1.3.1. Khái niệm vận dụng kiến thức trong dạy học
1.3.1.1. Khái niệm về vận dụng kiến thức và dạy học vận dụng kiến thức
Theo [6], năng lực vận dụng kiến thức của học sinh là khả năng của bản thân ngƣời học huy động, sử dụng những kiến thức, kĩ năng đã học trên lớp hoặc học qua trải nghiệm thực tế của cuộc sống để giải quyết những vấn đề đặt ra trong những tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống một cách hiệu quả và có khả năng biến đổi nó. Năng lực vận dụng kiến thức thể hiện phẩm chất, nhân cách của con ngƣời trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức.
1.3.1.2. Vai trò của vận dụng kiến thức trong dạy học
Việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết những nhiệm vụ đặt ra của học sinh nhƣ: vận dụng kiến thức để giải bài tập, tiếp thu và xây dựng tri thức cho những bài học mới hay cao nhất là vận dụng để giải quyết những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống của các em. Phát triển năng lực vận dụng kiến thức có thể giúp cho học sinh:
- Nắm vững kiến thức đã học để vận dụng những kiến thức giải quyết những bài tập hay xây dựng kiến thức cho bài học mới; nắm vững kiến thức đã học, có khả năng liên hệ, liên kết các kiến thức bởi những vấn đề thực tiễn liên quan đến kiến thức khoa học.
- Vận dụng các kiến thức, kĩ năng vào trong học tập, trong cuộc sống giúp các em học đi đơi với hành, từ đó xây dựng đƣợc thái độ học tập đúng đắn, phƣơng pháp học tập chủ động, tích cực, sáng tạo; lịng ham học, ham hiểu biết; năng lực tự học.
- Hình thành cho HS kĩ năng quan sát, thu thập, phân tích và xử lý thơng tin, hình thành phƣơng pháp nghiên cứu khoa học; hình thành và phát triển kĩ năng nghiên cứu thực tiễn; Có tâm thế ln ln chủ động trong việc giải quyết những vấn đề đặt ra trong thực tiễn.
- Giúp cho học sinh có đƣợc những hiểu biết về thế giới tự nhiên, chu kỳ hoạt động và tác động tích cực cũng nhƣ tiêu cực đối với cuộc sống con ngƣời cũng nhƣ ảnh hƣởng của con ngƣời đến thế giới tự nhiên.
- Thông qua việc hiểu biết về thế giới tự nhiên bằng việc vận dụng kiến thức đã học để tìm hiểu giúp các em ý thức đƣợc hoạt động của bản thân, có trách nhiệm với chính mình, với gia đình, nhà trƣờng và xã hội ngay trong cuộc sống hiện tại cũng nhƣ tƣơng lai sau này của các em. Từ đó đem lại niềm vui, tạo hứng thú học tập cho học sinh. Phát triển ở các em tính tích cực, tự lập, sáng tạo để giải quyết các vấn đề của cuộc sống.
1.3.1.3. Quy trình vận dụng kiến thức của học sinh
- Bƣớc 1: Lập kế hoạch để giải quyết tình huống đặt ra.
- Bƣớc 2: Phân tích đƣợc tình huống; phát hiện đƣợc vấn đề đặt ra của tình huống.
- Bƣớc 3: Xác định đƣợc và biết tìm hiểu các thơng tin liên quan đến tình huống. - Bƣớc 4: Đề xuất đƣợc giải pháp giải quyết tình huống.
- Bƣớc 5: Thực hiện giải pháp giải quyết tình huống và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện.
1.3.2. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học
1.3.2.1. Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức hóa học
Theo [6], “NLVDKT là khả năng của bản thân ngƣời học tự giải quyết những vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng và hiệu quả bằng cách áp dụng các kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm đã có vào các tình huống, hoạt động thực tiễn để tìm hiểu thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi nó. NLVDKT thể hiện phẩm chất, nhân cách của con ngƣời trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức”. Nhƣ vậy năng lực vận dụng kiến thức hóa
học là khả năng vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các nhiệm vụ học tập và thực tiễn thuộc lĩnh vực hóa học nhằm nâng cao hiệu quả của việc dạy và học mơn Hóa học ở trường phổ thơng. Qua đó sẽ tạo hứng thú, khơi dậy niềm đam mê,học sinh sẽ hiểu được vai trò, ý nghĩa thực tiễn của mơn hóa học.
1.3.2.2. Cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức hóa học
Theo [6], cấu trúc NLVDKT bao gồm các NL sau:
- Năng lực hệ thống hóa kiến thức, phân loại kiến thức đã học.
- Năng lực phân tích tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn.
- Năng lực phát hiện các nội dung kiến thức hóa học đƣợc ứng dụng trong các vấn để các lĩnh vực khác nhau.
- Năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải quyết.
- Năng lực độc lập sáng tạo trong việc xử lý các vấn đề thực tiễn.
1.3.2.3. Các biểu hiện của năng lực vận dụng kiến thức hóa học
Cũng theo tài liệu [6], NLVDKT có các biểu hiện cụ thể và đƣợc thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1. Các NL thành phần và mức độ thể hiện của NLVDKT hóa học vào cuộc sống
Năng lực Các năng lực thành phần Các mức độ thể hiện Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống a) Có NL hệ thống hóa kiến thức.
a) Có năng lực hệ thống hóa kiến thức, phân loại kiến thức hóa học, hiểu rõ đặc điểm, nội dung, thuộc tính của loại kiến thức hóa học đó. Khi vận dụng kiến thức chính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tƣợng, tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội. b) NL phân tích tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn b) Định hƣớng đƣợc các kiến thức hóa học một cách tổng hợp và khi vận dụng kiến thức hóa học có ý thức rõ ràng về loại kiến thức hóa học đó đƣợc ứng dụng trong các lĩnh vực gì, ngành nghề gì, trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội. c) NL phát hiện các
nội dung kiến thức hóa học đƣợc ứng dụng trong các vấn đề các lĩnh vực khác nhau
c) Phát hiện và hiểu rõ đƣợc các ứng dụng của hóa học trong các vấn đề thực phẩm, sinh hoạt, y học, sức khỏe, khoa học thƣờng thức, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và môi trƣờng.
d) NL phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích.
d) Tìm mối liên hệ và giải thích đƣợc các hiện tƣợng trong tự nhiên và các ứng dụng của hóa học trong cuộc sống và trong các lĩnh vực đã nêu trên dựa vào các kiến thức hóa học và các kiến thức liên môn khác.
e) NL độc lập sáng tạo trong việc xử lý các vấn đề thực tiễn
e) Chủ động sáng tạo lựa chọn phƣơng pháp, cách thức giải quyết vấn đề. Có năng lực hiểu biết và tham gia thảo luận về các vấn đề hóa học liên quan đến cuộc sống thực tiễn và bƣớc đầu biết tham gia nghiên cứu khoa học để giải quyết các vấn đề đó.
1.3.2.4. Nguyên tắc và biện pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh
Theo [6], việc phát triển NLVDKT hóa học cho HS cần thực hiện trên các nguyên tắc sau:
Nguyên tắc 1: Phải đảm bảo đƣa việc rèn luyện NLVDKT Hóa học vào
giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn của cuộc sống liên quan tới bộ mơn Hóa học, kết hợp với việc rèn luyện một số năng lực khác nhƣ: năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học, năng lực sáng tạo...
Nguyên tắc 2: Phải đảm bảo thực hiện đƣợc mục tiêu giáo dục phổ
Nguyên tắc 3: Đảm bảo tính khoa học, chính xác của các kiến thức, kĩ
năng hóa học trong q trình vận dụng.
Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính sƣ phạm dựa trên các yếu tố cơ sở về tâm
lý, cơ sở lý luận giáo dục, cơ sở lý luận dạy theo định hƣớng đổi mới PPDH theo hƣớng dạy học tích cực.
Nguyên tắc 5: Chú ý khai thác đặc thù bộ mơn Hóa học.
Trong dạy học hóa học NLVDKT của HS đƣợc phát triển thông qua các biện pháp sau:
- Tạo hứng thú học tập cho HS, khuyến khích các hành vi học tập đúng đắn của HS, tạo ra các tình huống học tập yêu cầu các mức độ vận dụng kiến thức từ thấp đến cao. Giúp đỡ các em giải quyết các khó khăn gặp phải khi thực hiện nhiệm vụ học tập.
- Thay đổi cách giảng dạy của GV từ chỗ “nhồi nhét” kiến thức sang tổ chức cho học sinh chủ động tìm hiểu và tiếp nhận kiến thức. GV là ngƣời hƣớng dẫn, chỉ đạo, trợ giúp, điều khiển cho q trình học tập tích cực, chủ động của HS.
- Tăng cƣờng sử dụng phƣơng tiện dạy học nhƣ: máy chiếu, đồ dùng học tập sáng tạo, phiếu hỏi, bảng biểu…
- Giáo viên sử dụng các phƣơng tiện dạy học nhƣ: thí nghiệm hóa học, băng hình... để thể hiện rõ các hoạt động học tập nhằm kích thích học sinh tìm tịi sáng tạo và vận dụng các kiến thức trong bài học vào thực tế cuộc sống thơng qua thí nghiệm hóa học, hình ảnh sinh động.
- Kết hợp hiệu quả các phƣơng pháp dạy học và bài tập định hƣớng phát triển năng lực một cách hợp lí, phù hợp với đặc thù bộ mơn, phù hợp với đối tƣợng HS, giúp HS có điều kiện để vận dụng kiến thức trong học tập.
- Sử dụng BTHH nhƣ là một cơng cụ rất hiệu quả và hữu ích để rèn luyện NLVDKT hóa học trong các dạng bài học khác.
- Thƣờng xuyên kiểm tra, đánh giá q trình rèn luyện NLVDKT hóa học của HS để kịp thời điều chỉnh và khen ngợi.
1.4. Bài tập hóa học định hướng phát triển năng lực
1.4.1. Khái niệm bài tập hóa học – bài tập định hướng phát triển năng lực
Theo [6], BT định hƣớng năng lực là dạng BT chú trọng đến đến sự vận dụng những hiểu biết riêng lẻ, khác nhau để giải quyết một vấn đề mới đối với ngƣời học, gắn với cuộc sống. Các BT dùng trong đánh giá trình độ HS quốc tế PISA là những ví dụ điển hình về dạng BT định hƣớng năng lực, khả năng vận dụng tri thức vào giải quyết các tình huống của cuộc sống. PISA khơng kiểm tra những tri thức riêng lẻ của HS mà kiểm tra các kĩ năng vận dụng nhƣ: năng lực đọc hiểu, năng lực toán học và khoa học tự nhiên.
BT mở (BT khơng có lời giải cố định) cũng là dạng bài tập theo định hƣớng năng lực. Nó đƣợc sử dụng trong việc luyện tập hoặc kiểm tra năng lực vận dụng kiến thức từ các lĩnh vực khác nhau để GQVĐ.
1.4.1.1. Đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực
Bài tập định hƣớng năng lực đòi hỏi việc thay đổi mục tiêu nội dung phƣơng pháp dạy học và đánh giá trong đó việc thay đổi quan niệm và cách xây dựng các nhiệm vụ học tập, câu hỏi và bài tập có vai trị quan trọng. Hệ thống bài tập định hƣớng năng lực chính là cơng cụ để HS luyện tập nhằm hình thành năng lực, đồng thời là cơng cụ để GV và các cán bộ quản lí giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực của HS và biết đƣợc mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học.
Bài tập định hƣớng năng lực có các đặc điểm cơ bản sau:
a) Yêu cầu của bài tập: Có các mức độ khó khác nhau, mơ tả đủ tri thức, kĩ năng yêu cầu và định hƣớng theo kết quả.
b) Hỗ trợ học tích lũy: Liên kết các nội dung qua suốt các năm học, giúp nhận biết đƣợc sự gia tăng năng lực và vận dụng thƣờng xuyên những điều đã học.
c) Hỗ trợ cá nhân hóa việc học: Chẩn đốn và khuyến khích cá nhân, tăng khả năng, trách nhiệm của cá nhân với việc học tập và giúp cá nhân sử dụng sai lầm nhƣ là cơ hội để học tập.
d) Xây dựng bài tập trên cơ sở chuẩn: Bài tập luyện tập đảm bảo tri thức cơ sở, có sự thay đổi bài tập đặt ra (mở rộng, chuyển giao, đào sâu và kết nối, xây dựng tri thức thơng minh) và thử các hình thức luyện tập khác nhau. e) Bao gồm cả những bài tập cho hợp tác và giao tiếp: Tăng cƣờng năng lực
xã hội thơng qua làm việc nhóm, địi hỏi sự lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức.
f) Tích cực hóa hoạt động nhận thức: Bài tập giải quyết vấn đề đòi hỏi sự kết nối với kinh nghiệm sống và phát triển các chiến lƣợc giải quyết vấn đề. g) Có những con đƣờng và giải pháp khác nhau: Nuôi dƣỡng sự đa dạng của
các con đƣờng, giải pháp, đặt vấn đề mở, độc lập tìm hiểu, khơng gian cho các ý tƣởng khác thƣờng, diễn biến mở của giờ học.
h) Phân hóa nội tại: Con đƣờng tiếp cận khác nhau, phân hóa bên trong, gắn với các tình huống và bối cảnh.
Bài tập là một thành phần quan trọng trong môi trƣờng học tập mà ngƣời GV cần thực hiện. Vì vậy trong quá trình dạy học, ngƣời GV cần biết xây dựng các bài tập định hƣớng năng lực.
1.4.1.2. Phân loại bài tập định hướng phát triển năng lực
Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hƣớng năng lực, có thể xây dựng bài tập định hƣớng năng lực theo các dạng:
- Các dạng bài tập tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức. Bài tập tái hiện không phải trọng tâm của bài tập định hƣớng năng lực.
- Các bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các tình huống khơng thay đổi. Các bài tập này nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện các kĩ năng cơ bản, chƣa đòi hỏi sáng tạo.
- Các bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập địi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi để giải quyết vấn đề. Dạng bài tập này đồi hỏi sự sáng tạo của ngƣời học.
- Các bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Đây là dạng bài tập mở, tạo cơ hội cho HS có nhiều cách tiếp cận, con đƣờng giải quyết khác nhau.
1.4.1.3. Sử dụng bài tập hóa học phát triển năng lực cho học sinh
Trong dạy học hóa học, bài tập hóa học có thể sử dụng trong các dạng bài học khác nhau và theo các mục đích khác nhau nhƣ hình thành kiến thức mới, ơn tập củng cố hoặc kiểm tra đánh giá.
Với bài dạy nghiên cứu tài liệu mới, GV có thể sử dụng các bài tập để tạo tình huống có vấn đề, kích thích hoạt động tƣ duy của HS và tổ chức cho HS thảo luận nhóm để đƣa ra các câu trả lời cho các bài tập mở hoặc các cách giải quyết vấn đề khác nhau.
Với bài dạy luyện tập, GV dùng bài tập hóa học để mở rộng, phát triển kiến thức, rèn kĩ năng và phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS. GV có thể tổ chức cho HS tự đề xuất các dạng bài tập cần tìm hiểu, giải thích và nêu ra dƣới dạng câu đố để các bạn cùng tìm câu trả lời.
Với các bài tập địi hỏi sự tích hợp kiến thức của nhiều mơn học để giải quyết các vấn đề phức hợp thì GV có thể xây dựng thành các dự án học tập để HS thực hiện. Thông qua thực hiện các dự án mang tính tích hợp các nội dung hóa học với các kiến thức của môn học khác liên quan đến những vấn đề xã hội, môi trƣờng sẽ giúp HS phát triển đƣợc các năng lực chung và năng lực chuyên biệt đặc biệt là năng lực vận dụng kiến thức và năng lực độc lập sáng tạo.
Với đặc điểm đa dạng và phong phú của bài tập hóa học, việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS có thể thực hiện bằng việc sử dụng các phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học tích cực và nhiều hình thức tổ chức dạy học