Luận án Phát triển năng lực tìm tòi nghiện cứu khoa học cho học sinh Trung học Phổ thông thông qua dạy học Hóa học - Phạm Thị Kim Ngân

ướng hữu cơ, tận dụng phế thải ...) và gắn với nội dung môn Hóa học. + Phù hợp với NL, phù hợp lứa tuổi của HS. + Thực hiện được theo quy trình NCKH. - Đề xuất nội dung một số đề tài nghiên cứu Từ thực tiễn cuộc thi KHKT các cấp cho thấy nhiều nội dung đề tài NCKH phù hợp với trình độ, khả năng của đối tượng HS THPT. Bảng 2.14. giới thiệu một số tên đề tài có thể sử dụng hướng dẫn HS NCKH. Bảng 2.14. Một số đề tài NCKH dành cho HS THPT STT Tên đề tài NCKH 1 Xử lí chất thải sau thí nghiệm vô cơ 2 Bước đầu sản xuất nước ép quả na dai 3 Điều chế thuốc trừ sâu sinh học 4 Đề xuất quy trình xử lí rác thải hữu cơ 5 Làm nến thơm từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên 6 Sử dụng phế thải bã hồi làm hương và túi thơm 7 Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của cây gừng núi đá 8 Bước đầu nghiên cứu một số bài thuốc về cây mắc kham 9 Đề xuất một số hướng sử dụng chế phẩm từ cây vàng xảo 10 Bước đầu nghiên cứu khả năng xử lí nước thải vô cơ bằng cây dương xỉ 102 - Xác định đề tài nghiên cứu minh họa: Chúng tôi đã thiết kế xây dựng và tiến hành tổ chức cho HS NCKH 3 chủ đề nghiên cứu (xem bảng 2.15): Chủ đề 1. Sử dụng phế thải bã hồi làm hương và túi thơm (kí hiệu KHBH TN1). Chủ đề 2. Điều chế thuốc trừ sâu sinh học (kí hiệu KHBH TN2). Chủ đề 3. Làm nến thơm từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên (kí hiệu KHBH TN3). 2.3.3.4. Đề tài minh họa cho việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học Sau đây xin giới thiệu một KHBH minh họa TN3 (các KHBH TN1, TN2 đính kèm phụ lục 3): KẾ HOẠCH BÀI HỌC THỰC NGHIỆM 3 (TN3) HƯỚNG DẪN HỌC SINH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LÀM NẾN THƠM TỪ SÁP ONG VÀ TINH DẦU TỰ NHIÊN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: HS trình bày được: - Vấn đề sử dụng nến thơm trên thị trường hiện nay. - Thành phần hóa học của sáp ong và một số loại tinh dầu tự nhiên. - Quy trình làm nến thơm bằng sáp ong và tinh dầu tự nhiên. - Ưu điểm nổi bật của nến thơm bằng sáp ong và tinh dầu tự nhiên. 2. Kỹ năng: - Tìm tòi NCKH: Đặt CHNC, GTNC, lập PATN. - Tiến hành thí nghiệm làm nến thơm từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên. - Kỹ năng NCKH: Kỹ năng tìm kiếm thông tin, kỹ năng thí nghiệm thực hành, làm việc nhóm, điều tra, phỏng vấn, ... 3. Thái độ: Tích cực, chủ động, sáng tạo tham gia các hoạt động của cá nhân , nhóm và toàn lớp. Trung thực, khoa học, khách quan trong báo cáo kết quả thí nghiệm, điều tra, thu thập thông tin, có ý thức bảo vệ môi trường. 4. Năng lực: Năng lực tìm tòi nghiên cứu khoa học: Xác định tên đề tài nghiên cứu; Nêu CHNC và GTNC; Đề xuất PATN TT; Thực hiện PATN TT; Thu thập dữ liệu và phân tích kết quả rút ra kết luận; Viết báo cáo kết quả nghiên cứu; trình bày kết quả. 103 II. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI NGHIÊN CỨU CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS - Giáo viên; + Giới thiệu về hoạt động TT NCKH của HS THPT, quy trình thực hiện 1 đề tài tìm tòi nghiên cứu... (1 - 2 tiết ngoài giờ lên lớp). + GV định hướng tên đề tài nghiên cứu: Làm nến từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên giảm ô nhiễm môi trường. + Bộ câu hỏi để HS có thể tìm hiểu trước trên mạng hoặc ở gia đình về các vấn đề xung quanh sản phẩm nến, quy trình sản xuất nến, nến thơm và an toàn cho sức khỏe như thế nào. + Giao cho cá nhân HS chuẩn bị trước 2 tuần, viết báo cáo thu thập thông tin. Nội dung cụ thể: Đề xuất định hướng về quy trình làm nến, các CHNC, GTNC, đề xuất PATN TTNC, phân tích dữ liệu thu thập được và rút ra kết luận. GV có thể có đáp án của riêng mình để điều chỉnh HS trong quá trình thảo luận rút ra kết quả chung của mỗi nhóm. - Học sinh: Tích cực tìm hiểu trên sách, báo, internet một số bài viết có liên quan về các nội dung GV giao cho. Độc lập viết kết quả tìm hiểu của cá nhân. HƯỚNG DẪN HỌC SINH LẬP KẾ HOẠCH TÌM TÒI NGHIÊN CỨU (2 tiết) Bước 1: Định hướng và hỗ trợ học sinh xác định sơ bộ đề tài nghiên cứu (10 phút) Mục đích: HS các định được sơ bộ tên đề tài nghiên cứu Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Ưu điểm và hạn chế của các loại nến thơm đang bán trên thị trường? Cách khắc phục những hạn chế trên? - Em biết gì về sáp ong? Người nông dân đã sử dụng sáp ong như thế nào trong thực tiễn? - GV định hướng sản xuất nến từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên, một nguồn nguyên liệu tốt cho sức khỏe. - Có thể kết hợp tinh dầu tạo mùi hương vào nến làm từ sáp ong không? Em hãy kể tên và nêu vai trò một số tinh dầu tự nhiên mà em biết? - Thảo luận nhóm, tổng hợp ý kiến, trả lời câu hỏi. - Nhóm HS cử đại diện trả lời câu hỏi. - Ý tưởng mới: Sản xuất nến từ sáp ong và một số tinh dầu thơm tự nhiên. - Xác định bước đầu tên đề tài nghiên cứu. 104 Bước 2: Định hướng và hỗ trợ học sinh nêu câu hỏi nghiên cứu, giả thuyết nghiên cứu, chính xác hóa tên đề tài nghiên cứu (30 phút) Mục đích: HS nêu được CHNC và GTNC tương ứng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Từ các nội dung đã biết về việc sản xuất nến từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên giảm ô nhiễm môi trường, tổ chức cho HS nêu CHNC. - GV phân tích, chốt lại những CHNC có thể dùng TTNC được. - GV tổ chức cho HS đề xuất câu trả lời cho CHNC: Giả thuyết nghiên cứu. - HS thảo luận hình thành CHNC. - Đại diện nhóm HS báo cáo CHNC của nhóm mình. - HS thảo luận đề xuất GTNC: Câu trả lời giả định cho CHNC đã nêu. - Xác định hoàn thiện tên đề tài nghiên cứu. Bước 3: Lập kế hoạch tìm tòi nghiên cứu (50 phút) Mục đích: Lập kế hoạch TTNC. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Hướng dẫn HS tìm hiểu một số vấn đề có liên quan và lập kế hoạch. - Tổ chức cho nhóm HS thảo luận lập kế hoạch TTNC. - Bao quát lớp, hỗ trợ khi cần thiết các nhóm. - Cung cấp mẫu báo cáo cho HS: Tên đề tài, mục đích nghiên cứu, CHNC, GTNC, PATN, kết quả nghiên cứu (kiểm chứng giả thuyết), kết luận. - Tổ chức cho HS báo cáo kết quả kế hoạch TTNC. - HS lập kế hoạch tìm tòi nghiên cứu: + Thu thập thông tin có liên quan: Tài liệu, tranh ảnh, clip, + Đề xuất PATN: * Chuẩn bị nguyên liệu: Sáp ong, bấc nến, khuôn nến, tinh dầu, dao, kéo, nồi hoặc chảo, bếp đun, * Tiến hành thí nghiệm làm nến thơm từ sáp ong. * Thực nghiệm đốt sản phẩm đã hoàn thiện trong không gian nhất định. + Dự kiến dụng cụ, vật liệu, cách tiến hành. Cách thu thập thông tin và xử lí thông tin. + Phân công nhiệm vụ: Thời gian, nhiệm vụ, người được phân công, phương tiện, dự kiến kết quả + Xây dựng đề cương nghiên cứu. - Báo cáo kết quả trước lớp: Xây dựng mẫu báo cáo kết quả. - Hoàn thiện kế hoạch TTNC. 105 HƯỚNG DẪN HỌC SINH THỰC HIỆN TÌM TÒI NGHIÊN CỨU Bước 4: Thực hiện phương án thực nghiệm tìm tòi theo kế hoạch đã lập Mục đích: Thực hiện PATN TTNC đúng kế hoạch (Nhóm HS thực hiện nghiên cứu ngoài nhà trường trong thời gian khoảng 15 ngày) Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Theo dõi sát sao giúp đỡ khi cần, định hướng hỗ trợ HS. - Lưu ý thao tác chuẩn, góc độ làm thí nghiệm, góc độ ghi hình ảnh, quay video cho hợp lí trong việc lưu kết quả các lần TN. - Nhấn mạnh sự chính xác, trung thực trong quá trình TN và lưu kết quả. - Tiến hành điều tra, TNTT, theo đúng kế hoạch: Tiến hành lặp đi lặp lại nhiều lần các thí nghiệm, thay đổi một số điều kiện cần thiết của thí nghiệm (như cách đun nóng chảy sáp ong, cố định bấc nến, thời gian đun sáp ong, tỉ lệ tinh dầu và thời điểm đưa tinh dầu vào): + Chuẩn bị dụng cụ, nguyên liệu, để sản xuất nến thơm: sáp ong , tinh dầu, bấc nến. + Tiến hành thí nghiệm sản xuất nến thơm theo các phương án đã lựa chọn: Quy trình dự kiến như sau: - Cắt sáp ong thành các miếng nhỏ. - Đun trực tiếp hoặc đun cách thủy. - Khi sáp ong tan chảy cho tinh dầu vào. - Cố định bấc nến vào chính giữa lọ đựng nến. - Đổ hỗn hợp vào lọ và chờ cho nến đông. Bước 5: Thu thập dữ liệu thô và phân tích kết quả (3 ngày) Mục đích: Thu thập thông tin. Phân tích, xử lí số liệu thực nghiệm, thông tin. Kiểm chứng giả thuyết. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Định hướng cho HS cách thu thập thông tin, số liệu TN. - Lưu ý HS cách quan sát, ghi hình. - Giúp HS sắp xếp các thông tin thu thập được, xử lí bằng bảng biểu, sơ đồ. - Giúp HS định hướng thu thập, xử lí số liệu TN trả lời CHNC và kiểm chứng GTKH đề ra. - Thu thập sản phẩm đã tổng hợp. - Phân loại các loại nến bằng nhãn dán: theo tỉ lệ tinh dầu, loại tinh dầu khác nhau. - Sắp xếp các thông tin thu thập được, xử lí bằng bảng biểu, sơ đồ. - Sắp xếp tranh ảnh, video theo một trình tự logic khoa học nhằm mục đích báo cáo kết quả. - Kiểm chứng thời gian cháy, mùi hương thu được, ... chất lượng từng loại nến. - Xử lí số liệu TN trả lời CHNC và kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đề ra. Phân tích kết quả (định tính và định lượng) rút ra kết luận khoa học. 106 HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỔNG HỢP KẾT QUẢ VIẾT BÁO CÁO VÀ TRÌNH BÀY KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Bước 6 : Viết báo cáo kết quả nghiên cứu theo mẫu (2 ngày) Mục đích: Viết theo cấu trúc của báo cáo đã lập Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Theo dõi sát sao quy trình phân tích, xử lí, sắp xếp kết quả của HS. Định hướng cho HS trong việc rút ra kết luận. - Giúp HS kiểm tra lượng thông tin thu được, nếu chưa đáp ứng mục tiêu cần phải thực hiện lại một số bước cơ bản. - Thảo luận, phân tích kết quả (định tính và định lượng) rút ra kết luận khoa học. - Xây dựng kế hoạch trình bày kết quả. - Hoàn thiện báo cáo nghiên cứu, làm powerpoint, sơ đồ tư duy, poster, ... Bước 7: Trình bày kết quả (2 tiết) Mục đích: - Trình bày kết quả nghiên cứu. - Đánh giá kết quả TTNC và đánh giá NL TT NCKH của HS. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Ban giám khảo (GV hướng dẫn, GV dự giờ và tổ trưởng các tổ) đến từng khu vực chấm điểm. - Ban giám khảo đặt câu hỏi. - Tổ chức cho lớp HS thảo luận về sản phẩm các tổ. + Lựa chọn hình thức báo cáo phù hợp với điều kiện trang thiết bị cơ sở vật chất. - Tập trung sản phẩm tại khu vực nhóm. Sản phẩm gồm: poster (hoặc lược đồ tư duy), powerpoint và sản phẩm TTNC: Các loại nến khác nhau. + Trình bày sản phẩm TTNC. + Thư ký tóm tắt các ý kiến. GV hoàn thiện: 1. Bảng kiểm quan sát các tiêu chí đánh giá NL TT NCKH. 2. Phiếu hỏi GV. 3. Phiếu đánh giá sản phẩm TTNC. 4. Chữa đề kiểm tra cho HS. HS hoàn thiện: 1. Đề kiểm tra đánh giá NL TT NCKH. 2. Phiếu hỏi HS. 3. Thảo luận về đáp án bài kiểm tra. 107 III. MỘT SỐ MÔ HÌNH MINH HỌA KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Sản phẩm của nhóm HS lớp 10A1 năm học 2015-2016 trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc. Đề tài thực hiện từ ngày 26/12/2015 đến 06/01/2016. 1. Câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết nghiên cứu 2. Đề xuất phương án thực nghiệm tìm tòi a. Dụng cụ, hóa chất, nguyên liệu, thiết bị cần chuẩn bị - Sáp ong đã đun tan chảy thành khối. - Sợi lanh, sợi bông hay sợi bấc đèn dầu tước nhỏ làm bấc nến, không dùng các loại sợi tổng hợp, chứa chì. - Vật đựng nến (cốc, giá, chai lọ,...). - Tinh dầu các loại (trong lọ nhỏ), nhũ trang trí, ... - Dao, kéo, diêm, nguồn nhiệt: đèn cồn hoặc bếp ga, kẹp giữ bấc,... - Nồi nhỏ, bát ô tô, dây nịt, bìa cứng để giữ bấc nến. b. Phương án thực nghiệm tìm tòi CHNC GTNC Phương án thực nghiệm tìm tòi CHNC 1 1 Nghiên cứu tìm tòi các thông tin trên mạng, sách báo thư viện, cơ sở sản xuất nến (nếu có) và thị trường nến thơm hiện nay. Tiến hành thực nghiệm đốt thử nến paraphin thơm rút ra nhận xét. CHNC 2 2 Nghiên cứu tìm tòi các thông tin trên mạng, sách báo thư viện. Mua sáp ong và tìm hiểu khả năng sử dụng sáp ong làm nến. Tìm hiểu thành phần hóa học chính của sáp ong và tinh dầu. CHNC 3 3 Dự kiến quy trình làm nến như sau: - Dùng kéo cắt sáp ong thành các miếng nhỏ. - Cho vào nồi bằng kim loại đun trực tiếp hoặc đun cách thủy. - Chờ khi sáp ong tan chảy sẽ cho tinh dầu vào, trộn đều. - Có thể cho thêm một ít bột óng ánh hoặc bột màu (nếu có) vào hỗn hợp để trang trí. - Dùng dây nịt hoặc thanh tre nhỏ để cố định bấc nến vào chính giữa lọ đựng nến. - Đổ hỗn hợp vào lọ và chờ cho nến đông lại. CHNC 4 4 - Nghiên cứu, so sánh tác dụng của các chất hóa học có trong nến thơm thực nghiệm từ sáp ong với nến thơm từ paraphin. - Thực nghiệm đốt sản phẩm trong phòng kín.... 108 3. Tiến hành thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu Thành phần hóa học của sáp ong Tác dụng của sáp ong Công dụng của tinh dầu Thiết bị cần thiết để chế tạo nến thơm Quy trình chế tạo nến thơm 109 Quy trình chế tạo nến thơm 4. Báo cáo nghiên cứu (được đính kèm phụ lục 3) Bảng 2.15. Thống kê thông tin kế hoạch bài học minh họa STT Chủ đề tìm tòi nghiên cứu Lớp Lớp TN và ĐC PP tác động Kí hiệu KHBH 1 Sử dụng phế thải bã hồi làm hương và túi thơm 10 Lớp TN NCKH TN 1 Lớp ĐC ĐC1 2 Điều chế thuốc trừ sâu sinh học 10 Lớp TN NCKH TN2 Lớp ĐC ĐC2 3 Chế tạo nến thơm từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên 10 Lớp TN NCKH TN3 Lớp ĐC ĐC3 4 Oxi - Lưu huỳnh và hợp chất 10 Lớp TN DHDA TN4 Lớp ĐC ĐC4 5 Amoniac 11 Lớp TN BTNB TN 5 Lớp ĐC ĐC 5 6 Axit nitric 11 Lớp TN BTNB TN 6 Lớp ĐC ĐC 6 7 Công nghiệp silicat 11 Lớp TN DHDA TN 7 Lớp ĐC ĐC8 8 Phenol 11 Lớp TN BTNB TN 8 Lớp ĐC ĐC 8 110 Tiểu kết chương 2 Dựa trên cơ sở khoa học của lí luận và thực tiễn đã nghiên cứu và điều tra ở chương 1, chương 2 đã đề xuất nội dung phát triển NL TT NCKH cho HS gồm: Khái niệm NL TT NCKH, cấu trúc NL TT NCKH gồm 3 NL thành phần (NL lập kế hoạch NC, NL thực hiện kế hoạch TTNC, NL viết báo cáo và trình bày kết quả), 7 biểu hiện của NL TT NCKH trong dạy học hóa học và bảng 7 tiêu chí và 4 mức độ đánh giá NL TT NCKH. Từ đó đã thiết kế bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH của HS THPT trong dạy học hóa học bao gồm: đề kiểm tra đánh giá NL TT NCKH kèm hướng dẫn chấm, bảng kiểm quan sát; phiếu hỏi GV; phiếu hỏi HS; phiếu đánh giá sản phẩm TTNC (phiếu đánh giá sản phẩm DA và phiếu đánh giá đề tài NCKH). Ba biện pháp phát triển NL TT NCKH cho HS THPT trong dạy học hoá học đã được nghiên cứu đề xuất gồm: + Biện pháp 1: Vận dụng PP DHDA theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS THPT. + Biện pháp 2: Vận dụng PP BTNB theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS THPT. + Biện pháp 3: Phát triển NL TT NCKH cho HS THPT thông qua tổ chức cho HS TT NCKH. Mỗi một biện pháp nêu trên, dựa vào bản chất khoa học của PP BTNB, PP DHDA và quy trình NCKH, đã đề xuất quy trình dạy học, quy trình thiết kế và giới thiệu 8 KHBH (kể cả ở phụ lục) minh họa cụ thể theo định hướng phát triển NL TT NCKH cho HS. Bộ công cụ đánh giá đã xây dựng sẽ được sử dụng để đánh giá kết quả TNSP 7 KHBH đã thiết kế ở một số trường THPT. 111 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 - Kiểm chứng tính đúng đắn của giả thuyết khoa học được đề ra trong luận án. - Đánh giá tính khả thi, hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất và bộ công cụ đánh giá nhằm phát triển NL TT NCKH cho HS THPT. 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm - Lập kế hoạch TNSP gồm TN thăm dò, TN vòng 1 và TN vòng 2 tại 6 trường THPT. - Tiến hành công tác chuẩn bị cho TNSP: Chuẩn bị các KHBH, bộ công cụ đánh giá, liên hệ với các trường TN, trao đổi với GV và HS TN, xác định thời gian TN, PP tiến hành TN và báo cáo kết quả TN. - Thực nghiệm thăm dò được thực hiện ở lớp 10 và lớp 11 trên 3 trường THPT: thu thập thông tin, rút ra nhận xét. Hoàn thiện tài liệu TN, công cụ đánh giá để tiến hành TNSP vòng 1. - TNSP vòng 1 được thực hiện ở lớp 10 và lớp 11 trên 6 trường THPT: thu thập phân tích xử lí số liệu, rút ra nhận xét. Hoàn thiện tài liệu TN, công cụ đánh giá để tiến hành TNSP vòng 2. - TNSP vòng 2 được thực hiện ở lớp 10 và lớp 11 trên 6 trường THPT: thu thập phân tích xử lí số liệu, rút ra nhận xét. - Tiến hành đánh giá chung về kết quả TNSP. - Hoàn thiện tài liệu TN, công cụ đánh giá, rút ra kết luận. 3.2. Chuẩn bị trước thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Địa bàn thực nghiệm TNSP được tiến hành tại 6 trường THPT trên địa bàn thành phố, nông thôn, khu vực đồng bằng và miền núi thuộc hai vùng miền trên cả nước. Thông tin được thống kê trong bảng 3.1. 112 Bảng 3.1. Thống kê thông tin trường thực nghiệm STT Tên trường thực nghiệm Tỉnh/Thành phố 1 THPT Chuyên Chu Văn An Lạng Sơn 2 THPT Hermann Gmeiner Hải Phòng 3 THPT Tây Tiền Hải Thái Bình 4 THPT Hữu Lũng Lạng Sơn 5 THPT Thiệu Hóa Thanh Hóa 6 THPT Chuyên Vĩnh Phúc Vĩnh Phúc 3.2.2. Đối tượng thực nghiệm HS lớp 10, lớp 11 đang học theo chương trình và SGK hóa học nâng cao THPT. Đối tượng TN được lựa chọn chủ yếu tại các trường THPT là các lớp HS học môn Hóa học tương đối tốt, tại trường chuyên là các lớp không chuyên Hóa học (chuyên Toán, Tin, Vật lí và Sinh Học). Tiến hành trao đổi với HS lớp TN những nội dung chính: - Giới thiệu về quy trình học tập theo quy trình NCKH, 3 PP: học theo PP BTNB, học theo DA và NCKH đề tài có nội dung thực tiễn. - Hướng dẫn HS cách đặt CHNC, nêu GTNC, đề xuất PATN, tiến hành TN TTNC để rút ra kết luận, cách viết báo cáo theo cấu trúc, chuẩn bị và trình bày kết quả. - Trao đổi về khó khăn và cách khắc phục khi học tập theo quy trình NCKH nhằm phát triển NL TT NCKH cho HS. 3.2.3. Giáo viên thực nghiệm Ở mỗi trường TN, GV dạy TN là các GV có kiến thức, NL chuyên môn vững vàng và tận tâm với nghề. Tiến hành trao đổi với GV, tổ bộ môn Hóa học, Ban giám hiệu trường TN những nội dung chính: - Mục tiêu chính của TNSP: Vận dụng PPDH theo PP BTNB, DHDA, hướng dẫn HS NCKH ở môn Hóa học 10, 11 nâng cao THPT nhằm phát triển NL TT NCKH cho HS THPT. - Một số vấn đề cơ bản về lí luận: Dạy học định hướng NL, NL TT NCKH, 113 PP BTNB, PP DHDA, tổ chức cho HS NCKH. Một số kỹ thuật dạy học, sơ đồ tư duy, kỹ thuật 5W1H, KWL, ... - Phát phiếu thăm dò GV trước khi TN về vấn đề phát triển NL TT NCKH. - Các biện pháp phát triển NL TT NCKH, bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH: Các loại phiếu, tiêu chí, cách đánh giá, hình thức quan sát, cách thu thập xử lí thông tin và rút ra kết luận. - Lựa chọn và phân tích một KHBH cho mỗi PP. Vận dụng các biện pháp cụ thể trong từng hoạt động của KHBH. Phân tích điểm mới, điểm quan trọng khác biệt trong quy trình tổ chức hoạt động học tập theo quy trình NCKH. Trao đổi với GV TN về những khó khăn và phương hướng khắc phục. 3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Thiết kế thực nghiệm Tiến hành TNSP 7 KHBH minh họa. Nội dung cụ thể tên chủ đề và kí hiệu các KHBH được thống kê trong bảng 3.2. Bảng 3.2. Thống kê thông tin nội dung thực nghiệm STT Chủ đề tìm tòi nghiên cứu Lớp Lớp TN và ĐC PP tác động Kí hiệu KHBH TN thăm dò TN vòng 1 TN vòng 2 1 Sử dụng phế thải bã hồi làm hương và túi thơm 10 Lớp TN NCKH TN 1 X Lớp ĐC ĐC1 X 2 Điều chế thuốc trừ sâu sinh học 10 Lớp TN NCKH TN2 X X Lớp ĐC ĐC2 X X 3 Chế tạo nến thơm từ sáp ong và tinh dầu tự nhiên 10 Lớp TN NCKH TN3 X X Lớp ĐC ĐC3 X X 4 Oxi - Lưu huỳnh và hợp chất 10 Lớp TN DHDA TN4 X X Lớp ĐC ĐC4 X X 5 Amoniac 11 Lớp TN BTNB TN 5 Lớp ĐC ĐC 5 6 Axit nitric 11 Lớp TN BTNB TN 6 X X X Lớp ĐC ĐC 6 X X X 7 Công nghiệp silicat 11 Lớp TN DHDA TN 7 X X X Lớp ĐC ĐC7 X X X 8 Phenol 11 Lớp TN BTNB TN 8 X X Lớp ĐC ĐC 8 X X (Dấu X thể hiện KHBH có sử dụng vào TNSP) 114 3.3.2. Thực nghiệm thăm dò (năm học 2014-2015) TN thăm dò được tiến hành với 3 lớp TN và 3 lớp đối chứng (ĐC) ở 3 trường với 1 kế hoạch bài học minh họa cho mỗi biện pháp. Thông tin TN thăm dò được mô tả trong bảng 3.3. Bảng 3.3. Thống kê thông tin thực nghiệm thăm dò Trường Giáo viên Lớp TN (Số HS) Lớp ĐC (Số HS) THPT Chuyên Chu Văn An Phạm Thị Kim Ngân 10A1 (40) 10B (39) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm TN1 03-09-2014 ĐC1 THPT Hermann Gmeiner Vũ Thị Kim Thoa 11A (43) 11B (42) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm TN7 05-01-2015 ĐC7 THPT Thiệu Hóa Phạm Thị Lan 11A1 (39) 11A2 (40) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm TN6 15-11-2014 ĐC6 16-11-2014 Tổng số HS 243 122 121 Tổ chức tiến hành TN và đánh giá kết quả TNSP thông qua bộ công cụ đánh giá NL TT NCKH đã đề xuất sau mỗi chủ đề, hoàn thiện bộ công cụ và tiếp tục phát triển các KHBH minh họa chuẩn bị cho TNSP vòng 1. 3.3.3. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 (năm học 2015-2016) + TNSP vòng 1 được tiến hành ở 12 lớp TN (6 lớp 10 và 6 lớp 11) và 12 lớp ĐC (6 lớp 10 và 6 lớp 11) trên 6 trường THPT với 962 HS trong đó HS lớp TN là 477 và HS lớp ĐC là 485 (thông tin TN chi tiết được thống kê trong bảng 3.4). + Trong khi HS thực hiện nhiệm vụ TTNC, GV bao quát, định hướng đồng thời sử dụng bảng kiểm quan sát để đánh giá biểu hiện của NL TT NCKH. + Cuối chủ đề TTNC theo PP DHDA và TT NCKH đánh giá sản phẩm TTNC thông qua phiếu đánh giá sản phẩm TTNC. + Kết thúc TN vòng 1: - Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát, phiếu hỏi GV, phiếu hỏi HS vào chủ đề TTNC cuối cùng của năm học 2016 (Lớp 10: DA “Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất”, lớp 11 chủ đề “Tính chất hóa học của phenol”). - Sử dụng 2 đề kiểm tra 45 phút đánh giá NL TTNC của HS (lớp 10 và 11). + Thu thập số liệu thô từ việc chấm bài kiểm tra, bảng kiểm quan sát, phiếu hỏi, phiếu đánh giá sản phẩm TTNC của lớp TN và lớp ĐC. Phân tích xử lí đánh giá 115 kết quả sau tác động vòng 1. Từ đó rút kinh nghiệm, hoàn thiện giáo án, công cụ đánh giá và tiếp tục TN vòng 2. Bảng 3.4. Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vòng 1 Trường GV HS Lớp TN (Số HS) Lớp ĐC (Số HS) Lớp TN (Số HS) Lớp ĐC (Số HS) THPT Chuyên Chu Văn An Phạm Ngọc Hiếu TN 78 10A1(38) 10B (40) 11A1 (40) 11B (39) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 79 TN2 8/9/2015 ĐC2 TN6 24/10/2015 ĐC6 26/10/2015 TN3 25/12/2015 ĐC3 TN7 29/12/2015 ĐC7 TN4 01/03/2016 ĐC4 TN8 14/3/2016 ĐC8 21/3/2016 THPT TâyTiền Hải Tô Thị Trâm TN 76 10A2(40) 10A1(42) 11G (36) 11A1 (38) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 80 TN2 7/9/2015 ĐC2 TN6 19/10/2015 ĐC6 24/10/2015 TN3 28/12/2015 ĐC3 TN7 24/12/2015 ĐC7 TN4 03/3/2016 ĐC4 TN8 21/3/2016 ĐC8 18/3/2016 THPT Hermann Gmeiner Vũ Thị Kim Thoa TN 83 10A(40) 10B (38) 11A (43) 11B (40) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm TN2 10/9/2015 ĐC2 TN6 26/10/2015 ĐC6 22/10/2015 ĐC 78 TN3 29/12/2015 ĐC3 TN7 24/12/2015 ĐC7 TN4 02/3/2016 ĐC4 TN8 18/3/2016 ĐC8 19/3/2016 THPT Chuyên Vĩnh Phúc Nguyễn Đình Hùng TN 82 10A1(42) 10A2 (42) 11A2 (40) 11A1 (39) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 81 TN2 10/9/2015 ĐC2 TN6 21/10/2015 ĐC6 19/10/2015 TN3 26/12/2015 ĐC3 TN7 21/12/2015 ĐC7 TN4 4/3/2016 ĐC4 TN8 28/3/2016 ĐC8 18/3/2016 THPT Hữu Lũng Ngô Tuyên TN 74 10A1 (36) 10A2 (38) 11A1 (38) 11A2 (40) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 78 TN2 12/9/2015 ĐC2 TN6 29/10/2015 ĐC6 27/10/2015 TN3 28/12/2015 ĐC3 TN7 26/12/2015 ĐC7 TN4 4/3/2016 ĐC4 TN8 29/3/2016 ĐC8 28/3/2016 THPT Thiệu Hóa Phạm Thị Lan TN 84 10G(44) 10A4 (45) 11A4 (40) 11A2 (44) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 89 TN2 11/9/2015 ĐC2 TN6 28/10/2015 ĐC6 22/10/2015 TN3 23/12/2015 ĐC3 TN7 25/12/2015 ĐC7 TN4 8/3/2016 ĐC4 TN8 31/3/2016 ĐC8 28/3/2016 Tổng số học sinh TN 477 240 245 237 240 ĐC 485 3.3.4. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 (năm học 2016-2017) TNSP vòng 2 được tiến hành ở 12 lớp TN (6 lớp 10 và 6 lớp 11) và 12 lớp ĐC (6 lớp 10 và 6 lớp 11) trên 6 trường THPT với 996 HS trong đó HS lớp TN là 497 và HS lớp ĐC là 499 (thông tin TN chi tiết được thống kê trong bảng 3.5). Việc tiến hành TNSP vòng 2 tương tự vòng 1. + Kết thúc TN vòng 2: 116 - Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát, phiếu hỏi GV, phiếu hỏi HS vào chủ đề TTNC cuối cùng của năm học 2017 (Lớp 10: DA “Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất”, lớp 11 chủ đề “Tính chất hóa học của phenol”). - Sử dụng 2 đề kiểm tra 45 phút đánh giá NL TTNC của HS (lớp 10 và 11). Thu thập số liệu thô từ việc chấm bài kiểm tra, bảng kiểm quan sát, phiếu hỏi GV, phiếu hỏi HS, phiếu đánh giá sản phẩm TTNC của lớp TN và lớp ĐC. Phân tích xử lí đánh giá kết quả sau tác động vòng 2 và rút ra kết luận. Bảng 3.5. Thống kê thông tin thực nghiệm sư phạm vòng 2 Trường GV Số HS Lớp TN(Số HS) Lớp ĐC (Số HS) Lớp TN (Số HS) Lớp ĐC (Số HS) THPT Chuyên Chu Văn An Phạm Thị Kim Ngân TN 78 10A1(40) 10A2(40) 11A1(38) 11B(40) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 80 TN2 8/9/2016 ĐC2 TN6 24/10/2016 ĐC6 25/10/2016 TN3 25/12/2016 ĐC3 TN7 19/11/2016 ĐC7 TN4 02/03/2017 ĐC4 TN8 13/3/2017 ĐC8 13/3/2017 THPT TâyTiền Hải Tô Thị Trâm TN 80 10D3(40) 10D1(42) 11A2(40) 11A1(42) KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm KHBH Thời điểm ĐC 84 TN2 10/9/2016 ĐC2 TN6 29/10/2016 ĐC6 26/10/2016 TN3 17/12/2016 ĐC3 TN7 15/12/20