Phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học thông qua dạy học các học phần lí luận và phương pháp dạy học hoá học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ĐINH THỊ XN THẢO PH¸T TRIĨN N¡NG LựC DạY HọC CHủ Đề TíCH HợP CHO SINH VIÊN SƯ PHạM HóA HọC THÔNG QUA DạY HọC CáC HọC PHầN lí LUậN Và PHƯƠNG PHáP DạY HọC HOá HọC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ĐINH THỊ XN THẢO PH¸T TRIĨN NĂNG LựC DạY HọC CHủ Đề TíCH HợP CHO SINH VIÊN SƯ PHạM HóA HọC THÔNG QUA DạY HọC CáC HọC PHầN lí LUậN Và PHƯƠNG PHáP DạY HọC HOá HäC Chun ngành: LL&PPDH Bộ Mơn Hóa Học Mã số: 91.40.111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS Cao Thị Thặng PGS.TS Lê Thị Hồng Hải HÀ NỘI, 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Cao Thị Thặng PGS.TS Lê Thị Hồng Hải, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Đinh Thị Xuân Thảo LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành luận án, tơi nhận giúp đỡ vô quý báu tập thể cá nhân Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến TS Cao Thị Thặng PGS.TS Lê Thị Hồng Hải, người nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình thực hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Sau đại học, Khoa Hóa học, Bộ mơn Phương pháp giảng dạy hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Bộ mơn hố học – Khoa khoa học tự nhiên công nghệ – Trường Đại học Tây Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn giảng viên sinh viên sư phạm Hóa học Trường Đại học Quy Nhơn, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Đà Lạt, Trường Đại học Đồng Tháp, Trường Đại học Tây Nguyên tạo điều kiện thuận lợi để tiến hành thực nghiệm đề tài Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, đồng nghiệp, bạn bè tơi động viên, khuyến khích hỗ trợ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Hà Nội, tháng … năm 2020 Tác giả Đinh Thị Xuân Thảo DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Chữ viết tắt Bộ GD&ĐT CĐTH DH DHTH ĐH ĐHSP GD GDPT GQVĐ GV GiV HS KN KHDH KHTN NCKH NL NLDH NVSP NXB PGS PPDH SGK STĐ SV SVSPHH TB TKKT TNSP TS TTĐ THCS THPT Đọc Bộ Giáo dục đào tạo Chủ đề tích hợp Dạy học Dạy học tích hợp Đại học Đại học sư phạm Giáo dục Giáo dục phổ thông Giải vấn đề Giáo viên Giảng viên Học sinh Kĩ Kế hoạch dạy học Khoa học tự nhiên Nghiên cứu khoa học Năng lực Năng lực dạy học Nghiệp vụ sư phạm Nhà xuất Phó giáo sư Phương pháp dạy học Sách giáo khoa Sau tác động Sinh viên Sinh viên sư phạm hóa học Trung bình Thiết kế kĩ thuật Thực nghiệm sư phạm Tiến sĩ Trước tác động Trung học sở Trung học phổ thông MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Khách thể đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu .3 Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận án .4 Cấu trúc luận án .4 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề dạy học chủ đề tích hợp việc phát triển lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học .5 1.1.1 Các nghiên cứu dạy học tích hợp dạy học chủ đề tích hợp .5 1.1.1.1 Các nghiên cứu giới .5 1.1.1.2 Các nghiên cứu Việt Nam 1.1.2 Các nghiên cứu phát triển lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm 11 1.1.2.1 Các nghiên cứu giới 11 1.1.2.2 Các nghiên cứu Việt Nam 11 1.2 Dạy học tích hợp 13 1.2.1 Khái niệm 13 1.2.2 Sự cần thiết phải tổ chức dạy học tích hợp 14 1.2.3 Một số quan điểm mức độ tích hợp chương trình dạy học 15 1.2.3.1 Quan điểm Fogarty (1991) 15 1.2.3.2 Quan điểm Xavier Roegiers (1996) 17 1.2.3.3 Quan điểm Susan M Drake (2007) 17 1.2.4 Các mức độ tích hợp dạy học 18 1.2.4.1 Tích hợp nội mơn (tích hợp mơn học) 18 1.2.4.2 Tích hợp đa môn (lồng ghép, liên hệ) 18 1.2.4.3 Tích hợp liên mơn 19 1.2.4.4 Tích hợp xun mơn (hịa trộn) 19 1.2.5 Dạy học chủ đề tích hợp 20 1.2.5.1 Khái niệm chủ đề tích hợp 20 1.2.5.2 Đặc điểm dạy học chủ đề tích hợp 21 1.2.5.3 Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp 21 1.3 Giáo dục STEM 22 1.3.1 Khái niệm 22 1.3.2 Một số quan điểm GD STEM 23 1.3.3 Mục tiêu giáo dục STEM 23 1.3.4 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM 24 1.3.5 Đặc điểm dạy học theo định hướng giáo dục STEM 25 1.3.6 Các hình thức tổ chức giáo dục STEM giáo dục phổ thông 25 1.3.6.1 Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM 25 1.3.6.2 Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM 26 1.3.6.3 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật 26 1.3.7 Xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng GD STEM 26 1.4 Năng lực, cấu trúc lực đánh giá lực người học 27 1.4.1 Khái niệm lực 27 1.4.2 Cấu trúc lực 28 1.4.2.1 Tiếp cận dựa theo nguồn lực hợp thành 28 1.4.2.2 Tiếp cận theo lực phận 28 1.4.3 Đánh giá lực người học 29 1.4.3.1 Mục đích đánh giá lực 29 1.4.3.2 Nguyên tắc đánh giá lực 29 1.4.3.3 Phương pháp công cụ đánh giá lực người học 30 1.5 Năng lực dạy học, lực dạy học tích hợp, lực dạy học chủ đề tích hợp định hướng phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm 30 1.5.1 Năng lực dạy học 30 1.5.2 Năng lực dạy học tích hợp 31 1.5.3 Năng lực dạy học chủ đề tích hợp 31 1.5.4 Định hướng phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm 32 1.6 Đổi phương pháp dạy học đại học theo định hướng phát triển lực cho sinh viên sư phạm 33 1.6.1 Phương pháp dạy học đại học 33 1.6.2 Các lí thuyết học tập – sở đổi phương pháp dạy học trường đại học 33 1.6.3 Đổi phương pháp dạy học đại học 35 1.6.4 Các mơ hình, phương pháp dạy học tích cực vận dụng Đại học theo định hướng phát triển lực người học 35 1.6.4.1 Mơ hình học tập qua trải nghiệm Kolb 35 1.6.4.2 Phương pháp dạy học vi mô 37 1.6.4.3 Phương pháp đóng vai 38 1.6.4.4 Phương pháp tự học 39 1.7 Thực trạng lực dạy học chủ đề tích hợp vấn đề phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp đào tạo giáo viên hoá học trường Đại học miền Nam Trung Bộ Nam Bộ 39 1.7.1 Điều tra giảng viên 40 1.7.1.1 Mục đích điều tra 40 1.7.1.2 Nội dung điều tra 40 1.7.1.3 Kết điều tra bàn luận 40 1.7.2 Điều tra sinh viên sư phạm hoá học 43 1.7.2.1 Mục đích điều tra 43 1.7.2.2 Nội dung điều tra 43 1.7.2.3 Kết khảo sát bàn luận 43 Tiểu kết chương 45 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HỐ HỌC THƠNG QUA DẠY HỌC CÁC HỌC PHẦN LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HỐ HỌC 46 2.1 Phân tích chương trình học phần Lí luận Phương pháp dạy học hố học phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học 46 2.2 Dạy học chủ đề tích hợp mơn Hóa học trường THPT 48 2.2.1 Chủ đề tích hợp mơn Hóa học trường THPT 48 2.2.1.1 Chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên dạy học hóa học trường THPT 49 2.2.1.2 Chủ đề tích hợp STEM dạy học hóa học trường THPT 49 2.2.2 Quy trình xây dựng thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp dạy học hoá học trường THPT 50 2.2.2.1 Các pháp lí 50 2.2.2.2 Tiêu chí xây dựng chủ đề tích hợp dạy học hóa học trường THPT 51 2.2.2.3 Quy trình xây dựng thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp dạy học hố học trường THPT 53 2.2.2.4 Chủ đề tích hợp dạy học hóa học trường THPT minh họa 57 2.3 Khung lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hoá học 70 2.3.1 Năng lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hố học 70 2.3.2 Nguyên tắc xây dựng khung lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học 70 2.3.3 Quy trình xây dựng khung lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hố học 71 2.3.4 Khung lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hóa học 73 2.3.5 Các tiêu chí đánh giá lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hoá học 74 2.3.6 Các mức độ biểu lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hoá học 75 2.4 Quy trình phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học 77 2.4.1 Cơ sở xây dựng quy trình phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho SV sư phạm hoá học 77 2.4.2 Quy trình phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học 77 2.5 Một số biện pháp phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học thơng qua dạy học học phần Lí luận Phương pháp dạy học hóa học 79 2.5.1 Biện pháp Xây dựng hướng dẫn sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát triển NL nhận thức vấn đề chung dạy học chủ đề tích hợp 79 2.5.1.1 Định hướng xây dựng tài liệu hỗ trợ nhằm nâng cao nhận thức vấn đề chung DH CĐTH 79 2.5.1.2 Xây dựng tài liệu hỗ trợ 80 2.5.1.3 Giới thiệu nội dung tài liệu hỗ trợ 81 2.5.1.4 Tổ chức cho sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát triển lực nhận thức vấn đề chung dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học 85 2.5.1.5 Kế hoạch dạy học minh họa “Những vấn đề chung DH CĐTH STEM” 85 2.5.2 Biện pháp 2: Thiết kế tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mơ hình học tập qua trải nghiệm Kolb nhằm phát triển lực xây dựng thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp dạy học hóa học 88 2.5.2.1 Định hướng thiết kế tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mơ hình học tập qua trải nghiệm Kolb 88 2.5.2.2 Xây dựng pha chu trình trải nghiệm 89 2.5.2.3 Tổ chức cho sinh viên thực pha chu trình trải nghiệm 89 2.5.3 Biện pháp 3: Thiết kế tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo phương pháp đóng vai quy trình phương pháp dạy học vi mơ nhằm phát triển lực tổ chức dạy học lực đánh giá, điều chỉnh hoạt động dạy học chủ đề tích hợp dạy học hóa học 106 2.5.3.1 Định hướng thiết kế tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo phương pháp đóng vai quy trình phương pháp dạy học vi mơ 106 2.5.3.2 Xây dựng quy trình vận dụng phương pháp đóng vai quy trình phương pháp dạy học vi mơ 107 2.5.3.3 Tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo quy trình vận dụng phương pháp đóng vai phương pháp dạy học vi mô 108 2.5.3.4 Kế hoạch dạy học minh họa K3.1 “Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên dạy học hóa học” 110 2.6 Thiết kế công cụ đánh giá lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hóa học 113 2.6.1 Định hướng đánh giá lực sinh viên 113 2.6.2 Quy trình đánh giá lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hoá học 113 2.6.3 Bộ công cụ đánh giá lực dạy học chủ đề tích hợp sinh viên sư phạm hố học 114 2.6.3.1 Phiếu giảng viên đánh giá lực 114 2.6.3.2 Bài kiểm tra lực dạy học chủ đề tích hợp .116 2.6.3.3 Phiếu tự đánh giá lực sinh viên 119 2.6.3.4 Bài kiểm tra nhận thức 120 2.6.3.5 Phiếu đánh giá CĐTH sinh viên xây dựng thiết kế 120 Tiểu kết chương 121 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 122 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .122 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 122 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 122 3.2 Địa bàn, đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 122 HĐ4: Thực giải pháp làm giấy thị tự nhiên, thử nghiệm đánh giá (1 tuần) Mục đích hoạt động: Tổ chức cho HS thực phương án chế tạo giấy thị tự nhiên tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo (1 tuần) GV đôn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) HS làm việc theo q trình nhóm chế tạo nhóm nhà thử nghiệm sản phẩm phịng thí nghiệm để làm thử nghiệm sản phẩm; ghi chép lại công việc thành viên, điều chỉnh quy trình chế tạo (nếu có) giải thích lí điều chỉnh Tìm kiếm, chuẩn bị nguyên liệu dự kiến; làm giấy thị tự nhiên theo quy trình thực thông qua; Xây dựng bảng màu theo giá trị pH giấy thị làm (dung dịch pH chuẩn GV cung cấp cho HS) Thử nghiệm giấy thị làm để xác định môi trường dung dịch đời sống nước chanh, giấm ăn, sữa tắm, sữa rửa mặt, xà phòng rửa chén, nước up… theo phiếu hướng dẫn thí nghiệm Giấy thị tự nhiên đáp ứng tiêu chí/yêu cầu đặt Kết thử nghiệm giấy thị xác định môi trường chất đời sống Bảng màu theo giá trị pH giấy thị làm HĐ5: Trình bày sản phẩm, thảo luận điều chỉnh (45 phút) Mục đích hoạt động: tổ chức cho HS giới thiệu sản phẩm kết nhóm HS thực để chứng minh phù hợp sản phẩm với điều kiện thực tế đáp ứng -86- tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt ra; giải thích thành công thất bại sản phẩm (45 phút) GV thơng báo thời gian trình bày sản phẩm nhóm phút GV tổ chức cho HS giới thiệu sản phẩm kết nhóm HS thực để chứng minh phù hợp sản phẩm với điều kiện thực tế đáp ứng tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt ra; Giải thích thành cơng thất bại sản phẩm; Trình bày kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy thị chế tạo được; Đề xuất ý tưởng cải tiến; Kết luận khả ứng dụng loại giấy thị đời sống GV chuẩn bị sẵn số dung dịch để nhóm thử nghiệm thang đo pH nhóm xây dựng GV đánh giá tính hiệu quả, xác sản phẩm nhóm GV đặt thêm câu hỏi để HS bổ sung, làm rõ bước cụ thể quy trình, đặc biệt lưu ý quy trình cần thể kĩ thuật thực hiện, rõ ràng bước GV tổ chức cho HS đưa điều chỉnh cải tiến để tiếp tục hoàn thiện sản phẩm Các nhóm HS trình bày báo cáo thời gian phút gồm: -Tiến trình thi cơng sản phẩm -Kết khảo sát yếu tố -Kết thử nghiệm - Bảng màu theo giá trị pH chuẩn giấy thị Các nhóm HS khác đặt câu hỏi để làm rõ nội dung, phản biện đánh giá lẫn Căn vào bảng đánh giá sản phẩm để tự đánh giá sản phẩm nhóm Bản đề xuất cải tiến quy trình, giải pháp (nếu có) khả áp dụng giấy thị tự nhiên vừa chế tạo đời sống V KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ Phiếu đánh giá trình thực dự án nhóm HS Lớp: ………………………………………………………………………………………… Nhóm:………………………………………………………………………………………… TT Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đánh giá SẢN PHẨM HỌC TẬP Bài báo cáo (20 điểm) Đầy đủ nội dung chủ đề báo cáo 10 Bài trình chiếu có màu sắc hài hịa, bố cục hợp lí 10 -87- Bản phương án chế tạo sản phẩm (20 điểm) Bản phương án có đầy đủ thơng tin nguyên liệu lựa chọn Nêu đủ bước thực quy trình mơ tả rõ hành động/thao tác thực bước 5 Bản phương án chế tạo trình bày đầy đủ, rõ ràng, chi tiết Trình bày phương án chế tạo mạch lạc, lưu loát, trả lời câu hỏi GV nhóm khác Giấy thị từ nguyên liệu tự nhiên (25 điểm) Giấy thị chế tạo dựa kiến thức điện li, axit – bazơ, độ pH, thang đo pH, chất thị axit -bazơ kiến thức liên môn khác Nguyên liệu tự nhiên chọn làm chất thị rẻ tiền, dễ kiếm đời sống, không bị phụ thuộc vào mùa thu hái Quy trình thi cơng đơn giản, tốn kém, dễ thực mang lại hiệu cao 10 Giấy thị tự nhiên thay chất thị pH PTN 11 Giấy thị sử dụng thời gian tuần điều kiện bảo quản thông thường Kĩ thuyết trình (15 điểm) 12 Trình bày mạch lạc, rõ ràng 13 Trả lời câu hỏi phản biện 14 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo Kĩ làm việc nhóm (20 điểm) 15 Kế hoạch có tiến trình phân cơng nhiệm vụ rõ ràng hợp lí 10 16 Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu để hồn thành dự án 10 Tổng điểm 100 Bảng mức độ đánh giá chi tiết phương án chế tạo sản phẩm Mức độ TT Tiêu chí Thơng tin ngun liệu (5 điểm) (3 điểm) (1 điểm) Bản phương án có Bản phương án có Bản phương án chọn đầy đủ thông tin thôngtin khơng có thơng tin -88- làm chất thị lựa nguyên liệu lựa chọn nguyên liệu lựa chọn Quy trình làm giấy thị tự nhiên Nêu đủ Nêu đủ bước thực quy bước thực trình mơ tả rõ quy trình hành động/thao tác thực bước Chưa nêu đủ bước thực quy trình Hình thức phương án chế tạo Bản phương án chế tạo trình bày đầy đủ, rõ ràng, chi tiết Bản phương án chế tạo trình bày đầy đủ, rõ ràng Bản phương án chế tạo chưa đầy đủ, rõ ràng Trình bày phương án chế tạo Trình bày rõ ràng, logic, sinh động Trình bày rõ ràng, đầy đủ Trình bày chưa rõ ràng, chưa thu hút người nghe nguyên chọn liệu Bảng mức độ đánh giá chi tiết quy trình thực sản phẩm giấy thị tự nhiên chế tạo STT Tiêu chí Mức độ (5 điểm) (3 điểm) (1 điểm) Cơ sở khoa học để làm giấy thị tự nhiên Giấy thị chế tạo dựa kiến thức điện li, axit – bazơ, độ pH, thang đo pH, chất thị axit -bazơ kiến thức liên môn khác Giấy thị chế tạo dựa kiến thức điện li, độ pH, chất thị axit bazơ Giấy thị chế tạo dựa kiến thức chất thị axit bazơ Nguyên liệu Nguyên liệu tự nhiên làm chất chọn làm chất thị tự nhiên thị rẻ tiền, dễ kiếm đời sống, không Nguyên liệu tự nhiên chọn làm chất thị rẻ tiền, có bị phụ thuộc vào mùa Chọn nguyên liệu làm chất thị giá thành cao, bị thu hái phụ thuộc vào mùa thu hái Quy trình thi cơng đơn giản, dễ thực tạo sản phẩm Quy trình thi cơng cịn chưa khảo sát yếu tố ảnh hưởng bị phụ thuộc vào mùa thu hái Quy trình Quy trình thi cơng đơn làm giấy giản, tốn kém, dễ thị tự nhiên thực mang lại hiệu cao Khả áp Giấy thị tự nhiên Giấy thị tự nhiên Giấy thị tự dụng thay chất thay giấy nhiên -89- giấy thị tự nhiên thị pH PTN quỳ tím PTN xác định môi trường axit bazơ Thời gian sử dụng giấy thị tự nhiên Giấy thị sử dụng thời gian tuần điều kiện bảo quản thông thường Giấy thị sử dụng thời gian tuần điều kiện bảo quản thông thường Giấy thị có dấu hiệu bị hỏng trình sử dụng Đề kiểm tra đánh giá NL GQVĐ sáng tạo HS sau học chủ đề (HS làm kiểm tra nhà, nộp cho GV vào buổi học sau) Câu (5 điểm): Bảng sau thể thông tin số loại trồng phạm vi pH thích hợp: Lúa Bắp Hồ tiêu Cây chè Hành tây Hoa lily Ớt nước Phạm vi pH 5,5 – 6,5 5,7 – 7,5 5,5 – 7,0 4,5 – 5,5 6,4 – 7,9 6,0 – 8,0 6,0 – 7,5 a Một loại đất khu vực X có giá trị pH khoảng 5,0 Dựa vào bảng trên, em cho biết loại đất thích hợp với loại trồng nào? Cây trồng b Để cải tạo loại đất cho phù hợp để trồng bắp, người ta bón lượng vơi bột (CaO) phù hợp cho đất Em giải thích sở hóa học việc làm Câu (5 điểm): Bảng sau cho biết màu sắc nước bắp cải tím giá trị pH khác nhau: Màu sắc nước bắp cải tím Giá trị pH Đỏ Tím hồng Tím Xanh lam Xanh 10 Vàng xanh 12 Bạn A nhỏ dung dịch X vào cốc chứa nước bắp cải tím thu dung dịch cốc có màu xanh Em cho biết dung dịch X dung dịch gì? Biết thơng tin dung dịch X mà bạn A sử dụng dung dịch sau: Loại dd pH Nước chanh Rượu vang Aquafina Nước biển Essentia (Nước ion Xà phòng kiềm) 10 12 PHỤ LỤC HƯỚNG DẪN MỘT SỐ KĨ THUẬT THAO TÁC TRONG HÓA HỌC LƯỢNG NHỎ Cách sử dụng ống nhỏ giọt đầu nhỏ -90- a Hút chất lỏng vào ống nhỏ giọt đầu nhỏ Luôn lau đầu ống nhỏ giọt khăn giấy mềm, sau bóp bầu ống trước nhúng vào chất lỏng Thả lỏng ngón tay giữ ống nhỏ giọt để hút chất lỏng vào bầu ống để sử dụng Rửa ống nhỏ giọt đầu nhỏ Hút nước vào bên bầu ống, lắc cho toàn bề mặt bên làm ướt Giữ ống nhỏ giọt úp ngược xuống tống hết chất lỏng vào cốc chứa nước thải Lắc ống theo chiều dọc phần nước cịn thừa lại chảy đến phần lỗ bầu ống Bóp thật chặt bầu ống để giọt nước cuối ngồi Lặp lại hai bước ống khô Súc rửa ống nhỏ giọt đầu nhỏ Hút dung dịch cần súc rửa vào bầu ống, lắc để rửa bầu ống tống hết chất lỏng vào cốc chứa nước thải Bóp chặt bầu ống hút dung dịch vào để sử dụng Nhỏ giọt chất lỏng Giữ ống nhỏ giọt úp ngược thẳng đứng bề mặt nhựa, cho đầu ống nhỏ giọt cách bề mặt nhựa khoảng từ đến cm Luôn nhỏ giọt, không chạm giọt vào giọt có bề mặt Sử dụng khay 96 giếng Khay 96 giếng chứa giếng tích 0,4 ml làm đầy đến mép Làm đĩa 96 giếng cách úp ngược đĩa gõ nhẹ để thải hết hóa chất khơng mong muốn vào chậu nước thải (hoặc bồn rửa thực hành phòng thí nghiệm) Sau đó, dùng ống nhỏ giọt với nước để rửa giếng lặp lại đến -91- PHIẾU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm khảo sát thay đổi màu sắc chất thị thơng thường PTN hố học Dụng cụ hóa chất Dụng cụ Ống nhỏ giọt Giấy quỳ tím Khay 96 giếng Hóa chất Dd phenolphtalein Dd thị vạn (UI) Dd HCl 1,0M Dd NaOH 1,0M Dd NaCl 1,0M Nước cất Tiến hành thí nghiệm Thực thao tác thí nghiệm sau điền kết vào bảng: DUNG DỊCH MÀU SẮC Quỳ tím dd phenolphtalein Dd thị vạn (UI) Nước cất HCl 1,0M dd NaOH 1,0M dd NaCl 1,0M Lần lượt nhỏ giọt dung dịch HCl 1M, dung dịch NaOH 1M, dung dịch NaCl 1M, nước cất lên mẩu giấy quỳ tím riêng biệt (khoảng 1cm) Quan sát chuyển màu ghi kết vào bảng Lần lượt nhỏ giọt dung dịch HCl 1M, dung dịch NaOH 1M, dung dịch NaCl 1M, nước cất vào ô (A1 đến A4) khay 96 giếng Nhỏ vào ô giọt dung dịch phenolphtalein Quan sát chuyển màu ghi kết vào bảng Lần lượt nhỏ giọt dung dịch HCl 1M, dung dịch NaOH 1M, dung dịch NaCl 1M, nước cất vào ô (B1 đến B4) khay 96 giếng Nhỏ vào ô giọt dung dịch thị vạn (UI) Quan sát chuyển màu ghi kết vào bảng PHIẾU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm xác định giá trị pH dung dịch Dụng cụ hóa chất Dụng cụ Hóa chất Ống nhỏ giọt  Dung dịch A: dd HCl 0,1M Giấy thị vạn  Dung dịch B: dd CH3COOH 0,1M Bảng so màu pH  Dung dịch C: dd CH3COOH 0,1M+ dd CH3COONa 0,1M  D: nước cất  Dung dịch E: dd NH3 0,1M+ dd NH4Cl 0,1M  Dung dịch F: dd NH3 0,1M  Dung dịch G: dd NaOH 0,1M -92- Tiến hành thí nghiệm 0Lần lượt lấy mẩu giấy thị vạn (khoảng 2cm) sau nhỏ khoảng 1-2 giọt dung dịch cần xác định giá trị pH lên mẩu giấy thị So màu với bảng màu chuẩn để xác định giá trị pH ghi kết thu vào bảng sau: Dung dịch A B C D E F G pH PHIẾU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm điều chế dung dịch thị từ tự nhiên Dụng cụ, nguyên vật liệu Dụng cụ: Dao, thớt, bình đun nước nóng, cốc thủy tinh, chày, lưới lọc, giấy lọc, cối giã, máy xay cầm tay… Nguyên vật liệu: Bắp cải tím, hoa hồng đỏ, hoa đậu biếc khô, hoa dâm bụt, củ nghệ vàng, củ dền Cách tiến hành Điều chế nước bắp cải tím: Lấy 50g bắp cải tím, sau cắt nhỏ; cho bắp cải tím vào cốc thủy tinh 250ml đổ 200ml nước cất đun sôi vào cốc Đợi 5-10 phút sắc tố hòa tan vào nước lọc bỏ phần bắp cải qua phễu lọc Điều chế nước hoa hồng đỏ: Lấy hoa hồng đỏ cho vào cối nghiền nhỏ sau thêm khoảng 100 ml nước cất Lọc qua phễu có giấy lọc thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch Điều chế nước củ nghệ: Lấy 100g củ nghệ, cắt nhỏ cho vào cối nghiền nhỏ thêm khoảng 100 ml nước cất Lọc qua qua giấy lọc thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch Điều chế nước củ dền: Lấy củ dền cắt nhỏ cho vào cối xay sinh tố với khoảng 150 ml nước cất Lọc qua giấy lọc thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch Điều chế nước hoa đậu biếc: Lấy hoa đậu biếc khô cho vào cốc 250 ml Thêm khoảng 200ml nước ấm Chờ khoảng phút sau lọc lại phễu lọc Điều chế nước hoa dâm bụt: Lấy 10 hoa dâm bụt cho vào cối nghiền nhỏ, sau thêm khoảng 100 ml nước cất Lọc qua (hoặc giấy lọc) thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch Lưu ý: Đây cách điều chế dung dịch thị đơn giản dễ làm Khi xây dựng quy trình làm giấy thị em cần lưu ý khảo sát yếu tố kĩ thuật ảnh hưởng nhiệt độ nước, loại dung môi sử dụng để tạo dung dịch tạo, cách chế biến yếu tố khác -93- PHIẾU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm kiểm tra chất tự nhiên có phải chất thị axit – bazơ hay không khảo sát đổi màu chất theo giá trị pH môi trường Dụng cụ hóa chất Dụng cụ (nhóm HS): khay 96 giếng; 15 ống nhỏ giọt đầu nhỏ (2 HS sử dụng khay 96 giếng ống nhỏ giọt, cốc đựng nước sạch, cốc đựng nước thải, khăn giấy) Hóa chất STT Hóa chất (các dung dịch chuẩn kiểm tra độ pH thí nghiệm 2) STT Dung dịch thị tự nhiên dd HCl 0,1M (pH=1) nước bắp cải tím dd CH3COOH 0,1M (pH  3) nước hoa hồng đỏ dd CH3COOH 0,1M+ dd CH3COONa 0,1M (pH  5) nước cất (pH=7) nước củ nghệ nước củ dền dd NH3 0,1M+ dd NH4Cl 0,1M (pH  9) nước hoa đậu biếc dd NH3 0,1M (pH  11) dd NaOH 0,1M (pH =13) nước hoa dâm bụt Tiến hành thí nghiệm Bước 1: Dùng khay 96 giếng: Nhỏ vào giếng từ A1 đến F1, giếng giọt dd HCl 0,1M (pH = 1) Nhỏ vào giếng từ A2 đến F2, giếng giọt dd CH3COOH 0,1M (pH = 3) Nhỏ vào giếng từ A3 đến F3, giếng giọt dd đệm acetat (pH = 5) Nhỏ vào giếng từ A4 đến F4, giếng giọt nước cất (pH = 7) Nhỏ vào giếng từ A5 đến F5, giếng giọt dd đệm amoni (pH = 9) Nhỏ vào giếng từ A6 đến F6, giếng giọt dd NH3 0,1M (pH = 11) Nhỏ vào giếng từ A7 đến F7, giếng giọt dd NaOH 0,1M (pH = 13) Bước 2: Tiếp tục nhỏ vào giếng giọt thị axit bazơ tự nhiên theo thứ tự sau: Hàng A: nước bắp cải tím Hàng B: nước hoa hồng đỏ Hàng C: nước củ nghệ Hàng D: nước củ dền Hàng E: nước hoa đậu biếc Hàng F: nước hoa dâm bụt Bước 3: Quan sát ghi nhận màu sắc thị theo pH vào bảng sau: pH dung dịch Bắp cải tím Hoa hồng đỏ Củ nghệ -94- 11 13 Củ dền Hoa đậu biếc Hoa dâm bụt PHIẾU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm xây dựng bảng màu pH giấy thị tự nhiên Hóa chất, dụng cụ Hóa chất: dung dịch chuẩn có giá trị pH xác định (thí nghiệm 2) Dụng cụ: ống nhỏ giọt, máy tính, máy chụp ảnh, điện thoại Cách tiến hành 0Nhận dung dịch chuẩn có giá trị pH xác định từ giáo viên 1Ngâm mẩu giấy thị tự nhiên vừa chế tạo vào lọ dung dịch có pH chuẩn thời gian phút 2Quan sát thay đổi màu sắc giấy thị Xây dựng bảng màu máy tính cách chụp ảnh chọn màu tương ứng máy tính 4In bảng màu pH chất thị tự nhiên giấy in ảnh HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TÌM HIỂU CƠ SỞ KHOA HỌC Chủ đề 1: Sự điện li nước Ý Khả điện li nước nào? nghĩa tích số ion nước Tích số ion nước có ý nghĩa gì? Chủ đề 2: pH Ý nghĩa pH Độ pH gì? Ý nghĩa độ pH gì? Cách xác định độ pH dung dịch nào? Chủ đề 3: Chất thị axit-bazơ Chất thị axit bazơ gì? Một số loại thị tự nhiên Cách xác định màu sắc chất thị axit – bazơ theo pH dung dịch? BẢN MÔ TẢ QUY TRÌNH LÀM GIẤY CHỈ THỊ TỰ NHIÊN Lớp: Nhóm: Mơ tả phương án: Tên ngun vật liệu Cách tiến hành Quy trình làm giấy thị Sơ đồ: -95- PHIẾU KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM Bảng màu theo giá trị pH chuẩn giấy thị pH 11 13 Màu giấy thị Kết thử nghiệm với dung dịch đời sống Chất Giấm Nước ăn chanh up Nước lọc Sữa tắm Nước Sữa rửa rửa chén mặt Màu giấy thị Môi trường pH Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy thị tự nhiên: 0Loại dung môi dung dịch thị tự nhiên: 1Nhiệt độ tối ưu dung môi tạo dung dịch thị tự nhiên: 2Thời gian ngâm tối ưu để tạo thành dung dịch thị: 3Kích thước giấy thị tự nhiên: 4Thời gian tối ưu ngâm giấy dung dịch thị tự nhiên: 5Nhiệt độ phơi/sấy tối ưu: -96- TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Thị Thuận An, Trần Trung Ninh (2014), "Dạy học tích hợp khoa học tự nhiên cho học sinh trung học phổ thông thông qua chủ đề hiệu ứng nhà kính theo định hướng phát triển lực khoa học", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 59(8), tr.92-100 Nguyễn Văn Biên (chủ biên), Tưởng Duy Hải (đồng chủ biên), Trần Minh Đức, Nguyễn Văn Hạnh cộng (2019), Giáo dục STEM nhà trường phổ thông, NXB GD VN Bộ Giáo dục & Đào tạo (2014), Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH việc hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn đổi PPDH kiểm tra, đánh giá; tổ chức quản lí hoạt động chun mơn trường trung học/trung tâm GD thường xuyên qua mạng Bộ Giáo dục & Đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn "Dạy học tích hợp trường Trung học sở Trung học phổ thông", NXB ĐHSP Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Khoa học tự nhiên, Ban hành kèm theo thông tư 32/2018/TT-BGDDT Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng, chương trình tổng thể, Ban hành kèm theo thông tư 32/2018/TT-BGDDT Bộ Giáo dục đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn "Dạy học tích hợp trường THCS, THPT", NXB ĐHSP Bộ Giáo dục đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn dạy học tích hợp liên môn Lĩnh vực: Khoa học tự nhiên, Hà Nội Bộ Giáo dục đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Hóa học, Ban hành kèm theo thơng tư 32/2018/TT-BGDDT, Hà Nội Bộ Giáo dục đào tạo (2019), Tài liệu tập huấn cán quản lý, giáo viên xây dựng chủ đề giáo dục STEM giáo dục trung học, Hà Nội Nguyễn Cương, Vũ Quang, Nguyễn Quang Vinh, Đoàn Duy Hinh, Cao Thị Thặng (1998), Chương trình mơn Khoa học tự nhiên, Bộ GD&ĐT Dự án Việt-Bỉ (2007), Tập huấn phương pháp kỹ thuật dạy học tích cực, Hà Nội Nguyễn Văn Giao, Nguyễn Hữu Quỳnh, Vũ Văn Tảo, Bùi Hiền (2012), Từ điển Giáo dục học, NXB Từ điển Bách Khoa, Hà Nội Nguyễn Thành Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư sáng tạo, NXB Trẻ Phùng Việt Hải (2016), Nghiên cứu, thiết kế tổ chức dạy học tích hợp liên mơn số chủ đề lĩnh vực khoa học tự nhiên bậc THPT, Đề tài khoa học công nghệ cấp trường, mã số: T2016-03-05, Trường Đại học sư phạm – Đại học Đà Nẵng Trần Bá Hồnh (2006), "Dạy học tích hợp", Tạp chí Khoa học Giáo dục, 12, tr.11-14 Hà Thị Lan Hương (2015), "Dạy học tích hợp mục tiêu phát triển lực vận dụng kiến thức học sinh", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 60(6A), tr.9196 -97- Hà Thị Lan Hương, Đặng Thị Oanh (2016), "Cơ sở thực tiễn tổ chức dạy học lĩnh vực khoa học tự nhiên trung học sở theo tiếp cận tích hợp", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 61(6A), tr.3 - 11 Nguyễn Văn Khải (2008), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học vật lý trường THPT để nâng cao chất lượng giáo dục HS, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp Bộ mã số B2006-TN04-01 Trần Trung Ninh (chủ biên), Phan Thị Thanh Hội, Nguyễn Văn Biên, Đặng Thị Thuận An (2017), Dạy học tích hợp Hóa học – Vật lí – Sinh học, NXB ĐHSP Nguyễn Minh Phương, Cao Thị Thặng (2001), Nghiên cứu thử nghiệm bước đầu tài liệu tích hợp số mơn KHTN – KHXH nhà trường THCS, Đề tài NCKH B98-49-65, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam Lê Xuân Quang (2016), "Một số vấn đề dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 61(6B), tr.211-218 Xavier Roegirs (biên dịch: Đào Ngọc Quang, Nguyễn Ngọc Nhị) (1996), Khoa sư phạm tích hợp hay làm để phát triển lực nhà trường, NXB GD Cao Thị Thặng (2010), "Xây dựng chủ đề tích hợp liên mơn Vật lí - Hóa học - Sinh học thử nghiệm phương pháp dạy học theo dự án Trường Phổ thông sở Thực nghiệm - Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam", Tạp chí Khoa học Giáo dục, 56, tr.37-41 Cao Thị Thặng (2011), Vận dụng quan điểm tích hợp việc phát triển CT GDPT giai đoạn sau 2015, Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học Công nghệ cấp Bộ, Mã số B200837-60, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam Cao Thị Thặng (2013), "Một số ý kiến đề xuất định hướng phát triển chương trình mơn hóa học sau 2015 Việt Nam", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 58(10), tr.35-41 Cao Thị Thặng (2014), Một số vấn đề đào tạo giáo viên dạy học tích hợp mơn Khoa học nước đề xuất phát triển lực dạy học tích hợp mơn khoa học VN, Hội thảo quốc gia “Nâng cao lực đào tạo giáo viên dạy tích hợp mơn khoa học tự nhiên trường đại học sư phạm", Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Cao Thị Thặng, Nguyễn Thúy Hồng (2003), Nghiên cứu xu hướng tích hợp số mơn học khoa học tự nhiên – Khoa học xã hội nhà trường phổ thông số nước giới, Đề tài cấp viện C12, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam Cao Thị Thặng, Lê Ngọc Vịnh (2019), "Xây dựng Bộ công cụ đánh giá lực giải vấn đề sáng tạo cho HS vận dụng dạy học dự án tích hợp KHTN mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường THCS", Tạp chí Khoa học giáo dục Việt Nam, 02/2019, tr.54-59 Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên, Trần Khánh Ngọc, Trần Trung Ninh cộng (2015), Dạy học tích hợp phát triển lực học sinh, Quyển “Khoa học tự nhiên”, NXB ĐHSP, Hà Nội -98- Trung tâm nghiên cứu giáo dục phổ thông (1997), Đổi mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học trường THCS - vấn đề tích hợp, Đề tài NCKH cấp Bộ, Mã số B91-12-37, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam Viện ngôn ngữ học (2010), Từ điển Tiếng Việt, NXB Từ điển Bách khoa, Hà Nội Honey M A., Pearson G., Schweingruber H (2014), STEM integration in K-12 education: status, prospects, and an agenda for research, National Academies Press Frank Banks, David Barlex (2014), Teaching STEM in the secondary school: Helping teachers meet the challenge, Routledge J Brown (2012), "The current status of STEM education research", Journal of STEM Education: Innovations and Research, 13(5), pp.7-11 Rodger W Bybee (2015), "The BSCS 5E Instructional Model: Creating teachable moments," NSTA Press Susan M Drake (2012), Creating standards-based integrated curriculum: The common core state standards edition, Corwin Press Sanders Mark E (2008), STEM, STEM education, STEMmania, The Technology Teacher Robin J Fogarty (1991), "Ten ways to integrate curriculum", The Association for supervison and curriculum development Daugherty M K (2013), "The Prospect of an “A” in STEM Education", Journal of STEM Education: Innovations and Research, 14(2), pp.10-16 M.A.Ed Lakenna Chitman-Booker, M.A Kathy Kopp (2013), The 5Es of inquiry-based Science, Shell Educational Publishing, Inc Capraro R M., Capraro M M., Morgan J R (2013), "STEM project based learning: An integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) approach", Springer Science & Business Media Honey M., Pearson G., Schweingruber H (2014), "STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospects, and an Agenda for Research", National Academies Press Tsupros N., Kohler R., Hallinen J (2009), "STEM education: A project to identify the missing components", Intermediate Unit, 1, pp.11-17 Cantrell P., Ewing‐ Taylor J (2009), "Exploring STEM career options through collaborative high school seminars", Journal of Engineering Education, 98(3), pp.295-303 UNESCO (1973), New trends in integrated science teaching, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization Yu Y.C., Chang S.H., Yu L.C (2016), "An Academic Trend in STEM Education from Bibliometric and Co-Citation Method", International Journal of Information and Education Technology, 6(2), pp.113-116 Labudde P., Heitzmann A., Heiniger P., Widmer I (2005), "Dimensionen und Facetten des fächerühebergreifenden naturwissenschaftlichen Unierrichts ein Modell ", Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel -99- ... 1.4.3.3 Phương pháp công cụ đánh giá lực người học 30 1.5 Năng lực dạy học, lực dạy học tích hợp, lực dạy học chủ đề tích hợp định hướng phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm. .. biện pháp phát triển lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học thơng qua dạy học học phần Lí luận Phương pháp dạy học hóa học 79 2.5.1 Biện pháp Xây dựng hướng dẫn sinh viên sử... SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề dạy học chủ đề tích hợp việc phát triển lực dạy học tích