Kết hợp dạy học và nghiên cứu khoa học cho học sinh lớp 12 phần hóa học hữu cơ trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ THỦY KẾT HỢP DẠY HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2013 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ THỦY KẾT HỢP DẠY HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN HĨA HỌC) Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đặng Thị Oanh HÀ NỘI – 2013 ii LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin trân trọng cám ơn PGS.TS Đặng Thị Oanh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến * PGS.TS Trần Trung Ninh –Khoa Hóa học trường Đại học sư phạm Hà Nội; * TS Phạm Trung Thanh – Phó Hiệu trưởng trường Đại học Thành Đơng – Thành phố Hải Dương; * TS Phạm Hồng Quân – Thanh tra Hóa học - Sở GD&ĐT Hải Dương; * Th.S Nguyễn Thế Mạnh – phó phịng cơng nghệ- thạc sỹ Khoa học môi trường - Trung tâm quan trắc phân tích mơi trường cán Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hải Dương cung cấp tư liệu đóng góp nhiều ý kiến quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Thầy, Cô giáo học sinh trường THPT Thành Đông, học viên lớp Cao học lí luận phương pháp giảng dạy mơn Hóa học khóa trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập hoàn thiện đề tài nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt thời gian thực luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Tác giả Phạm Thị Thủy iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐX Bánh đậu xanh BVMT Bảo vệ môi trường CMHS Cha mẹ học sinh NCKH Nghiên cứu khoa học CĐ-ĐH Cao đẳng – Đại học DHTDA Dạy học theo dự án ĐC Đối chứng ĐHSP Đại học Sư phạm GV Giáo viên 10 HS Học sinh 11 KHKT Khoa học Kĩ thuật 12 PPDH Phương pháp dạy học 13 PPDHTDA Phương pháp dạy học theo dự án 14 PPGD Phương pháp giáo dục 15 THPT Trung học phổ thông 16 TN Thực nghiệm 17 TN-MT Tài nguyên – Môi trường 18 TNSP Thực nghiệm sư phạm iv MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Dang mục bảng, hình vẽ, sơ đồ vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ DẠY HỌC THEO DỰ ÁN VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA HỌC SINH THPT 1.1 Thực trạng định hướng đổi dạy học 1.2 Cơ sở lí luận dạy học theo dự án 1.2.1 Định nghĩa dạy học theo dự án 1.2.2 Đặc điểm dạy học theo dự án 1.2.3 Quy trình tổ chức cho học sinh học theo dự án 1.2.4 Ưu điểm hạn chế dạy học theo dự án 10 1.2.5 Điều kiện để thực có hiệu 10 1.2.6 Các kỹ phát triển 10 1.2.7 Nguyên tắc lựa chọn để thiết kế dự án 10 1.2.8 Quy trình thiết kế dự án 11 1.3 Cơ sở lí luận cơng tác nghiên cứu khoa học 11 1.3.1 Đại cương nghiên cứu khoa học 11 1.3.2 Trình tự logic nghiên cứu khoa học 12 1.3.3 Thu thập xử lý thông tin 13 1.3.4 Trình bày luận điểm khoa học 15 1.3.5 Đạo đức khoa học 15 1.4 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học cho học sinh THPT 15 1.4.1 Hoạt động nghiên cứu khoa học học sinh THPT 15 1.4.2 Vai trò hoạt động NCKH giáo dục trung học 18 1.4.3 Quy trình nghiên cứu khoa học học sinh trung học 19 1.4.4 Hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu khoa học 23 1.5 Thực trạng DHTDA NCKH HS số trường THPT 25 v 1.5.1 Thực trạng dạy học dự án 25 1.5.2 Thực trạng hoạt động NCKH số trường trung học 27 CHƢƠNG 2: KẾT HỢP DẠY HỌC DỰ ÁN VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 PHẦN HĨA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 32 2.1 Mục tiêu, cấu trúc phần hóa học hữu lớp 12 Trung học phổ thông 32 2.1.1 Mục tiêu 32 2.1.2 Cấu trúc chương trình 32 2.2 Một số dự án dạy học hóa học hữu lớp 12 Trung học phổ thông 32 2.3 Cơ sở khoa học việc hướng dẫn HS THPT nghiên cứu khoa học 39 2.3.1 Nguyên tắc hoạt động hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học 39 2.3.2 Quy trình triển khai cơng tác hướng dẫn HS NCKH 39 2.4 Kết hợp DHTDA NCKH cho học sinh THPT 45 2.4.1 So sánh DHTDA hoạt động nghiên cứu khoa học học sinh 45 2.4.2 Ý nghĩa việc kết hợp NCKH DHTDA giảng dạy 49 2.4.3 Vai trò GV HS việc kết hợp DHTDA NCKH 50 2.4.4 Điều kiện để thực có hiệu 51 2.5 Xây dựng số đề tài NCKH cách hướng dẫn học sinh thực 53 2.5.1 Những vấn đề liên quan đến Este – Lipit 53 2.5.2 Những vấn đề liên quan đến cacbohidrat 53 2.5.3 Những vấn đề liên quan đến Amin-Aminoaxit- Protein 54 2.5.4 Những vấn đề liên quan đến Polime 54 2.5.5 Một số đề tài khác 55 2.5.6 Một số đề tài tham gia Hội thi KHKT dành cho HS trung học 55 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 93 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 93 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 93 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 93 3.2 Kế hoạch kết thực nghiệm sư phạm tổ chức DHTDA 93 3.2.1 Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm 93 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm vi 94 3.2.3 Kết thực nghiệm sư phạm tổ chức dạy học theo dự án 94 3.2.4 Kết từ phiếu thăm dò ý kiến học sinh 95 3.3 Kế hoạch kết thực nghiệm sư phạm hoạt động NCKH 97 3.3.1 Chọn đối tượng địa bàn thực nghiệm 97 3.3.2 Đánh giá đề tài 97 3.3.3 Kết thực nghiệm sư phạm hoạt động NCKH 103 3.4 Kết vấn 105 3.5 Một số kinh nghiệm triển khai DHTDA kết hợp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học 107 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 109 Kết luận chung 109 Khuyến nghị 110 Hướng phát triển đề tài 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 PHỤ LỤC 115 vii DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Bảng 2.1 Một số dự án chương trình hố học hữu lớp 12 THPT 33 Bảng 2.2 So sánh dạy học theo dự án hoạt động NCKH học sinh 46 Bảng 2.3 Các đề tài nghiên cứu khoa học liên quan đến este-lipit 52 Bảng 2.4 Các đề tài nghiên cứu khoa học liên quan đến cacbohidrat 52 Bảng 2.5 Các đề tài NCKH liên quan đến Amin-Aminoaxit- Protein 53 Bảng 2.6 Các đề tài nghiên cứu khoa học liên quan đến Polime 53 Bảng 2.7 Các đề tài nghiên cứu khoa học khác 54 Bảng 2.8 Kế hoạch triển khai dự án 58 Bảng 2.9 Kế hoạch triển khai dự án 74 Bảng 3.1 Kết kiểm tra HS 94 Bảng 3.2 Phân loại kết học tập HS 94 Bảng 3.3 Đánh giá dự án khoa học 98 Bảng 3.4 Đánh giá dự án kĩ thuật 100 Hình 3.1 Biểu đồ kết kiểm tra “Glucozo”của cặp TN- ĐC 95 Sơ đồ 1.1 Quy trình tổ chức cho học sinh học theo dự án Sơ đồ 1.2 Sơ đồ quy trình thực dự án khoa học 20 Sơ đồ 1.3 Sơ đồ quy trình thực dự án kĩ thuật 21 Sơ đồ 2.1 Quy trình hướng dẫn HS NCKH 45 Sơ đồ 2.2 Mối quan hệ DHTDA NCKH 50 viii MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong trình xây dựng phát triển đất nước, Việt Nam coi ứng dụng làm chủ khoa học công nghệ đưa vào đời sống quốc sách hàng đầu để xây dựng phát triển đất nước Điều đòi hỏi sáng tạo không ngừng cá nhân tập thể lĩnh vực hoạt động khác nhau, đặc biệt từ hệ trẻ Cùng với mong mỏi giáo dục ưu tú tập trung vào việc truyền cảm hứng, khơi dậy tài giải phóng tiềm sáng tạo người học “Nghệ thuật tuyệt đỉnh giáo dục khơi dậy niềm hạnh phúc học tập sáng tạo” - A Einstein Luật Giáo dục (2005- Điều 28 Mục 2) nước ta nhấn mạnh: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”[18] Để thực chủ trương nhiệm vụ trọng yếu thực cách mạng phương pháp giảng dạy học tập theo hướng phát huy cao độ tinh thần chủ động, sáng tạo, bồi dưỡng tri thức, phát huy tiềm ẩn chứa người, đặc biệt đào tạo bồi dưỡng hệ trẻ để em phát huy tối đa lực tri thức mình, biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn đóng góp cho cơng xây dựng đất nước Trong PPDH tích cực PPDHTDA đáp ứng tương đối tốt yêu cầu đổi PPDH theo định hướng Theo đánh giá Bộ Giáo dục Đào tạo HS Việt Nam tham gia Hội thi khoa học kỹ thuật cho HS Trung học quốc tế “Bằng việc cho HS tham gia vào NCKH góp phần vào đổi phương pháp giáo dục dạy học nhà trường; góp phần hình thành tính động, sáng tạo, khả vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế HS; góp phần hình thành khả sáng tạo HS” Nói cách cụ thể chất đổi PPGD cách làm cho HS bước tiếp cận với phương pháp NCKH để biến trình đào tạo thành trình tự đào tạo [22] Nhưng làm để HS nhà trường phổ thông nhận thức đắn hoạt động NCKH, có hiểu biết lí luận NCKH, vận dụng phương pháp để tiến hành nghiên cứu đề tài khoa học? Khơng thể thiếu vai trị hướng dẫn, tổ chức, định hướng GV phối hợp nhà trường phổ thông gắn với trường đại học, viện nghiên cứu để giúp em nghiên cứu, để đào tạo em dần trở thành nhà khoa học Cũng từ hoạt động GV thay đổi cách dạy học, thân tự thấy phải động hơn, tìm tịi đổi cách thức dạy học hướng dẫn HS NCKH Chính nghiên cứu đề tài: “Kết hợp dạy học nghiên cứu khoa học cho học sinh lớp 12 phần Hóa học hữu Trung học phổ thơng” cần thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn, phù hợp với định hướng đổi PPDH nay, dẫn dắt em HS vào đường NCKH chân sáng tạo Lịch sử vấn đề nghiên cứu 2.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu dạy học theo dự án Đầu kỷ 20, nhà sư phạm Mỹ (Woodward; Richard; J.Dewey; W.Kilpatrick) xây dựng sơ lý luận cho PPDHTDA coi PPDH quan trọng để thực quan điểm dạy học lấy HS làm trung tâm[12] Với ưu điểm vượt trội, DHTDA thu hút quan tâm nhiều nhà nghiên cứu, số viết cơng trình nghiên cứu chúng tơi trình bày phần sau đây: Dạy học tích cực – Một số phương pháp kĩ thuật dạy học (2012) sách biên soạn dự án Việt Bỉ Tài liệu giới thiệu số phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực nhằm phát huy tính tích cực HS phương pháp học theo gốc, học theo hợp đồng đặc biệt trình bày sâu PPDHTDA quan tâm.[12] “Vận dụng dạy học theo dự án dạy học hóa học phần hóa học hữu trường THPT nhằm phát huy tính tích cực, chủ động học tập học sinh” Ngô Lan Phương (2011), Khóa 20, Trường ĐHSP TPHCM [20] Tác giả trình bày tương đối đầy đủ sở lí luận PPDHTDA; sưu tầm nhiều tư liệu bổ ích dạy học phần Hóa hữu đặc biệt chương trình lớp 11, mang tính thực tiễn cao vận dụng DHTDA Luận văn thạc sĩ giáo dục học: “Phát triển lực chủ động tích cực học tập học sinh dạy học hoá học thơng qua hình thức dạy học dự án” Đặng Thị Minh Thu (2009), ĐHSP Hà Nội [23] ... chương 31 CHƢƠNG KẾT HỢP DẠY HỌC DỰ ÁN VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH LỚP 12 PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Mục tiêu, cấu trúc phần hóa học hữu lớp 12 Trung học phổ thơng 2.1.1... tƣợng nghiên cứu 5.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học mơn hóa học trường trung học phổ thông 5.2 Đối tƣợng nghiên cứu Kết hợp dạy học dự án nghiên cứu khoa học cho học sinh lớp 12 THPT... dự án nghiên cứu khoa học học sinh THPT Chương Kết hợp dạy học dự án nghiên cứu khoa học cho học sinh lớp 12 phần Hóa học hữu trung học phổ thơng Chương Thực nghiê ̣m sư pha ̣m CHƢƠNG CƠ SỞ