứng các yêu cầu mục tiêu phát triển, hội nhập của đất nước. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khoá XI về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo có nêu rõ:”Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực , chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt, một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để nười học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực.Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khoá, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học” [1, tr5]. Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 đã nêu giải pháp cụ thể cho giáo dục phổ thông “…thực hiện đổi mới chương trình và sách giáo khoa từ sau năm 2015 theo định hướng phát triển năng lực học sinh, vừa đảm bảo tính thống nhất trong toàn quốc, vừa phù hợp với đặc thù mỗi địa phương” Như vậy, giáo dục nước ta từ sau năm 2015 được đổi mới theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực (NL) người học, đảm bảo hài hoà giữa “dạy chữ”, “dạy người” và định hướng nghề nghiệp. Sự đổi mới giáo dục hướng đến phát triển các NL chung và NL chuyên biệt mà học sinh (HS) cần có để sống và phát triển trong xã hội hiện đại. Theo chương trình giáo dục phổ thông, chương trình tổng thể [10], xác định năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NLGQVĐ&ST) là một trong những NL chung quan trọng cần được hình thành và phát triển cho HS ở mọi cấp học thông 2 qua các môn học. NL này là cơ sở để phát triển các NL đặc thù của môn Hóa học và các môn khoa học tự nhiên như: NL nhận thức hóa học, NL vận dụng kiến thức và kỹ năng hóa học. Như vậy NLGQVĐ&ST có vai trò quan trọng với HS trong quá trình học tập giải quyết vấn đề (GQVĐ) thực tế cuộc sống và nhận thức thế giới tự nhiên. Việc phát triển NLGQVĐ&ST là yêu cầu cấp thiết, quan trọng của các môn học ở mọi cấp học hiện nay. Môn Hóa học cung cấp cho HS những tri thức khoa học phổ thông cơ bản về các chất hóa học quan trọng, về những biến đổi của chúng trong tự nhiên và đời sống sản xuất. Nội dung phần hóa học phi kim trong môn học thường gắn với các chất có liên quan đến thực tiễn đời sống hàng ngày (sinh hoạt, canh tác nông nghiệp, vật liệu xây dựng,...) rất gần gũi với HS miền núi đặc biệt là trong sản xuất nông-lâm nghiệp. Những tri thức này rất quan trọng giúp HS có nhận thức về thế giới vật chất, góp phần tích cực trong việc phát triển NL nhận thức, NL hành động, hình thành nhân cách, phẩm chất của người lao động mới nhất là NLGQVĐ&ST. Từ thực tiễn dạy học ở các tỉnh vùng Tây Bắc (VTB), chúng tôi thấy rằng HS THPT chủ yếu là con em các dân tộc thiểu số, điều kiện về kinh tế, xã hội của địa phương còn nhiều khó khăn dẫn tới chất lượng cuộc sống thấp, khả năng nhận thức, tính tự lực, chủ động sáng tạo cũng như khả năng giao tiếp bằng tiếng phổ thông còn nhiều hạn chế; NLGQVĐ&ST của HS còn ở mức thấp. Một trong các nguyên nhân dẫn đến tình trạng này là giáo viên (GV) còn chú trọng nhiều đến việc trang bị kiến thức, truyền thụ một chiều, chưa chú ý đến việc phát triển NL cho HS, ít sử dụng các PPDH tích cực trong hoạt động dạy học các môn học. NLGQVĐ&ST là NL quan trọng, cần thiết cho mọi đối tượng người học, nhưng việc hình thành và phát triển NL này còn chưa được chú ý đúng mức và nghiên cứu một cách có hệ thống trong dạy học các môn học nói chung và môn Hóa học nói riêng ở các trường THPT thuộc các tỉnh VTB. Vì vậy nghiên cứu hình thành và phát triển cho HS những NL chung, đặc biệt là NLGQVĐ&ST cho HS VTB là vô cùng cấp thiết, có ý nghĩa về mặt lý luận và thực tiễn, góp phần đổi mới PPDH hoá học và nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông miền núi. 3 Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh vùng Tây Bắc trong dạy học phần hóa học phi kim THPT” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, vận dụng PPDH tích cực và bài tập hóa học (BTHH) trong dạy học môn Hóa học nhằm phát triển NLGQVĐ&ST cho HS THPT các tỉnh VTB. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy và học môn Hóa học tại các trường THPT. 3.2. Đối tượng nghiên cứu Biện pháp phát triển NLGQVĐ&ST cho HS THPT các tỉnh VTB trong dạy học phần hóa học phi kim THPT. 4. Phạm vi và thời gian nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu một số biện pháp phát triển NLGQVĐ&ST trong dạy học phần hóa học phi kim cho HS THPT các tỉnh VTB (vận dụng PP DHDA, DH GQVĐ và sử dụng bài tập định hướng phát triển NL). Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12/2014 đến tháng 12/2018. 5. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng PPDH GQVĐ và DHDA phối hợp với các bài tập định hướng phát triển NL trong tổ chức dạy học một cách hợp lí, đa dạng, phù hợp với đối tượng HS thì sẽ phát triển được NLGQVĐ&ST cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học môn Hóa học ở trường THPT VTB. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài về các vấn đề: Định hướng đổi mới PPDH theo hướng phát triển NL cho HS. Khái niệm, đặc điểm, cấu trúc, biểu hiện và đánh giá NLGQVĐ&ST; Các PPDH tích cực được sử dụng để phát triển NL HS (dạy học GQVĐ, dạy học dự án (DHDA)…và các kĩ thuật dạy học tích cực được áp dụng)… 6.2. Điều tra thực trạng của việc phát triển NLGQVĐ&ST cho HS và việc sử dụng PPDH tích cực trong dạy học hoá học (DHHH) ở một số trường THPT VTB. 4 6.3. Nghiên cứu và phân tích chương trình hóa học THPT đi sâu vào phần hoá học phi kim 6.4. Nghiên cứu đề xuất một số biện pháp phát triển NLGQVĐ&ST cho HS THPT các tỉnh VTB trong dạy học phần hóa học phi kim và thiết kế kế hoạch bài học thực hiện các biện pháp phát triển NLGQVĐ&ST đưa ra. 6.5. Thiết kế công cụ đánh giá sự phát triển NLGQVĐ&ST của HS và sử dụng trong đánh giá sự phát triển NL này thông qua các biện pháp đề xuất. 6.6. Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính hiệu quả, tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất và kiểm nghiệm tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết Phối hợp các PP phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, mô hình hóa, khái quát hóa… để tổng quan cơ sở lí luận về các vấn đề liên quan đến đề tài. 7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Tìm hiểu, quan sát quá trình dạy học hóa học (DHHH) ở trường THPT - Phỏng vấn, điều tra, trao đổi ý kiến với GV và HS THPT về thực trạng việc phát triển NL cho HS trong DHHH ở trường THPT VTB hiện nay. - PP chuyên gia: Tham khảo, tiếp thu ý kiến đóng góp của chuyên gia giáo dục trong quá trình nghiên cứu đề tài. - Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm kiểm nghiệm tính hiệu quả của các đề xuất. 7.3. Phương pháp xử lí thông tin Dùng PP thống kê toán học và phần mềm ứng dụng trong khoa học sư phạm để xử lí, phân tích các kết quả TNSP. 8. Những điểm mới của luận án - Tổng quan một cách hệ thống và làm sáng tỏ cơ sở lí luận về định hướng phát triển NLGQVĐ&ST, các PPDH tích cực được sử dụng trong DHHH để phát triển NLGQVĐ&ST cho HS VTB. 5 - Khảo sát tình hình kinh tế, xã hội, giáo dục VTB và đánh giá thực trạng NLGQVĐ&ST và việc phát triển NL này cho HS thông qua DHHH ở trường THPT VTB. - Xây dựng 47 bài tập định hướng phát triển NLGQVĐ&ST cho HS dùng trong DH phần hóa học phi kim. - Đề xuất 02 biện pháp vận dụng DHGQVĐ, DHDA phối hợp với BTĐHPTNL trong DH phần hóa học phi kim để phát triển NLGQVĐ&ST cho HS THPT VTB. - Xác định nội dung kiến thức áp dụng DH GQVĐ và DHDA trong phần hóa học phi kim. Xây dựng tình huống, vấn đề học tập và thực tiễn và các dự án (DA) học tập sử dụng trong DH phần hóa học phi kim ở trường THPT VTB. - Xác định tiêu chí, các mức độ đánh giá NLGQVĐ&STcủa HS THPT VTB và xây dựng, sử dụng bộ công cụ đánh giá NL này thông qua DH GQVĐ và DHDA. 9. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục. Luận án có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT vùng Tây Bắc trong dạy học hóa học. (Gồm 39 trang) Chương 2: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh vùng Tây Bắc trong dạy học phần hóa học phi kim THPT. (Gồm 65 trang) Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. (Gồm 34 trang) 6 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Nghiên cứu về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học trên thế giới Nghiên cứu về NL và phát triển NLGQVĐ&ST đã được nhiều nhà Tâm lý học, Triết học, Giáo dục học trên thế giới tìm hiểu và đưa ra định nghĩa khái niệm về NL và NL của HS như các tác giả F. E. Weinert [102], Denyse Tremblay [88], Dewey. J [89], Howard Gardner [93],... Từ đó, các tác giả đã đề cập đến các NL cần phát triển ở HS đảm bảo cho quá trình "học tập suốt đời", đặc biệt là việc phát triển NLGQVĐ&ST cho HS. Từ đó, khái niệm và hệ thống các NL cần phát triển cho HS phổ thông đã được Tổ chức Hợp tác và Phát triển châu Âu (OECD) xác định. Howard Gardner [93] đề cập đến khái niệm NL qua việc phân tích 8 lĩnh vực trí năng của con người, đó là ngôn ngữ, logic toán học, âm nhạc, không gian, vận động cơ thể, giao tiếp, tự nhận thức, hướng tới thiên nhiên. Để giải quyết một vấn đề "có thực" trong cuộc sống, con người phải kết hợp các mặt trí năng liên quan đến nhau, sự kết hợp đó tạo nên NL cá nhân. Theo các tiếp cận khác nhau, khái niệm NL đã có nhiều định nghĩa được đưa ra bởi các tổ chức, cá nhân như: OECD (2002) [98], Bộ Giáo dục Canada (2004) [49], F.E.Weinert [103], Howord Gardner [93], Tremblay [88]. Trong các định nghĩa này, các tác giả đều có nhận định chung NL là khả năng của mỗi cá nhân trong việc tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ để thực hiện thành công một nhiệm vụ nào đó trong một bối cảnh xác định. Với HS phổ thông F.E.Weinert [103] đã xác định: NL của HS THPT là sự kết hợp hợp lí kiến thức, kĩ năng và sự sẵn sàng tham gia để cá nhân hành động có trách nhiệm và biết phê phán tích cực hướng tới giải pháp cho các vấn đề. Từ đó, ông cho rằng NL có cấu trúc gồm NL chuyên môn, NL phương pháp, NL xã hội và NL cá thể. Các quan điểm về NL của các nhà khoa học 7 đều có sự thống nhất về nhận định: NL phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được [88], [93], [103]… Từ các quan điểm này, chương trình giáo dục phổ thông được thiết kế theo hướng tiếp cận NL bao gồm các NL chung (general competence), NL chuyên biệt (subject - specific compentence) và xác định khung NL cần phát triển cho HS phổ thông. Tổ chức OECD đã đưa ra khung NL cần hình thành và phát triển cho HS phổ thông gồm: NL liên môn (khả năng học các nội dung môn học có kiến thức liên môn); NL linh hoạt sáng tạo (khả năng học cách thức làm việc có PP học, làm việc hiệu quả); NL sử dụng máy móc một cách thông minh; NL xã hội (khả năng giáo tiếp, ứng xử); NL cá nhân. Ở một số quốc gia như Mĩ, Hàn Quốc, Singapore, Úc, Canada… xác định NL chủ chốt của HS THPT gồm 3 nhóm NL [dẫn theo 40]: - Hành động một cách tự chủ sáng tạo: (1) có khả năng bảo vệ và khẳng định quyền, lợi ích, trách nhiệm, nhu cầu cá nhân và giới hạn cho phép; (2) có khả năng xây dựng và thực hiện kế hoạch cá nhân và các DA; (3) có khả năng hành động hiệu quả trong điều kiện, hoàn cảnh thay đổi. - Sử dụng công cụ một cách thông minh: (1) có khả năng sử dụng ngôn ngữ, biểu tượng và các văn bản một cách tích cực; (2) có khả năng kiểm soát kiến thức và thông tin; (3) có khả năng sử dụng công nghệ mới một cách phù hợp. - Tương tác hòa đồng với nhiều nhóm xã hội: (1) có khả năng thiết lập quan hệ với người khác; (2) có khả năng hợp tác; (3) có khả năng điều chỉnh và hòa giải các mâu thuẫn. Như vậy, các nhà nghiên cứu ở các nước đã đề cập đến khái niệm với các khía cạnh khác nhau của NL và NLGQVĐ&ST của người học ở các cấp học, trên cơ sở đó để xây dựng khung NL cần phát triển cho HS phổ thông. Mục tiêu giáo dục của các nước có thể khác nhau nhưng đều hướng đến việc phát triển NL cơ bản, cốt lõi cho HS để sau quá trình đào tạo HS có được thái độ, hành vi làm chủ bản thân và phát triển được trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. 8 1.1.2. Nghiên cứu về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trong dạy học ở Việt Nam Ở Việt Nam, khái niệm NL và các quan điểm về NL đã sớm được các nhà nghiên cứu đề cập và đưa ra dưới các góc độ khác nhau. Khái niệm NL đã được nêu ra trong từ điển tiếng việt [50] và từ điển Giáo dục học [26], theo các tài liệu này thì: “NL là khả năng, điều kiện chủ quan, tự nhiên sẵn có để thực hiện một công việc nào đó, đồng thời NL là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao”. Khái niệm này cũng được thể hiện trong nghiên cứu của tác giả Phạm Minh Hạc [25]: “NL được thể hiện bằng khả năng thực hiện thành công một loại hoạt động, một nhiệm vụ được đặt ra. Theo các nghiên cứu của các tác giả Phạm Minh Hạc [25], Nguyễn Văn Lê [38], Phan Thị Luyến [40], Hà Thế Ngữ, Đặng Vũ Hoạt [46], Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn [75] thì NL luôn gắn với hoạt động trong một lĩnh vực nào đó. NL bao gồm tri thức, kĩ năng, thái độ kết hợp chặt chẽ và hỗ trợ cho nhau; NL ở mỗi người sẽ khác nhau. NL của HS được hình thành và phát triển trong quá trình giáo dục và bằng quá trình giáo dục. Trong quá trình giáo dục, những NL cơ bản, cốt lõi nhất sẽ được hình thành và làm nền tảng cho sự phát triển các NL khác trong tương lai. Các nhận định rút ra từ các nghiên cứu của các tác giả trên tuy có sự khác nhau ở một số khía cạnh nhất định nhưng đều có chung một quan điểm như: NL và NLGQVĐ&ST đều bao gồm những kiến thức, kĩ năng, thái độ hay đặc tính cá nhân cần thiết để thực hiện thành công một hoạt động cụ thể . Những yếu tố này của NL nói chung và NLGQVĐ&ST phải quan sát hay đo lường, đánh giá được để có thể phân biệt được người có NL và người không có NL. Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam đã thể hiện quan điểm về NL, mô tả các NL chung, NL cốt lõi, NL chuyên môn của học sinh các cấp học trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [10]. Nghiên cứu về NL và NLGQVĐ&ST của HS THPT, tác giả Nguyễn Công Khanh [36] xác định NL là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ… phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí để thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho