Thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm cho câu lạc bộ hóa học ở trường thpt nhằm phát triển năng lực tự tìm hiểu thế giới tự nhiên cho học sinh lớp 10

Mục đích nghiên cứu Thiết kế và tổ chức các hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học ở trường THPT nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS lớp 10.. Nghiên cứu việc thi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Hoàng Huy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Hoàng Huy

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS PHAN ĐỒNG CHÂU THỦY

Thành phố Hồ Chí Minh – 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất kì công trình khoa học nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc và được phép công bố

Tác giả luận văn

Nguyễn Hoàng Huy

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu và các thầy cô các trường THPT Ngô Quyền Quận 7 nơi tôi đã thực nghiệm đề tài Cảm ơn cô Thái Hải Hà và cô Nguyễn Ngọc Huyền Ngân giáo viên Hoá trường THPT Ngô Quyền cùng các em học sinh trong CLB Hóa học và Sáng tạo đã nhiệt tình giúp đỡ, tiếp thêm cho tôi sức mạnh để hoàn thành đề tài

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè thân thuộc đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp tôi thực hiện tốt luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh – năm 2020

Nguyễn Hoàng Huy

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục từ viết tắt

DAnh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 5

1.1.1 Hoạt động thí nghiệm trong dạy học Hóa học 5

1.1.2 Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên 6

1.1.3 Câu lạc bộ ở trường THPT 8

1.2 Phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho học sinh THTP 9

1.2.1 Khái niệm năng lực 9

1.2.2 Năng lực cốt lõi và năng lực đặc thù của môn Hóa học 9

1.2.3 Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên 10

1.3 Câu lạc bộ Hóa học – mô hình hoạt động trải nghiệm phổ biến ở trường THPT 12

1.3.1 Hoạt động trải nghiệm 12

1.3.2 Câu lạc bộ Hóa học ở trường phổ thông 14

1.3.3 Một số hình thức tổ chức hoạt động trong CLB Hóa học 15

1.4 Hoạt động thực hành thí nghiệm 18

1.4.1 Khái niệm và vai trò của thực hành thí nghiệm trong dạy học hóa học 18

1.4.2 Một số quy trình thực hành thí nghiệm của HS trong CLB Hóa học 19

1.5 Thực trạng thực hành thí nghiệm, sinh hoạt CLB Hóa học và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên ở trường THPT Ngô Quyền, Quận 7, TP.HCM 25

1.5.1 Mục đích điều tra 25

1.5.2 Đối tượng và phương pháp điều tra 25

1.5.3 Kết quả điều tra 25

Tiểu kết chương 1 33

Chương 2 THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO CÂU LẠC BỘ HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU THẾ GIỚI TỰ NHIÊN CỦA HS LỚP 10 THPT 34

2.1 Mục tiêu và nội dung chương trình Hóa học lớp 10 (cơ bản) 34

2.1.1 Mục tiêu chương trình Hóa học 10 (cơ bản) 34

2.1.2 Cấu trúc và nội dung chương trình Hóa học 10 (cơ bản) 35

2.1.3 Hoạt động thực hành thí nghiệm hóa học ở lớp 10 39

2.2 Tổ chức câu lạc bộ Hóa học ở trường THPT 40

2.2.1 Quy trình thành lập câu lạc bộ Hóa học 40

2.2.2 Nguyên tắc thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm cho CLB Hóa học nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS 41

2.2.3 Quy trình thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm cho câu lạc bộ Hóa học nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của HS 42

2.3 Xây dựng thang đo và công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS 45

2.3.1 Quy trình xây dựng thang đo và công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên 45

2.3.2 Thang đo năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên 46

2.3.3 Xây dựng công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên 52

2.4 Một số hoạt động thực hành thí nghiệm cho câu lạc bộ Hóa học dành cho HS lớp 10 66

2.4.1 So sánh lượng vitamin C trong một số loại trái cây quen thuộc 66

2.4.2 Khảo sát hàm lượng canxi cacbonat trong một số loại vỏ trứng 70

2.4.3 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thâm của táo 75

2.4.4 Thiết kế dụng cụ đo độ mặn của nước biển 79

Tiểu kết chương 2 84

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 85

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 85

3.3 Kế hoạch thực nghiệm 85

3.3.1 Đối tượng và nội dung thực nghiệm 85

3.3.2 Tiến trình thực nghiệm 85

3.4 Kết quả thực nghiệm 88

Tiểu kết chương 3 96

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Định hướng phát triển các biểu hiện của năng lực tìm hiểu thế giới

tự nhiên thông qua quy trình nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật 24 Bảng 1.2 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thích thực hành ThN về Hóa học

không? 26 Bảng 1.3 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thường xuyên được được thực

hành thí nghiệm Hóa học ở trường hay không? 26 Bảng 1.4 Thống kê kết quả đánh giá của HS về các vai trò của thực hành

thí nghiệm 26 Bảng 1.5 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thích thực hành thí nghiệm về

Hóa học không? 28 Bảng 1.6 Thống kê kết quả đánh giá của HS về các lí do thích và không

thích tham gia CLB 28 Bảng 1.7 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thực hiện các bài thực hành thí

nghiệm trong CLB Hóa học không? 30 Bảng 2.1 Các bài học trong Chương 1 Nguyên tử – Hoá học 10 (cơ bản) 35 Bảng 2.2 Các bài học trong Chương 2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa

học và định luật tuần hoàn – Hoá học 10 (cơ bản) 35 Bảng 2.3 Các bài học trong Chương 3 Liên kết hóa học – Hoá học 10

(cơ bản) 36 Bảng 2.4 Các bài học trong Chương 4 Phản ứng oxi hóa – khử – Hoá học

10 (cơ bản) 36 Bảng 2.5 Các bài học trong Chương 5 nhóm halogen và Chương 6 Oxi –

lưu huỳnh Hoá học 10 (cơ bản) 37 Bảng 2.6 Các bài học trong Chương 7 Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa

học Hoá học 10 (cơ bản) 38 Bảng 2.7 Các bài thực hành thí nghiệm trong chương trình Hóa học ở lớp

10 (cơ bản) 39 Bảng 2.8 Khung năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên (dự thảo) 47

Bảng 2.9 Thang đo năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên (dự thảo) 47

Bảng 2.10 Khung năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên (sau khi điều chỉnh) 50

Bảng 2.11 Thang đo năng lực tìm hiểu thế giởi tự nhiên (sau khi điều chỉnh) 51

Bảng 2.12 Cách thức thu thập minh chứng đánh giá cho từng biểu hiện 63

Bảng 3.1 Các bài thực hành được tổ chức trong quá trình thực nghiệm 85

Bảng 3.2 Các tham số thống kê đặc trưng 87

Bảng 3.3 Kết quả đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS ở lần 1 và lần 2 88

Bảng 3.4 Phân loại năng lực của HS khi đo lần 1 và lần 2 89

Bảng 3.5 Các tham số thống kê kết quả đánh giá NL của HS khi đo lần 1 và lần 2 89

Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu ở lần 1 và lần 2 90

Bảng 3.7 Thông kê kết quả đánh giá NL của HS theo từng biểu hiện 91

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Năng lực cốt lõi và năng lực đặc thù của bộ môn Hóa học 10

Hình 1.2 Mô hình học tập trải nghiệm của Kolb 13

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình nghiên cứu khoa học 19

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình thiết kế kĩ thuật 22

Hình 1.5 Sơ đồ chu trình Khoa học – Kĩ thuật 23

Hình 2.1 Quy trình thiết kế bài thực hành cho CLB Hóa học 43

Hình 3.1 Biểu đồ phân loại năng lực của HS ở 2 lần đo 89

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS khi đo lần 1 và lần 2 91

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hoá đặt ra những yêu cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực Một trong những định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện,

xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học Trong chương trình giáo dục phổ thông - chương trình tổng thể (2018), mục tiêu giáo dục trung học phổ thông (THPT) là giúp học sinh (HS) phát triển những phẩm chất, năng lực cần thiết đối với người lao động, có khả năng thích ứng với những thay đổi trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới

Trong chương trình giáo dục ở trường THPT, Hóa học là bộ môn khoa học vừa mang tính lý thuyết, vừa mang tính thực nghiệm Vì thế, hoạt động thực hành thí nghiệm (ThN) là một hoạt động đặc trưng và quan trọng, giúp HS hiểu rõ và tiếp thu kiến thức dễ dàng hơn về thế giới vật chất và sự biến đổi chất Bên cạnh đó, hoạt động thực hành ThN còn góp phần hình thành và phát triển cho HS các năng lực chung và năng lực đặc thù của môn học như tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc

độ Hóa học

Để đáp ứng nhu cầu đổi mới, trong những năm gần đây nhiều trường THPT đã xây dựng và tổ chức mô hình sinh hoạt câu lạc bộ (CLB) hóa học cho HS Theo tác giả Phạm Thị Bích Đào & Đỗ Thị Quỳnh Mai (2018), CLB hóa học là một hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học hóa học, tạo cơ hội cho các HS yêu thích môn hóa học được giao lưu, học hỏi Các hoạt động thường được tổ chức trong buổi sinh hoạt CLB hóa học là biểu diễn ThN ảo thuật vui, ThN nghiên cứu

HÀNH THÍ NGHIỆM CHO CÂU LẠC BỘ HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU THẾ GIỚI TỰ NHIÊN CHO HỌC SINH LỚP 10”

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức các hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học ở trường THPT nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS lớp 10

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

+ Tổng quan cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động trải nghiệm theo mô hình sinh hoạt CLB hóa học ở trường THPT

+ Tổng quan cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động thực hành ThN

+ Tổng quan cơ sở lý luận về năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS THPT

+ Điều tra thực trạng việc tổ chức hoạt động thực hành ThN trong CLB hóa học và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên ở trường THPT Ngô Quyền

3.2 Nghiên cứu việc thiết kế hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học

ở trường THPT nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS lớp 10

+ Tổng quan chủ đề kiến thức trong chương trình môn Hóa học lớp 10 ở trường THPT phù hợp để tổ chức hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học

+ Đề xuất quy trình thành lập CLB hóa học, các nguyên tắc và quy trình thiết

kế hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học ở trường THPT nhằm thiết kế năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS

+ Thiết kế thang đo và công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS

+ Thiết kế một số hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học ở trường THPT theo quy trình đã đề xuất nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho

HS

3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học ở trường THPT đã thiết

kế trong việc phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: quá trình tổ chức hoạt động thực hành ThN theo mô hình CLB hóa học ở trường THPT

- Đối tượng nghiên cứu: việc phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho

HS lớp 10

5 Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung nghiên cứu: một số nội dung trong chương trình môn Hóa học lớp

10 phù hợp để tổ chức hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS

- Địa bàn nghiên cứu: trường THPT Ngô Quyền, quận 7 – TP.HCM

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 10/2018 – đến tháng 10/2019

6 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế và tổ chức hiệu quả, hợp lí các hoạt động thực hành ThN đã thiết

kế cho CLB hóa học ở trường THPT thì sẽ phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS lớp 10

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận

Thu thập, đọc và phân tích các tài liệu về vấn đề đổi mới giáo dục Việt Nam; thiết kế hoạt động trải nghiệm thông qua mô hình CLB hóa học ở trường THPT; thiết kế và tổ chức hoạt động thực hành ThN hóa học; phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học của HS

7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Phương pháp điều tra: sử dụng bảng hỏi với 192 HS và phỏng vấn trực tiếp ba

GV Hóa học của trường THPT Ngô Quyền nhằm đánh giá thực trạng về tổ chức hoạt động thực hành ThN, sinh hoạt CLB Hóa học và phát triển năng tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS

7.3 Nhóm phương pháp thực nghiệm sư phạm

Phương pháp thực nghiệm sư phạm (TNSP): sử dụng các hoạt động thực hành ThN tác động vào HS tham gia CLB hóa học và đo năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS theo từng giai đoạn để đánh giá sự phát triển năng lực này của HS

7.4 Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục ứng dụng để xử lý định lượng các số liệu, kết quả của việc điều tra và quá trình thực nghiệm sư phạm để làm cơ sở cho những nhận xét, đánh giá và tính hiệu quả của đề tài

8 Đóng góp của đề tài

8.1 Về lý luận

Tổng quan cơ sở lý luận về mô hình sinh hoạt CLB Hóa học ở trường THPT,

tổ chức hoạt động thực hành ThN và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS

8.2 Về thực tiễn

- Kết quả thực trạng tổ chức hoạt động thực hành ThN, sinh hoạt CLB hóa học

và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên ở trường THPT Ngô Quyền

- Đề xuất quy trình thành lập CLB hóa học ở trường THPT

- Đề xuất nguyên tắc và quy trình thiết kế hoạt động thực hành ThN thông qua

mô hình sinh hoạt CLB hóa học ở trường THPT

- Thiết kế một số hoạt động thực hành ThN cho CLB hóa học ở trường THPT

- Thiết kế thang đo và công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của

HS

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

1.1.1 Hoạt động thí nghiệm trong dạy học Hóa học

Hóa học là bộ môn khoa học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm, vì vậy ThN là một phương tiện dạy học trực quan đặc thù và có vai trò quan trọng của quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT Chính vì vậy, trong những năm gần đây, sử dụng ThN trong quá trình dạy học Hóa học được nhiều tác giả lựa chọn nghiên cứu:

Tác giả Đỗ Thị Bịch Ngọc (2009) đã nghiên cứu đề tài: “Một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức – kĩ năng ThN trong chương trình Hoá học lớp

10 nâng cao cho học sinh theo hướng dạy học tích cực” Tác giả đã đề xuất được 5 biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức – kĩ năng ThN cho HS theo hướng dạy học tích cực và minh họa cụ thể thông qua 96 ThN trong dạy học chương trình Hóa học 10

Tác giả Nguyễn Thị Trúc Phương (2010) đã nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm Hóa học để tổ chức hoạt động tích cực cho học sinh lớp 11 THPT” Tác giả

đã thiết kế và tổ chức 26 hoạt động học tập tích cực cho HS sử dụng trong quá trình dạy học các bài chương trình Hoá học lớp 11 cơ bản và nâng cao, trong đó có sử dụng 30 ThN Mỗi ThN được sử dụng như công cụ để GV tổ chức, hướng dẫn hoạt động nhận thức của HS, đồng thời xem chúng là nguồn tri thức để HS tìm tòi, khám phá kiến thức

Tác giả Hoàng Thị Thu Hà (2011) đã nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm Hóa học phần phi kim lớp 10 trung học phổ thông theo hướng dạy học tích cực” Tác giả đã đưa ra 6 phương pháp sử dụng ThN theo hướng tích cực (bao gồm: đối chứng, kiểm chứng, nêu vấn đề, nghiên cứu, giải bài tập thực nghiệm, ThN ngoại khoá) và giới thiệu 6 giáo án sử dụng ThN lớp 10 THPT theo hướng dạy học tích cực

Tác giả Khúc Thị Thanh Khuê (2012) đã nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm để tạo thành tình huống có vấn đề trong dạy học Hóa học ở trường trung

học phổ thông” Tác giả đã đề xuất được 32 ThN tạo tình huống có vấn đề áp dụng cho chương trình Hoá học ở trường THPT và quy trình dạy HS giải quyết vấn đề cho 32 ThN trên

Tác giả Phạm Ngọc Thủy (2012) đã nghiên cứu đề tài: “Thiết kế và sử dụng thí nghiệm Hoá học kích thích tư duy nhằm gây hứng thú trong dạy học Hoá học ở trường phổ thông” Tác giả đã sử dụng ThN nhằm kích thích tư duy, gây hứng thú trong dạy học Hoá học ở trường phổ thông và kết quả nghiên cứu cho thấy 81,96%

HS tham gia thực nghiệm tại các trường THTP tại TP Hồ Chí Minh như Mạc Đĩnh Chi, Telomen và Trường Chinh yêu thích môn Hoá học hơn

Tác giả Lê Thị Tươi (2015) đã nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm Hóa học phát triển năng lực thực hành cho học sinh thông qua dạy học chương Nitơ – photpho hóa học lớp 11” Tác giả đã nghiên cứu việc sử dụng thực hành ThN như một phương pháp dạy học và kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực khác

(như dạy học theo góc, bàn tay nặn bột, sử dụng bài tập thực nghiệm) để phát triển

năng lực thực hành ThN cho HS

Tác giả Đặng Thị Thùy My (2018) đã nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương 6, 7 Hóa học lớp 10 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm Hóa học cho học sinh” Tác giả đã đề xuất 5 biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm cho HS thông qua sử dụng ThN trong dạy học Hóa học

1.1.2 Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên

Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên lần đầu tiên được nhắc đến trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (2018), là một trong những năng lực đặc thù của

các bộ môn khoa học tự nhiên (bao gồm các môn Vật lí, Hóa học và Sinh học ở bậc

THPT) Các năng lực gần với năng lực tìm hiểu thế nhiên tự nhiên là năng lực tìm

tòi khám phá, năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực thực nghiệm, … Trên thế giới, có nhiều đề tài nghiên cứu về các năng lực này của HS và sinh viên như:

Keith Howard và John A.Sharp (1983) với tài liệu: “The management of a student research project”, các tác giả đã trình bày trong tài liệu những vấn đề về nghiên cứu, chọn lựa và đánh giá, xây dựng kế hoạch cho một đề tài nghiên cứu, tập hợp và phân tích dữ liệu, xử lí kết quả nghiên cứu

Gary Anderson (1990) trong “Fundamentals of educational Research”, đã giúp

SV và những người nghiên cứu ở mọi lĩnh vực có thể xây dựng được một kế hoạch nghiên cứu với những phương pháp cần thiết Trong tài liệu tác giả đặt trọng tâm vào việc giới thiệu các các nguyên tắc, phương pháp cũng như những công cụ, kĩ thuật cần thiết khi nghiên cứu giáo dục Phương pháp nghiên cứu được tác giả quan tâm là phương pháp mô tả, thử nghiệm Mặt khác Brian Allison đã cung cấp cho SV những lí thuyết cũng như kĩ năng tiến hành NCKH trong tài liệu

Sổ tay quốc tế Educational Research (1996), Methodology and Measurement

do John P Keeves, Australia, tổng chủ biên là một cuốn tài liệu có giá trị trên 1000 trang Trong tài liệu này, tập thể tác giả đã giới thiệu các quá trình và PP nghiên cứu giáo dục, đặc biệt là các thủ tục và kĩ thuật nghiên cứu, đo lường, sử dụng máy tính

và các thiết bị kĩ thuật trong NCKH giáo dục

Ở Việt Nam, riêng ở bộ môn Hóa học, có nhiều đề tài liên quan năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên như năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực tìm tòi khám phá, năng lực thực nghiệm, như:

Tác giả Nguyễn Xuân Qui (2015) với bài báo “Một số biện pháp phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học Hóa học” đã trình bày cấu trúc năng lực và đề xuất một số biện pháp phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho HS trong dạy học bộ môn Hóa học

Tác giả Châu Thị Mỹ Uy (2017) với luận văn thạc sĩ “Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh bằng mô hình dạy học 5E phần hóa hữu cơ lớp

11, trường trung cấp chuyên nghiệp” đã nghiên cứu những cơ sở lý luận và tiến hành thiết kế 5 giáo án dạy học theo mô hình 5E nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho HS trường trung cấp chuyên nghiệp

Tác giả Nguyễn Thị Thanh Thảo (2019) với luận văn thạc sĩ “Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trong dạy học Hóa học lớp 11 trung học phổ thông” đã đề xuất 3 biện pháp để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho HS Tác giả Trần Thị Lưu (2019) với luận văn thạc sĩ “Dạy học theo mô hình 5E nhằm phát triển năng lực tìm tòi khám phá cho học sinh thông qua chương oxi – lưu huỳnh hóa học 10 trung học phổ thông”, đề xuất cấu trúc và thang đo năng lực tìm

tòi khám phá của HS THPT, đề xuất một số biện pháp, kĩ thuật khi thiết kế hoạt động dạy học theo mô hình 5E để phát triển năng lực cho HS

1.1.3 Câu lạc bộ ở trường THPT

Tổ chức hoạt động trải nghiệm cho HS thông qua mô hình sinh hoạt CLB ở trường THPT là một xu hướng mới, được quan tâm Có một số bài báo đã nghiên cứu về tổ chức hoạt động CLB các môn học ở trường THPT như:

Các tác giả Nguyễn Tiến Long, Phạm Minh Hoàng và Nguyễn Hải Đăng đã viết bài báo “Xây dựng và tổ chức hoạt động của câu lạc bộ Khoa học nhằm phát triển khả năng sáng tạo và năng lực lãnh đạo của học sinh trường THCS&THPT Nguyễn Tất Thành” đăng trên Tạp chí Giáo dục số đặc biệt, tháng 6 năm 2016 Bài báo đã trình bày cơ cấu tổ chức và cách thức hoạt động CLB khoa học tại trường THCS&THPT Nguyễn Tất Thành và giới thiệu một số kết quả đạt được của CLB Qua đó, các tác giả đã khẳng định CLB Khoa học không chỉ đã tạo ra sân chơi học tập bổ ích cho HS mà còn tạo ra đột phá trong việc dạy và học theo định hướng phát triển năng lực của HS trong nhà trường

Các tác giả Nguyễn Hữu Quân, Bùi Thị Hiên và Nguyễn Thị Hằng đã viết bài

báo “Xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động câu lạc bộ sinh học ở trường phổ

thông” đăng trên Tạp chí Giáo dục số đặc biệt, tháng 10 năm 2016 Bài báo đã giới

thiệu đặc điểm và hướng dẫn tổ chức các hoạt động cho CLB Sinh học ở trường THPT

Các tác giả Mai Văn Hưng, Nguyễn Thị Thu Hằng và Nguyễn Thị Thân đã viết

bài báo “Tích hợp giáo dục kĩ năng sống cho học sinh trung học thông qua sinh

hoạt câu lạc bộ Hóa học” đăng trong Tạp chí Giáo dục số 408, tháng 6 năm 2017

Bài báo cho thấy CLB Hóa học ở trường phổ thông có đặc điểm đa dạng, phong phú, linh hoạt và mở về thời gian, không gian, quy mô, đối tượng và số lượng HS, phù hợp để tích hợp giáo dục kĩ năng sống cho HS

Các tác giả Bùi Ngọc Chu và Lê Xuân Quý đã viết bài báo “Giáo dục nghệ thuật theo định hướng phát triển năng lực học sinh tại trường THCS&THPT Nguyễn Tất Thành qua mô hình câu lạc bộ” đăng trong Tạp chí Giáo dục số đặc biệt, tháng 6 năm 2016 Bài báo đã trình bày mục tiêu, kế hoạch thực hiện và kết

quả đạt được trong quá trình tổ chức CLB nhằm giáo dục nghệ thuật và phát triển năng lực cho HS

Các bài báo cho thấy sự đa dạng và phong phú của mô hình sinh hoạt CLB ở trường THPT hiện nay cũng như vai trò và đóng góp của CLB đối với việc phát triển năng lực cho HS Đây là tiền đề cho chúng tôi lựa chọn việc phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS lớp 10 thông qua mô hình sinh hoạt CLB Hóa học

Việc phân tích lịch sử nghiên cứu vấn đề cho thấy, đề tài của chúng tôi có sự kế thừa và phát triển của các nghiên cứu trước đây, phù hợp với xu hướng đổi mới của

giáo dục phổ thông hiện nay

1.2 Phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho học sinh THTP

1.2.1 Khái niệm năng lực

Theo từ điển tiếng Việt của Hoàng Phê (2000), năng lực là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó; là phẩm chất tâm sinh lí và trình độ chuyên môn tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao”

Trong lĩnh vực giáo dục, có nhiều tác giả đã đưa ra các khái niệm khác nhau về năng lực Tuy nhiên, trong đề tài nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng khái niệm năng lực của chương trình giáo dục phô thổng – chương trình tổng thể (2018): “năng lực

là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, …thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể”

Theo khái niệm này, năng lực là sự tổ hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ; là khả năng biết làm và làm được của HS trước một nhiệm vụ cụ thể chứ không chỉ là biết

và hiểu vấn đề đơn thuần

1.2.2 Năng lực cốt lõi và năng lực đặc thù của môn Hóa học

Trong chương trình giáo dục phổ thông – chương trình tổng thể (2018) đã xác định 10 năng lực cốt lõi, các năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kì ai cũng cần phải

có để sống, học tập và làm việc hiệu quả, gồm 3 năng lực chung và 7 năng lực đặc thù

- Năng lực chung bao gồm: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Những năng lực này sẽ được hình thành

và phát triển trong tất cả các môn học và các hoạt động giáo dục

- Năng lực đặc thù bao gồm: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học (trong đó bao gồm năng lực khoa học tự nhiên và năng lực khoa học xã hội), năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể chất Các năng lực này sẽ được hình thành và phát triển chủ yếu trong một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định

Cùng với bộ môn Vật lý và Sinh học, môn Hóa học góp phần hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho HS với các thành phần của năng lực Hóa học gồm: năng lực nhận thức hóa học, năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc

độ Hóa học, năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Hình 1.1 Năng lực cốt lõi và năng lực đặc thù của bộ môn Hóa học 1.2.3 Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên

Trong đề tài này, năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên được hiểu là năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ Hóa học, một trong các năng lực thành phần của năng lực Hóa học

Theo chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học bao gồm các hoạt động: quan sát, thu thập thông tin, phân tích, xử lý số liệu, giải thích, dự đoán được kết quả nghiên cứu một số sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống Trên cơ sở đó,

chúng tôi nhận thấy có nhiều năng lực gần giống với năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên là năng lực tìm tòi khám phá, năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực thực nghiệm … Các năng lực này đã được nhiều tác giả nghiên cứu và đưa ra các khái niệm như sau:

Tác giả Châu Thị Mỹ Uy (2017) đã trình bày khái niệm năng lực nghiên cứu khoa học là “khả năng tìm tòi, sáng tạo trong việc thực hiện thí nghiệm, xây dựng

mô phỏng, thiết kế mô hình, … liên quan đến hóa học dựa trên những số liệu, dữ liệu, tài liệu thu thập được hoặc từ những kiến thức đã biết để phát hiện ra bản chất, quy luật chung của sự vật, hiện tượng hóa học; tìm ra những kiến thức mới hoặc ứng dụng mới (đối với học sinh) trong lĩnh vực hóa học

Tác giả Phạm Thị Kim Ngân (2018) cũng đã nghiên cứu và trình bày khái niệm

về năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của HS, là “khả năng thực hiện tìm tòi nghiên cứu một chủ đề học tập hay thực tiễn theo quy trình NCKH của các nhà khoa học tạo ra sản phẩm có ý nghĩa với chính họ và cộng đồng”

Trong khi đó, tác giả Đặng Thị Thùy My (2018) đã nghiên cứu về năng lực thực nghiệm hóa học Tác giả đã đưa ra khái niệm như sau: “năng lực thực nghiệm hóa học là khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm cùng với thái độ tích cực và hứng thú để giải quyết các nhiệm vụ vấn đề thuộc lĩnh vực thí nghiệm hóa học.”

Bên cạnh đó, tác giả Trần Thị Lựu (2019) đã nghiên cứu về năng lực tìm tòi khám phá của HS Theo tác giả, năng lực tìm tòi khám phá của HS THPT “thể hiện thông qua việc HS thực hiện được một số kĩ năng cơ bản trong tìm tòi khám phá một số sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống; quan sát, thu thập thông tin, phân tích xử lý số hiệu, dự đoán kết quả nghiên cứu”

Trên các cơ sở lý luận trên, chúng tôi đưa ra khái niệm về năng lực tìm hiểu thế

giới tự nhiên như sau: Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên là khả năng thực hiện

được một số kĩ năng cơ bản như đặt câu hỏi, nêu dự đoán, thiết kế và thực hiện thí nghiệm kiểm chứng, xây dựng mô hình nghiên cứu hoặc thiết kế mô phỏng,

thu thập thông tin (nghiên cứu tài liệu, điều tra, khảo sát, phỏng vấn …) và xử

lý các thông tin … với thái độ tích cực chủ động để làm sáng tỏ một vấn đề nào

đó trong tự nhiên Các vấn đề đó có thể là những kiến thức học sinh chưa biết hoặc

đã biết nhưng chưa hiểu rõ, có thể là những thông tin về một sự vật, sự việc, hiện tượng trong tự nhiên hoặc quy luật và liên hệ giữa các sự vật, sự việc, hiện tượng trong tự nhiên

Theo chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), năng lực tìm hiểu tự nhiên bao gồm các biểu hiện sau:

- Đề xuất vấn đề - đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề

- Xây dựng giả thuyết nghiên cứu

- Lập kế hoạch thực hiện

- Thực hiện kế hoạch

- Báo cáo kết quả

Đây là cơ sở lý luận giúp chúng tôi xây dựng khung và thang đo năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên ở chương 2

1.3 Câu lạc bộ Hóa học – mô hình hoạt động trải nghiệm phổ biến ở trường THPT

1.3.1 Hoạt động trải nghiệm

Trong chương trình giáo dục phổ thông chương trình tổng thể (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018) hoạt động giáo dục ở trường phổ thông gồm hai hoạt động chính là dạy học các môn học và hoạt động trải nghiệm Hoạt động trải nghiệm là một thuật ngữ mới được Bộ đưa ra

Theo Chương trình giáo dục phổ thộng – Hoạt động trải nghiệm và hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), hoạt động trải nghiệm là: “hoạt động giáo dục do nhà giáo dục định hướng, thiết kế và hướng dẫn, thực hiện, tạo cơ hội cho học sinh tiếp cận thực tế, thể hiện các cảm xúc tích cực, khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng của các môn học khác nhau để thực hiện những nhiệm vụ được giao hoặc giải quyết những vấn đề của thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình, xã hội phù hợp với lứa tuổi; thông qua đó, chuyển hóa những kinh nghiệm đã trải qua thành tri thức mới, hiểu biết mới, kĩ năng mới góp phần phát huy tiềm năng sáng tạo và khả năng thích ứng với cuộc sống, môi trường và nghề nghiệp tương lai”

Trong nghiên cứu của mình, tác giả David A Kolb (được trích dẫn bởi Đỗ Thị Quỳnh Mai và Phạm Thị Bích Đào, 2018) chỉ ra rằng “ học tập là quá trình trong đó tri thức được kiến tạo thông qua sự chuyển hóa của kinh nghiệm” và từ đó ông đã xây dựng mô hình học tập trải nghiệm gồm 4 chu kì như hình 1.2

Hình 1.2 Mô hình học tập trải nghiệm của Kolb

- Giai đoạn 1: kinh nghiệm cụ thể: mỗi HS đều có sẵn những vốn kinh nghiệm

thực tế nhất định về nội dung cần học, chính những kinh nghiệm sẵn có này là

“nguyên liệu”quan trọng trong quá trình học

- Giai đoạn 2: quan sát phản ánh: HS thông qua trải nghiệm thực tế, quan sát,

cảm nhận về các sự vật, hiện tượng Kết hợp với vốn kinh nghiệm sẵn có, HS sẽ nảy sinh những so sánh, phân tích, đánh giá về sự vật, hiện tượng

- Giai đoạn 3: hình thành khái niệm: thông qua những tìm hiểu, khám phá về sự

vật hiện tượng, lúc này HS đã có hình thành những kiến thức rõ ràng về sự vật, hiện tượng Tuy nhiên, những kiến thức này có thể đúng hoặc chưa đúng?

- Giai đoạn 4: thử nghiệm tích cực: những kiến thức HS đã hình thành ở giai

đoạn 3 chính là những giả thuyết ban đầu của HS Ở giai đoạn này, HS cần có những hoạt động thực nghiệm cụ thể để kiểm chứng những giả thuyết đó

Những giả thuyết được kiểm chứng đúng sẽ hình thành cho HS những kinh nghiệm mới, làm gia tăng vốn kinh nghiệm của HS Bên cạnh đó, dù giả thuyết đúng hay sai, kết quả kiểm chứng lại tạo ra những vấn đề mới, những giả thuyết mới và dẫn đến những trải nghiệm mới tiếp theo

2.

quan sát phản ánh

3.

hình thành khái niệm

4.

thử nghiệm tích cực

1.

kinh nghiệm

cụ thể

Trên cơ sở đó, chúng tôi cũng rút ra được một số đặc điểm chính của học tập thông qua trải nghiệm:

(1) Học tập thông qua trải nghiệm là một quá trình liên tục dựa vào kinh nghiệm, những kinh nghiệm mới được tích lũy là “nguyên liệu” để tiếp tục trải nghiệm và hình thành những kinh nghiệm mới khác

(2) Học tập thông qua trải nghiệm cần chú trọng đến quá trình hơn so với chú ý kết quả Vì vậy, học tập thông qua trải nghiệm bao gồm cả việc học tập qua những sai lầm

(3) Trải nghiệm là một hoạt động chủ động, tích cực đòi hỏi người học không chỉ phải sử dụng tất cả các giác quan tương tác với sự vật, hiện tượng mà còn phải

tư duy, cảm nhận, suy nghĩ, khái quát hóa, huy động kinh nghiệm đã có và vận dụng kinh nghiệm mới

1.3.2 Câu lạc bộ Hóa học ở trường phổ thông

1.3.2.1 Khái niệm:

Theo tác giả Đinh Thị Kim Thoa (2015), CLB là hình thức sinh hoạt ngoại khóa của những nhóm HS cùng sở thích, nhu cầu, năng khiếu, … dưới sự định hướng của GV nhằm tạo môi trường giao lưu thân thiện, tích cực giữa các HS với nhau Các hoạt động của CLB tạo cơ hội cho HS được học hỏi, chia sẻ những kiến thức, hiểu biết của mình về lĩnh vực mà em ấy quan tâm, phát huy tính năng động

và tích cực của HS, rèn luyện cho HS các kĩ năng như: kĩ năng giao tiếp (bày tỏ ý

kiến, lắng nghe và tranh luận, sử dụng giao tiếp phi ngôn ngữ …), kĩ năng hợp tác

và giải quyết vấn đề theo nhóm …

Trong đó, CLB Hóa học là hoạt động sinh hoạt của các HS yêu thích bộ môn Hóa học, có hứng thú và nhu cầu tham gia các hoạt động liên quan đến bộ môn Hóa học như thực hành ThN, tìm hiểu các kiến thức Hóa học, thông tin và ứng dụng của

Hóa học trong đời sống …

Nhằm tăng cường các hoạt động ngoại khóa theo hướng trải nghiệm, tăng cường tổ chức hoạt động CLB học thuật ở trường THPT cho HS theo công văn 3892/BGDĐT-GDTrH của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019) và công văn

2741/GDĐT-TrH của Sở Giáo dục và Đào tạo Tp.HCM (2019) về hướng dẫn thực

hiện nhiệm vụ năm học 2019 – 2020; mô hình sinh hoạt CLB Hóa học cũng trở nên phổ biến và có những đóng góp tích cực cho hoạt động dạy học Hóa học ở trường THPT

1.3.2.2 Vai trò của câu lạc bộ Hóa học ở trường phổ thông

Các đề tài nghiên cứu của các tác giả Đinh Thị Kim Thoa (2015); Mai Văn Hưng, Nguyễn Thị Thu Hằng và Nguyễn Thị Thân (2017); Phạm Thị Bích Đào và

Đỗ Thị Quỳnh Mai (2018) đã nêu ra khái niệm và đặc điểm của mô hình sinh hoạt CLB nói chung, cũng như CLB Hóa học nói riêng Các đặc điểm đó thể hiện được vai trò của CLB Hóa học ở trường THPT:

- CLB Hóa học là nơi tập hợp những HS đam mê và yêu thích bộ môn Hóa học,

tạo cho HS một môi trường học tập thoải mái, chủ động, tích cực để tìm tòi, khám

phá những kiến thức Hóa học thực tiễn, thú vị và hấp dẫn Bên cạnh đó, CLB Hóa học đáp ứng nhu cầu tăng cường hoạt động thực hành ThN, giúp HS phát triển các năng lực cần thiết và nâng cao hứng thú học tập bộ môn

- CLB Hóa học là môi trường giao lưu thân thiện của HS Đến với CLB Hóa

học, HS được tham gia những trò chơi, hoạt động tập thể lành mạnh, vui nhộn và thư giãn sau những giờ học căng thẳng Qua các hoạt động của CLB, HS được thể hiện và khẳng định những giá trị của bản thân, cũng như học hỏi, trải nghiệm và rèn luyện các kĩ năng mềm như: kĩ năng giao tiếp, kĩ năng thuyết trình và lắng nghe, kĩ năng phản biện, kĩ năng làm việc nhóm, …

1.3.3 Một số hình thức tổ chức hoạt động trong CLB Hóa học

Theo tác giả Đinh Thị Kim Thoa (2015) và các tác giả Phạm Thị Bích Đào, Đỗ Thị Quỳnh Mai (2018), sinh hoạt CLB có thời gian thực hiện lâu dài và linh hoạt,

có địa điểm tổ chức đa dạng, nội dung sinh hoạt theo hướng mở, không giới hạn Về hình thức, hoạt động của CLB có thể được thực hiện với nhiều hình thức như: tổ chức chuyên đề Hóa học; tổ chức hội thi – cuộc thi; tổ chức nghiên cứu khoa học;

tham quan dã ngoại – thực địa; …

a) Tổ chức chuyên đề Hóa học:

Các chuyên đề Hóa học có thể là những chuyên đề luyện tập, củng cố bài học

chính khóa (như hệ thống kiến thức, phương pháp giải bài tập …) hoặc những

chuyên đề mở rộng, tìm hiểu những thông tin sự kiện và ứng dụng của Hóa học

trong đời sống (như chuyên đề tìm hiểu vai trò của các ion khoáng đối với cơ thể,

xây dựng khẩu phần ăn hợp lí, …)

Việc tổ chức chuyên đề Hóa học cho CLB có thể được tổ chức dưới dạng tập san Hóa học hoặc các diễn đàn, hội thảo cho các thành viên đóng góp, chia sẻ và trao đổi ý kiến Bên cạnh đó, CLB có thể mời thêm các chuyên gia trong các lĩnh vực để giao lưu, mở rộng kiến thức cho HS

b) Tổ chức hội thi – cuộc thi:

Hội thi – cuộc thi là một hình thức hoạt động hấp dẫn, lôi cuốn HS thường được tổ chức dưới dạng những trò chơi thử thách hoặc dự án học tập mang tính thi đua giữa các cá nhân hoặc giữa các tập thể Đối với CLB Hóa học, các hoạt động có

thể được tổ chức thông qua một số số cuộc thi như: đố vui Hóa học (phỏng theo các

chương trình: Rung chuông vàng, Đường lên đỉnh Olympia, …), biểu diễn và giải

thích hiện tượng ThN (ảo thuật Hóa học, kịch vui Hóa học, …), thiết kế và sáng tạo sản phẩm Hóa học (thiết kế thời trang tái chế, kể chuyện hay sáng tác bài hát về

Hóa học, báo tường hay tập san Hóa học, thiết kế mô hình giải thích hiện tượng Hóa học, nuôi tinh thể …)

Tổ chức hội thi – cuộc thi vừa có thể tạo được bầu không khí thân thiện, thoải mái, vui nhộn, đem lại hứng thú cho HS; vừa kích thích được sự chủ động vươn lên

và sáng tạo của HS, giúp HS phát triển được các năng lực và phẩm chất cần thiết

c) Tổ chức thực hành thí nghiệm và nghiên cứu khoa học:

Hoạt động nghiên cứu khoa học là những hoạt động khám phá những điều mới

mẻ đối với HS trong phạm vi giáo dục của nhà trường Ở hoạt động này, HS được tập dượt theo cách làm việc của nhà nghiên cứu khoa học thông qua một số chủ đề nghiên cứu nhỏ

Hoạt động nghiên cứu khoa học của HS được thực hiện theo các bước của quá trình nghiên cứu khoa học, bao gồm một số hoạt động như đặt câu hỏi, đọc tài liệu tham khảo, dự đoán và đưa ra giả thuyết, thiết kế và thực hiện ThN, quan sát hiện tượng, thu thập và xử lý thông tin …, tuy nhiên hoạt động nghiên cứu của HS có quy mô nhỏ hơn, độ khó vừa phải hơn so với các nhà khoa học Cái mới trong hoạt

động nghiên cứu của HS là cái mới đối với nhận thức của HS, không nhất thiết phải mới đối với nhân loại Thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học, HS không chỉ được học về nội dung kiến thức khoa học mà còn học được cách tìm hiểu về khoa học

Đáp ứng yêu cầu tăng cường hoạt động thực hành – thực nghiệm trong dạy học Hóa học ở trường THPT, hướng đến phát triển năng lực đặc thù của bộ môn cho

HS, CLB Hóa học có thể tổ chức cho HS thực hành một số ThN khảo sát, tìm tòi nhỏ hoặc một số dự án nghiên cứu khoa học đơn giản như: đo một số chỉ tiêu về chất lượng của nguồn nước trong trường (pH, hàm lượng clo, hàm lượng sắt …) bằng các bộ KIT đơn giản, thiết kế bình chữa cháy đơn giản …

Kết hợp với hoạt động nghiên cứu khoa học, nhà trường và CLB Hóa học có thể tổ chức cho HS tham gia hội trại khoa học, là hoạt động trong đó HS trưng bày, giới thiệu các mô hình, sản phẩm do mình chế tạo, các kết quả nghiên cứu do mình thực hiện Bên cạnh đó, hội trại khoa học là sân chơi bổ ích cho HS cơ hội giao lưu, học hỏi các kiến thức, kĩ năng khoa học, tham gia các trò chơi khoa học hoặc biểu diễn các ThN khoa học vui

d) Tham quan dã ngoại – tham quan thực địa:

Là hoạt động học tập thực tế bên ngoài nhà trường, HS sẽ được tổ chức tham quan tại cơ sở sản xuất, nhà máy, xí nghiệp hoặc các phòng nghiên cứu

+ Với tham quan dã ngoại, HS sẽ được quan sát và nghe báo cáo về quy trình sản xuất trong thực tế, thu thập thông tin để viết thu hoạch, trả lời các câu hỏi được

GV chuẩn bị trước Tổ chức hoạt động dã ngoại không đơn thuần là cho HS xem

mà GV còn phải chú ý khai thác các vấn đề thực tiễn có liên quan đến bài học, yêu cầu HS vận dụng các kiến thức khoa học đã có để giải thích hiện tượng, giải quyết các vấn đề trong thực tiễn Địa điểm tham quan dã ngoại có thể là các nhà mày sản xuất với quy mô lớn, quy trình sản xuất hiện đại …

+ Với tham quan thực địa, HS không chỉ được xem, nghe và thảo luận mà còn được trực tiếp tham gia vào quy trình sản xuất tại cơ sở sản xuất Địa điểm phù hợp tham quan thực địa là các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ, các làng nghề địa phương hoặc các phòng nghiên cứu … Ví dụ tại làng nghề làm gốm, HS không chỉ được

xem và nghe báo cáo về quy trình sản xuất gốm, mà còn có thể tự tạo nặn đất và tạo hình các sản phẩm gốm theo ý thức của bản thân

Hoạt động tham quan dã ngoại và tham quan thực địa góp phần gắn liền kiến thức khoa học với thực tiễn cuộc sống, làm tăng hứng thú học tập bộ môn và đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng nghề nghiệp trong tương lai cho HS

Bên cạnh đó, CLB Hóa học còn có thể tổ chức một số hoạt động khác như: chiến dịch tình nguyện, hoạt động vì cộng đồng, an sinh xã hội; hoạt động giao lưu

với các đơn vị liên quan (CLB trường bạn, các trường đại học hay viện nghiên cứu,

cơ sở sản xuất liên quan đến Hóa học …); sân khấu hóa …

sau khi HS đã hoàn thiện một chủ đề kiến thức

Theo tác giả Nguyễn Thị Sửu và Lê Văn Nam (2009), thực hành ThN là phương pháp dạy học đặc thù và có ý nghĩa to lớn của bộ môn Hóa học, bởi vì:

1 Thông qua quan sát hiện tượng ThN, HS được trực tiếp nắm bắt các tính chất

vật lý và hóa học (màu sắc, trạng thái, tạo kết tủa, sinh ra khí …) của các chất và

cảc phản ứng Qua đó, kiến thức được cụ thể hóa giúp HS nắm bắt kiến thức chính xác và ghi nhớ tốt hơn

2 Hoạt động thực hành ThN tạo cơ hội cho HS được trực tiếp thực hiện ThN

và quan sát hiện tượng, góp phần nâng cao niềm tin vào khoa học và hứng thú học tập bộ môn của HS

3 Hoạt động thực hành ThN góp phần hình thành và phát triển các năng lực cần thiết cho HS

- Khi quan sát hiện tượng ThN, HS sẽ nảy sinh những thắc mắc, những câu hỏi

vì sao Qua đó, HS sẽ thảo luận, trao đổi, tìm hiểu để giải quyết các thắc mắc để phát triển năng lực tư duy và phản biện, năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã

học

- Thực hành ThN vừa tạo ra các vấn đề mâu thuẫn cần khám phá cho HS, vừa

là công cụ giúp HS thực nghiệm kiểm chứng các giả thuyết của bản thân, qua đó HS

sẽ phát triển được năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên

- Khi thực hành ThN, đôi khi HS cần phải sử dụng năng lực sáng tạo trong việc

cải tiến ThN để phù hợp hơn với điều kiện thực tế (mục đích ThN, hóa chất & dụng

cụ hiện có)

4 Hoạt động thực hành ThN góp phần phát triển các phẩm chất và tác phong của người lao động cần thiết cho HS Ví dụ như: nghiêm túc, cẩn thận và gọn gàng khi tiến hành ThN; trung thực với kết quả ThN; không nản lòng khi thực hiện ThN thất bại; giữ vệ sinh sạch sẽ sau thực hành ThN

1.4.2 Một số quy trình thực hành thí nghiệm của HS trong CLB Hóa học

Theo tài liệu “Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học khoa học tự ở trường trung học cơ sở” của tác giả Cao Thị Song Hương (Chủ biên, 2019), các hoạt động thực hành ThN của HS trong CLB Hóa học có thể được thực hiện quy trình nghiên cứu khoa học hoặc quy trình thiết kế kĩ thuật

* Quy trình nghiên cứu khoa học:

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình nghiên cứu khoa học

- Bước 1: đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề nghiên cứu

- Bước 2: dự đoán câu trả lời (đưa ra giả thuyết)

- Bước 3: kiểm chứng giả thuyết (thực nghiệm kiểm chứng)

+ Hoạt động thực nghiệm bao gồm nhiều khâu như: thiết kế công cụ thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu thập thông tin và xử lý thông tin Trong đó công

cụ thực nghiệm có thể là các ThN hóa học, mô hình, mô phỏng …

+ Khi thực nghiệm kiểm chứng, kết quả có thể chứng minh giả thuyết ban đầu

là đúng hoặc phủ định bác bỏ giả thuyết ban đầu Nếu giả thuyết bị bác bỏ thì cần phải xây dựng giả thuyết mới và kiểm chứng lại giả thuyết mới Quá trình này được lặp đi lặp lại cho đến khi giả thuyết đúng được chứng minh

- Bước 4: kết luận Giả thuyết đúng được chứng minh là một tri thức mới được hình thành đối với HS

Qua đó nhận thấy rằng, kết quả của quy trình nghiên cứu khoa học là một tri thức mới được hình thành sau quá trình thực nghiệm nhiều lần

Quy trình nghiên cứu khoa học có hai mức độ như sau:

- Nghiên cứu thông tin: là loại hình nghiên cứu mà trong đó HS tìm tòi, khám phá các thông tin, tính chất của một sự vật, hiện tượng

Ví dụ: nghiên cứu về tính chất của nhôm hiđroxit

+ HS đặt câu hỏi nghiên cứu

+ Nêu giả thuyết: nhôm hiđroxit có tính lưỡng tính

+ Thiết kế công cụ thực nghiệm: điều chế nhôm hiđroxit (từ nhôm clorua và khí

amoniac)→ xét phản ứng giữa nhôm hiđroxit với axit clohiđric và với natri hiđroxit

+ Tiến hành thực nghiệm

+ Quan sát và ghi chép hiện tượng

+ Nhận xét kết luận: nhôm hiđroxit vừa tan trong dung dịch axit mạnh, vừa tan trong dung dịch bazơ mạnh → nhôm hiđroxit có tính lưỡng tính

Sau quá trình nghiên cứu, HS nhận thức được nhôm hiđroxi có tính lưỡng tính,

tuy nhiên vẫn chưa tìm hiểu được đặc điểm chung của các hiđroxit lưỡng tính

- Nghiên cứu quy luật: là loại hình nghiên cứu mà trong đó HS tìm tòi, khám phá ra các quy luật chung giữa về tính chất nào đó của các sự vật, hiện tượng

Ví dụ: nghiên cứu về khả năng dẫn điện của một số dung dịch

+ HS đặt câu hỏi nghiên cứu

+ Nêu giả thuyết: tất cả các chất tan trong nước, đều làm nước dẫn điện được + Thiết kế công cụ thực nghiệm: thử tính dẫn điện của các dung dịch: muối ăn,

đường, rượu, giấm ăn, bột nở, bột ngọt, nước cất và nước vôi trong

+ Tiến hành thực nghiệm

+ Quan sát và ghi chép hiện tượng

+ Nhận xét: nước cất không dẫn điện được, dung dịch đường và rượu cũng không dẫn điện Các dung dịch giấm ăn, muối ăn, bột nở, bột ngọt và nước vôi trong dẫn điện được → giả thuyết sai

+ Xây dựng lại giả thuyết: dung dịch của axit, bazơ và muối dẫn điện được + Thiết kế công cụ thực nghiệm: thay thế các dung dịch ở trên bằng một số loại

axit, bazơ và muối khác (axit clohiđric, natri hidroxit, nhôm sunfat và đồng (II)

nitrat)

+ Thực hiện thực nghiệm

+ Quan sát và ghi chép hiện tượng

+ Nhận xét: tất cả các dung dịch này đều dẫn điện → giả thuyết đúng

+ Kết luận: khi hòa tan axit, bazơ hoặc muối vào nước, nước sẽ dẫn điện được Sau quá trình nghiên cứu, HS ngoài biết cụ thể một số dung dịch dẫn điện, một

số dung dịch không dẫn điện mà còn biết tổng quát những dung dịch của các chất

nào có khả năng dẫn điện (đó là các hợp chất axit, bazơ và muối)

Phân tích và so sánh quá trình nghiên cứu thông tin và nghiên cứu quy luật thông qua hoạt động nghiên cứu về vitamin C như sau:

Nghiên cứu thông tin Nghiên cứu quy luật

nghiên cứu

Vitamin C trong quả chanh sẽ cao hơn vitamin C trong quả ổi

Những loại quả có vị càng chua

sẽ càng có nhiều vitamin C hơn

Nghiên cứu thông tin Nghiên cứu quy luật

Thực nghiệm

kiểm chứng

Xác định hàm lượng vitamin C trong 10 ml nước cốt chanh và

10 ml nước ép ổi để so sánh

Xác định hàm lượng vitamin C trong một số loại quả khác nhau (4 đến 5 loại, chanh, cam, ổi

…)

Kết luận Hàm lượng vitamin C trong quả

ổi sẽ cao hơn quả chanh

Vị chua của quả không liên quan đến lượng vitamin C trong quả

Qua đó thấy được, nghiên cứu quy luật có thể quá trình tổng hợp, khái quát hóa, hệ thống hóa những kết quả của nhiều nghiên cứu thông tin

* Quy trình thiết kế kĩ thuật:

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình thiết kế kĩ thuật

- Bước 1: nêu vấn đề, xác định nhu cầu cần thiết trong một bối cảnh cụ thể

- Bước 2: phát thảo một vài giải pháp dự kiến

- Bước 3: thử nghiệm giải pháp

Hoạt động thử nghiệm bao gồm phân tích, so sánh và lựa chon giải pháp tối ưu,

lập kế hoạch thực hiện giải pháp, thực hiện giải pháp và thu thập dữ liệu, đánh giá kết quả thực hiện

Nếu kết quả thực hiện giải pháp không đáp ứng nhu cầu thì cần phải thay đổi giải pháp và tiếp tục thử nghiệm giải pháp mới

- Bước 4: kết luận: nếu giải pháp phù hợp với nhu cầu thì đó trở thành một sáng chế mới của HS

Qua đó nhận thấy rằng, kết quả của quy trình thiết kế kĩ thuật là một sáng chế mới được tạo thành sau quá trình thử nghiệm nhiều lần

Quy trình nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật là hai quy trình quan trọng và đồng hành trong quá trình dạy học Hóa học và tổ chức các hoạt động trải nghiệm ở trường THPT

- Quy trình nghiên cứu khoa học được thực hiện trong quá trình xây dựng và hình thành kiến thức mới

- Quy trình thiết kế kĩ thuật được thực hiện trong quá trình vận dựng kiến thức vào thực tiễn hoặc bối cảnh cụ thể

Quy trình nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật tiếp nối nhau và

khép kín tạo thành một chu trình khoa học – kĩ thuật (hay còn gọi là chu trình

STEM)

Hình 1.5 Sơ đồ chu trình Khoa học – Kĩ thuật

(từ Cao Thị Sông Hương, 2019, trang 11)

Chu trình Khoa học – Kĩ thuật có dạng hình xoáy ốc: Từ những sản phẩm công nghệ hiện tại, quy trình nghiên cứu khoa học góp phần hình thành những kiến thức mới Kiến thức mới ra đời, thông qua quy trình thiết kế kĩ thuật, lại tạo thành những sáng chế công nghệ mới Cứ như vậy, sau mỗi chu trình, lượng kiến thức khoa học ngày càng tăng, đồng thời cũng có nhiều sáng chế công nghệ được tạo ra với trình

độ cao hơn

So sánh với các biểu hiện của năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên (trong chương

trình giáo dục phổ thông môn Hóa học, 2018), chúng tôi nhận thấy thực hành theo

quy trình nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật phù hợp để phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS Cụ thể, các biểu hiện của năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên được phát triển thông qua các bước của mỗi quy trình như bảng 1.1 sau:

Bảng 1.1 Định hướng phát triển các biểu hiện của năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên thông qua quy trình nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật

TT Biểu hiện của năng lực

tìm hiểu thế giới tự nhiên

Quy trình nghiên cứu khoa học

Quy trình thiết kế kĩ thuật

1 Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi

2 Xây dựng giả thuyết

nghiên cứu Xây dựng giả thuyết Phát thảo giải pháp

3 Lập kế hoạch thực hiện Thiết kế công cụ

thực nghiệm Lựu chọn giải pháp

4 Thực hiện kế hoạch Tiến hành thực nghiệm Thử nghiệm

Các quy trình thực hành ThN này là cơ sở giúp chúng tôi thiết kế các bài thực hành ThN cho CLB Hóa học nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên cho HS lớp 10 ở chương 2

1.5 Thực trạng thực hành thí nghiệm, sinh hoạt CLB Hóa học và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên ở trường THPT Ngô Quyền, Quận 7, TP.HCM

1.5.1 Mục đích điều tra

Đánh giá thực trạng thực hành ThN và tham gia hoạt động sinh hoạt CLB hóa học và hoạt động thực hành ThN của HS trường THPT Ngô Quyền để từ đó đề xuất các biện pháp tổ chức hoạt động sinh hoạt CLB hóa học hấp dẫn và thu hút, nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới của HS

1.5.2 Đối tượng và phương pháp điều tra

Để có những thông tin thực tiễn cho đề tài, chúng tôi đã tiến hành phát phiếu

khảo sát ý kiến (phụ lục 1) cho 192 HS lớp 10 ở trường THPT Ngô Quyền vào

tháng 3 năm 2019 Sau đó, kết quả khảo sát được xử lý bằng các phương pháp thống kê toán học

Quá trình khảo sát được thực hiện theo bốn nguyên tắc sau:

1 GVBM không được có mặt trong lớp trong thời gian HS làm khảo sát

2 GVBM sẽ không nhận được kết quả kháo sát của HS

3 Thời gian để HS thực hiện khảo sát là 10 phút Nhóm nghiên cứu phải có

mặt trực tiếp theo dõi quá trình làm khảo sát, nhận phản hồi và giải đáp thắc mắc cho HS

4 Nhóm nghiên cứu phải nắm số lượng HS tham gia khảo sát tránh làm thất thoát phiếu khảo sát

Bên cạnh đó, chúng tôi tiến hành phỏng vấn 3 giáo viên Hóa học ở trường THPT Ngô Quyền để thu thập thêm các ý kiến về việc phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên của HS trong trường

1.5.3 Kết quả điều tra

Chúng tôi đã phát phiếu khảo sát cho 192 HS khối 10 ở trường THPT Ngô

Quyền và thu lại 192 phiếu (100% số phiếu đã phát ra) Tuy nhiên, chúng tôi đã loại 17 phiếu (phiếu trắng hoặc HS không hoàn thành trọn vẹn phần khảo sát) nên tổng số phiếu còn lại là 175 phiếu (91,15% so với số phiếu đã phát ra)

Sau quá trình khảo sát, chúng tôi thu được các kết quả sau:

* Về hoạt động thực hành thí nghiệm

- Có 134 HS rất yêu thích hoặc yêu thích được thực hành ThN (chiếm 76,57%)

và có 1 HS không thích được thực hành ThN (chiếm 0,57%)

Bảng 1.2 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thích thực hành ThN về Hóa học không?

Câu hỏi: Bạn có thích được thực hành các thí nghiệm về Hóa học không?

Rất yêu

Bình thường

Không thích

Rất không thích

- Có 173 HS thỉnh thoảng hoặc hiếm khi được thực hành ThN (chiếm 98,86%)

Bảng 1.3 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thường xuyên được được thực hành thí nghiệm Hóa học ở trường hay không?

Câu hỏi: Bạn có thường xuyên được thực hành thí nghiệm về Hóa học ở trường hay không?

- Giúp HS có hứng thú học tập môn Hóa học hơn (4,45)

- Giúp HS rèn luyện và phát triển kĩ năng thực hành (4,45)

Từ kết quả trên, thực hành ThN là hoạt động được HS yêu thích và có nhiều vai trò ý nghĩa trong quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT, tuy nhiên trên thực

tế, việc tổ chức thực hành ThN cho HS lại chưa được chú trọng, quan tâm

Từ thực tiễn đó, chúng tôi nhận thấy rằng: việc tăng cường hoạt động thực hành ThN Hóa học của HS ở trường THPT là một nhu cầu thiết yếu Để nâng cao hiệu quả dạy học, thu hút hứng thú học tập bộ môn của HS và hướng đến phát triển các năng lực đặc thù cho HS, GV và nhà trường cần phải chủ động, tích cực tăng cường các hoạt động thực hành ThN cho HS thông qua các giờ thực hành trong chương trình, các bài tập thực nghiệm trong giờ luyện tập hoặc thông qua các hoạt động trải nghiệm về Hóa học

* Về CLB Hóa học ở trường THPT

- Có 134 HS cho rằng CLB Hóa học cần thiết và rất cần thiết ở trường THPT

(chiếm 76,57%) và có 1 HS không thích được thực hành thí nghiệm (chiếm 0,57%)

Bảng 1.5 Thống kê kết quả câu hỏi HS có thích thực hành thí nghiệm về Hóa học không?

Câu hỏi: Bạn đánh giá như thế nào về mức độ cần thiết của CLB Hóa học ở trường THPT?

Tạo cơ hội gắn kiến thức hóa

học với thực tế, tích lũy kiến

Tạo điều kiện tham quan các

địa điểm thực tế bên ngoài nhà

Tạo cơ hội phát triển năng

khiếu, năng lực, sở trưởng của

4b Các hoạt động không phải nội

dung bắt buộc tại trường

5b Các hoạt động không có trong

nội dung thi cử hiện tại

7b Rụt rè, ngại thể hiện bản thân

trước mọi người

Kết quả khảo sát cho thấy rằng tổ chức mô hình CLB Hóa học ở trường THPT

là cần thiết đối với HS Đa số các HS đều đồng ý cao với các nhận định về nguyên

nhân thích tham gia sinh hoạt CLB Hóa học (từ 3,58 đến 4,24) Trong đó, các

nguyên nhân được đồng ý cao là

- Giúp củng cố và mở rộng các kiến thức hóa học (4,24)