Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày 6 nguyên tắc, quy trình 5 bước giáo viên hướng dẫn học sinh hình thành và tạo ra sản phẩm, thí dụ minh họa khi dạy học chủ đề tích hợp Khoa học tự nhiên ở 3 môn Vật lí, Hóa học, Sinh học ở trường trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh.
NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN Hướng dẫn học sinh tạo sản phẩm dự án tích hợp Khoa học tự nhiên theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường trung học sở Lê Ngọc Vịnh1, Cao Thị Thặng2 Sở Giáo dục Đào tạo Bình Định Thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định, Việt Nam Email: lengocvinhkhang@yahoo.com.vn Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam 101 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam Email: caothang.hoa@gmail.com TĨM TẮT: Bài báo trình bày nguyên tắc, quy trình bước giáo viên hướng dẫn học sinh hình thành tạo sản phẩm, thí dụ minh họa dạy học chủ đề tích hợp Khoa học tự nhiên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường trung học sở nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh Việc tổ chức hướng dẫn học sinh thực theo hướng tạo điều kiện để học sinh tích cực, chủ động, sáng tạo… xây dựng sản phẩm dự án theo quy trình tìm tịi nghiên cứu Khoa học tự nhiên TỪ KHÓA: Hướng dẫn; tạo sản phẩm; dự án tích hợp Khoa học tự nhiên; phát triển lực giải vấn đề sáng tạo Nhận 25/4/2019 Đặt vấn đề Dạy học dự án (DA) đường thực dạy học tích hợp nói chung dạy học tích hợp Khoa học tự nhiên (KHTN) nói riêng nhằm phát triển lực cho học sinh (HS) góp phần thực tốt chương trình mơn KHTN trường trung học sở (THCS) [1] tiến tới giáo dục STEM [2] Làm để HS tích cực độc lập thực tạo sản phẩm DA tích hợp KHTN phát triển lực giải vấn đề sáng tạo (GQVĐ&ST) vấn đề khó giáo viên (GV) HS phổ thơng nói chung, HS trường THCS nói riêng Vấn đề thiết kế tổ chức hướng dẫn hoạt động tích cực độc lập, sáng tạo HS dạy học DA tích hợp KHTN mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học giải viết trước [3] Nội dung viết góp phần giải vấn đề giúp GV định hướng, hỗ trợ HS tạo sản phẩm DA tích hợp KHTN Nội dung nghiên cứu 2.1 Một số vấn đề chung việc tạo sản phẩm dự án tích hợp Khoa học tự nhiên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường trung học sở theo hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh 2.1.1 Nguyên tắc chung - Đảm bảo mục tiêu dạy học tích hợp phát triển lực HS trường THCS nói chung lĩnh vực mơn KHTN nói riêng - Đảm bảo sản phẩm DA sản phẩm riêng hoạt động cụ thể nhóm HS - Đảm bảo sản phẩm DA có mối liên hệ tạo nên sản phẩm tổng thể DA, có ý nghĩa thiết thực giúp HS vận dụng giải vấn đề thực tiễn đời sống, học tập 54 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM Nhận kết phản biện chỉnh sửa 07/5/2019 Duyệt đăng 25/7/2019 - Đảm bảo thể trình HS tìm tịi khám phá, thu thập thơng tin, xử lí thơng tin theo nhiều nguồn khác - Đảm bảo tính vừa sức: Việc hình thành xây dựng sản phẩm DA vừa sức với lực HS thời lượng cho phép - Đảm bảo tính phù hợp: HS hình thành thu thập sản phẩm DA phù hợp với hoàn cảnh thực tiễn điều kiện sở vật chất trường THCS như: phịng thí nghiệm, thư viện, phịng tin học… 2.1.2 Quy trình hướng dẫn học sinh hình thành tạo sản phẩm dự án tích hợp Khoa học tự nhiên Bước 1: Hướng dẫn HS định hướng sản phẩm DA hoạt động theo quy trình dạy học DA Từ hoạt động phát vấn đề, thực giải vấn đề, tổng hợp kết với việc tìm tịi khám phá nội dung chủ đề phương pháp thực nghiệm khoa học, tìm hiểu KHTN, thực tích hợp xun mơn, GV u cầu HS định hướng sản phẩm rõ ràng từ hoạt động lập kế hoạch thực DA thể rõ kế hoạch thực DA nhóm Bước 2: Hướng dẫn HS tạo sản phẩm DA trình thực DA theo kế hoạch lập giải vấn đề đặt theo cách khám phá thu thập thông tin khác GV định hướng nhóm HS vào biểu tiêu chí/chỉ báo mức độ lực GQVĐ&ST [3], [4] hoạt động hành vi tương ứng HS tạo sản phẩm tương ứng phù hợp Thí dụ theo Bảng 1: Lê Ngọc Vịnh, Cao Thị Thặng Bảng 1: Các hoạt động hành vi tương ứng HS tạo sản phẩm tương ứng phù hợp Hoạt động tích cực, độc lập, sáng tạo nhóm HS Sản phẩm cuối Phát vấn đề cần giải DA 1.1 Đề xuất, đánh giá xác định tiểu chủ đề thể nội dung tích hợp Sơ đồ tư gồm chủ đề tiểu chủ đề Lập kế hoạch để giải vấn đề DA 2.1 Đề xuất, đánh giá xác định câu hỏi nghiên cứu (CHNC) Các CHNC xác định vấn đề cần giải 2.2 Đề xuất, đánh giá lựa chọn giả thuyết nghiên cứu (GTNC) Các GTNC phù hợp với CHNC 2.3 Đề xuất, đánh giá xác định phương án thực nghiệm - tìm tịi: - Thí nghiệm nghiên cứu: Tên thí nghiệm - Tìm thơng tin từ google: Xác định từ khóa để tìm kiếm - Khảo sát thực tiễn: Địa điểm cần đến - Tìm thơng tin từ sách giáo khoa: Tên sách, nội dung tên chương, Các phương án thực nghiệm tìm tịi để kiểm chứng GTNC tương ứng - Tên thí nghiệm cần thực Phiếu thu thập thơng tin từ thí nghiệm - Các từ khóa để tìm kiếm thơng tin từ google Phiếu thu thập thông tin từ google - Địa điểm, thời gian, cách tiến hành khảo sát, vấn (nếu có) Phiếu thu thập thơng tin - Địa nội dung có liên quan sách giáo khoa mơn Hóa học, Vật lí, Sinh học, Cơng nghệ, Địa lí…Phiếu thu thập thơng tin phù hợp 3.1 Tiến hành thí nghiệm: Lấy dụng cụ, hóa chất, vật liệu, quan sát tượng ghi thơng tin vào phiếu thí nghiệm, giải thích tượng, rút nhận xét Xử lí chất thải độc hại sau thí nghiệm - Video ảnh thí nghiệm: Dụng cụ, hóa chất, thực phản ứng - Phiếu kết thí nghiệm 3.2 Tìm thơng tin từ google theo từ khóa khác nhau, ghi nội dung kênh chữ kênh hình, nguồn tra cứu vào phiếu thu thông tin, rút nhận xét - Video hình ảnh nhóm (một thành viên) chọn đánh từ khóa, tìm thơng tin, lựa chọn thông tin, cách lưu thông tin - Phiếu kết thu thập thông tin 3.3 Quan sát trạng, vấn… ghi kết vào phiếu thu thập thông tin từ điện thoại, máy ảnh ghi vào phiếu thơng tin kênh chữ, kênh hình - Ảnh video trạng - Video clip ảnh vấn - Phiếu kết thu thập thông tin 3.4 Đọc, lấy thông tin từ sách báo liên quan Ghi thông tin cần tìm vào bảng thơng tin ghi hình… - Ảnh video hoạt động cụ thể - Phiếu kết thu thập thông tin Tiến hành giải vấn đề theo kế hoạch DA lập Bước 3: Hướng dẫn HS tổng hợp sản phẩm DA tích hợp KHTN nhóm từ nhiều nguồn khác để trả lời cho CHNC GV yêu cầu nhóm HS tạo file báo cáo kết cách đưa tất kết thu thập camera, điện thoại vào máy tính để tạo file báo cáo kết DA từ nguồn khác HS xếp thơng tin, xử lí thơng tin, rút nhận xét cần thiết Thí dụ, tổng hợp sản phẩm DA tìm hiểu nước tác dụng với kim loại từ nguồn khác nhau: Nghiên cứu nước tác dụng với kim loại phịng thí nghiệm; Nghiên cứu nước tác dụng với kim loại sách Hóa học 8,9; Nghiên cứu nước tác dụng với kim loại từ thực tiễn đời sống từ cơng cụ tìm kiếm Google… Để trả lời câu hỏi: Nước có tác dụng với tất kim loại khơng? HS phải có sản phẩm làm chứng khoa học: Phiếu thí nghiệm tác dụng Na Cu với nước; Phiếu thu thập thông tin từ Google: Na, K, Ca tác dụng với nước với hình ảnh thể hiện tượng xảy phương trình hóa học minh họa; Phiếu thu thập thông tin từ thực tiễn: Dùng nồi nhôm, nồi inox để nấu thức ăn, đồ trang sức (nhẫn) bạc, vàng khơng phản ứng với nước Từ đó, HS tạo nên sản phẩm đầy đủ để trả lời CHNC nêu ra, là: Một số kim loại phản ứng với nước nhiệt độ thường với minh chứng phương trình hóa học phù hợp Bước 4: Hướng dẫn HS tổng hợp sản phẩm DA trả lời cho tất CHNC tạo nên sản phẩm DA đầy đủ GV yêu cầu nhóm HS tạo file báo cáo kết chung: Lắp ghép sản phẩm từ bước tạo sản phẩm chung nhóm tồn lớp Thí dụ 1: Chủ đề DA nhóm 2: Tìm hiểu tính chất Hóa Số 19 tháng 7/2019 55 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN học nước ứng dụng Để tìm hiểu tính chất hóa học ứng dụng nước cần trả lời câu hỏi nghiên cứu: 1/ Nước có tác dụng với tất kim loại khơng? Ứng dụng nào?; 2/ Nước có tác dụng với tất oxit bazơ không? Ứng dụng nào?; 3/ Nước có tác dụng với tất oxit axit không? Ứng dụng nào?; 4/ Nước có tác dụng với chất khác không? Ứng dụng nào? Tổng hợp sản phẩm trả lời cho CHNC tạo nên sản phẩm DA nhóm Thí dụ 2: Chủ đề DA nhóm 3: Vai trị nước ứng dụng, chống ô nhiễm nước GV yêu cầu HS tổng hợp sản phẩm DA từ nguồn khác nhau: Sản phẩm từ thí nghiệm đối chứng: - Sản phẩm phiếu thí nghiệm vai trị nước thực vật từ thí nghiệm đối chứng: Cây/cành hoa giấy, chó đẻ (Diệp hạ châu) cốc có nước cốc khơng có nước - Sản phẩm thí nghiệm vai trị nước động vật từ thí nghiệm đối chứng: Cá chép chậu nước cá chép chậu khơng có nước Sản phẩm thu từ cơng cụ tìm kiếm Google: - Hình ảnh (lúa…) chết hạn hán thiếu nước - Hình ảnh động vật (trâu, bò, dê…) chết hạn hán Somali - Trẻ em chết thiếu nước Châu Phi Thông tin ô nhiễm nước, tác hại nước ô nhiễm nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, HS thu thập thông tin từ: Sản phẩm từ quan sát thực trạng địa phương: Hình ảnh nhiễm nước địa phương Bình Định: Quan sát so sánh trạng thái, màu sắc nước nước ô nhiễm HS tự lấy Hình ảnh rác thải gây ô nhiễm nước Sản phẩm từ vấn người dân: Hình ảnh vấn trả lời: Nêu tượng ô nhiễm nước làng nghề làm bún, nguyên nhân ô nhiễm nước Sản phẩm thu từ thí nghiệm đối chứng: Cá hồng cốc nước ô nhiễm hóa chất cá hồng cốc nước sạch… Sản phẩm tìm thơng tin từ Google: - Hình ảnh nước ô nhiễm số làng nghề, nước thải từ nhà máy FOMUSA Hà Tĩnh… - Hình ảnh rác thải, phế liệu ven biển miền Trung - Hình ảnh cá chết Fomusa Hà Tĩnh, cá chết sông Thị Vải, cá chết Hồ Tây, chim chết biển… - Hình ảnh HS người dân thu dọn rác thải, hình ảnh bể xử lí nước thải FOMUSA, xử lí nước thải Hồ Tây… Bước 5: Hướng dẫn nhóm HS tạo báo cáo kết DA theo cấu trúc chung thể q trình, phương pháp tìm tịi, thu thập xử lí thơng tin giải vấn đề theo quy trình nghiên cứu khoa học GV hướng dẫn HS viết báo cáo DA theo cấu trúc 56 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM sau: Báo cáo kết DA: …………………………… Nhóm: Lớp: Trường: Danh sách thành viên tham gia DA gồm: Họ tên, vai trị nhóm Phương pháp nghiên cứu: Học theo DA: Đặc điểm, quy trình chung Kết nghiên cứu: - Sơ đồ tư gồm chủ đề lớn tiểu chủ đề - Bảng kết theo hàng cột tương ứng: CHNC, GTNC, phương án thực nghiệm tìm tòi - Bảng Kế hoạch thực DA gồm hàng cột: Thành viên nhóm, nhiệm vụ, thời gian địa điểm, dự kiến sản phẩm Kết rõ ràng DA trình bày nhằm trả lời CHNC đặt Câu hỏi nghiên cứu… Tóm tắt kết thu kèm theo minh chứng: Thí nghiệm, hình ảnh… Cuối kết luận chung vấn đề nghiên cứu 2.2 Một số kết thực trường trung học sở 2.2.1 Một số kết ban đầu Các GV trường THCS Bình Định gồm: Lương Thế Vinh, Quy Nhơn; Phước Hiệp, Tuy Phước; Đập Đá, An Nhơn; Tây Giang, Tây Sơn hướng dẫn HS nghiên cứu xây dựng sản phẩm sáu DA tích hợp KHTN mơn Hóa học, Vật lí, Sinh học trường THCS theo quy trình trên.Trong khn khổ viết này, giới thiệu phần sản phẩm nhỏ DA: Nước chống ô nhiễm nguồn nước xung quanh ta HS lớp Trường THCS Đập Đá thực năm 2018 2.2.2 Thí dụ minh họa Tiểu chủ đề DA: Tính chất hóa học nước ứng dụng Chủ đề có vấn đề thể CHNC: 1/ Nước có tác dụng với tất kim loại không? Ứng dụng nào? 2/ Nước có tác dụng với tất oxit axit không? Ứng dụng nào? 3/ Nước có tác dụng với tất oxit bazơ khơng? Ứng dụng nào? Sản phẩm sau tóm tắt từ trình chiếu HS nhóm lớp 8, trả lời cho vấn đề nghiên cứu: a Nước có phản ứng với chất khác khơng? Nước cịn phản ứng với nhiều chất vơ hữu khác Thí dụ: Phản ứng với khí clo tạo thành nước clo Do tác dụng dòng điện, nước tác dụng với muối ăn, tạo thành natri hidroxit khí Clo nước Giaven Nước cịn tác dụng với nhiều chất hữu môi trường axit, bazơ, enzim cịn gọi phản ứng thủy phân Tính chất ứng dụng nhiều đời sống sản xuất Một số minh chứng nhóm HS thực tìm tịi nghiên cứu từ nguồn khác nhau: Thực nghiệm, sách Hóa học 9, sách Sinh học 8, Google, thực tiễn (xem Hình Hình 2) - Phản ứng thủy phân saccarozơ: Khi đun nóng dung dịch có axit làm xúc tác, saccarozơ bị thủy phân tạo glucozơ Lê Ngọc Vịnh, Cao Thị Thặng Hình 1: Phản ứng nước với khí clo tạo thành nước clo, có tính sát trùng Hình 3: Sử dụng Clo hợp lí làm chất khử trùng nước bể bơi nước Clo có tính chất sát trùng thành hỗn hợp các α−amino axit - Phản ứng thủy phân chất đạm, chất bột đường, chất béo thể người: Trong khoang miệng, dày, ruột non, tác dụng enzim xảy phản ứng thủy phân chất dinh dưỡng cho sản phẩm cuối để thể hấp thụ dễ dàng: Thủy phân chất bột đường thành glucozơ, thủy phân chất béo thành glixerol axit béo, thủy phân chất đạm thành amino axit b Ứng dụng tính chất nước tác dụng với chất khác nào? Sử dụng nước clo làm chất sát trùng nước sinh hoạt, nước bể bơi; Giúp hiểu q trình tiêu hóa thức ăn khoang miệng, dày, ruột non; Làm sở để tạo ăn đủ chất, dễ tiêu cách khoa học; Làm sở để điều chế số chất hữu cơng nghiệp (xem Hình 3) Hình 2: Nước tác dụng với tinh bột đun nóng fructozơ Phản ứng xảy nhờ tác dụng enzym C12H22O11 + H2O → C6H12O6 (Glucozơ ) + C6H12O6 (Fructozơ) - Phản ứng thủy phân chất béo: Thủy phân chất béo môi trường axit tạo lớp chất lỏng Chất béo + nước → axit béo + Glixerol - Thủy phân chất béo môi trường bazơ: Chất béo + NaOH → Muối axit béo + Glixerol - Phản ứng thủy phân chất đạm (protein): Khi đun nóng protein với dung dịch axit, dung dịch bazơ hay nhờ xúc tác enzim, liên kết peptit phân tử protein bị phân cắt dần, tạo thành chuỗi polipeptit cuối Kết luận Kết nghiên cứu trình bày đầy đủ, chi tiết, có thí dụ minh họa việc hướng dẫn HS xây dựng sản phẩm DA tích hợp KHTN mơn KHTN trường THCS theo quy trình bước Kết rút từ việc nghiên cứu triển khai thực dạy học DA mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường THCS tỉnh Bình Định Nội dung báo tài liệu tham khảo tốt giúp GV HS vận dụng dạy học DA nói chung xây dựng sản phẩm DA nói riêng dạy học chủ đề tích hợp KHTN, chủ đề tích hợp STEM chương trình sách giáo khoa mơn KHTN cấp Trung học phổ thông THCS [1], [2] Tài liệu tham khảo [1] Bộ Giáo dục Đào tạo, (2019), Chương trình mơn Khoa học Tự nhiên cấp Trung học sở [2] Bộ Giáo dục Đào tạo, (2019), Tài liệu tập huấn: Xây dựng dạy học chủ đề STEM trường trung học [3] Cao Thị Thặng - Lê Ngọc Vịnh, (2019), Thiết kế tổ chức hoạt động nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh dạy học chủ đề tích hợp Khoa học tự nhiên trường trung học sở theo phương pháp dạy học dự án, Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt Nam, số 15, tr.65-69 Số 19 tháng 7/2019 57 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN [4] Cao Thị Thặng - Lê Ngọc Vịnh, (2018), Một số đề xuất vận dụng dạy học dự án tích hợp Khoa học tự nhiên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh trường trung học sở, Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt Nam, số 11, tr 69-75 [5] Cao Thị Thặng - Lê Ngọc Vịnh, (2019), Xây dựng Bộ công cụ đánh giá lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh vận dụng dạy học dự án tích hợp Khoa học tự nhiên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường trung học sở, Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt Nam, số 14, tr.55-60 INSTRUCTINGSTUDENTS CREATING PRODUCTS IN PROJECT-BASED TEACHING INTEGRATED NATURAL SCIENCE ORIENTED DEVELOPMENT OF PROBLEM-SOLVING AND CREATIVE COMPETENCIES IN PHYSICS, CHEMISTRY, AND BIOLOGY IN LOWER SECONDARY SCHOOLS Le Ngoc Vinh1, Cao Thi Thang2 Department of Education and Training of Binh Dinh Quy Nhon City, Binh Dinh Province, Vietnam Email: lengocvinhkhang@yahoo.com.vn The Vietnam Institute of Educational Sciences 101 Tran Hung Dao, Hoan Kiem, Hanoi, Vietnam Email: caothang.hoa@gmail.com ABSTRACT: The article presents rules and 5-step procedure that guide teachers in instructing students to form and create project products Some illustrative examples are introduced for project-based teaching integrated Physics, Chemistry and Biology in lower secondary schools, in order to develop student’s competency for creatively problem-solving The instruction is carried out in a manner that students are active and creative in the formulation of project products, following a study process for natural sciences KEYWORDS: Instruction; product creation; integrated project of natural sciences; develop competency for creatively problem - solving 58 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM ... chức hoạt động nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh dạy học chủ đề tích hợp Khoa học tự nhiên trường trung học sở theo phương pháp dạy học dự án, Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt... đánh giá lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh vận dụng dạy học dự án tích hợp Khoa học tự nhiên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học trường trung học sở, Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt Nam, số 14,... tháng 7/2019 57 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN [4] Cao Thị Thặng - Lê Ngọc Vịnh, (2018), Một số đề xuất vận dụng dạy học dự án tích hợp Khoa học tự nhiên mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học nhằm phát triển lực giải