Ứng dụng phương pháp dạy học theo dự án tích hợp hoạt động nghiên cứu khoa học trong giảng dạy Hóa học vô cơ lớp 11

Đối tượng nghiên cứu

Quá trình kết hợp phương pháp DHTDA với hoạt động NCKH bộ môn Hóa học cho HS lớp 11 THPT.

Quan điểm chỉ đạo về đổi mới phương pháp dạy học

Để thực hiện được mục tiêu đã đề ra tại Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu trên, một trong những nhiệm vụ trọng yếu là phải thực hiện cuộc cách mạng về PPDH theo định hướng tiếp cận phát triển năng lực cho người học, phát huy cao độ tinh thần chủ động, sáng tạo của HS để các em có thể phát huy tối đa năng lực và tri thức của mình, biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn đóng góp cho công cuộc xây dựng đất nước, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực. Tại Hội thảo khoa học về “Quản lý dạy học chuyển từ tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực, vấn đề và giải pháp” diễn ra tại Hà Nội, các nhà khoa học, chuyên gia, nhà quản lý giáo dục đều cho rằng, cần phải thay đổi ngay phương pháp kiểm tra, đánh giá HS theo hướng chú trọng năng lực của người học, nhất là tư duy sáng tạo, vận dụng giải quyết những vấn đề trong cuộc sống.

Cơ sở lý luận và thực tiễn của phương pháp dạy học theo dự án 1. Khái niệm dạy học theo dự án

- Định hướng kĩ năng mềm: Làm việc theo dự án sẽ hỗ trợ phát triển cả kĩ năng tư duy siêu nhận thức lẫn tư duy nhận thức như hợp tác, tự giám sát, tìm kiếm, phân tích dữ liệu và đánh giá thông tin… Trong suốt quá trình thực hiện dự án, các câu hỏi định hướng sẽ kích thích HS tư duy và liên hệ với các khái niệm mang ý nghĩa thực tiễn cao. - Hình thành và rèn luyện các kĩ năng thế kỉ XXI (kĩ năng sáng tạo và đổi mới, tư duy độc lập và giải quyết vấn đề, giao tiếp và cộng tác, các kĩ năng thông tin, truyền thông và công nghệ, kĩ năng đời sống và nghề nghiệp: linh hoạt, thích ứng, chủ động, tự định hướng, lãnh đạo…) và các kĩ năng tư duy bậc cao. Các bước dạy học theo dự án. DHTDA được thực hiện theo 5 bước như sau:. - Có thể khởi đầu bằng các ý tưởng mà HS quan tâm hoặc những định hướng, chỉ dẫn của GV. - Xác định mục tiêu của DA;. - Hình dung nội dung chi tiết và các công việc cụ thể, cách thức thực hiện, các điều kiện cần thiết như nguồn tư liệu, thiết bị, kinh phí, người tham gia,… Dự kiến thời gian, địa điểm triển khai công việc, phân công người thực hiện, dự kiến sản phẩm cần đạt;. - Khơi gợi sự hứng thú: tập thể nhóm phải động viên, khích lệ thể hiện sự say mê, hứng khởi khi thực hiện nhiệm vụ. - Thu thập thông tin: từ sách báo, tạp chí, mạng internet, khảo sát, điều tra, phỏng vấn, thực địa,…;. Đánh giá kết quả đạt được so với mục tiêu xác định Bước 4:Giới thiệu sản phẩm trước tập thể lớp. Bước 3: Các nhóm thực hiện nhiệm vụ. Bước 2:Các nhóm hình thành đề cương và lập kế hoạch thực hiện. Bước 1:Xác định chủ đề, nhiệm vụ học tập và nghiên cứu gắn với yêu cầu của môn học hoặc học phần. - Thảo luận thường xuyên giữa các thành viên trong nhóm để giải quyết các vấn đề và kiểm tra tiến độ;. - Xây dựng sản phẩm: tập hợp các kết quả thành một sản phẩm cuối cùng. Trình bày, giới thiệu sản phẩm bằng các cách: Bài viết, Powerpoint, bản đồ, tranh ảnh, mô hình, kể cả việc đóng kịch, kể truyện,…. - HS tự rút ra những bài học từ việc học theo DA: đã học được gì? Hình thành được những thái độ tích cực nào? Có hài lòng về kết quả thu được không? Đã gặp những khó khăn gì và đã giải quyết như thế nào?. - GV: Đánh giá chất lượng sản phẩm giới thiệu, kết quả tự đánh giá, phương pháp làm việc. Quy trình tổ chức cho học sinh học theo dự án Bước 1: Lập kế hoạch. a) Lựa chọn chủ đề. GV và HS cùng nhau đề xuất ý tưởng, xác định chủ đề và mục đích của dự án. Từ chủ đề lớn, GV tổ chức hướng dẫn HS phát triển tìm các chủ đề nhỏ là vấn đề nghiên cứu cụ thể. Sơ đồ tư duy và sơ đồ câu hỏi 5W1H là công cụ hiệu quả xác định, lựa chọn ý tưởng cũng như những vấn đề cần giải quyết xung quanh dự án. HS cần lập kế hoạch để xác định các vấn đề cần nghiên cứu liên quan đến tiểu chủ đề nhằm giải quyết trả lời câu hỏi nghiên cứu và phân công nhiệm vụ trong nhóm. Ai sẽ làm nhiệm vụ gì và thời hạn hoàn thành, xác định phương tiện và dự kiến sản phẩm. Sau khi lập được kế hoạch các nhóm cử đại diện trình bày, các nhóm khác và GV bổ sung ý kiến, HS chỉnh sửa hoàn thiện kế hoạch. Sau đó GV hướng dẫn HS cách thực hiện dự án, tổng hợp kết quả, trình bày báo cáo, đánh giá rỳt kinh nghiệm. GV cần cung cấp cho mỗi nhúm sổ theo dừi dự ỏn. Thực tiễn cuộc sống Bài dạy. Xây dựng bản kế hoạch dạy học dự án. Kế hoạch hoạt động HS Kế hoạch hoạt động GV. Đề ra tiêu chí đánh giá Sản phẩm dự án. Kết quả là sự phát triển các năng lực, kĩ năng của HS. a) Thu thập thông tin: Theo nhiệm vụ đã được phân công, các thành viên trong nhóm thu thập thông tin từ sách báo, internet, làm thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn..Các phương tiện hỗ trợ cần sử dụng như: phiếu phỏng vấn, phiếu ghi dữ liệu, phiếu thiết kế các hoạt động thực nghiệm, máy ghi âm, máy ảnh,.. b) Xử lí thông tin. Sau khi đã thu thập được các dữ liệu cần tiến hành xử lí dữ liệu bằng bảng, biểu đồ, sơ đồ, so sánh, đối chiếu.. Trong nhóm thường xuyên trao đổi thảo luận để tập hợp dữ liệu, giải quyết vấn đề, kiểm tra tiến độ. Đồng thời xin ý kiến của GV cần sự giúp đỡ kịp thời để đảm bảo tiến độ và hướng đi của dự án. Bước 3: Tổng hợp báo cáo sản phẩm a) Xây dựng sản phẩm. Các thành viên trong nhóm cùng tổng hợp tất cả các kết quả đã phân tích thành sản phẩm cuối cùng có thể trình bày dưới nhiều dạng khác nhau: bài thuyết trình, đóng kịch, hát, trưng bày triển lãm, Powerpoint.. b) Trình bày báo cáo sản phẩm. GV tổ chức cho HS trình bày các sản phẩm đã làm. Không nên để một HS phụ trách báo cáo mà nên chia nhỏ để nhiều thành viên cùng được có cơ hội thể hiện khả năng của mình. Trong buổi này, GV nên mời các chuyên gia liên quan đến dự án, ban giám hiệu tham gia và đặt câu hỏi, cũng như đưa ý kiến nhận xét, góp phần làm cho buổi báo cáo thêm sinh động, hấp dẫn và thiết thực. c) Đánh giá rút kinh nghiệm.

Cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động nghiên cứu khoa học 1. Đại cương về nghiên cứu khoa học

- Tính thông tin: Sản phẩm của NCKH có thể là một bài báo khoa học, tác phẩm khoa học, cũng có thể là một mẫu vật, sản phẩm mới,… Tuy nhiên dù sản phẩm đó là gì thì nó đều mang đặc trưng thông tin về quy luật vận động của sự vật hiện tượng, thông tin về quy trình công nghệ và các tham số đi kèm. Kết quả nghiên cứu có thể được trình bày dưới dạng bài báo khoa học, tổng luận khoa học, tác phẩm khoa học nhằm nhiều mục đích như công bố một ý tưởng khoa học, hoặc cung cấp thông tin tóm tắt về hoạt động và thành tựu.

Công tác hướng dẫn nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông

Do đó, để tăng kinh phí cho hoạt động NCKH trong nhà trường, Ban giám hiệu nhà trường, các GV cần nhận thức đúng đắn và tuyên truyền rộng rãi về các lợi ích của hoạt động NCKH của HS đến các bậc phụ huynh, các cơ quan đoàn thể, doanh nghiệp, tổ chức xã hội ở địa phương..; và có thể trình bày sơ lược các dự án NCKH của HS trên các kênh phương tiện thông tin nào đó nhằm tăng sự ủng hộ và hỗ trợ về kinh phí từ phía phụ huynh, các cơ quan, doanh nghiệp, tổ chức xã hội. Chỉ đạo tổ chức tuyên truyền rộng rãi mục đích, ý nghĩa, nội dung hoạt động NCKH của HS đến cán bộ quản lí, GV, HS, cha mẹ học sinh và cộng đồng xã hội bằng nhiều hình thức như: xem hình ảnh Hội thi Khoa học kỹ thuật, lồng ghép triển khai hội nghị chuyên môn, sử dụng công nghệ thông tin để tuyên truyền về đề tài dự thi.GV tổ chức trao đổi, thảo luận trong giờ sinh hoạt lớp, chào cờ, ngoại khóa để định hướng hình thành ý tưởng về dự án nghiên cứu cho HS.

Thực trạng của phương pháp dạy học theo dự án và hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh ở một số trường Trung học phổ thông tỉnh

Gắn kết với các cuộc thi ý tưởng sáng tạo, thi hùng biện tiếng Anh, thi sáng tạo, thi vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết tình huống thực tiễn, thi thí nghiệm, thực hành..Qua đó tạo ra sân chơi trí tuệ, vui tươi, đảm bảo tính khoa học, công bằng; phát huy khả năng sáng tạo của HS, tạo sức lan tỏa mạnh mẽ của phong trào NCKH tới đông đảo HS. Kết quả trên cho thấy đa số các GV đều rất tin tưởng vào khả năng và sự sáng tạo của các em HS khi tham gia NCKH, nhưng cũng vẫn còn một số GV cho rằng HS chưa từng được học, được trang bị phương pháp nghiên cứu, các kĩ năng nghiên cứu cần thiết nên việc tham gia nghiên cứu sẽ rất khó thành công, hoặc là hoạt động NCKH chỉ thích hợp với các HS chăm chỉ, có tố chất ở trường chuyên và có điều kiện ở thành phố.

Mục tiêu, cấu trúc chương trình và đặc điểm về phương pháp dạy học phần hóa học vô cơ lớp 11 Trung học phổ thông

Khi nghiên cứu tính chất của hai nhóm phải được xuất phát từ phân tích cấu hình electron lớp ngoài cùng của nhóm ( ns2np2 và ns2np3 ) từ đó rút ra số electron lớp ngoài cùng là 4e và 5e. HS đã được học đầy đủ cơ sở lý thuyết như cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hoàn, liên kết hóa học, cân bằng hóa học, sự điện li, khái niệm về axit, bazơ và muối, nên GV cần dẫn dắt để HS có thể dựa vào lý thuyết chủ đạo đó dự đoán được tính chất của đơn chất Nitơ, Photpho và hợp chất của chúng.

Nguyên tắc và quy trình xây dựng dự án trong dạy học hóa học vô cơ lớp 11 Trung học phổ thông

- Các nội dung dự án học tập tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức hoạt động tích cực, tự lực cho HS theo cá nhân, nhóm (định hướng hành động, rèn luyện năng lực), từ đó hình thành và bồi dưỡng năng lực tự học cho HS. Đánh giá dự án không chỉ đơn thuần là đánh giá sản phẩm của dự án mà còn phải đánh giá mức độ hiểu, khả năng nhận thức và kĩ năng của HS đồng thời theo dừi sự tiến bộ ở cỏc em.

Chuẩn bị của giáo viên cho dự án học tập I. Mục tiêu bài học

Đề xuất thực hiện

-Trên cơ sở các câu hỏi định hướng nội dung, HS trình bày chủ đề bằng các hình thức như sơ đồ tư duy, bài báo cáo bằng Power point, thiết kế sản phẩm, làm tiểu phẩm,…. - Phương pháp dạy học theo dự án - Quan sát + đàm thoại nêu vấn đề - Phát hiện và giải quyết vấn đề - Điều tra, phỏng vấn.

Các hoạt động cụ thể

- Gợi ý cho HS cách phân công công việc có thể theo các chủ đề nhỏ hoặc theo vai trò của từng chuyên gia. GV tổ chức một buổi cho các nhóm trưng bày sản phẩm trong lớp và cho các nhóm lên thuyết trình về sản phẩm của nhóm.

Một số hình ảnh hoạt động

Thứ ba, GV hướng dẫn cũng là người có thể kết nối HS với các trường ĐH-CĐ, các giáo sư chuyên ngành – những người có hiểu biết về lĩnh vực mà người HS đang nghiên cứu, có thể đưa ra những chỉ dẫn quý báu và có thể tạo điều kiện để HS thực hiện nghiên cứu của mình trong các cơ sở hàng đầu như trường đại học, viện nghiên cứu, v.v… Như vậy, người GV hướng dẫn sẽ đảm trách một nhiệm vụ không hề dễ dàng, đòi hỏi nhiều thời gian cũng như sức lực. Với các lợi thế như không độc hại, giá thành rẻ do tận dụng được các nguyên liệu là phế phẩm phải đốt bỏ như mùn cưa, vỏ bào, gỗ vụn, rơm… của than sinh học thì việc nghiên cứu sản xuất và sử dụng than tổ ong làm bằng than sinh học là một ý tưởng mới và có khả thi, nếu sản phẩm “than tổ ong sinh học” thành công sẽ góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường, giảm độc hại cho sức khỏe, đồng thời tận dụng được nguồn phế phẩm mà hàng ngày vẫn phải đốt bỏ đi rất lãng phí.

Tình trạng gây ô nhiễm môi trường, tác hại đối với sức khỏe con người của than tổ ong

Than tổ ong khi cháy sẽ thải ra nhiều khí độc nguy hiểm gây độc hại cho hệ hô hấp và hệ tuần hoàn máu, để lại những di chứng thần kinh – tâm thần, thậm chí gây tử vong cho con người khi hít phải. Theo nhiều kết quả nghiên cứu, nếu phụ nữ mang thai thường xuyên phải sống trong môi trường bị ô nhiễm bởi khói than thì nguy cơ bị sẩy thai, thai bị biến dạng, dị tật hay khiếm khuyết là rất cao, nhẹ thì thai nhi phát triển kém.

Đề xuất giải pháp làm giảm ô nhiễm môi trường và độ độc hại của than tổ ong

Để sản xuất được “Than tổ ong sinh học”, trước hết phải tạo ra được nguyên liệu than sinh học để thay thế cho than bùn, than cám, sau đó quy trình đóng than tương tự như than tổ ong thông thường. Lò đốt có thể bằng tôn, thép, inox, gạch chịu lửa có thể gia công, hoặc tận dụng bằng các lò đốt vàng mã có bán trên thị trường, ngoài ra có thể dùng thùng phi để thay thế.

Thực nghiệm

Do bản thân nguyên liệu than sinh học được tạo thành từ gỗ nên hàm lượng Lưu huỳnh có rất ít, sau khi đốt hơi nước và các thành phần gây độc hại được loại bỏ đi rất nhiều. Bước 6: Mang mẫu than tổ ong lấy ở các cơ sở sản xuất than và viên “than tổ ong sinh học” mẫu được tạo thành đến Trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng – Sở Tài nguyên và Môi trường TP.

Kết quả và thảo luận

Chúng tôi đã xây dựng các nguyên tắc chọn bài để thiết kế dự án và nghiên cứu các bước để thiết kế dự án tạo cơ sở thiết kế các dự án học tập, chúng tôi đã thống kê được một số nội dung có thể áp dụng phương pháp DHTDA trong chương trình hoá học vô cơ lớp 11 THPT và đã thiết kế một dự án học tậpvà xây dựng quy. Trên cơ sở những nội dung đã đề xuất, chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi, tính phù hợp và hiệu quả của dạy học dự án, quy trình hướng dẫn HS nghiên cứu khoa học và hệ thống các đề tài nghiên cứu đã lựa chọn, xây dựng và sử dụng nhằm góp phần rèn luyện kĩ năng NCKH cho HS qua đó nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn Hóa học ở trường phổ thông.

Kế hoạch và kết quả thực nghiệm sư phạm của tổ chức dạy học theo dự án

Đối với LĐC: GV dạy theo giáo án truyền thống, không sử dụng phương pháp DHTDA (có thể sử dụng các phương pháp có sẵn của GV). • Bước 4: Tiến hành dạy ở lớp đối chứng và thực nghiệm. - Lập bảng tổng hợp phân loại kết quả học tập. - Vẽ đồ thị phân loại kết quả học tập. • Bước 7: Phát phiếu điều tra thăm dò hiệu quả của phương pháp DHTDA đối với HS và xử lý kết quả điều tra. Kết quả thực nghiệm sư phạm tổ chức dạy học theo dự án a) Đánh giá định tính. - Phân tích các bài kiểm tra của học sinh có thể nhận thấy: Ở LTN, cách trình bày bài kiểm tra khoa học hơn, cách giải thích các vấn đề logic hơn; các câu hỏi liên quan đến các kiến thức thực tế được trình bày một cách sáng tạo, chi tiết; thể hiện sự hiểu bài và nắm kiến thức một cách chắc chắn. - Phân tích các phiếu điều tra, có thể nhận thấy: Đa số học sinh cho rằng không khí giờ học theo dự án diễn ra sôi nổi, thoải mái, không có áp lực và mang lại những trải nghiệm thú vị. Hơn nữa, phương pháp còn giúp cho học sinh phát huy được tính sáng tạo, khám phá và tìm ra nội dung kiến thức mới, giúp các em hiểu bài và nhớ bài tốt hơn, làm tăng thêm sự yêu thích môn học. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dự án các em cũng gặp phải những khó khăn nhất định như mất nhiều thời gian và công sức, khó khăn này có thể khắc phục được vì các dự án lớn thường chỉ áp dụng một lần trong năm học nên giáo viên có thể cân đối thời gian cho hợp lí. - Phân tích các sản phẩm của học sinh: Các sản phẩm của học sinh được thiết kế với sự tham gia của các thành viên trong nhóm, là những sản phẩm tập thể thể hiện các kiến thức có được về Photpho và các câu chuyện liên quan đến que Diêm, thể hiện sự sáng tạo, am hiểu các kiến thức thực tiễn. Như vậy, từ kết quả điều tra thì đây là một PPDH mới có thể làm cho HS học tích cực. PPDHTDA có thể giúp cho HS phát triển nhiều kĩ năng tư duy sáng tạo, kĩ năng hoạt động độc lập, mang lại nhiều hứng thú học tập cho HS. Tuy nhiên này đòi hỏi GV phải có thời gian chuẩn bị công phu. Bản thân GV cũng cần phải tiến hành áp dụng vào thực tế giảng dạy nhiều nữa để đúc rút nhiều kinh nghiệm để hoàn thiện phương pháp hơn. b) Đánh giá định lượng. Kết quả thu được về sở thích của PPDH này: Đa số các em HS đều cho rằng phương pháp này tạo ra không khí cởi mở, cuốn hút HS vào các hoạt động học tập, giúp cho các em có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau, được tranh luận, thảo luận và rèn luyện khả năng nói trước đám đông.

Một số kinh nghiệm khi triển khai dạy học theo dự án kết hợp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học

Đã tiến hành điều tra và đánh giá thực trạng việc sử dụng phương pháp DHTDA, thực trạng hoạt động NCKH của HS đồng thời là công tác hướng dẫn của GV để làm cơ sở thực tiễn đề xuất triển khai nghiên cứu áp dụng việc kết hợp DHTDA và NCKH cho HS trong môn hóa học ở phổ thông. Từ thực tế và kết quả thực nghiệm thu được về việc sử dụng kết hợp DHTDA và NCKH này chúng tôi rút ra kết luận về việc sử dụng như sau: Sự kết hợp việc triển khai phương pháp DHTDA và hoạt động NCKH ở trường trung học rèn luyện cho các em sự sáng tạo, khéo léo trong việc vận dụng kiến thức, kĩ năng của nhiều môn học khác nhau cũng như kinh nghiệm của HS vào giải quyết những hiện tượng, vấn đề đặt ra; sự gắn kết giữa kiến thức được học trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống; góp phần thực hiện chủ trương dạy học phân hóa, tăng cường thí nghiệm, thực hành; đóng góp cơ sở lí luận, thực tiễn cho việc triển khai đổi mới đồng bộ hình thức tổ chức dạy học, PPDH và kiểm tra đánh giá kết quả giáo dục.

Khuyến nghị

Kết quả thực nghiệm sư phạm chứng tỏ đề tài “Kết hợp phương pháp dạy học theo dự ánvới hoạt độngnghiên cứu khoa học cho học sinh lớp 11 phần hóa học vô cơ Trung học phổ thông”là cần thiết, có tính khả thi và hiệu quả. Nhà nước và các cơ quan quản lý nghiên cứu cần có những hành động, chính sách để những công trình nghiên cứu tốt được tiếp tục thực hiện, hoàn thiện và có thể phát huy vào sự nghiệp NCKH và đời sống.

Hướng phát triển của đề tài

Phân phối chương trình nên là phân phối mở, trọn gói nội dung và trọn gói thời gian để GV có thể chọn bài dạy học phù hợp với một số phương pháp mới trong đó có DHTDA.