MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nước ta đang trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, vì vậy chất lượng nguồn nhân lực càng trở nên có ý nghĩa quan trọng, quyết định tới sự phát triển của đất nước. Sự cạnh tranh giữa các quốc gia hiện nay thực chất là sự cạnh tranh về chất lượng nguồn nhân lực. Chính vì vậy, đổi mới giáo dục đang là một xu thế tất yếu mang tính toàn cầu. Nhiều quốc gia đã và đang tiến hành cải cách để hướng tới một nền giáo dục hiện đại. Vì vậy, hệ thống GD nước ta nói chung, GD PT nói riêng đã và đang có nhiều thay đổi đáng kể cả về nội dung, PPDH. Tuy nhiên, một trong những VĐ mà nền giáo dục của chúng ta đang phải đối mặt đó là sự phát triển tư duy, khả năng GQVĐ của HS và tính thực tiễn của những kiến thức phổ thông vẫn còn hạn chế. Nghị quyết trung ương 8 khóa XI nêu lên các mục tiêu, quan điểm chỉ đạo, những nhiệm vụ và GP đổi mới căn bản, toàn diện GD & ĐT; trong đó khẳng định: “Phải chuyển đổi căn bản toàn bộ nền GD từ chủ yếu nhằm trang bị KT sang phát triển phẩm chất và NL người học, biết vận dụng tri thức vào giải quyết các VĐ thực tiễn; chuyển nền GD nặng về chữ nghĩa, ứng thí sang một nền GD thực học, thực nghiệp”. Riêng đối với GD PT: “Chương trình GD PT nhằm giúp HS phát triển khả năng vốn có của bản thân, hình thành tính cách và thói quen; phát triển hài hoà về thể chất và tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp và HT suốt đời; có những phẩm chất tốt đẹp và các NL cần thiết để trở thành người công dân có trách nhiệm, người lao động cần cù, có tri thức và sáng tạo” [2]. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ XII đã xác định: ”Đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ mục tiêu, chương trình, nội dung, PP, hình thức GD, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển NL và phẩm chất của người học. Tiếp tục đổi mới nội dung GD theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề, tăng thực hành, vận dụng KT vào thực tiễn” [3]. Chương trình hướng tới mục tiêu phát triển năng lực không chỉ dựa vào tính hệ thống, logic của khoa học tương ứng khi xác định nội dung học tập mà còn gắn với các tình huống thực tiễn, chú ý đến khả năng học tập và nhu cầu, phong cách học của mỗi cá nhân học sinh. Các yêu cầu này đòi hỏi chương trình cần được phát triển theo xu hướng tích hợp nhằm tạo điều kiện cho người học liên tục huy động kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực môn học và thuộc các hoạt động giáo dục khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ học tập. Qua đó, các năng lực chung cơ bản cũng như năng lực chuyên biệt của người học được phát triển. Thực tiễn dạy học của nước ta hiện nay cho thấy, các kiến thức còn bị phân mảnh trong một môn học, các môn học được biên soạn và dạy học riêng biệt, gần như ít có liên hệ với nhau, sự liên môn, liên lĩnh vực còn yếu, do đó dẫn đến sự lặp lại trong các môn, thiếu sự thống nhất giữa các kiến thức. Đây là một trong những nguyên nhân làm cho các môn học riêng biệt khá xa rời thực tiễn mà người học đang sống, xa rời nhu cầu học tập của đa số người học và đôi khi lãng phí thời gian học, thậm chí dẫn đến sự nhàm chán đối với người học bởi sự chồng chéo các nội dung kiến thức, dẫn đến việc học sinh học còn thụ động, chỉ ghi nhớ các sự kiện, thiếu tính liên hệ giữa các kiến thức. Do vây, việc vận dụng kiến thức gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là những kiến thức gắn với đời sống thực tiễn. Chương trình môn KHTN đã cấu trúc các kiến thức dựa trên các nguyên lý của KHTN. Tuy nhiên, vẫn cần thiết cấu trúc một số nội dung dạy học có liên quan tới các phân môn thành các chủ đề tích hợp và tổ chức các hoạt động tìm tòi khám phá khi dạy học các chủ đề đó nhằm cho phép học sinh hiểu được sự có mặt của các kiến thức đó trong mối liên hệ mật thiết giữa các môn học thuộc các lĩnh vực khác nhau và có thể sử dụng hiểu biết vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn vốn luôn có tính liên môn, liên lĩnh vực. Khám phá là hoạt động để học sinh tìm tòi và lĩnh hội kiến thức. Có nhiều cách khám phá như quan sát, bằng cách tổng hợp kinh nghiệm của cá nhân và nhân loại hoặc bằng cách triển khai quy trình nghiên cứu khoa học, chúng tôi thấy rằng tổ chức hoạt động tìm tòi khám phá ở người học khi học các chủ đề rõ ràng là một giải pháp thích hợp, là xu thế tất yếu để đổi mới nội dung và phương pháp dạy khoa học trong nhà trường phổ thông Việt Nam, đặc biệt ở THCS. Nước có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định sự tồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò quan trọng. Sự có mặt của nước là điều kiện đầu tiên để xác định sự tồn tại của sự sống. Ở đâu có nước thì ở đó có sự sống. Đối với sự sống của con người, nước là nền tảng cho tất cả các hoạt động. Kiến thức về nước có liên quan đến những hiện tượng rất gần gũi với đời sống hàng ngày xung quanh chúng ta, liên quan đến nhiều vấn đề trong mọi lĩnh vực của thực tiễn cuộc sống. Kiến thức phần nước là một phần nội dung quan trọng trong chương trình trung học cơ sở, cho học sinh thấy rõ tầm quan trọng của vấn đề nước đối với đời sống, sản xuất, thấy được bức tranh chung của thế giới vật chất và mọi biến đổi trong tự nhiên. Ở THCS hiện hành những kiến thức về nước được học rải rác trong nhiều phần của chương trình Vật lí lớp 6 và lớp 8, ngoài chương trình Vật lí, kiến thức về nước có mặt cả trong môn Sinh học, hóa học và địa lý... Nghiên cứu nhận thấy rằng, nếu thiết kế được chủ đề “Nước trong cuộc sống” trong chương trình bậc THCS thì sẽ hình thành ở người học bức tranh tổng thể về Nước trên cơ sở các kiến thức về nước có ở trong các môn học hiện hành ở bậc THCS cũng như trong chương trình môn KHTN. Qua đó, giúp HS tích hợp các kiến thức và kĩ năng đã lĩnh hội, HS vận dụng phối hợp các tri thức và kĩ năng riêng rẽ của các kiến thức nước trong các phân môn vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống, từ đó có nhiều cơ hội để phát triển năng lực khoa học ở người học. Vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước trong cuộc sống” nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học của học sinh trung học sơ sở”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước trong cuộc sống” nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học của học sinh THCS
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM H NI NGUYN TH THUN Tổ CHứC DạY HọC TìM TòI KHáM PHá CHủ Đề NƯớC TRONG CUộC SốNG NHằM BåI D¦ìNG N¡NG LùC KHOA HäC CđA HäC SINH TRUNG HäC c¥ Së Chun ngành: LL PPDH mơn Vật lý Mã số: 9.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Đỗ Hương Trà Hà Nội, 2019 iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Danh mục sơ đồ ix MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 Giả thuyết khoa học đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu .4 Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp luận án .5 CHƯƠNG TỔNG QUAN LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các nghiên cứu lực, lực khoa học .6 1.1.1 Các nghiên cứu lực cấu trúc lực 1.1.2 Các nghiên cứu lực khoa học cấu trúc lực khoa học .8 1.2 Các nghiên cứu dạy học tìm tòi khám phá 17 1.2.1 Khái niệm .17 1.2.2 Các nghiên cứu mơ hình mức độ dạy học tìm tòi khám phá 19 1.2.3 Các nghiên cứu qui trình dạy học tìm tòi khám phá .20 1.2.4 Nghiên cứu dạy học kiến thức Nước THCS 22 Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY HỌC TÌM TỊI KHÁM PHÁ VỚI VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC 24 2.1 Năng lực 24 iv 2.1.1 Khái niệm lực 24 2.1.2 Cấu trúc lực 24 2.2 Năng lực khoa học 26 2.2.1 Khái niệm .26 2.2.2 Cấu trúc lực khoa học 27 2.2.3 Các nguyên tắc bồi dưỡng NLKH 32 2.3 Đánh giá lực khoa học 34 2.3.1 Đánh giá lực .34 2.3.2 Nguyên tắc đánh giá lực 35 2.3.3 Một số phương pháp kiểm tra, đánh giá lực khoa học .36 2.3.4 Quy trình đánh giá lực khoa học 37 2.4 Dạy học tìm tòi khám phá THCS 38 2.4.1 Đặc điểm tâm sinh lí nhận thức HS THCS 38 2.4.2 Tổ chức dạy học TTKP 40 2.5 Điều tra thực tiễn .47 2.5.1 Mục đích điều tra 47 2.5.2 Đối tượng điều tra .47 2.5.3 Phương pháp điều tra 47 2.5.4 Kết điều tra 47 KẾT LUẬN CHƯƠNG 51 Chương THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC TÌM TỊI KHÁM PHÁ CHỦ ĐỀ “NƯỚC TRONG CUỘC SỐNG” 52 3.1 Nguyên tắc thiết kế chương trình bồi dưỡng lực khoa học 52 3.2 Dạy học chủ đề “Nước sống” .52 3.2.1 Lý lựa chọn chủ đề 52 3.2.2 Dạy học chủ đề 55 3.2.3 Chủ đề “Nước sống” 56 3.2.4 Xây dựng mục tiêu dạy học chủ đề 58 3.3 Tổ chức hoạt động dạy học chủ đề Nước sống .60 v 3.3.1 Bồi dưỡng NLKH dạy học chủ đề Nước sống 60 3.3.2 Sơ đồ tiến trình hình thành kiến thức 65 3.3.3 Tiến trình dạy học cụ thể nội dung “Nước gì” 67 3.4 Xây dựng công cụ đánh giá lực khoa học HS 99 3.4.1 Đánh giá lực khoa học qua học 99 3.4.2 Đánh giá NLKH qua dự án 101 KẾT LUẬN CHƯƠNG 104 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 105 4.1 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 105 4.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 105 4.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm .105 4.1.3 Đối tượng thực nghiệm thời gian thực nghiệm .105 4.1.4 Phương pháp triển khai thực nghiệm 106 4.1.5 Lựa chọn thiết kế 107 4.1.6 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 107 4.2 Kết thực nghiệm sư phạm 107 4.2.1 Phân tích diễn biến học sinh tiến trình dạy học 108 4.2.2 Phân tích thái độ HS với vấn đề xã hội, cộng đồng 130 4.2.3 Phân tích kết định lượng .131 4.3.Ý kiến HS nhận thức, lợi ích thay đổi trách nhiệm thân với xã hội, cộng đồng 143 KẾT LUẬN CHƯƠNG 145 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 147 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Đà CƠNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DH DHVL TH TTKP KP ĐHSP ĐG KTĐG HĐ HS HT KH KT KHTN NC NCKH GP GV GD GD & ĐT GQVĐ NL NLKH PP PPDH PPNC PT SGK VĐ THCS THPT TNSP Dạy học Dạy học vật lí Tích hợp Tìm tòi khám phá Khám phá Đại học sư phạm Đánh giá Kiểm tra đánh giá Hoạt động Học sinh Học tập Khoa học Kiến thức Khoa học tự nhiên Nghiên cứu Nghiên cứu khoa học Giải pháp Giáo viên Giáo dục Giáo dục Đào tạo Giải vấn đề Năng lực Năng lực khoa học Phương pháp Phương pháp dạy học Phương pháp nghiên cứu Phổ thông Sách giáo khoa Vấn đề Trung học sở Trung học phổ thông Thực nghiệm sư phạm vii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1 Chỉ số hành vi tiêu chí chất lượng NLKH 29 Bảng 2.2 Nguyên nhân khó khăn GV việc bồi dưỡng NLKH 49 Bảng 3.1 Các vấn đề cần giải kiến thức hình thành sau giải vấn đề 57 Bảng 3.2 Thang đo NLKH thông qua tự đánh giá đánh giá đồng đẳng .102 Bảng 3.3 Thang đo NLKH thông qua đánh giá hợp tác .102 Bảng 4.1 Thống kê trường lớp thực nghiệm 106 Bảng 4.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm chủ đề “Nước sống” 107 Bảng 4.3 Các số thống kê test đo lường lực trước TN 135 Bảng 4.4 Năng lực ước tính HS 137 Bảng 4.5 Kết lớp đối chứng thực nghiệm trước TN 137 Bảng 4.6 Các số thống kê test đo lường lực sau TN 140 Bảng 4.7 Năng lực ước tính HS 142 Bảng 4.8 Kết điểm đánh giá NL HS lớp đối chứng thực nghiệm sau TN 142 Bảng 4.9 Kết hỏi HS sống có trách nhiệm với xã hội 144 Bảng 4.10 Kết hỏi HS lợi ích từ việc sống có trách nhiệm với xã hội 144 Bảng 4.11 Kết hỏi HS nguyên nhân thay đổi trách nhiệm xã hội HS 144 viii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1 Ý kiến GV lực thành phần NLKH 48 Hình 2.2 Khó khăn GV việc bồi dưỡng NL thành tố NLKH 49 Hình 2.3 Hứng thú HS với môn khoa học tự nhiên 50 Hình 4.1 Sản phẩm học sinh sau quan sát số hình ảnh trạng thái nước .108 Hình 4.2 HS so sánh hình dạng thể tích nước trạng thái khác 110 Hình 4.3 Học sinh đề xuất giải pháp quan sát nước TT khí 110 Hình 4.4 Các phương án đề xuất HS khảo sát khối lượng, thể tích, nhiệt độ q trình chuyển trạng thái 111 Hình 4.5 HS khảo sát thể tích khối lượng nước chuyển trạng thái từ lỏng sang rắn ngược lại .112 Hình 4.6 HS khảo sát sơi nước 113 Hình 4.7 Sản phẩm vẽ sơ đồ từ học sinh nội dung Nước 113 Hình 4.8 Sản phẩm HS vẽ mơ hình phân tử nước 114 Hình 4.9 HS tiến hành thí nghiệm đo độ pH nước .128 Hình 4.10 Năng lực thành tố: Đánh giá thiết kế giái pháp nghiên cứu khoa học 132 Hình 4.11 Năng lực thành tố: Trình bày liệu chứng cách KH .132 Hình 4.12 Năng lực khoa học: Trình bày liệu chứng cách KH 133 Hình 4.13 Đường cong thơng tin đề kiểm tra 134 Hình 4.14 Bản đồ cân độ khó 16 câu hỏi lực học sinh .136 Hình 4.15 Đường cong thông tin đề kiểm tra sau TNg 139 Hình 4.16 Bản đồ cân độ khó 16 câu hỏi lực học sinh .141 ix DANH MỤC SƠ ĐỒ Trang SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Qui trình đánh giá lực khoa học 38 Sơ đồ 2.2 Tiến trình dạy học tìm tòi khám phá 41 Sơ đồ 2.3 Tiến trình dạy học TTKP dạy học chủ đề môn KHTN THCS 44 Sơ đồ 2.4 Bồi dưỡng NLKH dạy học TTKP 46 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nước ta giai đoạn đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế, chất lượng nguồn nhân lực trở nên có ý nghĩa quan trọng, định tới phát triển đất nước Sự cạnh tranh quốc gia thực chất cạnh tranh chất lượng nguồn nhân lực Chính vậy, đổi giáo dục xu tất yếu mang tính tồn cầu Nhiều quốc gia tiến hành cải cách để hướng tới giáo dục đại Vì vậy, hệ thống GD nước ta nói chung, GD PT nói riêng có nhiều thay đổi đáng kể nội dung, PPDH Tuy nhiên, VĐ mà giáo dục phải đối mặt phát triển tư duy, khả GQVĐ HS tính thực tiễn kiến thức phổ thơng hạn chế Nghị trung ương khóa XI nêu lên mục tiêu, quan điểm đạo, nhiệm vụ GP đổi bản, toàn diện GD & ĐT; khẳng định: “Phải chuyển đổi toàn GD từ chủ yếu nhằm trang bị KT sang phát triển phẩm chất NL người học, biết vận dụng tri thức vào giải VĐ thực tiễn; chuyển GD nặng chữ nghĩa, ứng thí sang GD thực học, thực nghiệp” Riêng GD PT: “Chương trình GD PT nhằm giúp HS phát triển khả vốn có thân, hình thành tính cách thói quen; phát triển hài hoà thể chất tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp HT suốt đời; có phẩm chất tốt đẹp NL cần thiết để trở thành người cơng dân có trách nhiệm, người lao động cần cù, có tri thức sáng tạo” [2] Nghị Đại hội Đảng lần thứ XII xác định: ”Đổi mạnh mẽ đồng mục tiêu, chương trình, nội dung, PP, hình thức GD, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển NL phẩm chất người học Tiếp tục đổi nội dung GD theo hướng tinh giản, đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ ngành nghề, tăng thực hành, vận dụng KT vào thực tiễn” [3] Chương trình hướng tới mục tiêu phát triển lực khơng dựa vào tính hệ thống, logic khoa học tương ứng xác định nội dung học tập mà gắn với tình thực tiễn, ý đến khả học tập nhu cầu, phong cách học cá nhân học sinh Các yêu cầu đòi hỏi chương trình cần phát triển theo xu hướng tích hợp nhằm tạo điều kiện cho người học liên tục huy động kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực môn học thuộc hoạt động giáo dục khác để thực nhiệm vụ học tập Qua đó, lực chung lực chuyên biệt người học phát triển Thực tiễn dạy học nước ta cho thấy, kiến thức bị phân mảnh môn học, môn học biên soạn dạy học riêng biệt, gần có liên hệ với nhau, liên môn, liên lĩnh vực yếu, dẫn đến lặp lại môn, thiếu thống kiến thức Đây nguyên nhân làm cho môn học riêng biệt xa rời thực tiễn mà người học sống, xa rời nhu cầu học tập đa số người học đơi lãng phí thời gian học, chí dẫn đến nhàm chán người học chồng chéo nội dung kiến thức, dẫn đến việc học sinh học thụ động, ghi nhớ kiện, thiếu tính liên hệ kiến thức Do vây, việc vận dụng kiến thức gặp nhiều khó khăn, đặc biệt kiến thức gắn với đời sống thực tiễn Chương trình mơn KHTN cấu trúc kiến thức dựa nguyên lý KHTN Tuy nhiên, cần thiết cấu trúc số nội dung dạy học có liên quan tới phân môn thành chủ đề tích hợp tổ chức hoạt động tìm tòi khám phá dạy học chủ đề nhằm cho phép học sinh hiểu có mặt kiến thức mối liên hệ mật thiết môn học thuộc lĩnh vực khác sử dụng hiểu biết vào giải vấn đề thực tiễn vốn ln có tính liên môn, liên lĩnh vực Khám phá hoạt động để học sinh tìm tòi lĩnh hội kiến thức Có nhiều cách khám phá quan sát, cách tổng hợp kinh nghiệm cá nhân nhân loại cách triển khai quy trình nghiên cứu khoa học, chúng tơi thấy tổ chức hoạt động tìm tòi khám phá người học học chủ đề rõ ràng giải pháp thích hợp, xu tất yếu để đổi nội dung phương pháp dạy khoa học nhà trường phổ thông Việt Nam, đặc biệt THCS 64PL …………………………………………………………………………………… Khu vực có tài ngun nước? …………………………………………………………………………………… Vẽ biểu đồ khác phân bố loại nguồn nước Trái Đất Việt Nam quốc gia có nhiều hay tài ngun nước? …………………………………………………………………………………… Phiếu trợ giúp 3.6.3.21e Tìm hiểu phân bố nguồn nước Trái Đất qua quan sát đồ phân bố Mục tiêu: - Biết nguồn nước phân bố không Thế Giới nhiều vùng lãnh thổ bị thiếu nước - Biết Việt Nam nơi có nguồn nước tương đối dồi phân bố khơng nhau, có nơi Miền Núi Miền Trung thiếu nước - Chuyển đổi liệu từ đồ phân bố nguồn nước giới Việt Nam sang khác - Phân tích diễn giải liệu nước phân bố nguồn nước để rút kết luận phù hợp - Xác định giả thiết, chứng lí lẽ tài liệu khoa học Chuẩn bị Quan sát biểu đồ phân bố nguồn nước giới trả lời câu hỏi sau: 65PL Khu vực có nhiều tài nguyên nước? …………………………………………………………………………………… Khu vực có tài ngun nước? …………………………………………………………………………………… Vẽ biểu đồ khác phân bố loại nguồn nước Trái Đất Việt Nam quốc gia có nhiều hay tài ngun nước? …………………………………………………………………………………… 66PL PHỤ LỤC Sơ đồ tiến trình dạy học nội dung chủ đề “Nước sống” - Phân tích, giải thích hình ảnh liên quan đến trạng thái tồn nước -Đặt câu hỏi trạng tháit ồn nước - Đặt câu hỏi khám phá - Đề xuất phương án nghiên cứu đặc điểm hình dạng thể tích nước - tiến hành thí nghiệm rút kết luận hình dạng thể tích nước trạng thái khác - Trình bày kết quả, đánh giá kết nghiên cứu trạng tháit ồn tạic nước - Nước có đặc điểm tính chất mà có vai trò quan trọng với đời sống người - Làm cách để bảo tồn nguồn nước Quan sát hình ảnh trạng thái nước, gọi tên trạng thái đặt câu hỏi muốn biết Nước tồn trạng thái khác có đặc điểm tính chất gì? Giai đoạn 1Hoạt động khởi động Đề xuất giải pháp NV1 TN tìm hiểu đặc điểm (hình dạng thể tích) ba trạng thái tồn nước NV2 TN nhận biết tồn nước trạng thái khí NV3 TN quan sát bề mặt nước Quan sát hình dạng cục nước đá, sau dùng tay ấn vào Đổ nước vào bình chứa có hình dạng khác quan sát nhận xét Đổ đầy nước vào xy lanh (ống tiêm) Ấn pít tơng dùng ngón tay để bịt đầu xy lanh Thổi khí vào túi ni lơng, bóng bay Dùng ngón tay nén kéo dãn xy lanh chứa khơng khí bên Nhận xét tượng Dùng túi ni lông buộc chặt nén từ miệng túi, nêu nhận xét Đặt cốc nước mặt bàn nghiêng với độ nghiêng khác quan sát bề mặt nước rút nhận xét Trao đổi, thảo luận xung quanh kết thu + Kết thu từ nhiệm vụ KP: Thể tích hình dạng nước trạng thái tồn khác Nước tồn khơng khí Bề mặt nước cốc nằm ngang + Đánh giá, điều chỉnh GP thực như: cách đặt mắt quan sát bề mặt nước, cách nén bít tơng chứa nước… + Đánh giá ưu, nhược điểm bước toàn trình thực giải pháp Nước tồn trạng thái: Rắn, lỏng, khí Thể rắn: thể tích hình dạng xác định, Thể khí: Thể tích hình dạng khơng xác định Thể lỏng thể tích xách định, hình dạng khơng xác định Trong khơng khí tồn nước Bề mặt nước bình chứa ln nằm ngang Giai đoạn II Hoạt động tìm tòi khám phá NCKH Giai đoạn III: Hoạt động đánh giá suy ngẫm giải pháp 67PL - Chỉ ra, phân tích giải thích trạng thái tồn nước qua quan sát - Đặt câu hỏi chuyển thể nước Đặt câu hỏi nghiên cứu: Trong điều kiện nước chuyển trạng thái? Q trình chuyển trạng thái có đặc điểm gì? Nước sơi nhiệt độ nào? Tại nhiệt độ trung bình trái đất tăng lên gây nên biến đổi khí hậu Làm để biết điều đó? - Đề xuất giải pháp, - Lựa chọn giải pháp Trình bày kết quả; đánh giá kết nghiên cứu biến đổi trạng thái nước Quan sát hình ảnh mưa đá, băng tan……đặt câu hỏi biến đổi trạng thái Nước Giai đoạn I: Hoạt động khởi động Nước tồn trạng thái khác Vậy điều kiện nước chuyển trạng thái? Q trình chuyển trạng thái có đặc biệt? Đề xuất giải pháp NV1 TN nóng chảy đơng đặc NV2 TN bảo tồn khối lượng nước q trình nóng chảy đơng đặc NV3.TN sôi nước - Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi TN đo nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ đơng đặc Nước Thí nghiệm khảo sát nước bay nhiệt độ nào? TN khảo sát khối lượng thể tích nước từ thể rắn sang thể ngược lại Thí nghiệm nghiên cứu sôi nước, vẽ đồ thị khảo sát TN nghiên cứu nước sôi phụ thuộc áp suất Trao đổi, thảo luận xung quanh kết thu + Kết thu từ nhiệm vụ KP: Nhiệt độ nóng chảy, đơng đặc, sơi, hóa nước + Đánh giá, điều chỉnh GP thực như: Quá trình đo nhiệt độ điểm bắt đầu ngưng tự… + Đánh giá ưu, nhược điểm bước tồn q trình thực giải pháp Giai đoạn II Hoạt động tìm tòi khám phá NCKH Giai đoạn III: Hoạt động đánh giá suy ngẫm giải pháp Kết luận nhiệt độ nóng chảy, đơng đặc, nhiệt độ sơi nước Nước bay nhiệt độ Khi chuyển từ lỏng sang rắn ngược lại khối lượng nước không thay đổi, thể tích thay đổi Nhiệt độ sơi nước phụ thuộc vào áp suất 68PL Phân tích giải thích cơng dụng nước sống Tạo mơ hình vận chuyển nước tới hộ gia đình, mơ hình tưới thơng minh, tiết kiệm Đặt câu hỏi TTKP; Đề xuất giải pháp, lựa chọn, thực giải pháp nghiên cứu tìm hiểu nước sử dụng nhà nào? vai trò nước nông nghiệp, với đời sống người, đề xuất sử dụng tiết kiệm nước Phân tích diễn giải liệu để rút kết luận phù hợp lượng nước sử dụng gia đình tìm hiểu Trình bày kết NC vai trò nước người, trồng Đánh giá điều chỉnh giải pháp thiết kế thiết bị tiết kiệm nước Sự hòa tàn chất nước vô quan trọng với đời sống người (pha nước giải khát, uống thuốc lúc bị sốt,….), thực vật (hòa tan phân tưới trồng )…Từ đó, làm nảy sinh nhu cầu tìm hiểu cơng dụng Nước Quan sát hình ảnh, đoạn phim cơng dụng nước sinh hoạt (tắm, giặt, lau nhà…), nông nghiệp (tưới cây, tưới đồng ruộng…)…và đặt câu hỏi Giai đoạn I: Hoạt động khởi động công dụng nước Nước có cơng dụng sống? vai trò nước đời sống hàng ngày? Với trồng? Với thể người? Cần phải làm để tiết kiệm nước sinh hoạt? NV1 Đóng vai tuyên truyền viên giúp người hiểu vai trò nguồn nước sinh hoạt gia đình, đề biện pháp tiết kiệm nước sinh hoạt NV2 Đóng vai bác sĩ, giúp người dân hiểu vai trò nước quan trọng thể người bổ sung nước để có khỏe mạnh NV3 Đóng vai kĩ sư nơng nghiệp, giúp người dân hiểu vai trò nước thực vật nào? - Điều tra lượng nước sinh hoạt số gia đình cách đọc hóa đơn nước hàng tháng, đọc đồng hồ đo nước phân tích đánh giá lượng nước gia đình sử dụng - Điều tra nguyên nhân gây lãng phí nước gia đình (bơm nước, rửa rau, tắm vòi hoa sen…) đề biện pháp khắc phục - Thiết kế dụng cụ chống tràn nước gia đình Tìm kiếm thơng tin vai trò nước, nhu cầu nước hàng ngày thể người (mạng internet, sách, báo khoa học, hỏi bác sỹ ) Nước với hoạt động thể thao, bơi lội, tư bơi Tìm hiểu việc tránh đuồi nước… Thiết kế thiết kế poster kêu gọi người dân giữ gìn sức khỏe từ việc bổ sung lượng nước hàng ngày, tập luyện thể thao… TN CM trồng cần có nước, khơng có nước khơng sống (gieo mầm hạt đỗ…) Thí nghiệm TTKP vận chuyển nước muối khoáng (nhúng hai cành hoa trắng vào cốc nước cốc nước pha mực tím quan sát) TN TTKP nước vào thân đâu (buộc túi ni lông vào cây, quan sát nước ngưng tụ túi) Thiết kế dụng cụ tưới tiết kiệm Trao đổi, thảo luận xung quanh kết thu + Kết thu từ nhiệm vụ TTKP: nguyên nhân lãng phí nước sinh hoạt, dụng cụ chống tràn nước, nước với sức khỏe người, biện pháp phòng tránh tai nạn đuối nước + Đánh giá, điều chỉnh GP thực như: dụng cụ chống tràn, dụng cụ tưới tiết kiệm + Đánh giá ưu, nhược điểm bước tồn q trình thực giải pháp Nước có vai trò quan trọng đời sống người (Nước thành phần quan trọng thể người, sinh hoạt, đời sống người)…cần phải bổ sung đủ nước cho thể, luyện tập (bơi lội ) để giữ gìn sức khỏe phòng tránh tai nạn đuối nước Tất cần có nước, nước muối khống vận chuyển từ rễ lên thân nhờ mạch gỗ, phần lớn nước rễ hút vào thải mơi trường tượng nước qua lỗ khí Cần cung cấp đủ nước sinh trưởng phát triển Nước thành phần quan trọng tạo nên sống thành phần quan trọng trì sống người sinh vật khác trái đất Tiết kiệm nước bảo vệ sống Giai đoạn II Hoạt động tìm tòi khám phá NCKH Giai đoạn III: Hoạt động đánh giá suy ngẫm giải pháp 69PL Phụ lục Một số sản phẩm thực nghiệm PL8.1 Sản phẩm chưng cất nước Từ việc tìm kiếm thơng tin từ khóa, HS lựa chọn mơ hình thiết kế chuẩn bị vật liệu để chế tạo, với hoạt động này, HS cần trợ giúp phụ huynh GV nhiều Đưa mơ hình để lựa chọn Một số mơ hình chưng cất nước đơn giản - Dựa thơng tin mơ hình thu thập chưng cất nước bước trên, thành viên nhóm đưa ý kiến đồ dùng, dụng cụ phương án bố trí mơ hình thí nghiệm chưng cất nước nhóm - Thảo luận nhóm để lựa chọn dụng cụ cần thiết phương án bố trí thiết bị 70PL Nến Màng tản nhiệt Dây đồng Đèn cồn Bếp cồn Lọ thí nghiệm Nút cao su Khăn ẩm Nước đá Ánh nắng mặt trời Giá đỡ thí nghiệm Cốc - HS khuyến khích sử dụng đồ dùng đơn giản đời sống sinh hoạt hàng ngày làm dụng cụ, thiết bị thí nghiệm nên thành viên nhóm sáng kiến tận dụng bóng đèn hỏng để thiết kế 71PL Lắp chân đèn cồn hệ thống cung cấp nhiệt đèn Sản phẩm dự án chưng cất nước Hoạt động trình bày, thảo luận, kết luận, tổng quát hóa Các thành viên HĐ tích cực sau thảo luận để chắt lọc lựa chọn thông tin cần thiết để đưa vào báo cáo làm poster sinh động có hình vẽ minh họa Khi sản phẩm nhóm báo cáo, thành viên nhóm lại hào hứng, thú vị với kiến thức sử dụng tiết kiệm nước sinh hoạt mà “nhà chức trách môi trường” vừa kêu gọi PL8.2 Poster tuyên truyền tiết kiệm Nước 72PL 73PL PL8.3 Sản phậm tàu thủy môi trường 74PL PHỤ LỤC PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA -Họ tên chuyên gia: Đơn vị công tác: A Quan niệm lực khoa học Khái niệm lực tự học Năng lực khoa học lực cá nhân sử dụng hiệu vốn kiến thức, kĩ thuộc tính tâm lí niềm tin, thái độ… để giải thích tượng khoa học, trình bày bảo vệ luận điểm khoa học vận dụng tiến trình khoa học để giải vấn đề thực tiễn đời sống kĩ thuật với tư cách cơng dân có trách nhiệm với XH” Các thành tố để cấu thành lực tự khoa học: - Giải thích tượng khoa học; Đánh giá, thiết kế thực nhiệm vụ TTKP, NCKH; Trình bày, giải thích liệu chứng KH Những biểu lực khoa học Trong Bảng đề xuất thành tố số hành vi NLKH HS THCS B Đánh giá chuyên gia Kính mong Chuyên gia cho ý kiến Đồng ý/Không đồng ý đánh giá Thành tố/chỉ số hành vi Năng lực tự học Nếu Đồng ý, xin Chuyên gia đánh dấu X vào cột tương ứng bảng Nếu Không đồng ý, xin Chuyên gia cho biết lý cụ thể vào cột tương ứng bảng Bảng Chỉ số hành vi tiêu chí chất lượng NLKH THCS Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng M1.1 Nhớ lại vận dụng kiến thức cách tổng hợp từ nguồn thông tin khác để giải Không đồng ý – lý Đồng ý 75PL HV1.1 Nhớ thích tượng KH cách phù hợp lại dụng vận M1.1.2 Nhớ lại vận dụng kiến thức cách kiến riêng rẽ bước để giải thích tượng KH thức khoa học M1.1.3 Nhớ lại vận dụng kiến thức cách riêng rẽ bước để giải thích tượng KH chưa phù hợp Giải M1.2.1.Xác định, sử dụng tạo mơ hình thích HV1.2 Xác giải thích tượng KH cách tổng hợp phù tượng định, sử dụng hợp cách khoa tạo M1.2.2 Xác định, sử dụng tạo mơ hình học mơ hình giải giải thích tượng KH bước, riêng rẽ thích M1.2.3 Xác định, sử dụng tạo mơ hình giải thích tượng KH bước, riêng rẽ chưa phù hợp M1.2.4 Từng bước xác định, sử dụng tạo mơ hình giải thích tượng KH chưa phù hợp H1.3 Đưa M1.3.1.Đưa chứng minh giả thuyết phù chứng hợp với tượng KH cách tổng hợp minh cho M1.3.2 Đưa chứng minh giả thuyết phù giả thuyết phù hợp với tượng KH cách riêng rẽ hợp M1.3.3 Đưa chứng minh giả thuyết phù hợp với tượng KH cách riêng rẽ chưa phù hợp M1.4.1 Lý giải ý nghĩa kiến thức khoa học đời sống, xã hội đưa H1.4 Lý giải định xoanh quanh tình cá nhân, xã hội ý nghĩa toàn cầu đối M1.4.2 Lý giải ý nghĩa kiến thức khoa học với đời sống đời sống, xã hội đưa định xoay quanh tình cá nhân KTKH 76PL M1.4.3 Lý giải ý nghĩa kiến thức khoa XH học đời sống, xã hội chưa thật hợp lý chưa đưa định xoay quanh tình cá nhân HV2.1 Đặt câu hỏi để khám phá nhiệm vụ M2.1.1 Phân tích thơng tin, liệu phức tạp xây dựng kế hoạch để xác định câu hỏi KP nhiệm vụ KH phân biệt câu hỏi điều tra KPKH khoa học phân biệt câu nghiên hỏi cứu khoa điều tra học nhiệm vụ KPHH câu hỏi KP nhiệm vụ KH từ việc phân tích tình thực tiễn có sẵn Đánh giá, thiết kế thực nhiệm vụ TTKP HV2.2 Đề xuất giải pháp khám phá câu hỏi KH lựa chọn giải pháp M2.1.2 Xác định câu hỏi KP phân biệt M2.1.3 Đặt câu hỏi KP nhiệm vụ KH khơng dựa vào việc phân tích thơng tin, liệu liên quan nên không phân biệt câu hỏi điều tra nhiệm vụ KP M2.2.1 Đề xuất cách thức tiến hành thực nhiệm vụ TTKP nghiên cứu hợp lí, nêu sở đề xuất hợp lí lựa chọn giải pháp tối ưu M2.2.2 Đề xuất số cách thức tiến hành thực nhiệm vụ TTKP, giải thích sở đề xuất chưa chưa lựa chọn giải pháp tối ưu M2.2.3 Đề xuất cách thức tiến hành thực nhiệm vụ nghiên cứu nêu sở đề xuất chưa hợp lý, chưa lựa chọn giải pháp tối ưu M2.3.1 Lập kế hoạch đầy đủ, chi tiết, rõ HV2.3 Lập bước trung gian cách hợp lý kế hoạch M2.3.2 Lập kế hoạch đầy đủ chưa chi TTKP tiết , chưa bước trung gian M2.3.3 Lập kế hoạch chưa đầy đủ, chưa hợp lý, chưa bước trung gian M2.4.1 Thu thập nhiều thông tin liên quan đến nhiệm vụ TTKP từ nhiều kênh khác nhau, cập nhật, có độ tin cậy cao phát triển số 77PL HV2.4 Thực vấn đề liên tiếp, có vấn đề nảy nhiệm sinh từ trính thực nghiên vụ TTKP cứu M2.4.2 Thu thập nhiều thông tin liên quan đến chủ đề nghiên cứu từ nhiều kênh khác nhau, cập nhật có độ tin cậy cao chưa nảy sinh vấn đề trình thực nhiệm vụ TTKP M2.4.3.Thu thập thơng tin liên quan đến chủ đề nghiên cứu tính cập nhật độ tin cậy chưa cao HV3.1 Chuyển liệu M3.1.1 Chuyển đổi liệu sang nhiều đổi liệu khác cách phức tạp, tổng hợp, xác, tường minh M3.1.2 Chuyển đổi liệu sang liệu khác cách riêng rẽ, xác chưa đầy đủ M3.1.3 Chuyển đổi liệu khơng xác, đầy đủ M3.2.1.Sử dụng đầy đủ kết liên quan đến giả thuyết; phân tích¸ tổng hợp, khái quát nhằm giải thích liệu để rút kết luận triệt để, HV3.2 Phân xác, tường minh tích diễn giải M3.2.2.Sử dụng kết liên quan đến giả Trình liệu rút thuyết chưa phân tích đầy đủ; tổng hợp, khái quát để rút kết luận bày, giải kết luận M3.2.3.Sử dụng kết liên quan đến giả thích thuyết dạng đơn giản chưa đưa kết liệu luận chứng KH M3.3.1 Trình bày kết nghiên cứu, xác định giá trị KT mà thân thu nhận qua HV3.3 Trình trình TTKP nghiên cứu KH đặt câu bày kết hỏi, hồi đáp câu hỏi, câu trả lời GV nghiên cứu thành viên khác M3.3.2 Trình bày kết nghiên cứu, xác định giá trị KT mà thân thu nhận qua trình TTKP nghiên cứu KH chưa đặt 78PL câu hỏi hồi đáp câu hỏi GV thành viên khác M3.3.3 Trình bày kết nghiên cứu, xác định chưa đầy đủ giá trị KT mà thân thu nhận qua trình TTKP nghiên cứu KH , chưa đặt câu hỏi hồi đáp câu hỏi GV thành viên khác M3.4.1.Đánh giá giải pháp, kết cuối HV3.4 Đánh cùng, điều chỉnh giải pháp, giá điều nguyên nhân dẫn đến kết thu chỉnh giải đề giải pháp tối ưu để nâng cao kết pháp M3.4.2.Đánh giá giai đoạn điều chỉnh giải pháp để hướng tới kết cuối chưa đề giải pháp tối ưu để nâng cao kết M3.4.3 So sánh kết cuối thu với kết khoa học khác khơng có định hướng điều chỉnh, đánh giá ... thuyết khoa học đề tài Nếu dựa sở lí luận dạy học tìm tòi khám phá, sở lí luận lực khoa học với việc phân tích nội dung cần dạy chủ đề “Nước sống” THCS, tổ chức dạy học tìm tòi khám phá nhằm bồi dưỡng. .. vấn đề sống, từ có nhiều hội để phát triển lực khoa học người học Vì vậy, lựa chọn đề tài nghiên cứu: Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước sống” nhằm bồi dưỡng lực khoa học học sinh trung. .. môn học Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu đề cập đến việc tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề Nước nhằm bồi dưỡng lực khoa học cho học sinh THCS Chúng tơi thấy, thiết kế tiến trình dạy học tìm tòi