Chương 2. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY HỌC TÌM TÒI KHÁM PHÁ VỚI VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC
2.2. Năng lực khoa học
2.2.2. Cấu trúc năng lực khoa học
✓ Dựa trên khái niệm về năng lực khoa học đã đề xuất ở trên, dựa trên đặc điểm tâm lý của HS ở THCS, LA đề xuất các thành tố NLKH của HS như sau:
✓ Cấu trúc NLKH trong dạy học KHTN
Năng lực Giải thích hiện
tượng KH (1)
Đánh giá, lập kế hoạch và thực hiện nhiệm vụ
TTKP, NCKH (2)
Trình bày, giải thích dữ liệu và bằng chứng KH (3) Kiến
thức
Tri thức nền tảng KH (1) H11 H21 H31
Tiến trình nghiên cứu KH(2) H12 H22 H32
Nhận thức luận (3) H13 H23 H33
- Giải thích hiện tượng khoa học: NL này đòi hỏi HS phải nhớ lại kiến thức thích hợp trong một tình huống nhất định và sử dụng nó để giải thích một hiện tượng quan tâm. Thể hiện qua khả năng:
+ Nhớ lại và vận dụng kiến thức khoa học
+ Xác định, sử dụng và tạo ra các mô hình giải thích + Đưa ra và chứng minh cho các giả thuyết
PISA ĐÁNH GIÁ NLKH 1. Giải thích hiện tượng khoa học 2. Đánh giá và lập kế hoạch NCKH
3. Giải thích dữ liệu và bằng chứng KH
BỒI DƯỠNG NLKH 1. Giải thích hiện tượng khoa học 2. Đánh giá, lập kế hoạch và thực hiện nhiệm vụ TTKP, NCKH
3. Trình bày, giải thích dữ liệu và bằng chứng KH
+ Lý giải ý nghĩa của kiến thức khoa học đối với đời sống xã hội
- Đánh giá, thiết kế và thực hiện nhiệm vụ TTKP, NCKH: Mô tả, thẩm định, đề xuất cách giải quyết và thực hiện các câu hỏi tìm tòi khám phá nghiên cứu khoa học. NL này rất cần thiết để vận dụng tiến trình trong môn KHTN và đòi hỏi người học phải có kiến thức về tiến trình tìm tòi khám phá, nghiên cứu khoa học.
Cụ thể:
+ Xác định các câu hỏi có thể trả lời trong nhiệm vụ TTKP khoa học + Phân biệt câu hỏi có thể điều tra bằng TTKP khoa học
+ Đề xuất cách TTKP một câu hỏi khoa học
+ Đánh giá những cách TTKP một câu hỏi khoa học + Thực hiện các nhiệm vụ TTKP khoa học
+ Mô tả và đánh giá các cách mà các nhà khoa học sử dụng để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu và tính khách quan.
- Trình bày, giải thích dữ liệu và bằng chứng KH: Xây dựng những lập luận và kết luận dựa trên bằng chứng khoa học. NL này đòi hỏi phải sử dụng các công cụ toán học để phân tích hoặc tổng hợp dữ liệu và khả năng sử dụng các phương pháp để chuyển đổi dữ liệu. NL này cũng bao gồm việc truy cập thông tin khoa học, đưa ra và đánh giá lập luận, kết luận cơ bản dựa trên bằng chứng khoa học. Nó cũng có thể thay đổi kết luận hay bác bỏ một kết luận và xác định các giả định trong việc đạt được kết luận. Cụ thể:
+ Chuyển đổi dữ liệu
+ Phân tích, diễn giải dữ liệu và rút ra kết luận
+ Xác định các giả định, bằng chứng, và lý luận trong văn bản khoa học + Phân biệt giữa lập luận dựa trên bằng chứng khoa học và lý thuyết dựa trên những căn cứ khác
+ Trình bày được kết quả nghiên cứu
+ Đánh giá luận cứ khoa học và bằng chứng từ các nguồn khác nhau.
Dưới đây là chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng trong cấu trúc NLKH mà LA đề xuất và xây dựng :
Bảng 2.1.Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của NLKH Thành
tố
Chỉ số hành vi
Tiêu chí chất lượng
1. Giải thích các
hiện tượng
một cách khoa học
HV1.1. Nhớ lại và vận dụng kiến thức khoa học
M1.1. 1. Nhớ lại và vận dụng kiến thức một cách tổng hợp từ các nguồn thông tin khác nhau để giải thích hiện tượng KH một cách phù hợp
M1.1.2. Nhớ lại và vận dụng kiến thức một cách riêng rẽ các bước để giải thích hiện tượng KH.
M1.1.3. Nhớ lại và vận dụng kiến thức một cách riêng rẽ các bước để giải thích hiện tượng KH nhưng chưa phù hợp
HV1.2. Xác định, sử dụng và tạo ra các mô hình giải thích
M1.2.1.Xác định, sử dụng và tạo ra các mô hình giải thích hiện tượng KH một cách tổng hợp phù hợp
M1.2.2. Xác định, sử dụng và tạo ra các mô hình giải thích hiện tượng KH từng bước, riêng rẽ
M1.2.3. Xác định, sử dụng và tạo ra các mô hình giải thích hiện tượng KH từng bước, riêng rẽ nhưng chưa được phù hợp
M1.2.4. Từng bước xác định, sử dụng và tạo ra các mô hình giải thích hiện tượng KH nhưng chưa được phù hợp
H1.3. Đưa ra và chứng minh cho các giả thuyết phù hợp
M1.3.1.Đưa ra và chứng minh các giả thuyết phù hợp với hiện tượng KH một cách tổng hợp.
M1.3.2. Đưa ra và chứng minh các giả thuyết phù hợp với hiện tượng KH một cách riêng rẽ.
M1.3.3. Đưa ra và chứng minh các giả thuyết phù hợp với hiện tượng KH một cách riêng rẽ nhưng chưa phù hợp
H1.4. Lý giải ý nghĩa của KTKH đối với đời sống XH
M1.4.1. Lý giải được ý nghĩa của kiến thức khoa học đó đối với đời sống, xã hội và đưa ra quyết định xoanh quanh tình huống cá nhân, xã hội và toàn cầu
M1.4.2. Lý giải được ý nghĩa của kiến thức khoa học đó đối với đời sống, xã hội đưa ra quyết định xoay quanh tình huống cá nhân M1.4.3. Lý giải được ý nghĩa của kiến thức khoa học đó đối với đời sống, xã hội chưa thật hợp lý và chưa đưa ra được quyết định xoay quanh tình huống cá nhân.
2.
Đánh giá, thiết kế và thực hiện nhiệm vụ TTKP nghiên cứu khoa học
HV2.1. Đặt ra những câu hỏi để khám phá một nhiệm vụ khoa học và phân biệt câu hỏi có thể điều tra bằng nhiệm vụ KPHH
M2.1.1. Phân tích được các thông tin, dữ liệu phức tạp hoặc xây dựng được kế hoạch để xác định câu hỏi KP nhiệm vụ KH và phân biệt được câu hỏi có thể điều tra bằng KPKH
M2.1.2. Xác định được câu hỏi KP và phân biệt được câu hỏi KP nhiệm vụ KH từ việc phân tích những tình huống thực tiễn có sẵn
M2.1.3 Đặt được câu hỏi KP nhiệm vụ KH nhưng không dựa vào việc phân tích các thông tin, dữ liệu liên quan nên không phân biệt được câu hỏi điều tra được bằng nhiệm vụ KP
HV2.2. Đề xuất giải pháp khám phá một câu hỏi KH và lựa chọn giải pháp
M2.2.1. Đề xuất ra cách thức tiến hành thực hiện nhiệm vụ TTKP nghiên cứu hợp lí, nêu được cơ sở đề xuất hợp lí và lựa chọn được giải pháp tối ưu.
M2.2.2. Đề xuất ra một số các cách thức tiến hành thực hiện nhiệm vụ TTKP, giải thích được cơ sở đề xuất nhưng chưa chưa lựa chọn được giải pháp tối ưu.
M2.2.3. Đề xuất ra cách thức tiến hành thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu và nêu được cơ sở đề xuất chưa hợp lý, chưa lựa chọn được giải pháp tối ưu.
HV2.3. Lập kế hoạch TTKP
M2.3.1. Lập được kế hoạch đầy đủ, chi tiết, chỉ rõ bước trung gian một cách hợp lý.
M2.3.2. Lập được kế hoạch đầy đủ nhưng chưa chi tiết , chưa chỉ ra các bước trung gian.
M2.3.3. Lập kế hoạch nhưng chưa đầy đủ, chưa hợp lý, chưa chỉ ra được các bước trung gian
HV2.4. Thực hiện nhiệm vụ TTKP
M2.4.1. Thu thập nhiều thông tin đều liên quan đến nhiệm vụ TTKP từ nhiều kênh khác nhau, cập nhật, có độ tin cậy cao và phát triển một số vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ trong chính quá trính thực hiện nghiên cứu.
M2.4.2. Thu thập nhiều thông tin đều liên quan đến chủ đề nghiên cứu từ nhiều kênh khác nhau, cập nhật và có độ tin cậy cao nhưng chưa nảy sinh được vấn đề trong quá trình thực hiện nhiệm vụ TTKP
M2.4.3.Thu thập được thông tin liên quan đến chủ đề nghiên cứu nhưng tính cập nhật và độ tin cậy chưa cao
HV3.1.
Chuyển đổi dữ liệu
M3.1.1. Chuyển đổi được dữ liệu sang nhiều dữ liệu khác nhau một cách phức tạp, tổng hợp, chính xác, tường minh
M3.1.2. Chuyển đổi được dữ liệu sang dữ liệu khác một cách riêng rẽ, chính xác chưa đầy đủ
M3.1.3. Chuyển đổi dữ liệu nhưng không chính xác, đầy đủ
3.
Trình bày, giải thích dữ liệu và bằng chứng KH
HV3.2. Phân tích diễn giải dữ liệu và rút ra kết luận
M3.2.1.Sử dụng đầy đủ các kết quả liên quan đến giả thuyết;
phõn tớchá tổng hợp, khỏi quỏt nhằm giải thớch dữ liệu để rỳt ra kết luận triệt để, chính xác, tường minh.
M3.2.2.Sử dụng các kết quả liên quan đến giả thuyết nhưng chưa phân tích đầy đủ; tổng hợp, khái quát để rút ra kết luận M3.2.3.Sử dụng các kết quả liên quan đến giả thuyết ở dạng đơn giản và chưa đưa ra được kết luận.
HV3.3. Trình bày kết quả nghiên cứu
M3.3.1 Trình bày kết quả nghiên cứu, xác định được giá trị của KT mà bản thân thu nhận được qua quá trình TTKP nghiên cứu KH và đặt ra được câu hỏi, hồi đáp được câu hỏi, câu trả lời của GV và các thành viên khác.
M3.3.2. Trình bày kết quả nghiên cứu, xác định được giá trị của KT mà bản thân thu nhận được qua quá trình TTKP nghiên cứu KH nhưng chưa đặt được câu hỏi và hồi đáp được câu hỏi của GV và các thành viên khác
M3.3.3. Trình bày kết quả nghiên cứu, xác định chưa đầy đủ giá trị của KT mà bản thân thu nhận được qua quá trình TTKP nghiên cứu KH , chưa đặt được câu hỏi và hồi đáp được câu hỏi của GV và các thành viên khác
HV3.4. Đánh giá và điều chỉnh giải pháp
M3.4.1.Đánh giá được giải pháp, kết quả cuối cùng, điều chỉnh được từng giải pháp, chỉ ra được nguyên nhân dẫn đến những kết quả thu được và đề ra giải pháp tối ưu hơn để nâng cao kết quả.
M3.4.2.Đánh giá được từng giai đoạn và điều chỉnh được từng giải pháp để hướng tới kết quả cuối cùng nhưng chưa đề ra giải pháp tối ưu hơn để nâng cao kết quả.
M3.4.3. So sánh kết quả cuối cùng thu được với các kết quả khoa học khác nhưng không có định hướng điều chỉnh, đánh giá