Tài liệu Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học hóa học lớp 11 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Phương Thảo PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Phương Thảo PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hoá học Mã số : 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM THỊ NGỌC HOA Thành phố Hồ Chí Minh – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 3 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Phương Thảo LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Phòng Sau đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để khóa học được hoàn thành tốt đẹp. Cùng với các học viên lớp Cao học Lí luận và phương pháp dạy học Hóa học, chân thành cảm ơn quý thầy cô giảng viên đã tận tình giảng dạy, mở rộng và làm sâu sắc kiến thức chuyên môn, đã chuyển những hiểu biết hiện đại của nhân loại về Giáo dục học Hóa học đến cho chúng tôi. Đặc biệt, xin gửi lời tri ân đến TS. Phạm Thị Ngọc Hoa. Cô đã dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, góp ý, sửa chữa, bổ sung những ý kiến và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, các thầy cô và các em học sinh các trường trung học phổ thông Trần Văn Giàu và Trung học phổ thông Lý Thường Kiệt Thành phố Hồ Chí Minh đã có nhiều giúp đỡ trong quá trình thực nghiệm sư phạm đề tài. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè thân thuộc đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp tôi thực hiện tốt luận văn này. Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 Tác giả MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI............................. 4 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ............................................................................... 4 1.1.1. Trên thế giới.............................................................................................. 4 1.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................... 6 1.2. Đổi mới phương pháp dạy học ........................................................................ 8 1.2.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học ............................................ 8 1.2.2. Đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lực của học sinh ........................................................................................... 11 1.2.3. Phương pháp nghiên cứu trong dạy học hoá học và sự phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh ...................................................... 12 1.3. Năng lực ......................................................................................................... 15 1.3.1. Khái niệm năng lực ................................................................................. 15 1.3.2. Các năng lực chung................................................................................. 15 1.3.3. Các năng lực chuyên biệt với môn hóa học ............................................ 15 1.3.4. Năng lực nghiên cứu khoa học ............................................................... 16 1.4. Thực trạng phát triển năng lực NCKH của HS THPT................................... 18 1.4.1. Mục đích điều tra .................................................................................... 18 1.4.2. Đối tượng điều tra ................................................................................... 19 1.4.3. Kết quả điều tra ....................................................................................... 19 Tiểu kết chương 1 ............................................................................................... 28 Chương 2. CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 11 THPT ............................................................... 29 2.1. Sơ lược về chương trình hóa học Hữu cơ lớp 11 THPT và những điều cần lưu ý nhằm phát triển NL NCKH cho HS ............................................. 29 2.2. Biện pháp 1: Tăng cường dạy học theo phương pháp nghiên cứu ................ 32 2.2.1. Nguyên tắc đề xuất biện pháp tăng cường dạy học theo phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 32 2.2.2. Thiết kế một số giáo án dạy học theo phương pháp nghiên cứu........... 35 2.3. Biện pháp 2: Hướng dẫn giải bài tập theo phương pháp Thử - sai ................ 54 2.3.1. Cơ sở khoa học của việc giải bài tập theo phương pháp Thử - sai ......... 54 2.3.2. Một số bài tập giải theo phương pháp “Thử - Sai” ................................. 55 2.4. Biện pháp 3: Giao cho học sinh các nhiệm vụ học tập, bài tập nghiên cứu nhỏ ........................................................................................................ 59 2.4.1. Cơ sở khoa học của việc giao các nhiệm vụ học tập, bài tập nghiên cứu nhỏ .................................................................................................. 59 2.4.2. Nội dung của việc giao các bài tập nghiên cứu nhỏ.............................. 60 2.4.3. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực nghiên cứu khoa học ................. 74 2.5. Thiết kế thang đo và các công cụ đánh giá năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh........................................................................................... 74 2.5.1. Nguyên tắc và quy trình thiết kế thang đo năng lực nghiên cứu khoa học ............................................................................................... 74 2.5.2. Bài kiểm tra 15 phút trước thực nghiệm .............................................. 75 2.5.3. Bài kiểm tra 15 phút sau thực nghiệm ................................................. 77 Tiểu kết chương 2 ................................................................................................... 79 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 80 3.1. Mục đích thực nghiệm ................................................................................... 80 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .................................................................................. 80 3.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm .................................................................... 80 3.3.1. Xác định lớp thực nghiệm – đối chứng ................................................. 80 3.3.2. Danh sách các lớp thực nghiệm – đối chứng và giáo viên dạy các bài thực nghiệm ..................................................................................... 93 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.................................................................... 94 3.4.1. Chuẩn bị nội dung thực nghiệm.............................................................. 94 3.4.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm và thu thập kết quả ............................. 94 3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................................... 104 3.5.1. Phân tích kết quả điểm thi HKII của các cặp TN – ĐC sau thực nghiệm ................................................................................................. 105 3.5.2. Phân tích kết quả về điểm số và so sánh NL NCKH của HS trong bài kiểm tra 15 phút sau TN ................................................................ 112 3.5.3. Phân tích năng lực nghiên cứu khoa học qua các bài tập nghiên cứu nhỏ ................................................................................................ 116 3.6. Ý kiến của giáo viên và học sinh sau thực ngiệm sư phạm ......................... 117 Tiểu kết chương 3 ................................................................................................. 121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 124 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC : đối chứng ĐHSP : đại học sư phạm GV : giáo viên HS : học sinh KHKT : khoa học kỹ thuật NCKH : nghiên cứu khoa học NL NCKH : năng lực nghiên cứu khoa học Nxb : nhà xuất bản PPDH : phương pháp dạy học PPNC : phương pháp nghiên cứu SGK : sách giáo khoa STT : số thứ tự TB : trung bình THPT : trung học phổ thông TN : thực nghiệm TNSP : thực nghiệm sư phạm TS : tiến sĩ Tp.HCM : thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Liệt kê một số phương pháp dạy học .................................................... 10 Bảng 1.2. Liệt kê một số kỹ thuật dạy học ............................................................ 10 Bảng 1.3. Cấu trúc năng lực .................................................................................. 14 Bảng 1.4. Các biểu hiện của NL NCKH của học sinh .......................................... 17 Bảng 1.5. Thang đo năng lực nghiên cứu khoa học hóa học ................................ 17 Bảng 1.6. Danh sách các trường có giáo viên thực hiện điều tra .......................... 19 Bảng 1.7. Danh sách HS các trường có HS thực hiện điều tra .............................. 19 Bảng 1.8. Phiếu điều tra GV và kết quả điều tra ................................................... 19 Bảng 1.9. Phiếu điều tra HS và kết quả điều tra .................................................... 25 Bảng 2.1. Nội dung, cấu trúc chương trình hóa học hữu cơ lớp 11 THPT ........... 29 Bảng 3.1. Tần số luỹ tích của bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN1 và ĐC1 ................ 87 Bảng 3.2. % học lực của bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN1 và ĐC1 ........................ 87 Bảng 3.3. Tần số luỹ tích của bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN2 và ĐC2 ................ 87 Bảng 3.4. % học lực của bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN2 và ĐC2 ........................ 88 Bảng 3.5. Tần số luỹ tích của bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN3 và ĐC3 ................ 88 Bảng 3.6. % học lực của bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN3 và ĐC3 ........................ 88 Bảng 3.7. Kết quả của bài kiểm tra 15 phút trước TN của từng cặp TN và ĐC .................................................................................................... 91 Bảng 3.8. Tần số luỹ tích của bài kiểm tra 15 phút trước TN của cặp TN3 – ĐC3 ............................................................................................ 91 Bảng 3.9. % học lực của bài kiểm tra 15 phút trước TN của cặp TN3 – ĐC3 ...... 91 Bảng 3.10. Tần số luỹ tích bài kiểm tra 15 phút trước TN của các lớp TN và ĐC .................................................................................................... 92 Bảng 3.11. % học lực bài kiểm tra 15 phút trước TN của tổng các lớp TN và ĐC .................................................................................................... 92 Bảng 3.12. Danh sách các lớp TN-ĐC và GV dạy các bài thực nghiệm ................ 93 Bảng 3.14. % học lực kết quả điểm thi HKII cặp TN3 – ĐC3.............................. 110 Bảng 3.15. Phân phối tần suất, tần số lũy tích điểm kiểm tra HKII của tổng các lớp TN– ĐC .................................................................................. 110 Bảng 3.16. % học lực kết quả điểm thi HKII tổng các lớp TN – ĐC ................... 111 Bảng 3.17. Phân phối tần số lũy tích bài kiểm tra 15 phút của tổng các lớp TN– ĐC ............................................................................................... 112 Bảng 3.18. So sánh về học lực của HS dựa vào kết quả bài kiểm tra 15 phút sau thực nghiệm .................................................................................. 112 Bảng 3.19. Phân phối tần số của kết quả câu 7 và câu 8 bài kiểm tra 15 phút sau TN của tổng các lớp TN – ĐC ...................................................... 115 Bảng 3.20. So sánh sự phát triển về NL NCKH của HS ....................................... 116 Bảng 3.21 . Kết quả nghiên cứu đánh giá NL NCKH của HS sau TN thông qua bài tập nghiên cứu nhỏ ................................................................. 116 Bảng 3.22. Phiếu điều tra ý kiến HS sau TNSP .................................................... 117 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ ba bình diện của Bernd Meier ....................................................... 9 Hình 1.2. Sơ đồ mô tả trình tự logic của nghiên cứu khoa học ............................ 13 Hình 1.4. Biểu đồ mô tả mức độ thường xuyên sử dụng các PPDH .................... 22 Hình 1.5. Biểu đồ mô tả mức độ khó khăn của một số dạng bài tập mà giáo viên thường gặp trong quá trình hướng dẫn học sinh làm bài .............. 24 Hình 1.6. Biểu đồ mô tả mức độ khó khăn của một số dạng bài tập mà học sinh thường gặp ..................................................................................... 27 Hình 2.1. Trang web trao đổi: Group facebook: Chemistry 11A15 ..................... 64 Hình 2.2. Tờ rơi quảng cáo sản phẩm ................................................................... 65 Hình 2.3. Sản phẩm khẩu trang than hoạt tính có dây kéo ................................... 65 Hình 2.4. HS trình bày vị trí, cấu hình, tính chất vật lý của Cacbon .................... 65 Hình 2.5. Tờ rơi quảng cáo sản phẩm ................................................................... 65 Hình 2.6. Sản phẩm đầu lọc nước tại vòi .............................................................. 65 Hình 2.7. Logo công ty tiên phong ....................................................................... 66 Hình 2.8. Quy trình làm kem đánh răng ............................................................... 66 Hình 2.9. Thảo luận nhóm để tiến hành làm sản phẩm......................................... 66 Hình 2.10. Sản phẩm bình lọc nước mini ............................................................... 66 Hình 2.11. Quy trình làm rượu thơm ...................................................................... 74 Hình 2.12. Sản phẩm rượu thơm ............................................................................. 74 Hình 3.1. Kết quả bài kiểm tra 1 tiết cặp TN1 – ĐC 1 ......................................... 87 Hình 3.2. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra 1 tiết cặp TN2 – ĐC2 .............................. 88 Hình 3.3. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra 1 tiết cặp TN3 – ĐC3 .............................. 89 Hình 3.4. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra 1 tiết của cặp TN3 – ĐC3 ....................... 92 Hình 3.5. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra 15 phút trước TN của các lớp TN-ĐC .... 93 Hình 3.6. HS đang làm thí nghiệm ancol tác dụng với Na ................................... 95 Hình 3.7. Dây Cu từ đen chuyển thành màu đỏ và dung dịch chuyển sang màu hồng khi nhỏ axit fucsinsunfuro vào ............................................ 95 Hình 3.8. GV theo sát HS làm thí nghiệm bài phenol .......................................... 95 Hình 3.9. HS làm thí nghiệm cho phenol tác dụng với dung dịch Br2 ................. 95 Hình 3.10. Phiếu học tập số 1 bài Phenol .............................................................. 96 Hình 3.11. Phiếu học tập số 2 bài Phenol .............................................................. 96 Hình 3.12. Phiếu học tập số 3 bài Phenol ............................................................... 96 Hình 3.13. GV hướng dẫn, theo sát HS tiến hành thí nghiệm ............................... 97 Hình 3.14. HS vui mừng khi tiến hành thí nghiệm tráng gương thành công .......... 97 Hình 3.15. Phiếu học tập số 1 bài Andehit.............................................................. 97 Hình 3.16. Phiếu học tập số 2 bài Andehit.............................................................. 97 Hình 3.17. Phiếu học tập số 3 bài andehit ............................................................... 97 Hình 3.18. Hai HS cùng giải bài tập theo hai phương án khác nhau ...................... 98 Hình 3.19. GV tổ chức cho HS tranh luận tìm đáp án đúng ................................... 98 Hình 3.20. Hai HS cùng giải bài tập theo hai phương án khác nhau ...................... 98 Hình 3.21. GV hướng dẫn HS tìm phương án giải quyết ....................................... 98 Hình 3.22. Hai HS trường Lý Thường Kiệt giải bài tập hỗn hợp ........................... 98 Hình 3.23. Hai HS trường Lý Thường Kiệt giải bài tập nhận biết ......................... 98 Hình 3.24. HS báo cáo kết quả làm rượu sơri ......................................................... 99 Hình 3.25. HS hướng dẫn quy trình làm rượu nho ................................................. 99 Hình 3.26. HS nhóm 1 báo cáo kết quả sản phẩm làm Khẩu trang than hoạt tính ................................................................................................. 99 Hình 3.27. HS nhóm 2 báo cáo kết quả sản phẩm làm Đầu lọc nước tại vòi ....... 100 Hình 3.28. HS nhóm 2 làm thí nghiệm về khả năng hấp phụ màu của than hoạt tính ............................................................................................... 100 Hình 3.29. HS nhóm 3 làm thí nghiệm Cacbon tác dụng với HNO3 đặc ............ 101 Hình 3.30. HS nhóm 4 trình bày sơ đồ tư duy tính chất Của cacbon ................... 101 Hình 3.31. GV nhận xét, góp ý và rút kinh nghiệm cho từng nhóm..................... 102 Hình 3.32. Phiếu đánh giá của GV dự án “Sản xuất rượu trái cây lên men” ........ 102 Hình 3.33. Phiếu đánh giá của GV dự án “Than là bạn” ..................................... 102 Hình 3.34. Một số phiếu tự đánh giá ..................................................................... 103 Hình 3.35. Một số phiếu đánh giá chéo giữa các nhóm ........................................ 103 Hình 3.36. Đề thi Hoá học HKII trường THPT Trần Văn Giàu năm 2017 - 2018 ......................................................................................... 106 Hình 3.37. Đường lũy tích bài kiểm tra HKII cặp TN3 – ĐC 3 ........................... 109 Hình 3.38. Biểu đồ Kết quả bài kiểm tra HKII cặp TN3 – ĐC 3 ......................... 110 Hình 3.39. Đường lũy tích bài kiểm tra HKII của các cặp TN – ĐC ................... 111 Hình 3.40. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra HKII của các cặp TN – ĐC .................. 111 Hình 3.41. Biểu đồ so sánh học lực của các lớp TN trước và sau TN .................. 113 Hình 3.42. Biểu đồ so sánh học lực của các lớp ĐC trước và sau TN .................. 113 Hình 3.43. Đường lũy tích kết quả câu 7 và 8 bài kiểm tra 15 phút sau TN của các lớp TN – ĐC ........................................................................... 115 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW năm 2013) về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã chỉ ra: “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”. Vì vậy, phát triển NL NCKH cho HS là một trong những yêu cầu cần thiết nhằm trang bị cho các em phương pháp học tập, PPNC, chủ động, sáng tạo, góp phần hình thành và hoàn thiện nhân cách của người lao động mới. Trong những năm gần đây, hoạt động NCKH trong HS tại các trường phổ thông trên cả nước được chú trọng nhiều hơn. Số lượng đề tài tham gia các giải thưởng NCKH cấp thành phố do Bộ giáo dục tổ chức và các đề tài đạt giải vào vòng cấp quốc gia, được vinh dự dự thi cấp Quốc tế ngày càng nhiều. Các cuộc thi như: Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng; KHKT dành cho HS trung học... đã thực sự trở thành một sân chơi bổ ích, thiết thực cho các bạn HS phổ thông; giúp khơi dậy tiềm năng, phát huy tư duy sáng tạo, trau dồi kiến thức gắn với thực tiễn. Bên cạnh đó, NCKH là cách HS bổ sung những kiến thức về đời sống xã hội, làm giàu vốn sống bản thân. Trong quá trình đi khảo sát, HS sẽ sử dụng những kỹ năng như phỏng vấn, điều tra, phân tích xử lý số liệu… các em sẽ đóng vai như một nhà khoa học. Trong quá trình đó, HS được hình thành và bồi dưỡng những phẩm chất cần thiết của một nhà khoa học, đó là khả năng phân tích, tổng hợp, liên tưởng, rèn luyện tính trung thực, kiên trì, nhẫn nại, khắc phục khó khăn, tìm tòi sáng tạo, đồng thời rèn luyện khả năng tư duy độc lập và làm việc nhóm. NCKH cũng là cách giúp HS rèn luyện PPNC và lĩnh hội các kiến thức phổ thông đang học. Là một GV bộ môn Hóa học, tôi rất trăn trở với việc nâng cao năng lực giảng dạy của mình và năng lực tư duy nhận thức của HS, rèn luyện cách làm việc tự lực, làm việc nhóm và phát huy tính tích cực, chủ động, hứng thú trong học tập và sinh hoạt. Từ đó, nhằm phát hiện các tài năng, là cơ sở xây dựng và phát triển đội ngũ nhân lực chất lượng cao cho xã hội. 2 Chính vì thế, tôi quyết định chọn đề tài “PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”. 2. Mục đích nghiên cứu Sử dụng PPNC, hướng dẫn HS giải bài tập theo phương pháp thử sai kết hợp với việc giao cho HS thực hiện các bài tập nghiên cứu nhỏ nhằm phát triển NL NCKH cho HS thông qua dạy học Hóa học. 3. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài: tổng quan vấn đề nghiên cứu, NL NCKH, các phương pháp NCKH, dạy học theo PPNC. - Đề xuất các biện pháp để phát triển NL NCKH cho HS. - Thiết kế và thực hiện một số giáo án dạy học theo PPNC và các bài tập nghiên cứu nhỏ trong học tập chương trình Hóa học 11 THPT, hướng dẫn HS giải bài tập bằng phương pháp thử sai. - Thiết kế thang đo để đánh giá NL NCKH cho HS. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT. - Đối tượng nghiên cứu: Bản chất của NCKH và việc phát triển NL NCKH cho HS. 5. Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu: Dạy học trong chương trình Hóa học Hữu cơ lớp 11 THPT: Chương 3: Cacbon – Silic ; Chương 8: Dẫn xuất Halogen – Ancol – Phenol; Chương 9: Andehit – axit cacboxilic. Sự lựa chọn này phù hợp với điều kiện thực nghiệm của người nghiên cứu. Cụ thể dự kiến thời gian thực nghiệm như sau: tháng 10 – 11 năm 2017 sẽ tiến hành thực nghiệm chương 3. Tháng 3 – 4 năm 2018 sẽ thực nghiệm chương 8 và chương 9. Địa bàn nghiên cứu: một số trường THPT tại Tp. HCM. Thời gian nghiên cứu: năm học 2017–2018. 3 6. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học tăng cường PPNC; hướng dẫn HS giải bài tập bằng phương pháp thử sai, kết hợp giao cho HS thực hiện những bài tập nghiên cứu phù hợp với chương trình hoá 11 thì sẽ phát triển NL NCKH của HS THPT. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận - Đọc và nghiên cứu tài liệu. - Phương pháp phân tích và tổng hợp. - Phương pháp phân loại, hệ thống hóa. 7.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp quan sát. - Phương pháp điều tra thu thập thông tin. - Phương pháp thực nghiệm. - Phương pháp mô hình hóa. - Phương pháp tổng kết kinh nghiệm thực tiễn. 7.3. Các phương pháp toán học - Lập bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích. - Tính các tham số thống kê đặc trưng. - Kiểm định giả thuyết thống kê bằng phép thử Student. 8. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu Kết quả nghiên cứu có những đóng góp sau: - Hệ thống hoá cơ sở lý luận về NL NCKH cho HS THPT. - Thực hiện và xác định tính hiệu quả của một số biện pháp tăng cường PPNC trong dạy học, hướng dẫn giải bài tập theo phương pháp thử sai và cho HS trải nghiệm các bài tập nghiên cứu. - Đã in bài báo “ Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học Hoá học lớp 11 trung học phổ thông” trong tạp chí Hóa học và ứng dụng, số 62/2018/GCN, do TS. Nguyễn Phú Tuấn phản biện. Bài báo này sẽ được đăng số chuyên đề Kết quả nghiên cứu khoa học năm 2019. 4 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HOÁ HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Trên thế giới Dạy - học theo hướng nghiên cứu đã được thực hiện ở nhiều nước, đặc biệt vào những năm 70 của thế kỷ XX tại các nước Pháp, Hoa Kỳ, Liên Xô (cũ). Đã có rất nhiều tác phẩm của các nhà lý luận dạy học, tâm lý học nhằm đưa ra quan điểm và chỉ dẫn các biện pháp thực hiện PPNC trong dạy học. Theo thuyết phát minh nhận thức của J.Piaget, nhà tâm lý học và triết học người Thụy Sĩ J. Piaget (1896- 980) đã viết “Phần lớn các tình huống học tập có sự tác động qua lại của hai quá trình: chúng ta giải thích những gì chúng ta trải nghiệm, từ đó chúng ta biết được kinh nghiệm mới có phù hợp với kinh nghiệm cũ hay không, chúng ta phân biệt và nghiên cứu những khác biệt đó” (Wadsworth, B. J, 1996) I. Kant (1724 -1804) là một trong những triết gia quan trọng nhất của nước Đức, cũng đã nói “cách tốt nhất để hiểu là làm” (trong hệ thống đạo đức học của Kant) Ở Mỹ, cuốn sách “Research Methods in Education: An Introduction (9th Edition)” - Phương pháp nghiên cứu trong giáo dục: Giới thiệu (ấn bản lần thứ 9) của tác giả William Wiersma (1931-2014) – một giáo sư nghiên cứu và thống kê người Hà Lan, mô tả cách thiết kế nghiên cứu định lượng và định tính, đo lường, lấy mẫu, và thống kê, được trình bày như là công cụ nghiên cứu cần thiết. Các tác giả cũng đề cập đến tính hữu ích của dạy học theo phương pháp nghiên cứu, giúp sinh viên nâng cao năng lực nghiên cứu khoa học. Các tác giả phác thảo bản chất của nghiên cứu giáo 5 dục và xác định rõ các bước trong quá trình nghiên cứu, mô tả cách viết đề cương nghiên cứu và báo cáo nghiên cứu sau khi hoàn thành. Rowland (1869 – 1940) – một nhà giáo dục người Mỹ cho rằng GV nên đặt bối cảnh và cung cấp kiến thức chuyên môn, nhưng yêu cầu phải là một câu hỏi đến từ HS. Ông phát biểu: “Hãy nghĩ đến việc dạy học của bạn như một hoạt động nghiên cứu. Thay vì nói, mục đích của tôi là dạy điều này thì hãy nói, mục tiêu của tôi là tìm ra một cái gì đó”. “The Art and Science of Teaching” - Nghệ thuật và Khoa học giảng dạy của tác giả Robert J. Marzano sinh ngày 8 tháng 10 năm 1946, là một diễn giả, huấn luyện viên và nhà nghiên cứu giáo dục tại Hoa Kỳ. Sách trình bày một mô hình đảm bảo cho chất lượng giảng dạy, tìm hiểu điểm mạnh và điểm yếu của từng cá nhân HS. Hướng dẫn trong sách giúp GV kiểm tra và phát triển kiến thức và kỹ năng của HS, giúp HS có thể đạt được sự kết hợp năng động của nghệ thuật và khoa học. Handbook of Research on Science Teaching and Learning - Sổ tay nghiên cứu về giảng dạy và học tập khoa học: Dự án của Hiệp hội giáo viên khoa học quốc gia, của tác giả Dorothy L. Gabel (1933 – 2008), một giáo sư giáo dục người Hoa kỳ. Cẩm nang điều tra toàn diện về nghiên cứu giáo dục khoa học, đã được các chuyên gia trong lĩnh vực biên soạn nhằm cung cấp sự đánh giá về tầm quan trọng của nghiên cứu, đánh giá những phát triển mới và kiểm tra xung đột, tranh cãi các vấn đề hiện tại. Sổ tay nghiên cứu về giảng dạy và học tập khoa học là một tài liệu tham khảo cần thiết cho tất cả GV giáo dục khoa học cũng như các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này. “Action Research: A Guide for the Teacher Researcher”, ấn phẩm lần thứ 6 của tác giả Geoffrey E. Mills hướng dẫn cụ thể từng bước thiết thực cho GV về cách tổ chức các hoạt động nghiên cứu trong dạy học thông qua nhiều hình minh họa cụ thể. 6 1.1.2. Ở Việt Nam Trong nội san khoa học và đào tạo, số 2, 5/2004, Trường Đại học Dân lập Văn Lang, “phương pháp dạy - học theo hướng nghiên cứu” của GS. TS. Phan Huy Xu. Theo tác giả, PPDH nghiên cứu là một trong những phương pháp cơ bản của quan điểm dạy - học lấy HS làm trung tâm; là PPDH hướng HS vào việc giải quyết vấn đề và khám phá. Bản chất của phương pháp này là tổ chức hoạt động, tìm tòi, sáng tạo, nhằm làm cho HS giải quyết những vấn đề cần thiết về lý luận và thực tiễn. Vai trò của GV là xây dựng những bài tập nhằm yêu cầu HS ứng dụng sáng tạo những kiến thức cơ bản (quan điểm, khái niệm, phương pháp) vào việc giải quyết vấn đề nhưng phải chú ý tính vừa sức kết hợp với tính phức tạp dần của vấn đề. Trong qúa trình HS tự lực làm việc, GV cần đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn, kiểm tra kết quả và cùng HS đánh giá công việc. PPDH theo hướng nghiên cứu có thể tổ chức theo hình thức làm bài tập trong lớp với thời lượng thích hợp, hoặc tổ chức làm bài tập ở nhà. Tác giả nhấn mạnh một số điều kiện để sử dụng có hiệu qủa PPDH theo hướng nghiên cứu: - GV cần phải chuẩn bị chu đáo bài dạy và luôn luôn đóng vai trò là người tổ chức, hướng dẫn, không được làm thay HS. - HS cần phải biết cách làm việc độc lập và rèn luyện năng lực tư duy với việc sử dụng các bảng thống kê, biểu đồ, bản đồ ... - GV cần cung cấp các dữ kiện, thông tin, bài toán nhận thức để HS làm việc, giảm bớt câu trả lời tái hiện, cần đưa ra các câu hỏi tìm tòi sáng tạo và bài tập tự nghiên cứu. - Cần có sự mềm dẻo, linh hoạt về hình thức tổ chức lớp học để HS có thời gian tra cứu, tìm tòi tài liệu, giáo trình, sách tham khảo. Trong bài viết “Dạy học theo phương pháp nghiên cứu khoa học phương pháp thích hợp với đào tạo ở đại học” của tác giả Lê Quang Sơn, Trường ĐHSP Đà nẵng. Tác giả nêu quan điểm: “Dạy học theo phương pháp NCKH là sự lựa chọn cho nền giáo dục đại học hiện đại” (Lê Quang Sơn, 2005). Cùng ý kiến với PGS.TS Phan Huy Xu, tác giả cũng đề cập đến các bước cơ bản trong PPNC. Mỗi 7 bước là hoạt động phối hợp của người dạy và người học theo nguyên tắc người dạy hướng dẫn, cố vấn, trợ giúp - người học chủ động tiến hành việc tìm kiếm, giải quyết vấn đề bằng các kỹ thuật dạy học khác nhau: tự nghiên cứu, quan sát, làm thực nghiệm, thảo luận, thuyết trình, làm báo cáo…. Có rất nhiều sách viết về đề tài NCKH, chẳng hạn như sách trình bày phương pháp thực hiện đề tài NCKH của Trịnh Văn Biều được viết vào năm 2005 “Phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học”. Song song đó, những kiến thức về phương pháp luận, cấu trúc một công trình NCKH, vấn đề khoa học được trình bày theo một mối liên hệ logic với ý tưởng khoa học và những hướng dẫn cụ thể cho những người mới bước vào nghiên cứu, đặc biệt lưu ý tới các đối tượng là SV và nghiên cứu sinh được thể hiện trong sách Vũ Cao Đàm (1999) “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học”. Một số công trình nghiên cứu cũng đã nghiên cứu về năng lực của HS trong dạy học nhằm phát triển một số năng lực cần thiết cho HS. Chẳng hạn, vào năm 2011 tác giả Trần Thị Thu Huệ đã bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ giáo dục học, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam với đề tài “Phát triển một số năng lực của học sinh trung học phổ thông thông qua phương pháp và sử dụng thiết bị trong dạy học Hóa học vô cơ”. Trong luận án này, tác giả đã đề ra các biện pháp để phát triển một số năng lực cho HS phổ thông như sau: (1) Sử dụng PPDH theo góc và sử dụng thiết bị dạy học hiện đại. (2) Sử dụng PPDH theo hợp đồng và sử dụng thiết bị dạy học. (3) Sử dụng PPDH theo dự án và sử dụng thiết bị dạy học. Bên cạnh một số luận án Tiến sĩ nghiên cứu đề tài phát triển năng lực cho HS, gần đây vào năm 2016, tác giả Lê Thị Thơ đã nghiên cứu đề tài về bồi dưỡng NL NCKH cho GV và bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ giáo dục học “Bồi dưỡng năng lực nghiên cứu khoa học – công nghệ cho giảng viên Cao đẳng nghề vùng đồng bằng sông Cửu Long”. Nội dung chính của đề tài là xây dựng quy trình bồi dưỡng nhằm nâng cao năng lực và chất lượng hoạt động NCKH – công nghệ của GV cao đẳng nghề vùng đồng bằng sông Cửu Long, góp phần nâng hiệu quả đào tạo của các trường cao đẳng nghề trong giai đoạn hiện nay ở vùng đồng bằng sông Cửu Long.