Dạy học theo định hướng giáo dục STEM phần hóa học hữu cơ lớp 12 nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ QUỲNH LIÊN DẠY HỌC THEO ĐINH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CHO HỌC SINH LU N VĂN THẠC S SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ QUỲNH LIÊN DẠY HỌC THEO ĐINH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CHO HỌC SINH LU N VĂN THẠC S SƢ PHẠM HÓA HỌC CHUY N NG NH L LU N V PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC HÓA HỌC Mã số: 8140212.01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS NGUYỄN HO NG TRANG HÀ NỘI – 2021 LỜI CẢM ƠN Sau hoàn thành chương trình đào tạo cao học khóa học 2018-2020 với tâm nghiên cứu đề tài để hoàn thành luận văn mình, tác giả nhận quan tâm, hướng dẫn tận tình giáo TS Nguyễn Hồng Trang, ln động viên giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể Thầy giáo, Cô giáo khoa Hóa học tận tình dạy học, trang bị kiến thức quan trọng, bổ ích, giúp tác giả nâng cao kiến thức tích lũy thêm kinh nghiệm công tác nhằm phục vụ tốt công việc sau cho thân tác giả Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo, phòng đào tạo trường Đại học giáo dục tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn đồng chí lãnh đạo nhà trường, thầy, cô giáo em HS 02 trường THPT THPT Nguyễn Gia Thiều THPT Yên Viên thành phố Hà Nội tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu Cuối cùng, cho phép tác giả cảm ơn gia đình, bạn bè ln ủng hộ, tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành khóa học cao học Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả Đỗ Thị Quỳnh Liên i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ STT Viết đầy đủ viết tắt CNTT Công nghệ thông tin ĐGNL Đánh giá lực GQVĐ & ST Giải vấn đề sáng tạo GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực NLHT Năng lực hợp tác PPDHDA Phương pháp dạy học dự án PPDH Phương pháp dạy học 10 STĐ Sau tác động 11 STN Sau thực nghiệm 12 SL Số lượng Science (khoa học), Technology 13 STEM (công nghệ), Engineering (kĩ thuật), Mathematics (tốn học) 14 THPT Trung học phổ thơng 15 TN Thực nghiệm 16 TNSP Thực nghiệm sư phạm 17 TTĐ Trước tác động 18 TTN Trước thực nghiệm ii DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ Bảng 1.1 Mức độ quan tâm lực thông qua dạy học GV .29 Bảng 1.2 Tầm quan trọng việc phát triển NLHT cho HS 29 Bảng 1.3 Mức độ hướng dẫn HS học tập theo nhóm .30 Bảng 1.4 Những khó khăn sử dụng phương pháp dạy học nhằm phát triển NLHT 30 Bảng 1.5 Mức độ hướng dẫn HS phát triển NLHT 30 Bảng 2.1 Cấu trúc phần Hóa học hữu lớp 12 trường THPT .34 Bảng 2.2 Các nguyên tắc lựa chọn nội dung, cấu trúc xây dựng chủ đề STEM 36 Bảng 2.3 Bộ tiêu chí đánh giá lực hợp tác 52 Bảng 2.4 Bảng tiêu chí đánh giá lực hợp tác 46 Bảng 2.5 Mẫu bảng đánh giá mức độ phát triển lực hợp tác dành cho giáo viên 48 Bảng 2.6 Mẫu bảng đánh giá mức độ phát triển lực hợp tác dành cho học sinh 50 Bảng 2.7 Kế hoạch dạy học chủ đề STEM 52 Bảng 2.8 Phiếu đánh giá kết đánh giá trình thực làm bánh flan nhóm .66 Bảng 2.9 Phiếu đánh giá kết đánh giá trình thực nấu xơi nhóm 76 Bảng 2.10 Phiếu đánh giá trình thực tái chế nhựa nhóm kết 93 Bảng 3.1 Số lượng học sinh giáo viên tham gia thực nghiệm 98 Bảng 3.2 Học sinh tự đánh giá phát triển lực hợp tác trước sau tác động 96 Bảng 3.3 Kết đánh giá giáo viên phát triển lực hợp tác trước sau tác động 103 Bảng 3.4 Điểm trung bình tiêu chí lực hợp tác theo đánh giá giáo viên học sinh 100 Bảng 3.5 Thống kê tham số đặc trưng đánh giá lực hợp tác 100 Bảng 3.6 Kết phiếu hỏi học sinh sau học xong chủ đề dạy học STEM 101 iii Bảng 3.6 Mức độ yêu thích mơn Hóa học học sinh .101 Biểu đồ 3.1 Điểm trung bình tiêu chí lực hợp tác theo đánh giá học sinh .99 Biểu đồ 3.2 Điểm trung bình tiêu chí lực hợp tác theo đánh giá giáo viên 99 Biểu đồ 3.3 Mức độ u thích mơn Hóa học học sinh 102 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Học sinh tiến hành làm bánh flan 62 Hình 2.2 Sản phẩm bánh flan làm từ trứng, sữa, đường 64 Hình 2.3 Quy trình nấu xơi 72 Hình 2.4 Sản phẩm mâm xôi ngũ sắc .74 Hình 2.5 Sản phẩm tái chế nhựa học sinh 91 Hình 2.6 Một số hình ảnh sản phẩm tái chế nhựa học sinh .92 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC BIỂU, HÌNH .v MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .6 Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể, đối tượng, phạm vi nghiên cứu .7 Câu hỏi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu 8 Dự kiến đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LU N VÀ THỰC TIỄN CỦA PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM 10 1.1 Định hướng đổi giáo dục phổ thông 10 1.2 Năng lực phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông 11 1.2.1 Khái niệm lực 11 1.2.2 Cấu trúc phân loại lực 11 1.2.3 Các lực đặc thù .12 1.3 Năng lực hợp tác 13 1.3.1 Khái niệm lực hợp tác 13 1.3.2 Biểu lực hợp tác .13 1.3.3 Các phương pháp đánh giá lực hợp tác cho học sinh trung học phổ thông 14 1.4 Dạy học theo định hướng giáo dục STEM 14 1.4.1 Khái niệm STEM 14 vi 1.4.2 Những đặc điểm dạy học theo định hướng giáo dục STEM 16 1.4.3 Các hình thức dạy học theo định hướng giáo dục STEM .17 1.4.4.Chủ đề STEM 18 1.4.5 Vai trò dạy học STEM việc phát triển lực học sinh .20 1.5 Các phương pháp dạy học kĩ thuật dạy học thường sử dụng chủ đề STEM 21 1.5.1 Dạy học theo dự án 21 1.5.2 Kỹ thuật dạy học theo nhóm nhỏ 22 1.6 Điều tra thực trạng dạy học STEM phát triển lực hợp tác cho học sinh 23 1.6.1 Mục đích điều tra 23 1.6.2 Đối tượng điều tra 23 1.6.3 Phương pháp điều tra 23 1.6.4 Kết điều tra thực trạng dạy học STEM giáo học sinh 24 Tiểu kết chƣơng 32 CHƢƠNG XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC CHỦ ĐỀ STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CHO HỌC SINH 33 2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung chương trình 33 2.1.1 Mục tiêu chương trình Hóa học 12 33 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương trình hóa học 12 34 2.1.3 Những điểm cần lưu ý nội dung phương pháp dạy học chương trình hóa học 12 36 2.2 Xây dựng hệ thống chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM phát triển lực hợp tác cho học sinh 36 2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM phát triển lực hợp tác cho học sinh .36 2.2.2 Quy trình xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM phát triển lực hợp tác cho học sinh 37 2.2.3 Hệ thống chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển lực hợp tác cho học sinh 38 2.3 Đề xuất tiêu chí cơng cụ đánh giá hợp tác .52 vii 2.3.1 Tiêu chí đánh giá .52 2.3.2 Bộ công cụ đánh giá lực hợp tác 48 2.4 Một số kế hoạch chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM chương trình hóa học 12 52 2.4.1 Chủ đề 1: Làm bánh Flan thơm ngon 52 2.4.2 Chủ đề 2: Mâm xôi ngũ sắc 77 2.4.3 Chủ đề 3: Tái chế nhựa 77 Tiểu kết chƣơng 96 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 97 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 97 3.2 Nhiệm vụ nội dung thực nghiệm sư phạm 97 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 97 3.3.1 Thời gian, đối tượng thực nghiệm 97 3.3.2 Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm 98 3.4 Kết xử lý kết thực nghiệm sư phạm 98 3.4.1 Đánh giá qua bảng đánh giá giáo viên, học sinh phiếu hỏi 98 3.4.2 Kết phiếu khảo sát ý kiến học sinh 102 Tiểu kết chƣơng 106 KẾT LU N VÀ KHUYẾN NGHỊ .107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC viii Tiểu kết chƣơng Căn mục đích, nhiệm vụ, nội dung, chúng tơi xây dựng kế hoạch TN triển khai thực TNSP lớp 12 trường THPT Nguyễn Gia Thiều trường THPT ên Viên; tiến hành đánh giá định tính định lượng sau TNSP, sau phân tích kết TNSP chúng tơi khẳng định: HS lớp TNSP có chuyển biến tích cực phát triển NLHT tiếp thu kiến thức học tốt Từ kết TNSP cho thấy biện pháp thực chủ đề dạy học STEM mà đề xuất phát triển NLHT cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học cho HS THPT 106 KẾT LU N VÀ KHUYẾN NGHỊ ết lu n Tác giả hoàn thành luận văn với đầy đủ mục tiêu nhiệm vụ sau: Nghiên cứu khái niệm, vai trị, đặc trưng, phân loại hình thức tổ chức giáo dục STEM; nghiên cứu khái niệm, cấu trúc, phương pháp đánh giá NLHT Đã tiến hành điều tra 162 HS 76 GV trường THPT Nguyễn Gia Thiều THPT Yên Viên Hà Nội thực trạng dạy học STEM dạy học phát triển NLHT Nghiên cứu mục tiêu nội dung phần hóa học hữu lớp 12, đề xuất tiêu chí quy trình xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng STEM Xây dựng tiêu chí, mức độ biểu NLHT xây dựng công cụ ĐG NL HS (Phiếu đánh giá GV HS, phiếu hỏi HS Đề xuất biện pháp phát triển NLHT cho HS thông qua dạy học theo định hướng STEM thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng STEM nhằm phát triển NLHT cho HS “Làm bánh flan thơm ngon” , “Mâm xôi ngũ sắc” “Tái chế nhựa” Tiến hành TNSP lớp 12 trường THPT Nguyễn Gia Thiều THPT Yên Viên với chủ đề “Làm bánh flan thơm ngon” , “Mâm xôi ngũ sắc” “Tái chế nhựa” Xử lí thống kê toán học kết đánh giá qua bảng đánh giá, phiếu hỏi HS GV sau TN Qua xử lí thống kê TNSP, thấy kết TNSP khẳng định tính hiệu quả, khả thi chủ đề dạy học theo định hướng STEM Các biện pháp tác động đến lớp TN phát triển NLHT cho HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học HH Đề tài nhân rộng Khuyến nghị Qua trình thực đề tài, mạnh dạn đưa số kiến nghị sau: - Để đảm bảo tổ chức hoạt động học tập có hiệu quả, cần thực quy mơ lớp học mức vừa nhỏ (