Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHM H NI PHM TH KIM NGN Phát triển lực tìm tòi nghiên cứu khoa học CHO học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học Hóa học Chun ngành: LL&PPDH mơn Hố học Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1.TS CAO THỊ THẶNG PGS.TS LÊ THỊ HỒNG HẢI HÀ NỘI – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận án chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, tháng năm 2018 Tác giả Phạm Thị Kim Ngân LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận án, tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học, thầy giáo, giáo Bộ mơn Phương pháp giảng dạy Hóa học, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội phòng ban chức nhà trường tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành tới Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh Lạng Sơn, Trường THPT chuyên Chu Văn An, Tổ Sinh Hóa trường THPT chuyên Chu Văn An, bạn bè, thầy cô giáo, cán nhân viên hội đồng giáo dục nhà trường, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi vật chất, tinh thần thời gian cho tơi q trình thực nghiên cứu Đặc biệt, với lịng thành kính, ngưỡng mộ biết ơn sâu sắc, em xin trân trọng gửi lời tri ân tới TS Cao Thị Thặng, PGS.TS Lê Thị Hồng Hải– người tận tâm, tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ em suốt trình thực luận án Con xin cảm ơn bố mẹ hai bên, anh, chị, em gia đình động viên con, chăm sóc ngày phải tập trung cho luận án Em cảm ơn anh, cảm ơn bên em, hỗ trợ, chia sẻ, tạo điều kiện tốt để em n tâm hồn thành luận án Hà Nội, tháng năm 2018 Tác giả Phạm Thị Kim Ngân MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu việc phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học giới Việt Nam 1.1.1 Trên giới .6 1.1.2 Ở Việt Nam .7 1.2 Năng lực lực tìm tịi nghiên cứu khoa học 11 1.2.1 Quan điểm lực, lực học sinh Trung học phổ thông 11 1.2.2 Quan điểm lực tìm tịi nghiên cứu khoa học .14 1.3 Một số phương pháp dạy học tích cực sử dụng để phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông 18 1.3.1 Cơ sở khoa học phương pháp dạy học tích cực 18 1.3.2 Phương pháp dạy học dự án 20 1.3.3 Phương pháp “Bàn tay nặn bột” 22 1.3.4 Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học 25 1.4 Đánh giá lực học sinh Trung học phổ thông 27 1.4.1 Đổi phương pháp hình thức kiểm tra đánh giá 27 1.4.2 Nguyên tắc đánh giá lực học sinh 28 1.4.3 Một số công cụ đánh giá lực học sinh Trung học phổ thông dạy học hoá học 29 1.5 Thực trạng phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông Việt Nam 30 1.5.1 Chương trình sách giáo khoa hóa học Trung học phổ thông hành với vấn đề phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học 30 1.5.3 Điều tra thực trạng việc phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học dạy học hóa học 32 Tiểu kết chương 40 Chương 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 41 2.1 Năng lực tìm tịi nghiên cứu khoa học học sinh Trung học phổ thông 41 2.1.1 Khái niệm lực tìm tịi nghiên cứu khoa học học sinh Trung học phổ thông 41 2.1.2 Cấu trúc lực tìm tịi nghiên cứu khoa học 42 2.1.3 Biểu lực tìm tòi nghiên cứu khoa học học sinh dạy học hóa học 44 2.2 Thiết kế cơng cụ đánh giá lực tìm tịi nghiên cứu khoa học 45 2.2.1 Tiêu chí mức độ đánh giá lực tìm tịi nghiên cứu khoa học 45 2.2.2 Cơ sở khoa học để thiết kế cơng cụ đánh giá lực tìm tòi nghiên cứu khoa học 47 2.2.3 Thiết kế cơng cụ đánh giá lực tìm tòi nghiên cứu khoa học 47 2.3 Một số biện pháp phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông dạy học hóa học 56 2.3.1 Biện pháp 1: Vận dụng phương pháp dạy học dự án theo định hướng phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông 57 2.3.2 Biện pháp 2: Vận dụng phương pháp “Bàn tay nặn bột” theo định hướng phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông .77 2.3.3 Biện pháp 3: Phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học học sinh thông qua tổ chức cho học sinh tìm tịi nghiên cứu khoa học 95 Tiểu kết chương 110 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 111 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 111 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 111 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 111 3.2 Chuẩn bị trước thực nghiệm sư phạm 111 3.2.1 Địa bàn thực nghiệm 111 3.2.2 Đối tượng thực nghiệm 112 3.2.3 Giáo viên thực nghiệm 112 3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 113 3.3.1 Thiết kế thực nghiệm 113 3.3.2 Thực nghiệm thăm dò (năm học 2014-2015) 114 3.3.3 Thực nghiệm sư phạm vòng (năm học 2015-2016) 114 3.3.4 Thực nghiệm sư phạm vòng (năm học 2016-2017) 115 3.4 Kết thực nghiệm 117 3.4.1 Xử lí đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 117 3.4.2 Kết thực nghiệm sư phạm 120 Tiểu kết chương 147 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 149 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT CHỮ VIẾT TẮT ĐỌC LÀ Bộ GD&ĐT Bộ Giáo dục Đào tạo BTNB Bàn tay nặn bột CHNC Câu hỏi nghiên cứu DA Dự án DHDA Dạy học dự án ĐC Đối chứng ES Giá trị mức độ ảnh hưởng GTNC Giả thuyết nghiên cứu HS Học sinh 10 HT Hiện tượng 11 KHBH Kế hoạch học 12 KHKT Khoa học kỹ thuật 13 KHTN Khoa học tự nhiên 14 KL Kim loại 15 NCKH Nghiên cứu khoa học 16 NL Năng lực 17 NXB Nhà xuất 18 PATN Phương án thực nghiệm 19 PK Phi kim 20 PP Phương pháp 21 PPDH Phương pháp dạy học 22 SGK Sách giáo khoa 23 STT Số thứ tự 24 SV Sinh viên 25 TB Trung bình 26 THPT Trung học phổ thông 27 TN Thực nghiệm 28 TNTT Thực nghiệm tìm tịi 29 TNSP Thực nghiệm sư phạm 30 TT Tìm tịi 31 TTNC Tìm tịi nghiên cứu DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 1.5 Bảng 1.6 Bảng 1.7 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 2.4 Bảng 2.5 Bảng 2.7 Bảng 2.8 Bảng 2.9 Bảng 2.10 Bảng 2.11 Bảng 2.12 Bảng 2.13 Bảng 2.14 Bảng 2.15 Bảng 3.1 Hiểu biết GV vấn đề NL TT NCKH HS THPT 33 Kết điều tra nhận thức GV tiêu chí thuộc NL TT NCKH HS 34 Kết điều tra việc sử dụng số PPDH tích cực 34 Kết điều tra việc tiếp cận nhận định vai trò PP BTNB, PP DHDA, hướng dẫn HS NCKH việc phát triển NL TT NCKH cho HS 35 Kết điều tra việc GV vận dụng PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS 36 Kết điều tra GV vận dụng PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS 37 Kết điều tra GV vận dụng quy trình hướng dẫn HS NCKH theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS 38 Tiêu chí mức độ đánh giá lực tìm tịi nghiên cứu khoa học 45 Bảng kiểm quan sát NL TT NCKH HS 49 Phiếu GV đánh giá NL TT NCKH HS 50 Phiếu HS tự đánh giá NL TT NCKH 50 Phiếu đánh giá sản phẩm dự án 51 Ma trận đề kiểm tra lớp 10 54 Ma trận đề kiểm tra lớp 11 55 So sánh quy trình TT NCKH quy trình DHDA 57 Một số chủ đề nội dung DHDA 64 So sánh quy trình TT NCKH quy trình dạy học BTNB 77 Một số chủ đề TTNC áp dụng PP BTNB 83 So sánh quy trình TT NCKH quy trình NCKH nói chung 95 Một số đề tài NCKH dành cho HS THPT 101 Thống kê thông tin kế hoạch học minh họa 109 Thống kê thông tin trường thực nghiệm 112 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng 3.14 Bảng 3.15 Bảng 3.16 Bảng 3.17 Bảng 3.18 Bảng 3.19 Thống kê thông tin nội dung thực nghiệm 113 Thống kê thông tin thực nghiệm thăm dò 114 Thống kê thơng tin thực nghiệm sư phạm vịng 115 Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vịng 116 Thí dụ minh họa thiết kế thực nghiệm 117 Tổng hợp kết bảng kiểm quan sát tiêu chí đánh giá NL TT NCKH lớp 10 (vòng 1) 135 Tổng hợp kết bảng kiểm quan sát tiêu chí đánh giá NL TT NCKH lớp 11 (vịng 1) 136 Bảng tổng hợp tham số đặc trưng kết bảng kiểm quan sát sau vòng TNSP 137 Bảng tổng hợp kết GV đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH sau vòng TNSP 138 Bảng tổng hợp kết HS tự đánh giá mức độ phát triển NL TT NCKH sau vòng TNSP 139 Tổng hợp kết GV đánh giá sản phẩm dự án lớp 10TN 140 Tổng hợp kết GV đánh giá sản phẩm dự án lớp 11TN 141 Bảng tổng hợp kết đánh giá sản phẩm tìm tịi nghiên cứu khoa học lớp 10TN 142 Bảng phân bố tần suất kết điểm kiểm tra lớp 10 (vòng 1) 143 Bảng phân bố tần suất lũy tích kết điểm kiểm tra lớp 10 (vòng 1) 144 Bảng phân bố tần suất kết điểm kiểm tra lớp 11 (vòng 1) 145 Bảng phân bố tần suất lũy tích kết điểm kiểm tra lớp 11 (vòng 1) 146 Bảng tổng hợp tham số đặc trưng kết điểm kiểm tra sau vòng TNSP 147 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thiết kế cơng cụ đánh giá NL TT NCKH 48 Hình 2.2 Sơ đồ phát triển ý tưởng nghiên cứu tiểu chủ đề “Mưa axit” 58 Hình 2.3: Sơ đồ tiến trình dạy học PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS 61 Hình 2.4: Sơ đồ tư nghiên cứu tìm hiểu ngành cơng nghiệp silicat 71 Hình 2.5 Sơ đồ tư nghiên cứu tìm hiểu xi măng 73 Hình 2.6 Sơ đồ tư nghiên cứu tìm hiểu thủy tinh 74 Hình 2.7 Sơ đồ tư nghiên cứu tìm hiểu đồ gốm 76 Hình 2.8: Sơ đồ tiến trình dạy học PP BTNB theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS 80 Hình 2.9 Sơ đồ tư kết luận tính chất hóa học HNO3 95 Hình 2.10 Sơ đồ quy trình tổ chức cho học sinh tìm tịi nghiên cứu khoa học 99 Hình 3.1 Biểu đồ tần suất biểu diễn kết điểm kiểm tra lớp 10 (vòng 1) 143 Hình 3.2 Đường lũy tích biểu diễn kết điểm kiểm tra lớp 10 (vòng 1) 144 Hình 3.3 Biểu đồ tần suất biểu diễn kết điểm kiểm tra lớp 11 (vòng 1) 145 Hình 3.4 Đường lũy tích biểu diễn kết điểm kiểm tra lớp 11 (vòng 1) 146 ... nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông 57 2.3.2 Biện pháp 2: Vận dụng phương pháp “Bàn tay nặn bột” theo định hướng phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học... tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông (35 trang) Chương 2: Một số biện pháp phát triển lực tìm tịi nghiên cứu khoa học cho học sinh dạy học hóa học trường Trung học phổ thơng... TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HĨA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 41 2.1 Năng lực tìm tịi nghiên cứu khoa học học sinh Trung học phổ thông 41 2.1.1