Phát triển năng lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học thông qua dạy học học phần thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI LÝ HUY HỒNG PH¸T TRIĨN N¡NG LùC DạY HọC THí NGHIệM CHO SINH VIÊN SƯ PHạM HóA HọC THÔNG QUA DạY HọC HọC PHầN THí NGHIệM THựC HàNH PHƯƠNG PHáP DạY HọC HóA HọC TR-ờng PHổ THÔNG Chuyờn ngnh: Lớ lun v phng phỏp dy hc mơn Hố học Mã số: 9140111 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Cao Cự Giác PGS TS Lê Hải Đăng Phản biện 1: PGS.TS Phùng Quốc Việt - Trường Đại học Hùng Vương Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thị Sửu - Trường ĐHSP Hà Nội Phản biện 3: TS Vũ Thị Thu Hoài - Trường ĐHGD - ĐHQG Hà Nội Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi … … ngày … tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chương trình giáo dục phổ thơng theo định hướng hình thành phát triển phẩm chất lực (NL), muốn thực tốt cần phải nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên (GV) Một trọng tâm xây dựng đội ngũ GV đổi công tác đào tạo trường Đại học Sư phạm (ĐHSP) Vì vậy, q trình đào tạo cần có biện pháp hiệu cho việc đào tạo GV, đổi phương pháp dạy học (PPDH) theo định hướng phát triển NL nghề nghiệp lực dạy học (NLDH) nói chung, NLDH đặc thù theo mơn học nói riêng cho SV quan trọng có ý nghĩa thực tiễn SV sư phạm hóa học ngồi việc giỏi chun mơn cần phải giỏi thực hành: thực hành phịng thí nghiệm, thực hành lớp, thực hành mô phần mềm dạy học (DH),… trường SV đạt NL gì, kĩ (KN) gì,… để DH đạt hiệu cao Nếu môn khoa học hóa học cung cấp cho SV kiến thức chun ngành hóa học, mơn PPDH hóa học nói chung, qua tổ chức DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” nói riêng trang bị cho SV NL thực hành ThN hóa học, NL tổ chức DH ThN hóa học, NL tự học,… Với mong muốn góp phần phát triển lực dạy học thí nghiệm (NL DHTN), SV vận dụng hiệu KN thực hành ThN, KN sử dụng hiệu ThN vào DH hóa học trường phổ thơng Việc phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học đáp ứng yêu cầu đổi PPDH theo định hướng phát triển NL giai đoạn Vì vậy, việc xác định khung NL DHTN SV sư phạm hóa học, tìm biện pháp hiệu cho việc phát triển NL nhu cầu cấp bách Xuất phát từ lí trên, chọn đề tài nghiên cứu cho luận án: “Phát triển lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học thơng qua dạy học học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học trường phổ thơng” 2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, đề xuất biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học góp phần phát triển NLDH nâng cao chất lượng đào tạo SV sư phạm hóa học trường Đại học Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn: - Nghiên cứu sở lí luận liên quan đến: phát triển NLDH, NL DHTN giới Việt Nam; NL số vấn đề phát triển NL, NL DHTN; Đổi PPDH theo định hướng phát triển NL cho SV; Phương pháp luận DH vi mô phương pháp đóng vai; Vai trị cơng nghệ thơng tin GTĐT cho việc phát triển NL SV - Nghiên cứu sở thực tiễn: Điều tra thực trạng việc phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học số trường Đại học nước; Phân tích mục tiêu, cấu trúc nội dung học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” 3.2 Nghiên cứu, đề xuất cấu trúc NL DHTN công cụ đánh giá NL DHTN cho SV sư phạm hóa học 3.3 Đề xuất biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học: Biện pháp 1: Xây dựng sử dụng GTĐT DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” Biện pháp 2: Sử dụng PPDH vi mơ DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” 3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất Khách thể đối tượng nghiên cứu 4.1 Khách thể nghiên cứu: Q trình đào tạo SV sư phạm hóa học trường Đại học 4.2 Đối tượng nghiên cứu: NL DHTN biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học thơng qua học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” Phạm vi nghiên cứu 5.1 Nội dung nghiên cứu: Phát triển NL DHTN đào tạo GV hóa học trường Đại học thơng qua DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” 5.2 Địa bàn nghiên cứu: Một số trường Đại học có đào tạo GV hóa học nước: Trường ĐHSP Hà Nội, Trường Đại học Vinh, Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM), Trường Đại học Đồng Tháp (ĐHĐT) 5.3 Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12/2014 đến tháng 12/2018 Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”, sử dụng GTĐT thiết kế PPDH vi mơ DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” hợp lí, hiệu phát triển NL DHTN cho SV, từ góp phần phát triển NLDH cho SV sư phạm hóa học trường Đại học Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa), phương pháp nghiên cứu thực tiễn (điều tra, thực nghiệm sư phạm phương pháp chuyên gia) phương pháp thống kê toán học Điểm luận án 8.1 Hệ thống hóa làm rõ sở lí luận có liên quan đến NL DHTN SV sư phạm hóa học, thực trạng phát triển NL cho SV sư phạm hóa học số trường Đại học 8.2 Đề xuất cấu trúc nội dung NL DHTN cho SV sư phạm hóa học gồm NL thành phần, 10 TC mô tả chi tiết TC theo mức độ 8.3 Đề xuất phương pháp công cụ đánh giá NL DHTN qua DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” 8.4 Đề xuất đánh giá hiệu 02 biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học thơng qua học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” bao gồm: (1) Xây dựng sử dụng GTĐT DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” (2) Sử dụng PPDH vi mơ DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” Cấu trúc tóm tắt luận án Luận án gồm: Mở đầu (5 trang), nội dung (143 trang, chia thành chương), kết luận, kiến nghị (2 trang) Ngoài ra, cịn có danh mục chữ viết tắt, bảng, hình vẽ sơ đồ, danh mục cơng trình khoa học liên quan đến luận án công bố, tài liệu tham khảo phụ lục Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HÓA HỌC 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Qua nghiên cứu tài liệu ngồi nước chúng tơi nhận thấy vấn đề phát triển NLDH nói chung NLDH mơn Hóa học cho SV sư phạm hóa học nói riêng nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu phát triển NL sáng tạo thông qua DH phần Hóa vơ Lí luận – PPDH hóa học trường Cao đẳng Sư phạm, phát triển NL độc lập sáng tạo SV ngành kĩ thuật, NL ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông DH cho SV sư phạm hóa học,… Về vấn đề phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học, có số cơng trình nghiên cứu rèn KN DH hóa học thơng qua học phần Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học rèn luyện nghiệp vụ sư phạm, sử dụng thí nghiệm gắn kết sống DH cho SV sư phạm hóa học Tuy vậy, vấn đề xác định NL DHTN đề xuất biện pháp phát triển NL cho SV sư phạm hóa học cịn quan tâm 1.2 Năng lực, lực dạy học vấn đề phát triển lực dạy học thực hành thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Cấu trúc lực 1.2.2.1 Tiếp cận cấu trúc lực theo nguồn lực hợp thành 1.2.2.2 Tiếp cận cấu trúc lực theo lực phận Trong luận án, xác định cấu trúc NL DHTN cho SV sư phạm hóa học, sử dụng cách tiếp cận cấu trúc NL gồm ba thành phần theo cấu trúc thứ bậc Đây sở để xây dựng cấu trúc NL, đề xuất biện pháp phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học trình bày chương 1.2.3 Đánh giá lực người học 1.2.3.1 Nguyên tắc đánh giá lực 1.2.3.2 Mục đích đánh giá lực 1.2.3.3 Phương pháp công cụ đánh giá lực Đối với SV, phương pháp cơng cụ thường sử dụng đánh giá là: (1) Đánh giá đồng đẳng tự đánh giá, (2) Sử dụng thang NL, (3) Đánh giá tình huống, (4) Phương pháp trắc nghiệm, (5) Hồ sơ học tập 1.2.4 Năng lực sư phạm NL sư phạm tổ hợp tâm lí nhân cách nhằm đáp ứng yêu cầu hoạt động sư phạm định thành công hoạt động Trong luận án, nghiên cứu vấn đề phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học thơng qua rèn luyện KN DH thực hành thí nghiệm kết hợp với việc rèn luyện song song với KN DH khác, qua nhằm phát triển NL sư phạm cho SV 1.2.5 Năng lực dạy học, lực dạy học thực hành thí nghiệm Năng lực dạy học hệ thống thuộc tính cá nhân GV để làm tốt công việc DH NL DHTN NL thành phần quan trọng NLDH thuộc TC4: NL vận dụng phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức DH môn, NL yêu cầu SV sư phạm hóa học có khả lựa chọn phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức DH phù hợp với mục tiêu, nội dung mơn Hóa học đối tượng HS; phân tích, nhận xét phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức DH thể giáo án dạy cụ thể; soạn thực kế hoạch dạy thể phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức DH phù hợp; vận dụng PPDH hiệu quả; sử dụng số phần mềm hóa học, tự làm số thiết bị DH hóa học đơn giản, thực hành thí nghiệm hóa học 1.3 Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học theo hướng phát triển lực người học 1.3.1 Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học 1.3.2 Sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học theo hướng phát triển lực người học 1.4 Đổi phương pháp dạy học đại học theo hướng phát triển lực cho sinh viên sư phạm 1.4.1 Cơ sở đổi phương pháp dạy học Đại học theo hướng phát triển lực người học – Các lý thuyết học tập - Thuyết hành vi: Học thay đổi hành vi - Thuyết nhận thức: Học q trình xử lí thơng tin - Thuyết kiến tạo: Học tập tự kiến tạo tri thức 1.4.2 Phương pháp dạy học tích cực vận dụng dạy học Đại học theo hướng phát triển lực sinh viên sư phạm 1.4.2.1 Phương pháp dạy học vi mô DH vi mô công cụ DH nhà đào tạo, dẫn dắt lớp học theo hướng tiến lên tinh giản, phương pháp đào tạo hợp lí lấy hoạt động người học làm trung tâm Quy trình DH theo PPDH vi mơ mơ tả theo sơ đồ sau: Hình 1.5 Quy trình DH theo PPDH vi mơ 1.4.2.2 Phương pháp đóng vai Đóng vai định nghĩa “là PPDH người học thực tình hành động mơ (theo vai) chủ đề gắn với thực tiễn, thường mang tính chất trị chơi tình sống, vấn đề xung đột thể Đóng vai nhằm phát triển NL hành động thơng qua trải nghiệm thân người học thông qua thông tin phản hồi từ người quan sát 1.4.3 Dạy học với phương tiện đại – Giáo trình điện tử 1.5 Thực trạng việc phát triển lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học số trường đại học Chúng tơi tiến hành tìm hiểu thực trạng việc DH phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học, đánh giá mức độ đạt NL DHTN SV sư phạm hóa học, từ đưa sở thực tiễn cho việc đề xuất nội dung biện pháp phát triển NL DHTN Tiến hành lấy ý kiến tham khảo qua lần: - Lần 1: Được thực năm học 2015 – 2016, tiến hành lấy ý kiến tham khảo 59 GgV 218 SV năm thứ thứ trường Đại học có đào tạo ngành sư phạm hóa học, bao gồm: Trường ĐHĐT, Trường ĐH An Giang, Trường Đại học Vinh, Trường ĐHSP Hà Nội 2, Trường ĐHSP Hà Nội - Lần 2: Được thực năm học 2016 – 2017 năm học 2017 – 2018 (học kì 1), tiến hành lấy ý kiến khảo sát 300 SV 03 trường Đại học tiến hành dạy TN trước áp dụng biện pháp tác động, bao gồm: Trường ĐHĐT (129 SV), Trường Đại học Vinh (133 SV), Trường ĐHSP TPHCM (38 SV) Từ kết nghiên cứu phân tích thực trạng phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học, nhận thấy việc phát triển NL DHTN cần thiết quan trọng đào tạo GV mơn Hóa học Các kết cho thấy mức độ đạt NL DHTN SV đa số đạt từ mức cần phải tiếp tục bồi dưỡng Bên cạnh đó, nhu cầu tiếp tục rèn luyện KN sử dụng thí nghiệm vào DH thống cao, nhấn mạnh đến KN thực hành thí nghiệm, KN sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực SV cần có tài hỗ trợ cho việc rèn KN Đây sở thực tiễn quan trọng giúp đề xuất biện pháp sư phạm chương TIỂU KẾT CHƯƠNG Trong chương 1, nghiên cứu sở lí luận thực tiễn đề tài Qua đó, chúng tơi rút số quan điểm mặt phương pháp luận có tính chất định hướng để đề xuất biện pháp nhằm phát triển NL DHTN cho SV sư phạm hóa học tổ chức DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” Chương PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HĨA HỌC 2.1 Phân tích nội dung chương trình học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa 2.1.1 Vị trí, mục tiêu, yêu cầu học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học 2.1.2 Nội dung chương trình học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học 2.2 Xây dựng khung lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa 2.2.1 Khái niệm lực dạy học thí nghiệm NL DHTN hiểu khả SV hiểu biết kiến thức thực hành thí nghiệm, qua tiến hành thí nghiệm, tổ chức DH thí nghiệm hóa học sử dụng thí nghiệm đánh giá kết học tập HS cách hiệu cho học hóa học trường phổ thơng theo hướng phát triển lực người học 2.2.2 Nguyên tắc xây dựng khung lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học Khi xây dựng khung NL DHTN cho SV sư phạm hóa học luận án xây dựng thực theo 05 nguyên tắc sau: (1) Đảm bảo tính xác, khoa học; (2) Đảm bảo tính khách quan; (3) Đảm bảo tính sư phạm; (4) Đảm bảo tính thực tiễn; (5) Đảm bảo tính tồn diện 11 Một số hình ảnh GTĐT “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”: 2.3.1.4 Sử dụng giáo trình điện tử GTĐT sử dụng hai hình thức: Hình thức Sử dụng GTĐT trước thực hành thí nghiệm Theo hình thức này, GTĐT hỗ trợ SV tự học nhà, hoạt động tự học trước thực hành thí nghiệm lớp sẽ: Hình thành cho SV kiến thức kĩ thuật sử dụng dụng cụ hóa chất thí nghiệm, cơng tác phịng “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”; Giúp SV hiểu sâu sắc thao tác, kĩ thuật tiến hành thí nghiệm hóa học phổ thơng; Sử dụng GTĐT trước nhà giúp cho SV tự rèn luyện KN biểu diễn thí nghiệm Hình thức Sử dụng thực hành thí nghiệm Sử dụng GTĐT trước lên lớp góp phần giảm thời gian nghiên cứu cách tiến hành thí nghiệm, tăng thời gian rèn luyện KN biểu diễn thí nghiệm tổ chức hoạt động sử dụng thí nghiệm DH hóa học phổ thông Thông qua hoạt động giúp SV hình thành NL thực hành thí nghiệm tổ chức DH thí nghiệm hóa học GTĐT GgV sử dụng buổi thực theo trình tự sau: (1) GgV kiểm tra kiến thức KN mới; (2) GgV giới thiệu danh mục thí nghiệm, lưu ý tiến hành thí nghiệm; (3) Xem mơ 12 thí nghiệm; (4) SV tiến hành thí nghiệm theo nhóm nhỏ; (5) Kiểm tra kết thí nghiệm; (6) SV vận dụng thí nghiệm vào trích đoạn dạy Ví dụ minh họa: Dạy thí nghiệm halogen (trong ví dụ chúng tơi minh hoạt thí nghiệm điều chế thu khí clo phịng thí nghiệm) Hoạt động GgV mở GTĐT giới thiệu danh mục thí nghiệm Hoạt động Kiểm tra chuẩn bị nội dung nhà SV GV gọi – SV thực đề kiểm tra trắc nghiệm có GTĐT, kiểm tra KN tiến hành thí nghiệm, lưu ý KN để thí nghiệm an tồn thành cơng GV nhận xét ý thức chuẩn bị nội dung nhà SV Câu Hỗn hợp hóa chất dùng để điều chế khí chlorine phịng thí nghiệm 1) hỗn hợp HCl(đặc) MnO2(tinh thể) 2) hỗn hợp HNO3(đặc), NaCl(tt) KMnO4(tinh thể) 3) hỗn hợp HCl(đặc) KMnO4(tinh thể) 4) hỗn hợp H2SO4(đặc), NaCl(tinh thể) K2Cr2O7(tinh thể) 5) hỗn hợp HCl(đặc) CaOCl2(tinh thể) 6) hỗn hợp H2SO4(đặc), NaCl(tinh thể) MnO2(tinh thể) A 1, 3, 4, B 1, 2, 4, C 1, 4, 5, D 1, 3, 5, Hoạt động GV giới thiệu kĩ thuật tiến hành thí nghiệm KN thí nghiệm cần lưu ý qua GTĐT Hoạt động Thảo luận cách sử dụng thí nghiệm tổ chức DH hóa học phổ thơng - Trong thí nghiệm nhóm halogen, thí nghiệm nên sử dụng theo phương pháp nghiên cứu? Thí nghiệm sử dụng theo phương pháp phát giải vấn đề? Thí nghiệm sử dụng theo phương pháp kiểm chứng? Khi lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm cần giải thích lí lựa chọn, vị trí thí nghiệm học - Với thí nghiệm liên hệ với thực tiễn sống (nếu có) Hoạt động SV tiến hành thí nghiệm theo nhóm nhỏ 13 Hoạt động Kiểm tra kiến thức SV KN tiến hành thí nghiệm Câu Khi tiến hành thí nghiệm điều chế khí chlorine tủ hốt, nhóm HS khơng cẩn thận làm cho lượng lớn khí chlorine bay vào khơng khí Cách tốt để làm khơng khí phịng thí nghiệm có lẫn khí chlorine A phun nước vào khơng khí phịng thí nghiệm B phun dung dịch Ca(OH)2 vào khơng khí phịng thí nghiệm C mở cửa phịng thí nghiệm, bật quạt, đổ dung dịch amoniac vào chậu để góc phịng thí nghiệm D phun khí hydrogen vào khơng khí phịng thí nghiệm 2.3.2 Biện pháp 2: Sử dụng phương pháp dạy học vi mô dạy học học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học 2.3.2.1 Cơ sở khoa học việc đề xuất biện pháp 2.3.2.1 Quy trình rèn luyện Quy trình rèn luyện NL DHTN PPDH vi mơ thơng qua học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” tiến hành qua 03 giai đoạn: Giai đoạn 1: Chuẩn bị, giới thiệu định hướng chung quy trình rèn luyện NL PPDH vi mô Giai đoạn 2: Giới thiệu TC đánh giá NL DHTN; Làm mẫu, phân tích, thảo luận KN thí nghiệm sử dụng thí nghiệm DH Giai đoạn 3: Rèn luyện NL thơng qua trích đoạn dạy Quy trình rèn NL DHTN cho SV sư phạm hóa học thơng qua DH học phần “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học” thực qua quy trình gồm bước hình 2.17 ... nghiên cứu cho luận án: ? ?Phát triển lực dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học thơng qua dạy học học phần Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học trường phổ thơng” 2 Mục đích... xuất biện pháp phát triển NL cho SV sư phạm hóa học cịn quan tâm 1.2 Năng lực, lực dạy học vấn đề phát triển lực dạy học thực hành thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2... 1.3.1 Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học 1.3.2 Sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học theo hướng phát triển lực người học 1.4 Đổi phương pháp dạy học đại học theo hướng phát triển lực cho