Bài viết này, tập trung trình bày về vấn đề xây dựng, sử dụng bài tập tiếp cận PISA trong dạy học một số chủ đề Hóa học nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học cơ sở. Ngoài ra, bài báo còn đề cập hiểu biết chung về PISA, năng lực, khung năng lực khoa học tự nhiên, một số công cụ đánh giá năng lực khoa học tự nhiên học sinh trung học cơ sở thông qua bài tập tiếp cận PISA.
TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION JOURNAL OF SCIENCE Tập 18, Số (2021): 342-357 ISSN: 1859-3100 Vol 18, No (2020): 342-357 Website: http://journal.hcmue.edu.vn Bài báo nghiên cứu* SỬ DỤNG BÀI TẬP TIẾP CẬN PISA NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ Nguyễn Thị Diễm Hằng*, Lê Danh Bình Viện Sư phạm Tự nhiên, Trường Đại học Vinh, Việt Nam Tác giả liên hệ: Nguyễn Thị Diễm Hằng – Email:diemhangtn@gmail.com Ngày nhận bài: 12-10-2020; ngày nhận sửa: 29-10-2020; ngày duyệt đăng: 19-11-2020 * TĨM TẮT Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 xây dựng mơn học Khoa học tự nhiên nhằm hình thành phát triển lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở Việc xây dựng sử dụng tập tiếp cận PISA để bồi dưỡng lực khoa học tự nhiên góp phần nâng cao chất lượng dạy học Bài viết này, tập trung trình bày vấn đề xây dựng, sử dụng tập tiếp cận PISA dạy học số chủ đề Hóa học nhằm bồi dưỡng lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở Ngoài ra, báo đề cập hiểu biết chung PISA, lực, khung lực khoa học tự nhiên, số công cụ đánh giá lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở thông qua tập tiếp cận PISA Từ khóa: biện pháp; lực khoa học tự nhiên; tập tiếp cận PISA Mở đầu Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 xác định môn học Khoa học tự nhiên (KHTN) môn học bắt buộc học sinh (HS) trung học sở (THCS), xây dựng phát triển tảng khoa học vật lí, hóa học, sinh học khoa học Trái Đất Đối tượng nghiên cứu môn học KHTN vật, tượng, trình, thuộc tính tồn tại, vận động giới tự nhiên Mục tiêu mơn học KHTN nhằm hình thành cho HS THCS 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 khơng ngừng (Ministry of Education and Training, 2018) PISA – Programme for International Student Assessment – Chương trình đánh giá HS quốc tế Hiệp hội nước phát triển (OECD) khởi xướng đạo, đối tượng đánh giá HS độ tuổi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc hầu hết quốc gia (15 năm tháng đến 16 năm tháng) Mục tiêu tổng quát PISA nhằm kiểm tra xem Cite this article as: Nguyen Thi Diem Hang, & Le Danh Binh (2021) Using PISA – Based exercises to develop the natural scientific competence for junior high school students Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 18(2), 342-357 342 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk đến độ tuổi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc, HS chuẩn bị để đáp ứng thách thức sống sau mức độ Năng lực (NL) khoa học phổ thông PISA đánh giá qua unit (bài tập) bao gồm phần dẫn theo sau số câu hỏi (item) kết hợp với tài liệu PISA không sử dụng thuật ngữ chấm đánh giá kết thi, phương án trả lời mã hóa Các mã thể mức độ trả lời bao gồm: mức đầy đủ, mức chưa đầy đủ, mức không đạt (Ministry of Education and Training, 2015) Các câu hỏi PISA dựa tình đời sống thực Dạng thức câu hỏi phong phú, chất liệu sử dụng để xây dựng câu hỏi đa dạng như: bảng, biểu đồ, tranh ảnh quảng cáo, văn bản, báo (Ministry of Education and Training, 2015) Chúng nhận thấy quan điểm PISA NL khoa học (Ministry of Education and Training, 2015) phù hợp với định hướng phát triển lực KHTN cho HS chương trình mơn học KHTN (Ministry of Education and Training, 2018) Việc xây dựng sử dụng tập tiếp cận PISA trình dạy học môn KHTN xu hướng đại phù hợp với xu phát triển giáo dục Việt Nam quốc tế (Ministry of Education and Training, 2014; Ministry of Education and Training, 2015) Nội dung 2.1 Năng lực lực khoa học tự nhiên 2.1.1 Khái niệm lực Khái niệm NL nhà nghiên cứu tiếp cận theo khía cạnh khác đưa nhiều định nghĩa Trong phạm vi nội dung viết hiểu NL khả thực thành công có trách nhiệm nhiệm vụ, giải vấn đề tình xác định tình thay đổi sở huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính tâm lí khác động cơ, ý chí, quan niệm, giá trị… suy nghĩ thấu đáo sẵn sàng hành động (Meier, & Nguyen, 2014, p.68) 2.1.2 Năng lực khoa học tự nhiên theo tiếp cận PISA Hình Sơ đồ cấu trúc NL KHTN HS THCS 343 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 NL KHTN NL đặc thù hình thành phát triển cho HS trình dạy học môn KHTN NL KHTN HS THCS gồm ba hợp phần: nhận thức KHTN; tìm hiểu tự nhiên; vận dụng kiến thức, kĩ học (Ministry of Education and Training, 2018) Qua nghiên cứu, đề xuất khung NL KHTN Hình với tiêu chí biểu cụ thể Bảng (Cao, Le, & Nguyen, 2019) Bảng Bảng tiêu chí, mức độ phát triển lực khoa học tự nhiên HS THCS Tiêu chí Mức độ phát triển NL KHTN HS THCS Mức độ Mức độ Mức độ NL nhận thức KHTN TC1 Xác định Nhận biết, gọi tên, xác vấn đề, nội định đối tượng dung, đối tượng khoa học (hiện tượng, khoa học, phân biệt vật, trình) vấn đề khoa Trình bày đặc học với dạng vấn điểm, tính chất, vai trị đề khác đối tượng khoa học theo logic định TC2 Hiểu biết Hiểu nhận biết vận dụng hệ thuật ngữ, kí hiệu, thống thuật ngữ, kí cơng thức, quy tắc, sơ hiệu, cơng thức, biểu đồ, biểu đồ liên quan đồ đặc trưng kiến thức KHTN KHTN để biểu đạt vấn đề khoa học NL tìm hiểu tự nhiên TC3 Tìm tịi, khám Phát số phá số vật, vật, tượng tượng thế giới tự nhiên giới tự nhiên Xác định tình học tập liên quan đến số vật, tượng giới tự nhiên 344 Phân tích mặt đối tượng khoa học So sánh, lựa chọn, phân loại đối tượng khoa học theo tiêu chí khác Sử dụng thành thạo thuật ngữ, kí hiệu, công thức, sơ đồ, biểu đồ… để biểu đạt vấn đề khoa học hình thức nói, viết Mơ tả, phân tích tình học tập liên quan đến số vật, tượng giới tự nhiên Phát chỉnh sửa điểm sai sót đối tượng khoa học Giải thích mối quan hệ vật tượng khoa học Tính tốn tốn liên quan đối tượng khoa học yếu tố liên quan Xác định từ khóa văn khoa học Vận dụng thành thạo ngôn ngữ khoa học tình cụ thể Đánh giá tình học tập liên quan đến số vật, tượng giới tự nhiên Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk TC4 Quan sát đối Xác định nội dung tượng thực nghiệm cần quan sát Theo dõi thay đổi trình diễn TC5 Tiến hành thực nghiệm: bao gồm nghiên cứu thực địa, thí nghiệm phịng thí nghiệm, khảo sát thực tiễn Hình thành giả thuyết khoa học Liệt kê dụng cụ, hóa chất, thiết bị chuẩn bị cho thực hành thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát Xác định biểu thức, cơng thức để đo lường, tính toán đại lượng cần thiết Thu thập liệu thơng tin kế hoạch, quy trình chọn Tóm tắt liệu thu từ thực nghiệm dạng văn Sử dụng biểu đồ, sơ đồ, công thức mô tả mối quan hệ số liệu thu thập TC7 Báo cáo, công Lựa chọn nội dung Sử dụng hình bố kết thực hình thức thể thức biểu diễn nhiệm vụ giao kết dự định công bố liệu thông tin (văn bản, biểu đồ, bảng, đồ thị) phù hợp với nội dung báo cáo TC6 Thu thập, xử lí liệu thơng tin thực nghiệm KHTN Xác định mục đích, loại liệu thông tin cần thu thập, vị trí lựa chọn nguồn liệu Lập kế hoạch, lựa chọn phương pháp, thiết bị, quy trình thu thập liệu thông tin Thu thập, so sánh, phân tích thay đổi đại lượng đặc trưng đối tượng khoa học nghiên cứu (bằng ghi chép, chụp ảnh, quay phim ) Lắp ráp mô hình, thiết bị, dụng cụ Tiến hành thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát quy trình, an tồn 345 Giải thích thay đổi đối tượng khoa học cần nghiên cứu Đưa nhận định liên quan đến đối tượng quan sát Giải thích tượng xảy trình tiến hành thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát Phát điểm sai sót q trình tiến hành thí nghiệm, thực nghiệm, khảo sát Đề xuất phương án điều chỉnh sai sót Vận dụng tốn học xác suất thống kê, phần mềm chuyên dụng xử lí số liệu thực nghiệm Xác định sai số giải thích ngun nhân Cơng bố kết thơng tin khoa học hình thức báo cáo, poster, trình chiếu, báo khoa học Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 NL vận dụng kiến thức, kĩ học TC8 Sử dụng Phân loại, nhận Sử dụng số liệu liệu thông tin số liệu cần thiết sau thực nghiệm giải thực nghiệm thực nghiệm, điều tra thích vấn đề khoa học lí thuyết thực tiễn, phân tích mối liên hệ đối tượng khoa học TC9 Sử dụng kiến Phát Giải thích thức KHTN để giải vấn đề thực tiễn vấn đề vấn đề xảy liên quan đến kiến thức thực tiễn liên quan thực tiễn KHTN đến kiến thức KHTN sống Liệt kê thơng Đề xuất tin có mối quan hệ với biện pháp, lập kế vấn đề phát hoạch giải vấn thực tiễn liên đề xảy thực quan đến kiến thức tiễn sống liên KHTN quan đến kiến thức Mô tả vấn đề KHTN thực tiễn liên quan đến kiến thức KHTN TC10 Vận dụng Phát hiện, Phân tích thực hành thí kết thí ứng dụng thí nghiệm KHTN vào nghiệm KHTN có ứng nghiệm đưa giải thích ứng dụng vào thực tiễn vào thực tiễn dụng thực tiễn sống sống Giải đánh giá vấn đề khoa học thông qua số liệu thực nghiệm Thực biện pháp giải vấn đề Đánh giá vấn đề xảy thực tiễn sống liên quan đến kiến thức KHTN Tính tốn yếu tố liên quan đến vấn đề thực tiễn liên quan đến kiến thức KHTN Vận dụng số thí nghiệm KHTN giải thích đề xuất giải pháp để giải tình sống 2.2 Thiết kế hệ thống tập đánh giá lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở theo tiếp cận PISA 2.2.1 Cơ sở, nguyên tắc quy trình xây dựng tập ❖ Cơ sở Bài tập tiếp cận PISA hướng đến rèn luyện khả vận dụng kiến thức, phát triển khả lập luận, giải vấn đề liên quan đến khoa học cho HS Vì vậy, việc xây dựng tập tiếp cận PISA xuất phát từ: - Một số vấn đề đổi đánh giá kết học tập HS, đánh giá NL HS tác giả ngồi nước cơng bố (Ministry of Education and Training, 2014; Ministry of Education and Training, 2015; Ministry of Education and Training, 2018; Meier, & Nguyen, 2016; Cao et al., 2016; Cao, & Pham, 2017; Dang et al., 2018; Mai et al., 2019); 346 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk - Khái niệm, biểu tiêu chí đánh giá NL KHTN chương trình mơn học KHTN đề xuất (Ministry of Education and Training, 2018); - Khái niệm, biểu NL khoa học PISA đề xuất (Ministry of Education and Training, 2015); - Các biểu tiêu chí đánh giá NL KHTN theo tiếp cận PISA tác giả đề xuất (Cao et al., 2019); - Nội dung yêu cầu cần đạt HS chương trình mơn học KHTN đề xuất (Ministry of Education and Training, 2018); - Những tình huống, vấn đề thực tế đời sống có liên quan đến KHTN; - Đề thi PISA lĩnh vực khoa học kì đánh giá (http://www.oecd.org/pisa/test) ❖ Nguyên tắc Quá trình xây dựng hệ thống tập đánh giá NL KHTN HS THCS thực theo nguyên tắc sau: Nguyên tắc 1: Đảm bảo độ tin cậy, khoa học Nguyên tắc 2: Đảm bảo độ giá trị Nguyên tắc 3: Đảm bảo tính thực tiễn Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính tương quan hợp lí, tính sư phạm Nguyên tắc 5: Đảm bảo tính tồn diện, đầy đủ ❖ Quy trình xây dựng tập tiếp cận PISA Việc xây dựng hệ thống tập đánh giá NL KHTN theo tiếp cận PISA cho HS THCS tiến hành theo bước sau: Bước Lựa chọn đơn vị nội dung kiến thức phù hợp với mục tiêu giáo dục Bước Dựa vào mục tiêu học, nội dung học tập, xác định yêu cầu cần đạt sau học tập, từ xác định NL, tiêu chí mức độ biểu NL phù hợp Bước Chọn chủ đề, tình huống, bối cảnh phần dẫn, thiết kế tập Bước Đưa vào thực nghiệm sư phạm Bước Chỉnh sửa, hoàn thiện hệ thống tập Hình Quy trình xây dựng tập đánh giá NL KHTN theo tiếp cận PISA 2.2.2 Hướng dẫn đánh giá lực khoa học tự nhiên qua hệ thống tập Bài tập đánh giá NL KHTN theo tiếp cận PISA gắn với bối cảnh/ tình thực tế giả định, đó, để tìm phương án trả lời cách giải nhiệm vụ đòi hỏi HS vận dụng khả phân tích, tổng hợp, đánh giá vận dụng kiến thức Mỗi tập kết nối đến tiêu chí cụ thể khung NL KHTN đề xuất Hình 1, Bảng 347 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 tạo điều kiện thuận lợi cho GV HS sử dụng rèn luyện đánh giá NL KHTN Các tập xây dựng theo hướng mở giúp HS tiếp cận theo nhiều hướng, đưa nhiều phương án giải khác nhau, góp phần hình thành HS NL KHTN, thơng qua đánh giá mức độ phát triển NL KHTN em Các tập khơng có đáp án mà chia thành số mức độ đánh giá NL KHTN HS theo mức độ hoàn thành nhiệm vụ học tập giao - Mức đạt: HS thực đầy đủ nhiệm vụ, giải vấn đề tập đặt - Mức chưa đầy đủ: HS thực phần nhiệm vụ học tập giao - Mức không đạt: HS thực sai không thực nhiệm vụ học tập giao Ví dụ Biến nước biển thành nước (Chủ đề trạng thái chất) Với tình trạng hạn hán nước mặn xâm nhập, nhiều nơi nước ta người dân thiếu nước sinh hoạt Với mục đích tạo nước từ nước biển, nhóm sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn sáng chế máy lọc nước biển tận dụng lượng mặt trời Thiết bị có cấu tạo đơn giản, gồm chảo parabol làm thép không gỉ, nồi chưng cất nước biển thủy tinh, bơm tự động sử dụng lượng mặt trời Quá trình lọc nước thực sau: Nước biển bơm lên nồi chứa, ánh nắng mặt trời chiếu vào chảo parabol kim loại sẽ làm nước biển nồi chứa nóng lên, nước bốc lên phần bên nồi chứa chảy thiết bị đựng nước Hiện thiết bị lọc 20-30 lít nước khoảng thời gian từ 7-8 tiếng đồng hồ Hình Thiết bị chưng cất nước sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn a) Em nêu trình chuyển trạng thái chất xảy thiết bị hoạt động? b) Ưu điểm thiết bị gì? c) Thiết bị lọc nước phù hợp với vùng địa lí nào? Ở địa phương em thiết bị sử dụng vào khoảng thời gian nào? Hướng dẫn đánh giá tiêu chí HS qua tập theo tiếp cận PISA Mức 1: HS nhận biết, gọi tên đối tượng khoa học a) Đáp án: Bay hơi: Nước lỏng nồi chưng cất hóa thành nước Ngưng tụ: Hơi nước nồi chưng cất ngưng tụ thành nước lỏng 348 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk * Đạt: HS xác định đầy đủ trạng thái trình biến đổi trạng thái nước xảy thiết bị hoạt động * Chưa đầy đủ: trường hợp sau - HS xác định trạng thái nước thiết bị hoạt động - HS xác định trình chuyển trạng thái nước thiết bị hoạt động * Không đạt:1 trường hợp sau - HS không xác định trạng thái trình chuyển trạng thái - HS khơng có câu trả lời Mức 2: HS phân tích đặc điểm đối tượng khoa học b) Đáp án: - Tách nước khỏi nước biển, cung cấp nước sinh hoạt cho người dân - Chỉ sử dụng lượng mặt trời không dùng nguồn lượng khác nên không gây ô nhiễm, dễ sử dụng, dễ vận chuyển Do tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ mơi trường góp phần chống biến đổi khí hậu - Thiết bị đơn giản, không cồng kềnh, phù hợp với nhiều đối tượng sử dụng khác * Đạt: HS phân tích đầy đủ ưu điểm thiết bị * Chưa đầy đủ: trường hợp sau - HS nêu ý đáp án - HS nêu ý đáp án * Không đạt:1 trường hợp sau - HS trả lời khơng có ý - HS khơng có câu trả lời Mức 3: HS giải thích mối liên hệ đối tượng khoa học yếu tố liên quan c) Đáp án: Thiết bị phù hợp với vùng địa lí có đặc điểm nắng nóng, thời gian cường độ mặt trời chiếu sáng cao, ven biển Ở địa phương em thiết bị sử dụng vào khoảng thời gian: Từ tháng đến tháng 10 hàng năm * Đạt: HS giải thích phù hợp thiết bị với điều kiện thực có địa phương * Chưa đầy đủ: trường hợp sau - HS nêu ý đáp án - HS nêu ý đáp án * Không đạt:1 trường hợp sau - HS trả lời khơng có ý - HS khơng có câu trả lời 2.3 Sử dụng tập theo tiếp cận PISA đánh giá lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở 2.3.1 Sử dụng tập đánh giá lực khoa học tự nhiên khâu tiến trình dạy học ❖ Sử dụng hoạt động hình thành kiến thức Khi tổ chức hoạt động hình thành kiến thức mới, giáo viên (GV) sử dụng tập chúng tơi xây dựng để tạo tình có vấn đề, kích thích hoạt động tư HS tổ chức cho HS thảo luận nhóm nhằm tìm phương án trả lời cách giải 349 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 nhiệm vụ cách tối ưu Thông qua hoạt động HS thu nhận kiến thức đồng thời bước hình thành rèn luyện NL KHTN GV sử dụng hệ thống tập đề xuất cần lưu ý lựa chọn tập có nội dung kiến thức phù hợp với kiến thức cần hình thành cho HS, câu hỏi/tình tập phải gây hứng thú, tạo động lực để HS tìm tịi tri thức đồng thời có tác dụng khắc sâu kiến thức cho HS Ví dụ: Tổ chức hoạt động tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến độ tan chất dạy học chủ đề dung dịch, GV sử dụng tập sau đây: Ví dụ Độ tan chất (Chủ đề dung dịch) a) Đồ thị Hình cho biết mối quan hệ: A Thời gian độ tan chất B Nhiệt độ nồng độ dung dịch C Nhiệt độ độ tan chất D Nhiệt lượng độ tan chất b) Từ đồ thị cho biết chất có độ tan tăng nhiệt độ tăng? Độ tan giảm nhiệt độ Hình Độ tan chất tăng? c) Chất có độ tan phụ thuộc vào nhiệt độ nhất? A Ce2(SO4)3 C NaCl B Ba(NO3)2 D Na2SO4 d) Tại nói độ tan chất phải xác định độ tan chất nhiệt độ định? e) Xác định độ tan Ba(NO3)2 70oC f Từ đồ thị nêu ảnh hưởng nhiệt độ đến độ tan chất rắn? Từ đồ thị tập cung cấp, sau trả lời câu hỏi HS nhận thấy mối liên hệ nhiệt độ độ tan chất, tìm quy luật chi phối độ tan chất, xác định độ tan chất nhiệt độ Sau giải tập HS nhận thức kiến thức liên quan đến ảnh hưởng nhiệt độ đến độ tan chất rắn đồng thời thơng qua HS rèn luyện NL nhận thức KHTN với biểu cụ thể sau: - Hiểu nhận biết thuật ngữ, kí hiệu đồ thị - Sử dụng thành thạo thuật ngữ, kí hiệu để biểu đạt vấn đề khoa học hình thức nói, viết - Xác định từ khóa câu hỏi nhằm xác định trọng tâm vấn đề khoa học, từ vận dụng kiến thức biết để giải tình cụ thể ❖ Sử dụng hoạt động luyện tập, vận dụng củng cố Bài tập nội dung học tập đồng thời nhiệm vụ học tập cần phải giải HS Trong chương trình dạy học định hướng NL, tập định hướng NL công cụ để HS luyện tập thơng qua hình thành NL Hệ thống tập tiếp cận PISA chúng tơi xây dựng sở tiêu chí, biểu NL KHTN Trong trình tổ chức hoạt động luyện tập, vận dụng củng cố GV sử dụng hệ thống tập tiếp cận 350 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk PISA giúp HS khắc sâu, mở rộng, phát triển kiến thức, đồng thời rèn luyện phát triển NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống Ví dụ: Sau dạy xong chủ đề hidrocarbon, GV sử dụng tập sau để luyện tập, củng cố vận dụng kiến thức hình thành học GV hướng dẫn HS làm lớp nhà Ví dụ Ethylene q trình chín (Chủ đề hidrocarbon) Ethylene (ethene) hydrocarbon trạng thái bình thường chất khí, khơng màu, khơng mùi, khơng gây độc, có khả gây nổ nồng độ cao 2,7% Ethylene hoocmon tự nhiên, có tác dụng kích thích q trình chín loại có hơ hấp đột biến (climacteric) hay gọi loại có q trình chín sau thu hoạch, nghĩa kể thu hoạch trình chín chúng trì chuối, xồi, đu đủ, hồng, cà chua Ủ chín ethylene có ưu điểm q trình chín diễn nhanh (khoảng 2-4 ngày) có độ chín đồng cao nhiều so với phương pháp giấm chín truyền thống khác khác (đất đèn, ủ xoan ) a) Viết CTCT, nêu đặc điểm cấu tạo phân tử ethylene (ethene) b) Kinh nghiệm người trồng chuối trình ủ chuối bỏ lẫn vài chuối chín lẫn chuối xanh Em giải thích cách làm c) Để giấm chín trái người ta cần xử lí cách cho chúng tiếp xúc với khí ethylene nồng độ 100-150 ppm thời gian 24 h, Hình Ủ chín cà chua sau để điều kiện bình thường sẽ tự chín vịng 2-4 ngày Theo em, sử dụng ethylene trực tiếp từ bình chứa khí thơng thường có khơng? Giải thích nguyên nhân d) Quan sát hình ảnh cho biết để cà chua chín tự nhiên (mơi trường khơng khí) sản phẩm sẽ nào? e) Dựa vào hình ảnh đây, em cho biết phụ thuộc q trình chín cà chua vào nồng độ ethylene nhiệt độ môi trường Sau trả lời câu hỏi, HS khắc sâu đặc điểm cấu tạo phân tử ethylene, đặc tính sinh học ethylene, sử dụng ethylene thực tế cách an toàn HS rèn luyện NL nhận thức KHTN, NL quan sát, NL vận dụng kiến thức thực tiễn , từ rút phụ thuộc q trình chín cà chua vào nồng độ ethylene nhiệt độ môi trường ❖ Sử dụng kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh Kiểm tra, đánh giá kết học tập HS khâu quan trọng hoạt động giáo dục mang nhiều ý nghĩa, trình thu thập xử lí thơng tin trình độ, khả thực mục tiêu học tập HS nhằm giúp GV điều chỉnh nội dung, phương pháp giáo dục cho phù hợp, giúp cho HS biết NL thân, giúp nhà quản lí giáo dục quản lí chất lượng dạy học Đánh giá kết học tập HS cần sử dụng phối hợp nhiều cơng cụ, phương pháp hình thức khác Đề kiểm tra công cụ dùng phổ biến để đánh giá kết học tập HS Trong q trình dạy học 351 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 mơn KHTN nhà trường phổ thơng, GV sử dụng hệ thống tập đánh giá NL KHTN mà xây dựng để thiết kế đề kiểm tra, đánh giá NL KHTN HS kiểm tra 15 phút, kiểm tra tiết, kiểm tra sau chủ đề, kiểm tra học kì (Nguyen, & Cao, 2019) Ví dụ sau dạy học chủ đề oxy – khơng khí, GV thiết kế đề kiểm tra NL để đánh giá NL KHTN HS sau: Ví dụ Khơng khí (Chủ đề oxygen – khơng khí) Nghiên cứu nhà khoa học môi trường cho thấy Việt Nam giao thông nguyên nhân gây suy giảm chất lượng mơi trường khơng khí Các phương tiện giao thơng sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ xăng, diesel làm phát thải khơng khí như: SO2, NO2, CO, VOC (các chất hữu dễ bay hơi), TSP (bụi lơ lửng có kích thước 100 m trở xuống) Hình 5a Số lượng xe mơ tơ, gắn máy Hình 5b Tỉ lệ phát thải chất gây ô nhiễm phương tiện giới đường toàn quốc năm 2011 Hà Nội năm 2001-2013 (Nguồn: tapchimoitruong.vn) a) Em nêu thành phần khơng khí b) Hoạt động hơ hấp người động vật hoạt động lao động, sản xuất người tiêu tốn lượng oxygen thải lượng khí carbon dioxide lớn Điều giúp cho thành phần khơng khí giữ ổn định? Em đề xuất biện pháp để bảo vệ nguồn oxygen bầu khí quyển? c) Dựa vào Hình 5b, em cho biết: xe máy, ô tô cá nhân thải môi trường thải môi trường chất gây ô nhiễm nào? Chất chủ yếu? d) Sử dụng liệu Hình 5a 5b, em phân tích mối quan hệ số lượng xe máy với chất lượng khơng khí Hà Nội? 352 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk Bụi mịn hay bụi PM10 tên dùng để hạt bụi li ti khơng khí có kích thước 10m, bụi siêu mịn hay bụi PM2,5 có kích thước 2,5m Phơi nhiễm với bụi mịn, bụi siêu mịn gây tác động sức khỏe tức thời kích ứng mắt, mũi, họng phổi, ho, hắt Hình 5c Giá trị bụi PM10 PM2,5 trung bình 24h 556 hơi, chảy nước mũi khó thở Nguyễn Văn Cừ, Hà Nội (Nguồn: tapchimoitruong.vn) Phơi nhiễm lâu dài với bụi siêu mịn có liên quan với tăng tỉ lệ viêm phế quản mạn tính, suy giảm chức phổi tăng tỉ lệ tử vong ung thư phổi bệnh tim Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia chất lượng khơng khí xung quanh (QCVN 05:2013/BTNMT) quy định mức độ cho phép bụi PM2,5 khơng khí trung bình 24h khí trung bình 24h 50g / m3 khơng khí, bụi PM10 khơng 150g / m3 khơng khí (trung bình 24h giá trị trung bình giá trị đo khoảng thời gian 24 liên tục – ngày đêm) e) Từ hình 5c em ra: Giá trị bụi PM2,5, bụi PM10 556 Nguyễn Văn Cừ, Hà Nội lớn vào ngày nào? Bé vào ngày nào? Ngày giá trị bụi PM2,5, bụi PM10 556 Nguyễn Văn Cừ, Hà Nội khơng khí vượt q mức độ cho phép quy chuẩn kĩ thuật quốc gia chất lượng khơng khí xung quanh (QCVN 05:2013/BTNMT)? f) Hiện nhiều thành phố lớn giới áp dụng luật cấm xe máy lưu thơng, em cho biết lợi ích sách này? Ví dụ Một nhóm HS thực thí nghiệm xác định thành phần khơng khí cách đốt phosphorus (P) đỏ bố trí thí nghiệm hình vẽ a) Các bạn vẽ Hình để mơ tả thí nghiệm qn điền thích Em điền thích để hồn chỉnh hình vẽ? Có thể thay đốt phosphorus (P) đỏ cách khác mà kết thí nghiệm khơng thay đổi khơng? b) Nêu cách tiến hành thí nghiệm c) Em quan sát hình 6a 6b điểm khác biệt hình này? Cho biết nguyên nhân gây khác biệt đó? d) Viết phương trình phản ứng xảy đốt Hình 6b phosphorus thí nghiệm trên? Em giải thích Hình 6a Hình Thí nghiệm xác định thành q trình tiến hành thí nghiệm, phần khơng khí phosphorus dư mà lửa cháy lại bị tắt? e) Từ kết thí nghiệm em cho biết vai trò oxygen cháy? 353 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 f) Na tiến hành thí nghiệm tương tự nhóm HS, Na đo mực nước dâng lên ống đong nến cháy dở Em cho biết thao tác thu thập số liệu bạn hay sai? Hãy giải thích điểm sai Na (nếu có)? g) Giả sử nhóm HS sử dụng ống thủy tinh 250ml để bố trí thí nghiệm, em tính khối lượng phosphorus đỏ tối thiểu cần sử dụng để thí nghiệm thành cơng? Đề kiểm tra bao gồm tập tổng hợp vấn đề liên quan đến thực tiễn, với hệ thống câu hỏi đánh giá tiêu chí cụ thể mức độ khác Thông qua kiểm tra GV đánh giá NL KHTN HS sau học chủ đề oxygen – không khí, từ điều chỉnh hoạt động dạy học cho phù hợp với thực tế 2.3.2 Sử dụng kết hợp tập đánh giá lực khoa học tự nhiên kĩ thuật, phương pháp dạy học tích cực ❖ Sử dụng tập đánh giá lực khoa học tự nhiên tổ chức dạy học theo góc Học theo góc phương pháp học giúp cho GV đáp ứng vấn đề đa dạng phong cách, sở thích, lực, nhịp độ khác HS Căn vào nội dung học điều kiện thực tế, GV bố trí góc góc quan sát, góc phân tích, góc thực hành, góc áp dụng, góc trải nghiệm/thực hành Trong số chủ đề GV sử dụng BT tiếp cận PISA để thiết kế nhiệm vụ cho HS góc học tập Ví dụ dạy học chủ đề trạng thái chất, tiến hành tổ chức dạy học theo góc Ở góc phân tích chúng tơi đưa ví dụ nhiệm vụ học tập để HS nghiên cứu, tìm hiểu giải quyết, từ HS rút kiến thức cần lĩnh hội đồng thời rèn luyện biểu NL KHTN Ví dụ Mồ hôi (Chủ đề trạng thái chất) Mồ hôi chất dịch lỏng với dung môi nước, chất tan muối khoáng (chủ yếu muối cloride), acid lactic, urea số chất thơm hữu tuyến mồ hôi nằm da động vật có vú tiết Hiện tượng thể tiết mồ hôi gọi thông dụng đổ mồ hay mồ hơi, cịn tượng tiết mồ hôi cường độ cao sốc hay thể nằm tình trạng nguy hiểm sốt cao gọi vã mồ hay tốt mồ Ở người, đổ mồ có chức chủ yếu điều hịa thân nhiệt, lượng nhỏ chất độc tiết khỏi thể qua việc đổ mồ hôi Lượng mồ tùy thuộc điều kiện bên ngồi nhiệt độ, độ ẩm, gió , theo tùy tạng người, tùy khả thích nghi họ với nóng, tùy vào cường độ lao động, thời gian đổ mồ hôi, nguyên nhân gây đổ mồ hôi a) Sau mồ da, q trình chuyển trạng thái nước sẽ xảy ra? b) Tại bị sốt cao bệnh nhân có tượng rét run tuyệt đối khơng đắp chân, quấn kín thể? c) Khi bệnh nhân bị sốt cao cần phải chăm sóc nào? 354 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk d) Sau hoạt động thể lực mạnh hay thời tiết nắng nóng, em làm để tránh thể bị mệt mỏi? e) Tại sau mồ hôi, thể cảm thấy mát? ❖ Sử dụng kết hợp tập đánh giá lực khoa học tự nhiên tổ chức dạy học theo hợp đồng Trong thực tế giảng dạy phổ thơng sau chủ đề, chương thường có tiết học luyện tập, ôn tập Ở tiết dạy này, GV khơng dạy lại kiến thức lí thuyết mà tái lại kiến thức đồng thời rèn luyện cho HS vận dụng kiến thức vào thực tế Bài tập theo tiếp cận PISA phù hợp với việc sử dụng tiết ơn tập, luyện tập chúng có tính chất tổng hợp, nâng cao nhằm củng cố, phát triển, vận dụng kiến thức kĩ học vào giải tình thực tiễn Một biện pháp sử dụng hiệu BT tiếp cận PISA tổ chức tiết luyện tập, ôn tập phương pháp dạy học theo hợp đồng GV sử dụng BT tiếp cận PISA để xây dựng hợp đồng, thông qua giải nhiệm vụ hợp đồng HS vừa tái kiến thức vừa rèn luyện NL KHTN hệ thống BT xây dựng gắn liền với tiêu chí NL KHTN Ví dụ: Trong tiết luyện tập chủ đề oxygen – khơng khí, GV tổ chức dạy học theo hợp đồng Trong hợp đồng học tập này, thiết kế hoạt động nhóm hoạt động cá nhân với hình thức bắt buộc lựa chọn HS bàn bạc, thảo luận thống để lựa chọn nhiệm vụ lựa chọn phù hợp với sở thích khă Trong nhiệm vụ có hỗ trợ ít, hỗ trợ nhiều khơng hỗ trợ, qua HS giải nhiệm vụ học tập với mức độ khác nhau, giúp GV tổ chức dạy học phân hóa Ngồi nhiệm vụ lớp, thiết kế nhiệm vụ nhà để HS luyện tập, vận dụng, củng cố kiến thức kĩ học, từ rèn luyện NL KHTN Các nhiệm vụ học tập tập thuộc hệ thống tập mà xây dựng phù hợp với chủ đề, đảm bảo luyện tập đánh giá đầy đủ tiêu chí thuộc NL KHTN ❖ Sử dụng kết hợp tập đánh giá lực khoa học tự nhiên tổ chức dạy học theo dự án Trong bước triển khai dạy học theo dự án, lồng ghép số tập/nhiệm vụ chúng tơi thiết kế Thơng qua rèn luyện cho HS NL vận dụng kiến thức KHTN vào thực tiễn, NL thu thập sử dụng số liệu thực nghiệm, NL báo cáo kết thực nhiệm vụ, NL tiến hành thực nghiệm đồng thời khắc sâu mở rộng kiến thức học Ví dụ: tổ chức cho HS thực dự án khảo sát pH nước ao, hồ, khúc sông dạy học chủ đề acid – base, đưa ví dụ làm câu hỏi định hướng cho dự án Ví dụ Theo dõi pH nước nhánh sông Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm nước sông ảnh hưởng nước thải nhà máy sản xuất, nhóm HS trường THCS A tiến hành theo dõi độ pH nước nhánh sông, gần nhà máy sản xuất, tuần 355 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 18, Số (2021): 342-357 a) Em xác định loại liệu bạn HS cần phải thu thập, vị trí thu thập liệu để có kết luận xác chất lượng nước nhánh sơng đó? b) Để thu thập liệu phục vụ mục đích nghiên cứu em lựa chọn thiết bị, dụng cụ, hóa chất nào? c) Em tiến hành thu thập liệu theo kế hoạch đề ra? d) Sử dụng biểu đồ để mô tả liệu e) Trong trình thu thập liệu bạn HS có khả mắc phải sai số nào? Em đề xuất phương án để tránh sai số đó? Kết luận NL KHTN NL cốt lõi HS THCS, việc hình thành phát triển NL KHTN quan trọng Hệ thống tập KHTN xây dựng theo tiêu chí khác giúp HS rèn luyện NL KHTN, phương tiện để GV thiết kế hoạt động dạy học, đồng thời công cụ để GV kiểm tra, đánh giá NL KHTN HS để điều chỉnh trình dạy học Nội dung, phương án đánh giá tập xây dựng theo tiếp cận PISA phù hợp với xu hướng kiểm tra, đánh giá Việt Nam giới Chúng tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả, phù hợp hệ thống tập với HS THCS sẽ công bố kết thời gian gần ❖ Tuyên bố quyền lợi: Các tác giả xác nhận hồn tồn khơng có xung đột quyền lợi TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao, T T., & Pham, T K N (2017) Xay dung bo cong cu danh gia nang luc tim toi nghien cuu khoa hoc cua hoc sinh trung hoc thong hoa hoc [Building instruments for assessing research competence of secondary school students in the chemistry subject] Proceedings of international conference of Hanoi National University of Education, 207-217 Cao, C G., Le, D B., & Nguyen, T D H (2019) Xay dung khung nang luc khoa hoc tu nhien cho hoc sinh trung học co so theo tiep can PISA [Building a natural science competence framework for secondary school students according to PISA approach] Journal of Education, Period 463/2019, 25-29 Dang, T O (editor) (2018) Day hoc phat trien nang luc day hoc hoa hoc truong trung hoc co so [Teaching to develop competences in chemistry at secondary school] Hanoi National University of Education Publishing House Mai, S T et al (2019) Huong dan day hoc mon Khoa hoc tu nhien theo chuong trinh giao duc thong moi [Instruct the teaching of natural science according the new general education curriculum] Hanoi National University of Education Publishing House Meier, B., & Nguyen, V C (2014) Li luan day hoc hien dai – Co so doi moi muc tieu, noi dung va phuong phap day hoc [Mordern teaching theory – Basis of renewing teaching objectives, contents and teaching methods] Hanoi National University of Education Publishing House 356 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Diễm Hằng tgk Ministry of Education and Training (2014) Tai lieu tap huan kiem tra, danh gia qua trinh day hoc theo dinh huong tiep can nang luc hoc sinh truong trung hoc co so – mon Vat li, Hoa hoc, Sinh hoc [Training test and assessment in teaching according to the approach of students competency in junior high school – Physics, chemistry, biology] Hanoi Ministry of Education and Training (2015) Tai lieu tap huan PISA 2015 va cac dang cau hoi OECD phat hanh linh vuc khoa hoc [2015 PISA training and question types published by OECD in the scientific field] Hanoi Ministry of Education and Training (2018) Chuong trinh giao duc thong- chuong trinh tong the [General education program – Master program issued together with Circular No.32/2018/TT-BGDĐT December 26, 2018 of the Minister of Education and Training] Nguyen, C K (editor) (2016) Kiem tra va danh gia giao duc [Tests and assessements in education] Hanoi National University of Education Publishing House Nguyen, T D H., & Cao, C G (2019) Mot so bien phap boi duong giao vien day mon khoa hoc tu nhien theo chương trinh giao duc thong moi [Some measures to foster teachers in teaching natural science according to the new general education program] Proceedings of intenational conference of Vinh University, Vinh University, 142-147 Nguyen, T D H., Cao, C G., & Le, D B (2019) Thuc trang hieu biet ve nang luc hoc sinh khoa hoc tu nhien cua hoc sinh trung hoc co so [Situation of developing natural science competence for junior school students – the view from the teacher] Journal of Science, Vinh University, period 48/1B/2019, 14-20 http://tapchimoitruong.vn http://www.oecd.org/pisa/test USING PISA – BASED EXERCISES TO DEVELOP THE NATURAL SCIENTIFIC COMPETENCE FOR JUNIOR HIGH SCHOOL STUDENTS Nguyen Thi Diem Hang*, Le Danh Binh School of Natural Science Education, Vinh University, Vietnam * Corresponding author: Nguyen Thi Diem Hang – Email: diemhangtn@gmail.com Received: October 12, 2020; Revised: October 29, 2020 Accepted: November 19, 2020 ABSTRACT The new general education curriculum in Vietnam has science subjects to form and develop natural scientific competence of junior high school students The designing and using the PISAbased exercises to foster the natural scientific competence for students aim at enhancing the quality of teaching in junior high schools The article reports on the the process of building and using PISA – based exercises in teaching chemical topics The article also presents the general knowledge of PISA, competence, the competence framework and assessment tools for natural science through PISA-based exercises Keywords: measures; natural scientific competence; PISA-based exercises 357 ... Vận dụng số thí nghiệm KHTN giải thích đề xuất giải pháp để giải tình sống 2.2 Thiết kế hệ thống tập đánh giá lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học sở theo tiếp cận PISA 2.2.1 Cơ sở, nguyên... tập ❖ Cơ sở Bài tập tiếp cận PISA hướng đến rèn luyện khả vận dụng kiến thức, phát triển khả lập luận, giải vấn đề liên quan đến khoa học cho HS Vì vậy, việc xây dựng tập tiếp cận PISA xuất phát. .. tiếp cận PISA đánh giá lực khoa học tự nhiên học sinh trung học sở 2.3.1 Sử dụng tập đánh giá lực khoa học tự nhiên khâu tiến trình dạy học ❖ Sử dụng hoạt động hình thành kiến thức Khi tổ chức