Bài viết phân tích một số ví dụ trong tài liệu học tập để làm rõ khả năng phát triển năng lực khoa học tự nhiên trong từng hoạt động tương ứng. Các tài liệu đã xây dựng cũng được sử dụng trong dạy thực nghiệm tại các trường trung học cơ sở và phân tích ban đầu.
Nguyễn Văn Biên, Lê Thị Phượng, Phạm Thị Bích Đào Xây dựng tài liệu học tập nhằm phát triển lực khoa học tự nhiên Nguyễn Văn Biên1, Lê Thị Phượng2, Phạm Thị Bích Đào3 TĨM TẮT: Phát triển lực khoa học tự nhiên mục tiêu trọng tâm mơn khoa học tự nhiên theo chương trình giáo dục phổ thơng Để đạt mục tiêu đó, ngồi việc thay đổi phương pháp dạy học cịn địi hỏi cần có thay Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đổi tài liệu dạy học nội dung hình thức Do đó, việc xây dựng tài liệu học tập cho học sinh để thuận tiện cho việc tổ chức dạy học 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Email: lethiphuong.dhgd@gmail.com phát triển lực cần thiết Từ nguyên tắc xây dựng sử dụng tài liệu học tập nhằm hỗ trợ hoạt động dạy học phát triển lực, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam nhóm tác giả xây dựng tài liệu theo cấu trúc chuỗi hoạt động học tập 101 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam Email:dao311@gmail.com phổ biến Đó là: Tìm hiểu - dự đoán - kiểm nghiệm; Quan sát - thu thập thông tin - thảo luận; Đặt câu hỏi - Phân tích - Thảo luận; Vận dụng - chế tạo - thử nghiệm Cũng báo này, nhóm tác giả phân tích số ví dụ tài liệu học tập để làm rõ khả phát triển lực khoa học tự nhiên hoạt động tương ứng Các tài liệu xây dựng sử dụng dạy thực nghiệm trường trung học sở phân tích ban đầu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Email:biennv@hnue.edu.vn TỪ KHÓA: Tài liệu học tập; phát triển lực; lực khoa học tự nhiên Nhận 04/11/2018 Đặt vấn đề Tìm hiểu tự nhiên tìm tịi khám phá giới tự nhiên.Thực tìm hiểu tự nhiên nghĩa tìm hiểu quy luật khách quan giới tự nhiên, không phụ thuộc ý thức người, thực hoạt động: Tìm hiểu, đặt câu hỏi, dự đoán phát điều chưa biết giới tự nhiên cách chủ động Từ đó, người học đạt hiểu biết sâu sắc tự nhiên, đồng thời hình thành phát triển lực (NL) khoa học tự nhiên (KHTN), NL giải vấn đề…NL KHTN định nghĩa sau: NL KHTN khả tìm quy luật vận động, tương tác bảo toàn giới tự nhiên để từ vận dụng quy luật tác động trở lại giới tự nhiên Trong tiếng Anh, thuật ngữ gần nghĩa với NL KHTN sử dụng rộng rãi “Scientific literacy” [1], [2] Thuật ngữ giúp nâng tầm NL KHTN từ NL chuyên biệt lĩnh vực trở thành NL chung Có nhiều nghiên cứu nhằm phát triển NL công bố ngồi nước, cơng bố nhấn mạnh khía cạnh cần tổ chức hoạt động học tập bám sát biểu hành vi NL [3], [4], [5] Để cụ thể hoá quan điểm đó, chúng tơi xây dựng tài liệu học tập có nội dung bám sát theo chương trình hành, dạng hoạt động học tập theo cấu trúc NL KHTN Trong viết này, phân tích mức độ tương ứng tài liệu xây dựng với cấu trúc NL KHTN theo chương trình ban hành [6] Nhận kết phản biện chỉnh sửa 7/12/2019 Duyệt đăng 25/01/2019 Nội dung nghiên cứu 2.1 Cấu trúc lực khoa học tự nhiên Trong chương trình mơn KHTN ban hành, NL KHTN có cấu trúc Bảng (Các kí hiệu cột cuối bảng chúng tơi thêm vào để tiện cho việc phân tích mục tiêu hoạt động học tập trình bày tài liệu) 2.2 Dạy học định hướng phát triển lực khoa học tự nhiên Dạy học định hướng phát triển NL có chất coi mục tiêu hướng tới việc hình thành phát triển khả huy động kiến thức, kĩ năng, thái độ HS để thực hành động có ý nghĩa Muốn vậy, dạy học định hướng phát triển NL thực thông qua hoạt động học tập có tham gia tích cực HS Các hoạt động học tập cần bám sát vào biểu hành vi NL KHTN Bảng Hoạt động học tập hiểu hoạt động HS định hướng, tổ chức giáo viên (GV) để thực biểu hành vi NL nhằm hình thành, vận dụng kiến thức, kĩ Như vậy, hoạt động học tập, GV cần xác định rõ mục tiêu hoạt động, phương tiện, tư liệu dạy học cần có, phương pháp tổ chức hoạt động cách thức đánh giá mức độ đạt mục tiêu hoạt động Cấu trúc việc xây dựng hoạt động học tập thể theo sơ đồ Hình 1: Số 13 tháng 01/2019 39 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN Bảng 1: Cấu trúc NL KHTN Thành phần NL Biểu Kí hiệu Nhận thức KHTN Trình bày, giải thích kiến thức cốt lõi thành phần cấu trúc, đa dạng, tính hệ thống, quy luật vận động, tương tác biến đổi giới tự nhiên Các biểu cụ thể: NT - Nhận biết nêu tên vật, tượng, khái niệm, quy luật, trình tự nhiên NT01 - Trình bày vật, tượng; vai trò vật, tượng trình tự nhiên hình thức biểu đạt ngơn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ,… NT02 So sánh, phân loại, lựa chọn vật, tượng, trình tự nhiên theo tiêu chí khác NT03 Phân tích đặc điểm vật, tượng, trình tự nhiên theo logic định NT04 Tìm từ khố, sử dụng thuật ngữ khoa học, kết nối thông tin theo logic có ý nghĩa, lập dàn ý đọc trình bày văn khoa học NT05 Lập dàn ý, tìm từ khố; trình bày văn khoa học KHTN; kết nối thông tin theo logic có ý nghĩa NT06 Giải thích mối quan hệ vật tượng (quan hệ nguyên nhân - kết quả, cấu tạo - chức năng, ) NT07 Nhận điểm sai chỉnh sửa được; đưa nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận NT08 Để phát triển thành phần NL KHTN, học sinh (HS) cần phải thực số kĩ để tìm hiểu, giải thích vật tượng tự nhiên đời sống Chứng minh vấn đề thực tiễn dẫn chứng khoa học.Thành phần NL KHTN biểu theo mức độ sau đây: TH Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề Nhận đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề nhờ kết nối tri thức kinh nghiệm có dùng ngơn ngữ để biểu đạt vấn đề đề xuất TH01 Đưa phán đốn xây dựng giả thuyết Phân tích vấn đề để nêu phán đoán Xây dựng phát biểu giả thuyết cần tìm hiểu TH02 Lập kế hoạch thực Xây dựng khung logic nội dung tìm hiểu Lựa chọn phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, vấn, hồi cứu tư liệu, ) Lập kế hoạch triển khai tìm hiểu TH03 Thực kế hoạch Thu thập, lưu giữ liệu từ kết tổng quan, thực nghiệm, điều tra Đánh giá kết dựa phân tích, xử lí liệu tham số thống kê đơn giản So sánh kết với giả thuyết, giải thích, rút kết luận điều chỉnh cần thiết TH04 Viết, trình bày báo cáo thảo luận Sử dụng ngơn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt trình kết tìm hiểu Viết báo cáo sau trình tìm hiểu Hợp tác với đối tác thái độ lắng nghe tích cực tơn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá người khác đưa để tiếp thu tích cực giải trình, phản biện, bảo vệ kết tìm hiểu cách thuyết phục TH05 Ra định đề xuất ý kiến Đưa định đề xuất ý kiến xử lí cho vấn đề tìm hiểu TH06 Vận dụng kiến thức, kĩ KHTN để giải thích tượng thường gặp tự nhiên đời sống; vấn đề bảo vệ môi trường phát triển bền vững; ứng xử thích hợp giải vấn đề đơn giản liên quan đến thân, gia đình, cộng đồng Các biểu cụ thể: VD - Nhận ra, giải thích vấn đề thực tiễn dựa kiến thức KHTN VD01 - Dựa hiểu biết liệu điều tra, nêu giải pháp thực số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững VD02 Tìm hiểu tự nhiên Vận dụng kiến thức, kĩ học 40 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM Nguyễn Văn Biên, Lê Thị Phượng, Phạm Thị Bích Đào Hình 2: Các nhóm hoạt động học tập nhằm phát triển NL Hình 1: Cấu trúc xây dựng hoạt động học tập định hướng phát triển NL 2.3 Tài liệu học tập phát triển lực Khi mục tiêu dạy học thay đổi, để thuận tiện cho GV HS, tài liệu dạy học cần có thay đổi Vai trò tài liệu quan điểm dạy học thể rõ Bảng 2: Tài liệu dạy học chúng tơi xây dựng dựa chương trình hành, đồng thời hướng tới mục tiêu phát triển NL KHTN Để đảm bảo mục đích đó, chúng tơi đề ngun lí xây dựng tài liệu phát triển NL sau: Đảm bảo chuẩn kiến thức kĩ thái độ theo chương trình hành; Làm rõ việc phát triển NL; Tiện dụng cho GV HS; Có nội dung gắn với thực tiễn; Thực nhiệm vụ phân hoá; Định hướng giáo dục STEM Các hoạt động tài liệu trình bày loại chính: Hoạt động xây dựng kiến thức, hoạt động vận dụng kiến thức, dự án học tập Để tiện dụng cho GV, hoạt động gộp thành nhóm thao tác gắn kết với Các hoạt động tổ chức theo chuỗi hoạt động theo nhóm hoạt động sau (xem Hình 2) [8]: Khi sử dụng tài liệu, GV thực theo chuỗi hoạt động soạn thảo bổ sung, điều chỉnh gợi ý, cách đặt câu hỏi… cho phù hợp với trình độ HS trường, lớp Dưới số ví dụ tài liệu học tập chúng tơi xây dựng: Nhóm 1: Chuỗi hoạt động: Tìm hiểu – Dự đoán – Kiểm nghiệm Đây chuỗi hoạt động khởi đầu học, chuỗi hoạt động này, HS tìm hiểu tượng, trình tự nhiên từ đưa dự đốn có Việc kiểm tra tính đắn dự đốn thường thơng qua việc tiến hành thí nghiệm Ví dụ: Khi học khái niệm khối lượng riêng Bảng 2: Bảng so sánh vai trò tài liệu học tập theo định hướng dạy học [7] Tài liệu Dạy học định hướng nội dung Dạy học phát triển NL - kiến tạo Dạy học phát triển NL - kiến tạo xã hội Vai trò tài liệu học tập lớp (sách giáo khoa in) Cung cấp nguồn kiến thức, thông tin hoạt động học Cung cấp nguồn câu hỏi hoạt động người dạy, người học lựa chọn sử dụng Cung cấp tư liệu cho việc học có tính xác thực, kết nối với nội dung liên quan, phương pháp suy nghĩ Nội dung tài liệu học tập lớp (sách giáo khoa in) Cung cấp sở truyền tải kiến thức phương pháp sư phạm Cung cấp kiến thức đáng tin cậy biên soạn chuyên gia nội dung, Bộ Chính phủ phê chuẩn Cung cấp nhiều nguồn kiến thức thông tin nhiều đường thông qua nguồn tới người học Cung cấp hoạt động nguồn câu hỏi tìm hiểu, thơng tin đa dạng sách giáo khoa nguồn liệu học tập số để HS tích luỹ kiến thức Giúp HS hồ nhập với kiến thức hoạt động thực hành liên quan tới môn học Cung cấp nhiều nguồn kiến thức hoạt động tìm hiểu thơng tin… Cung cấp sở dạy học rõ ràng cho đối tượng người học đa dạng Tư liệu số hố Nguồn cho GV soạn cung cấp cấu trúc chương trình dạy học Cung cấp nhiều ngồn cho GV lựa chọn Tăng cường hoạt động học tạp hợp tác Số 13 tháng 01/2019 41 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN Qua hoạt động này, HS tiến hành dự đoán dựa khả ước lượng sau tiến hành thí nghiệm để cân rút thể tích khối lượng chất khác khác nhau, giúp hình thành khái niệm khối lượng riêng góp phần phát triển biểu hành vi NT01; NT05; TH04 Nhóm 2: Chuỗi hoạt động: Quan sát – Thu thập thông tin – Thảo luận Dạy học KHTN cấp THCS thường thực dựa quan sát thực tiễn tiến hành thí nghiệm Chuỗi hoạt động thường phù hợp với nhiệm vụ quan sát tự nhiên, trình sinh trưởng sinh học tượng phản ứng hoá học, diễn biến tượng vật lí Dựa thơng tin từ quan sát, HS thảo luận để rút kiến thức cần học Ví dụ: Quan sát thí nghiệm/mơ hình, thu thập thông tin/ tượng quan sát thảo luận trả lời câu hỏi GV; qua thể biểu hành vi NT06; TH04 Dựa gợi ý tài liệu, GV chiếu clips chiếu thêm hình ảnh liên quan đến đối tượng cần quan sát để HS đưa thu thập thông tin đa dạng phục vụ cho trình thảo luận.Khi thực hoạt động này, HS biểu biểu hành vi: NT07, TH04, TH06 Nhóm 3: Chuỗi hoạt động: Hỏi – Phân tích – Thảo luận Khi nội dung học tập liên quan đến việc phân tích xử lí thơng tin, ta tổ chức tài liệu theo chuỗi hoạt động Với chuỗi hoạt động này, HS biểu hành vi: NT01; NT03; NT07; NT08; TH01; TH05; TH06 Ví dụ: HS đặt câu hỏi chức phận cây, phân tích thông tin tài liệu tài liệu khác (như sách giáo khoa, internet…) thảo luận để rút câu trả lời 42 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM Nhóm 4: Chuỗi hoạt động: Chuẩn bị - Chế tạo - Thử nghiệm Với nội dung địi hỏi việc tạo sản phẩm tìm hiểu ứng dụng kĩ thuật kiến thức KHTN, chuỗi hoạt động phù hợp Đây chuỗi hoạt động thể rõ định hướng giáo dục STEM [9], đồng thời góp phần phát triển NL KHTN Các biểu hành vi bồi dưỡng chuỗi hoạt động là: NT08; TH04; TH06; VD01; VD02 Ví dụ: Chỉ nguyên vật liệu đơn giản, HS giao nhiệm vụ chế tạo hệ thống ròng rọc thử nghiệm hiệu qua vận dụng kiến thức học Trong thực tiễn dạy học, GV sử dụng chuỗi hoạt động gợi ý phối hợp linh hoạt chuỗi hoạt động gợi ý tài liệu để tổ chức hoạt động dạy học 2.4 Kết thực nghiệm sư phạm Chúng tiến hành dạy số chủ đề tài liệu xây dựng trường: THCS thuộc địa bàn Hà Nội: THCS Tân Hội (Đan Phượng); THCS Trần Quốc Tuấn (Nam Từ Liêm); THCS Nhân Chính (Thanh Xuân Bắc)… Q trình đánh giá NL HS thực thơng qua quan sát trực tiếp qua đánh giá nội dung ghi phiếu học tập HS Kết bước đầu cho thấy việc sử dụng tài liệu học tập theo chuỗi hoạt động bước đầu góp phần phát triển NL KHTN Các báo cáo đầy đủ đề cập nghiên cứu Nguyễn Văn Biên, Lê Thị Phượng, Phạm Thị Bích Đào Kết luận Chúng tơi xây dựng tài liệu học tập theo chuỗi hoạt động nhằm phát triển NL KHTN bước đầu thử nghiệm số trường THCS địa bàn Hà Nội Kết bước đầu cho thấy, việc sử dụng tài liệu soạn thảo theo tiến trình chuỗi hoạt động mơ tả góp phần phát triển NL KHTN Việc nghiên cứu cần tiếp tục mở rộng phân tích chi tiết mức độ NL KHTN HS qua có kết luận phát triển NL HS Tài liệu tham khảo [1] D L Zeidler, (2016), STEM education: A deficit framework for the twenty first century? A sociocultural socioscientific response, Cult Stud Sci Educ., vol 11, no 1, pp 11–26 [2] J D Miller, (1983), Scientific Literacy: A Conceptual and Empirical Review, Daedalus, vol 112, no 2, pp 29–48 [3] E Etkina, D T Brookes, and S Murthy, (2007), Developing and assessing student scientific abilities, Proc 2006 Natl STEM Assess Conf [4] T B Đ Phạm and T O Đặng, (2017), Đề xuất cấu trúc đánh giá lực thực nghiệm cho học sinh thông qua môn khoahọc tự nhiên cấp Trung học sở, Tạp chí Khoa học Đại học Sư phạm Hà Nội, vol 62, pp 79–88, 2017 [5] V B Nguyễn, (2016), Đề xuất khung lực định hướng dạy học vật lí trường phổ thơng, Tạp chí Khoa học Đại học Sư phạm Hà Nội, vol 61, no 8B, pp 11–22 [6] Bộ Giáo dục Đào tạo, (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng - Mơn Khoa học tự nhiên [7] M Horley, Những xu hướng việc đổi đại hố chương trình sách giáo khoa thời đại số tồn cầu hố, in Đổi đại hóa chương trình sách giáo khoa theo định hướng phát triển NL, V H Vũ, X T Phan, and Đ T Trần, Eds NXB Giáo dục Việt Nam, 2018, pp 6–36 [8] D I Aaron and A Z Gilbert, (2017), Steps to STEM: A science curriculum supplement for upper elementary and middle school grades - Teacher’s edition, Sense Publishers [9] R W Bybee, (2010), What is STEM education?, Science, vol 329, no 5995, p 996 DESIGNING LEARNING MATERIALS TO DEVELOP NATURAL SCIENCE COMPETENCE Nguyen Van Bien1, Le Thi Phuong2, Pham Thi Bich Dao3 Hanoi National University of Education 136 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi, Vietnam Email:biennv@hnue.edu.vn University of Education - VNU, Ha Noi 144 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi, Vietnam Email: lethiphuong.dhgd@gmail.com The Vietnam National Institute of Educational Sciences 101 Tran Hung Dao, Hoan Kiem, Hanoi, Vietnam Email:dao311@gmail.com ABSTRACT: Developing natural science competence is the core goal of natural science subject in The new education Developing natural science competence is the core goal of natural science subject in the new education curriculum To achieve that goal, in addition to changing teaching approaches, teaching materials also need to be changed in content and form Therefore, it is required designing learning materials to advance teaching activities of competence development Originating from the principles of designing and using learning materials to support the competence development teaching, learning materials have been designed with the structure of popular learning activities, namely: Investigate - Hypothesis - Test; Observe - Information search - discuss; Question - Analyze - Discuss; Apply - Make - Test Some examples in learning materials have been analyzed in this paper to clarify the potential to develop natural science competence in each appropriate activity Our materials are also experimental applied in secondary schools with initial encouraging results KEYWORDS: Learning materials; competence development; natural science competence Số 13 tháng 01/2019 43 ... hướng phát triển NL 2.3 Tài liệu học tập phát triển lực Khi mục tiêu dạy học thay đổi, để thuận tiện cho GV HS, tài liệu dạy học cần có thay đổi Vai trị tài liệu quan điểm dạy học thể rõ Bảng 2: Tài. .. Khi học khái niệm khối lượng riêng Bảng 2: Bảng so sánh vai trò tài liệu học tập theo định hướng dạy học [7] Tài liệu Dạy học định hướng nội dung Dạy học phát triển NL - kiến tạo Dạy học phát triển. .. Bảng 2: Tài liệu dạy học chúng tơi xây dựng dựa chương trình hành, đồng thời hướng tới mục tiêu phát triển NL KHTN Để đảm bảo mục đích đó, chúng tơi đề nguyên lí xây dựng tài liệu phát triển NL