Bài giảng Nhập môn khoa học tự nhiên: Chương trình bồi dưỡng giáo viên môn Khoa học tự nhiên

Bài giảng Nhập môn khoa học tự nhiên: Chương trình bồi dưỡng giáo viên môn Khoa học tự nhiên với các nội dung khái quát về môn Khoa học Tự nhiên; các nguyên lí chung và chương trình của môn KHTN-các nguyên lý chung của KHTN trong chương trình môn KHTN...

BÀI GIẢNG HỌC PHẦN NHẬP MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN CHƢƠNG TRÌNH BỒI DƢỠNG GIÁO VIÊN MƠN KHOA HỌC TỰ NHIÊN (Lƣu hành nội bộ) Nhóm PPDH - Khoa Sƣ phạm KHTN - Đại học Sài Gịn TP HỒ CHÍ MINH – 2020 MỤC LỤC Chương Khái quát môn Khoa học Tự nhiên I Mục tiêu II Nội dung 1.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu KHTN 1.1.1 Đối tượng 1.1.2 Phạm vi nghiên cứu 1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu khoa học tự nhiên 1.2.1 Mục tiêu, nhiệm vụ khoa học tự nhiên Lĩnh vực nghiên cứu Vật lý học Lĩnh vực nghiên cứu Hóa học Lĩnh vực nghiên cứu Sinh học 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu khoa học tự nhiên Chương Các nguyên lí chung chương trình mơn KHTN- Các ngun lý chung KHTN chương trình mơn KHTN 10 2.1 Các nguyên lí chung KHTN 10 2.1.1 Tính cấu trúc 10 2.1.2 Sự đa dạng 10 2.1.3 Sự tương tác 10 2.1.4 Tính hệ thống 11 2.1.5 Năng lượng - Sự vận động biến đổi 11 2.2 Các chủ đề môn khoa học tự nhiên 14 2.3 Giới thiệu chương trình mơn KHTN 14 2.3.1 Đặc điểm môn học 14 2.3.2 Quan điểm 15 2.3.3 Nội dung chương trình 17 2.3.4 Mục tiêu chương trình 28 2.3.5 Yêu cầu cần đạt 29 2.3.6 Phương pháp – Hình thức – Kĩ thuật tổ chức dạy học 32 2.3.7 Đánh giá kết giáo dục 33 2.4 Sự phát triển nội dung môn KHTN 35 2.4.1 Chương trình mơn KHTN lớp 4-5 35 2.4.2 Nội dung giáo dục khái quát 37 Tài liệu tham khảo 39 Chƣơng Khái quát môn Khoa học Tự nhiên I Mục tiêu Học xong chương học viên: Xác định được, vai trò, đặc điểm, lĩnh vực khoa học tự nhiên (KHTN); Trình bày mục tiêu, nhiệm vụ, phương pháp nghiên cứu khoa học tự nhiên; Phân tích mối liên hệ khoa học tự nhiên với chương trình mơn Khoa học Tự nhiên trường trung học phổ thông II Nội dung 1.1 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu KHTN 1.1.1 Đối tƣợng Khoa học: (tiếng Anh: science) toàn hoạt động có hệ thống nhằm xây dựng tổ chức kiến thức hình thức lời giải thích tiên đốn kiểm tra vũ trụ Thơng qua phương pháp kiểm sốt, nhà khoa học sử dụng cách quan sát dấu hiệu biểu mang tính vật chất bất thường tự nhiên nhằm thu thập thông tin, xếp thơng tin thành liệu để phân tích nhằm giải thích cách thức hoạt động, tồn vật tượng Một cách thức phương pháp thử nghiệm nhằm mô tượng tự nhiên điều kiện kiểm soát ý tưởng thử nghiệm Tri thức khoa học tồn lượng thơng tin mà nghiên cứu tích lũy Định nghĩa khoa học chấp nhận phổ biến khoa học tri thức tích cực hệ thống hóa Tự nhiên hay gọi thiên nhiên, giới vật chất, vũ trụ giới tự nhiên (tiếng Anh: nature) tất vật chất lượng chủ yếu dạng chất "Tự nhiên" nói đến tượng xảy giới vật chất, nhắc đến sống nói chung Phạm vi bao quát từ cấp hạ nguyên tử khoảng cách lớn vũ trụ Nghiên cứu tự nhiên mảnh ghép lớn giới khoa học Dù cho người hiển nhiên phần tự nhiên, hoạt động người thường phân biệt rạch ròi khỏi tượng tự nhiên Từ nature có nguồn gốc từ natura tiếng Latin, có nghĩa "phẩm chất khiết, thiên hướng bẩm sinh", thời cổ đại có nghĩa đen "sự sinh nở" Natura tiếng Latin dịch từ physis (φύσις) tiếng Hy Lạp, từ có nguồn gốc liên quan đến đặc tính nội thực vật, động vật đặc trưng khác giới người cổ đại nghĩ ghi chép lại Khái niệm tự nhiên theo nghĩa tổng thể, hay vũ trụ vật chất, vài khái niệm mở rộng khái niệm ban đầu; bắt đầu cách thơng hiểu trọng tâm từ φύσις triết gia trước Sokrates, thu ý theo thời gian kể từ Cách sử dụng dần chấp nhận giai đoạn phát triển phương pháp khoa học đại vài kỷ qua Với nhiều cách sử dụng ý hiểu ngày nay, "tự nhiên" nhắc đến địa chất giới hoang dã Tự nhiên bao gồm nhiều loại động thực vật sống khác nhau, số trường hợp liên quan tới tiến trình vật vơ tri vô giác – cách mà kiểu riêng biệt vật tồn làm biến đổi môi trường quanh nó, tỉ thời tiết hoạt động địa chất Trái Đất, vật chất lượng tất thứ mà chúng cấu thành lên Khi hiểu theo nghĩa "môi trường tự nhiên" vùng hoang dã – động vật hoang dã, đá, rừng, bờ biển, nói chung thứ khơng bị tác động người thay đổi phản kháng trước tác động người Ví dụ, sản phẩm sản xuất có tác động người nói chung khơng coi thuộc tự nhiên, trừ định nghĩa thành lớp lang phù hợp, ví dụ, "bản chất người" (nhân tính) hay "tồn thể tự nhiên" Khái niệm truyền thống vật tự nhiên mà ngày sử dụng hàm ý phân biệt giới tự nhiên nhân tạo, với thứ nhân tạo ngầm hiểu từ tâm thức tư người Phụ thuộc vào ngữ cảnh, thuật ngữ "tự nhiên" khác hẳn với từ "không tự nhiên" hay "siêu nhiên" Khoa học tự nhiên, hay Tự nhiên học (tiếng Anh:Natural science) nhánh khoa học, có mục đích nhận thức, mơ tả, giải thích tiên đốn tượng quy luật tự nhiên, dựa dấu hiệu kiểm chứng chắcchắn Trong khoa học tự nhiên, giả thuyết sử dụng rộng rãi để xây dựng lý thuyết khoa học thuyết khoa học 1.1.2 Phạm vi nghiên cứu Khoa học tự nhiên tìm hiểu giới quanh vũ trụ phân ngành là: Hóa học, Thiên văn học, Khoa họcTrái Đất, Vật lý học, Sinh học Các ngành Toán học, Thống kê Tin học cung cấp nhiều công cụ khung làm việc sử dụng ngành khoa học tự nhiên Ở Việt Nam, ba ngành xếp vào loại khoa học tự nhiên Tuy nhiên, nhiều nước giới, đặc biệt nước nói tiếng Anh, khơng có quan điểm • Thiên văn học, nghiên cứu thiên thể tượng bên ngồi bầu khí Trái Đất, ví dụ sao, thiên hà, v.v • Sinh học, nghiên cứu sống • Hóa học, nghiên cứu cấu tạo, phản ứng hóa học, cấu trúc, tính chất vật chất biến đổi lý hóa mà chúng trải qua • Khoa học Trái Đất, nghiên cứu Trái Đất, chuyên ngành gồm có: • Vật lý học, nghiên cứu thành phần vũ trụ, lực tương tác chúng, kết lực 1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ phƣơng pháp nghiên cứu khoa học tự nhiên 1.2.1 Mục tiêu, nhiệm vụ khoa học tự nhiên Khoa học tự nhiên với nhiệm vụ nghiên cứu lý giải vật tượng xảy tự nhiên, từ xây dựng luận cứ, giải pháp làm sở xây dựng công trình ứng dụng sử dụng lợi tự nhiên đem lại, góp phần cải tạo nâng cao chất lượng sống bảo vệ người trước tác động tiêu cực tự nhiên gây cho người môi trường sống người Vật lý học (tiếng Anh: Physics, từ tiếng Hy Lạp cổ: φύσις có nghĩa kiến thức tự nhiên) môn khoa học tự nhiên tập trung vào nghiên cứu vật chất chuyển động khơng gian thời gian, với khái niệm liên quan lượng lực Vật lý học môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu vận động vũ trụ Vật lý học ngành hàn lâm sớm nhất, có lẽ sớm tính chung với thiên văn học Trong hai thiên niên kỷ vừa qua, vật lý phần triết học tự nhiên với hóa học, vài nhánh cụ thể tốn học sinh học, Cách mạng khoa học kỷ XVII, môn khoa học tự nhiên lên ngành nghiên cứu riêng độc lập với Vật lý học giao với nhiều lĩnh vực nghiên cứu liên môn ngành khác nhau, vật lý sinh học hóa học lượng tử, giới hạn vật lý không rõ ràng Các phát vật lý thường giải thích chế môn khoa học khác đồng thời mở hướng nghiên cứu lĩnh vực toán học triết học Vật lý học có đóng góp quan trọng qua tiến công nghệ đạt phát kiến lý thuyết vật lý Ví dụ, tiến hiểu biết điện từ học vật lý hạt nhân trực tiếp dẫn đến phát minh phát triển sản phẩm mới, thay đổi đáng kể mặt xã hội ngày nay, ti vi, máy vi tính, laser, internet, thiết bị gia dụng, vũ khí hạt nhân; tiến nhiệt động lực học dẫn tới phát triển cách mạng công nghiệp; phát triển ngành học thúc đẩy phát triển phép tính vi tích phân Lĩnh vực nghiên cứu Vật lý học Vật lý vật chất ngưng tụ Vật lý vật chất ngưng tụ ngành vật lý học nghiên cứu tính chất vật lý vĩ mơ vật chất Đặc biệt, xét đến pha "ngưng tụ" xuất số hạt hệ lớn tương tác chúng mạnh Những ví dụ quen thuộc pha ngưng tụ chất rắn chất lỏng, chúng xuất lực điện từ liên kết nguyên tử Những pha ngưng tụ kỳ lạ bao gồm trạng thái siêu chảy ngưng tụ Bose–Einstein xuất hệ nguyên tử cụ thể nhiệt độ thấp gần 0K, pha siêu dẫn thể electron dẫn số vật liệu, vật liệu sắt từ phản sắt từ tính chất spin mạng tinh thể nguyên tử Vật lý vật chất ngưng tụ ngành lớn vật lý học Về mặt lịch sử, ngành bắt đầu trưởng thành từ ngành vật lý trạng thái rắn, nhà khoa học coi chủ đề vật lý vật chất ngưng tụ Thuật ngữ vật lý vật chất ngưng tụ Philip Anderson nêu ông đổi tên nhóm nghiên cứu ơng — trước lý thuyết trạng thái rắn — vào năm 1967 Năm 1978, Nhóm Vật lý Trạng thái Rắn Hội Vật lý Mỹ đổi tên thành Nhóm Vật lý Vật chất Ngưng tụ Ngành bao quát nhiều lĩnh vực bao gồm hóa học, khoa học vật liệu, cơng nghệ nano kỹ thuật Vật lý nguyên tử, phân tử, quang học Vật lý nguyên tử, phân tử, quang học (AMO) nghiên cứu tương tácgiữa vậtchất–vật chất ánh sáng–vật chất cấp độ nguyên tử phân tử Cả ba ngành có trao đổi qua lại lẫn nhau, chúng sử dụng phương pháp nghiên cứu tương tự nhau, giống mức lượng hệ nghiên cứu Cả ba ngành có cách tiếp cận bao gồm vật lý cổ điển, bán cổ điển lượng tử; nhà vật lý xét ba lĩnh vực từ cấp độ vi mô (ngược với quan điểm vĩ mô) Vật lý nguyên tử nghiên cứu lớp vỏ electron nguyên tử Những nghiên cứuhiện tập trung vào điều khiển lượng tử, làm lạnh bẫy nguyên tử ion, động lực học va chạm hệ nhiệt độ thấp hiệu ứng tương quan eletron cấu trúc động lực hệ Vật lý nguyên tử bị ảnh hưởng kết nghiên cứu vật lýhạt nhân (ví dụ như, cấu trúc siêu tinh tế), hiệu ứng liên hạt nhân phân hạch tổng hợp hạt nhân xem thuộcvề lĩnh vực vật lý lượng cao Vật lý phân tử tập trung vào cấu trúc đa nguyên tử tương tác nội ngoại phân tử với vật chất ánh sáng Vậtlýquanghọc vàngành quang học lượng tử khác với quang học cổ điển không nghiên cứu cách điều khiển trường ánh sáng phương pháp vĩ mơ, thay vào nghiên cứu tính chất trường quang học tương tác chúng với vật chất thang vi mô Vật lý lượng cao (vật lý hạt) vật lý hạt nhân Vật lý hạt nghiên cứu hạt cấu tạo nên vật chất lượng, tương tác chúng Thêm vào đó, nhà vật lý hạt phối hợp với kỹ sư nhằm thiết kế lắp đặt máy gia tốc, máy dị hạt, chương trình phần mềm chạy siêu máy tính nhằm phân tích liệu thu Ngành gọi "vật lý lượng cao" nhiều hạt không xuất hay tồn "lâu" tự nhiên, để nghiên cứu chúng nhà vật lý phải bắn hạt có lượng cao va chạm với để sinh hạt Hiện nay, tương tác hạt trường miêu tả hồn chỉnh Mơ hình chuẩn Trong mơ hình có 12 hạt cấu thành lên giới vật chất (quark lepton), chúng tương tác với thông qua hạt truyền tương tác ba loại tương tác mạnh, yếu, điện từ Những tính chất tương miêu tả hạt trao đổi boson gauge (tương ứng gluon, boson W Z, photon) Mơ hình chuẩn tiên đoán tồn hạt boson Higgs, hạt có vai trị giải thích hạt lại có khối lượng thơng qua "cơ chế phá vỡ đối xứng tự phát" Ngày tháng năm 2012, quan CERN, phịng thí nghiệm châu Âu vật lý hạt, thơng báo phát hạt có tính chất giống với boson Higgs, dường hạt mà lâu nhà thực nghiệm vật lý hạt săn lùng Vật lý hạt nhân ngành nghiên cứu thành phần cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử proton, neutron tương tác hạt nhân Ứng dụng biết đến nhiều ngành lượng hạt nhân sinh lò phản ứng hạt nhân cơng nghệ vũ khí ngun tử, xuất ngành khác xạ trị ung thư y học hạt nhân, chụp cộng hưởng từ, cấy ghép ion khoa học vật liệu, phương pháp xác định niên đại nguyên tố phóng xạ địa chất khảo cổ học, nghiên cứu tạo nguyên tố siêu urani đảo bền nguyên tố Vật lý thiên văn Thiên văn học thiên văn vật lý ngành ứng dụng lý thuyết phương pháp vật lý học để nghiên cứu cấu trúcsao, tiến hóa sao, nguồn gốcvà hình thành HệMặtTrời, hình thành hành tinh, thiên hà, cho đế nnhững cấu trúc lớn vũ trụ Nó nghiên cứu lịch sử khởi đầu kết thúc vũ trụ Thiên vănvậtlý ngành rộng, nhà vật lý thiên văn phải áp dụng nhiều nhánh vật lýhọc bao gồm học thiên thể, điện từ học, họcthống kê, nhiệt động lực học, họclượng tử, thuyết tương đối, vật lý hạt Hóahọc, nhánh khoa học tự nhiên, ngành nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tínhchất, thay đổi vật chất Hóa học nói nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, phản ứng hóa học xảy thành phần Lĩnh vực nghiên cứu Hóa học • Hóa phân tích phân tích mẫu vật để thu hiểu biết thành phần cấu trúc hóa học chúng Hóa phân tích kết hợp phương pháp thực nghiệm chuẩn hóa hóa học Những phương pháp sử dụng tất môn học ngành hóa học, trừ lý thuyết túy – – không tiếp xúc – Đồ thị quãng – Ma sát – thời gian – – Hoạt động cơ, xương Khối hệ động người – Biến dạng lò xo Khối lượng – riêng áp Khái niệm khối lượng riêng suất – Đo khối lượng riêng – Áp suất bề mặt – Tăng, giảm áp suất – Năng lượng sống – Khái niệm lượng – Một số dạng – Năng Áp suất chất lỏng, chất khí lượng – Năng lượng nhiệt – Năng lượng sinh học (quang học Đo lượng hợp thực vật, hô – nhiệt hấp tế bào) – Vòng – lượng Điều hồ thân – Năng lượng hố thạch nhiệt người – Năng lượng hao phí Đất – hốnănglượng Âm Dẫn nhiệt, đối lượng Trái lưu, xạ nhiệt – Sựchuyển – – Mơ tả sóng âm Dịng – Thu nhận âm quan thính giác – Độ to độ cao âm 30 – Ánh sáng – Thu nhận ánh sáng – Sự khúc xạ Phản xạ âmÁnh sáng, mắt điều tiết – Sự tán sắc tia – sáng Sự – Màu sắc phản xạ – Sự phản xạ toàn ánh sáng phần Ảnh vật tạo gương phẳng – Lăng kính – Hiện tượng nhiễm – Điện trở điện Điện – Dòng điện – Định luật Ohm – Tác dụng dòng – Đoạn điện – Nguồn điện mạch chiều mắc nối tiếp, mắc song song Từ – Nam châm – Mạch điện đơn giản – Đo cường độ dòng – Cảm điện từ ứng – Trường từ (Từ – trường) Nguyên tắc tạo dòng điện – Từ trường Trái xoay chiều Đất – Tác dụng TRÁI ĐẤT VÀ BẦU TRỜI Trái Đất bầu – Chuyển động trời nhìn thấy Mặt Trời – Chu trình chất – Khai thác tài hệ sinh thái nguyên từ vỏ Trái Đất 31 – Chuyển động – Sinh + Sơ lược hoá học nhìn thấy Mặt khu sinh học Trái vỏ Trái Đất‖ Trăng Đất – Hệ Mặt Trời – Ngân Hà khai thác tài nguyên từ vỏ Trái Đất + Khai thác đá vôi +Công nghiệp silicate + Khai thác nhiên 2.3.4 Mục tiêu chƣơng trình Mơn Khoa học tự nhiên hình thành, phát triển học sinh lực khoa học tự nhiên, bao gồm thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên, vận dụng kiến thức, kĩ học; đồng thời với môn học hoạt động giáo dục khác góp phần hình thành, phát triển phẩm chất chủ yếu lực chung, đặc biệt tình yêu thiên nhiên, giới quan khoa học, tự tin, trung thực, khách quan, thái độ ứng xử với giới tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững để trở thành người công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hố, cần cù, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu phát triển cá nhân yêu cầu nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước thời đại tồn cầu hố cách mạng công nghiệp 2.3.5 Yêu cầu cần đạt 2.3.5.1 Yêu cầu cần đạt phẩm chất chủ yếu lực chung Môn Khoa học tự nhiên góp phần hình thành phát triển học sinh phẩm chất chủ yếu lực chung theo mức độ phù hợp với môn học, cấp học quy định Chương trình tổng thể Các lực cần phát triển cho học sinh: 32 Năng lực chung - Tự chủ tự học: Năng lực hình thành phát triển thơng qua thực hoạt động học tập, đặc biệt hoạt động tìm tịi khám phá khoa học, thực thực hành … - Giao tiếp hợp tác: Năng lực hình thành phát triển thơng qua thực tiến trình khoa học, làm hoạt động nhóm, thực hành nhóm … - Giải vấn đề sáng tạo: Năng lực hình thành thơng qua hoạt động tìm tịi khám phá tự nhiên: lập kế hoạch, thực kế hoạch … Năng lực chuyên môn - Năng lực thể qua môn học: Toán, Văn, Ngoại ngữ, Khoa học tự nhiên, Khoa học xã hội … - Đây lực trình bày, giải thích vận dụng kiến thức phổ thơng cốt lõi mơn học để khám phá, tìm tịi giới tự nhiên vận dụng kiến thức để giải số tình đơn giản sống Năng lực đặc biệt (năng khiếu): khả vượt trội mơn học chương trình 2.3.5.2 Yêu cầu cần đạt lực đặc thù - Năng lực khả vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ hứng thú để hành động cách phù hợp có hiệu tình đa dạng sống - Dạy học theo định hướng phát triển lực chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội Mơn Khoa học tự nhiên hình thành phát triển cho học sinh lực khoa học tự nhiên, bao gồm thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên; tìm hiểu tự nhiên; vận dụng kiến thức, kĩ học Đặc biệt, thông qua Chương trình mơn Khoa học, học sinh hình thành phát triển lực tìm hiểu tự nhiên, bao gồm ba lực thành phần sau đây: Năng lực Kiến thức Kĩ 33 Năng lực - Trình bày tượng - nhận thức - Phát biểu khái niệm khái niệm kiến thức - Phân tích trình KHTN - Khái quát nguyên tắc Phân loại vật, tượng , qui luật - Gọi tên đối tượng, kiện, So sánh vật, tượng - Giải thích Đăt câu hỏi nêu vấn đề tìm hiểu khái niệm… Năng lực tìm - Trình bày qui trình tìm tịi, Quan sát, thu thập số liệu hiểu khám khám phá - Phân tích số liệu phá giới tự - Đăt câu hỏi cho vấn đề tìm tịi nhiên Nhận biết kể tên, thuộc tính số vật, tượng, mối quan hệ đơn giản tự nhiên đời sống; Phân biệt vật, tượng với vật, tượng khác dựa số tiêu chí xác định khám phá - Xây dựng giả thuyết - Lập kế hoạch thực - Thực kế hoạch Cụ thể: • Quan sát đặt câu hỏi vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên sức khoẻ; • Thu thập thơng tin vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên sức khoẻ 34 nhiều cách khác (quan sát vật tượng xung quanh, đọc tài liệu, hỏi người lớn, tìm Internet ); • Sử dụng thiết bị đơn giản để quan sát/thực hành/làm thí nghiệm tìm hiểu vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên ghi lại liệu đơn giản từ quan sát, thí nghiệm, thực hành, ; • Từ kết quan sát, thí nghiệm, thực hành, rút nhận xét, kết luận mối quan hệ vật, tượng Năng lực vận - Nhận biết mối quan hệ - Xác định vấn đề cần giải dụng giải kiến thức KHTN với vấn đề thực tiễn vấn đề thực tiễn: đơn giản sống - Lựa chọn kiến thức liên Trình bày qui trình để giải quan tình thực tiễn: - Đề xuất qui trình giải - Đưa cách ứng xử phù hợp Thực qui trình số tình có liên - quan đến vấn đề sức khoẻ Cụ thể: Đánh giá thân, gia đình, cộng đồng Vận dụng kiến thức học để môi trường tự nhiên xung quanh mơ tả, giải thích số vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên xung quanh, người biện pháp giữ gìn sức khoẻ; 35 2.3.6 Phƣơng pháp – Hình thức – Kĩ thuật tổ chức dạy học 2.3.6.1 Yêu cầu phƣơng pháp Phương pháp giáo dục thực theo định hướng sau đây: Phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh, tránh áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc; bồi dưỡng lực tự chủ tự học để học sinh tiếp tục tìm hiểu, mở rộng kiến thức, tiếp tục phát triển sau tốt nghiệp trung học sở Cụ thể là: a) Các phương pháp giáo dục chủ yếu lựa chọn theo định hướng sau: dạy học tổ chức chuỗi hoạt động tìm tịi, khám phá tự nhiên; rèn luyện cho HS phương pháp nhận thức, kỹ học tập, thao tác tư duy; thực hành thí nghiệm, hoạt động trải nghiệm mơi trường tự nhiên, thực tiễn đời sống cá nhân xã hội; tăng cường phối hợp hoạt động học tập cá nhân với học hợp tác nhóm nhỏ; kiểm tra, đánh giá, đặc biệt đánh giá trình vận dụng với tư cách phương pháp tổ chức hoạt động học tập Dạy học môn KHTN chủ yếu sử dụng phương pháp dạy học tích cực, giáo viên đóng vai trị tổ chức, hướng dẫn hoạt động cho HS, tạo môi trường học tập thân thiện tình có vấn đề để khuyến khích em tích cực tham gia vào hoạt động học tập, rèn luyện thói quen khả tự học, phát huy tiềm kiến thức, kĩ tích luỹ để phát triển Phát triển kỹ tiến trình quan trọng hình thành phát triển lực tìm tịi, khám phá tự nhiên, hình thành phát triển giới quan khoa học cho HS, đó, quan sát, đặt câu hỏi với nêu giả thuyết, lập kế hoạch thực hiện, xử lí phân tích liệu, đánh giá, trình bày báo cáo kĩ cần rèn luyện thường xun có trọng số thích đáng đánh giá kết học tập b) Các hoạt động học tập HS chủ yếu học tập chủ động, tích cực chiếm lĩnh tri thức hướng dẫn GV Các hoạt động học tập nói tổ chức ngồi khn viên nhà trường, thơng qua số phương pháp dạy học chủ yếu sau: tìm tòi, khám phá; phát giải vấn đề; dạy học theo dự án; tập tình huống; dạy học thực hành thực tập; tự học, Trong đó, nhấn mạnh tới dạy học thơng qua thực hành thí nghiệm khảo sát thực tế 36 c) Tuỳ theo mục tiêu cụ thể mức độ phức tạp hoạt động học tập, HS tổ chức làm việc độc lập, làm việc theo nhóm làm việc chung lớp Ngồi sử dụng phương pháp dạy học chung, dạy học môn KHTN THPT cần quan tâm sử dụng có hiệu phương pháp dạy học đặc thù: - Dạy học dự án ứng dụng khoa học tự nhiên; Dự án tìm hiểu vấn đề khoa học tự nhiên thực tiễn - Dạy học tập tình thực tiễn đời sống - Dạy học thơng qua thực hành phịng thí nghiệm, ngồi thực địa - Dạy học sử dụng thí nghiệm ảo - Dạy học thông qua quan sát mẫu vật thật phịng thí nghiệm/ngồi thiên nhiên - Dạy học thông qua tham quan sở khoa học, sở sản xuất 2.3.6.2 Một số phƣơng pháp – hình thức – kĩ thuật dạy học Dạy học nhóm Dạy học giải vấn đề Dạy học dự án Bàn tay nặn bột Kỹ thuật mảnh ghép Kỹ thuật khăn trải bàn Kỹ thuật KWL … 2.3.7 Đánh giá kết giáo dục 2.3.7.1 Định hƣớng chung a) Mục tiêu đánh giá kết giáo dục cung cấp thông tin xác, kịp thời, có giá trị mức độ đạt chuẩn (yêu cầu cần đạt ) chương trình tiến HS để hướng dẫn hoạt động học tập , điều chỉnh hoạt động dạy học , quản lí phát triể̉n chương trình, bảo đảm tiến HS nâng cao chất lượng giáo dục b) Căn đánh giá yêu cầu cần đạt phẩm chất lực quy định Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể chương trình mơn học Phạm vi đánh 37 giá toàn nội dung yêu cầu cần đạt chương trình Đối tượng đánh giá sản phẩm trình học tập, rèn luyện HS thông qua học tập môn KHTN c) Kết giáo dục đánh giá hình thức định tính định lượng thơng qua đánh giá trình, đánh giá tổng kết sở giáo dục, kỳ đánh giá diện rộng cấp quốc gia, cấp địa phương kỳ đánh giá quốc tế Kết môn học tự chọn sử dụng cho đánh giá kết học tập chung học sinh năm học trình học tập d) Việc đánh giá trình GV phụ trách môn học tổ chức, dựa kết đánh giá GV, cha mẹ HS, thân HS đánh giá HS khác tổ, lớp Việc đánh giá tổng kết sở giáo dục tổ chức Việc đánh giá diện rộng cấp quốc gia, cấp địa phương tổ chức kiểm định chất lượng cấp quốc gia cấp tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương tổ chức để phục vụ công tác quản lý hoạt động dạy học, phát triển chương trình nâng cao chất lượng giáo dục e) Phương thức đánh giá bảo đảm độ tin cậy, khách quan, phù hợp với lứa tuổi, cấp học, không gây áp lực lên học sinh, hạn chế tốn cho ngân sách nhà nước, gia đình học sinh xã hội Kiểm tra, đánh giá phải thực chức chính: - Kiểm tra, đánh giá có chức kép đánh giá mức độ đạt yêu cầu cần đạt phương pháp dạy học - Khẳng định mức độ bảo đảm chất lượng học tập theo yêu cầu cần đạt chương trình - Cung cấp thơng tin phản hồi đầy đủ, xác kịp thời kết học tập có giá trị cho HS tự điều chỉnh trình học; cho GV điều chỉnh hoạt động dạy học; cho cán quản lý nhà trường để có giải pháp cải thiện chất lượng giáo dục; cho gia đình để giám sát, giúp đỡ HS - Tự đánh giá đánh giá đồng đẳng HS ý xem biện pháp rèn luyện lực tự học, lực tư phê phán, phẩm chất chăm học, vượt khó, tự chủ, tự tin - Kết hợp kiểm tra, đánh giá trình với đánh giá tổng kết; đánh giá định tính với đánh giá định lượng, đánh giá định lượng phải dựa đánh giá định tính phản hồi kịp thời, xác 38 - Kiểm tra, đánh giá phối hợp nhiều hình thức khác bảo đảm đánh giá toàn diện nội dung, lực chung, lực đặc thù môn học, phẩm chất - Đánh giá yêu cầu tích hợp nội dung, kỹ để giải vấn đề nhận thức thực tiễn Đây phương thức hiệu đặc trưng cho đánh giá lực HS - Chú trọng đánh giá kĩ thực hành khoa học tự nhiên 2.3.7.2 Một số hình thức kiểm tra, đánh giá a) Đánh giá chung Đánh giá kiểm tra trắc nghiệm khách quan kết hợp kiểm tra tự luận; Đánh giá tập thực hành; Đánh giá bảng kiểm/bảng hỏi; Đánh giá tiểu luận, đề tài nghiên cứu, dự án vận dụng kiến thức vào thực tiễn; Đánh giá bảng quan sát giáo viên; Đánh giá hồ sơ học tập b) Các hình thức kiểm tra, đánh giá đặc thù Đánh giá thơng qua: Dự án tìm hiểu tự nhiên, dự án cơng nghệ; Bài tập tình thực tiễn đời sống; Thực hành phịng thí nghiệm, ngồi thực địa; Sử dụng thí nghiệm ảo; Quan sát mẫu vật thật phịng thí nghiệm/ngồi thiên nhiên; Tham quan sở khoa học, sở sản xuất 2.4 Sự phát triển nội dung môn KHTN 2.4.1 Chƣơng trình mơn KHTN lớp 4-5 2.4.1.1 Đặc điểm môn học Môn Khoa học lớp 4, xây dựng sở kế thừa phát triển từ môn Tự nhiên Xã hội (các lớp 1, 2, 3); tích hợp kiến thức vật lí, hoá học, sinh học nội dung giáo dục sức khoẻ, giáo dục mơi trường Mơn học đóng vai trị quan trọng việc giúp học sinh học tập môn Khoa học tự nhiên cấp trung học sơ sở mơn Vật lí, Hố học, Sinh học cấp trung học phổ thông Môn học trọng tới việc khơi dậy trí tị mị khoa học, bước đầu tạo cho học sinh hội tìm hiểu, khám phá giới tự nhiên; vận dụng kiến thức vào thực tiễn, học cách giữ gìn sức khoẻ ứng xử phù hợp với môi trường sống xung quanh 2.4.1.2 Quan điểm xây dựng chƣơng trình Căn vào quan điểm, mục tiêu, yêu cầu cần đạt phẩm chất, lực, kế hoạch giáo dục định hướng nội dung giáo dục nêu Chương trình giáo dục phổ thông 39 tổng thể đặc điểm môn học, việc xây dựng chương trình mơn Khoa học cấp tiểu học trọng tới số quan điểm sau đây: – Tích hợp kiến thức vật lí, hố học, sinh học, hướng đến việc cung cấp cho học sinh hiểu biết môi trường tự nhiên; người, sức khoẻ an toàn – Tổ chức nội dung chương trình thành chủ đề: chất; lượng; thực vật động vật; nấm, vi khuẩn, virus; người sức khoẻ; sinh vật môi trường Những chủ đề phát triển từ lớp đến lớp Tuỳ theo chủ đề, nội dung giáo dục giá trị kỹ sống; giáo dục sức khoẻ, công nghệ, giáo dục môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, phịng tránh giảm nhẹ rủi ro thiên tai, thể mức độ đơn giản phù hợp – Tăng cường tham gia tích cực học sinh vào q trình học tập Học sinh học khoa học qua tìm tịi, khám phá, qua quan sát, thí nghiệm, thực hành, làm việc theo nhóm Qua hình thành phát triển em lực nhận thức; tìm hiểu, khám phá giới tự nhiên; lực vận dụng kiến thức khoa học để giải số vấn đề đơn giản sống 2.4.1.3 Mục tiêu chƣơng trình Mơn Khoa học góp phần hình thành phát triển học sinh tình u người, thiên nhiên; trí tị mị khoa học, hứng thú tìm hiểu giới tự nhiên; ý thức bảo vệ sức khỏe thể chất tinh thần thân, gia đình, cộng đồng; ý thức tiết kiệm bảo vệ tài nguyên thiên nhiên; tinh thần trách nhiệm với môi trường sống Môn học đồng thời góp phần hình thành phát triển học sinh lực nhận thức giới tự nhiên; lực tìm tịi, khám phá giới tự nhiên; lực vận dụng kiến thức khoa học giải thích vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên, giải vấn đề đơn giản sống, ứng xử phù hợp bảo vệ sức khoẻ thân người khác, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên môi trường xung quanh 2.4.1.4 Yêu cầu cần đạt Thơng qua việc tìm hiểu giới tự nhiên, học sinh hình thành tình cảm yêu quý, trân trọng người; yêu thiên nhiên có ý thức bảo vệ môi trường, tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ đa dạng sinh học; có ý thức giữ vệ sinh cá nhân, vệ sinh ăn uống, vệ sinh môi trường phòng tránh dịch bệnh lây lan cộng đồng; tự giác thực rèn luyện thân thể, chăm sóc sức khoẻ, giữ an tồn cho thân người khác; có ý thức sử dụng tiết kiệm 40 đồ dùng, vật dụng lượng sống; ham tìm hiểu, tích cực vận dụng kiến thức, kỹ học vào đời sống ngày; đồng thời hình thành lực tự chủ tự học; giao tiếp hợp tác; giải vấn đề sáng tạo Đặc biệt, thơng qua Chương trình mơn Khoa học, học sinh hình thành phát triển lực tìm hiểu tự nhiên, bao gồm ba lực thành phần sau đây: – Nhận thức giới tự nhiên: • Nhận biết kể tên, thuộc tính số vật, tượng, mối quan hệ đơn giản tự nhiên đời sống; • Phân biệt vật, tượng với vật, tượng khác dựa số tiêu chí xác định – Tìm tịi, khám phá giới tự nhiên: • Quan sát đặt câu hỏi vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên sức khoẻ; • Thu thập thông tin vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên sức khoẻ nhiều cách khác (quan sát vật tượng xung quanh, đọc tài liệu, hỏi người lớn, tìm Internet ); • Sử dụng thiết bị đơn giản để quan sát/thực hành/làm thí nghiệm tìm hiểu vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên ghi lại liệu đơn giản từ quan sát, thí nghiệm, thực hành, ; • Từ kết quan sát, thí nghiệm, thực hành, rút nhận xét, kết luận mối quan hệ vật, tượng – Vận dụng kiến thức vào thực tiễn ứng xử phù hợp với tự nhiên, người: • Vận dụng kiến thức học để mơ tả, giải thích số vật, tượng, mối quan hệ tự nhiên xung quanh, người biện pháp giữ gìn sức khoẻ; • Đưa cách ứng xử phù hợp số tình có liên quan đến vấn đề sức khoẻ thân, gia đình, cộng đồng môi trường tự nhiên xung quanh 2.4.2 Nội dung giáo dục khái quát 41 2.4.3 So sánh số nội dung chƣơng trình mơn khoa học bậc tiểu học môn KHTN CHỦ ĐỀ LỚP LỚP KHTN KHTN KHTN X X KHTN HĨA Chất X X Khơng khí bị nhiễm, bảo vệ khơng khí X X Năng lượng X X X X Sử dụng lượng chất đốt Con người sức khỏe X LÝ Ánh sáng X Những vật dẫn nhiệt X X X X 42 An toàn tránh lãng phí sử dụng điện X X X X X SINH Ơ nhiễm , xói mịn đất Bảo vệ môi trường đất Thực vật động vật X Vòng đời động vật đẻ trứng X X X CÂU HỎI CHƢƠNG 1 Anh (chị) trình bày đối tượng, lĩnh vực, mục tiêu, nhiệm vụ Khoa học tự nhiên Khoa học tự nhiên tác động vào đời sống người ngày nay? CHƢƠNG Anh (chị) trình bày chủ đề theo quan điểm dạy học tích hợp mà anh (chị) giảng dạy ? Anh (chị) trình bày nội dung giảng dạy theo định hướng phát triển lực cho HS Anh (chị) trình bày giáo án có sử dụng số kĩ thuật dạy học tích cực Anh (chị) phân tích phát triển chương trình cấp học dựa sơ chủ đề Tài liệu tham khảo Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Chương trình chương trình giáo dục phổ thông môn khoa học tự nhiên Bộ giáo dục đào tạo (2018), Tài liệu hướng dẫn dạy môn KHTN lớp 9, Nhà xuất Giáo dục, Việt Nam Bộ giáo dục đào tạo (2019), Tài liệu tập huấn Hướng dẫn thực chương 43 trình mơn KHTN” Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Đức Chính (Chủ biên) (2015), Phát triển chương trình giáo dục, Nhà xuất Giáo dục, Việt Nam Nguyễn Văn Khơi (2010), Phát triển chương trình giáo dục, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội Nguyễn Văn Nhã (2009), Xây dựng chương trình đào tạo đáp ứng nhu cầu xã hội, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hưng – Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học Vật lý trường phổ thông, Nhà xuất Đại Học Sư Phạm Hà Thị Thúy (chủ biên) (2018), Dạy học môn KHTN THCS theo hướng phát triển lực HS , Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Mai Sĩ Tuấn (chủ biên) – Bùi Phương Nga – Lương Việt Thái (2019), Hướng dẫn dạy học mơn khoa học theo chương trình giáo dục phổ thơng mới, Nhà xuất Đại học Sư phạm 10 https://giaoducthoidai.vn/ 11 https://vietnamnet.vn/ 12 wikipedia.org 44 ... nội môn Khoa nội dung môn dung môn Khoa học tự nhiên học tự nhiên Khoa học tự nhiên - Một số phương – Quy tắc sử dụng – Viết trình pháp học hố chất an tồn, sử bày báo cáo vấn đề tập môn Khoa. .. cứu khoa học tự nhiên: Ngành khoa học tự nhiên vật lý, hoá học, Sinh học, khoa học Trái đất … sử dụng phương pháp nghiên cứu khoa học thực nghiệm chủ yếu Các bƣớc phƣơng pháp nghiên cứu khoa học. .. Khai thác nhiên 2.3.4 Mục tiêu chƣơng trình Mơn Khoa học tự nhiên hình thành, phát triển học sinh lực khoa học tự nhiên, bao gồm thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên, vận