CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6 1. Lịch sử nghiên cứu của đề tài KHTN là một môn khoa học thực nghiệm, do vậy thí nghiệm là phương tiện dạy học có vai trò rất quan trọng đặc biệt đối với môn học này. Với xu hướng đổi mới PPDH thì không thể bỏ qua nghiên cứu về thí nghiệm, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến thí nghiệm của các tác giả như: - Khoá luận tốt nghiệp “Thiết kế và sử dụng video thí nghiệm trong dạy học các bài thực hành phần kim loại, sách giáo khoa hoá 12 nhằm phát triển năng lực cho học sinh" của tác giả Trần Thu Hà (2019) [15]. - Khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế thí nghiệm hóa học gắn kết cuộc sống trong dạy học Hóa học phần Vô cơ lớp 11 Trung học Phổ thông" của tác giả Hoàng Khánh Linh (2017) [5].
- Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học “Sử dụng thí nghiệm và các phương tiện kĩ thuật dạy học để nâng cao tính tích cực, chủ động của học sinh trong học tập Hóa học lớp 10, lớp 11 trường Trung học phổ thông ở Hà Nội” của tác giả Nguyễn Thị Hoa (2003) [7]. - Khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế và sử dụng một số nghiệm hóa học gây hứng thú cho học sinh Trung học phổ thông” của tác giả Trần Thị Quỳnh Mai (2010) [14]. Nhìn chung, các đề tài trên đều đề cập đến việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học, bên cạnh đó cũng thiết kế ra những sản phẩm phục vụ cho việc dạy học. Tuy nhiên, những đề tài này đều tập trung nghiên cứu về môn Hoá học.
Bởi, KHTN là một môn học mới, vừa được đưa vào dạy học gần đây. Vì vậy mà có khá ít đề tài nghiên cứu về môn học này. Nhưng từ những đề tài trên cũng là cơ sở và tiền đề bởi những hiệu quả mà nó mang lại như một minh chứng để tiếp tục thực hiện nghiên cứu với môn học mới này - môn KHTN. Phương pháp dạy học môn khoa học tự nhiên ở trường trung học cơ sở 1.
Môn khoa học tự nhiên Trong chương trình giáo dục phổ thông, môn KHTN là môn học bắt buộc, được dạy ở trung học cơ sở, giúp học sinh phát triển các phẩm chất, năng lực đã được hình 5 thành và phát triển ở cấp tiểu học; hoàn thiện tri thức, kĩ năng nền tảng và phương pháp học tập để tiếp tục học lên trung học phổ thông, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động. Môn KHTN được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học Trái Đất. Đối tượng nghiên cứu của KHTN là các sự vật, hiện tượng, quá trình, các thuộc tính cơ bản về sự tồn tại, vận động của thế giới tự nhiên. Trong Chương trình môn KHTN, nội dung giáo dục về những nguyên lí và khái niệm chung nhất của thế giới tự nhiên được tích hợp theo nguyên lí của tự nhiên, đồng thời bảo đảm logic bên trong của từng mạch nội dung [2].
Đối tượng nghiên cứu của môn KHTN gần gũi với đời sống hằng ngày của học sinh. Bản thân các KHTN là khoa học thực nghiệm. Vì vậy, thực hành, thí nghiệm trong phòng thực hành và phòng học bộ môn, ở thực địa và các cơ sở sản xuất có vai trò, ý nghĩa quan trọng và là hình thức dạy học đặc trưng của môn học này. Thông qua việc tổ chức các hoạt động thực hành, thí nghiệm, môn KHTN giúp học sinh khám phá thế giới tự nhiên, phát triển nhận thức, tư duy logic và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
KHTN luôn đổi mới để đáp ứng yêu cầu của cuộc sống hiện đại. Do vậy, giáo dục phổ thông phải liên tục cập nhật những thành tựu khoa học mới, phản ánh được những tiến bộ của các ngành khoa học, công nghệ và kĩ thuật. Đặc điểm này đòi hỏi chương trình môn KHTN phải tinh giản các nội dung có tính mô tả để tổ chức cho học sinh tìm hiểu, nhận thức các kiến thức khoa học có tính nguyên lí, làm cơ sở cho quy trình ứng dụng khoa học vào thực tiễn. KHTN là môn học có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển toàn diện của học sinh, có vai trò nền tảng trong việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học của học sinh cấp trung học cơ sở.
Cùng với các môn Toán học, Công nghệ và Tin học, môn KHTN góp phần thúc đẩy giáo dục STEM – một trong những hướng giáo dục đang được quan tâm phát triển trên thế giới cũng như ở Việt Nam, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ cho giai đoạn công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Định hướng phát triển phẩm chất và năng lực chung cho học sinh của môn khoa học tự nhiên a) Về phẩm chất 6 Giúp HS biết trân trọng, giữ gìn và bảo vệ tự nhiên; có thái độ và hành vi tôn trọng các quy định chung về bảo vệ tự nhiên; hứng thú khi tìm hiểu thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức vào bảo vệ thế giới tự nhiên của quê hương, đất nước. Thông qua dạy học, môn KHTN sẽ giáo dục cho HS biết yêu lao động, có ý chí vượt khó; có ý thức bảo vệ, giữ gìn sức khoẻ của bản thân, của người thân trong gia đình và cộng đồng. b) Về các năng lực chung Môn KHTN góp phần hình thành và phát triển các năng lực chung quy định trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể: - Thông qua phương pháp giáo dục rèn luyện cho HS phương pháp tự học, tự khám phá để chiếm lĩnh kiến thức khoa học.
Năng lực tự chủ và tự học được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động thực hành, làm dự án, thiết kế các hoạt động thực nghiệm trong phòng thí nghiệm, ngoài thực địa, đặc biệt trong tổ chức tìm tòi khám phá thế giới tự nhiên. - Năng lực giao tiếp và hợp tác được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động như quan sát, xây dựng giả thuyết khoa học, lập và thực hiện kế hoạch kiểm chứng giả thuyết, thu thập và xử lí dữ kiện, tổng hợp kết quả và trình bày báo cáo kết quả nghiên cứu. Đó là những kỹ năng thường xuyên được rèn luyện trong dạy học các chủ đề của môn học. Môn KHTN góp phần hình thành và phát triển năng lực hợp tác khi người học thường xuyên thực hiện các dự án học tập, các bài thực hành, thực tập theo nhóm, các hoạt động trải nghiệm.
Khi thực hiện các hoạt động đó HS cần làm việc theo nhóm, trong đó mỗi thành viên thực hiện các phần khác nhau của cùng một nhiệm vụ, người học được trao đổi, trình bày, chia sẻ ý tưởng, nội dung học tập. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo được thể hiện trong việc tổ chức cho HS đề xuất vấn đề, nêu giả thuyết, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch tìm tòi, khám phá các hiện tượng đa dạng của thế giới tự nhiên, gần gũi với cuộc sống hàng ngày. Trong chương trình giáo dục KHTN, thành tố tìm tòi khám phá được nhấn mạnh xuyên suốt từ cấp TH đến THPT và được hiện thực hoá thông qua các mạch nội dung dạy học, các bài thực hành và hoạt động trải nghiệm từ đơn giản đến phức tạp. Một số phương pháp dạy học môn khoa học tự nhiên a) Các phương pháp giáo dục chủ yếu được lựa chọn theo các định hướng sau: Dạy học bằng tổ chức chuỗi hoạt động tìm tòi, khám phá tự nhiên; rèn luyện được cho 7 HS phương pháp nhận thức, kỹ năng học tập, thao tác tư duy; thực hành thí nghiệm, hoạt động trải nghiệm trong môi trường tự nhiên, thực tiễn đời sống cá nhân và xã hội; tăng cường phối hợp hoạt động học tập cá nhân với học hợp tác nhóm nhỏ; kiểm tra, đánh giá, đặc biệt đánh giá quá trình được vận dụng với tư cách phương pháp tổ chức hoạt động học tập.
Dạy học môn KHTN chủ yếu sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, trong đó giáo viên đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn hoạt động cho HS, tạo môi trường học tập thân thiện và những tình huống có vấn đề để khuyến khích các em tích cực tham gia vào các hoạt động học tập, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, phát huy tiềm năng và những kiến thức, kĩ năng đã tích luỹ được để phát triển. Phát triển kỹ năng tiến trình rất quan trọng trong hình thành và phát triển năng lực tìm tòi, khám phá tự nhiên, hình thành và phát triển thế giới quan khoa học cho HS, trong đó, quan sát, đặt câu hỏi với nêu giả thuyết, lập kế hoạch và thực hiện, xử lí và phân tích dữ liệu, đánh giá, trình bày báo cáo là những kĩ năng cần được rèn luyện thường xuyên và có trọng số thích đáng trong đánh giá kết quả học tập [3]. b) Các hoạt động học tập của HS chủ yếu là học tập chủ động, tích cực chiếm lĩnh tri thức dưới sự hướng dẫn của GV. Các hoạt động học tập nói trên được tổ chức trong và ngoài khuôn viên nhà trường, thông qua một số phương pháp dạy học chủ yếu sau: tìm tòi, khám phá; phát hiện và giải quyết vấn đề; dạy học theo dự án; bài tập tình huống; dạy học thực hành và thực hiện bài tập; tự học,.
Trong đó, nhấn mạnh hơn tới dạy học thông qua các bài thực hành thí nghiệm và khảo sát thực tế. c) Tuỳ theo mục tiêu cụ thể và mức độ phức tạp của hoạt động học tập, HS được tổ chức làm việc độc lập, làm việc theo nhóm hoặc làm việc chung cả lớp. Ngoài sử dụng các phương pháp dạy học chung, dạy học môn KHTN ở THPT cần quan tâm và sử dụng có hiệu quả các phương pháp dạy học đặc thù: - Dạy học dự án ứng dụng KHTN; Dự án tìm hiểu các vấn đề KHTN trong thực tiễn. - Dạy học bằng các bài tập tình huống trong thực tiễn đời sống.
- Dạy học thông qua thực hành trong phòng thí nghiệm, ngoài thực địa. - Dạy học sử dụng các thí nghiệm ảo. - Dạy học thông qua quan sát mẫu vật thật trong phòng thí nghiệm/ngoài thiên nhiên. - Dạy học thông qua tham quan các cơ sở khoa học, cơ sở sản xuất.
Định hướng về phương pháp hình thành, phát triển năng lực KHTN – Để phát triển thành phần năng lực nhận thức KHTN, giáo viên tạo cho học sinh cơ hội huy động những hiểu biết, kinh nghiệm sẵn có để tham gia hình thành kiến thức mới.