Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Sinh học: Vận dụng dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:121

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bố cục của luận văn gồm phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn có 3 chương: Chương 1 - Cơ sở lý luận và thực tiễn; Chương 2 - Vận dụng dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông; Chương 3 - Thực nghiệm sư phạm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Sinh học: Vận dụng dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGA VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI - 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGA VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN SINH HỌC) Mã số: 8 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Hƣng HÀ NỘI – 2017
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Mai Văn Hƣng đã tận tâm giúp đỡ, hƣớng dẫn và động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy, cô giáo trong khoa Sƣ phạm trƣờng Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng toàn thể các thầy, cô giáo đã tham gia giảng dạy, đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy, cô giáo giảng dạy bộ môn Sinh học, các em HS trƣờng THPT Chuyên tỉnh Hà Giang đã tạo điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sƣ phạm. Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Hà Nội, ngày 18 tháng 01 năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Phƣơng Nga
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DHKP Dạy học khám phá ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh NCKH Nghiên cứu khoa học PPDH Phƣơng pháp dạy học SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm
MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn......................................................................................... i Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt.............................................. ii Danh mục các bảng............................................................................. vi Danh mục các hình.............................................................................. viii MỞ ĐẦU............................................................................................ 1 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ........................... 6 1.1. Lƣợc sử nghiên cứu vấn đề ........................................................ 6 1.1.1. Trên thế giới.............................................................................. 6 1.1.2. Ở Việt Nam................................................................................ 7 1.2. Cơ sở lý luận................................................................................. 9 1.2.1. Dạy học khám phá..................................................................... 9 1.2.2. Nghiên cứu khoa học................................................................. 15 1.2.3. Năng lực và năng lực nghiên cứu khoa học.............................. 19 1.2.4. Mối quan hệ giữa khám phá và hoạt động NCKH.................... 30 1.3. Cơ sở thực tiễn.............................................................................. 30 1.3.1. Mục đích điều tra....................................................................... 30 1.3.2. Phƣơng pháp và đối tƣợng điều tra........................................... 31 1.3.3. Kết quả điều tra......................................................................... 31 TIỂU KẾT CHƢƠNG 1...................................................................... 38 Chƣơng 2: VẬN DỤNG DẠY HỌC KHÁM PHÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11 THPT............................................................. 39 2.1. Phân tích cấu trúc và nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT................................................................................ 39 2.1.1. Cấu trúc, nội dung chƣơng trình Sinh học THPT...................... 39
2.1.2. Cấu trúc và nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT.............................................................................................. 40 2.2. Một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP...................................... 42 2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn nội dung chƣơng trình để xây dựng đề tài NCKH............................................................................................. 42 2.2.2. Mục tiêu chung của các đề tài NCKH........................................ 42 2.2.3. Một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP...................................... 43 2.3. Quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS...................................................................................... 45 2.3.1. Quy trình tổng quát.................................................................... 45 2.3.2. Giải thích quy trình.................................................................... 46 2.3.3. Ví dụ vận dụng quy trình DHKP qua đề tài: “Sự thích nghi của thực vật thông qua các hình thức hƣớng động”............................ 48 2.4. Thiết kế một số giáo án vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH ch học sinh............... 51 2.4.1. Giáo án 1: Vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài “Tìm hiểu vấn đề tƣới – tiêu nƣớc trong nông nghiệp”....................... 51 2.4.2. Giáo án 2: Vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài “Nitơ với năng suất cây trồng”............................................................. 58 2.5. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực nghiên cứu khoa học của HS 63 2.51. Đánh giá kiến thức khoa học..................................................... 63 2.5.2. Đánh giá kĩ năng........................................................................ 63 2.5.3. Đánh giá thái độ....................................................................... 66 TIỂU KẾT CHƢƠNG 2...................................................................... 67 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM........................................ 68 3.1. Mục đích thực nghiệm.................................................................. 68
3.2. Nội dung thực nghiệm.................................................................. 68 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm............................................................ 68 3.3.1. Chọn đối tƣợng thực nghiệm..................................................... 68 3.3.2. Phƣơng pháp bố trí thực nghiệm............................................... 69 3.3.3. Quy trình thực nghiệm............................................................... 69 3.4. Kết quả thực nghiệm.................................................................... 72 3.4.1. Phân tích định lƣợng kết quả thực nghiệm................................ 72 3.4.2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm................................... 82 TIỂU KẾT CHƢƠNG 3...................................................................... 84 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................... 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................ 87 PHỤ LỤC........................................................................................... 90 Phụ lục 1: Phiếu điều tra tình hình DHKP và việc phát triển năng lực NCKH cho học sinh THPT hiện nay............................................. 90 Phụ lục 2: Phiếu điều tra về tình hình học tập và năng lực NCKH của học sinh ở trƣờng THTP hiện nay................................................. 93 Phụ lục 3: Các đề kiểm tra................................................................... 94 Phụ lục 4: Một số sản phẩm của học sinh............................................ 98
DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Các dạng hoạt động khám phá............................................. 12 Bảng 1.2. Kết quả khảo sát mức độ thƣờng xuyên sử dụng DHKP trong giảng dạy môn Sinh học ở trƣờng THPT.................... 31 Bảng 1.3. Kết quả điều tra nhận thức của GV về bản chất của DHKP 32 Bảng 1.4. Kết quả khảo sát những vấn đề khó khăn khi sử dụng DHKP.............................................................................. 32 Bảng 1.5. Kết quả điều tra nhận thức của GV và HS về vai trò của NCKH trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trƣờng THPT 34 Bảng 1.6. Kết quả điều tra mức độ tổ chức NCKH của GV trong dạy học bộ môn Sinh học ở trƣờng THPT.................................. 34 Bảng 1.7. Kết quả điều tra về năng lực NCKH của HS THPT............. 35 Bảng 1.8. Kết quả điều tra một số khó khăn ảnh hƣởng đến thực trạng rèn luyện năng lực NCKH cho HS trong dạy học Sinh học ở trƣờng THPT.................................................... 36 Bảng 2.1. Cấu trúc chƣơng trình Sinh học THPT................................ 39 Bảng 2.2. Một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP............................................... 43 Bảng 2.3. Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực NCKH ở HS của GV 64 Bảng 2.4. Phân loại mức độ năng lực NCKH của HS............................ 66 Bảng 2.5. Thang đo thái độ của HS sau nghiên cứu đề tài khoa học....... 66 Bảng 3.1. Bố trí các lớp TN và ĐC.................................................... 69 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất số HS đạt điểm Xi ở mỗi lần kiểm tra của cặp ĐC – TN 1......................................................... 72 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất số HS đạt điểm Xi ở mỗi lần kiểm tra của cặp ĐC – TN 2......................................................... 73 Bảng 3.4. Mô tả và so sánh dữ liệu kết quả kiểm tra của cặp ĐC - TN 1 73
Bảng 3.5. Mô tả và so sánh dữ liệu kết quả kiểm tra của cặp ĐC - TN 2 73 Bảng 3.6. Bảng phân phối tần suất tích lũy số HS đạt điểm Xi trở xuống ở mỗi lần kiểm tra của cặp ĐC – TN 1..................... 75 Bảng 3.7. Bảng phân phối tần suất tích lũy số HS đạt điểm Xi trở xuống ở mỗi lần kiểm tra của cặp ĐC – TN 2..................... 76 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra của cặp TN – ĐC 1....... 77 Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra của cặp TN – ĐC 2....... 78 Bảng 3.10. Kết quả đánh giá sự phát triển năng lực NCKH ở HS......... 79 Bảng 3.11. Kết quả thang đo thái độ của HS sau khi nghiên cứu đề tài khoa học............................................................................... 81
DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Quy trình nghiên cứu khoa học trong dạy học Sinh học.......... 16 Hình 1.2. Mối quan hệ giữa khám phá và hoạt động nghiên cứu khoa học 30 Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc phần Sinh học cơ thể thực vật........................... 41 Hình 2.2. Quy trình dạy học khám phá qua đề tài khoa học..................... 45 Hình 3.1. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 1 của cặp ĐC – TN 1.... 75 Hình 3.2. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 2 của cặp ĐC – TN 1.... 75 Hình 3.3. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 1 của cặp ĐC – TN 2.... 76 Hình 3.4. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 2 của cặp ĐC – TN 2.... 76 Hình 3.5. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 1 của cặp TN – ĐC 1............. 77 Hình 3.6. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 2 của cặp TN – ĐC 1............. 77 Hình 3.7. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 1 của cặp TN – ĐC 2............. 78 Hình 3.8. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra số 2 của cặp TN – ĐC 2............. 78 Hình P.1. Thảo luận, phân công nhiệm vụ trong nhóm........................... 110 Hình P.2. Báo cáo đề tài “Tìm hiểu vấn đề tƣới – tiêu trong nông nghiệp” 111 Hình P.3. Báo cáo đề tài “Nitơ với năng suất cây trồng”......................... 111 Hình P.4. HS thảo luận, đánh giá kết quả nghiên cứu.............................. 111
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong những thập kỷ qua, giáo dục Việt Nam đã có những bƣớc phát triển và có những thành tựu đáng ghi nhận, góp phần quan trọng vào nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực cho công cuộc xây dựng, bảo vệ và đổi mới đất nƣớc. Tuy nhiên, thực tiễn hoạt động giáo dục hiện nay vẫn còn bộc lộ nhiều hạn chế. Trong một nghiên cứu của tác giả Phạm Đỗ Nhật Tiến (2003) [27, tr. 1-5] đã nêu bật đƣợc một trong những hạn chế cơ bản của nền giáo dục hiện nay là sự tập trung phát triển theo chiều rộng, chú ý tới quy mô và số lƣợng thay vì chú trọng tới chất lƣợng và hiệu quả của việc đào tạo nhân lực. Do đó, giáo dục Việt Nam cần thiết phải đổi mới và đổi mới dạy học trong nhà trƣờng phổ thông là một trong những nhiệm vụ hàng đầu của đổi mới giáo dục hiện nay. Phát triển năng lực của HS là một trong những mục tiêu quan trọng mà nền giáo dục nƣớc ta đang đặt ra. Để đạt đƣợc mục tiêu đó, cần đổi mới phƣơng pháp giảng dạy, từ giảng dạy theo phƣơng pháp truyền thống đến những phƣơng pháp phát huy tính tích cực của HS nhằm nâng cao vai trò của ngƣời học, hƣớng đến mục tiêu giáo dục toàn diện cho HS. Nghị quyết của Hội nghị Trung ƣơng 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã chỉ ra: “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, kỹ 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 người học tự cập nhập 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 khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”. NCKH là một quá trình nhận thức khoa học và hoạt động trí tuệ đặc thù bằng phƣơng pháp nghiên cứu nhất định để tìm ra những vấn đề mà con 1
ngƣời chƣa biết đến hoặc biết chƣa đầy đủ. Trong quá trình đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục đào tạo ở nƣớc ta hiện nay thì đổi mới giáo dục phổ thông đóng vai trò quan trọng đối với hoạt động NCKH, là sân chơi bổ ích giúp HS áp dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống, giúp HS tiếp cận, làm quen với phƣơng pháp, các kỹ năng NCKH, tạo đà cho các bậc học tiếp theo. Hoạt động NCKH trong trƣờng phổ thông còn tạo sự tự tin, tìm tòi và sáng tạo, rèn luyện cách làm việc nhóm, tính tích cực, chủ động, hứng thú trong học tập. Không những thế, NCKH trong trƣờng phổ thông còn là một trong những nội dung đƣợc đẩy mạnh nhằm thực hiện mục tiêu đổi mới căn bản toàn diện nền giáo dục, đó là cơ sở xây dựng và phát triển đội ngũ nhân lực chất lƣợng cao cho xã hội. Trong những năm qua, Đảng và Nhà nƣớc, các tổ chức xã hội đã có nhiều chủ trƣơng, chính sách và sân chơi khoa học để thúc đẩy phong trào NCKH của HS phổ thông ngày càng phát triển mạnh mẽ và hiệu quả. Nhiều hoạt động khuyến khích công tác NCKH nhƣ: Cuộc thi Khoa học và kỹ thuật dành cho học sinh trung học - Intel ISEF, Hội thi Tin học trẻ không chuyên, Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng v.v... Trong đó, cuộc thi Khoa học và Kỹ thuật dành cho HS trung học chính thức đƣợc Bộ Giáo dục và đào tạo tổ chức trong toàn quốc từ năm học 2011 – 2012. HS các trƣờng THCS, THPT đƣợc khuyến khích tham gia hội thi, có sự hỗ trợ, liên kết từ các viện nghiên cứu, các trƣờng đại học địa phƣơng. Đánh giá của Bộ Giáo dục và đào tạo cho thấy, công tác NCKH, kỹ thuật và việc tổ chức Hội thi Intel ISEF có tác dụng tích cực đến việc đổi mới phƣơng pháp giáo dục và dạy học trong trƣờng phổ thông; góp phần hình thành tính năng động, sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế của HS, tiếp cận đƣợc chƣơng trình, SGK sau năm 2015 của ngành. Việc tổ chức cho học sinh tham gia NCKH giúp học sinh làm quen với các phƣơng pháp NCKH, góp phần thúc đẩy đổi mới PPDH, nâng cao chất lƣợng giáo dục trong các trƣờng trung học. Trong các PPDH có thể phát triển 2
đƣợc năng lực NCKH cho HS, DHKP là phƣơng pháp có tính ƣu việt hơn cả. DHKP là phƣơng pháp dạy học mà HS học khoa học bằng cách sử dụng các phƣơng pháp, thái độ và kĩ năng tƣơng tự nhƣ các nhà khoa học khi tiến hành NCKH [23, tr. 38-39]. Mặt khác, Sinh học là một môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm, do đó để HS đƣợc phát huy tính cực, tự lực trong học tập thì việc tạo điều kiện để HS đƣợc NCKH là điều cần thiết. Qua đó GV sẽ khơi dậy đƣợc những tiềm năng, phát huy đƣợc những ý tƣởng sáng tạo, hình thành các năng lực cốt lõi và năng lực NCKH Sinh học ở HS. Tuy nhiên, qua điều tra của chúng tôi về thực tiễn giảng dạy tại một số trƣờng THPT đã cho thấy việc áp dụng phƣơng pháp DHKP để phát triển năng lực cho HS còn hạn chế, nhất là năng lực NCKH. Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Vận dụng dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng quy trình DHKP qua đề tài khoa học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS. 3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 ở trƣờng THPT. 3.2. Đối tượng nghiên cứu Quy trình DHKP qua đề tài khoa học để phát triển năng lực NCKH cho HS trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - sinh học 11, THPT. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc quy trình DHKP qua đề tài khoa học và sử dụng một cách hợp lý trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 thì sẽ phát triển đƣợc năng lực NCKH cho học sinh. 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phƣơng pháp DHKP, năng lực và năng lực NCKH. - Điều tra thực trạng sử dụng DHKP trong giảng dạy bộ môn Sinh học và năng lực NCKH của HS tại một số trƣờng THPT. - Phân tích nội dung, cấu trúc của phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT. - Đề xuất một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT cần xây dựng đề tài NCKH để DHKP. - Xây dựng quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS. - Thiết kế một số giáo án phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 vận dụng quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS. - Xây dựng công cụ đánh giá năng lực NCKH của HS. - TNSP để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của giả thuyết khoa học đề tài đã đặt ra. 6. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu và sử dụng quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu lý thuyết về DHKP, năng lực và năng lực NCKH,. - Tìm hiểu các công trình nghiên cứu liên quan đến nội dung đề tài. - Nghiên cứu nội dung kiến thức phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT để tổ chức DHKP qua đề tài khoa học. 4
7.2. Phương pháp điều tra thực trạng Điều tra bằng bảng hỏi về thực trạng sử dụng DHKP và việc phát triển năng lực NCKH cho HS trong dạy học Sinh học ở trƣờng THPT. 7.3. Phương pháp thực nghiệm - Chọn lớp TN và lớp ĐC có trình độ tƣơng đƣơng nhau. - Lớp TN dạy theo quy trình DHKP qua đề tài khoa học. - Lớp ĐC dạy theo hƣớng dẫn của SGV. - Đề kiểm tra giống nhau ở lớp TN và lớp ĐC. Chấm cùng biểu điểm. 7.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí kết quả TNSP. 8. Những đóng góp mới của đề tài - Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phƣơng pháp DHKP, năng lực và năng lực NCKH. - Đề xuất đƣợc một số nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, THPT có thể xây dựng đề tài NCKH để DHKP. - Xây dựng đƣợc quy trình DHKP qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS. - Đề xuất đƣợc công cụ đánh giá năng lực NCKH của HS. 9. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn. Chƣơng 2: Vận dụng dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11, trung học phổ thông Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 5
Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Lƣợc sử nghiên cứu vấn đề 1.1.1. Trên thế giới Mô hình DHKP bắt nguồn từ các quan sát về cách con ngƣời tìm hiểu. Từ đầu thế kỷ XX, các ý tƣởng của Herbart (1901) về dạy học bắt đầu với sự quan tâm của HS đối với thế giới tự nhiên và trong tƣơng tác với những ngƣời khác. Theo lý thuyết về sự phát triển nhận thức của Piaget, việc học bắt đầu khi ngƣời học trải nghiệm sự mất cân bằng: một sự khác biệt giữa tƣởng tƣợng của ngƣời học với những điều mà họ gặp trong cuộc sống. Để sự hiểu biết của ngƣời học trở lại trạng thái cân bằng, họ phải thích ứng hoặc thay đổi nhận thức của mình thông qua sự tƣơng tác với môi trƣờng (dẫn theo Trần Thị Thanh Xuân, 2016) [33, tr. 7]. Bruner đã nghiên cứu và vận dụng học thuyết của Piaget để xây dựng mô hình dạy học dựa vào học tập khám phá của HS. Mô hình gồm 4 yếu tố chủ yếu là: hành động tìm tòi, khám phá của HS; cấu trúc tối ƣu của nhận thức; cấu trúc của chƣơng trình dạy học và bản chất của sự thƣởng - phạt. (dẫn theo Phan Trọng Ngọ, 2015) [22, tr. 59-64]. Nói chung, mô hình của Bruner đã đề cao hiệu quả của việc thiết kế các hoạt động khám phá phù hợp với trình độ nhận thức của HS. Suchman (1962) đã phát triển việc sử dụng các yếu tố trái ngƣợc nhau (Discrepant Events) nhƣ một công cụ để đặt câu hỏi, đƣa ra thắc mắc cho việc dạy và học các môn khoa học tự nhiên. Khi quan sát một số điều không đúng với những suy nghĩ sẽ để lại cảm giác “muốn biết” cho ngƣời quan sát do cơ sở tƣ duy, trí não của con ngƣời không thể dung nạp sự vô lý. Trong quá trình dạy học lấy HS làm trung tâm và yêu cầu HS hỏi và tự tìm câu trả lời. Ý tƣởng này đã đƣợc các nhà giáo dục sử dụng nhằm kích thích sự hứng thú và động lực của HS. Vào những năm nửa sau của thế kỷ XX, việc giảng dạy và 6
học tập các môn khoa học theo hƣớng khám phá ngày càng phát triển. Theo Klahr (2000), trong mô hình SDDS (Scientific Discovery as Dual Search) - Khám phá khoa học nhƣ sự nghiên cứu kép - mô hình này gồm có 3 thành tố: tìm kiếm giả thuyết, kiểm chứng giả thuyết và đánh giá bằng chứng (dẫn theo Trần Thị Thanh Xuân, 2016) [33, tr. 8]. Dựa trên nghiên cứu lý luận DHKP, các tác giả đã ứng dụng vào thực tiễn giảng dạy bằng cách xây dựng các quy trình DHKP. Trong số đó, quy trình DHKP 5E đã đƣợc đề xuất bởi các nhà nghiên cứu giáo dục trên thế giới. Quy trình này gồm 5 bƣớc sau: Tạo chú ý (Engage), Khảo sát (Explore), Giải thích (Explain), Phát biểu (Elaborate) và Đánh giá (Evaluation) [12, tr. 38]. Ở Mỹ, DHKP đã trở thành vấn đề trung tâm trong cải cách giáo dục khoa học. Vào những năm 1950, DHKP đƣợc xem là một phƣơng pháp tiếp cận để giảng dạy các môn khoa học. Các nhà giáo dục đã tích cực phát triển DHKP kể từ những năm 1960 và tiếp tục cho đến ngày nay. Hiện nay, DHKP đang đƣợc áp dụng rộng rãi trong hệ thống các trƣờng dự bị Đại học giảng dạy môn khoa học ở Mỹ. Hội đồng nghiên cứu quốc gia (NRC) của Mỹ (1996) cũng khẳng định vai trò của DHKP và đề nghị phát triển DHKP ở các trƣờng (dẫn theo Trần Thị Thanh Xuân, 2016) [33, tr. 8]. 1.1.2. Ở Việt Nam Ở nƣớc ta, vấn đề phát huy tính tích cực chủ động của HS nhằm đào tạo những ngƣời lao động sáng tạo đã đƣợc đặt ra trong ngành giáo dục từ những năm 1960 và đƣợc quan tâm từ những năm 70 - 80 của thế kỉ XX. Các PPDH tích cực đƣợc nghiên cứu, áp dụng nhiều trong đó PPDH bằng các hoạt động khám phá là một hƣớng dạy học thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm của các nhà giáo dục. DHKP đã đƣợc áp dụng với ở nhiều cấp học và nhiều môn học trong đó có môn Sinh học. Tác giả Nguyễn Thị Hồng Nam (2003) đã vận dụng hình thức DHKP vào dạy học Văn học ở trƣờng Đại học. Tác giả cho rằng DHKP là một trong 7
những PPDH lấy HS làm trung tâm, là con đƣờng nhằm tích cực hoá hoạt động của HS [21, tr. 11-14]. Tác giả Trần Bá Hoành đã có một số nghiên cứu về sử dụng các hoạt động khám phá có hƣớng dẫn trong dạy học Sinh học, những hoạt động này sẽ kích thích đƣợc nhu cầu tìm hiểu của HS, đồng thời nâng cao đƣợc chất lƣợng giảng dạy môn Sinh học [14, tr. 2-6], [15, tr. 4-8]. Những nghiên cứu này đã đƣợc tác giả tập hợp lại trong cuốn sách: Đổi mới phương pháp dạy học, chương trình và sách giáo khoa, NXB Đại học Sƣ phạm, năm 2006. Trong các bài viết đó, tác giả nêu bật bản chất của DHKP, phƣơng pháp tổ chức các hoạt động khám phá, ƣu nhƣợc điểm và những điều kiện áp dụng PPDH bằng các hoạt động khám phá. Tác giả Nguyễn Thị Dung (2005) đã sử dụng phƣơng pháp DHKP nhằm nâng cao năng lực tƣ duy của HS. Theo tác giả, DHKP sẽ giúp nâng cao các năng lực tƣ duy của HS, đặc biệt là năng lực tƣ duy logic và tƣ duy sáng tạo [5, tr. 12-14]. Năm 2008, Phó Đức Hòa đã thiết kế giáo án điện tử trên trang web học tập theo hƣớng DHKP [10, tr. 37- 40]. Cũng trong năm đó, tác giả đã vận dụng dạy học tự phát hiện, một dạng DHKP trên đối tƣợng HS tiểu học [11, tr. 23-24]. Tác giả cho rằng để HS tự phát hiện một vấn đề để giải quyết cũng đƣợc coi là một hƣớng của DHKP. Các tác giả Vũ Thị Thu Hoài, Nguyễn Thị Sửu (2009) đã vận dụng dạng DHKP có hƣớng dẫn một số khái niệm hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao nhằm phát triển năng lực tự học cho HS [13, tr. 33-35]. Các tác giả Nguyễn Chí Trung, Lê Khắc Thành, Phạm Thị Thúy Vân (2011) đã sử dụng cách truy vấn trong DHKP để dạy các cấu trúc điều khiển trong lập trình Pascal Tin học lớp 11 nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học. Các tác giả đã sử dụng 2 loại câu hỏi: Câu hỏi của GV dẫn dắt HS tìm kiến thức và câu hỏi của HS tự nghi vấn, tự tìm hiểu kiến thức [30, tr. 18-23]. Cũng 8
trong năm 2011, Lê Trung Tín đã vận dụng DHKP, cụ thể là vận dụng quy trình 5E trong dạy học các phép biến hình [28, tr. 34-35]. Quy trình DHKP 5E cũng đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu và áp dụng trong dạy học. Tác giả Trịnh Nguyên Giao (2012) đã nghiên cứu vận dụng quy trình DHKP 5E trong dạy học Di truyền học Sinh học 12 THPT, tác giả đã tổ chức các hoạt động DHKP 5E trong dạy học phần Di truyền học để nâng cao chất lƣợng giảng dạy [8, tr. 421-426]. Tác giả Vũ Thị Minh Nguyệt (2015) đã vận cũng đã dụng quy trình DHKP 5E để phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tƣ duy độc lập sáng tạo và năng lực tự học của HS [23, tr. 38-39]. Nguyễn Ngọc Giang (2015) đã thiết kế SGK điện tử hỗ trợ học phép biến hình theo hƣớng tổ chức các hoạt động khám phá để tích cực hóa hoạt động học của HS nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học phần phép biến hình trên mặt phẳng lớp 11 THPT [7, tr. 46-48]. Từ các nghiên cứu tổng quan trên có thể thấy DHKP là phƣơng pháp đã đƣợc nghiên cứu, áp dụng ở nhiều nƣớc trên thế giới trong đó có Việt Nam. Tuy nhiên cho đến nay, phần lớn những nghiên cứu về DHKP mới chỉ dừng lại ở việc vận dụng phƣơng pháp này để nâng cao chất lƣợng dạy học. Nghiên cứu sử dụng đề tài khoa học trong DHKP để phát triển năng lực NCKH cho HS còn hạn chế và chƣa có nghiên cứu nào sử dụng đề tài khoa học trong DHKP phần Sinh học thực vật - Sinh học 11 THPT nhằm mục tiêu phát triển năng lực NCKH cho HS. 1.2. Cơ sở lý luận 1.2.1. Dạy học khám phá 1.2.1.1. Khái niệm khám phá và dạy học khám phá “Khám phá” theo từ điển tiếng Việt có nghĩa là “tìm ra”. Khám phá là quá trình tìm kiếm chân lý, thông tin hay tri thức. Theo Shulman (1986), khám phá là sự chủ động theo đuổi ý nghĩ liên quan đến quá trình thay đổi kinh nghiệm thành những mảnh nhỏ của sự hiểu biết. Theo định nghĩa của 9
Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (2000): Khám phá khoa học đề cập tới các cách thức khác nhau mà các nhà khoa học nghiên cứu về thế giới tự nhiên và đề xuất các giải thích dựa trên những bằng chứng thu đƣợc từ các nghiên cứu của họ. Theo Bùi Văn Nghị (2009), khám phá là quá trình hoạt động và tƣ duy nhằm đƣa ra những khái niệm, phát hiện ra những tính chất, quy luật trong các sự vật, hiện tƣợng và các mối liên hệ giữa chúng (dẫn theo Trần Thị Thanh Xuân, 2016) [33, tr. 19-20]. Thuật ngữ DHKP (Inquiry teaching) đƣợc xuất hiện và sử dụng với tƣ cách là một PPDH tích cực. Tuy nhiên, về nội dung bao hàm khái niệm của nó cũng nhƣ việc áp dụng PPDH này trong thực tế vẫn còn nhiều ý kiến tranh luận khác nhau. Nguyễn Chí Trung, Lê Khắc Thành, Phạm Thị Thúy Vân (2011) cho rằng DHKP là PPDH trong đó có sự hƣớng dẫn của GV thông qua quá trình “truy vấn”, nhờ đó HS khám phá ra tri thức nào đó trong chƣơng trình môn học [30, tr. 18-23]. Theo Trịnh Nguyên Giao (2012) [8, tr. 421-426], DHKP là quá trình dạy học mà trong đó dƣới sự tổ chức, điều khiển của ngƣời dạy, ngƣời học sẽ phát huy tự giác, tích cực, chủ động chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng bằng cách tìm tòi, phát hiện những thuộc tính bản chất có tính quy luật đang còn ẩn dấu bên trong các sự vật, hiện tƣợng, trong các khái niệm, định luật, tƣ tƣởng khoa học. Vũ Thị Minh Nguyệt (2015) cho rằng DHKP là PPDH trong đó GV thiết kế các nhiệm vụ học tập (nhiệm vụ khám phá) thông qua các tình huống học tập, bố trí xen kẽ, phù hợp với nội dung dạy học để HS tự giải quyết [17, tr. 38-39]. Theo tác giả Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội (2016), DHKP là PPDH cung cấp cho HS cơ hội để trải nghiệm các hiện tƣợng và quá trình khoa học. Khám phá tạo điều kiện cho HS bộc lộ những quan niệm sai lầm vốn có của họ, khuyến khích họ trao đổi, thảo luận với nhau để đề xuất các giả thuyết, thu thập thông tin, tìm kiếm bằng chứng, xây dựng các kế hoạch 10