Luận án Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua bài toán nhận thức phần Hóa học phi kim Trung học phổ thông

Tên luận án:

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TOÁN NHẬN THỨC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Ngành:

Khoa học Giáo dục

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua bài toán nhận thức phần Hóa học phi kim Trung học phổ thông" của Đặng Trần Xuân, hoàn thành năm 2020 tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, tập trung vào việc đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực (NL), đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) trong môn Hóa học.

Mục đích chính của nghiên cứu là xây dựng và sử dụng các bài toán nhận thức (BTNT) trong phần Hóa học phi kim nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh THPT, góp phần đổi mới phương pháp dạy và học. Luận án đã tổng quan sâu rộng về cơ sở lý luận và thực tiễn của NL, NL GQVĐ, BTNT, và mối quan hệ giữa chúng trong dạy học Hóa học. Qua khảo sát thực trạng, nghiên cứu chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực và sử dụng BTNT trong dạy học Hóa học ở THPT còn nhiều hạn chế.

Trên cơ sở đó, luận án đã đề xuất các nguyên tắc và quy trình cụ thể để xây dựng hệ thống BTNT. Nghiên cứu đã phát triển thành công 59 BTNT đa dạng (định tính, định lượng, thực hành, thực tiễn) với bốn mức độ nhận thức (biết, hiểu, vận dụng, vận dụng sáng tạo) cho phần Hóa học phi kim lớp 10 và 11. Đồng thời, luận án cũng đề xuất các biện pháp sử dụng hệ thống BTNT này trong các hoạt động dạy học như hình thành kiến thức mới, củng cố, luyện tập và kiểm tra đánh giá. Một bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ của học sinh thông qua BTNT, bao gồm bảng kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá và đề kiểm tra, cũng được thiết kế.

Thực nghiệm sư phạm đã được triển khai tại 18 lớp thuộc 09 trường THPT ở 05 tỉnh, thành phố, với sự tham gia của 09 giáo viên và 801 học sinh. Kết quả thực nghiệm đã khẳng định tính đúng đắn, khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất. Việc sử dụng BTNT không chỉ tăng cường hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh mà còn giúp các em hiểu bài, nắm chắc và nhớ kiến thức lâu hơn. Điểm trung bình NL GQVĐ của học sinh ở các lớp thực nghiệm luôn cao hơn đáng kể so với các lớp đối chứng, với độ chênh lệch tăng dần theo thời gian tác động.

Từ những kết quả đạt được, luận án kiến nghị giáo viên THPT cần chủ động nghiên cứu, xây dựng và sử dụng BTNT để nâng cao chất lượng dạy học Hóa học, xem đây là một giải pháp quan trọng để phát triển năng lực học sinh, đồng thời cần tăng cường bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên về phương pháp này.

Mục lục chi tiết:

MỞ ĐẦU

• 1. Lí do chọn đề tài
• 2. Mục đích nghiên cứu
• 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
  • 3.1. Khách thể nghiên cứu
  • 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 4. Phạm vi nghiên cứu
• 5. Giả thuyết khoa học
• 6. Nhiệm vụ nghiên cứu
  • 6.1. Tổng quan cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
  • 6.2. Phân tích nội dung cấu trúc và đặc điểm về PPDH phần Hóa học phi kim trong CT HH THPT.
  • 6.3. Xác định nguyên tắc, quy trình lựa chọn, xây dựng hệ thống BTNT phần Hóa học phi kim.
  • 6.4. Đề xuất biện pháp sử dụng hệ thống BTNT kết hợp với một số PPDH như: DH GQVĐ; DH theo góc, trong các dạng bài: Truyền thụ kiến thức mới; dạng bài Ôn tập, luyện tập và Kiểm tra đánh giá. Trên cơ sở đó, Thiết kế kế hoạch bài dạy theo các biện pháp đề xuất.
  • 6.5. Xây dựng cấu trúc, các mức độ đánh giá NL GQVĐ, thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ của HS thông qua các biện pháp đề xuất.
  • 6.6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất.
• 7. Phương pháp nghiên cứu
  • 7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết
  • 7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
  • 7.3. Phương pháp xử lí thông tin
• 8. Đóng góp mới của luận án
  • 8.1. Về lí luận
  • 8.2. Về thực tiễn
• 9. Cấu trúc luận án

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ BÀI TOÁN NHẬN THỨC TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

• 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Cơ sở lý luận về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề
  • 1.2.1. Cơ sở lý thuyết học tập
  • 1.2.2. Khái niệm về năng lực, các năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông
  • 1.2.3. Năng lực giải quyết vấn đề
    • 1.2.3.1. Một số khái niệm cơ bản
    • 1.2.3.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
  • 1.2.4. Phương pháp đánh giá năng lực
• 1.3. Bài toán nhận thức
  • 1.3.1. Bài tập, bài toán và bài toán nhận thức
    • 1.3.1.1. Khái niệm bài tập, bài toán và bài toán nhận thức
    • 1.3.1.2. Mối quan hệ giữa bài tập, bài toán và bài toán nhận thức
  • 1.3.2. Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học
    • 1.3.2.1. Phân loại bài tập hóa học
    • 1.3.2.2. Phương pháp xây dựng bài tập hóa học
    • 1.3.2.3. Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học Hóa học trung học phổ thông
  • 1.3.3. Vai trò của bài toán nhận thức hóa học trong dạy học
  • 1.3.4. Xây dựng bài toán nhận thức hóa học
    • 1.3.4.1. Nguyên tắc xây dựng bài toán nhận thức
    • 1.3.4.2. Quy trình xây dựng bài toán nhận thức mới
  • 1.3.5. Sử dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học Hóa học
    • 1.3.5.1. Nguyên tắc sử dụng hệ thống bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông
    • 1.3.5.2. Quy trình sử dụng hệ thống bài toán nhận thức để phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học hóa học
• 1.4. Một số phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực
  • 1.4.1. Dạy học giải quyết vấn đề
    • 1.4.1.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề
    • 1.4.1.2. Tình huống chứa vấn đề trong dạy học Hóa học
    • 1.4.1.3. Dạy học sinh cách giải quyết vấn đề
  • 1.4.2. Dạy học theo góc
    • 1.4.2.1. Khái niệm dạy học theo góc
    • 1.4.2.2. Các giai đoạn dạy học theo góc
  • 1.4.3. Dạy học hợp tác nhóm
    • 1.4.3.1. Khái niệm dạy học hợp tác nhóm
    • 1.4.3.2. Quy trình thực hiện dạy học hợp tác nhóm
• 1.5. Điều tra thực trạng dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trung học phổ thông, thực trạng sử dụng bài toán nhận thức hóa học trong dạy học ở các trường trung học phổ thông
  • 1.5.1. Lập kế hoạch điều tra
    • 1.5.1.1. Mục đích của việc điều tra
    • 1.5.1.2. Nội dung điều tra
    • 1.5.1.3. Địa bàn điều tra và đối tượng điều tra
    • 1.5.1.4. Phương pháp điều tra, thời gian điều tra
  • 1.5.2. Phân tích kết quả điều tra với giáo viên
    • 1.5.2.1. Thực trạng sử dụng các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học hoá học ở trung học phổ thông
    • 1.5.2.2. Nhận thức của giáo viên về bài toán nhận thức/bài toán nêu vấn đề
    • 1.5.2.3. Việc sử dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
    • 1.5.2.4. Điều tra việc giáo viên đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trung học phổ thông
  • 1.5.3. Phân tích kết quả điều tra đối với học sinh
  • 1.5.4. Khảo sát các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập hóa học

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

• 2.1. Phân tích mục tiêu, cấu trúc chương trình và đặc điểm chung về phương pháp dạy học phần Hóa học phi kim (chương trình chuẩn) trung học phổ thông
  • 2.1.1. Mục tiêu dạy học phần Hóa học phi kim lớp 10, 11.
  • 2.1.2. Cấu trúc chương trình phần Hoá học phi kim ở trung học phổ thông
  • 2.1.3. Phân tích đặc điểm chung về phương pháp dạy học phần hoá học phi kim trong chương trình Trung học phổ thông
• 2.2. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua bài toán nhận thức
  • 2.2.1. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài toán nhận thức
  • 2.2.2. Bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài toán nhận thức
    • 2.2.2.1. Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên
    • 2.2.2.2. Phiếu hỏi học sinh tự đánh giá mức độ của năng lực GQVĐ
    • 2.2.2.3. Các đề kiểm tra đánh giá học sinh
• 2.3. Xây dựng hệ thống bài toán nhận thức Hóa học phần phi kim theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông
  • 2.3.1. Quy trình xây dựng bài toán nhận thức theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
  • 2.3.2. Hệ thống bài toán nhận thức phần Hóa học phi kim phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
    • 2.3.2.1. Hệ thống bài toán nhận thức phần Hóa học phi kim
    • 2.3.2.2. Phân tích các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài toán nhận thức
• 2.4. Biện pháp sử dụng hệ thống bài toán nhận thức trong dạy học Hoá học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề
  • 2.4.1. Cơ sở của biện pháp sử dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề
  • 2.4.2. Biện pháp 1: Sử dụng hệ thống bài toán nhận thức phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong các giờ hình thành kiến thức mới
    • 2.4.2.1. Cơ sở để thiết kế kế hoạch bài học
    • 2.4.2.2. Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề
  • 2.4.3. Biện pháp 2: Sử dụng hệ thống bài toán nhận thức phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong các giờ củng cố, luyện tập
    • 2.4.3.1. Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề
    • 2.4.3.2. Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề
  • 2.4.4. Biện pháp 3: Sử dụng hệ thống bài toán nhận thức trong kiểm tra, đánh giá nhằm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
    • 2.4.4.1. Cơ sở của biện pháp
    • 2.4.4.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài toán nhận thức
    • 2.4.4.3. Thiết kế bài kiểm tra có sử dụng bài toán nhận thức nhằm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong kiểm tra, đánh giá
• 2.5. Thiết kế kế hoạch bài học (giáo án) có sử dụng hệ thống bài toán nhận thức trong dạy học

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

• 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
  • 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
  • 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Nội dung thực nghiệm và phương pháp tiến hành thực nghiệm
  • 3.2.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm
  • 3.2.2. Chọn đối tượng, địa bàn thực nghiệm
  • 3.2.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
    • 3.2.3.1. Kế hoạch thực nghiệm
    • 3.2.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm được triển khai theo các bước sau
    • 3.2.3.3. Lựa chọn phương pháp thu thập số liệu và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Đánh giá chất lượng hệ thống bài toán nhận thức
• 3.4. Triển khai thực nghiệm sư phạm
  • 3.4.1. Thực nghiệm sư phạm thăm dò
  • 3.4.2. Thực nghiệm sư phạm vòng chính thức
    • 3.4.2.1. Thực nghiệm sư phạm vòng 1
    • 3.4.2.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 2
    • 3.4.2.3. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm vòng chính thức
      • a. Kết quả định tính
      • b. Kết quả định lượng
    • 3.4.2.4. Đánh giá đường tiến bộ /sự phát triển về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
      • a. Đánh giá đường tiến bộ thông qua bảng kiểm quan sát của giáo viên
      • b. Đánh giá đường tiến bộ thông qua phiếu hỏi học sinh
      • c. Đánh giá đường tiến bộ năng lực giải quyết vấn đề thông qua bài kiểm tra
      • d. Đánh giá đường tiến bộ kết quả thực hiện mục tiêu theo chuẩn kiến thức và kĩ năng

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ

• 1. Kết luận chung
  • 1.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
  • 1.2. Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học hoá học
  • 1.3. Thực nghiệm khẳng định hiệu quả và tính khả thi của đề tài
  • 1.4. Kết quả nghiên cứu đã chứng minh tính đúng đắn, khả thivà hiệu quả của đề tài
• 2. Đề xuất và kiến nghị
  • 2.1. Nhằm tạo điều kiện để thực hiện việc đổi mới PPDH hóa học ở trường THPT và nâng cao chất lượng DH hóa học, chúng tôi xin đề xuất một số vấn đề sau đây
  • 2.2. Qua nghiên cứu chương trình và SGK và thực tế thực nghiệm luận án chúng tối kiến nghị