CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Các nghiên cứu về dạy học tìm tòi khám phá
DH TTKP được miêu tả và định nghĩa rất khác nhau bởi những tác giả và các tổ chức giáo dục khác nhau như: Barrow L. H; H. Banchi; Bell.R; JS Bruner ; C.
Cuneo, Inglis, S., Justice, C., Lee, B., Miller, S., Rice, J,; J.Schwab; Leslie J. W.
Jenny.W; Hakins; Rodger W. Bybee J.Richard Suchman; C.JWenning; Dewey;
[42][43][44][48][54][59][61][64][77]…….
Trong tiếng Anh các cụm từ khóa để miêu tả cho cách DH này đó là
“discovery learning”, “discovery by learning”, “inquiry learning”, “inquiry based learning”, discovery based learning, Discovery learning... [75][76][78].
Cụ thể, theo tác giả J.Schwab [61] DH TTKP bắt đầu bằng cách đặt ra các câu hỏi, các VĐ hoặc tình huống - chứ không phải chỉ đơn giản là trình bày KT. Do vậy cốt lõi của DH TTKP là dựa trên các câu hỏi của HS, yêu cầu của DH TTKP là HS phải tự lực đi tìm lời giải cho VĐ. J. Richard Suchman, khởi nguồn của chương trình học tập tìm tòi ở Mĩ, đã từng nói rằng: "tìm tòi là cách mọi người học khi họ đơn độc". Đối với Suchman [64], học tập tìm tòi (Inquiry - based learning) "là sự
tìm hiểu tích cực những ý nghĩa liên quan tới các quá trình tư duy giúp biến những kinh nghiệm thành vốn kiến thức". Hakins [63]… quan niệm DH TTKP như chu kỳ tìm tòi, được đề xuất để mọi người tham gia vào quá trình tìm tòi. Quá trình DH TTKP là một chu trình HT mà người học: Đặt câu hỏi; Điều tra và NC; Thu thập và tổ chức thông tin để tạo ra các kết nối; Thảo luận và chia sẻ với những người khác để phát hiện;
Wilson Jenny và Jan Wing Leslie [66] quan niệm: Học tập tìm tòi là một quá trình, trong đó người học được tham gia tích cực vào việc học tập, đưa ra các câu hỏi, điều tra rộng rãi, từ đó xây dựng nên kiến thức mới. Kiến thức đó là mới đối với người học và họ có thể sử dụng nó để trả lời cho một vấn đề nhất định, đưa ra một giải pháp, hoặc ủng hộ cho một quan điểm.
Tuy có sử dụng các thuật ngữ khác nhau, các khái niệm khác nhau nhưng các tác giả đều thống nhất là cách DH chú trọng đến việc dạy cách học hơn là việc dạy cái gì. KT chỉ thực sự trở thành của người học khi họ tự TTKP ra nó, KT thu được bằng con đường tự khám phá là KT vững chắc nhất, đáng tin cậy nhất.
Ở Việt Nam, nhiều nhà sư phạm đã quan tâm, tìm hiểu về dạy học tìm tòi khám phá với các thuật ngữ khác nhau nhau như: “Dạy học tự phát hiện” (Đỗ Đình Hoan), “Phương pháp phát hiện lại” (Nguyễn Kỳ), “Kiến tạo tìm tòi” (Đặng Thành Hưng, Lê Nguyên Long), “Dạy học khám phá”, “Dạy học khám phá có hướng dẫn”,
“Dạy học bằng các hoạt động khám phá” (Trần Thúc Trình, Trần Bá Hoành, Bùi Văn Nghị, Lê Võ Bình, Nguyễn Văn Hiến, …), “Dạy học khám phá theo thuyết kiến tạo”, “Dạy học phát hiện theo thuyết kiến tạo” (Phó Đức Hòa, Nguyễn Thị Lan Anh)…[14][15][28][29][20][21][22][37]…Tuy nhiên, các tác giả đều có chung một quan điểm về bản chất của DH TTKP và nhấn mạnh việc HS tự mình phát hiện ra tri thức mới thông qua điều tra, khảo sát, tìm tòi, làm thực nghiệm dưới sự tổ chức, hướng dẫn, điều khiển của GV.
Nhìn chung, các tác giả đều có chung một quan điểm về bản chất của dạy học tìm tòi khám phá, cũng như nhấn mạnh việc học sinh tự mình phát hiện ra tri thức mới thông qua điều tra, khảo sát, tìm tòi, làm thực nghiệm dưới sự tổ
chức, hướng dẫn, điều khiển của giáo viên. Luận án sẽ đề cập đến hoạt động tìm tòi khám phá trong quá trình xây dựng kiến thức cũng như trong việc vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề gắn với bối cảnh thực của xã hội để làm thay đổi thái độ và trách nhiệm của người học.
1.2.2. Các nghiên cứu về mô hình và các mức độ của dạy học tìm tòi khám phá Theo Klahr (2000) [53], trong mô hình SDDS (Scientific Discovery as Dual Search) - Khám phá khoa học như sự nghiên cứu kép - mô hình này gồm có: tìm kiếm giả thuyết, kiểm chứng giả thuyết và đánh giá bằng chứng.
Theo Shulman (1986) [64], tất cả các hoạt động - quan sát, đưa ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết - là biểu hiện của sự khám phá.
Theather Banchi và Randy Bell (2008) [43] đã chỉ rõ bốn mức độ của tìm tòi khám phá : Mức độ 1: Xác nhận tìm tòi; Mức độ 2: Cấu trúc tìm tòi; Mức độ 3. Tìm tòi hướng dẫn; Mức độ 4. Tìm tòi mở. Trong đó, đề xuất giáo viên nên hướng dẫn việc tìm tòi của HS từ cấp thấp đến cấp cao hơn, sau đó cho HS tìm tòi mở theo cách riêng của mình nhằm phát triển kỹ năng tìm tòi của học sinh có hiệu quả. Hoạt động tìm tòi mở chỉ thành công nếu học sinh được thúc đẩy bởi lợi ích nội tại và nếu họ được trang bị những kỹ năng để tiến hành nghiên cứu riêng của mình. Giáo viên cần tạo điều kiện cho các mức độ TT của HS, do vậy GV cần có một sự hiểu biết sâu sắc về việc hướng dẫn hoạt động TTKP sao cho họ có được phương pháp nghiên cứu đáp ứng mong muốn học tập suốt đời.
J.Schwab 1960 [67] đã chỉ ra học sinh cần phải có kĩ năng và chiến lược tìm tòi trước khi họ làm khoa học. Các kĩ năng này chính là phát hiện ra vấn đề, tìm ra giải pháp và rút ra kết luận.
Tiêu chuẩn Quốc gia khoa học giáo dục (NSES) 1996 [56] chỉ ra 6 khía cạnh quan trọng của dạy học TTKP là: Học sinh có thể nhận ra khoa học không chỉ là ghi nhớ và biết sự thật; học sinh sẽ có cơ hội phát triển kiến thức mới dựa trên quan niệm về khoa học và vốn kiến thức đã có; HS sẽ phát triển kiến thức bằng cách cơ cấu lại những hiểu biết vốn có của họ về khoa học và những thông tin mới học
được; việc học tập của mỗi học sinh bị chi phối bởi các học sinh khác và chúng có cơ hội học hỏi lẫn nhau; HS sẽ kiểm soát việc học của mình; việc hiểu biết sâu sắc kiến thức sẽ thể hiện ở việc Hs vận dụng vào bối cảnh thực tế.
Các nghiên cứu này chưa đưa ra một khuyến nghị về việc sử dụng mức độ tìm tòi khám phá phù hợp với đối tượng học sinh đầu cấp THCS.
1.2.3. Các nghiên cứu về qui trình dạy học tìm tòi khám phá
Trên thế giới: Có rất nhiều tiến trình DH TTKP đưa ra bởi các tác giả và tổ chức giáo dục khác nhau, các tiến trình được khớp nối, tạo nên bởi sự hiểu biết sâu sắc của người học khi họ tự tìm ra tri thức.
Alberta (2004)[66] , đưa ra DH TTKP bao gồm 6 bước: lập kế hoạch, thu thập thông tin, tiến hành, sáng tạo, chia sẻ và đánh giá. Trường đại học McMaster ở Canada [65] cũng đã áp dụng phương pháp dạy học theo PPKH với quy trình như sau : Kết nối chủ đề và phát triển những kiến thức cơ bản; Phát triển câu hỏi; Xác định những gì cần biết; Xác định nguồn dữ liệu, thu thập dữ liệu; Đánh giá dữ liệu;
Tổng hợp; Kết nối những hiểu biết mới; đánh giá sự thành công. Shulman (1986) [64] đã xây dựng mô hình dạy học theo PPKH gồm 5 bước: Bước 1. GV trình bày vấn đề, HS xác định vấn đề; bước 2. Học sinh thu thập thông tin; bước 3. HS đưa ra giả thiết và kiểm tra. Bước 4. HS sắp xếp lại các dữ liệu và giải thích. Bước 5. HS phân tích các loại câu hỏi và đề xuất các cải tiến cho câu trả lời của mình. Mô hình dạy 5E chỉ ra (Tham gia - Engage, Khám phá - Explore, giải thích -Explain, Vận dụng - Elaborate và đánh giá-Evaluate). Đây là một mô hình thực hành DH thúc đẩy bởi các sở GD và phát triển trẻ thơ (DEECD) và sử dụng trong nhiều trường công lập bang Victoria. Theo Hội đồng nghiên cứu quốc gia Hoa Kì [55A], dạy học khám phá vận hành theo 5 bước sau: Câu hỏi định hướng khoa học, tìm kiếm các bằng chứng cần thiết để trả lời câu hỏi, tạo ra các giải thích từ bằng chứng thu thập, kết nối giải thích với kiến thức khoa học, công bố kết quả, chia sẻ và đánh giá các giải thích. Các NC này mới chỉ đề cập đến quan niệm về tiến trình tìm tòi khám phá của người học mà chưa đề cập tới việc làm thế nào để đạt được điều đó.
Ở Việt Nam có nhiều tiến trình được đưa ra bởi các tác giả khác nhau như Lê Phước Lộc, Đỗ Hương Trà, Lê Thị Hồng Chi, Nguyễn Thị Vân Hương, Nguyễn Thị Hồng Quí….[26][33][15]
Tác giả Lê Phước Lộc [26] với quan niệm DH TTKP có một sắc thái riêng quy định rõ về mức độ khó và do đó thời gian quyết định tình huống đưa ra trong giờ học (gọi là nhiệm vụ KP), từ đó đưa ra qui trình thiết kế một NVKP gồm 4 bước: 1. Tìm vị trí thích hợp trong bài để ra NVKP; 2. Lựa chọn kiến thức, kĩ năng phù hợp; 3. Cấu trúc “thô” NVKP; 4. Kiểm tra NVKP về mặt ngôn ngữ, đặt câu, thêm từ gợi ý, hoàn chỉnh NVKP, qui trình này chỉ ra 4 bước rõ ràng để thiết kế một nhiệm vụ tìm tòi, khám phá. Tuy nhiên chưa đưa ra các bước để giải quyết nhiệm vụ tìm tòi, khám phá cụ thể. Như vậy, hoạt động tìm tòi khám phá không nhất thiết phải cấu trúc chặt chẽ theo một qui trình xuyên suốt từ đầu đến cuối mà cần thiết kế các nhiệm vụ khám phá tùy từng thời điểm của quá trình học.
Nhóm tác giả Lê Thị Hồng Chi, Vũ Trọng Rỹ, Phó Đức Hòa [15] cũng đưa ra quy trình dạy học tìm tòi khám phá ở Tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin gồm các bước sau: Bước 1. Chuẩn bị (Lựa chọn, xây dựng các chủ đề tìm tòi; Thiết kế các hoạt động tìm tòi; Xây dựng kiến thức và kinh nghiệm nền tảng cho HS.) Bước 2. Định hướng tìm tòi với sự hỗ trợ của CNTT ( Đưa ra tình huống xuất phát, nêu vấn đề - Giao nhiệm vụ tìm tòi). Bước 3. Quan sát và hướng dẫn HS tìm tòi, phát hiện với sự hỗ trợ của CNTT - Hướng dẫn HS nêu giả thuyết, lập kế hoạch. - Điều khiển HS thực hiện kiểm tra, khẳng định hay bác bỏ giả thuyết. Bước 4. Hướng dẫn HS so sánh, nhận xét, kết luận bản chất tri thức với sự hỗ trợ của CNTT (Hướng dẫn HS rút ra kết luận. - Phát biểu bản chất tri thức). Bước 5. Tổ chức cho HS thực hành, vận dụng với sự hỗ trợ của CNTT (Tổ chức cho HS thực hành, luyện tập - Hướng dẫn HS vận dụng tri thức vừa phát hiện). Bước 6. Đánh giá hoạt động tìm tòi với sự hỗ trợ của CNTT (Đánh giá quá trình tìm tòi - Đánh giá kết quả tìm tòi), qui trình ưu điểm rõ ràng về mặt nhiệm vụ đối với GV và HS nhưng chỉ phù hợp với học sinh tiểu học.
Theo tác giả Đỗ Hương Trà [33] bản chất của tiếp cận tìm tòi - khám phá trong dạy học là tổ chức cho người học lĩnh hội nội dung dạy học theo logic của tiến
trình nghiên cứu khoa học. Tiến trình nghiên cứu khoa học có thể được mô hình hóa qua các giai đoạn cơ bản như sau: - Phát hiện vấn đề (Đặt câu hỏi nghiên cứu); đề xuất giả thiết (Tìm câu trả lời sơ bộ); lập phương án thu thập thông tin (luận chứng);
luận cứ lí thuyết (xây dựng cơ sở lí luận); luận cứ thực tiễn (Quan sát, thực nghiệm); phân tích và bàn luận kết quả, xử lí thông tin.
Nhìn chung, quy trình DH TTKP mà các nhà NC trên thế giới cũng như ở Việt Nam đề xuất, tuy có thể khác nhau về hình thức nhưng không khác nhau nhiều ở nội dung, chúng đều có điểm chung đó là qui trình dạy học khám phá gần với qui trình nghiên cứu khoa học. Vì thế, nó có nhiều cơ hội để phát triển năng lực khoa học của học sinh. Luận án sẽ dựa trên quan điểm này để thiết kế tiến trình dạy học tìm tòi khám phá phù hợp với đặc điểm dạy học môn khoa học tự nhiên.
1.2.4. Nghiên cứu dạy học kiến thức về Nước ở THCS
Ở tiểu học, chương trình môn khoa học cũng đã có đưa vào các nội dung về Nước ở mức độ đơn giản, cho HS mới đầu nhận biết một số tính chất đơn giản của Nước.
Một số nghiên cứu khác cũng có thiết kế chủ đề về Nước như Nguyễn Anh Dũng (2017), Cao Thị Thặng [30] , hướng dẫn học VNEN 6,… Tuy nhiên, đa số các các kiến thức về nước vẫn được thiết kế dạy học ở những chủ đề tích hợp trong nội bộ môn học, chưa tích hợp mạch để đáp ứng chương trình mới
Tác giả Đỗ Hương Trà và nhóm tác giả [34] cũng đã nghiên cứu và xây dựng chủ đề liên quan đến kiến thức về Nước “Nước – Bạn của nhà nông” được xây dựng trên cơ sở tích hợp liên môn với các môn Sinh học, Vật lý, Hóa học nhằm tổ chức cho học sinh thông qua hoạt động sẽ sử dụng được các năng lực của mình để tìm hiểu về nước. Tuy nhiên chủ đề này cũng chỉ dừng lại nghiên cứu ở mức độ hẹp và được thiết kế trên cơ sở trọng tâm, chủ đạo là kiến thức của phân môn Sinh học.
Chương trình môn khoa học tự nhiên - giáo dục phổ thông tổng thể ban hành
tháng 12 năm 2007 [6] các kiến thức về Nước ở các chủ đề năng lượng, vật chất, trạng thái của các chất…Tuy nhiên, hiện nay mới dừng ở cấu trúc khung chương trình và các yêu cầu cần đạt.
Từ các nghiên cứu đã phân tích ở trên, cho thấy Nước là một chủ đề khá hấp dẫn, có liên quan đến kiến thức của nhiều môn học. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào đề cập đến việc tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề Nước nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học cho học sinh THCS. Chúng tôi thấy, có thể thiết kế tiến trình dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước với đời sống” trên cơ sở tích hợp kiến thức các môn học ở các mức độ khác nhau và quan tâm đến việc vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn để bồi dưỡng năng lực khoa học cho học sinh THCS.
Từ phân tích tổng quan ở trên cho thấy, một số vấn đề luận án phải giải quyết:
- Khái niệm năng lực khoa học (Scientific Literacy) được định nghĩa như thế nào?
- Cấu trúc của năng lực khoa học với các biểu hiện hành vi được xác định như thế nào?
- Tổ chức dạy học tìm tòi khám phá chủ đề “Nước trong cuộc sống” như thế nào để bồi dưỡng năng lực khoa học cho học sinh với các mức độ tìm tòi khám phá phù hợp với học sinh THCS?