Nâng cao kiến thức sư phạm cho giáo viên hóa học ở trường phổ thông bằng các phương pháp dạy học hóa học

Nâng cao kiến thức sư phạm cho giáo viên hóa học ở trường phổ thông bằng…<br /> HNUE JOURNAL OF SCIENCE<br /> Educational Sciences, 2018, Vol. 63, Iss. 2, pp. 130-140<br /> This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn<br /> <br /> DOI: 10.18173/2354-1075.2018-0013<br /> <br /> NÂNG CAO KIẾN THỨC SƯ PHẠM CHO GIÁO VIÊN HÓA HỌC Ở TRƯỜNG<br /> PHỔ THÔNG BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HÓA HỌC<br /> <br /> Nguyễn Hữu Chung<br /> Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> Tóm tắt. Nghiên cứu việc nâng cao kiến thức sư phạm cho giáo viên hóa học thông qua<br /> chương trình giáo dục sử dụng các phương pháp dạy học để động viên, khuyến khích học<br /> sinh tích cực hơn trong học tập. Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp mô tả và diễn<br /> giải, thông qua dạy học về tốc độ của phản ứng hóa học, khái niệm về ô nhiễm và độ hòa tan<br /> các chất trong nước bằng cách sử dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học như bản đồ tư<br /> duy, đồ thị, điển vào chỗ trống trong câu, mô hình vật lý 3D, sơ đồ nhánh, bản đồ khái quát,<br /> hoạt động đóng vai, trình diễn các thí nghiệm, thảo luận nhóm nhỏ, năng lực sư phạm của<br /> giáo viên được cải thiện. Số liệu định tính thu được thông qua phỏng vấn giáo viên, học sinh<br /> và quan sát trực tiếp thảo luận nhóm trong lớp học. Số liệu định lượng thu được qua bảng hỏi<br /> điều tra của giáo viên và học sinh. Cả hai nguồn dữ liệu phân tích định tính và định lượng<br /> để khẳng định tính khả thi của kết quả nghiên cứu.<br /> Từ khóa: Kiến thức sư phạm, chất lượng dạy học, hóa học, hứng thú học hóa học, năng lực<br /> sư phạm.<br /> <br /> 1. Mở đầu<br /> Chất lượng dạy và học ở trường phổ thông nói chung và chất lượng dạy và học môn hóa học nói<br /> riêng không chỉ là mối quan tâm đối với phụ huynh, giáo viên và học sinh, mà còn là mỗi quan tâm<br /> của toàn xã hội. Chất lượng của việc dạy và học được cho là chịu ảnh hưởng tác động của các yếu tố<br /> liên quan với nhau như: tài liệu học tập, chất lượng giáo viên đạt chuẩn, quy mô lớp học. Sự mất cân<br /> đối giữa các yếu tố, yếu tố nào yếu hoặc thiếu sẽ dẫn đến chất lượng dạy học nghèo nàn [1]. Điều này<br /> sẽ khiến kết quả học tập của học sinh không cao, học sinh không quan tâm, hứng thú nhiều đến môn<br /> hóa học. Ngoài ra, đối với môn hóa học có nhiều khái niệm thường phải học thuộc lòng, phải nhớ một<br /> cách máy móc. Như vậy, học sinh khó nhận thấy được tầm quan trọng của môn hóa học có liên quan<br /> giúp ích đến cuộc sống hằng ngày.<br /> Đã có nhiều nghiên cứu giáo dục áp dụng những kiến thức sư phạm dạy học có thể thu hút học<br /> sinh tham gia học tập, qua đó biết được những ý tưởng và các trải nghiệm khó khăn của học sinh<br /> trong học tập, để từ đó sử dụng những phương pháp dạy học phù hợp với từng đối tượng học sinh<br /> trong những bối cảnh thực tiễn khác nhau [2]. Với mục tiêu phát triển các yếu tố tạo được khả năng<br /> hứng thú và hiệu quả học tập môn học làm cơ cở để giáo viên hóa học sử dụng trong dạy học. Nghiên<br /> Ngày nhận bài: 12/10/2017. Ngày chỉnh sửa: 05/11/2017. Ngày nhận đăng: 18/11/2017.<br /> Tác giả liên hệ: Nguyễn Hữu Chung, e-mail: nguyenchungsaga@yahoo.com<br /> <br /> 130<br /> <br /> Nguyễn Hữu Chung<br /> <br /> cứu tập trung vào khả năng tăng nội dung kiến thức sư phạm của giáo viên hóa học, khuyến khích học<br /> sinh trình bày theo cách riêng của chính bản thân trong những giờ học là tiền đề để nâng cao chất<br /> lượng dạy và học ở trường phổ thông.<br /> <br /> 2. Nội dung nghiên cứu<br /> 2.1. Phương pháp nghiên cứu<br /> Nghiên cứu sử dụng việc tiếp cận kết quả điều tra thực trạng dạy học hóa học thông qua các<br /> bảng hỏi giáo viên về những khó khăn để dạy môn hóa học có hiệu quả và tăng hứng thú học tập<br /> cho học sinh.<br /> Các giáo viên tham dự nghiên cứu học tập để đánh giá tác động trên thực tế tạo hứng thú học<br /> tập cho học sinh. Điều tra từng các nhân học sinh thông qua hoàn thành bảng các câu hỏi và thảo<br /> luận nhóm về những trải nghiệm của họ trong việc học tập hóa học ở trường và ở nhà.<br /> Đánh giá kết quả nghiên cứu theo phương pháp định tính và định lượng. Nguồn số liệu định<br /> tính thu được thông qua phỏng vấn giáo viên, học sinh và thảo luận nhóm trực tiếp trong lớp học.<br /> Số liệu định lượng qua phân tích các bảng hỏi các nhà quản lý, giáo viên và học sinh. Cả hai<br /> nguồn dữ liệu này để khẳng định tính khả thi của kết quả nghiên cứu [3].<br /> <br /> 2.2. Hóa học và dạy hóa học ở trường phổ thông<br /> Mục tiêu của dạy học hóa học là phát triển cho học sinh hứng thú học tập với môn học và duy<br /> trì một cảm giác tự nghiên cứu tò mò, sáng tạo về hóa học. Xây dựng và áp dụng kiến thức hóa<br /> học, đánh giá mối quan hệ giữa hóa học và các môn học khác, hiểu bản chất phát triển khoa học<br /> và các kỹ năng để thực hiện yêu cầu của khoa học. Phát triển khả năng tư duy khoa học sáng tạo<br /> để giải quyết vấn đề thực tiễn, phù hợp với bối cảnh hiện tại liên quan đến hóa học bằng cách sử<br /> dụng ngôn ngữ hóa học [4].<br /> Hóa học là môn học quan trọng trong khoa học, không chỉ bởi được kết nối cơ bản với nhiều<br /> ngành khoa học, mà còn bởi hóa học có nhiều ảnh hưởng rộng lớn đến cuộc sống của chúng ta.<br /> Hóa học được xem là khoa học vật liệu trong môi trường tự nhiên, được xây dựng và phát triển<br /> trong thực tiễn, là một trong những phương tiện mà con người mô tả thực tiễn, đề cập đến tất cả<br /> các chất tạo nên môi trường thay đổi của các chất, được gán cho gồm bốn thành phần: Quá trình<br /> sử dụng để khám phá hoặc tạo ra kiến thức hóa học; tổng hợp các khái niệm và ý tưởng cụ thể để<br /> sản xuất; ứng dụng để hiểu kiến thức và sự thay đổi; những tác động cho sự hiểu biết và các tác<br /> nhân thay đổi. Lập luận sự hiểu biết hóa học đòi hỏi sự hiểu biết bản chất của hóa học, các quy<br /> tắc, các nguyên lí, các lí thuyết quan trọng, các khái niệm và mô hình hóa học dựa trên công<br /> nghệ liên quan đến nhau, đánh giá đúng các tác động của hóa học và công nghệ liên quan đến xã<br /> hội [4].<br /> Trong thực hiện những nỗ lực cải cách dạy và học hóa học tại trường phổ thông, các nghiên<br /> cứu khác nhau được thực hiện với mục đích là nâng cao hiệu quả học tập và thái độ đối với môn<br /> hóa học cho học sinh. Các tiêu chuẩn đưa ra được gán cho các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng<br /> dạy và học hóa học như:<br /> 1. Giáo viên không có nội dung hoặc kiến thức sư phạm cần thiết để dạy chủ đề hóa học có hiệu<br /> quả.<br /> 2. Áp lực để để hoàn thành các nội dung trong một thời gian hạn chế.<br /> 131<br /> <br /> Nâng cao kiến thức sư phạm cho giáo viên hóa học ở trường phổ thông bằng…<br /> <br /> 3. Học sinh chỉ chuẩn bị kiến thức cho mục đích thi và kiểm tra.<br /> 4. Học sinh chỉ cố gắng đạt được mục tiêu của tất cả các môn học trong khoa học hoặc từng<br /> chủ đề mà không được lưu tâm đến giá trị ý nghĩa của kiến thức.<br /> Học sinh quan tâm đến hóa học tại trường học là một khía cạnh rất quan trọng để cải thiện sự<br /> hứng thú học tập hóa học cho học sinh. Vì lý do này, đề nghị phải cải cách dạy học hóa học ở<br /> trường phổ thông, học sinh được tham gia nhiều hơn các hoạt động khoa học thiết thực liên quan<br /> đến cuộc sống thông qua hiểu biết ý nghĩa về hóa học.<br /> <br /> 2.3.<br /> <br /> Kiến thức sư phạm trong dạy học hóa học<br /> <br /> Muốn học tốt khái niệm hóa học đòi hỏi phải hiểu ngôn ngữ hóa học. Thông qua kiểm tra kiến<br /> thức cụ thể đã ngầm kiểm tra kiến thức của học sinh về ngôn ngữ hóa học. Vì kiến thức của ngôn<br /> ngữ hóa học gắn liền với nội dung kiến thức. Mặc dù kiến thức về ngôn ngữ hóa học không chứa<br /> nội dung kiến thức sư phạm, nhưng được dùng và biểu diễn ngôn ngữ hóa học cũng là một khía<br /> cạnh của kiến thức sư phạm [5]. Nội dung quan trọng của phát triển ngôn ngữ hóa học để có được<br /> kiến thức về hóa học được mô tả theo ba cấp độ: vĩ mô, cận vi mô và biểu tượng. Kết quả thành<br /> công của học tập hóa học liên quan đến việc xây dựng các mối liên kết giữa các mức vi mô, cận<br /> vi mô và biểu tượng của các hiện tượng hóa học bằng cách sử dụng các phương pháp trình bày<br /> mô tả khác nhau [4].<br /> Chẳng hạn mức độ vĩ mô, phản ứng hóa học được coi là một quá trình mà một số chất biến<br /> mất và các chất mới xuất hiện. Trong khi ở một mức cận vi mô, các phản ứng hóa học được coi là<br /> một quá trình mà các hạt được sắp xếp lại. Còn ở cấp biểu tượng đề cập đến việc phân bổ các kí<br /> hiệu trình bày để mô tả nguyên tử và phân tử, ví dụ như quá trình phản ứng hóa học được mô tả<br /> dưới dạng kí hiệu: CH4 (k) + 2O2→ CO2 (k) + 2H2O (l)<br /> Kiến thức sư phạm của giáo viên là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học.<br /> Có nhiều khái niệm về kiến thức sư phạm được đưa ra, Shulman đã đưa ra khái niệm về kiến thức<br /> sư phạm là một loại kiến thức thực tiễn đặc biệt của giáo viên cần phải có để giúp học sinh có thể<br /> hiểu được nội dung cụ thể. Ông cho rằng kiến thức dạy học là tập hợp hệ thống hóa những kiến<br /> thức hiểu biết, kĩ năng, trách nhiệm về đạo đức, như là một phương tiện để truyền đạt nội dung<br /> kiến thức. Giống như thuật ngữ sư phạm, thuật ngữ nội dung kiến thức sư phạm lúc đầu xuất hiện<br /> như một biệt ngữ được thiết kế để nói về dạy học. Nhưng thông qua khám phá kinh nghiệm thực<br /> tế mối quan hệ giữa dạy học và nội dung dạy học, thuật ngữ nội dung kiến thức sư phạm mang ý<br /> nghĩa thực tiễn chuyên nghiệp để đánh giá các kĩ năng, khả năng giáo viên dạy học đạt được mục<br /> đích đặt ra [6].<br /> Đo, đánh giá kiến thức chuyên môn của giáo viên thông qua nghiên cứu sử dụng phỏng vấn,<br /> bảng câu hỏi trắc nghiệm, bài kiểm tra, phân tích video hoặc các phương pháp hỗn hợp để phân<br /> tích. Ví dụ, kiểm tra kiến thức về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, axit, bazơ, nội dung<br /> kiến thức cần thiết cho giáo viên sư phạm hóa học. Các mức độ về kiến thức được thiết kế theo<br /> định dạng nhiều lựa chọn, định dạng theo các mức độ từ 1 đến 6, theo các mức độ từ rất quan<br /> trọng hoặc rất có ý nghĩa đến không quan trọng hoặc vô nghĩa [7].<br /> Tương tự như vậy, William đã định nghĩa nội dung kiến thức sư phạm là nền tảng kiến thức<br /> cần thiết cho việc dạy học bao gồm kiến thức về môn học, kiến thức của học sinh và kiến thức<br /> của giáo viên, ông đã xây dựng khái niệm về kiến thức sư phạm với năm loại kiến thức khác<br /> nhau: Kiến thức hỗn hợp hoặc tổng hợp định hướng, hướng tới giảng dạy khoa học; Kiến thức<br /> 132<br /> <br /> Nguyễn Hữu Chung<br /> <br /> khoa học về chương trình giảng dạy; Kiến thức về khoa học đánh giá; Kiến thức về sự hiểu biết<br /> của học sinh; kiến thức về chiến lược giảng dạy. Thành phần chính của kiến thức sư phạm hóa<br /> học có thể tóm tắt theo Hình 1 [8].<br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ thành phần chính của kiến thức sư phạm<br /> Trong đó, xác định hai yếu tố chính về kiến thức sư phạm là kiến thức của giáo viên và cách<br /> trình bày kiến thức đó. Từ những quan điểm này đã đưa ra các thành phần chính của kiến thức sư<br /> phạm cho việc giảng dạy hóa học: Kiến thức của học sinh và cách học hóa học thế nào; Kiến thức<br /> về chương trình hóa học; Kiến thức về các khái niệm hóa học và các quá trình; Các phương pháp<br /> trình bày kiến thức về hóa học.<br /> <br /> 2.4.<br /> <br /> Năng lực sư phạm hóa học<br /> <br /> Năng lực dạy học được xác định là tích hợp các đặc điểm cá nhân, kiến thức, kĩ năng và thái<br /> độ cần thiết để đạt được hiệu quả dạy học [9]. Năng lực chuyên môn của giáo viên sẽ ảnh hưởng<br /> đến kết quả học tập của học sinh. Kiến thức chuyên môn của giáo viên là điều kiện tiên quyết cần<br /> thiết cho khả năng hoạt động các tình huống diễn ra trong lớp học [10]. Giáo viên phải hiểu được<br /> mục đích của môn học, từng bài học là gì và chúng góp phần như thế nào vào sự phát triển toàn<br /> diện nhân cách của học sinh. Kiến thức về chương trình học các môn học không phải là những<br /> thực thể tồn tại vững chắc, do vậy chương trình học cần tính đến tính đa dạng trong đó. Vì vậy,<br /> tăng cường kiến thức sư phạm nghĩa là người truyền đạt nội dung kiến thức một cách thuyết phục,<br /> tạo thay đổi năng lực của học sinh được gọi là có năng lực sư phạm [11].<br /> Tầm quan trọng của kinh nghiệm dạy học của giáo viên (tuổi nghề), xác định kiến thức sư<br /> phạm cũng như thái độ đối với kinh nghiệm học tập của bản thân ảnh hưởng đến kiến thức khi<br /> giáo viên truyền đạt cho học sinh. Mở rộng vốn kiến thức về môn học của người dạy, giáo viên<br /> cần hiểu thấu đáo về môn học sẽ giúp học sinh tiến bộ nhanh về kiến thức, đó là sự khác biệt về<br /> năng lực sư phạm của giáo viên sư phạm hóa học với giáo viên các môn khoa học khác [4].<br /> Dạy học chỉ thực hiện tốt khi quá trình dạy học được đặt trong môi trường giàu tương tác, dạy<br /> học phải tính đến đặc điểm của người học và đặc điểm của môi trường, xác định trước những<br /> biến đổi trong nhận thức và nhân cách của học sinh sau quá trình dạy học.<br /> <br /> 133<br /> <br /> Nâng cao kiến thức sư phạm cho giáo viên hóa học ở trường phổ thông bằng…<br /> <br /> Đối với nước ta, mục tiêu chương trình giáo dục phổ thông hiện nay là hình thành phẩm chất<br /> và năng lực cho học sinh thông qua các nội dung giáo dục. Mỗi nội dung giáo dục đều được thực<br /> hiện ở tất cả các môn học và hoạt động giáo dục, trong đó có một số môn học và hoạt động giáo<br /> dục đảm nhiệm vai trò cốt lõi. Do vậy, vấn đề phát triển năng lực sư phạm cho sinh viên ở các<br /> trường sư phạm là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng trong quá trình đào tạo. Các công<br /> trình nghiên cứu hình thành và phát triển năng năng lực sư phạm cho sinh viên trong quá trình<br /> đào tạo ở các trường sư phạm được nhiều nghiên cứu công bố. Các nghiên cứu dựa trên tiêu<br /> chuẩn đầu ra yêu cầu cho trình độ đại học với khối ngành sư phạm đào tạo giáo viên phổ thông<br /> được Bộ giáo dục & Đạo tạo định hướng trong: “Dự án Phát triển giáo viên THPT & TCCN” và<br /> “Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2017”, trong đó đặc biệt nhấn mạnh các năng lực<br /> chuẩn đoán, đánh giá, giải quyết các vấn đề và cần chú ý những yêu cầu mới về năng lực thực<br /> hiện kế hoạch giáo dục. Các năng lực đó có thể ghép thành nhóm 5 năng lực sau: Năng lực tìm<br /> hiểu đối tượng và môi trường giáo dục, năng lực dạy học, năng lực giáo dục, năng lực hoạt động<br /> chính trị, xã hội và năng lực phát triển nghề nghiệp [12, 13].<br /> <br /> 2.5. Tạo hứng thú học tập hóa học<br /> Hứng thú là yếu tố cần thiết cho nhiều lĩnh vực, đặc biệt rất cần thiết trong giáo dục. Mặc dù<br /> tầm quan trọng của hứng thú trong học tập rất lớn nhưng để hiểu đúng và biết cách áp dụng trong<br /> dạy học không phải lúc nào cũng thành công. Vì hứng thú là yếu tố quá trình khó quan sát trực<br /> tiếp, do đó khó có thể đánh giá được chính xác, tuy nhiên có thể đánh giá các mức độ đạt được<br /> trong hứng thú [14]. Đánh giá mức độ hứng thú học tập thông qua việc quan sát các hoạt động<br /> nhận thức hoặc phản ứng bằng lời nói đối với hoạt động này. Hóa học là môn học với nhiều nội<br /> dung rất trừu tượng, như nguyên tử, phân tử, cấu trúc phân tử và liên kết giữa các phân tử là<br /> những nội dung học tập nhiều thách thức với học sinh. Do đó, hứng thú học tập của học sinh rất<br /> quan trọng để xác định thái độ của học sinh với các lớp hóa học [15].<br /> Khó khăn nhất để giáo viên dạy hóa học ở trường phổ thông là học sinh không có hứng thú<br /> với môn hóa học. Do vậy, việc tạo cho học sinh hứng thú với môn hóa học là một trong những<br /> nhiệm vụ quan trọng của người giáo viên dạy hóa học [16]. Nghiên cứu được áp dụng với các<br /> phương thức dạy học khác nhau, nhằm năng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông. Đầu<br /> tiên dạy học dựa trên hoạt động của người thầy làm trung tâm là thuyết trình thông tin kiến thức,<br /> tự làm thí nghiệm minh họa, còn học sinh quan sát, nghe giảng và ghi lại tóm tắt kiến thức cần<br /> thiết. Lý do lựa chọn phương pháp dạy học này bởi vì quy mô lớp học quá đông học sinh, phòng<br /> thực hành thí nghiệm không đủ trang thiết bị dụng cụ hỗ trợ.<br /> Để có thể thử nghiệm các phương pháp dạy học khác thành công, trước tiên giáo viên phải<br /> hiểu về thực tiễn cụ thể trong lớp học và thái độ của học sinh học tập môn học đó đối với một vấn<br /> đề học tập trước khi chúng ta dùng các biệm can thiệp cải tiến vào chuyên môn dạy học.<br /> Chẳng hạn như khi dạy bài về phản ứng oxi hóa–khử, thiết kế quá trình dạy bằng cách dành<br /> 2/3 thời gian của tiết học để giải thích, 1/3 thời gian tiết học để cho các học sinh tương tác với<br /> nhau. Giáo viên bắt đầu bài học với một bài đánh giá kiến thức đã học bằng câu hỏi đáp để đánh<br /> giá mức độ hiểu của học sinh. Tiếp theo giáo viên giới thiệu khái niệm về phản ứng oxi hóa –<br /> khử, chất khử, chất oxi hóa, điều kiện chuyển dịch electron giữa các nguyên tử, dấu hiệu nhận<br /> biết phản ứng oxi hóa khử do sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố. Giáo viên viết phương<br /> trình phản ứng oxi hóa – khử lên bảng, hai nửa phản ứng quá trình oxi hóa và quá trình khử. Tiếp<br /> theo, tiến hành viết bốn phương trình phản ứng tương tự về phản ứng oxi hóa khử lên bảng và<br /> 134<br /> <br />