Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp về khoa học tự nhiên

Dạy học tích hợp các môn khoa học tự nhiên là một trong những định hướng quan trọng của đề án đổi mới căn bản toàn diện giáo dục sau 2015. Bài viết này đề xuất quy trình xây dựng chủ đề tích hợp về khoa học tự nhiên như một gợi ý đối với giáo viên trong quá trình làm quen với việc xây dựng và tổ chức dạy học các chủ đề tích hợp.

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci., 2015, Vol 60, No 2, pp 61-66 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn DOI: 10.18173/2354-1075.2015-0031 QUY TRÌNH XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP VỀ KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Biên Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt Dạy học tích hợp mơn khoa học tự nhiên định hướng quan trọng đề án đổi toàn diện giáo dục sau 2015 Bài báo đề xuất quy trình xây dựng chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên gợi ý giáo viên trình làm quen với việc xây dựng tổ chức dạy học chủ đề tích hợp Từ khóa: Dạy học tích hợp, chủ đề tích hợp, khoa học tự nhiên, tích hợp Mở đầu Dạy học tích hợp nhiều nhà nghiên cứu lí luận dạy học quan tâm từ năm 1970 Những kết nghiên cứu triển khai việc xây dựng chuẩn giáo dục, chương trình, sách giáo khoa nhiều nước Những nghiên cứu gần khẳng định việc dạy học tích hợp có tác dụng kích thích hứng thú người học, đảm bảo chất lượng kiến thức môn học, phát triển lực chung người học giúp trình học tập gắn liền với thực tiễn [1] Với ưu điểm trội vậy, việc tổ chức dạy học chủ đề tích hợp môn khoa học tự nhiên áp dụng rộng rãi nhiều nước giới Mĩ, Đức, Úc, Pháp, Việc tổ chức đào tạo giáo viên dạy học mơn tích hợp trường sư phạm giới quan tâm nghiên cứu [2] Dạy học tích hợp vận dụng rộng rãi dạy học môn khoa học tự nhiên từ cấp tiểu học đến cấp học cao hơn, nhiên việc tổ chức dạy học tích hợp dừng lại chủ yếu cấp độ lồng ghép thông qua ứng dụng kiến thức môn học [3] Việc đào tạo giáo viên cấp THCS THPT chưa quan tâm tới mục tiêu hình thành lực dạy học nội dung tích hợp mà tập trung vào dạy học kiến thức đơn môn Một số nghiên cứu gần tác giả bước đầu nghiên cứu tổ chức dạy học chủ đề có nội dung tích hợp “Biến đổi khí hậu”[4], “Hiệu ứng nhà kính”, “Sử dụng lượng sạch”, “Năng lượng mặt trời” [5], Các nghiên cứu bước đầu khẳng định tính khả thi việc vận dụng dạy học tích hợp môn khoa học tự nhiên trường phổ thông Nội dung nghiên cứu Có nhiều quan điểm cách phân mức độ tích hợp mơn học, báo sử dụng phân loại theo d’Hainaut (1977) có quan điểm khác mơn học [6] Quan điểm "đơn mơn": Có thể xây dựng chương trình học tập theo hệ thống nội dung môn học riêng biệt Các môn học tiếp cận cách riêng rẽ Ngày nhận bài: 15/01/2015 Ngày nhận đăng: 25/03/2015 Liên hệ: Nguyễn Văn Biên, e-mail: biennv@hnue.edu.vn 61 Nguyễn Văn Biên Quan điểm "đa môn": Một chủ đề nội dung học tập có liên quan với kiến thức, kĩ thuộc số môn học khác Các môn học tiếp tục tiếp cận riêng rẽ, phối hợp với số đề tài nội dung Quan điểm "liên môn": Nội dung học tập thiết kế thành chuỗi vấn đề, tình địi hỏi muốn giải phải huy động tổng hợp kiến thức kĩ môn học khác Quan điểm "xuyên môn": Nội dung học tập hướng vào phát triển kĩ năng, lực mà HS sử dụng vào tất môn học, việc giải tình khác Trong báo chúng tơi tập trung đề cập cách hướng dẫn xây dựng chủ đề tích hợp xuất phát từ vấn đề thực tiễn theo quan điểm “liên môn” Mặc dù quy trình áp dụng chủ đề mức độ tích hợp khác Xét phương diện thành tố trình dạy học, khác biệt dạy học tích hợp dạy học đơn môn truyền thống thể Bảng Bảng So sánh thành tố dạy học tích hợp dạy học đơn mơn Các thành tố Dạy học tích hợp Dạy học đơn mơn q trình dạy học Mục tiêu đơn mơn + mục tiêu Mục tiêu Mục tiêu đơn môn phát triển lực chung Xuất phát từ vấn đề gắn với thực Trình bày theo cấu trúc lơ gic nội Nội dung tiễn, quan tâm đến lơ gic nội môn học môn học Phương tiện Khơng có khác biệt chất mà khác biệt nội dung quy định Phương pháp, Khơng có phương pháp dạy học tích hợp, mà sử dụng chung hệ thống phương hình thức tổ chức pháp dạy học giống dạy học truyền thống Kiểm tra đánh giá Khơng có khác biệt công cụ hay cách thức đánh giá Theo quan niệm chúng tôi, việc mẻ giáo viên dạy học tích hợp chỗ xác định mục tiêu tích hợp xây dựng nội dung tích hợp khơng phải đổi phương pháp dạy học nhiều giáo viên lầm tưởng Các chủ đề tích hợp hồn tồn áp dụng dạy học phương pháp dạy học giáo viên biết đến, ví dụ dạy học giải vấn đề, dạy học theo trạm, dạy học dự án Với quan niệm chủ đề tích hợp trên, chúng tơi đề xuất quy trình để xây dựng chủ đề tích hợp dạy học gồm bước sau: Bước Lựa chọn chủ đề Các chủ đề tích hợp thường đưa gợi ý chương trình Tuy nhiên giáo viên tự xác định chủ đề tích hợp cho phù hợp với hồn cảnh địa phương, trình độ học sinh Để xác định chủ đề, giáo viên rà soát mơn thơng qua khung chương trình có; chuẩn kiến thức kĩ năng; chuẩn lực để tìm chủ đề gắn với thực tế, cộm, gắn kinh nghiệm sống học sinh, phù hợp trình độ nhận thức học sinh Giáo viên đọc thêm sách chuyên ngành bậc đại học: Thổ nhưỡng, Khí tầng thấp, Vật lí y sinh, Năng lượng tái tạo qua tìm thêm nguồn thông tin sở khoa học chủ đề thân nội dung chuyên ngành mang tính tích hợp Bước Xác định vấn đề (câu hỏi) cần giải chủ đề Đây bước định hướng nội dung cần đưa vào chủ đề Các vấn đề câu hỏi mà thông qua q trình học tập chủ đề học sinh trả lời - Ví dụ vấn đề số chủ đề đề Bảng 62 Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên Tên chủ đề Đo đạc thể thao Đo thông số y tế thể Trạm khí tượng Thời tiết Năng lượng tái tạo Bảng Ví dụ số chủ đề tích hợp Ví dụ số vấn đề chủ đề Đo đạc gì? Vì thể thao lại phải đo lường? Độ xác phép đo ảnh hưởng tới thành tích thi đấu? Làm để đo công suất người: Trung tâm thể hình, đo dụng cụ đo công suất? Để khám sức khỏe ta cần đo thơng số nào? Vì phải đo thơng số đó? Đo thơng số áp suất, thể tích thở, chiều cao, cân nặng thực nào? Những thơng số y tế cung cấp thơng tin sức khỏe bạn? Vì phải xây trạm khí tượng? Trạm khí tượng cần đo thơng số thời tiết nào? Các dụng cụ đo có nguyên tắc cấu tạo hoạt động nào? Thời tiết có ảnh hưởng đến sinh vật? Vì lại dự báo thời tiết? Năng lượng gì? Năng lượng tái tạo gì? Có loại lượng tái tạo nào? Nguyên tắc hoạt động cấu tạo hấp thụ lượng mặt trời, máy phát điện gió gì? Bước 3: Xác định kiến thức cần thiết để giải vấn đề Dựa ý tưởng chung việc giải vấn đề mà chủ đề đặt ra, ta xác định kiến thức cần đưa vào chủ đề Các kiến thức thuộc mơn học nhiều môn học khác Các nội dung chủ đề đưa cần dựa mục tiêu đề ra, nhiên cần có tính gắn kết với Để thực tốt việc này, phối hợp giáo viên mơn có liên quan đến chủ đề xây dựng nội dung nhằm đảm bảo tính xác khoa học phong phú chủ đề Đối với nhiều chủ đề tích hợp việc xác định mục tiêu xây dựng nội dung chủ đề đơi diễn đồng thời Ví dụ: Chủ đề Thời tiết với đối tượng học sinh THCS đưa nội dung sau: + Thời tiết thông số thời tiết + Cách xác định thông số thời tiết + Sự khác biệt thời tiết khu vực + Sự ảnh hưởng thời tiết tới người sinh vật Bước 4: Xây dựng mục tiêu dạy học chủ đề Nguyên tắc xây dựng mục tiêu chủ đề tích hợp tuân theo nguyên tắc chung mục tiêu cần cụ thể lượng hóa Để xác định mục tiêu chủ đề tích hợp ta cần rà soát xem kiến thức cần dạy, kĩ cần rèn luyện thơng qua chủ đề tích hợp mơn kiến thức Việc xác định mục tiêu diễn đồng thời với việc xác định nội dung chủ đề tích hợp Có loại kiến thức cần quan tâm tổ chức dạy học chủ đề tích hợp Đó là: + Kiến thức học: Những kiến thức học sinh biết sử dụng làm tảng cho việc xây dựng kiến thức mới, kiến thức mục tiêu dạy học chủ đề + Kiến thức học: Đây kiến thức dự kiến học sinh chiếm lĩnh thông qua dạy học chủ đề tích hợp, kiến thức ghi mục tiêu dạy học Những kiến thức 63 Nguyễn Văn Biên thông thường lấy từ nội dung kiến thức trọng tâm mơn học có liên quan đến chủ đề + Kiến thức sở khoa học: Một số kiến thức mở rộng, cung cấp dạng thơng tin để qua tạo điều kiện học sinh rèn luyện kĩ năng, phát triển lực Những nội dung kiến thức cung cấp dạng thông tin tham khảo, đọc thêm mục tiêu dạy học chủ đề Dạy học tích hợp tạo hội cho học sinh rèn luyện kĩ đa dạng thân, bao gồm kĩ môn học kĩ chung Hơn thông qua việc thực nhiệm vụ chủ đề tích hợp, học sinh vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ để giải vấn đề gắn liền với thực tế qua hình thành phát triển lực Tuy nhiên cần phân biệt kĩ kĩ có sẵn kĩ kĩ cần rèn luyện thơng qua chủ đề tích hợp (Ví dụ: Kĩ sử dụng phép tính cộng trừ nhân chia HS cấp THPT gọi kĩ tích hợp kĩ vẽ đồ thị đa thức, đồ thị lượng giác lại đưa vào kĩ cần rèn luyện chủ đề tích hợp học sinh lớp 10) Những kĩ cần rèn luyện kĩ cần đưa vào mục tiêu chủ đề Mục tiêu chủ đề tích hợp định xem chủ đề tích hợp kiến thức, kĩ mơn Nếu mục tiêu có kiến thức học sinh học, kĩ thành thục mơn khơng thể coi có tích hợp mơn vào chủ đề Tuy nhiên việc xác định xem kiến thức học hay chưa, kĩ rèn luyện thành thục hay chưa mang tính chủ quan giáo viên phụ thuộc nhiều vào đối tượng học sinh tham gia học tập chủ đề Bước 5: Xây dựng nội dung hoạt động dạy học chủ đề Bước thể rõ dự kiến việc tổ chức dạy học chủ đề Để thực việc cần làm rõ : Chủ đề có hoạt động nào, hoạt động thực vai trị việc đạt mục tiêu tồn bài? Có thể chia hoạt động theo vấn đề cần giải theo cấu trúc nội dung chủ đề Mỗi nội dung nhỏ, vấn đề cần giải chủ đề xây dựng thành vài hoạt động dạy học khác Ứng với hoạt động cần thực công việc sau: + Xác định mục tiêu hoạt động + Xây dựng nội dung học dạng tư liệu học hập: Phiếu học tập, thông tin + Chuẩn bị phương tiện, thiết bị dạy học cho hoạt động + Dự kiến nguồn nhân, vật lực để tổ chức hoạt động Bảng số gợi ý tư liệu cần thiết để tổ chức loại hình hoạt động học tập đặc thù khoa học tự nhiên Bảng Gợi ý tư liệu cần thiết để tổ chức hoạt động học học sinh Hoạt động Tư liệu cần chuẩn bị Thiết bị thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm Phiếu báo cáo thí nghiệm: Yêu cầu, ảnh chụp, ảnh vẽ, bảng số liệu Phiếu trợ giúp đáp án gợi ý Yêu cầu thu thập số liệu thực tế Thu thập số liệu thực tế Phiếu điều tra Hướng dẫn cách xử lí số liệu điều tra Câu hỏi định hướng Đọc văn Yêu cầu báo cáo Văn (đoạn văn, thơ, đồ tư duy, hình vẽ , đồ thị, bảng biểu ) Xây dựng văn Yêu cầu dạng văn cần xây dựng 64 Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên + Lập kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học: Có nhiều cách thức tổ chức hoạt động học tập ta áp dụng: Hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm, hoạt động theo trạm, thực dự án + Xây dựng công cụ đánh giá mục tiêu hoạt động: Mỗi hoạt động giáo viên cần có cơng cụ đánh giá mục tiêu hoạt động tương ứng Cơng cụ đánh giá câu hỏi, tập nhiệm vụ cần thực phiếu tiêu chí đánh giá hoạt động (rubric) + Dự kiến thời gian cho hoạt động Bước 6: Lập kế hoạch dạy học chủ đề Xây dựng kịch tổ chức dạy học toàn chủ đề: Thực hoạt động nào; ai, làm gì, thời gian bao lâu, đâu Hiểu cách đơn giản, q trình xây dựng giáo án dạy học chủ đề tích hợp xây dựng Việc phối hợp giáo viên mơn (nếu có) cần đề cách chi tiết Ở bước ta làm rõ: + Xác định xem chủ đề tiến hành vào thời điểm nào, cuối kì, cuối năm hay ngoại khóa Việc xác định thời điểm cần vào nội dung mục tiêu đặt chủ đề + Dự kiến dung lượng, thời lượng cho chủ đề Thông thường thời gian cho chủ đề khoảng 3-7 tiết học lớp phù hợp Bước 7: Tổ chức dạy học đánh giá chủ đề Việc tổ chức dạy học chủ đề tích hợp thực linh hoạt tùy theo điều kiện trang thiết bị, sở vật chất, trình độ học sinh thời gian cho phép Sau tổ chức dạy học chủ đề tích hợp, giáo viên cần đánh giá khía cạnh sau: + Tính phù hợp thực tế dạy học với thời lượng dự kiến + Mức độ đạt mục tiêu học sinh, thông qua kết đánh giá hoạt động học tập + Sự hứng thú học sinh với chủ đề, thông qua quan sát qua vấn học sinh + Mức độ khả thi với điều kiện sở vật chất Việc đánh giá tổng thể chủ đề có ý nghĩa giáo viên giúp giáo viên điều chỉnh, bổ sung chủ đề cho phù hợp Kết luận - Dạy học tích hợp cịn mẻ giáo viên bậc THCS bậc THPT Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp có tính chất gợi ý giúp giáo viên có hoạch đinh cần thiết để xây dựng tổ chức dạy học tích hợp Chúng tơi sử dụng quy trình bước để thực bồi dưỡng giáo viên THCS THPT xây dựng tổ chức dạy học chủ đề tích hợp Việc cần thiết kể sách giáo khoa môn khoa học tự nhiên xuất Năng lực xây dựng tổ chức chủ đề tích hợp lực quan trọng cần trang bị giáo viên giáo viên Một số chủ đề tích hợp giáo viên phổ thông xây dựng tổ chức dạy học theo bước quy trình trình bày báo công bố [4], [7] Các kết thử nghiệm bước đầu cho thấy quy trình có tính khả thi định hướng phù hợp với giáo viên trình thực cơng việc cịn mẻ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bennett, J., Lubben, F., Hogarth, S., 2007 Bringing science to life: A synthesis of the research evidence on the effects of context-based and STS approaches to science teaching Science Education, 91(3), pp 347-370 [2] Găunther, J., Labudde J., 2012 Facherăubergreifend unterrichten - warum und wie? Argumente und Bedingungen făur facherăubergreifendes Lehren und Lernen, Naturwissenschaften im 65 Nguyn Văn Biên Unterricht Physik, 132, 9-13 [3] Cao Thị Thặng (2011) Vận dụng quan điểm tích hợp việc phát triển chương trình Giáo dục phổ thơng Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam [4] Nguyễn Văn Biên, Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011 Dạy học theo trạm số kiến thức hiệu ứng nhà kính kết thu Tạp chí giáo dục, số đặc biệt, tr 32-34 [5] Nguyen Van Bien, 2010 Solar Heater Project In High School, International conference on physics education: ICPE-2009 AIP Conference Proceedings, Vol 1263, pp 230-233 [6] Trần Bá Hoành, 2006 Dạy học tích hợp Tạp chí Khoa học Giáo dục Số 12 tr.11-14 [7] Nguyễn Văn Biên, Hà Nam Thanh, 2014 Tổ chức dạy học theo hợp đồng chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên trường trung học sở Tạp chí Thiết bị giáo dục, số 110 tr 30-32 ABSTRACT Developing and teaching multidisciplinary topics in science Integrated education is an important aspect of the innovation of education in Vietnam This author suggests a strategy that teachers can use to create multidisciplinary topics in science This strategy was applied in teacher training Keywords: Integrated curriculum, science education, multidisciplinary, interdisciplinary, transdisciplinary 66 ... học giải vấn đề, dạy học theo trạm, dạy học dự án Với quan niệm chủ đề tích hợp trên, chúng tơi đề xuất quy trình để xây dựng chủ đề tích hợp dạy học gồm bước sau: Bước Lựa chọn chủ đề Các chủ. .. giải chủ đề Đây bước định hướng nội dung cần đưa vào chủ đề Các vấn đề câu hỏi mà thơng qua q trình học tập chủ đề học sinh trả lời - Ví dụ vấn đề số chủ đề đề Bảng 62 Quy trình xây dựng chủ đề tích. .. biểu ) Xây dựng văn Yêu cầu dạng văn cần xây dựng 64 Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên + Lập kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học: Có nhiều cách thức tổ chức hoạt động học tập