Hình thành và phát triển kỹ năng nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học sinh học ở trường phổ thông

Hình thành và phát triển kỹ năng nghiên cứu khoa học cho học sinh là một vấn đề rất cần thiết và quan trọng trong nội dung đổi mới giáo dục hiện nay. Nghiên cứu trình bày việc đề xuất nội dung, quy trình hình thành và phát triển các kỹ năng nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông.

BÁO CÁO KHOA HỌC HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KỸ NĂNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG NGUYỄN VĂN HỒNG 1, *, VŨ THỊ THANH THỦY Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên * Email: nguyenvanhong@dhsptn.edu.vn Trường Cao đẳng Sư phạm Thái Ngun Tóm tắt: Hình thành phát triển kỹ nghiên cứu khoa học cho học sinh vấn đề cần thiết quan trọng nội dung đổi giáo dục Trong viết này, xin đề xuất nội dung, quy trình hình thành phát triển kỹ nghiên cứu khoa học cho học sinh dạy học Sinh học trường phổ thông Từ khóa: Kỹ nghiên cứu khoa học MỞ ĐẦU Nghị Trung ương khóa XI nhấn mạnh việc cần thiết chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung kiến thức sang dạy học tiếp cận lực (NL): “Phát triển giáo dục đào tạo nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội” [1] NL nghiên cứu khoa học (NCKH) nằm hệ thống NL cần hình thành cho HS trung học phổ thông (THPT) Bài viết này, xin đề xuất nội dung, quy trình hình thành phát triển kỹ NCKH cho học sinh dạy học Sinh học trường phổ thông NỘI DUNG 2.1 Khái quát lực nghiên cứu khoa học (NLNCKH) Theo A Šeberová, NLNCKH hệ thống mở không ngừng phát triển, bao gồm kiến thức tuyên bố kiến thức quy trình lĩnh vực nghiên cứu, thái độ sẵn sàng cá nhân cho phép nhà khoa học thực nghiên cứu khuôn khổ hoạt động nghề nghiệp họ [2] Theo Phạm Thị Anh Lê: NLNCKH trình áp dụng ý tưởng, nguyên lý phương pháp khoa học để tìm kiến thức nhằm mơ tả, giải thích hay dự báo vật, tượng giới khách quan [3] Tác giả Vũ Cao Đàm lại cho rằng: NLNCKH kỹ thực có kết hoạt động NCKH nhằm đạt mục tiêu đề nhà khoa học NL nhiều thành tố cấu thành nhà khoa học gặp trình độ lứa tuổi khác [4] Nói cách tổng quát, NL khác, NLNCKH bao gồm thành tố chủ yếu: kiến thức, kỹ thái độ Trong trình phát triển NLNCKH cho HS trung học phổ thơng với kiến thức cịn hạn chế; dẫn dắt hỗ trợ GV hướng dẫn việc xây dựng kỹ cần có người NCKH đặt lên hàng đầu, từ dần hình thành nên thái độ nhà khoa học tương lai 169 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ 2.2 Quy trình hình thành phát triển kỹ nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông Trong phạm vi nghiên cứu, chúng tơi cho cần hình thành phát triển số kỹ NCKH cho HSTHPT với nội dung cụ thể đây: Hình Sơ đồ quy trình kỹ nghiên cứu khoa học tương ứng 2.2.1 Kỹ xác định vấn đề, ý tưởng nghiên cứu Trong trình nghiên cứu, đọc thu thập tài liệu, phát nhận “vấn đề” đặt nhiều câu hỏi cần nghiên cứu (phát triển “vấn đề” rộng để nghiên cứu) Đôi người nghiên cứu thấy điều chưa rõ ràng nghiên cứu trước (hoài nghi khoa học) muốn chứng minh lại Đây tình quan trọng để xác định “vấn đề” nghiên cứu Trong hội nghị chuyên đề, báo cáo khoa học,… đơi có bất đồng, tranh cải tranh luận khoa học giúp cho nhà khoa học nhận thấy mặt yếu, mặt hạn chế “vấn đề” tranh cãi từ người nghiên cứu nhận định, phân tích lại chọn lọc rút “vấn đề” cần nghiên cứu Trong mối quan hệ người với người, người với tự nhiên, qua hoạt động thực tế lao động sản xuất, yêu cầu kỹ thuật, mối quan hệ xã hội, cư xử,… làm cho người không ngừng tìm tịi, sáng tạo sản phẩm tốt nhằm phục vụ cho nhu cầu đời sống người xã hội Những hoạt động thực tế đặt cho người nghiên cứu câu hỏi hay, người nghiên cứu phát “vấn đề” cần nghiên cứu “Vấn đề” nghiên cứu hình thành qua thơng tin xúc, lời nói phàn nàn nghe qua nói chuyện từ người xung quanh mà chưa giải thích, giải “vấn đề” Các “vấn đề” hay câu hỏi nghiên cứu xuất suy nghĩ ta, qua tình cờ quan sát tượng tự nhiên, hoạt động xảy xã hội hàng ngày Tính tị mị điều đặt câu hỏi hay “vấn đề” nghiên cứu Khi xác định “vấn đề” nghiên cứu, đầu óc người nghiên cứu xuất hàng loạt ý tưởng nghiên cứu Như vậy, vấn đề nghiên cứu đóng vai trị sở, tiền đề để hình thành ý tưởng nghiên cứu 170 BÁO CÁO KHOA HỌC HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ Đối với HSTHPT, chúng tơi xin đề xuất quy trình hình thành phát triển kỹ gồm bước sau đây: Bước 1: Hướng dẫn HS quan sát, phân tích, tổng hợp thực tiễn, phát vấn đề cần quan tâm giải tiền đề hình thành ý tưởng nghiên cứu Đây nói bước khó khăn nhất, dựa vào sở thích nhu cầu muốn tìm hiểu HS điều xảy sống hay muốn thực ý tưởng nhen nhóm từ lâu chưa định hình rõ ràng Bước 2: Hướng dẫn HS chọn lựa vấn đề cấp thiết cần giải quyết, hình thành ý tưởng nghiên cứu Sau phát vấn đề cần quan tâm giải vốn có phạm vi nghiên cứu rộng, vào tình hình thực tiễn tính cấp thiết để thu hẹp vấn đề cho vừa sức với HS giải đáp, sáng tỏ thông qua hoạt động NCKH phù hợp trình độ HSTHPT Bước 3: Hướng dẫn HS biến vấn đề cần giải thành ý tưởng nghiên cứu Đây bước quan trọng để hình thành đề tài nghiên cứu bước Tuy nhiên, lựa chọn ý tưởng đắn vô số ý tưởng vấn đề khó khăn HSTHPT Vì vậy, GV cần tư vấn cho em 2.2.2 Kỹ xác định tên đề tài nghiên cứu Cần phân biệt tên đề tài nghiên cứu với vấn đề nghiên cứu: Vấn đề nghiên cứu khác biệt điều mong đợi tên đề tài nghiên cứu lại tập trung vào phương pháp giải vấn đề Vì vậy, tên đề tài nghiên cứu thường liên quan chặt chẽ với mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu Tên đề tài nghiên cứu thường ngữ danh từ (nên gọi tên) thường bắt đầu động từ hành động Tên đề tài nghiên cứu phải ngắn gọn phải rõ ràng, phải phản ánh mục tiêu nghiên cứu, đối tượng phương pháp nghiên cứu Vì vậy, việc xác định tên đề tài nghiên cứu cách hợp lý quan trọng Đối với HS THPT, Chúng xin đề xuất quy trình hình thành phát triển kỹ gồm bước sau đây: Bước 1: Hướng dẫn HS thử đề xuất tên đề tài (tên đề tài nghiên cứu phải phản ánh mối liên quan chặt chẽ mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu) Bước 2: Điều chỉnh (điều chỉnh câu văn diễn đạt tên đề tài cho ngắn gọn rõ ràng) Bước 3: Xác định tên đề tài thức Nội dung nghiên cứu đề tài khoa học phản ánh cách cô đọng tiêu đề Tên đề tài cần có tính đơn nghĩa, khúc chiết, rõ ràng, không dẫn đến hiểu lầm, hiểu theo nhiều nghĩa khác hay hiểu mập mờ Đối với HS THPT, có lẽ vấn đề gây nhiều lúng túng tư ngôn ngữ khoa học HS chưa cao thói quen sử dụng ngôn từ thường dễ dãi sinh hoạt hay giao tiếp thường ngày nguyên nhân 2.2.3 Kỹ xây dựng giả thuyết nghiên cứu Theo Claude Bernard (Pháp) “Giả thuyết khởi điểm nghiên cứu khoa học”, theo G.K.Valeev (Nga) “giả thuyết mắt xích biết chưa biết” “khơng có khoa học mà lại khơng có giả thuyết” [5] 171 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ Giả thuyết nghiên cứu mệnh đề khẳng định quan hệ hay nhiều yếu tố với vấn đề nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu tạo nhằm mục đích để phát quy luật, giải thích nguyên nhân tồn sáng tạo phương pháp mới, đưa giải pháp tối ưu, nguyên lý Giả thuyết nghiên cứu dự đốn có khoa học đặc điểm, chất, mối liên hệ vật, tượng nghiên cứu hay dự đoán kết nghiên cứu Đối với HSTHPT, xin đề xuất quy trình hình thành phát triển kỹ gồm bước sau đây: Bước 1: Xây dựng đáp ứng cấu trúc giả thuyết nghiên cứu Về mặt chức giả thuyết phân loại giả thuyết là: Mô tả hay giải thích Có giả thuyết đơn giản tóm lược ngắn tượng khảo sát, mô tả dạng liên hệ chung, loại khác nêu kết từ kiện điều kiện xác lập Cấu trúc giả thuyết phức tạp mang đồng thời mơ tả tượng khảo sát giải thích quan hệ nhân - Giả thuyết có ba thành phần: Khẳng định - Giả định - Cơ sở khoa học Ví dụ, xây dựng giả thuyết theo kiểu sau: a Quá trình A sau b Nếu làm theo A B c Bởi tồn quy luật sau đây: thứ nhất, nhì, ba - Giả thuyết có hai thành phần: Thành phần A: Điều hiệu ; thành phần B: Nếu như: Một hai (Nếu như… sẽ…) Bước 2: Xây dựng đáp ứng tiêu chí giả thuyết nghiên cứu - Giả thuyết nghiên cứu khơng có lơgic trái ngược nhau, có nghĩa là: Giả thuyết nghiên cứu khơng phủ định logic hay hình thức; khơng đối lập với kiện có giải thích chúng; phải phù hợp với quy luật khoa học xác lập hay xác lập - Giả thuyết nghiên cứu phải chứa đựng dự đoán mở khoa học, có liên hệ kiến thức khoa học cũ mới, kiểm chứng thực tế 2.2.4 Kỹ lập kế hoạch nghiên cứu Mọi cơng trình nghiên cứu cần phải có quy trình kế hoạch (kế hoạch tổng thể giai đoạn trình nghiên cứu) Những quy trình kế hoạch phải hoạch định (trước tiến hành nghiên cứu) tài liệu mà tiếng Anh gọi Research Proposal dịch sang tiếng Việt có nghĩa “Đề cương nghiên cứu” Đề cương nghiên cứu tài liệu mà nhà khoa học đề nghị cương lĩnh hay chương trình làm việc Đối với HS THPT, xin đề xuất quy trình hình thành phát triển kỹ gồm bước sau đây: Bước 1: Xây dựng đề cương nghiên cứu thể kế hoạch tổng thể giai đoạn trình nghiên cứu Đây bước quan trọng để giúp định hướng triển khai cụ thể bước sau Bước 2: Xây dựng đáp ứng cấu trúc đề cương nghiên cứu 172 BÁO CÁO KHOA HỌC HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ Một đề cương nghiên cứu bao gồm nội dung gì? Trả lời câu hỏi cịn tuỳ thuộc vào “văn hóa” quy định địa phương Tuy nhiên, đối tượng HS THPT yêu cầu cần có đề cương nghiên cứu bao gồm: - Lý chọn đề tài - Mục đích nghiên cứu đề tài - Giả thuyết nghiên cứu - Nhiệm vụ nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu - Những đóng góp (dự kiến) đề tài - Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Luận điểm đưa bảo vệ - Cấu trúc dự kiến đề tài - Kế hoạch thực - Kinh phí dự trù yêu cầu hợp tác ( Nếu có) 2.2.5 Kỹ thu thập liệu NCKH đại phải dựa vào liệu thực nghiệm (empiric data) Vì thế, việc thu thập liệu cơng đoạn quan trọng, yêu cầu cần phải có kỹ sử dụng phương pháp nghiên cứu đặc thù đề tài Người nghiên cứu phải có kỹ tổ chức thu thập liệu cho đảm bảo tính khách quan khoa học, biết cách phối hợp phương pháp thu thập liệu truyền thống đại cách hiệu Đối với HS THPT, xin đề xuất quy trình hình thành phát triển kỹ gồm bước sau đây: Bước 1: Chọn lựa sử dụng phương pháp thu thập liệu đặc thù Để thực tốt việc thu thập liệu việc yêu cầu HS cần biết phương pháp thu thập liệu đặc thù nghiên cứu đề tài mà chọn, đồng thời biết cách sử dụng phương pháp để phục vụ cho việc nghiên cứu Bước 2: Phối hợp phương pháp thu thập liệu cách hiệu Khi có tay phương pháp thu thập liệu điều quan trọng em cần phải biết cách phối hợp khéo léo Phương pháp truyền thống hay đại có ưu nhược điểm riêng cần sử dụng phối kết hợp để mang lại hiệu độ tin cậy cao Bước 3: Tổ chức thu thập liệu đảm bảo tính khách quan khoa học Giữa công đoạn thu thập liệu cần phải đảm bảo tính khách quan khoa học, cơng đoạn sử dụng phương pháp hợp lý nhất, để tránh kết mang nặng tính chủ quan sai lệch Mọi liệu thu thập cần ghi chép tỷ mỷ, cẩn thận xác vào sổ tay hay máy tính cá nhân, để phục vụ tốt cho công đoạn 173 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ 2.2.6 Kỹ phân tích tổng hợp liệu Phân tích liệu nhằm mục đích làm bật đặc điểm, đặc tính, tính chất đối tượng nghiên cứu (nghiên cứu mô tả) nhằm giúp người nghiên cứu kiểm chứng giả thuyết (nghiên cứu giải thích) Dữ liệu tìm phải xâu chuỗi, tổng hợp lại để tìm quy luật nội tại, nguyên lý vận hành từ đưa ta đến kết nghiên cứu Đối với HS THPT, chúng tơi xin đề xuất quy trình hình thành phát triển kỹ gồm bước sau đây: Bước 1: Lựa chọn sử dụng phương pháp phân tích xử lý liệu phù hợp Bước 2: Phối hợp phương pháp phân tích xử lý liệu truyền thống đại cách hiệu Bước 3: Xâu chuỗi, tổng hợp liệu tìm để dần đến kết nghiên cứu 2.2.7 Kỹ phê phán, lập luận, viết báo cáo khoa học - Kỹ phê phán Kỹ phê phán dựa đối chiếu kiến thức hành với thực tế khách quan, để phát bất lực kiến thức hành việc lý giải thực tế Khoa học đại dựa nguyên lý kiến thức nhân loại ln lạc hậu với thực tế Vì vậy, nhân loại luôn phải phát chỗ khiếm khuyết để khơng ngừng bổ sung kiến thức mới, cách “phải chấp nhận việc xem xét lại lý thuyết, hồn chỉnh đến đâu nữa” - Kỹ lập luận NCKH dựa tảng thuyết phục lập luận chứng minh Những lập luận phải dựa sở khoa học giới khoa học công nhận, dựa cảm nghĩ chủ quan, hay ý kiến đám đông Kỹ lập luận giúp nhà khoa học xây dựng luận điểm cách chặt chẽ, thuyết phục, mà cịn giúp họ phát bất cập lý thuyết thực tế, làm tảng cho phát khoa học có ý nghĩa - Kỹ viết báo cáo khoa học (Báo cáo tổng kết) Một cơng trình nghiên cứu phải thể báo cáo khoa học (Báo cáo tổng kết) Việc trình bày viết địi hỏi nhà nghiên cứu phải có kỹ diễn đạt, viết cần viết, thể xác chất việc cho người đọc hiểu giống Ngày nay, nhà khoa học có nhiều dịp tham dự diễn đàn khoa học quốc tế vai trị cơng bố quốc tế ngày có ý nghĩa quan trọng, nên kỹ diễn đạt ngoại ngữ thiếu được, tiếng Anh Chúng xin đề xuất bố cục nội dung báo cáo khoa học HSTHPT gồm có: Trang bìa: Trình bày theo thứ tự từ xuống 1.1 Tên đơn vị chủ trì thực nhiệm vụ 1.2 Tên nhiệm vụ KHCN 1.3 Tên người chủ trì thực hiện, thành viên tham gia 1.4 Địa danh tháng, năm kết thúc nhiệm vụ 174 BÁO CÁO KHOA HỌC HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ Nội dung báo cáo 2.1 Mục lục 2.2 Ký hiệu viết tắt (nếu có) 2.3 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.3.1 Cơ sở pháp lý/xuất xứ đề tài 2.3.2 Tính cấp thiết mục tiêu nghiên cứu đề tài 2.3.3 Đối tượng, phạm vi nội dung nghiên cứu 2.3.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước (liên quan đến nội dung nghiên cứu đề tài) Cơ sở lý thuyết (nếu cần thiết) 2.4 Thực nghiệm 2.4.1 Phương pháp thực nghiệm 2.4.2 Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu, hóa chất cho thực nghiệm 2.4.3 Kết thực nghiệm (nêu rõ điều kiện tiến hành thực nghiệm kết đạt được) thảo luận 2.5 Kết luận kiến nghị 2.6 Tài liệu tham khảo 2.7 Phụ lục (nếu có) - Kỹ trình bày báo cáo khoa học (bảo vệ trước hội đồng khoa học) Thông thường, đề tài phải bảo vệ trước hội đồng gồm nhà chuyên môn Các nội dung đề tài (mục đích, đối tượng, phương pháp, kết quả, thảo luận, kết luận, đề nghị) trình bày ngắn gọn, đọng khoảng 15-20 phút Sau đó, thành viên hội đồng phản biện, chất vấn nhận xét chất lượng đề tài Để hình thành phát triển nhóm kỹ HS THPT tuân theo bước sau đây: Bước 1: Lập luận chặt chẽ, thuyết phục dựa sở khoa học Bước 2: Phê phán dựa đối chiếu kiến thức hành với thực tế khách quan, để phát bất lực kiến thức hành việc lý giải thực tế Bước 3: Viết báo cáo đầy đủ bố cục Bước 4: Viết báo cáo đáp ứng tiêu chuẩn khoa học Bước 5: Trình bày báo cáo trước hội đồng nghiệm thu tự tin, ngắn gọn chặt chẽ KẾT LUẬN Trong bối cảnh đổi giáo dục nước ta, NLNCKH NL cần thiết phải hình thành phát triển HS Để góp phần phát triển lực NCKH cho HS, GV dạy học mơn học nói chung dạy học mơn Sinh học nói riêng cần nắm vững nội dung quy trình bước hình thành phát triển kỹ NCKH cho HS Bên cạnh đó, GV cần phải xây dựng tiêu chí cơng cụ để đánh giá mức độ hình thành phát triển kỹ 175 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] Đảng cộng sản Việt Nam (2013), Văn kiện Hội nghị Trung ương khóa XI , NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội Seberová Alena (2008), La compétence de recherche et son développement auprès des étudiants – futurs enseignants en République tchèque, Recherche & Formation, (59), pp.59 Phạm Thị Anh Lê(2013), Bài giảng phương pháp nghiên cứu khoa học, Đại học Sư phạm Hà Nội Vũ Cao Đàm (2005), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Khoa học Công nghệ, Hà Nội Valeev.G.KH, Ghipoteza pedagoghiteckovo icledovanhia, Pedagogika, N05-1999, 22 - 26 Title: FORMULATION AND DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC RESEARCH SKILL FOR STUDENTS IN TEACHING BIOLOGY AT SCHOOLS Abstract: Pictures to and development for the learning for the learning for students for a problem to be required and important in the new education version This post, we have subject to export the content, the scaler to and development the skills of the student in the learning of Student learning in the school Keywords: Scientific research skills 176 ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ 2.2 Quy trình hình thành phát triển kỹ nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông Trong phạm vi nghiên cứu, cho cần hình thành phát triển số kỹ. .. đầu óc người nghiên cứu xuất hàng loạt ý tưởng nghiên cứu Như vậy, vấn đề nghiên cứu đóng vai trị sở, tiền đề để hình thành ý tưởng nghiên cứu 170 BÁO CÁO KHOA HỌC HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA... NCKH cho HSTHPT với nội dung cụ thể đây: Hình Sơ đồ quy trình kỹ nghiên cứu khoa học tương ứng 2.2.1 Kỹ xác định vấn đề, ý tưởng nghiên cứu Trong trình nghiên cứu, đọc thu thập tài liệu, phát