Thiết kế hệ thống bài tập phát triển năng lực khoa học tự nhiên theo tiếp cận PISA cho học sinh trung học cơ sở

Mụcđíchnghiêncứu

- Xây dựng khung năng lực KHTN theo tiếp cận PISA cho HS THCS với các thànhphầnnănglực,tiêuchí,mứcđộbiểuhiệncụthể.

Kháchthểvàđốitvợngnghiên cứu 1. Kháchthểnghiên cứu

Phvơngphápnghiêncứu

- Tiến hành khảo sát thực trạng của việc sử dụng bài tập theo tiếp cận PISA trongdạy học các môn Vật lí, Sinh học, Hóa học ở một số trường THCS trên địa bàn các tỉnhNghệ An, Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Bà Rịa - Vũng Tàu, thành phố Hà Nội bằng cách gửi trựctiếpđếnGV,thuphiếuđiềutragópý. Trao đổi, xin ý kiến của các GV có nhiều kinh nghiệm, các nhà khoa học, cácchuyên gia đầu ngành về phương pháp dạy học trong quá trình nghiên cứu, xây dựngkhung năng lực KHTN của HS THCS theotiếp cận PISA, hệ thống bài tậpp h á t t r i ể n nănglực KHTN theotiếpcậnPISAcủaHSTHCS.

Ðiểmmớicủaluận án

Mtsốvấnđềvềnănglực,pháttriểnnănglựchọcsinh 1. Nănglực

Dạy học theo hợp đồng là phương pháp học tập mà mỗi HS (hoặc mỗi nhóm nhỏ)làm việc với một gói các nhiệm vụ khác nhau (nhiệm vụ bắt buộc và tự chọn) trong mộtkhoảngthờigiannhấtđịnh.Trongquátrìnhhọctheohợpđồng,HSđƣợcquyềnchủđộngxác định thời gian và thứ tự thực hiện các bài tập/nhiệm vụ học tập dựa trên năng lực vànhịp độ học tập của mình. Trong phạm vi luận án chúng tôixác định: Đánh giá trong giáo dục là một quá trình thu thập, tổng hợp, diễn giải thông tinvề đối tƣợng cần đánh giá (hiểu biết hay năng lực của HS, chương trình nhà trường, ..)một cách có hệ thống nhằm hiểu biết sâu và sử dụng các thông tin này để ra quyết định vềHS,vềchươngtrình,vềnhàtrườnghayđưaracácchínhsáchgiáodục[40,tr.33].

Tổngquan vềPISA

- PISA được thực hiện thường xuyên và định kì (3 năm 1 lần) tạo điều kiện cho cỏcthành viờn tham gia cú cơ hội theo dừi sự tiến bộ của mỡnh trong việc phấn đấu đạt đƣợccỏcmụctiờugiỏodụccơbản. - PISA là cuộc khảo sát giáo dục duy nhất chỉ chuyên đánh giá về năng lực phổthôngcủaHSởđộtuổi15,độtuổikếtthúc giáodụcbắtbuộcở hầuhếtcácquốcgia. - PISA chú trọng đánh giá năng lực phổ thông: Không kiểm tra kiến thức thu đượctại trường học mà đánh giá khả năng HS vận dụng kiến thức và kĩ năng để giải quyết cáctình huống mà họ có khả năng sẽ đối mặt trong cuộc sống hàng ngày. - PISA đánh giá khả năng học tập suốt đời: Nhà trường không thể cung cấp mọikiến thức, kĩ năng mà người học cần phải tự trang bị thêm hành trang vào đời. Để trởthành người có thể học tập suốt đời có hiệu quả, ngoài việc HS phải có những kiến thứcvà kĩ năng phổ thông cơ bản họ còn phải có cả ý thức về động cơ học tập và cách học. Dovậy PISA đo năng lực thực hiện của HS về các lĩnh vực Đọc hiểu, Toán học và Khoa học,đồngthờitìmhiểuvềđộngcơ,niềmtinvàobảnthâncũngnhƣcácchiếnlƣợchọctập. giáodụccácnướcthamgia.Đểđạtđượcmụctiêunày,PISAđượcthiếtkếnhằmkiểmtraxem, khi đến độ tuổi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc, HS đã đƣợc chuẩn bị để đápứng các thách thức của cuộc sống sau này ở mức độ nào. Ngoài ra chương trình đánh giáPISAcòn hướngvàocácmụcđíchcụthểsau:. PISA tập trung vào đánh giá 3 mảng năng lực chính: năng lực toán học phổ thông,năng lực đọc hiểu phổ thông, năng lực khoa học phổ thông. Đây là các năng lực cần thiếttrong cuộc sống của mỗi người, được hình thành và phát triển từ khi là HS và cho đếnsuốtđời. hiểuToán họcKhoah ọc. Đọchiểu Toán học Khoahọc. ĐọchiểuT oán họcKhoa. học Giải quyếtvấn. họcKhoa họcGiải quyếtvấn. ĐọchiểuT oán học K hoahọcGi. đềNăng lựctài chínhNăn. ĐọchiểuTo án họcKhoa. học Giải quyếtvấnđề. Nănglựctài chínhNăngl ực sửdụng. họcKhoa họcGiải quyếtvấn đềNăng. g lựcsử dụngmáy tínhNăng lựcCôngd. ân toàncầu a) Năng lực toán học phổ thông: Khả năng nhận biết ý nghĩa, vai trò của kiến thứctoánhọctrongcuộcsống;Vậndụngvàpháttriểntƣduytoánhọcđểgiảiquyếtcácvấnđềcủathực tiễn,đápứngnhucầuđờisốnghiệntạivàtươnglaimộtcáchlinhhoạt. b) Năng lực đọc hiểu phổ thông: Năng lực đọc hiểu là hiểu, sử dụng, phản ánh vàliênkếtvàocácvănbảnviết,nhằmđạtđƣợccácmụctiêucánhân,pháttriểnkiếnthứcvàtiềmnăngcá nhânvàthamgiavàoxãhội. c) Nănglựckhoahọcphổthông(scientificliteracy):Nănglựckhoahọcđƣợcđánhgiáthƣ ờngxuyêntrongcácchukìcủaPISA.Thuậtngữ“nănglựckhoahọc”thểhiệnkhả. Ở năng lực báo cáo, trình bày, công bố kết quả thực hiện nhiệm vụ được giao, hầuhết các biểu hiện đều không đƣợc GV lựa chọn nhiều: Thảo luận, thống nhất với cácthành viên của nhóm về nội dung báo cáo (40,03%);Lựa chọn nội dung trình bày,b á o cáo (52,34%); Tập hợp tất cả các vấn đề liên quan đến nội dung định báo cáo (47,90%);Tóm tắt quy trình các bước tiến hành nhiệm vụ đƣợc giao (45,12%); Tổng hợp kết quảcông việc đã tiến hành (55,80%); Giải thích nguyên nhân dẫn đến các hiện tượng xảy ra(43,25%); Trình bày các kết quả dưới các hình thức nhƣ bản báo cáo, bản trình chiếu, bàibáokhoahọc,poster.

Xây dựng khung năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trung học cơ sở theotiếpcậnPISA

Vì vậy trong quá trình dạy học, GV cần phải sửdụng tổng hợp nhiều phương pháp, hình thức dạy học khác nhau, cải tiến các phươngpháp truyền thống kết hợp phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực như: dạy học tích hợp,dạy học phân hoá, dạy học bằng dự án, dạy học bằng các bài tập tình huống thực tiễn đờisống, dạy học bằng tổ chức chuỗi hoạt động, thực hành thí nghiệm, hoạt động trải nghiệmtrong môi trường tự nhiên, thực tiễn đời sống cá nhân và xã hội, tăng cường phối hợphoạt động học tập cá nhân với học hợp tác nhóm nhỏ, lồng ghép giáo dục STEM vào cácnộidungphùhợp. Nhận thức KHTN (Xác định đƣợc các vấn đề, nội dung, đối tƣợng khoa học,phânbiệtđƣợcvấnđềkhoahọcvớicácdạngvấnđềkhác;Hiểubiếtvàvậndụngđƣợchệthốngthuậtngữ,kí hiệu,côngthức,biểuđồđặctrƣngchoKHTNđểbiểuđạtvấnđềkhoahọc); Tìm hiểu tự nhiên (Tìm tòi, khám phá một số sự vật, hiện tƣợng trong thế giới tựnhiên; Quan sát đối tƣợng thực nghiệm; Tiến hành thực nghiệm; Thu thập, xử lí dữ liệuvàthôngtinthựcnghiệmvềKHTN;Báocáo kếtquảthựchiệnnhiệmvụđƣợcgiao);Vậndụng kiến thức, kĩ năng đã học (Sử dụng dữ liệu và thông tinthực nghiệm; Sử dụng kiếnthứcKHTNđểgiảiquyếtvấnđềxảyratrongthựctiễncuộcsống;Vậndụngthựchànhthínghi ệmKHTNvàogiảithíchcác ứngdụngthựctiễntrongcuộcsống).

Thiết kếhệthốngbài tậpđểphát triểnnăng lựckhoa họctựnhiêntheo tiếpcậnPISAchohọcsinh trunghọccơsở

Bàitập9.1.Táchmáu thànhcácchếphẩm(ChủđềTáchchấtra khỏihỗnhợp). Truyền máu là hoạt động thường gặp trong cấp cứu và điều trị cho bệnh nhân củangànhy t ế. Truyền máu đƣợc sử dụng cho các điều kiện y tế khác nhauđể thay thế các thành phần bị mất của máu. Truyền máu thời đầu sử dụng toàn bộ máu, từkhi có máy li tâm lạnh y học hiện đại thường chỉ truyền các thành phần của máu, chẳnghạn như hồng cầu, bạch cầu, huyết tương, các thành phần chống đông và tiểu cầu. b) Saukhilitâmmáutoànphần,cácthànhphầncủamáuphânchiathànhcáclớpnh ƣhìnhảnhtrên.Thànhphầnnàocủamáucókhốilƣợngriênglớnnhất?(9.2). c) Trong tháng 9 - 10/2016, Trung tâm Truyền máu Chợ Rẫy – thành phố Hồ ChíMinh tổ chức những ngày hiến máu nhân đạo với thông điệp “Một lần hiến máu, giúpđượcbangười”.Bằnghiểubiếtcủamìnhemhãygiảithíchthôngđiệpđó.(9.3). Vận dụng quy trình thực hiện dạy học theo dự án, trong tiết luyện tập chủ đề Acid -Base - pH, chúng tôi lồng ghép bài tập phát triển năng lực KHTN theo tiếp cận PISA vàophầncâuhỏiđịnhhướng(kếhoạchbàidạy3-phụlục4). Dự án 1: Chất chỉ thị acid – base thiên nhiên và làm giấy chỉ thị acid – baseBàitập.C â ybắpcảitím. Bạn An thực hiện một thí nghiệm sau: Cắt nhỏ lá cây bắp cải tím, xay lọc lấy dung dịch có màu tím đỏ. Sau đó An nhỏ một ít dung dịch lá cây bắp cải tím vào ống nghiệm 1đựng dung dịch nước vôi trong, ống nghiệm 2 đựng dung dịch giấm ăn. Kết quả ốngnghiệm1dungdịchcómàuxanh,ốngnghiệm2dungdịchcómàuđỏ sáng. c) Em hãy tìm hiểu một số trường hợp khác trong thiên nhiên có tính chất tương tựnhƣlácâybắpcảitímtrongthínghiệmtrên?. Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm nước sông do ảnh hưởng của nước thải nhà máysản xuất, một nhúm HS trường THCS A tiến hành theo dừi độ pH của nước ở một nhánhsông,gầnmộtnhàmáysảnxuất,trong4tuần. e) Trong quá trình thu thập dữ liệu các bạn HS có khả năng mắc phải sai số nào?Emhãyđề xuấtphươngánđể tránhđượccác saisốđó?.

Kếtquảthựcnghiệmsvphạm 1. Kếtquảthực nghiệmvòngthămdò

- Đồ thị lũy tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra của lớp TN nằm bên phải, phía dướiđườnglũytíchcủalớpĐC.Phântíchtừngtiêuchíđượcđánhgiátrongbàikiểmtranhậnthấy,ởh ầuhếtcáctiêuchínhómTNcótỉlệHSởmứcđộđạtcaohơnnhómĐC,tỉlệHS ở mức không đạt thấp hơn nhóm ĐC. Trên cơ sở các tham số thống kê thu đƣợc nhƣ mean, median, mode, độ lệchchuẩnS,mứcđộảnh hưởngES,hệsốbiếnthiênV,hệsốtươngquanSpearman- Brown,phép kiểm định Student, phép kiểm chứng độc lập T-test, chúng tôi có thể kết luận rằngkết quả nghiên cứu của luận án đáng tin cậy, các biện pháp đề ra có tính khả thi và hiệuquả.

Kiếnnghị

Nguyễn Thị Diễm Hằng, Cao Cự Giác, Lê Danh Bình (2017), “Thực trạng thiết kế vàsử dụng bài tập đánh giá năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh trung học cơ sở tiếpcận PISA”, Kỷ yếu hội thảo khoa học quốc tế “Phát triển năng lực sƣ phạm đội ngũ giáoviênkhoahọctựnhiênđápứngyêucầuđổimớigiáodụcphổthông”,TrườngĐạihọcSưphạmHà Nội,tr. Nguyễn Thị Diễm Hằng, Cao Cự Giác (2019), “Một số biện pháp bồi dưỡng giáo viêndạy học môn Khoa học tự nhiên theo chương trình giáo dục phổ thông mới”, Kỷ yếu hộithảo khoa học quốc tế “Phát triển chương trình, tổ chức đào tạo và bồi dưỡng thườngxuyên giáo viên, cán bộ quản lý giáo dục theo hướng tiếp cận năng lực”, Trường Đại họcVinh,tr.142-147.

TIẾNGNƯỚCNGOÀI

Nguyễn Ngọc Tú (2015), “Chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA và kiểm trađánh giá theo định hướng phát triển năng lực”, Hội thảo kiểm tra đánh giá theo địnhhướngpháttriểnnănglực,HàNội. Hackling,M.W.&Prain,V.(2008),ResearchReport15:ImpactofPrimaryConnections on Students’ Science Processes, Literacies of Science and Attitudes towardsScience,AustralianAcademyofScience,Canberra.

WEBSITES

ShannonL.Navy,RyanS.Nixon andJulieA.Luft (2019),“ExploringNewSecondary Science Teachers' Networks of Resources”, Journal of Research in ScienceTeaching,Volume57,Issue2.

MỤCLỤC PHỤLỤC

Gópý,bổsung 6. Kếtluậnchung

Bàitập1.3.Nấuxôi(ChủđềCáctrạngtháicủachất). Xôi là món ăn phổ biến đƣợc làm từ nguyên liệu chính là gạo nếp, đồ/hấp chínbằng hơi nước, thịnh hành trong ẩm thực của nhiều nước châu Á. Nguyên liệu để làmxôilàcácloạigạonếp kếthợpvớicácnguyênliệutừ thiênnhiênđểtạomàu,tạovị. HỡnhminhhọaPL1.X ụ i ngũsắc Chừhụng truyềnthống Nồihụng hiện đại Hầu hết xôi đều nấu nhƣ sau: Ngâm gạo nếp khoảng vài tiếng đồng hồ cho gạomềm, đãi sạch, trộn với một ít muối và phối trộn với các nguyên liệu. Sau đó chonguyờnliệuvàochừ/xửng,đổmộtlượngnướcsụivàođỏynồi,đặtchừlờntrờnnồisaocho nguyờn liệu trong nồi tiếp xúc nhiều nhất với hơi nước nhưng không bị chạm vàonước.Chonồilênbếpđậykín,đuncáchthủytronglửanhỏ đếnkhihạtxôichíndẻo. a) Emhãychỉravậtthểnhântạo,vậtthểtự nhiêntrongđoạnvăntrên?(1.1). b) Dựa vào hình ảnh dụng cụ nấu xôi ở các thời kì, em hãy nêu nguyên tắc hoạtđộng chung của dụng cụ nấu xôi. Bàitập2.6.pHaonuôitrồngthủyhảisản(ChủđềAcid-base-pH). Theonghiêncứucủacácnhàkhoahọc,khoảngpHlítưởngcủamôitrườngnướccho hầu hết động vật thủy hải sản nuôi nằm trong khoảng 6,0 - 8,5, nếu pH nằm ngoàikhoảng này sẽ ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sống và gia tăng khả năngnhiễm bệnh cho các loài thủy hải sản. Do vậy duy trì độ pH trong ao nuôi ổn định làyếu tố quan trọng trong ngành nuôi trồng thủy hải sản. Các loài thực vật và tảo sinhsống trong các ao nuôi trồng thủy hải sản là một trong các nguyên nhân gây ra biếnđộng về pH của nước. Sự biến đổi pH trong ngày trong các ao nuôi thu được qua thựcnghiệmđược biểudiễnởhình minhhọa dưới đây. Hình minh họa PL9. Chutrình pH hàng ngàytrong aonuôi thủyhải sản a) Biểuđồtrênchobiết pHaonuôithủyhảisảnphụthuộcvàoyếutố nào?(2.1) b) ThờiđiểmtrongngàypHtrongaonuôithủyhảisảncaonhất?Thấpnhất?(2.2).