Tổ chức dạy học phần mở đầu về khoa học tự nhiên, khoa học tự nhiên 6 nhằm phát triển năng lực khoa học cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ KHÁNH LINH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN "MỞ ĐẦU VỀ KHOA HỌC TỰ NHIÊN", KHOA HỌC TỰ NHIÊN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ KHÁNH LINH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN "MỞ ĐẦU VỀ KHOA HỌC TỰ NHIÊN", KHOA HỌC TỰ NHIÊN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ Mã số: 8140211.01 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Vũ Văn Hùng HÀ NỘI – 2021 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giảng viên Khoa Sư phạm, Trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội giảng dạy trang bị cho em kiến thức học tập nghiên cứu luận văn Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS TS Vũ Văn Hùng, người tận tình hướng dẫn em suốt trình xây dựng thực luận văn Em gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, anh chị em lớp Cao học Vật lý QH – 2019 – S thầy cô, học sinh trường THCS Khương Đình – Hà Nội quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi q trình hồn thiện luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hồn thiện nhiên q trình xây dựng luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì mong nhận lời góp ý nhận xét từ quý thầy cô giáo để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2021 Tác giả luận văn Vũ Khánh Linh i QUY ƯỚC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ CƯƠNG Viết tắt Viết đầy đủ ĐG Đánh giá ĐCNN Độ chia nhỏ GV Giáo viên GHĐ Giới hạn đo HS Học sinh KHTN Khoa học tự nhiên KQHT Kết học tập NL Năng lực PPDH Phương pháp dạy học PHT Phiếu học tập THCS Trung học sở TNSP Thực nghiệm sư phạm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i QUY ƯỚC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ CƯƠNG ii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu 3.2 Đối tượng nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý luận 5.2 Nghiên cứu thực trạng Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp luận 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Dự kiến đóng góp luận văn Dự kiến cấu trúc luận văn CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Một số nghiên cứu giới 1.1.2 Một số nghiên cứu Việt Nam 1.2 Các khái niệm 1.2.1 Môn Khoa học tự nhiên 1.2.2 Năng lực lực khoa học 10 1.3 Một số vấn đề dạy học môn Khoa học tự nhiên 12 1.3.1 Mục tiêu việc dạy học môn Khoa học tự nhiên 12 1.3.2 Nội dung giáo dục khái quát môn Khoa học tự nhiên 13 1.3.3 Hình thức tổ chức dạy học 14 1.3.4 Năng lực khoa học học sinh THCS 17 iii 1.4 Tổ chức dạy học môn Khoa học tự nhiên 20 1.4.1 Quy trình chuẩn bị 20 1.4.2 Một số phương pháp kỹ thuật dạy học 22 1.4.3 Một số công cụ đánh giá lực 38 1.5 Những khó khăn dạy học môn khoa học học sinh trường THCS 39 1.5.1 Mục đích khảo sát 39 1.5.2 Nội dung khảo sát 39 1.5.3 Phương pháp khảo sát 40 1.5.4 Kết khảo sát 40 1.6 Kết luận chương 42 CHƯƠNG 44 THIẾT KẾ BÀI GIẢNG MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 44 2.1 Tổng quan cấu trúc sách giáo khoa môn Khoa học tự nhiên 44 2.1.1 Phân tích kết cấu sách theo chủ đề học 44 2.1.2 Phân tích kết cấu sách theo mạch kiến thức 45 2.2 Mục tiêu dạy học chương I Mở đầu Khoa học tự nhiên 45 2.3 Thiết kế giảng môn Khoa học tự nhiên 46 2.3.1 Bài Đo chiều dài 46 2.3.2 Bài Đo khối lượng 57 2.3.3 Bài Đo thời gian 65 2.3.4 Bài Đo nhiệt độ 74 2.4 Kết luận chương 82 CHƯƠNG 83 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83 3.1 Mục đích thực nghiệm 83 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 83 3.3 Phương pháp thực nghiệm 83 3.3.1 Phương pháp điều tra 83 3.3.2 Phương pháp quan sát 84 3.3.3 Phương pháp thống kê 84 3.3.4 Xây dựng phương thức tiêu chí đánh giá 84 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 91 3.4.1 Phân tích định tính 91 3.4.2 Phân tích định lượng 94 iv 3.5 Kết luận chương 100 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 102 Kết luận 102 Khuyến nghị 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 môn KHTN giảng dạy cấp học số nước Bảng Bảng biểu cụ thể lực khoa học môn KHTN HS THCS 17 Bảng Đặc điểm góc mơ hình phong cách học tập 30 Bảng Mục tiêu dạy chương I Mở đầu Khoa học tự nhiên [2] 45 Bảng Bảng đánh giá cá nhân hoạt động nhóm 84 Bảng HS tự đánh giá sản phẩm hoạt động “Chế tạo bình chia độ” 85 Bảng 3 Đánh giá hoạt động thực hành 86 Bảng Đánh giá cá nhân hoạt động nhóm HS Đo chiều dài 95 Bảng Đánh giá cá nhân hoạt động nhóm HS Đo nhiệt độ 96 Bảng Các tham số thống kê mô tả kết chấm phiếu học tập 99 Bảng Bảng tần số điểm thi lớp 6A1 6A4 99 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Mơ tả kĩ thuật “Các mảnh ghép” 34 Hình Mô tả kĩ thuật khăn trải bàn 35 Hình Mô tả cách vẽ sơ đồ tư 37 Hình Hình ảnh HS thực nhiệm vụ theo nhóm nhà .92 Hình Sơ đồ tư học sinh vẽ Đo nhiệt độ 92 Hình 3 Sơ đồ tư học sinh vẽ Đo thời gian 92 Hình Bình chia độ 93 Hình Học sinh đo nhiệt độ thể 93 vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ Biểu đồ kết đánh giá hoạt động thực hành 98 Biểu đồ Biểu đồ tần số điểm thi 100 viii KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Luận văn thực mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề ra, luận văn giải nhiệm vụ sau: - Xây dựng sở lí luận thực tiễn dạy học môn KHTN nhằm phát triển NL khoa học cho HS: Phân tích mục tiêu, chương trình mơn KHTN 6, phân tích làm rõ khái niệm, biểu NL khoa học mơn KHTN 6, phân tích phương pháp dạy học tích cực để áp dụng việc giảng dạy môn KHTN 6, khó khăn q trình dạy học mơn khoa học HS cấp THCS - Vận dụng sở lí luận thực tiễn, phương pháp kĩ thuật, dạy học tích cực dạy học mơn KHTN để xây dựng kế hoạch dạy học chương Mở đầu Khoa học Tự nhiên môn KHTN theo nội dung sách Kết nối tri thức với sống - Tổ chức dạy học môn KHTN nhằm phát triển lực KH cho HS THCS Chuẩn bị đầy đủ tư liệu, hướng dẫn giúp đỡ, tạo điều kiện cho HS tham gia tiết học đạt kết tốt - Tiến hành kiểm nghiệm đánh giá kết nghiên cứu cho thấy hoạt động thực hành, thí nghiệm đặc biệt thu hút ý HS, tạo điều kiện để HS phát triển NL khoa học Kết cho thấy việc tổ chức dạy học chương Mở đầu Khoa học Tự nhiên môn KHTN giúp HS phát triển NL khoa học, đảm bảo tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS Trong tương lai đề tài hoàn thiện theo hướng tiếp tục củng cố phần sở lí luận Khuyến nghị Để việc triển khai tổ chức dạy học môn KHTN nhằm phát triển lực KH cho HS THCS đạt hiệu cao cần có đầu tư đạo mang tính 102 đồng bộ, cụ thể là: - Tăng cường bồi dưỡng đào tạo để nâng cao chuyên môn đặc biệt đội ngũ GV môn KHTN Đặc biệt bối cảnh Việt Nam đổi giáo dục áp dụng chương trình GDPT vào giảng dạy - Đầu tư sở vật chất xây dựng phịng học mơn phục vụ dạy môn KHTN - Mỗi tiết học cần điều chỉnh kế hoạch dạy học cho hợp lí phù hợp với đối tượng HS sở vật chất có - Tiếp tục nghiên cứu vận dụng tổ chức dạy học môn KHTN để phát triển NL khoa học vào lớp học khác Việt Nam Với việc hoàn thành luận văn , tác giả hi vọng góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy, với có nguồn tài liệu tham khảo chất lượng tới GV khác việc tổ chức hoạt động HS 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO Danh mục tài liệu tiếng Việt Nguyễn Lăng Bình, Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao Thị Thặng (2009), Dạy học tích cực Một số kĩ thuật phương pháp dạy học, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình môn học Khoa học tự nhiên, Hà Nội Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2014), Lí luận dạy học đại - sở đổi mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội Đảng cộng sản Việt Nam (2013), Nghị 29/NQ – TW Hội nghị BCH TW Đảng lần thứ (Khóa XI) Đảng cộng sản Việt Nam (2014), Nghị 88/NQ – TW Hội nghị BCH TW (Khóa XIII) Nguyễn Thị Diễm Hằng, Cao Cự Giác, Nguyễn Thanh Bình (2018), “Phát triển lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở dạy học môn khoa học tự nhiên thông qua sử dụng tập tiếp cận theo chương trình đánh giá học sinh quốc tế pisa”, Tạp chí Giáo dục số đặc biệt, 47(3B), tr 5562 Vũ Văn Hùng (Tổng chủ biên) (2021), Sách giáo khoa Khoa học tự nhiên (SHS), Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Vũ Văn Hùng (Tổng chủ biên) (2021), Sách giáo khoa Khoa học tự nhiên (SGV), Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Vũ Văn Hùng (Tổng chủ biên) (2021), Tài liệu tập huấn môn Khoa học tự nhiên 6, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Hà Nội 10 Ðặng Thành Hưng (2012), “Năng lực giáo dục theo tiếp cận lực”, Tạp chí Quản lí giáo dục, số 43, tr 25 104 11 Hà Thị Lan Hương (2017), “Phát triển lực nghiên cứu khoa học học sinh thông qua dạy học lĩnh vực khoa học tự nhiên trường Trung học sở”, Tạp chí Khoa học Đại học Sư phạm Hà Nội, số 1A, tr 218-266 12 Nguyễn Lân (2002), Từ điển từ ngữ Hán Việt, Nhà xuất Từ điển Bách Khoa, Hà Nội 13 Lê Đình Trung - Phan Thị Thanh Hội (2016), Dạy học theo định hướng hình thành phát triển lực người học trường phổ thông, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội 14 Nguyễn Quang Uẩn (1987), Vấn đề rèn luyện kĩ nghiệp vụ sư phạm cho sinh viên, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội 15 Nguyễn Thị Thanh Vân, Nguyễn Thị Hồng Thoa, Nguyễn Thị Huệ, Đào Kim Quế (2019), “Phát triển lực học sinh thông qua dạy học chủ đề “Trái đất bầu trời” chương trình mơn khoa học tự nhiên lớp 6”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, (Tập 16 Số 3), tr 56-68 16 Xavier Roegiers (1996) Khoa sư phạm tích hợp hay làm để phát triển lực nhà trường (Đào Trọng Quang Nguyễn Ngọc Nhị dịch), Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Danh mục tài liệu tiếng Anh 17 OECD (2007) PISA 2006, Science Competencies for Tomorrow's World: Volume 1: Analysis, PISA, OECD Publishing 18.OECD (2019) PISA 2018 assessment and analytical framework, OECD Publishing Tài liệu điện tử 19 Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Tìm hiểu chương trình mơn học Khoa học tự nhiên, Hà Nội, http://rgep.moet.gov.vn/content/tintuc/Lists/news/Attachments/4861/11.% 20KHTN_Layout%201.pdf, truy cập ngày 09 tháng năm 2021 105 PHỤ LỤC Phụ lục PHIẾU KHẢO SÁT (Dành cho cán bộ, giáo viên) Kính gửi Q thầy/cơ giáo! Với mong muốn thu thập liệu khó khăn tổ chức dạy học môn KHTN nhằm phục vụ việc nghiên cứu đề tài, mong nhận ủng hộ nhiệt tình q thầy/cơ Trân trọng cảm ơn! Q thầy/cơ vui lịng cho biết vài thông tin thân: 1.1 Tên trường thầy/cô làm việc: ……………………………………… 1.2 Họ tên: …………………………… 1.3 Thâm niên cơng tác:……………(năm) 1.4 Trình độ chun mơn:…………… Về nội dung chương trình giảng dạy tại: Q thầy/cơ vui lịng đánh dấu X đồng tình với mức độ (1 khơng đồng tình đến mức độ đồng tình) ST T Nội dung Nội dung sách giáo khoa logic Nội dung sách giáo khoa có liên hệ với thực tiễn Chương trình học xếp trình tự học tập hợp lý Mức độ đồng ý Chương trình học cịn bị trùng lặp mơn Mục tiêu dạy học môn KHTN trọng phát triển lực, phẩm chất cho HS Ý kiến bổ sung:………………………………… Quý thầy/cô cho biết phương pháp, kĩ thuật dạy học thầy cô sử dụng, tần suất sử dụng từ mức (rất ít) đến mức (rất thường xuyên) ST T Tần suất sử dụng Nội dung 1 PP thuyết trình đàm thoại PP làm việc nhóm PP phát giải vấn đề PP dạy học theo dự án PP dạy học theo góc PP đóng vai PP dạy học trò chơi Kĩ thuật khăn trải bàn Kĩ thuật mảnh ghép 10 Kĩ thuật Mindmap (sơ đồ tư duy) PP khác:……………………………………… Q thầy/cơ cho biết ngun nhân sử dụng số phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực Đánh dấu X đồng ý với nội dung STT Nội dung Thời gian bó hẹp với thời lượng định Áp lực thi đua, thi cử học sinh Một số trang thiết bị TN chưa đủ Đồng ý Chưa thực hiểu biết cách vận dụng phương pháp dạy học tích cực vào giảng HS thụ động hoạt động dạy học Lý khác:………………………………… Công cụ đánh giá HS mà q thầy/cơ sử dụng gì? ST T Nội dung Các kiểm tra Hồ sơ học tập Phiếu học tập Qua quan sát sổ ghi chép hoạt động HS Tần suất sử dụng Công cụ khác:…………………………………………… Xin cảm ơn giúp đỡ đóng góp ý kiến quý thầy/cô giáo! Phụ lục Phiếu tập Bài 5: Đo độ dài KẾT QUẢ ĐO CHIỀU DÀI Ước lượng chiều dài, độ dày sách: Chọn dụng cụ đo + Tên dụng cụ đo: + GHĐ: + ĐCNN: Kết đo Lần đo Lần đo Lần đo Kết đo Giá trị trung bình Chiều dài l1 = l2 = l3 = ltb = Độ dày d1 = d2 = d3 = dtb = Rút bước tiến hành đo lưu ý tiến hành đo để đạt kết xác nhất: Phụ lục Phiếu học tập Bài 6: Đo khối lượng Nhóm : Lớp: Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu số gam ghi vỏ sản phẩm sau cho biết số cho biết điều gì? + Trên gói muối ghi 500g, số cho biết: + Trên gói bột giặt ghi 9kg, số cho biết: + Trên gói mỳ gạo lứt ghi 500g, số cho biết: Nhiệm vụ 2: Xác định GHĐ ĐCNN cân trường hợp sau (a) (b) (c) GHĐ Cân ĐCNN Hình a Hình b Hình c Nhiệm vụ 3: Cân chai chứa đầy nước Khối Tên HS Kết đo (s) lượng ước Loại lượng cân (s) Chọn dụng cụ đo GHĐ ĐCNN Lần Lần Lần Giá trị trung 1: 2: 3: bình m1 m2 m3 (m1+m2+m3)/3 Phụ lục Phiếu học tập Bài 7: Đo thời gian Họ tên: ……………………………………………………………… Lớp: …………………………… Nhóm: …… Bước 1: Học sinh hồn thành cá nhân câu hỏi sau H1 Hãy ước lượng thời gian lựa chọn đồng hồ phù hợp cho hoạt động sau Thời gian Loại đồng hồ ước lượng đo Tên hoạt động Thời gian vận động viên chạy 100m Thời gian học sinh từ đầu lớp học đến cuối lớp học Thời gian chạy vòng quanh sân trường em Thời gian vòng quanh sân trường em H2 Muốn đo thời gian thực thí nghiệm phịng thí nghiệm kiện thể thao, người ta thường dùng loại đồng hồ nào, sao? H3 Thao tác cần thiết thứ tự bước thực dùng đồng hồ bấm giây? a) Nhấn nút star (bắt đầu) để bắt đầu tính thời gian b) Nhấn nút stop (kết thúc) thời điểm để kết thúc kiện c) Nhấn nút Reset (thiết lập) để đưa đồng hồ bấm giây số trước tiến hành đo Bước 2: HS trao đổi nhóm 2.1 Thống đáp án câu hỏi bước 2.2 Viết bước đo thời gian đồng hồ bấm giây: Bước 3: Thực hành theo nhóm Đo thời gian Tên HS Thời Chọn dụng cụ đo thời gian gian ước Loại lượng đồng (s) hồ GHĐ ĐCNN Kết đo (s) Lần Lần Lần 1: t1 2: t2 3: t3 (t1+t2+t3)/3 Phụ lục Phiếu học tập Bài 8: Đo nhiệt độ Phiếu học tập số 1.Nhiệt kế dùng để làm gì? ………………………………………………………………………………… 2.Kể tên số loại nhiệt kế mà em biết ………………………………………………………………………………… Hãy nêu cấu tạo công dụng nhiệt kế sau ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 4.Nguyên tắc hoạt động: Loại nhiệt kế GHĐ ĐCNN CÔNG DỤNG Nhiệt kế thủy Từ…… …… ………………… ngân Đến…… Nhiệt kế rượu Từ…… …… ………………… Đến…… Phiếu học tập số H1 Hãy ước lượng nhiệt độ lựa chọn nhiệt kế phù hợp với vật sau Hoạt động Nhiệt độ ước lượng 1.Nước ấm sôi Nhiệt độ thể sốt Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ cốc nước đá H2 Chọn cách đặt mắt Loại nhiệt kế Phiếu học tập số 1.Hãy nêu bước đo nhiệt độ nhiệt kế ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Các bước đo nhiệt độ nhiệt kế y tế ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 3.Kết đo ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 4.Nhận xét Nhiệt độ thể người bình thường khoảng từ… đến…… ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ KHÁNH LINH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN "MỞ ĐẦU VỀ KHOA HỌC TỰ NHIÊN", KHOA HỌC TỰ NHIÊN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN... thiết góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy cho môn KHTN Từ lý tác giả chọn đề tài: ? ?Tổ chức dạy học phần "Mở đầu Khoa học tự nhiên" , Khoa học Tự nhiên nhằm phát triển lực khoa học cho học sinh? ??... tổ chức dạy học “chương I: Mở đầu Khoa học tự nhiên? ?? môn KHTN nhằm phát triển lực khoa học HS 6. 2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Khảo sát khó khăn dạy học mơn khoa học (vật lý, hóa học, sinh