Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học học phần hóa học đại cương

Chia sẻ: Tomjerry001 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:257

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là vận dụng biện pháp dạy học dự án (DHDA) và mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN) vào dạy học (DH) học phần HHĐC nhằm phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật, qua đó góp phần nâng cao chất lượng DH ở các trường ĐH.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học học phần hóa học đại cương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC TUẤN PH¸T TRIÓN N¡NG LùC GI¶I QUYÕT VÊN §Ò Vµ S¸NG T¹O CHO SINH VI£N §¹I HäC KHèI NGµNH Kü THUËT TH¤NG QUA D¹Y HäC HäC PHÇN HãA HäC §¹I C¦¥NG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC TUẤN PH¸T TRIÓN N¡NG LùC GI¶I QUYÕT VÊN §Ò Vµ S¸NG T¹O CHO SINH VI£N §¹I HäC KHèI NGµNH Kü THUËT TH¤NG QUA D¹Y HäC HäC PHÇN HãA HäC §¹I C¦¥NG Chuyên ngành : LL&PPDH bộ môn Hóa học Mã số : 91.40.111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TSKH. NGUYỄN CƯƠNG 2. TS. BÙI THỊ HẠNH HÀ NỘI - 2021
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực. Những kết luận của luận án chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Tuấn
LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của GS.TSKH. Nguyễn Cương, TS. Bùi Thị Hạnh, xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô kính mến đã hết lòng giúp đỡ, chỉ bảo, động viên tôi hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô Bộ môn LL&PPDH Bộ Môn Hóa học, Khoa Hóa học, Phòng sau đại học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và hoàn thành luận án. Xin cảm ơn các Thầy, các Cô, các nhà khoa học Bộ Môn Hóa học của trường Công Nghiệp Hà Nội, trường Đại học An Giang, trường Đại học Tây Bắc, đã giúp đỡ tôi hoàn thành thực nghiệm để hoàn thiện luận án. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành công việc của mình! Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Tuấn
MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................2 3. Khách thể, đối tượng nghiên cứu ............................................................................2 4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................3 5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................3 6. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................3 7. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................3 8. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................4 9. Cấu trúc của luận án ................................................................................................4 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT THÔNG QUA DẠY HỌC HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG .............................................................................5 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề .................................................................................5 1.1.1. Về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ................................... 5 1.1.2. Về dạy học dự án và mô hình lớp học đảo ngược ...................................... 11 1.2. Dạy học phát triển năng lực ............................................................................15 1.2.1. Cơ sở tâm lý của dạy học theo định hướng phát triển năng lực ................. 15 1.2.2. Khái niệm năng lực ..................................................................................... 18 1.2.3. Đánh giá năng lực ....................................................................................... 20 1.3. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ..........................................................22 1.3.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ..................................... 22 1.3.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo .................................. 23 1.4. Một số phương pháp, mô hình và kỹ thuật dạy học tích cực phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ..................................................................23 1.4.1. Dạy học dự án ............................................................................................. 23
1.4.2. Dạy học theo mô hình lớp học đảo ngược .................................................. 26 1.4.3. Một số kỹ thuật dạy học tích cực ................................................................ 31 1.5. Thực trạng vận dụng dạy học dự án, mô hình lớp học đảo ngược và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học học phần hóa học đại cương .......................33 1.5.1. Mục đích, đối tượng, thời gian, nội dung điều tra thực trạng ..................... 33 1.5.2. Thực trạng phương pháp dạy học ở một số trường đại học ........................ 33 1.5.3. Thực trạng cơ sở vật chất phục vụ cho việc dạy học theo DHDA và mô hình LHĐN .................................................................................................... 38 1.5.4. Đánh giá chung về khảo sát thực trạng dạy học ở trường đại học.............. 39 Tiểu kết chương 1 ....................................................................................................40 Chương 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT THÔNG QUA DẠY HỌC HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG ...................................41 2.1. Chương trình học phần hóa học đại cương ...................................................41 2.1.1. Mục tiêu dạy học học phần hóa học đại cương .......................................... 41 2.1.2. Nội dung kiến thức học phần hóa học đại cương ....................................... 42 2.2. Nguyên tắc lựa chọn nội dung chủ đề dạy học học phần hóa học đại cương nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật ...................................................................................43 2.3. Xây dựng cấu trúc và bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật .......................................44 2.3.1. Các bước xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của SV đại học khối ngành kỹ thuật ....................................................... 44 2.3.2. Xây dựng cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật .................................................................................. 44 2.3.3. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật ........................................................... 45 2.4. Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật ...........................................................................63
2.4.1. Biện pháp 1: Vận dụng phương pháp dạy học dự án vào dạy học học phần HHĐC nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật .......................................................................... 63 2.4.2. Biện pháp 2: Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược vào dạy học phần hóa học đại cương nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật ................................................................... 78 Tiểu kết chương 2 ....................................................................................................98 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..............................................................99 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ........................................99 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................... 99 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .......................................................... 99 3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ....................................................................99 3.2.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ................................................................. 99 3.2.2. Quy trình thực nghiệm .............................................................................. 100 3.3. Kết quả thực nghiệm ......................................................................................103 3.3.1. Xử lí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................... 103 3.3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................. 105 Tiểu kết chương 3 ..................................................................................................148 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .......................................................................149 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...............................................................................................................151 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................152 PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CNTT Công nghệ thông tin DAHT Dự án học tập DA Dự án DH Dạy học DHDA Dạy học dự án ĐHSP Đại học Sư phạm ĐH Đại học GD Giáo dục GQVĐ&ST Giải quyết vấn đề và sáng tạo GV Giáo viên GiV Giảng viên HHĐC Hóa học đại cương HS Học sinh HT Học tập KN Kỹ năng LHĐN Lớp học đảo ngược NL Năng lực NXB Nhà xuất bản PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm SĐTD Sơ đồ tư duy SV Sinh viên
DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Tần suất sử dụng các PP, mô hình và kỹ thuật DH ở ĐH .....................34 Bảng 1.2. Đánh giá về giờ học áp dụng phương pháp DHDA, mô hình LHĐN ...35 Bảng 1.3. Các kỹ năng học tập cần thiết của SV ...................................................36 Bảng 1.4. Cở sơ vật chất phục vụ dạy học .............................................................38 Bảng 2.1. Năng lực thành phần và các tiêu chí của NL GQVĐ&ST ....................45 Bảng 2.2. Mô tả tiêu chí và đánh giá mức độ phát triển NL GQVĐ&ST .............46 Bảng 2.3. Phiếu đánh giá tiêu chí NL GQVĐ&ST trong DH theo DHDA và mô hình LHĐN.....................................................................................................48 Bảng 2.4. Phiếu tự đánh giá mức độ phát triển NL GQVĐ&ST (Dành cho SV) ..50 Bảng 2.5. Phiếu tự đánh giá mức độ phát triển NL GQVĐ&ST (Dành cho GiV) .....51 Bảng 2.6. Bảng đề xuất một số nội dung ở học phần HHĐC thiết kế dạy học dự án phát triển NL GQVĐ&ST của SV...............................................68 Bảng 2.7. Đề xuất một số nội dung ở học phần HHĐC thiết kế dạy học theo mô hình LHĐN phát triển NL GQVĐ&ST của SV đại học khối ngành kỹ thuật .......................................................................................83 Bảng 3.1. Thống kê thông tin các trường ĐH thực nghiệm.................................100 Bảng 3.2. Thống kê chủ đề thực nghiệm .............................................................101 Bảng 3.3. Thống kê thông tin thực nghiệm thăm dò ...........................................101 Bảng 3.4. Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vòng 1 ...............................102 Bảng 3.5. Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vòng 2 ...............................103 Bảng 3.6. Thí dụ minh họa thiết kế thực nghiệm 2 .............................................104 Bảng 3.7. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 .107 Bảng 3.8. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông vòng 1 ..................................................................................................108
Bảng 3.10. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 .............................109 Bảng 3.11. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 1 ....................109 Bảng 3.12. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 ...................110 Bảng 3.13. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học An Giang qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 ......................................................110 Bảng 3.14. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học An Giang vòng 1 .....................................111 Bảng 3.15. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học An Giang qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 .....................................111 Bảng 3.17. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Tây Bắc vòng 1 ........................................112 Bảng 3.18. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Tây Bắc qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 ...........................................113 Bảng 3.20. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV 4 trường ĐH vòng 1 ..........................................................114 Bảng 3.21. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV 4 trường ĐH qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 1 ......................................................114 Bảng 3.23. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 2 ....................115 Bảng 3.24. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 2 ...................116 Bảng 3.25. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học An Giang qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 2 ......................................................116 Bảng 3.26. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học An Giang vòng 2 .....................................117
Bảng 3.27. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học An Giang qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 2 .....................................117 Bảng 3.29. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Tây Bắc vòng 2 ........................................118 Bảng 3.30. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Tây Bắc qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 2 ...........................................119 Bảng 3.32. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu đánh giá tiêu chí của SV 3 trường ĐH vòng 2 ..........................................................120 Bảng 3.33. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV 3 trường ĐH qua phiếu đánh giá tiêu chí vòng 2 của ...............................................120 Bảng 3.35. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông vòng 1 .............................122 Bảng 3.36. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 1 ......................................123 Bảng 3.37. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường ..........123 Bảng 3.38. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV trường Đại học An Giang vòng 1 ........................................................124 Bảng 3.39. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường Đại học An Giang vòng 1 ...........................................................................125 Bảng 3.40. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV trường Đại học Tây Bắc vòng 1 ..........................................................125 Bảng 3.41. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường Đại học Tây Bắc vòng 1 .............................................................................126 Bảng 3.42. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV 4 trường ĐH vòng 1................................................................................127 Bảng 3.43. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV 4 trường ĐH vòng 1...................................................................................................128 Bảng 3.44. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 2 ......................................128
Bảng 3.45. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 2 ................................................................129 Bảng 3.46. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV trường Đại học An Giang vòng 2 ........................................................130 Bảng 3.47. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường Đại học An Giang vòng 2 ...........................................................................130 Bảng 3.48. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV trường Đại học Tây Bắc vòng 2 ..........................................................131 Bảng 3.49. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC SV trường Đại học Tây Bắc vòng 2 .............................................................................132 Bảng 3.50. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của SV 3 trường ĐH vòng 2................................................................................132 Bảng 3.51. Tổng hợp các tham số đặc trưng của lớp TN và ĐC 3 trường ĐH vòng 2 ..................................................................................................133 Bảng 3.52. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1 .....134 Bảng 3.53. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông vòng 1 ........................................................................................134 Bảng 3.54. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1 ............................................................................................135 Bảng 3.56. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 1 .............136 Bảng 3.57. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1 ...............136 Bảng 3.59. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học An Giang vòng 1 ..............................137
Bảng 3.60. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học An Giang thông qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1 .......................138 Bảng 3.61. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Tây Bắc thông qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1 .......................................138 Bảng 3.62. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá tiêu chí của SV trường Đại học Tây Bắc vòng 1 .................................139 Bảng 3.63. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học 139 Bảng 3.64. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV 4 trường ĐH thông qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1 ........................................................140 Bảng 3.65. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá......140 Bảng 3.66. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV 4 trường ĐH qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 1..................................................141 Bảng 3.67. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 2 .........................141 Bảng 3.68. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá......142 Bảng 3.69. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội thông qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 2 .....142 Bảng 3.71. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá......143 Bảng 3.72. Sơ đồ điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học An Giang qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 2 ...................144 Bảng 3.73. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học Tây Bắc qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 2..................................................144 Bảng 3.74. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá......145 Bảng 3.75. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV trường Đại học 145 Bảng 3.76. Kết quả đánh giá NL GQVĐ&ST của SV qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 2 của 3 trường ĐH ................................................................146 Bảng 3.77. Tổng hợp các tham số đặc trưng các tiêu chí qua phiếu tự đánh giá......146 Bảng 3.78. Điểm trung bình các tiêu chí NL GQVĐ&ST của SV 3 trường ĐH qua phiếu tự đánh giá tiêu chí vòng 2..................................................147
DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1. Mô hình tảng băng về cấu trúc năng lực ...............................................18 Hình 1.2. Tiến trình dạy học dự án ........................................................................25 Hình 1.3. Minh họa so sánh lớp học truyền thống và lớp học đảo ngược .............27 Hình 1.4. Minh họa thang bậc nhận thức của Blooms theo các mô hình dạy học ......28 Hình 1.5. Tiến trình dạy học theo mô hình lớp học đảo ngược.............................30 Hình 1.6. Tần suất sử dụng các PP, mô hình và kỹ thuật DH ở ĐH .....................34 Hình 1.7. Đánh giá về giờ học áp dụng phương pháp DHDA, mô hình LHĐN ..........36 Hình 1.8. Các kỹ năng học tập cần thiết của SV ...................................................37 Hình 1.9. Sự cần thiết phát triển NL GQVĐ&ST cho SV và đánh giá NL GQVĐ&ST của SV ...............................................................................37 Hình 2.1. Chương trình hóa học đại cương ...........................................................43 Hình 2.2. Sơ đồ tư duy kế hoạch học tậptheo mô hình LHĐN bài “Pin điện và suất điện động của pin” của nhóm 1......................................................90 Hình 2.3. Sơ đồ tư duy kế hoạch học tập theo mô hình LHĐN bài “Pin điện và suất điện động của pin” của nhóm 2......................................................92 Hình 2.4. Sơ đồ tư duy kế hoạch học tập theo mô hình LHĐN bài “Pin điện và suất điện động của pin” của nhóm 3......................................................94 Hình 2.5. Báo cáo nhiệm vụ học tập bằng powerpoint bài “Pin điện và suất điện động” của nhóm 2 ..........................................................................79 Hình 3.1. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra ciểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra “Pin điện và vòng 1 ................................................. 122 Hình 3.2. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV trường Đại học .123 Hình 3.3. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV trường Đại học .124 Hình 3.4. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV trường Đại học .126 Hình 3.5. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV 4 trường ĐH vòng 1 ..................................................................................................127
Hình 3.6. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV trường Đại học Công nghiệp Hà Nội vòng 2 ................................................................129 Hình 3.7. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV trường Đại học An Giang vòng 2 .................................................................................130 Hình 3.8. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV trường Đại học .131 Hình 3.9. Biểu đồ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của SV 3 trường ĐH vòng 2 ..................................................................................................133
1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Giáo dục và Đào tạo cùng với Khoa học – Công nghệ là quốc sách hàng đầu để xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Trong thành quả đó có phần đóng góp quan trọng của giáo dục. Tuy nhiên, chất lượng, hiệu quả giáo dục và đào tạo còn chưa đáp yêu cầu, nhất là giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Hệ thống giáo dục và đào tạo thiếu liên thông giữa các trình độ và giữa các phương thức giáo dục, đào tạo; còn nặng lý thuyết, nhẹ thực hành. Đào tạo thiếu gắn kết với nghiên cứu khoa học, sản xuất, kinh doanh và nhu cầu của thị trường lao động; chưa chú trọng đúng mức việc giáo dục đạo đức, lối sống và kỹ năng làm việc. Phương pháp giáo dục, việc thi, kiểm tra và đánh giá kết quả còn lạc hậu, thiếu thực chất [35]. Trong nền giáo dục (GD) của một quốc gia, giáo dục đại học (ĐH) có một vai trò hết sức quan trọng, Trường đại học là nơi đào tạo, bồi dưỡng đội ngũ tri thức tinh hoa của đất nước. Do đó, có thể nhìn vào chất lượng của giáo dục ĐH để đánh giá tiềm năng phát triển của một quốc gia. Hiện nay Việt Nam đã có 2 ĐH quốc gia, 5 trung tâm lớn về ĐH gồm Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Thái Nguyên, Đà Nẵng, Huế và hàng trăm trường ĐH khác. Nhưng số lượng ĐH không tỉ lệ thuận với chất lượng đào tạo ĐH. Theo Phạm Đỗ Nhật Tiến [54] vấn đề lớn nhất của giáo dục ĐH Việt Nam hiện nay là giải bài toán chất lượng giáo dục. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã khẳng định [35]: “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.” Một trong những mục tiêu của giáo dục ĐH là tập trung đào tạo nhân lực trình độ cao, bồi dưỡng nhân tài, phát triển phẩm chất và năng lực tự học, tự làm giàu tri thức, sáng tạo của người học. Đổi mới mạnh mẽ nội dung giáo dục ĐH và sau ĐH theo hướng hiện đại, phù hợp với từng ngành, nhóm ngành đào tạo và việc phân tầng của hệ thống giáo dục ĐH. Chú trọng phát triển năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, đạo đức nghề
2 nghiệp và hiểu biết xã hội, từng bước tiếp cận trình độ khoa học và công nghệ tiên tiến của thế giới. Việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) ở các trường Đại học, cũng đã được triển khai nhưng theo chúng tôi vẫn còn nhiều hạn chế, nhất là phát triển năng lực cho sinh viên (SV). Theo quan điểm của dạy học tích cực, giảng viên (GiV) không chỉ đơn thuần là người thông báo kiến thức mà cần biết sử dụng các PPDH tích cực, tổ chức, thiết kế chỉ đạo hoạt động của SV giúp SV tích cực, chủ động chiếm lĩnh kiến thức mới, vận dụng sáng tạo trong quá trình học tập (HT) và rèn luyện kỹ năng nghề nghiệp, liên hệ với thực tế. Tuy nhiên qua điều tra thực tế, chúng tôi nhận thấy các GiV chưa quan tâm nhiều đến việc phát triển năng lực cho SV thể hiện ở cách dạy chưa phát huy năng lực của SV. Trong chương trình đào tạo khối ngành kỹ thuật ở trường đại học, học phần hóa học đại cương (HHĐC) là một học phần quan trọng, không thể thiếu trong chương trình. Học phần HHĐC chứa đựng một số kiến thức, kỹ năng mà SV đã được học ở trường phổ thông. Nếu GiV sử dụng các PPDH phù hợp thì có thể phát triển năng lực cho SV, đặc biệt là phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NL GQVĐ&ST) cho SV. Tuy nhiên, còn ít nghiên cứu cụ thể về phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học (DH) học phần HHĐC. Do đó chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: "Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học học phần hóa học đại cương". 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, vận dụng biện pháp dạy học dự án (DHDA) và mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN) vào dạy học (DH) học phần HHĐC nhằm phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật, qua đó góp phần nâng cao chất lượng DH ở các trường ĐH. 3. Khách thể, đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình DH học phần HHĐC ở trường đại học kỹ thuật.
3 3.2. Đối tượng nghiên cứu: Phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật thông qua vận dụng DHDA và mô hình LHĐN trong DH học phần HHĐC. SV đại học thuộc các ngành đào tạo về lĩnh vực: Máy tính và công nghệ thông tin; kỹ thuật điện - điện tử; kỹ thuật y sinh; công nghệ kỹ thuật. 4. Phạm vi nghiên cứu Một số trường ĐH khu vực miền Nam, miền Bắc. Thông qua học phần HHĐC khối ngành kỹ thuật ở các trường đại học. Thời gian nghiên cứu từ 2014 đến 2020. 5. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng DHDA và mô hình LHĐN trong DH học phần HHĐC một cách hợp lý, phù hợp với đối tượng SV đại học khối ngành kỹ thuật ở các trường ĐH thì sẽ phát triển NL GQVĐ&ST cho SV, thông qua đó góp phần nâng cao chất lượng đào tạo ở các trường ĐH. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài: Những vẫn đề tổng quan về NL, NL GQVĐ, NL GQVĐ&ST, DHDA, mô hình LHĐN. 6.2. Nghiên cứu thực trạng việc vận dụng DHDA, mô hình LHĐN vào phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật thông qua DH học phần HHĐC. 6.3. Thiết kế các chủ đề DHDA và mô hình LHĐN trong học phần HHĐC khối ngành kỹ thuật ở các trường đại học. 6.4. Xây dựng bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật trong DH học phần HHĐC thông qua DHDA và mô hình LHĐN. 6.5. Thực nghiệm sư phạm: Nhằm kiểm nghiệm tính khả thi, hiệu quả của DHDA và mô hình LHĐN trong việc phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật và những đề xuất của đề tài. 7. Phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng phối hợp các phương pháp (PP) nghiên cứu sau: 7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận Sử dụng các PP phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa để tổng quan hệ thống cơ sở lý luận của đề tài.
4 7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - PP quan sát: quan sát hoạt động DH, thi kiểm tra, đánh giá của GiV và SV, thu nhận thông tin thực tiễn về vấn đề nghiên cứu. - PP phỏng vấn: tiến hành phỏng vấn một số GiV và SV để tìm hiểu nhận thức, mong muốn của họ đối với hoạt động dạy học hiện nay và tương lai. - PP điều tra: xây dựng bảng hỏi GiV và SV nhằm thu nhận thông tin về thực trạng vận dụng DHDA và mô hình LHĐN trong DH học phần HHĐC ở các trường ĐH. - PP thực nghiệm sư phạm: tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm định độ tin cậy, độ giá trị, tính khả thi của đề tài. 7.3. Phương pháp xử lý thống kê - Sử dụng toán thống kê xử lý kết quả nghiên cứu. 8. Những đóng góp mới của đề tài - Góp phần hệ thống hóa cơ sở lý luận về NL, NL GQVĐ&ST, các biện pháp DHDA và mô hình LHĐN để phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật. - Điều tra, đánh giá thực trạng việc vận dụng DHDA và mô hình LHĐN và phát triển NL GQVĐ&ST trong DH học phần HHĐC ở trường đại học. - Thiết kế một số chủ đề DH theo DHDA và mô hình LHĐN học phần HHĐC nhằm phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật. - Xây dựng quy trình phát triển NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật thông qua DH học phần HHĐC theo DHDA và mô hình LHĐN. - Thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ&ST cho SV đại học khối ngành kỹ thuật trong DH học phần HHĐC theo DHDA và mô hình LHĐN. 9. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận án có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học học phần hóa học đại cương. Chương 2: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật thông qua dạy học học phần hóa học đại cương. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
5 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT THÔNG QUA DẠY HỌC HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1.1.1. Về phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Trên thế giới Trên thế giới, vấn đề NL và DH phát triển NL đã được nhiều nhà tâm lý, triết học, giáo dục học quan tâm, nghiên cứu. Khái niệm NL xuất hiện từ rất lâu trong lịch sử. Theo Mulder, Weigel & Collins khái niệm NL xuất hiện lần đầu tiên trong tác phẩm của Plato (Lysis 215 A, 380 TCN), nhưng trở nên phổ biến và được tập trung nghiên cứu bắt đầu từ những năm 70 của thế kỉ XX [85]. Cho đến nay, có nhiều quan điểm tiếp cận và cách định nghĩa khác nhau về NL được đưa ra bởi các tổ chức, cá nhân như: OECD (2002) [86] qua kì thi PISA, Québec - Ministere de l’Education (2004) [6], F.E. Weinert [110], Howard Gardner [84] hay Tremblay [75],...Tuy nhiên, có thể thấy các tổ chức, cá nhân đều có những nhận định chung về NL: là khả năng của mỗi cá nhân trong việc huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ để thực hiện thành công một nhiệm vụ nào đó trong một bối cảnh xác định. Như vậy, có thể khẳng định: Xu hướng chung của GD ở các nước phát triển trên thế giới là đổi mới GD theo hướng phát triển NL. * Nghiên cứu về năng lực GQVĐ Các nghiên cứu ở thế kỉ trước chủ yếu tập trung nghiên cứu về dạy học GQVĐ, trong đó có thể kể đến I. Ia. Lecne (1977), G. Polya (1967), … sang thế kỉ XXI, các nghiên cứu về năng lực GQVĐ và đánh giá năng lực GQVĐ được đặc biệt quan tâm, nổi bật có nghiên cứu của tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế - OECD thông qua Chương trình đánh giá học sinh (HS) quốc tế - PISA (2003, 2012, 2015), Jean – Paul Reeff, Anouk Zabal, Christine Blech (2006) … Các công trình nghiên cứu của Robertson [82] đã nhấn mạnh đến 3 vấn đề quan trọng liên quan đến cách giải quyết vấn đề: Làm thế nào thế nào chúng ta tạo ra tình huống có vấn đề và chiến lược GQVĐ áp dụng khi chúng ta không biết phải làm gì;Vận dụng trong các bối cảnh khác nhau như thế nào, điều đó liên quan đến