Phát Triển Năng Lực Nghiên Cứu Khoa Học Cho Học Sinh THPT Qua Dạy Học Hóa Học

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU

0.1. Lí do chọn đề tài

0.2. Mục đích nghiên cứu

0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu

0.4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu

0.5. Phạm vi nghiên cứu

0.6. Giả thuyết khoa học

0.7. Phương pháp nghiên cứu

0.8. Những đóng góp mới của luận án

0.9. Cấu trúc của luận án

1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.1. Trên thế giới

1.2. Năng lực và năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học. Quan điểm về năng lực, năng lực của học sinh Trung học phổ thông. Quan điểm về năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học. Một số phương pháp dạy học tích cực có thể sử dụng để phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông

1.2.1. Cơ sở khoa học của các phương pháp dạy học tích cực

1.2.2. Phương pháp dạy học dự án. Phương pháp “Bàn tay nặn bột”. Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học

1.3. Đánh giá năng lực của học sinh Trung học phổ thông

1.3.1. Đổi mới phương pháp hình thức kiểm tra đánh giá hiện nay

1.3.2. Nguyên tắc đánh giá năng lực học sinh

1.3.3. Một số công cụ đánh giá năng lực của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hoá học

1.4. Thực trạng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông ở Việt Nam

1.5. Chương trình và sách giáo khoa hóa học Trung học phổ thông hiện hành với vấn đề phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

1.6. Điều tra thực trạng của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học trong dạy học hóa học

1.7. Tiểu kết chương 1

2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1. Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông

2.1.1. Khái niệm năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh Trung học phổ thông

2.1.2. Cấu trúc năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.1.3. Biểu hiện của năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh trong dạy học hóa học

2.1.4. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.1.4.1. Tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.1.4.2. Cơ sở khoa học để thiết kế công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.1.4.3. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.2. Một số biện pháp phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông trong dạy học hóa học

2.2.1. Biện pháp 1: Vận dụng phương pháp dạy học dự án theo định hướng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông

2.2.2. Biện pháp 2: Vận dụng phương pháp “Bàn tay nặn bột” theo định hướng phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học cho học sinh Trung học phổ thông

2.2.3. Biện pháp 3: Phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học của học sinh thông qua tổ chức cho học sinh tìm tòi nghiên cứu khoa học

2.3. Tiểu kết chương 2

3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. Chuẩn bị trước thực nghiệm sư phạm

3.1.2. Địa bàn thực nghiệm

3.1.3. Đối tượng thực nghiệm. Giáo viên thực nghiệm. Tiến hành thực nghiệm sư phạm

3.1.4. Thiết kế thực nghiệm

3.1.4.1. Thực nghiệm thăm dò (năm học 2014-2015)

3.1.4.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 (năm học 2015-2016)

3.1.4.3. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 (năm học 2016-2017)

3.1.5. Kết quả thực nghiệm

3.1.5.1. Xử lí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm. Kết quả thực nghiệm sư phạm

3.2. Tiểu kết chương 3

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Năng lực nghiên cứu khoa học và học sinh THPT

Năng lực nghiên cứu khoa học là một trong những năng lực cốt lõi cần phát triển cho học sinh THPT, đặc biệt trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay. Luận án nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học thông qua dạy học hóa học, một môn học có tính thực nghiệm cao. Học sinh THPT cần được trang bị các kỹ năng nghiên cứu cơ bản để phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Đây là nền tảng để các em trở thành những công dân có trách nhiệm và sáng tạo trong tương lai.

1.1. Khái niệm và cấu trúc năng lực nghiên cứu khoa học

Luận án định nghĩa năng lực nghiên cứu khoa học là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ để thực hiện các hoạt động tìm tòi, khám phá và giải quyết vấn đề khoa học. Cấu trúc của năng lực nghiên cứu khoa học bao gồm ba thành phần chính: nhận thức khoa học, kỹ năng nghiên cứu và thái độ tích cực. Đối với học sinh THPT, năng lực nghiên cứu khoa học chủ yếu ở mức độ tìm tòi, khám phá, chưa đòi hỏi sự chuyên sâu như ở cấp độ đại học hoặc nghiên cứu chuyên nghiệp.

1.2. Thực trạng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học

Thực trạng dạy học hóa học ở học sinh THPT cho thấy, việc phát triển năng lực nghiên cứu khoa học còn nhiều hạn chế. Hầu hết giáo viên gặp khó khăn trong việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như dạy học dự án hoặc Bàn tay nặn bột. Học sinh thiếu cơ hội thực hành và trải nghiệm thực tế, dẫn đến năng lực nghiên cứu khoa học chưa được phát huy đầy đủ. Điều này đòi hỏi sự đổi mới mạnh mẽ trong phương pháp giảng dạy và đánh giá.

II. Phương pháp dạy học hóa học và phát triển năng lực

Luận án đề xuất các phương pháp dạy học tích cực như dạy học dự án, Bàn tay nặn bột và hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học. Các phương pháp này không chỉ giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách chủ động mà còn rèn luyện các kỹ năng nghiên cứu như quan sát, đặt câu hỏi, thực nghiệm và phân tích dữ liệu. Giáo dục STEM cũng được nhấn mạnh như một hướng tiếp cận hiệu quả để tích hợp kiến thức liên môn và phát triển năng lực toàn diện.

2.1. Dạy học dự án trong hóa học

Dạy học dự án là phương pháp giúp học sinh thực hiện các dự án nghiên cứu nhỏ, từ đó phát triển năng lực nghiên cứu khoa học. Luận án minh họa cách thiết kế các dự án hóa học như nghiên cứu về mưa axit, xi măng, hoặc thủy tinh. Qua đó, học sinh không chỉ hiểu sâu về kiến thức hóa học mà còn rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện và giải quyết vấn đề.

2.2. Phương pháp Bàn tay nặn bột

Phương pháp Bàn tay nặn bột tập trung vào việc học thông qua thực nghiệm và khám phá. Học sinh được tự tay thực hiện các thí nghiệm hóa học, từ đó hình thành kiến thức một cách tự nhiên. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả trong việc phát triển năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học và khơi dậy niềm đam mê khoa học ở học sinh.

III. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá

Luận án tiến hành thực nghiệm sư phạm tại một số trường THPT để kiểm chứng hiệu quả của các biện pháp đề xuất. Kết quả cho thấy, việc áp dụng dạy học dự án và Bàn tay nặn bột đã cải thiện đáng kể năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh. Các công cụ đánh giá như bảng kiểm, phiếu tự đánh giá và ma trận đề kiểm tra được thiết kế để đo lường mức độ phát triển năng lực. Kết quả thực nghiệm khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp này trong việc đổi mới dạy học hóa học.

3.1. Thiết kế và tiến hành thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành qua hai vòng, với sự tham gia của học sinh lớp 10 và 11. Các bài học minh họa được thiết kế dựa trên các biện pháp đề xuất, kết hợp với các chủ đề hóa học thực tiễn. Kết quả thực nghiệm được phân tích bằng phương pháp thống kê toán học, cho thấy sự tiến bộ rõ rệt trong năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh.

3.2. Đánh giá và kết quả

Các công cụ đánh giá như bảng kiểm quan sát và phiếu tự đánh giá được sử dụng để đo lường mức độ phát triển năng lực nghiên cứu khoa học. Kết quả cho thấy, học sinh ở nhóm thực nghiệm có khả năng đặt câu hỏi, thực hiện thí nghiệm và phân tích dữ liệu tốt hơn so với nhóm đối chứng. Điều này khẳng định hiệu quả của các biện pháp đề xuất trong việc phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh THPT.

Luận Án Tiến Sĩ: Phát Triển Năng Lực Tìm Tòi Nghiên Cứu Khoa Học Cho Học Sinh THPT Thông Qua Dạy Học Hóa Học