Dạy học một số chủ đề hóa học hữu cơ lớp 12 theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VƢƠNG THỊ TUYẾT NHÂM DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LU N VĂN THẠC S SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2020 [ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VƢƠNG THỊ TUYẾT NHÂM Ơ DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LU N VĂN THẠC S SƢ PHẠM HÓA HỌC CHU N NGÀNH: L LU N VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠ HỌC BỘ M N HÓA HỌC Mã số: 8140212.01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS L KIM LONG HÀ NỘI – 2020 [ LỜI CẢM ƠN Lời tác giả xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô khoa Sƣ phạm, trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình giảng dạy, truyền thụ kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi chia sẻ kinh nghiệm suốt trình hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ kính trọng lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Kim Long, ngƣời thầy tận tình hƣớng dẫn ln động viên, giúp đỡ q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Sự hiểu biết sâu sắc khoa học nhƣ kinh nghiệm thầy tiền đề để tác giả đạt đƣợc kết Tác giả xin cảm ơn Ban Giám hiệu em học sinh trƣờng THPT Nam Sách, trƣờng THPT Lƣơng Thế Vinh – Hải Dƣơng tạo điều kiện cho tác giả đƣợc thực nghiệm sƣ phạm trƣờng Cuối cùng, xin cám ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2020 Tác giả luận văn Vƣơng Thị Tuyết Nhâm i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết đầy đủ STT Chữ viết tắt DH Dạy học DHDA Dạy học dự án DHGQVĐ Dạy học giải vấn đề DHTH Dạy học tích hợp ĐC Đối chứng GDPT Giáo dục phổ thông GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiểm tra 10 ND Nội dung 11 NL Năng lực 12 NLGQVĐ Năng lực giải vấn đề 13 PHT Phiếu học tập 14 PP Phƣơng pháp 15 PTHH Phƣơng trình hóa học 16 SGK Sách giáo khoa 17 STEM 18 TN Thực nghiệm 19 TNSP Thực nghiệm sƣ phạm 20 THPT Trung học phổ thông Science, Technology, Engineering, Mathematics (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học) ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các PPDH đƣợc GV thƣờng sử dụng dạy học Hóa học 22 Bảng 1.2 Thực trạng dạy học chủ đề mơn Hóa học theo định hƣớng STEM nhằm phát triển NL GQVĐ DH Hóa học trƣờng THPT 25 Bảng 2.1 Xây dựng tiêu chí mức độ đánh giá NL GQVĐ 36 Bảng 3.1 Đối tƣợng địa bàn thực nghiệm sƣ phạm .82 Bảng 3.2 Thống kê mức độ nhận thức HS lớp ĐC lớp TN 83 Bảng 3.4 Tên chủ đề STEM TNSP kiểm tra đánh giá 83 Bảng 3.5 Thống kê điểm kiểm tra trƣờng THPT Nam Sách .86 Bảng 3.6 Phân bố tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra HS trƣờng THPT Nam Sách .86 Bảng 3.7 Thống kê điểm kiểm tra trƣờng THPT Lƣơng Thế Vinh .87 Bảng 3.8 Phân bố tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra HS trƣờng THPT Lƣơng Thế Vinh .87 Bảng 3.9 Phân loại kết học tập HS (%) kiểm tra 88 Bảng 3.10 Tổng hợp tham số đặc trƣng kiểm tra 89 iii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH Hình 1.1 Quy trình dạy học dự án 19 Biểu đồ 1.1 Mức độ GV dạy Hóa học theo định hƣớng giáo dục STEM 23 Biểu đồ 1.2 Đánh giá mức độ cần thiết hình thành NL GQVĐ cho HS 23 Biểu đồ 1.3 Thực trạng NL GQVĐ HS THPT 24 Hình 2.1 Cấu trúc chƣơng trình phần Hóa học h u lớp 12 31 Biểu đồ 3.1 Đƣờng lũy tích điểm KT số THPT Nam Sách 87 Biểu đồ 3.2 Đƣờng lũy tích điểm KT số THPT Nam Sách 87 Biểu đồ 3.3 Đƣờng lũy tích điểm KT số THPT Lƣơng Thế Vinh 88 Biểu đồ 3.4 Đƣờng lũy tích điểm KT số THPT Lƣơng Thế Vinh 88 Biểu đồ 3.5 Kết kiểm tra số THPT Nam Sách 88 Biểu đồ 3.6 Kết kiểm tra số THPT Nam Sách 88 Biểu đồ 3.7 Kết kiểm tra số THPT Lƣơng Thế Vinh .89 Biểu đồ 3.8 Kết kiểm tra số THPT Lƣơng Thế Vinh .89 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH iv MỞ ĐẦU CHƢƠNG CƠ SỞ L LU N, THỰC TIỄN DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1.1.1 Tổng quan nghiên cứu dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .5 1.1.2 Tổng quan nghiên cứu phát triển lực lực giải vấn đề cho học sinh dạy học 1.2 Lý luận dạy học theo chủ đề 1.2.1 Khái niệm dạy học theo chủ đề 1.2.2 Quy trình xây dựng chủ đề dạy học 1.3 Lý luận dạy học theo chủ đề theo định hƣớng giáo dục STEM 1.3.1 Khái niệm STEM giáo dục STEM 1.3.2 Khái niệm dạy học theo chủ đề định hƣớng giáo dục STEM 1.3.3 Đặc điểm dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM 1.3.4 Mục tiêu giáo dục STEM 1.3.5 Các k dạy học STEM 10 1.3.6 Chủ đề dạy học theo định hƣớng STEM 10 1.3.7 Phân loại chủ đề STEM 11 1.3.8 Hình thức tổ chức giáo dục STEM 11 1.3.9 Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEM 12 1.4 Năng lực lực giải vấn đề .14 1.4.1 Quan điểm lực lực học sinh trung học phổ thông 14 1.4.2 Quan điểm lực giải vấn đề cho học sinh 16 v 1.5 Các phƣơng pháp dạy học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh .17 1.5.1 Dạy học dự án 17 1.5.2 Dạy học giải vấn đề .20 1.6.1 Mô tả trình điều tra 21 1.6.2 Kết điều tra giáo viên .22 1.6 Kết điều tra học sinh 25 1.6.4 Đánh giá chung thực trạng 26 Tiểu kết chƣơng 27 CHƢƠNG Â DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠ HỌC PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM 28 2.1 Phân tích chƣơng trình hóa học h u lớp 12 28 2.1.1 Mục tiêu dạy học phần hóa học h u lớp 12 .28 2.1.2 Cấu trúc, đặc điểm nội dung phần hóa học h u lớp 12 30 Hình 2.1 Cấu trúc chƣơng trình phần Hóa học h u lớp 12 31 2.1.3 Một số điểm ý phƣơng pháp dạy học phần hóa học h u lớp 12 31 2.2 Xây dựng số chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM phần Hóa học h u lớp 12 32 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng chủ đề theo định hƣớng giáo dục STEM .32 2.2.2 Quy trình xây dựng chủ đề dạy học Hóa học theo định hƣớng giáo dục STEM 33 2.2.3 Thiết kế số chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM phần Hóa học h u lớp 12 34 2.3 Thiết kế công cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh thơng qua dạy học chủ đề mơn Hóa học theo định hƣớng giáo dục STEM 35 2.3.1 Cơ sở thiết kế công cụ đánh giá lực giải vấn đề thông qua dạy học chủ đề theo định hƣớng STEM 35 2.3.2 Xây dựng tiêu chí mức độ đánh giá lực giải vấn đề Error! Bookmark not defined 2.3.3 Đề xuất công cụ đánh giá lực giải vấn đề 39 vi 2.4 Tổ chức dạy học số chủ đề hóa học h u 12 theo định hƣớng giáo dục STEM 43 2.4.1 Kế hoạch dạy học chủ đề: Hóa mỹ phẩm h u từ dầu dừa 43 2.4.2 Kế hoạch dạy học chủ đề: Điều chế, sử dụng giấy đồ dùng handmade từ thân chuối 58 2.4.3 Kế hoạch dạy học chủ đề: Sản xuất đậu phụ không thạch cao .70 Tiểu kết chƣơng 81 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 82 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 82 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 82 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 82 3.3.1 Đối tƣợng, địa bàn thực nghiệm 82 3.3.2 Thời gian thực nghiệm 84 3.4 Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 84 3.5 Kết xử lý kết thực nghiệm sƣ phạm 84 3.5.1 Phƣơng pháp xử lí kết thực nghiệm sƣ phạm 84 3.5.2 Kết thực nghiệm sƣ phạm 86 3.6 Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm 92 3.6.1 Phân tích định tính 92 3.6.2 Phân tích định lƣợng .92 Tiểu kết chƣơng 94 KẾT LU N VÀ KHU ẾN NGHỊ 95 Kết luận 95 Khuyến nghị 95 Đề xuất phƣơng hƣớng 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Phát triển lực trở thành xu hƣớng đổi dạy học nhiều nƣớc giới Hòa vào dòng chảy quốc tế, giáo dục nƣớc ta chuyển dần từ trang bị kiến thức, k năng, thái độ sang hình thành phát triển lực cho ngƣời học “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học” [1] Phát triển lực giải vấn đề (NL GQVĐ) từ lâu đƣợc xác định nh ng mục tiêu quan trọng giáo dục Năng lực giải vấn đề có vai trị quan trọng HS q trình học tập (QTHT), lao động nhận thức Do vậy, việc làm rõ khái niệm nhƣ nghiên cứu khả dạy học mơn Hóa học nhằm góp phần phát triển lực giải vấn đề cho học sinh cần thiết trình dạy học Hóa học mơn học có kết hợp gi a lý thuyết thực nghiệm, đồng thời mơn học có mối quan hệ chặt chẽ với nhiều môn học khác Cùng với môn khoa học tự nhiên khác, mơn Hóa học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, nh ng xu hƣớng giáo dục đƣợc coi trọng nhiều quốc gia giới Việc đƣa giáo dục STEM vào nhà trƣờng phổ thông mang lại nhiều ý ngh a, phù hợp với định hƣớng đổi giáo dục phổ thông Học sinh đƣợc giáo dục STEM không nh ng nâng cao đƣợc kiến thức khoa học, công nghệ, k thuật tốn học cách vƣợt trội mà cịn phát triển cho học sinh lực Giáo dục STEM xu hƣớng phù hợp với bối cảnh toàn cầu hóa, hội nhập quốc tế sâu rộng Việt Nam Trong nh ng năm gần đây, xuất giáo dục STEM thổi gió vào công cải cách giáo dục nƣớc ta Giáo dục STEM ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VƢƠNG THỊ TUYẾT NHÂM Ơ DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH. .. dựng chủ đề dạy học Hóa học H u lớp 12 theo định hƣớng STEM nhƣ để phát triển lực giải vấn đề học sinh? Giả thuyết kho học Nếu xây dựng đƣợc chủ đề STEM phần hóa học h u lớp 12 tổ chức dạy học. .. cho dạy học STEM giúp hình thành phát triển NL GQVĐ cho HS THPT 1.6.2.3 Thực trạng dạy học số chủ đề Hóa học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học