Xây dựng khung năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trung học cơ sở theo cách đánh giá của PISA

Bài viết xây dựng khung năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trung học cơ sở theo cách đánh giá của PISA.

VJE Tạp chí Giáo dục, Số 463 (Kì - 10/2019), tr 25-29 XÂY DỰNG KHUNG NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO CÁCH ĐÁNH GIÁ CỦA PISA Cao Cự Giác - Lê Danh Bình - Nguyễn Thị Diễm Hằng Trường Đại học Vinh Ngày nhận bài: 23/01/2019; ngày chỉnh sửa: 25/02/2019; ngày duyệt đăng: 04/3/2019 Abstract: Based on the PISA approach, in the article, we propose principles and a 5-step process to develop a natural science competence framework Since then, we study the content of natural science competency to design component competences and 10 criteria/ expression to meet the new general education curriculum Keywords: PISA, competency framework, natural science, secondary school Mở đầu PISA - “Programme for International Student Assessment - Chương trình đánh giá học sinh (HS) quốc tế” Hiệp hội nước phát triển (OECD) khởi xướng đạo, đánh giá HS độ tuổi 15, độ tuổi coi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc hầu hết quốc gia Mục tiêu tổng quát PISA nhằm kiểm tra xem đến độ tuổi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc, HS chuẩn bị để đáp ứng thách thức sống sau mức độ PISA tập trung đánh giá lực (NL) chính: NL tốn học, NL đọc hiểu, NL khoa học [1], [2], [3] Độ tuổi đánh giá PISA phù hợp với độ tuổi HS kết thúc cấp học trung học sở (THCS) Việt Nam Việt Nam tham gia đánh giá thức từ chu kì PISA 2012 tiếp tục tham gia chu kì Cơng đổi tồn diện GD-ĐT bước triển khai đồng cấp học Chương trình Giáo dục phổ tổng thể thiết kế môn Khoa học tự nhiên (KHTN) sở tích hợp lĩnh vực Vật lí, Sinh học, Hóa học, Khoa học Trái Đất theo định hướng phát triển NL cho HS cấp THCS [1] Đối tượng nghiên cứu KHTN vật, tượng, q trình, thuộc tính tồn tại, vận động giới tự nhiên Thông qua học tập mơn KHTN, HS hình thành nhận thức nguyên lí, quy luật chung giới tự nhiên, vai trò KHTN xã hội, vận dụng kiến thức, kĩ KHTN vào thực tiễn đời sống cách bền vững, có khả thích ứng với giới biến đổi không ngừng [4], [5] Đổi mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học địi hỏi cơng tác kiểm tra, đánh giá kết học tập HS cần có thay đổi cho phù hợp Đánh giá dạy học môn KHTN đánh giá mức độ đạt chuẩn phẩm chất, NL quy định chương trình phổ thơng tổng thể, chương trình mơn học tiến HS để hướng dẫn hoạt động học tập, điều chỉnh hoạt 25 động dạy học, quản lí phát triể̉n chương trình, bảo đảm tiến HS nâng cao chất lượng giáo dục Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể xác định kết giáo dục đánh giá hình thức: đánh giá trình, đánh giá tổng kết sở giáo dục, kì đánh giá diện rộng cấp quốc gia, cấp địa phương kì đánh giá quốc tế thơng qua viết, kì thi vấn đáp quan sát [4] Thơng qua q trình nghiên cứu nhận thấy, định nghĩa NL khoa học theo PISA [6] phù hợp với định hướng phát triển NL cho HS chương trình mơn KHTN theo chương trình giáo dục phổ thơng Vì vậy, sử dụng tập PISA để hình thành, phát triển đánh giá lực khoa học tự nhiên (NLKHTN) HS xu hướng đại, phù hợp với xu phát triển giáo dục Việt Nam quốc tế Việc phân tích NLKHTN thành NL thành phần với tiêu chí mức độ chi tiết, cụ thể theo cách đánh giá PISA điều cần thiết Bài viết đề cập việc nghiên cứu xây dựng khung NLKHTN HS THCS theo cách đánh giá PISA nhằm giúp giáo viên sử dụng để thiết kế công cụ đánh giá NLKHTN cho HS dạy học mơn KHTN theo chương trình giáo dục phổ thơng Nội dung nghiên cứu 2.1 Khái niệm lực khoa học tự nhiên NLKHTN NL đặc thù, hình thành phát triển cho HS thơng qua dạy học môn KHTN Cùng với môn học hoạt động giáo dục khác, mơn KHTN góp phần hình thành, phát triển phẩm chất NL cho HS, đồng thời hình thành phát triển giới quan khoa học cho em, xây dựng tình yêu thiên nhiên, tự tin, trung thực, khách quan, có thái độ ứng xử phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội [4], [5] Có thể hiểu, NL khoa học NL đánh giá thường xuyên chu kì PISA NL khoa học Email: giaccc@vinhuni.edu.vn VJE Tạp chí Giáo dục, Số 463 (Kì - 10/2019), tr 25-29 theo định nghĩa PISA hiểu là: - Khả giải vấn đề liên quan đến khoa học tư khoa học cơng dân tích cực; - Sử dụng kiến thức khoa học để xác định câu hỏi, tiếp thu kiến thức mới, giải thích tượng khoa học rút kết luận dựa chứng vấn đề liên quan tới khoa học; - Sự hiểu biết đặc trưng khoa học, tìm hiểu tri thức nhân loại; - Sẵn sàng tham gia vào vấn đề liên quan tới khoa học ý tưởng khoa học cơng dân có suy nghĩ [6] Theo Chương trình giáo dục phổ thơng, chương trình mơn học KHTN xác định NLKHTN HS THCS gồm 03 thành phần: - Nhận thức kiến thức KHTN: trình bày, giải thích kiến thức cốt lõi thành phần cấu trúc, đa dạng, tính hệ thống, quy luật vận động, tương tác biến đổi giới tự nhiên; - Tìm hiểu tự nhiên: thực số kĩ để tìm hiểu, giải thích vật, tượng tự nhiên thực tiễn, chứng minh vấn đề thực tiễn dẫn chứng khoa học; - Vận dụng kiến thức, kĩ học: vận dụng kiến thức, kĩ KHTN để giải thích tượng thường gặp tự nhiên đời sống; vấn đề bảo vệ môi trường phát triển bền vững; ứng xử thích hợp giải vấn đề đơn giản liên quan đến thân, gia đình, cộng đồng [5] 2.2 Nguyên tắc xây dựng khung lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở Nguyên tắc Đảm bảo tính khách quan Cấu trúc thang đo cần rõ ràng, tiêu chí đánh giá phải phản ánh đầy đủ phát triển NLKHTN, thể thông qua điểm số cụ thể, tương ứng với kết thực hoạt động người học Nguyên tắc Đảm bảo tính thực tiễn Khi xây dựng thang đánh giá NLKHTN, cần xuất phát từ việc tìm hiểu, phân tích, đánh giá thực trạng dạy học môn KHTN trường THCS Nguyên tắc Đảm bảo tính sư phạm Ngun tắc địi hỏi việc lựa chọn tiêu chí đánh giá phải phản ánh yêu cầu cần đạt HS thực chương trình THCS phù hợp với đặc điểm tâm lí, khả nhận thức HS Theo đó, tiêu chí đánh giá NLKHTN cần phân chia, xếp theo thứ tự từ đơn giản đến phức tạp, cụ thể đến khái quát Nguyên tắc Đảm bảo tính tồn diện Mỗi NL thành phần bao gồm tiêu chí cụ thể Tất tiêu chí đánh giá thang đo có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, đóng vai trị đánh giá tồn diện NLKHTN HS THCS 2.3 Quy trình xây dựng khung lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở theo cách đánh giá PISA Dựa nguyên tắc xây dựng NLKHTH đề xuất trên, xây dựng khung NLKHTN HS THCS theo quy trình gồm 05 bước, cụ thể sau (xem sơ đồ 1): Sơ đồ Quy trình xây dựng khung NLKHTN HS THCS Để xây dựng khung NLKHTN cho HS THCS, theo cần thực theo 05 nguyên tắc sau: Nguyên tắc Đảm bảo tính xác, khoa học Cấu trúc khung NL phải logic, rõ ràng, thể mối tương quan hợp lí NL thành phần với tiêu chí đánh giá NLKHTN Từ ngữ sử dụng cấu trúc cần dễ hiểu, xác khoa học 26 Bước Xác định để xây dựng khung NLKHTN theo cách đánh giá PISA: - Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể [1]; - Chương trình chi tiết môn học KHTN [2]; - Định nghĩa NL khoa học phổ thông PISA [6]; - Tiến hành khảo sát lấy ý kiến giáo viên dạy mơn KHTN (Vật lí, Hóa học, Sinh học) trường THCS cấu trúc biểu NLKHTN HS VJE Tạp chí Giáo dục, Số 463 (Kì - 10/2019), tr 25-29 Bước Xác định NL thành phần tiêu chí biểu Dựa sở lí luận thực tiễn nghiên cứu, đưa cấu trúc NLKHTN HS THCS gồm 06 NL thành phần, là: 1) NL nhận thức kiến thức KHTN; 2) NL sử dụng ngôn ngữ KHTN; 3) NL phát sử dụng kiến thức KHTN để giải tình thực tiễn; 4) NL thực hành thí nghiệm vận dụng vào sống; 5) NL thu thập, xử lí, sử dụng liệu thông tin thực nghiệm; 6) NL công bố kết thực nhiệm vụ giao Bước Xây dựng bảng mô tả chi tiết mức độ biểu khung NL Sau đề xuất NL thành phần, tiến hành mô tả tiêu chí biểu NL Cấu trúc NL thiết kế bao gồm 06 NL thành phần 10 tiêu chí Để đảm bảo cho việc thiết kế công cụ đánh giá NLKHTN HS THCS phù hợp với NL thành phần, đề xuất hệ thống tiêu chí mơ tả với mức - Mức 1: HS thực số thao tác đơn giản hoạt động học tập - Mức 2: HS có biểu không thường xuyên chưa hiệu - Mức 3: HS vận dụng kiến thức KHTN vào giải tình cách cụ thể Bước Xin ý kiến chuyên gia bảng tiêu chí đánh giá NL Sau xác định khung NL, tham khảo, trao đổi ý kiến với chuyên gia tính khả thi, tính khoa học, tính vừa sức HS THCS Bước Chỉnh sửa, bổ sung hồn thiện khung NL, bảng tiêu chí đánh giá NL Sau nhận ý kiến đóng góp chun gia, tiến hành chỉnh sửa hồn thiện khung NL, bảng tiêu chí đánh giá bao gồm 06 NL thành phần 10 tiêu chí tương ứng Các NL thành phần tiêu chí NL thành phần thể sơ đồ sau: Sơ đồ Sơ đồ cấu trúc NLKHTN HS THCS độ thể cụ thể Để đánh giá NL, khơng thể vào tiêu chí mà cần quan sát, đo lường lượng hóa NL cần đo Vì vậy, việc mơ tả số hành vi quan trọng việc đánh giá NL Các số hành vi mơ tả khác tùy theo NL cụ thể Đối với NLKHTN HS THCS, đề xuất 03 mức độ là: 27 2.4 Đề xuất cấu trúc khung lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở Dựa 03 mức độ đề xuất bước (mục 2.3), lập bảng mơ tả chi tiết tiêu chí, NL thành phần NLKHTN thể bảng VJE Tạp chí Giáo dục, Số 463 (Kì - 10/2019), tr 25-29 Bảng Khung NLKHTN HS THCS Tiêu chí Xác định vấn đề, nội dung, đối tượng khoa học, phân biệt vấn đề khoa học với dạng vấn đề khác Mức độ phát triển NLKHTN HS THCS Mức độ (0-4 điểm) Mức độ (5-7 điểm) Mức độ (8-10 điểm) NL nhận thức kiến thức KHTN Nhận biết, gọi tên Phát điểm sai sót đối tượng khoa học (hiện Phân tích mặt đối đối tượng khoa học tượng, vật, trình, ) tượng khoa học, so sánh, lựa sửa sai Giải thích Trình bày đặc điểm, chọn, phân loại đối tượng mối quan hệ tính chất, vai trị đối khoa học theo tiêu chí vật tượng khoa tượng khoa học theo khác học logic định NL sử dụng ngôn ngữ KHTN Hiểu biết vận dụng Sử dụng thành thạo thuật Xác định từ khóa hệ thống thuật ngữ, Hiểu nhận biết ngữ, kí hiệu, cơng thức, sơ văn khoa học kí hiệu, cơng thức, biểu thuật ngữ, kí hiệu, công thức, đồ, biểu đồ, để biểu đạt vấn Vận dụng thành thạo đồ đặc trưng cho KHTN quy tắc, sơ đồ, biểu đồ, liên đề khoa học hình thức ngơn ngữ khoa học để biểu đạt vấn đề khoa quan đến kiến thức KHTN nói, viết tình cụ thể học NL phát sử dụng kiến thức KHTN để giải tình thực tiễn Phát số vật, tượng giới tự Đánh giá Mơ tả, phân tích Tìm tịi, khám phá nhiên tình học tập tình học tập liên số vật, tượng Xác định tình liên quan đến số quan đến số vật, giới tự nhiên vật, tượng trong học tập liên quan tượng giới tự nhiên giới tự nhiên đến số vật, tượng giới tự nhiên Phát vấn đề thực tiễn liên quan đến Thực biện Đề xuất biện pháp, Sử dụng kiến thức kiến thức KHTN pháp giải vấn đề, lập kế hoạch giải vấn KHTN để giải vấn Liệt kê thơng tin có đánh giá vấn đề xảy thực tiễn đề xảy thực tiễn mối quan hệ với vấn đề xảy thực tiễn sống liên quan đến kiến thức sống sống liên quan đến đề phát thực KHTN kiến thức KHTN tiễn, liên quan đến kiến thức KHTN NL thực hành thí nghiệm vận dụng vào sống Theo dõi thay đổi trình diễn Xác định nội dung cần Thu thập thay đổi đại So sánh, phân tích thay Quan sát đối tượng quan sát lượng đặc trưng đối đổi đối tượng thực nghiệm Tập trung vào vấn đề cần tượng khoa học nghiên khoa học cần nghiên cứu quan sát cứu (bằng ghi chép, chụp ảnh, quay phim, ) Chuẩn bị nội dung thực hành Thực thí nghiệm Tiến hành thực Lắp ráp mơ hình, thiết thí nghiệm, thực nghiệm, quy trình, sử dụng nghiệm: bao gồm nghiên bị, dụng cụ; tiến hành thí khảo sát hóa chất, trang thiết bị an cứu thực địa, thí nghiệm nghiệm có hỗ trợ giáo Đảm bảo quy tắc an toàn tồn Giải thích phịng thí nghiệm, viên, sử dụng hóa chất, trang phịng thí nghiệm tượng xảy khảo sát thực tiễn thiết bị an tồn ngồi thực địa trình tiến hành thí 28 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 463 (Kì - 10/2019), tr 25-29 nghiệm, thực nghiệm, khảo sát Vận dụng số thí Vận dụng thực hành thí nghiệm KHTN giải thích Liệt kê thí nghiệm Phân loại, tìm tịi phát nghiệm KHTN vào giải tình KHTN có ứng dụng vào thực ứng dụng thí nghiệm thích ứng dụng sống Tiến hành thử tiễn áp dụng vào thực tiễn sống nghiệm xác định tính đắn NL thu thập, xử lí, sử dụng liệu thông tin thực nghiệm (số liệu thực nghiệm) Xác định mục đích thu thập liệu, loại liệu cần thu thập, xác định vị trí lựa Tóm tắt liệu thu Vận dụng toán học xác chọn nguồn liệu từ thực nghiệm dạng suất thống kê, phần Thu thập, xử lí liệu mềm chuyên dụng xử lí Lập kế hoạch, lựa chọn văn thông tin thực nghiệm phương pháp điều tra, thiết bị Sử dụng biểu đồ, sơ đồ, công số liệu thực nghiệm KHTN thu thập liệu thông tin, thức mô tả mối liên hệ Xác định sai số giải thiết lập quy trình, tiến hành số liệu thu thập thích nguyên nhân thu thập liệu kế hoạch, quy trình chọn Sử dụng số liệu thực Sử dụng số liệu thực nghiệm Sử dụng liệu Tổng hợp số liệu xử lí nghiệm để giải giải thích vấn đề khoa học thông tin thực nghiệm sau thực nghiệm đánh giá vấn đề khoa lí thuyết thực tiễn học NL công bố kết thực nhiệm vụ giao 10 Báo cáo, công bố ý Lựa chọn sử dụng hình thức Trình bày ý tưởng tưởng chứng biểu diễn liệu thông tin thông tin khoa học Tổng hợp kết dự khoa học, kết (biểu đồ, bảng, đồ thị) để trình hình thức định công bố thực nhiệm vụ bày cách trung thực, rõ báo cáo, poster, trình giao ràng ngắn gọn chiếu, báo khoa học, Dựa vào khung NL trên, tùy vào mục tiêu nội dung chủ đề dạy học, giáo viên chi tiết hóa phần điểm cho mức độ để việc đánh giá xác, phản ánh NL HS Kết luận Trên số nghiên cứu cấu trúc NLKHTN HS THCS với tiêu chí mức độ cụ thể, chi tiết Từ đó, chúng tơi tiến hành xây dựng hệ thống tập KHTN dựa cách đánh giá PISA để hình thành, phát triển đánh giá NLKHTN Trong thời gian tới, tiếp tục hoàn thiện tổ chức thực nghiệm sư phạm để có kết luận đầy đủ, hồn chỉnh Đây sở để giáo viên xây dựng công cụ đánh giá NLKHTN HS THCS học tập mơn KHTN theo chương trình giáo dục phổ thông Tài liệu tham khảo [1] Bộ GD-ĐT (2015) Tài liệu tập huấn PISA 2015 dạng câu hỏi OECD phát hành lĩnh vực khoa học 29 [2] Lê Thị Mỹ Hà (2013) Chương trình đánh giá quốc tế PISA Việt Nam - Cơ hội thách thức Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 64, tr 17-21 [3] Lê Thị Mỹ Hà (2014) Chương trình đánh giá quốc tế PISA Việt Nam Tạp chí Thơng tin Khoa học xã hội, số 346, tr 28-36 [4] Bộ GD-ĐT (2018) Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng thể (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo) [5] Bộ GD-ĐT (2018) Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình môn học Khoa học tự nhiên [6] OECD (2006) Assessing Scientific, Reading and Mathematical Literacy: A Framework for PISA 2006 Paris [7] Nguyễn Thị Diễm Hằng - Cao Cự Giác - Lê Danh Bình (2017) Thực trạng thiết kế sử dụng tập đánh giá lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở theo tiếp cận PISA Kỉ yếu Hội thảo Khoa học quốc tế, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, tr 575-582  ... đánh giá thang đo có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, đóng vai trị đánh giá tồn diện NLKHTN HS THCS 2.3 Quy trình xây dựng khung lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở theo cách đánh giá PISA. .. Framework for PISA 2006 Paris [7] Nguyễn Thị Diễm Hằng - Cao Cự Giác - Lê Danh Bình (2017) Thực trạng thiết kế sử dụng tập đánh giá lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở theo tiếp cận PISA Kỉ... xác khoa học 26 Bước Xác định để xây dựng khung NLKHTN theo cách đánh giá PISA: - Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể [1]; - Chương trình chi tiết môn học KHTN [2]; - Định nghĩa NL khoa học