Luận án Phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học thông qua dạy học các học phần lí luận và phương pháp dạy học hoá học

D¹Y HäC HO¸ HäC Chuyên ngành: LL&PPDH Bộ Môn Hóa Học Mã số: 91.40.111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Cao Thị Thặng 2. PGS.TS. Lê Thị Hồng Hải HÀ NỘI, 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Cao Thị Thặng và PGS.TS. Lê Thị Hồng Hải, các kết quả của luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả Đinh Thị Xuân Thảo LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS. Cao Thị Thặng và PGS.TS. Lê Thị Hồng Hải, những người đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Khoa Hóa học, Bộ môn Phương pháp giảng dạy hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Bộ môn hoá học – Khoa khoa học tự nhiên và công nghệ – Trường Đại học Tây Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các giảng viên và sinh viên sư phạm Hóa học của các Trường Đại học Quy Nhơn, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Đà Lạt, Trường Đại học Đồng Tháp, Trường Đại học Tây Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi tiến hành thực nghiệm đề tài. Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, đồng nghiệp, bạn bè tôi đã động viên, khuyến khích và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, tháng năm 2020 Tác giả Đinh Thị Xuân Thảo DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Đọc là 1 Bộ GD&ĐT Bộ Giáo dục và đào tạo 2 CĐTH Chủ đề tích hợp 3 DH Dạy học 4 DHTH Dạy học tích hợp 5 ĐH Đại học 6 ĐHSP Đại học sư phạm 7 GD Giáo dục 8 GDPT Giáo dục phổ thông 9 GQVĐ Giải quyết vấn đề 10 GV Giáo viên 11 GiV Giảng viên 12 HS Học sinh 13 KN Kĩ năng 14 KHDH Kế hoạch dạy học 15 KHTN Khoa học tự nhiên 16 NCKH Nghiên cứu khoa học 17 NL Năng lực 18 NLDH Năng lực dạy học 19 NVSP Nghiệp vụ sư phạm 20 NXB Nhà xuất bản 21 PGS Phó giáo sư 22 PPDH Phương pháp dạy học 23 SGK Sách giáo khoa 24 STĐ Sau tác động 25 SV Sinh viên 26 SVSPHH Sinh viên sư phạm hóa học 27 TB Trung bình 28 TKKT Thiết kế kĩ thuật 29 TNSP Thực nghiệm sư phạm 30 TS Tiến sĩ 31 TTĐ Trước tác động 32 THCS Trung học cơ sở 33 THPT Trung học phổ thông MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................... 2 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 2 4. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................................... 3 5. Giả thuyết khoa học ..................................................................................................... 3 6. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................... 3 7. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................. 3 8. Đóng góp mới của luận án ............................................................................................ 4 9. Cấu trúc luận án ............................................................................................................ 4 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM HÓA HỌC .......................................................................................................................... 5 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề về dạy học chủ đề tích hợp và việc phát triển năng lực dạy học tích hợp cho sinh viên sƣ phạm hóa học ......................................... 5 1.1.1. Các nghiên cứu về dạy học tích hợp và dạy học chủ đề tích hợp ............................ 5 1.1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................................. 5 1.1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................................. 8 1.1.2. Các nghiên cứu về phát triển năng lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm .......... 11 1.1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới ............................................................................... 11 1.1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................................ 11 1.2. Dạy học tích hợp .................................................................................................... 13 1.2.1. Khái niệm ................................................................................................................. 13 1.2.2. Sự cần thiết phải tổ chức dạy học tích hợp ............................................................. 14 1.2.3. Một số quan điểm về mức độ tích hợp chương trình dạy học ................................ 15 1.2.3.1. Quan điểm của Fogarty (1991) ........................................................................... 15 1.2.3.2. Quan điểm của Xavier Roegiers (1996) ............................................................. 17 1.2.3.3. Quan điểm của Susan M Drake (2007) ........................................................... 17 1.2.4. Các mức độ tích hợp trong dạy học ........................................................................ 18 1.2.4.1. Tích hợp nội môn (tích hợp trong một môn học) .............................................. 18 1.2.4.2. Tích hợp đa môn (lồng ghép, liên hệ) ................................................................ 18 1.2.4.3. Tích hợp liên môn ................................................................................................ 19 1.2.4.4. Tích hợp xuyên môn (hòa trộn) .......................................................................... 19 1.2.5. Dạy học chủ đề tích hợp .......................................................................................... 20 1.2.5.1. Khái niệm chủ đề tích hợp................................................................................... 20 1.2.5.2. Đặc điểm của dạy học chủ đề tích hợp ................................................................ 21 1.2.5.3. Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp ................................................................... 21 1.3. Giáo dục STEM ..................................................................................................... 22 1.3.1. Khái niệm ................................................................................................................. 22 1.3.2. Một số quan điểm về GD STEM............................................................................. 23 1.3.3. Mục tiêu của giáo dục STEM .................................................................................. 23 1.3.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM ....................................................................... 24 1.3.5. Đặc điểm của dạy học theo định hướng giáo dục STEM ........................................ 25 1.3.6. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông ......................... 25 1.3.6.1. Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM ........................ 25 1.3.6.2. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM ........................................................ 26 1.3.6.3. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật ............................................ 26 1.3.7. Xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng GD STEM ......................................... 26 1.4. Năng lực, cấu trúc năng lực và đánh giá năng lực ngƣời học ............................ 27 1.4.1. Khái niệm năng lực .................................................................................................. 27 1.4.2. Cấu trúc năng lực ..................................................................................................... 28 1.4.2.1. Tiếp cận dựa theo nguồn lực hợp thành ............................................................. 28 1.4.2.2. Tiếp cận theo năng lực bộ phận ........................................................................... 28 1.4.3. Đánh giá năng lực người học .................................................................................. 29 1.4.3.1. Mục đích đánh giá năng lực ................................................................................ 29 1.4.3.2. Nguyên tắc đánh giá năng lực ............................................................................. 29 1.4.3.3. Phương pháp và công cụ đánh giá năng lực người học .................................... 30 1.5. Năng lực dạy học, năng lực dạy học tích hợp, năng lực dạy học chủ đề tích hợp và định hƣớng phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sƣ phạm ............... 30 1.5.1. Năng lực dạy học ..................................................................................................... 30 1.5.2. Năng lực dạy học tích hợp ........................................................................................ 31 1.5.3. Năng lực dạy học chủ đề tích hợp ........................................................................... 31 1.5.4. Định hướng phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm ... 32 1.6. Đổi mới phƣơng pháp dạy học ở đại học theo định hƣớng phát triển năng lực cho sinh viên sƣ phạm ............................................................................................ 33 1.6.1. Phương pháp dạy học ở đại học .............................................................................. 33 1.6.2. Các lí thuyết học tập – cơ sở đổi mới phương pháp dạy học ở trường đại học ........ 33 1.6.3. Đổi mới phương pháp dạy học ở đại học ................................................................ 35 1.6.4. Các mô hình, phương pháp dạy học tích cực vận dụng ở Đại học theo định hướng phát triển năng lực người học ................................................................................ 35 1.6.4.1. Mô hình học tập qua trải nghiệm của Kolb ....................................................... 35 1.6.4.2. Phương pháp dạy học vi mô ................................................................................ 37 1.6.4.3. Phương pháp đóng vai .......................................................................................... 38 1.6.4.4. Phương pháp tự học .............................................................................................. 39 1.7. Thực trạng năng lực dạy học chủ đề tích hợp và vấn đề phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp trong đào tạo giáo viên hoá học ở các trƣờng Đại học miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ ................................................................................. 39 1.7.1. Điều tra đối với giảng viên ...................................................................................... 40 1.7.1.1. Mục đích điều tra .................................................................................................. 40 1.7.1.2. Nội dung điều tra ................................................................................................... 40 1.7.1.3. Kết quả điều tra và bàn luận ................................................................................ 40 1.7.2. Điều tra đối với sinh viên sư phạm hoá học ............................................................. 43 1.7.2.1. Mục đích điều tra .................................................................................................. 43 1.7.2.2. Nội dung điều tra ................................................................................................... 43 1.7.2.3. Kết quả khảo sát và bàn luận ................................................................................ 43 Tiểu kết chƣơng 1 ........................................................................................................ 45 CHƢƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM HOÁ HỌC THÔNG QUA DẠY HỌC CÁC HỌC PHẦN LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC .................... 46 2.1. Phân tích chƣơng trình các học phần Lí luận và Phƣơng pháp dạy học hoá học có thể phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sƣ phạm hoá học .......................................................................................................................... 46 2.2. Dạy học chủ đề tích hợp trong môn Hóa học ở trƣờng THPT ............................ 48 2.2.1. Chủ đề tích hợp trong môn Hóa học ở trường THPT .............................................. 48 2.2.1.1. Chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học ở trường THPT ..... 49 2.2.1.2. Chủ đề tích hợp STEM trong dạy học hóa học ở trường THPT ........................ 49 2.2.2. Quy trình xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hoá học ở trường THPT .............................................................................................. 50 2.2.2.1. Các căn cứ pháp lí ................................................................................................. 50 2.2.2.2. Tiêu chí xây dựng chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ở trường THPT ...... 51 2.2.2.3. Quy trình xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hoá học ở trường THPT ...................................................................................... 53 2.2.2.4. Chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ở trường THPT minh họa ................... 57 2.3. Khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sƣ phạm hoá học ...... 70 2.3.1. Năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hoá học........................ 70 2.3.2. Nguyên tắc xây dựng khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học ................................................................................................................ 70 2.3.3. Quy trình xây dựng khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học ..................................................................................................................... 71 2.3.4. Khung năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hóa học ............ 73 2.3.5. Các tiêu chí đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hoá học ............................................................................................................................... 74 2.3.6. Các mức độ biểu hiện năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hoá học ................................................................................................................................ 75 2.4. Quy trình phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sƣ phạm hoá học ............................................................................................................... 77 2.4.1. Cơ sở xây dựng quy trình phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho SV sư phạm hoá học ................................................................................................................ 77 2.4.2. Quy trình phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học ............................................................................................................................... 77 2.5. Một số biện pháp phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sƣ phạm hóa học thông qua dạy học các học phần Lí luận và Phƣơng pháp dạy học hóa học ............ 79 2.5.1. Biện pháp 1. Xây dựng và hướng dẫn sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát triển NL nhận thức về những vấn đề chung trong dạy học chủ đề tích hợp ............ 79 2.5.1.1. Định hướng xây dựng tài liệu hỗ trợ nhằm nâng cao nhận thức về những vấn đề chung trong DH CĐTH .......................................................................................... 79 2.5.1.2. Xây dựng tài liệu hỗ trợ ....................................................................................... 80 2.5.1.3. Giới thiệu nội dung tài liệu hỗ trợ ...................................................................... 81 2.5.1.4. Tổ chức cho sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát triển năng lực nhận thức về những vấn đề chung về dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học .... 85 2.5.1.5. Kế hoạch dạy học minh họa “Những vấn đề chung về DH CĐTH STEM” .... 85 2.5.2. Biện pháp 2: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mô hình học tập qua trải nghiệm của Kolb nhằm phát triển năng lực xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ..................................................... 88 2.5.2.1. Định hướng thiết kế và tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mô hình học tập qua trải nghiệm của Kolb ..................................................................................... 88 2.5.2.2. Xây dựng các pha của chu trình trải nghiệm ..................................................... 89 2.5.2.3. Tổ chức cho sinh viên thực hiện các pha của chu trình trải nghiệm ............... 89 2.5.3. Biện pháp 3: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo phương pháp đóng vai và quy trình phương pháp dạy học vi mô nhằm phát triển năng lực tổ chức dạy học và năng lực đánh giá, điều chỉnh hoạt động dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ............................................................................ 106 2.5.3.1. Định hướng thiết kế và tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo phương pháp đóng vai và quy trình phương pháp dạy học vi mô ....... 106 2.5.3.2. Xây dựng quy trình vận dụng phương pháp đóng vai và quy trình phương pháp dạy học vi mô ............................................................................................ 107 2.5.3.3. Tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo quy trình vận dụng phương pháp đóng vai và phương pháp dạy học vi mô ................................ 108 2.5.3.4. Kế hoạch dạy học minh họa K3.1 “Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học” ............................................................................... 110 2.6. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sƣ phạm hóa học ................................................................................................. 113 2.6.1. Định hướng đánh giá năng lực của sinh viên ........................................................ 113 2.6.2. Quy trình đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hoá học ............................................................................................................................. 113 2.6.3. Bộ công cụ đánh giá năng lực dạy học chủ đề tích hợp của sinh viên sư phạm hoá học ............................................................................................................................. 114 2.6.3.1. Phiếu giảng viên đánh giá năng lực ................................................................... 114 2.6.3.2. Bài kiểm tra năng lực dạy học chủ đề tích hợp ............................................... 116 2.6.3.3. Phiếu tự đánh giá năng lực của sinh viên ......................................................... 119 2.6.3.4. Bài kiểm tra nhận thức ....................................................................................... 120 2.6.3.5. Phiếu đánh giá CĐTH do sinh viên xây dựng và thiết kế .............................. 120 Tiểu kết chƣơng 2 ...................................................................................................... 121 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................... 122 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ................................................... 122 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................................ 122 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ........................................................................... 122 3.2. Địa bàn, đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm..................................... 122 3.2.1. Chọn địa bàn thực nghiệm ..................................................................................... 122 3.2.2. Chọn đối tượng thực nghiệm ................................................................................. 122 3.2.3. Chọn nội dung thực nghiệm .................................................................................. 122 3.3. Tiến trình thực nghiệm ...................................................................................... 124 3.3.1. Thực nghiệm thăm dò ............................................................................................ 124 3.3.2. Thực nghiệm đánh giá ........................................................................................... 126 3.4. Thu thập xử lí số liệu thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 128 3.4.1. Thu thập và đánh giá kết quả định tính ................................................................. 128 3.4.2. Thu thập và đánh giá kết quả định lượng .............................................................. 128 3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................... 129 3.5.1. Kết quả định tính .................................................................................................... 129 3.5.2. Kết quả định lượng ................................................................................................ 132 3.5.2.1. Đánh giá biện pháp 1: Xây dựng và hướng dẫn sinh viên sử dụng tài liệu hỗ trợ nhằm phát triển năng lực nhận thức về những vấn đề chung trong dạy học CĐTH ........... 132 3.5.2.2. Đánh giá biện pháp 2: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên trải nghiệm theo mô hình học tập qua trải nghiệm của Kolb nhằm phát triển năng lực xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp trong dạy học hóa học ................................ 136 3.5.2.3. Đánh giá biện pháp 3: Thiết kế và tổ chức cho sinh viên thực hành dạy học chủ đề tích hợp theo phương pháp đóng vai và quy trình dạy học vi mô nhằm phát triển năng lực tổ chức dạy học và năng lực đánh giá, điều chỉnh chủ đề tích hợp ....... 143 3.5.3. Đánh giá tác động phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học thông qua việc vận dụng 3 biện pháp đề xuất .................................... 144 3.5.3.1. Đánh giá tác động phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học thông qua phiếu tự đánh giá năng lực ........................................ 144 3.5.3.2. Đánh giá tác động phát triển năng lực dạy học chủ đề tích hợp cho sinh viên sư phạm hoá học thông qua bài kiểm tra đánh giá năng lực.................................. 146 Tiểu kết chƣơng 3 ........................................................................................................... 148 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................................ 149 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ ..................................................................................................... 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 152 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các cách tích hợp theo quan điểm của Fogarty (1991) ............................... 15 Bảng 2.1. Các học phần Lí luận và PPDH hóa học trong chương trình đào tạo SVSPHH ở các trường ĐH có thể vận dụng các biện pháp phát triển NLDH CĐTH ............................................................................................. 46 Bảng 2.2. Tiêu chí xây dựng CĐTH trong DH hóa học ở trường THPT ................... 51 Bảng 2.3. Các bước xây dựng CĐTH trong DH hóa học ở trường THPT................. 54 Bảng 2.4. Các bước thiết kế KHDH CĐTH trong DH hóa học ở trường THPT ....... 55 Bảng 2.5. Khung NLDH CĐTH của SVSPHH .......................................................... 73 Bảng 2.6. Bảng mô tả chi tiết các mức độ biểu hiện NLDH CĐTH của SVSPHH ..... 75 Bảng 2.7. Quy trình phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH ...................................... 78 Bảng 2.8. Bảng rà soát CĐTH KHTN trong DH hóa học ........................................... 91 Bảng 2.9. Bảng rà soát CĐTH STEM trong DH hóa học ........................................... 92 Bảng 2.10. Quy trình vận dụng PPDH vi mô trong thực hành, tập giảng ................... 108 Bảng 3.1. Nội dung đánh giá trong 3 biện pháp ....................................................... 123 Bảng 3.2. Nội dung đánh giá tác động phát triển NLDH CĐTH qua 3 biện pháp .. 124 Bảng 3.3. Thông tin thực nghiệm thăm dò ................................................................ 124 Bảng 3.4. Thông tin thực nghiệm đánh giá 3 biện pháp – vòng 1, vòng 2 .............. 127 Bảng 3.5. Kết quả phiếu hỏi ý kiến chuyên gia về tài liệu hỗ trợ .............................. 132 Bảng 3.6. Tổng hợp kết quả điểm trung bình các tiêu chí của NL nhận thức về những vấn đề chung trong dạy học CĐTH trong biện pháp 1– vòng 1, vòng 2 ......... 134 Bảng 3.7. Các tham số đặc trưng qua 2 KHDH trong biện pháp 1 – vòng 1, vòng 2 ...... 135 Bảng 3.8. Điểm bài kiểm tra nhận thức của SV qua 2 vòng TNSP ........................... 136 Bảng 3.9. Phân loại kết quả học tập của SV qua điểm bài kiểm tra ........................ 136 Bảng 3.10. Các tham số đặc trưng trong biện pháp 2– vòng 1, vòng 2 ..................... 137 Bảng 3.11. Danh mục tên một số CĐTH KHTN trong DH hoá học do SVSPHH xây dựng .......................................................................................................... 138 Bảng 3.12. Danh mục tên một số CĐTH STEM trong DH hóa học do SVSPHH xây dựng .................................................................................................. 139 Bảng 3.13. Nội dung tích hợp trong một số CĐTH KHTN do SVSPHH xác định ..... 139 Bảng 3.14. Nội dung tích hợp trong một số CĐTH STEM do SVSPHH xác định ..... 140 Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá KHDH CĐTH nhóm SV xây dựng và thiết kế – vòng 1, vòng 2 ......................... 141 Bảng 3.16. Mô tả và so sánh kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá KHDH CĐTH nhóm SV xây dựng và thiết kế – vòng 1, vòng 2 ......................... 141 Bảng 3.17. Các tham số đặc trưng trong biện pháp 3– vòng 1, vòng 2 ..................... 143 Bảng 3.18. Kết quả điểm trung bình các tiêu chí đánh giá NLDH CĐTH do SV tự đánh giá TTĐ và STĐ ............................................................................... 145 Bảng 3.19. Kết quả bài kiểm tra NLDH CĐTH của SVSPHH trước và sau tác động qua 2 vòng TNSP ...................................................................................... 146 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Các mức độ dạy học tích hợp ..................................................................... 18 Hình 1.2. Mức độ tích hợp đa môn ............................................................................. 18 Hình 1.3. Mức độ tích hợp liên môn ........................................................................... 19 Hình 1.4. Mức độ tích hợp xuyên môn ....................................................................... 19 Hình 1.5. Chu trình STEM (theo .................................... 22 Hình 1.6. Giáo dục STEM và DH .............................................................................. 23 Hình 1.7. Mô hình học tập theo thuyết hành vi .......................................................... 34 Hình 1.8. Mô hình học tập theo thuyết nhận thức ...................................................... 34 Hình 1.9. Mô hình học tập theo thuyết kiến tạo ......................................................... 35 Hình 1.10. Mô hình học tập qua trải nghiệm của Kolb ............................................... 36 Hình 1.11. Chu trình PPDH vi mô ............................................................................... 38 Hình 1.12. Đồ thị kết quả khảo sát về NLDH CĐTH của SVSPHH của các trường ............. 42 Hình 1.13. Kết quả khảo sát về các đặc trưng cơ bản của GD STEM .......................... 43 Hình 2.1. Sơ đồ CĐTH STEM ................................................................................... 50 Hình 2.2. Quy trình chung khi xây dựng và thiết kế KHDH CĐTH ......................... 53 Hình 2.3. Mô tả cách xây dựng các vấn đề cần giải quyết trong CĐTH ..................... 54 Hình 2.4. Hình minh họa website ................................. 83 Hình 2.5. Chu trình trải nghiệm cho SVSPHH .......................................................... 89 Hình 2.6. Quy trình vận dụng phương pháp đóng vai và PPDH vi mô ................... 107 Hình 3.1. Biểu đồ kết quả đạt được ở các tiêu chí của NL nhận thức về những vấn đề chung trong dạy học CĐTH thông qua phiếu GiV đánh giá NL biện pháp 1 - vòng 1 ......................................................................................... 135 Hình 3.2. Biểu đồ kết quả đạt được ở các tiêu chí của NL xây dựng và thiết kế KHDH CĐTH trong DH hóa học thông qua phiếu GiV đánh giá NL biện pháp 2 ...ọc trái đất hoặc môn Khoa học tích hợp. 1.1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam Do chương trình đào tạo GV phổ thông ở Việt Nam trước đến nay chủ yếu chỉ tập trung đào tạo GV dạy một hoặc hai môn độc lập, không đào tạo DHTH cho một số môn cùng lĩnh vực và trong đào tạo chủ yếu chú trọng đến kiến thức, KN chưa coi trọng đào tạo phát triển NL. Vì vậy để đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình SGK sau năm 2015 đã có một số công trình nghiên cứu về phát triển NL DHTH cho SV sư phạm như: Đề tài cấp Bộ GD&ĐT trọng điểm từ 05/2010 đến 05/2012 của PGS.TS. Nguyễn Phúc 12 Chỉnh, Trường ĐHSP – ĐH Thái Nguyên (chủ nhiệm đề tài): “Hình thành NL DHTH cho GV các trường THPT” với mục tiêu nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn để biên soạn tài liệu hướng dẫn DHTH một số môn học ở trường THPT; Đề tài NCKH cấp Bộ GD&ĐT “Nâng cao NL đào tạo GV dạy tích hợp môn KHTN ở trường ĐHSP” mã số B2014 - 17- 50, do PGS.TS.Trần Trung Ninh làm chủ nhiệm đề tài và một số hội thảo khoa học được tổ chức như hội thảo quốc gia năm 2014 “Nâng cao NL đào tạo GV dạy tích hợp môn KHTN ở trường ĐHSP” được tổ chức tại Trường ĐHSP Hà Nội với mục tiêu làm rõ các khái niệm NL DHTH, NL đào tạo GV DHTH và nâng cao hiệu quả đào tạo GV DHTH môn KHTN ở các trường ĐHSP; Hội thảo khoa học toàn quốc năm 2015 “Bồi dưỡng NL cho giảng viên các trường sư phạm” được tổ chức tại trường ĐHSP – ĐH Đà Nẵng với nội dung chính của hội thảo là nâng cao NL cho giảng viên các trường sư phạm về giảng dạy tích hợp. Từ năm 2014 đến nay, đã có một số công trình nghiên cứu được công bố về DHTH, DH CĐTH, phát triển NL DHTH cho SVSPHH như bài báo của tác giả Nguyễn Thị Chuyển [27]: “Biện pháp phát triển NL DHTH cho SV cao đẳng sư phạm sinh hoá trường cao đẳng sư phạm Lào Cai” , tác giả đã đề xuất 3 biện pháp để phát triển NL DHTH cho SV cao đẳng sư phạm sinh hóa đó là bồi dưỡng cho SV về cơ sở lí luận của DHTH thông qua học tập và nghiên cứu tài liệu bổ trợ về DHTH, rèn cho SV NL xây dựng các chủ đề DHTH nội môn và liên môn, rèn cho SV NL tổ chức hoạt động DHTH các chủ đề đã xây dựng để phát triển NL DHTH; tác giả Vũ Thị Thu Hoài [44] đã xây dựng bộ công cụ đánh giá NL DHTH cho SV ngành sư phạm hóa học. Vào năm 2017, nhóm tác giả Trần Trung Ninh (chủ biên) đã xuất bản cuốn sách về DHTH Hóa học – Vật lí – Sinh học [57], tài liệu này đã trình bày một số vấn đề lí luận về đổi mới đào tạo GV ở một số quốc gia trên thế giới, đổi mới đào tạo GV ở Việt Nam và NL của giảng viên ĐHSP trong đào tạo GV DHTH. Đồng thời tài liệu xây dựng và tổ chức DH 04 CĐTH KHTN và 05 đề thi tổ hợp KHTN. Nhóm tác giả Chu Văn Tiềm, Đào Thị Việt Anh [89] đã đề xuất quy trình hướng dẫn SV xây dựng CĐTH và hướng dẫn SV tổ chức DH CĐTH, quy trình đề xuất đã được bước đầu áp dụng trong DH cho SV khoa Hóa học trường ĐHSP Hà Nội 2, góp phần phát triển NL DHTH cho SVSPHH. Gần đây, nhóm tác giả Cao Thị Thặng, Lê Ngọc Vịnh [82], [94] đã có những nghiên cứu vận dụng DH dự án tích hợp KHTN nhằm phát triển NL DHTH, đánh giá NL DHTH, xây dựng mô hình DHTH cho GV Vật lí, Hóa học, Sinh học ở trường THCS. Về vấn đề phát triển NL DHTH STEM cho SVSP, gần đây nhóm tác giả Nguyễn Thị Thùy Trang và các cộng sự [123] đã trình bày về kết quả điều tra thực tế về NL DHTH STEM của SVSP các môn KHTN ở Việt Nam từ đó đề xuất biện pháp phát triển NL DHTH STEM cho SVSP các môn KHTN. 13 Nghiên cứu về phát triển NL DHTH cho SVSPHH, năm 2017 luận án tiến sĩ của tác giả Đặng Thị Thuận An [1] đã xây dựng cấu trúc NL DHTH cho SVSPHH gồm 3 NL thành phần là: NL nhận thức các vấn đề chung về DHTH; NL thiết kế và tổ chức hoạt động DHTH; NL kiểm tra, đánh giá trong DHTH bên cạnh đó đề xuất 4 biện pháp để phát triển NL DHTH cho SVSPHH đó là: (1) Xây dựng và sử dụng tài liệu hướng dẫn tự học về DHTH, (2) Bổ sung nội dung về DHTH cho SV sư phạm trong học phần PPDH hóa học phổ thông, (3) Xây dựng nguồn tài liệu tham khảo hỗ trợ thông qua website và (4) Hướng dẫn SV xây dựng và tổ chức DH CĐTH. Tác giả đã nghiên cứu đề xuất biện pháp phát triển NL DHTH liên môn trong DH hóa học nhưng chưa nghiên cứu phát triển NLDH 2 loại CĐTH cụ thể trong DH hóa học là CĐTH KHTN và CĐTH STEM cho SVSPHH, đồng thời chưa xây dựng một quy trình phát triển xuyên suốt thông qua các học phần Lí luận và PPDH hóa học và sử dụng các biện pháp phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH như vận dụng mô hình học tập qua trải nghiệm của Kolb và vận dụng phương pháp đóng vai kết hợp với PPDH vi mô. Nhìn chung, các nhà khoa học đã có những nghiên cứu về DHTH, thực trạng của việc phát triển NL DHTH và đưa ra các biện pháp phát triển NL DHTH cho SVSPHH dưới nhiều góc độ khác nhau. Đây là nguồn tài liệu quý giá để chúng tôi tiếp tục đi sâu nghiên cứu, xây dựng quy trình và các biện pháp phát triển NLDH CĐTH cho SVSPHH trong bối cảnh mới nhằm đáp ứng chương trình GDPT ban hành năm 2018, cụ thể là cần chú trọng phát triển NLDH 2 loại CĐTH chính trong DH hóa học là CĐTH KHTN và CĐTH STEM đồng thời đề xuất bộ công cụ đánh giá NLDH CĐTH của SVSPHH dựa trên các biện pháp đã đề xuất. 1.2. Dạy học tích hợp 1.2.1. Khái niệm Theo Từ điển GD học [35]:“Tích hợp là hành động liên kết các đối tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau trong cùng một kế hoạch DH”. Dạy học tích hợp được cho là một quan điểm sư phạm hay quan niệm/ định hướng DH. Theo tài liệu [91], DHTH là một quan điểm sư phạm, ở đó người học cần huy động mọi nguồn lực để giải quyết một tình huống phức hợp – có vấn đề nhằm phát triển các NL và phẩm chất cá nhân; theo tài liệu [65], DHTH là một quan niệm DH nhằm hình thành ở HS những NL giải quyết hiệu quả các tình huống thực tiễn dựa trên sự huy động nội dung, kiến thức, KN thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau. Theo tài liệu [51], DHTH phải được thể hiện ở cả nội dung chương trình, PPDH, hình thức tổ chức DH, kiểm tra đánh giá. DHTH tạo ra các tình huống liên kết tri thức các môn học, đó là cơ hội phát triển các NL của HS. Khi xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức, HS sẽ 14 phát huy được NL tự lực, phát triển tư duy sáng tạo. Theo Xaviers Roegirs [68] “Lí thuyết sư phạm tích hợp là một quan niệm về quá trình học tập trong đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành ở HS những NL rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho HS nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai hoặc hoà nhập HS vào cuộc sống lao động, làm cho quá trình học tập có ý nghĩa”. Theo chương trình GDPT tổng thể của Bộ GD & ĐT năm ban hành năm 2018 [24]: DHTH là định hướng DH giúp HS phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, KN,... thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện KN. Như vậy, DHTH có thể hiểu là một định hướng DH trong đó GV tổ chức, hướng dẫn để HS biết huy động tổng hợp kiến thức, KN, thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập; thông qua đó hình thành những kiến thức, KN mới và phát triển được những NL cần thiết, nhất là NL GQVĐ trong học tập và thực tiễn cuộc sống. DHTH đòi hỏi việc học tập ở trường phổ thông phải được gắn với các tình huống của cuộc sống sau này mà HS có thể phải đối mặt và chính vì thế nó trở nên có ý nghĩa đối với HS. 1.2.2. Sự cần thiết phải tổ chức dạy học tích hợp Theo các tài liệu [14], [22], [57], [74], [76], [91] có nhiều lí do để thực hiện DHTH, tuy nhiên tập trung ở các lí do cơ bản sau đây : . DHTH làm cho quá trình học tập có ý nghĩa: DHTH giúp hoà nhập các hoạt động của nhà trường vào thực tế đời sống và gắn với nhu cầu người học vì vậy sẽ tạo niềm tin cho người học, giúp họ tích cực huy động và vận dụng tối đa vốn kinh nghiệm của mình. . DHTH nhằm phát triển NL người học: Các tình huống trong DHTH thường gắn với thực tiễn cuộc sống, gần gũi và hấp dẫn người học. Để giải quyết các vấn đề này không thể chỉ bằng kiến thức một môn học mà người học cần phải tổng hợp kiến thức, kĩ năng từ nhiều môn học khác nhau đồng thời phân tích, giải thích, lập luận, thí nghiệm, xây dựng mô hình... qua đó tạo điều kiện để phát triển các NL ở người học. . Do bản chất tích hợp của quy luật tự nhiên: Bản thân đối tượng tự nhiên là một thể thống nhất, là sự tích hợp của các môn khoa học. Để tìm hiểu một cách sâu sắc, bản chất của đối tượng, đòi hỏi cần nghiên cứu từng khía cạnh, từng mặt của đối tượng. Khi đã khám phá ra những quy luật ở từng khía cạnh của đối tượng, các tri thức này cần được xem xét từ đối tượng gốc để con người có thể nhận biết được một cách tổng thể, toàn diện về đối tượng (tức là phải tích hợp các khoa học trong một chủ đề - một đối tượng nghiên cứu). Như vậy, thực hiện DHTH chính là trả lại sự toàn vẹn, sự thống nhất của quy luật tự nhiên. . DHTH để thiết lập mối quan hệ giữa các kiến thức, kĩ năng và phương pháp 15 của các môn học: DHTH tạo mối liên hệ trong học tập bằng việc kết nối các môn học khác nhau, nhấn mạnh đến sự phụ thuộc và mối quan hệ giữa các kiến thức, KN và phương pháp của các môn học đó. Vì vậy, khi tổ chức DHTH sẽ giúp kiến thức được cấu trúc một cách có tổ chức và vững chắc. . Tinh giản kiến thức, tránh sự lặp lại trong nội dung chương trình các môn học: Việc thiết kế các nội dung học mang tính tích hợp giữa các môn học góp phần: Tránh sự lặp lại cùng một kiến thức ở các môn học khác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có được sự hiểu biết tổng quát cũng như khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn, đồng thời tạo điều kiện tổ chức các hoạt động DH đa dạng, tận dụng các nguồn tài nguyên cũng như sự huy động các lực lượng xã hội tham gia vào quá trình GD. 1.2.3. Một số quan điểm về mức độ tích hợp chương trình dạy học Từ quan điểm của một số nhà nghiên cứu nước ngoài [68], [106], [108], tác giả Cao Thị Thặng [77] đã hệ thống hóa và mô tả đặc điểm các mức độ tích hợp trong chương trình DH như sau: 1.2.3.1. Quan điểm của Fogarty (1991) Theo Fogarty [108], chương trình DH gồm: 3 mức độ tích hợp và 10 cách tích hợp có cấu trúc khác nhau như sau: Bảng 1.1. Các cách tích hợp theo quan điểm của Fogarty (1991) Mức độ Cách tích hợp tích hợp Tích hợp nội môn Chia nhỏ Kết nối Lồng nhau (Fragmented) (Connected) (Nested) Tích hợp xuyên môn Trình tự Chia sẻ Nối mạng Xâu chuỗi Tích hợp (Sequenced) (Shared) (Webbed) (Threaded) (Integrated) Tích hợp bằng và thông qua Nhúng chìm Mạng lưới việc học (Immersed) (Networking) . Mức độ 1: Tích hợp nội môn + Cách 1- Chia nhỏ: Nội dung của môn học được chia nhỏ thành các mạch kiến thức. Sự tích hợp bắt đầu bằng liệt kê, sắp xếp các chủ đề, nội dung và KN để có thể tổ 16 chức chương trình theo hệ thống thứ tự ưu tiên với mỗi chủ đề đó. Ví dụ: Trong DH hoá học, đó là các chủ đề hóa học vô cơ, hóa học hữu cơ, hóa học đại cương. + Cách 2 - Kết nối: Tập trung vào các chi tiết, chủ đề nhỏ (phân môn liên kết trong nội bộ một môn học). Tạo ra các kết nối chủ đề này với chủ đề kia, KN này với KN khác hoặc nội dung này với nội dung khác trong nội bộ một môn học. Ví dụ: Kết nối các chủ đề về cơ năng, nhiệt năng quanh chủ đề năng lượng. + Cách 3 - Lồng nhau: Nội dung DH lồng vào nhau trong một chủ đề/ chương/ bài học và lặp lại, theo chủ đề, một cách đồng tâm, mở dần theo mạch phát triển của kiến thức. Ví dụ: Chủ đề “Chất béo” có thể được tiến hành trong chương trình hóa học lớp 9 và lặp lại mở rộng theo mạch phát triển của kiến thức trong chương trình hóa học lớp 12. . Mức độ 2: Tích hợp xuyên môn + Cách 4 - Trình tự: Các chủ đề và các đơn vị kiến thức được dạy độc lập, nhưng được bố trí và sắp xếp theo trình tự để cung cấp một khung hỗ trợ cho các nội dung liên quan. Để thực hiện dạng tích hợp này, GV các môn học cần thảo luận để thống nhất và lên kế hoạch về trình tự các đơn vị kiến thức, từng nội dung DH để chúng phải diễn ra đồng bộ. Ví dụ: Nội dung chủ đề về Sự điện li (môn hóa học lớp 11) cần được dạy trước để cung cấp kiến thức nền cho HS khi học chủ đề về Dòng điện trong chất điện phân (môn vật lí lớp 11). + Cách 5 - Chia sẻ: Môn học mới gồm 2 phân môn, có phần riêng biệt và có nội dung chung nhằm đạt mục tiêu chung đã định. GV 2 môn cần cùng nhau xây dựng kế hoạch DH bằng cách chọn ra các chủ đề hội tụ, các kiến thức và KN chung. Ví dụ: môn Khoa học vật thể (Mĩ). + Cách 6 - Nối mạng: Một vấn đề chung được tích hợp vào từng môn học khác nhau theo đặc điểm riêng của mỗi môn học. Ví dụ: Vấn đề dân số, môi trường, biến đổi khí hậu, tiết kiệm năng lượng + Cách 7- Xâu chuỗi: Các KN, NL chung được tích hợp xuyên suốt các môn học (như sợi chỉ đỏ xuyên suốt các môn). Ví dụ: Các chủ đề riêng trong các môn KHTN như Vật lí, Hóa học, Sinh học nhưng tích hợp KN, quy trình NCKH cho HS. + Cách 8 - Tích hợp: Tích hợp các môn học hoặc các lĩnh vực tạo thành môn học mới hoặc chủ đề mới mà kiến thức mỗi chủ đề có liên quan đến từng môn học nhưng nhằm hướng đến một mục tiêu chung, không đơn giản là phép cộng gộp mà là sự hòa trộn kết nối cao giữa nội dung các môn học giúp làm sâu sắc kiến thức, KN trong suốt quá trình học. Ví dụ: Môn KHTN tích hợp từ môn Vật lí, Hóa học, Sinh học ở THCS. . Mức độ 3: Tích hợp bằng và thông qua việc học + Cách 9 - Nhúng chìm: Tập trung vào tất cả các nội dung chương trình DH dựa vấn đề của cuộc sống thực do người học xác định. HS là người đặt câu hỏi, HS là nhà 17 nghiên cứu, còn sự can thiệp bên ngoài ít hoặc không có. Ví dụ: Chủ đề “Diệt muỗi và diệt bọ gậy để phòng chống bệnh sốt xuất huyết” xuất phát từ thực tiễn, HS tìm hiểu biện pháp diệt muỗi và diệt bọ gậy bằng phương pháp hóa học, vật lí, sinh học. + Cách 10 - Mạng lưới: Người học tự định hướng quá trình tích hợp dựa trên nguồn dữ liệu cần thiết có cả trong môn học và xuyên các môn học. Nhận xét: Theo quan điểm của Fogarty (1991) tùy thuộc vào các bối cảnh khác nhau có thể đưa ra các cách tích hợp khác nhau, mỗi cách tích hợp được thể hiện bằng mô hình, khá trực quan, dễ thực hiện. Các cách tích hợp được trình bày theo mức độ tăng dần nhưng không chỉ rõ là cách nào tốt hơn. 1.2.3.2. Quan điểm của Xavier Roegiers (1996) Theo của Xavier Roegiers [68], tích hợp môn học có những mức độ khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao nhưng tựu chung lại có 4 loại chính như sau: + Tích hợp trong nội bộ môn học: ưu tiên các nội dung của các môn học, tức nhằm duy trì các môn học riêng rẽ. + Tích hợp đa môn: một chủ đề nghiên cứu theo nhiều môn học khác nhau. + Tích hợp liên môn: phối hợp sự đóng góp của nhiều môn học để nghiên cứu và giải quyết một tình huống. + Tích hợp xuyên môn: tìm cách phát triển ở HS những KN xuyên môn, nghĩa là những KN có thể áp dụng ở mọi nơi. Nhận xét: quan điểm của Xavier Rogier về cơ bản cũng có những nét tương đồng với quan điểm của Fogarty, tuy nhiên chỉ chú ý tới tích hợp đa môn, liên môn, xuyên môn và chú ý tạo CĐTH và tích hợp tạo thành môn học mới. 1.2.3.3. Quan điểm của Susan M Drake (2007) Theo Susan M Drake [106] có các cách tích hợp như sau: + Truyền thống (Traditional): Các môn học độc lập được tạo nên từ các khoa học tương ứng: Toán, Vật Lí, Hóa học, Văn học, Lích Sử, Địa lí. Tích hợp hầu như không đáng kể. + Kết hợp lồng ghép (Fusion): Đây là mức đầu tiên của tích hợp. Lồng ghép nội dung nào đó vào chương trình môn học độc lập đã có sẵn. + Tích hợp trong nội bộ môn học (Within one subject): Kết nối, lồng ghép giữa các nội dung, giữa các phần, kiến thức và KN trong một môn học. + Tích hợp đa môn (Multidisciplinary): Các môn học là riêng rẽ nhưng có những chủ đề / vấn đề chung giữa các môn học. Vấn đề được tích hợp trong nhiều môn nhưng theo đặc điểm từng môn. 18 + Tích hợp liên môn (Interdisciplinary): Các môn học được liên hợp với nhau tạo ra các chủ đề/ vấn đề, chuẩn liên môn, những khái niệm lớn và ý tưởng lớn là chung. + Tích hợp xuyên môn (Trandisciplinary): Cách tiếp cận này bắt đầu từ ngữ cảnh cuộc sống thực (real-life contex) mà không bắt đầu bằng môn học hay bằng các khái niệm, các KN chung. Từ ngữ cảnh cuộc sống thực, từ vấn đề, HS là người đưa ra vấn đề, HS là người nghiên cứu. Nhận xét: quan điểm của Susan M Drake cũng có điểm tương đồng với quan điểm của Fogarty (1991) và Xavier Rogier (1996) tuy nhiên có một số cách tích hợp được ghép lại so với quan điểm của Fogarty và chú ý tới việc tạo ra các CĐTH chứ không phải là tạo ra môn học tích hợp và tới các KN chung, ý tưởng lớn đặc biệt là chú ý tích hợp dựa trên chuẩn. 1.2.4. Các mức độ tích hợp trong dạy học Theo [75], [91], có sự thống nhất chung phân chia các mức độ tích hợp theo thang tăng dần như sơ đồ sau: Hình 1.1. Các mức độ dạy học tích hợp 1.2.4.1. Tích hợp nội môn (tích hợp trong một môn học) Là tích hợp trong nội bộ môn học, một số nội dung của các phân môn trong môn học đó được tích hợp lại với nhau theo những chủ đề, chương, bài cụ thể nhất định. Ví dụ: Kết nối các chủ đề về các loại phản ứng hoá học, tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học, phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt quanh chủ đề lí thuyết phản ứng hoá học. 1.2.4.2. Tích hợp đa môn (lồng ghép, liên hệ) Các môn học riêng rẽ nhưng cùng nghiên cứu một vấn đề chung. Mỗi bộ môn có cách tiếp cận với chủ đề theo đặc thù môn học riêng và cùng khám phá bản chất của chủ đề. Tùy vào góc nhìn khác nhau, mỗi môn học góp phần giúp HS vận dụng, phân tích và khai thác thông tin ở các góc độ và Hình 1.2. Mức độ tích mức độ khác nhau. hợp đa môn Tích hợp đa môn có thể thực hiện thuận lợi ở nhiều thời điểm trong tiến trình DH. Các chủ đề gắn với thực tiễn, gắn với nhu cầu của người học sẽ có nhiều cơ hội để tổ chức DH lồng ghép. Ví dụ: Cùng về nội dung Hiện tượng điện phân, môn Hóa học nghiên cứu trong 19 chương trình lớp 12 bài “Sự điện phân” còn trong nội dung môn vật lí trong bài “Dòng điện trong chất điện phân” về bản chất dòng điện trong chất điện phân, định luật Ôm đối với chất điện phân, định luật Faraday về điện phân... 1.2.4.3. Tích hợp liên môn Ở mức độ này, hoạt động học diễn ra xung quanh các chủ đề, ở đó người học cần đến các kiến thức của nhiều môn học để GQVĐ đặt ra. Các chủ đề khi đó được gọi là các chủ đề hội tụ. CĐTH liên môn ở vị trí trung tâm giữa 2 môn hoặc các môn học có liên hệ gần nhau: Trong mỗi chủ đề này có sự hòa trộn kết nối cao giữa nội dung các môn học giúp làm sâu sắc kiến thức và KN trong suốt quá trình học. Hình 1.3. Mức độ tích hợp liên môn Ví dụ: Trong chủ đề “Nước và vai trò của nước trong cuộc sống”, HS đi thực địa về quan sát nguồn nước ô nhiễm ở sông, HS phải vận dụng các kiến thức về hoá học, sinh học để phân tích chất lượng nguồn nước, các mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường. Ngoài ra, HS phải vận dụng các kiến thức về xã hội để hiểu được tác động của con người đối với nguồn ô nhiễm và các giải pháp khả thi trong điều kiện thực tế của địa phương. HS còn học cách lập luận và trình bày một báo cáo hoặc tờ rơi tuyên truyền Điều này có nghĩa HS được trải nghiệm thực tế, gắn kiến thức với bối cảnh cụ thể và thấy được vai trò và sức mạnh của kiến thức đối với sự thay đổi của các vấn đề trong xã hội. 1.2.4.4. Tích hợp xuyên môn (hòa trộn) Mức độ tích hợp xuyên môn (hay hòa trộn) là mức độ cao nhất của DHTH. Việc DH xuất phát từ các vấn đề/ ngữ cảnh cuộc sống thực và có ý nghĩa đối với HS mà không xuất phát từ các khoa học tương ứng với môn học. Điều quan tâm nhất ở đây là sự phù hợp đối với HS. Điểm khác duy nhất so với liên môn là ở chỗ chúng bắt đầu bằng ngữ cảnh cuộc sống thực và sở thích của HS. Ví dụ như: Chủ đề “Phòng chống sốt xuất huyết”; “An toàn thực phẩm” Bối cảnh cuộc sống thực Dựa vào vấn đề HS là người đưa ra vấn đề Hình 1.4. Mức độ tích hợp xuyên môn Ở mức độ này, tiến trình DH là tiến trình “không môn học”, có nghĩa nội dung kiến thức trong bài học không thuộc riêng về một môn học nhưng lại thuộc về nhiều môn học khác nhau, vì vậy các nội dung thuộc CĐTH sẽ không cần dạy ở các môn học riêng rẽ. Mức độ tích hợp này dẫn đến sự hợp nhất kiến thức của hai hay nhiều môn học. 20 Việc phân tích mối quan hệ giữa các môn học khác nhau trong chủ đề cũng như sự phát triển các kiến thức trong cùng môn học phải đảm bảo nguyên tắc tích hợp và hợp tác. 1.2.5. Dạy học chủ đề tích hợp 1.2.5.1. Khái niệm chủ đề tích hợp Theo từ điển Tiếng Việt [93], chủ đề là đề tài được chọn làm nội dung chủ yếu của một đợt hoạt động nhằm giáo dục tư tưởng, đạo đức. Trong dạy học, chủ đề là tập hợp những đơn vị kiến thức gần nhau, có mối liên hệ với nhau theo một hướng xác định trong nội dung của một môn học hoặc nhiều môn học khác nhau [35]. Theo tài liệu [23] “CĐTH liên môn là những chủ đề có nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng của chúng trong cùng một hiện tượng, quá trình trong tự nhiên hay xã hội. Các CĐTH liên môn có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn đối với HS, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho HS. Học các CĐTH liên môn, HS được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, nhờ đó năng lực và phẩm chất của HS được hình thành và phát triển”. Theo tác giả Nguyễn Thế Sơn [69], CĐTH là một tình huống liên quan đến nội dung học tập mà GV và HS có thể khai thác để phát hiện, chiếm lĩnh rồi vận dụng kiến thức, hình thành và phát triển NL. Theo tác giả Chu Văn Tiềm [88], CĐTH là tập hợp những đơn vị kiến thức có mối liên hệ với nhau theo một hướng xác định trong nội dung của hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng của chúng trong cùng một vấn đề của đời sống thực tiễn hay hiện tượng, quá trình trong tự nhiên và xã hội. Từ các quan điểm khác nhau về mức độ tích hợp chương trình DH, theo tác giả Cao Thị Thặng có 2 loại hình tích hợp phổ biến được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới đó là tích hợp tạo môn học mới và tích hợp tạo CĐTH theo sơ đồ sau [74], [77]: Trong chương trình GDPT ban hành năm 2018, môn KHTN ở THCS là môn học tích hợp được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học trái đất [15] gồm các chủ đề: Chất và sự biến đổi của chất; Vật sống; Năng lượng và sự biến đổi; Trái Đất và bầu trời. Ở THPT, các môn học của nhóm môn KHTN trong đó có môn Hóa học vẫn được dạy riêng rẽ nhưng sẽ triển khai tổ chức DH các CĐTH ở các mức độ khác nhau như CĐTH đa môn, CĐTH liên môn, CĐTH xuyên môn. 21 Như vậy, CĐTH là chủ đề dạy học có nội dung tích hợp kiến thức, KN của các môn học cụ thể trong chương trình DH. Dạy học CĐTH giúp HS vận dụng tổng hợp các kiến thức, KN của các môn học để giải quyết một số một vấn đề phức hợp từ nội dung môn học hoặc xuất phát từ thực tiễn trong bối cảnh cụ thể nhằm phát triển các NL chung và NL chuyên biệt cho HS đặc biệt là NL GQVĐ. 1.2.5.2. Đặc điểm của dạy học chủ đề tích hợp Theo [14], [23], dạy học CĐTH có một số đặc điểm cơ bản sau: - Tính thực tiễn: Nội dung CĐTH thường gắn với các vấn đề đặt ra trong đời sống thực tiễn, đặc biệt là các vấn đề của địa phương. Vì có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn đối với HS và có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho HS. - Tính hợp tác: Hình thức tổ chức DH trong CĐTH lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo. - Tính tích hợp: Nội dung CĐTH chú trọng sự hòa trộn, kết nối nội dung các môn học và với các vấn đề của đời sống thực tiễn. Qua đó, HS thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức, kĩ năng của nhiều môn học và vận dụng hiệu quả để giải quyết các vấn đề của đời sống thực tiễn. - Phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS: Nội dung CĐTH mang tính thực tiễn và hình thức học tập chủ yếu theo nhóm nên tạo cho HS sự hứng thú, HS tự tìm tòi, đưa ra phương án giải quyết, thu thập và xử lí thông tin,... HS được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, nhờ đó năng lực và phẩm chất của HS được hình thành và phát triển. Ngoài ra dạy học các chủ đề tích hợp giúp cho HS không phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có được sự hiểu biết tổng quát cũng như khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn. 1.2.5.3. Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp Theo tác giả Susan M. Drake [106], quy trình xây dựng CĐTH gồm 8 bước: (1) Xây dựng sơ đồ cấu trúc chương trình; (2) Chọn một vấn đề hoặc đề tài thích hợp để nghiên cứu; (3) Tạo một sơ đồ xác định tiêu chí; (4) Xây dựng một sơ đồ liên kết các nội dung học tập; (5) Lựa chọn theo chiều ngang, dựa trên chuẩn các môn học về kiến thức, KN, tư duy; (6) Tạo những câu hỏi thiết yếu; (7) Thiết kế đánh giá kết quả nhiệm vụ; (8) Thiết kế KHDH (thiết kế các hoạt động DH chính yếu). Theo tác giả Diane Lapp và James Flood, ĐH San Diego, tiểu bang California, Mĩ [103], quy trình thiết kế CĐTH gồm 6 bước sau: (1) Lựa chọn một CĐTH; (2) Thu thập văn bản và tài liệu khác; (3) Xác định mục tiêu chung và mục tiêu cụ thể; (4) Lên kế hoạch giảng dạy, thiết kế các hoạt động cụ thể; (5) Mở rộng các chủ đề; (6) Đánh giá sự phát triển của HS. 22 Theo tác giả Nguyễn Văn Biên [8], quy trình xây dựng CĐTH gồm 7 bước sau: (1) Lựa chọn chủ đề; (2) Xác định các vấn đề (câu hỏi) cần giải quyết; (3) Xác định các kiến thức cần thiết để giải quyết các vấn đề; (4) Xây dựng mục tiêu DH; (5) Xây dựng nội dung các hoạt động DH; (6) Lập kế hoạch DH; (7) Tổ chức dạy học và đánh giá. Theo tài liệu [23], quy trình xây dựng CĐTH gồm các bước sau: (1) Rà soát chương trình, SGK để xây dựng CĐTH; (2) Xác định CĐTH; (3) Dự kiến thời gian cho CĐTH; (4) Xác định mục tiêu của CĐTH; (5) Xây dựng các nội dung chính trong CĐTH; (6) Xác định các nội dung chi tiết; (7) Thiết kế tiến trình hoạt động DH CĐTH. Như vậy, theo quan điểm của các tác giả, quy trình xây dựng CĐTH có thể gồm nhiều bước cụ thể khác nhau, tuy nhiên có điểm chung là bao gồm các bước cơ bản sau đây: lựa chọn chủ đề; xác định các vấn đề cần giải quyết; xác định mục tiêu; xây dựng nội dung các hoạt động DH cụ thể và thiết kế tiến trình hoạt động DH CĐTH. 1.3. Giáo dục STEM 1.3.1. Khái niệm STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). . Khoa học (S): kiến thức, kĩ năng các môn Khoa học như Vật lí, Hóa học, Sinh học, tư duy khoa học, quy trình NCKH. . Công nghệ (T): kiến thức, kĩ năng môn Công nghệ hoặc các công cụ, thiết bị, quy trình được sử dụng trong quá trình triển khai tạo thành sản phẩm. . Kĩ thuật (E): nội dung/ kiến thức về kĩ thuật thực hiện có thể trong môn Công nghệ, là vẽ kĩ thuật, thiết kế kĩ thuật (TKKT), quy trình TKKT. . Toán học (M): kiến thức, kĩ năng toán học, tư duy toán học, GQVĐ Toán học. Thuật ngữ STEM thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM (Hình 1.5), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác. . Hình 1.5. Chu trình STEM (theo 23 1.3.2. Một số quan điểm về GD STEM Hiện nay, có ba cách hiểu chính về GD STEM là: - Theo [9], [25], [37], GD STEM là sự quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về GD STEM của Bộ GD Mĩ, “GD STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, GD Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau ĐH”. Đây là nghĩa rộng khi nói về GD STEM. Với cách hiểu này thì khi tổ chức DH các môn thuộc lĩnh vực STEM thì có nghĩa là GD STEM. - GD STEM là định hướng tích hợp (liên môn) của bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Các tác giả Tsupros, Kohler và Hallinen (2009) [118] định nghĩa “GD STEM là một phương thức học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những NL trong lĩnh vực STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”. Đây là cách hiểu theo hướng GD tích hợp STEM. - GD STEM là tích hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Tác giả Sanders định nghĩa [107]“GD STEM là mô hình GD dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào GQVĐ thực tiễn trong bối cảnh cụ thể” Trong chương trình GDPT ban hành năm 2018 [16]: STEM là mô hình GD dựa trên cách tiếp cận tích hợp, tạo cơ hội cho HS vận dụng tích hợp nội dung khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn cụ thể. Tổ chức hoạt động DHTH STEM hướng tới phát triển tư duy thiết kế kĩ thuật nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn cho HS. Với cách định nghĩa như trên, GD STEM chính là cách tiếp cận theo định hướng DHTH và hướng tới việc phát triển phẩm chất, NL HS thông qua quá trình vận dụng kiến thức, KN của các lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên GD STEM có một số đặc trưng Hình 1.6. Giáo dục STEM và DH riêng như hướng tới tư duy TKKT nhằm tích hợp [9] GQVĐ thực tiễn [9]. 1.3.3. Mục tiêu của giáo dục STEM GD STEM một mặt thực hiện đầy đủ các mục tiêu giáo dục đã nêu trong chươn...ở nhà có thể thực hiện được chỉ thị gồm làm giấy trong thời gian 1 tuần. trong việc lựa chọn các bước cụ chỉ thị tự - Hướng dẫn HS lập phương án chế nguyên liệu làm giấy thể nhiên tạo chỉ thị và xây dựng Bản kế hoạch, (1 tuần) 1. Mỗi thành viên đưa ra ít nhất 2 ý quy trình làm giấy chỉ phân công tưởng chế tạo sản phẩm. Cập nhật thị tự nhiên từ nguyên nhiệm vụ các vào nhật kí cá nhân. liệu đã chọn. thành viên 2. Các thành viên thảo luận tất cả Lập kế hoạch thực hiện trong nhóm các ý tưởng của các thành viên và giải pháp, phân công lựa chọn 1 ý tưởng tốt nhất. Xây nhiệm vụ trong nhóm. dựng trong nhật kí học tập của nhóm. 3. Đề xuất phương án chế tạo sản phẩm cần ghi rõ - Chú thích từng bước của quy trình - Liệt kê các nguyên vật liệu ứng với từng bộ phận, các hoá chất cần sử dụng - Dự kiến về kích thước, hình dáng, khối lượng, thể tích, nồng độ hoặc các thông số kĩ thuật khác liên quan đến vật liệu dự định sử dụng để thiết kế cho từng sản phẩm - Vận dụng các kiến thức về pH, thang đo pH, chất chỉ thị acid, base cũng như các kiến thức khác liên quan để giải thích quy trình xây dựng thang đo pH của chấ chỉ thị tự nhiên cũng như sự lựa chọn các nguyên vật liệu và các thông số kĩ thuật. GV hỗ trợ HS nếu cần, có thể sử dụng hình thức trao đổi qua nhóm facebook hoặc website để kịp thời -84- định hướng HS. Báo cáo GV sử dụng kĩ thuật phòng tranh, tổ HS trình bày, giải Quy trình làm phương án chức cho đại diện các nhóm trình thích, bảo vệ quy trình giấy chỉ thị tự chế tạo bày, thống nhất yêu cầu cho bài làm giấy chỉ thị tự nhiên hoàn (45 phút) trình bày: nhiên. thiện sau góp - Nội dung cần trình bày: các bước, Thảo luận, đặt câu hỏi ý của GV và điều kiện cụ thể trong từng bước, cơ và phản biện quy trình các nhóm HS sở đề xuất (chi tiết theo tiêu chí của các nhóm. khác. đánh giá phương án) Các nhóm ghi lại, để - Thời lượng báo cáo: 3–5 phút thảo luận thống nhất - Các nhóm nghe: ghi chép và so quy trình đề xuất để sánh với nhóm mình, nêu 1 câu thử nghiệm hỏi/phản biện cho nhóm. -Thư ký các nhóm ghi - Đại diện HS các nhóm báo cáo, lại các ý kiến của các nhóm sau nếu trùng các bước nhóm khác và GV để thực hiện thì có thể chỉ nêu những tiếp tục về thảo luận điều kiện khác và giải thích nhóm, điều chỉnh GV đặt các câu hỏi để HS làm rõ phương án thiết kế. vấn đề về một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của giấy chỉ thị và gợi ý cho HS yêu cầu trong quá trình làm HS cần khảo sát: - Loại giấy nào phù hợp dùng làm giấy chỉ thị? Kích thước giấy như thế nào? - Làm sao để tăng khả năng hấp thụ và bảo quản giấy chỉ thị? - Thời gian ngâm giấy trong dung dịch chất chỉ thị ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng giấy chỉ thị? - Nhiệt độ của nước có ảnh hưởng gì đến chất lượng dung dịch chỉ thị? - Có thể chọn dung môi như thế nào? GV yêu cầu HS ngồi lại theo nhóm để trao đổi những góp ý của các bạn HS phân công và lên cùng lớp và ý kiến đóng góp của kế hoạch cho việc GV, và cùng nhau đề xuất những triển khai chế tạo sản điều chỉnh cần thiết. phẩm trong một tuần. -85- HĐ4: Thực hiện giải pháp làm giấy chỉ thị tự nhiên, thử nghiệm và đánh giá (1 tuần) Mục đích hoạt động: Tổ chức cho HS thực hiện phương án chế tạo giấy chỉ thị tự nhiên và tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo. (1 tuần) GV đôn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) HS làm việc theo Giấy chỉ thị tự trong quá trình các nhóm chế tạo và nhóm ở nhà và trên nhiên đáp ứng thử nghiệm sản phẩm. phòng thí nghiệm để được các tiêu cùng làm và thử chí/yêu cầu nghiệm sản phẩm; ghi đặt ra chép lại công việc của Kết quả thử từng thành viên, các nghiệm giấy điều chỉnh của quy chỉ thị xác trình chế tạo (nếu có) định môi và giải thích lí do điều trường các chỉnh. chất trong đời Tìm kiếm, chuẩn bị các sống nguyên liệu dự kiến; Bảng màu làm được giấy chỉ thị theo giá trị pH tự nhiên theo bản quy của giấy chỉ trình thực hiện đã được thị làm được thông qua; Xây dựng bảng màu theo giá trị pH của giấy chỉ thị làm được (dung dịch pH chuẩn do GV cung cấp cho HS) Thử nghiệm giấy chỉ thị làm được để xác định môi trường của các dung dịch trong đời sống như nước chanh, giấm ăn, sữa tắm, sữa rửa mặt, xà phòng rửa chén, nước ngọt 7 up. theo phiếu hướng dẫn thí nghiệm 5 HĐ5: Trình bày sản phẩm, thảo luận và điều chỉnh (45 phút) Mục đích hoạt động: tổ chức cho HS giới thiệu về sản phẩm và kết quả nhóm HS đã thực hiện được để chứng minh sự phù hợp của sản phẩm với điều kiện thực tế cũng như đáp ứng -86- được các tiêu chí đánh giá sản phẩm đã đặt ra; giải thích được sự thành công hoặc thất bại của sản phẩm. (45 phút) GV thông báo thời gian trình bày Các nhóm HS trình Bản đề xuất sản phẩm của các nhóm là 5 phút bày báo cáo trong thời cải tiến quy GV tổ chức cho HS giới thiệu về sản gian 5 phút gồm: trình, giải phẩm và kết quả nhóm HS đã thực -Tiến trình thi công sản pháp (nếu có) hiện được để chứng minh sự phù phẩm và khả năng hợp của sản phẩm với điều kiện thực -Kết quả khảo sát các áp dụng của tế cũng như đáp ứng được các tiêu yếu tố giấy chỉ thị tự chí đánh giá sản phẩm đã đặt ra; -Kết quả thử nghiệm nhiên vừa chế Giải thích được sự thành công hoặc - Bảng màu theo giá trị tạo trong đời thất bại của sản phẩm; Trình bày kết pH chuẩn của giấy chỉ sống quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng thị. đến chất lượng giấy chỉ thị chế tạo Các nhóm HS khác đặt được; Đề xuất các ý tưởng cải tiến; câu hỏi để làm rõ nội Kết luận về khả năng ứng dụng của dung, phản biện và từng loại giấy chỉ thị trong đời sống. đánh giá lẫn nhau. GV chuẩn bị sẵn một số dung dịch Căn cứ vào bảng đánh để các nhóm thử nghiệm thang đo giá sản phẩm để tự pH của nhóm xây dựng. GV đánh đánh giá sản phẩm của giá tính hiệu quả, chính xác của sản nhóm mình. phẩm của các nhóm GV đặt thêm các câu hỏi để HS bổ sung, làm rõ các bước cụ thể trong quy trình, đặc biệt lưu ý quy trình cần thể hiện kĩ thuật thực hiện, rõ ràng các bước. GV tổ chức cho HS đưa ra những điều chỉnh cải tiến để tiếp tục hoàn thiện sản phẩm V. KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ Phiếu đánh giá quá trình thực hiện dự án của các nhóm HS Lớp: .. Nhóm: TT Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đánh giá SẢN PHẨM HỌC TẬP Bài báo cáo (20 điểm) 1 Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo 10 2 Bài trình chiếu có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí. 10 -87- Bản phương án chế tạo sản phẩm (20 điểm) Bản phương án có đầy đủ thông tin về nguyên liệu 3 5 lựa chọn Nêu được đủ các bước thực hiện quy trình và mô tả 4 5 rõ hành động/thao tác thực hiện ở các bước Bản phương án chế tạo được trình bày đầy đủ, rõ 5 5 ràng, chi tiết Trình bày phương án chế tạo mạch lạc, lưu loát, trả 6 5 lời được câu hỏi của GV và nhóm khác Giấy chỉ thị từ nguyên liệu tự nhiên (25 điểm) Giấy chỉ thị được chế tạo dựa trên kiến thức sự 7 điện li, axit – bazơ, độ pH, thang đo pH, chất chỉ 5 thị axit -bazơ và các kiến thức liên môn khác. Nguyên liệu tự nhiên được chọn làm chất chỉ thị rẻ 8 tiền, dễ kiếm trong đời sống, không bị phụ thuộc 5 vào mùa thu hái. Quy trình thi công đơn giản, ít tốn kém, dễ thực 9 5 hiện nhưng mang lại hiệu quả cao Giấy chỉ thị tự nhiên có thể thay thế chất chỉ thị pH 10 5 trong PTN. Giấy chỉ thị có thể sử dụng được trong thời gian 11 5 hơn 1 tuần trong điều kiện bảo quản thông thường Kĩ năng thuyết trình (15 điểm) 12 Trình bày mạch lạc, rõ ràng. 5 13 Trả lời được câu hỏi phản biện. 5 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện 14 5 cho nhóm báo cáo. Kĩ năng làm việc nhóm (20 điểm) Kế hoạch có tiến trình và phân công nhiệm vụ rõ 15 10 ràng và hợp lí. Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác 16 10 hiệu quả để hoàn thành dự án. Tổng điểm 100 Bảng mức độ đánh giá chi tiết bản phƣơng án chế tạo sản phẩm Mức độ TT Tiêu chí 3 2 1 (5 điểm) (3 điểm) (1 điểm) Thông tin về Bản phương án có Bản phương án có Bản phương án 1 nguyên liệu chọn đầy đủ thông tin về thông tin về không có thông tin -88- làm chất chỉ thị nguyên liệu lựa nguyên liệu lựa về nguyên liệu lựa chọn chọn chọn Nêu được đủ các Nêu được đủ các Chưa nêu được đủ bước thực hiện quy bước thực hiện các bước thực Quy trình làm giấy trình và mô tả rõ quy trình hiện quy trình 2 chỉ thị tự nhiên hành động/thao tác thực hiện ở các bước Bản phương án chế Bản phương án Bản phương án Hình thức bản tạo được trình bày chế tạo được trình chế tạo chưa đầy 3 phương án chế tạo đầy đủ, rõ ràng, chi bày đầy đủ, rõ đủ, rõ ràng tiết ràng Trình bày rõ ràng, Trình bày rõ ràng, Trình bày chưa rõ Trình bày phương 4 logic, sinh động đầy đủ ràng, chưa thu hút án chế tạo người nghe Bảng mức độ đánh giá chi tiết quy trình thực hiện và sản phẩm giấy chỉ thị tự nhiên chế tạo đƣợc STT Tiêu chí Mức độ 3 (5 điểm) 2 (3 điểm) 1 (1 điểm) 1 Cơ sở khoa Giấy chỉ thị được chế Giấy chỉ thị được chế Giấy chỉ thị được học để làm tạo dựa trên kiến thức tạo dựa trên kiến chế tạo chỉ dựa giấy chỉ thị sự điện li, axit – bazơ, thức sự điện li, độ trên kiến thức về tự nhiên độ pH, thang đo pH, pH, chất chỉ thị axit - chất chỉ thị axit - chất chỉ thị axit -bazơ bazơ bazơ và các kiến thức liên môn khác. 2 Nguyên liệu Nguyên liệu tự nhiên Nguyên liệu tự nhiên Chọn được làm chất chỉ được chọn làm chất được chọn làm chất nguyên liệu làm thị tự nhiên chỉ thị rẻ tiền, dễ kiếm chỉ thị rẻ tiền, có bị chất chỉ thị nhưng trong đời sống, không phụ thuộc vào mùa giá thành cao, bị bị phụ thuộc vào mùa thu hái. phụ thuộc vào thu hái. mùa thu hái. 3 Quy trình Quy trình thi công đơn Quy trình thi công Quy trình thi công làm giấy chỉ giản, ít tốn kém, dễ đơn giản, dễ thực còn chưa khảo sát thị tự nhiên thực hiện nhưng mang hiện tạo ra được sản được các yếu tố lại hiệu quả cao phẩm ảnh hưởng 4 Khả năng áp Giấy chỉ thị tự nhiên Giấy chỉ thị tự nhiên Giấy chỉ thị tự dụng của có thể thay thế chất chỉ có thể thay thế giấy nhiên chỉ có thể -89- giấy chỉ thị thị pH trong PTN. quỳ tím trong PTN. xác định được một tự nhiên môi trường axit hoặc bazơ. 5 Thời gian sử Giấy chỉ thị có thể sử Giấy chỉ thị có thể sử Giấy chỉ thị có dụng giấy chỉ dụng được trong thời dụng được trong thời dấu hiệu bị hỏng thị tự nhiên gian hơn 1 tuần trong gian trong 1 tuần trong quá trình sử điều kiện bảo quản trong điều kiện bảo dụng thông thường quản thông thường Đề kiểm tra đánh giá NL GQVĐ sáng tạo của HS sau khi học chủ đề (HS làm bài kiểm tra ở nhà, nộp bài cho GV vào buổi học sau) Câu 1 (5 điểm): Bảng sau thể hiện thông tin về một số loại cây trồng và phạm vi pH thích hợp: Lúa Cây trồng Bắp Hồ tiêu Cây chè Hành tây Hoa lily Ớt nước Phạm vi pH 5,5 – 6,5 5,7 – 7,5 5,5 – 7,0 4,5 – 5,5 6,4 – 7,9 6,0 – 8,0 6,0 – 7,5 a. Một loại đất ở khu vực X có giá trị pH khoảng 5,0. Dựa vào bảng trên, em hãy cho biết loại đất này thích hợp nhất với loại cây trồng nào? b. Để cải tạo loại đất trên cho phù hợp để trồng bắp, người ta đã bón lượng vôi bột (CaO) phù hợp cho đất. Em hãy giải thích cơ sở hóa học của việc làm trên. Câu 2 (5 điểm): Bảng sau cho biết màu sắc của nước bắp cải tím ở các giá trị pH khác nhau: Màu sắc nước Đỏ Tím hồng Tím Xanh lam Xanh lá Vàng bắp cải tím xanh Giá trị pH 2 4 6 8 10 12 Bạn A nhỏ dung dịch X vào cốc chứa nước bắp cải tím thì thu được dung dịch trong cốc có màu xanh lá. Em hãy cho biết dung dịch X là dung dịch gì? Biết rằng thông tin về dung dịch X mà bạn A sử dụng là một trong những dung dịch sau: Loại dd Nước chanh Rượu vang Aquafina Nước biển Essentia Xà (Nước ion phòng kiềm) pH 2 4 6 8 10 12 PHỤ LỤC HƢỚNG DẪN MỘT SỐ KĨ THUẬT THAO TÁC TRONG HÓA HỌC LƢỢNG NHỎ Cách sử dụng ống nhỏ giọt đầu nhỏ -90- a. Hút chất lỏng vào ống nhỏ giọt đầu nhỏ - Luôn lau sạch đầu của ống nhỏ giọt bằng khăn giấy mềm, sau đó bóp bầu ống trước khi nhúng vào bất kì chất lỏng nào. - Thả lỏng các ngón tay nhưng vẫn giữ ống nhỏ giọt để hút chất lỏng vào trong bầu ống để sử dụng. b. Rửa ống nhỏ giọt đầu nhỏ - Hút một ít nước sạch vào bên trong bầu ống, lắc đều sao cho toàn bộ bề mặt bên trong được làm ướt. Giữ ống nhỏ giọt úp ngược xuống và tống hết chất lỏng vào cốc chứa nước thải. - Lắc ống theo chiều dọc cho đến khi phần nước còn thừa lại chảy đến phần lỗ thoát của bầu ống. Bóp thật chặt bầu ống để những giọt nước cuối cùng thoát ra ngoài. - Lặp lại hai bước trên cho đến khi ống sạch và khô. c. Súc rửa ống nhỏ giọt đầu nhỏ - Hút một ít dung dịch cần súc rửa vào bầu ống, lắc để rửa bầu ống và tống hết chất lỏng vào cốc chứa nước thải. - Bóp chặt bầu ống và hút dung dịch vào để sử dụng. d. Nhỏ một giọt chất lỏng - Giữ ống nhỏ giọt úp ngược thẳng đứng trên một bề mặt nhựa, sao cho đầu của ống nhỏ giọt cách bề mặt nhựa khoảng từ 1 đến 2 cm. - Luôn nhỏ các giọt, không bao giờ được chạm các giọt vào những giọt đã có trên bề mặt. Sử dụng khay 96 giếng - Khay 96 giếng chứa các giếng có thể tích là 0,4 ml khi được làm đầy đến mép. - Làm sạch đĩa 96 giếng bằng cách úp ngược đĩa và gõ nhẹ để thải hết các hóa chất không mong muốn vào chậu nước thải (hoặc bồn rửa nếu thực hành trong phòng thí nghiệm). Sau đó, dùng ống nhỏ giọt với nước sạch để rửa các giếng và lặp lại đến khi sạch. -91- PHIẾU HƢỚNG DẪN THÍ NGHIỆM 1 Thí nghiệm khảo sát sự thay đổi màu sắc của chất chỉ thị thông thường trong PTN hoá học 1. Dụng cụ và hóa chất Dụng cụ Hóa chất 1. Ống nhỏ giọt 1. Dd phenolphtalein 2. Giấy quỳ tím 2. Dd chỉ thị vạn năng (UI) 3. Khay 96 giếng 3. Dd HCl 1,0M 4. Dd NaOH 1,0M 5. Dd NaCl 1,0M 6. Nước cất 2. Tiến hành thí nghiệm Thực hiện các thao tác thí nghiệm sau và điền kết quả vào bảng: MÀU SẮC DUNG DỊCH Quỳ tím dd phenolphtalein Dd chỉ thị vạn năng (UI) Nước cất dd HCl 1,0M dd NaOH 1,0M dd NaCl 1,0M 1. Lần lượt nhỏ một giọt dung dịch HCl 1M, dung dịch NaOH 1M, dung dịch NaCl 1M, nước cất lên các mẩu giấy quỳ tím riêng biệt (khoảng 1cm). Quan sát sự chuyển màu và ghi kết quả vào bảng. 2. Lần lượt nhỏ 3 giọt các dung dịch HCl 1M, dung dịch NaOH 1M, dung dịch NaCl 1M, nước cất vào 4 ô (A1 đến A4) trong khay 96 giếng. Nhỏ vào mỗi ô 2 giọt dung dịch phenolphtalein. Quan sát sự chuyển màu và ghi kết quả vào bảng. 3. Lần lượt nhỏ 3 giọt các dung dịch HCl 1M, dung dịch NaOH 1M, dung dịch NaCl 1M, nước cất vào 4 ô (B1 đến B4) trong khay 96 giếng. Nhỏ vào mỗi ô 2 giọt dung dịch chỉ thị vạn năng (UI). Quan sát sự chuyển màu và ghi kết quả vào bảng. PHIẾU HƢỚNG DẪN THÍ NGHIỆM 2 Thí nghiệm xác định giá trị pH của các dung dịch 1. Dụng cụ và hóa chất Dụng cụ Hóa chất 1. Ống nhỏ giọt  Dung dịch A: dd HCl 0,1M 2. Giấy chỉ thị vạn  Dung dịch B: dd CH3COOH 0,1M năng  Dung dịch C: dd CH3COOH 0,1M+ dd CH3COONa 0,1M 3. Bảng so màu pH  D: nước cất  Dung dịch E: dd NH3 0,1M+ dd NH4Cl 0,1M  Dung dịch F: dd NH3 0,1M  Dung dịch G: dd NaOH 0,1M -92- 2. Tiến hành thí nghiệm - Lần lượt lấy một mẩu giấy chỉ thị vạn năng (khoảng 2cm) sau đó nhỏ khoảng 1-2 giọt dung dịch cần xác định giá trị pH lên mẩu giấy chỉ thị. So màu với bảng màu chuẩn để xác định giá trị pH và ghi kết quả thu được vào bảng sau: Dung dịch A B C D E F G pH PHIẾU HƢỚNG DẪN THÍ NGHIỆM 3 Thí nghiệm điều chế dung dịch chỉ thị từ tự nhiên 1. Dụng cụ, nguyên vật liệu + Dụng cụ: Dao, thớt, bình đun nước nóng, cốc thủy tinh, chày, lưới lọc, giấy lọc, cối giã, máy xay cầm tay + Nguyên vật liệu: Bắp cải tím, hoa hồng đỏ, hoa đậu biếc khô, hoa dâm bụt, củ nghệ vàng, củ dền 2. Cách tiến hành - Điều chế nước bắp cải tím: Lấy 50g bắp cải tím, sau đó cắt nhỏ; cho bắp cải tím vào cốc thủy tinh 250ml và đổ 200ml nước cất đun sôi vào cốc. Đợi 5-10 phút các sắc tố hòa tan vào nước rồi lọc bỏ phần bắp cải qua phễu lọc. - Điều chế nước hoa hồng đỏ: Lấy 5 bông hoa hồng đỏ cho vào cối nghiền nhỏ sau đó thêm khoảng 100 ml nước cất. Lọc qua phễu có giấy lọc và thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch. - Điều chế nước củ nghệ: Lấy 100g củ nghệ, cắt nhỏ rồi cho vào cối nghiền nhỏ rồi thêm khoảng 100 ml nước cất. Lọc qua qua bông hoặc giấy lọc và thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch. - Điều chế nước củ dền: Lấy 1 củ dền cắt nhỏ rồi cho vào cối xay sinh tố với khoảng 150 ml nước cất. Lọc qua giấy lọc và thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch. - Điều chế nước hoa đậu biếc: Lấy 5 cái hoa đậu biếc khô và cho vào cốc 250 ml. Thêm khoảng 200ml nước ấm. Chờ khoảng 5 phút sau đó lọc lại bằng phễu lọc. - Điều chế nước hoa dâm bụt: Lấy 10 cái hoa dâm bụt cho vào cối nghiền nhỏ, sau đó thêm khoảng 100 ml nước cất. Lọc qua bông (hoặc giấy lọc) và thêm nước cất vào cho đủ 200 ml dung dịch. Lưu ý: Đây là cách điều chế dung dịch chỉ thị đơn giản dễ làm. Khi xây dựng quy trình làm giấy chỉ thị các em cần lưu ý khảo sát các yếu tố kĩ thuật ảnh hưởng như nhiệt độ của nước, loại dung môi sử dụng để tạo dung dịch chỉ tạo, cách chế biến và các yếu tố khác... -93- PHIẾU HƢỚNG DẪN THÍ NGHIỆM 4 Thí nghiệm kiểm tra một chất trong tự nhiên có phải là chất chỉ thị axit – bazơ hay không và khảo sát sự đổi màu của chất này theo giá trị pH của môi trường 1. Dụng cụ và hóa chất Dụng cụ (nhóm 6 HS): 3 khay 96 giếng; 15 ống nhỏ giọt đầu nhỏ (2 HS sử dụng 1 khay 96 giếng và 5 ống nhỏ giọt, 1 cốc đựng nước sạch, 1 cốc đựng nước thải, khăn giấy) Hóa chất STT Hóa chất (các dung dịch chuẩn đã đƣợc kiểm tra STT Dung dịch chỉ thị tự độ pH ở thí nghiệm 2) nhiên 1 dd HCl 0,1M (pH=1) 1 nước bắp cải tím 2 dd CH3COOH 0,1M (pH  3) 2 nước hoa hồng đỏ 3 dd CH3COOH 0,1M+ dd CH3COONa 0,1M (pH  5) 3 nước củ nghệ 4 nước cất (pH=7) 4 nước củ dền 5 dd NH3 0,1M+ dd NH4Cl 0,1M (pH  9) 5 nước hoa đậu biếc 6 dd NH3 0,1M (pH  11) 6 nước hoa dâm bụt 7 dd NaOH 0,1M (pH =13) 2. Tiến hành thí nghiệm Bước 1: Dùng khay 96 giếng: - Nhỏ vào các giếng từ A1 đến F1, mỗi giếng 4 giọt dd HCl 0,1M (pH = 1). - Nhỏ vào các giếng từ A2 đến F2, mỗi giếng 4 giọt dd CH3COOH 0,1M (pH = 3). - Nhỏ vào các giếng từ A3 đến F3, mỗi giếng 4 giọt dd đệm acetat (pH = 5). - Nhỏ vào các giếng từ A4 đến F4, mỗi giếng 4 giọt nước cất (pH = 7). - Nhỏ vào các giếng từ A5 đến F5, mỗi giếng 4 giọt dd đệm amoni (pH = 9). - Nhỏ vào các giếng từ A6 đến F6, mỗi giếng 4 giọt dd NH3 0,1M (pH = 11). - Nhỏ vào các giếng từ A7 đến F7, mỗi giếng 4 giọt dd NaOH 0,1M (pH = 13). Bước 2: Tiếp tục nhỏ vào từng giếng 4 giọt các chỉ thị axit bazơ trong tự nhiên theo thứ tự như sau: - Hàng A: nước bắp cải tím. - Hàng B: nước hoa hồng đỏ. - Hàng C: nước củ nghệ. - Hàng D: nước củ dền. - Hàng E: nước hoa đậu biếc. - Hàng F: nước hoa dâm bụt. Bước 3: Quan sát và ghi nhận màu sắc của các chỉ thị theo pH vào bảng sau: pH 1 3 5 7 9 11 13 dung dịch Bắp cải tím Hoa hồng đỏ Củ nghệ -94- Củ dền Hoa đậu biếc Hoa dâm bụt PHIẾU HƢỚNG DẪN THÍ NGHIỆM 5 Thí nghiệm xây dựng bảng màu pH của giấy chỉ thị tự nhiên 1. Hóa chất, dụng cụ Hóa chất: 7 dung dịch chuẩn có giá trị pH xác định (thí nghiệm 2) Dụng cụ: ống nhỏ giọt, máy tính, máy chụp ảnh, điện thoại. 2. Cách tiến hành - Nhận các dung dịch chuẩn có giá trị pH xác định từ giáo viên - Ngâm mẩu giấy chỉ thị tự nhiên vừa chế tạo được vào các lọ dung dịch có pH chuẩn trong thời gian 2 phút. - Quan sát sự thay đổi màu sắc của giấy chỉ thị. - Xây dựng bảng màu trên máy tính bằng cách chụp ảnh và chọn màu tương ứng trên máy tính. - In bảng màu pH của chất chỉ thị tự nhiên bằng giấy in ảnh. HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƢỚNG TÌM HIỂU CƠ SỞ KHOA HỌC Chủ đề 1: Sự điện li của nước. Ý 1. Khả năng điện li của nước như thế nào? nghĩa tích số ion của nước 2. Tích số ion của nước là gì và nó có ý nghĩa gì? Chủ đề 2: pH. Ý nghĩa của pH 1. Độ pH là gì? 2. Ý nghĩa của độ pH là gì? 3. Cách xác định độ pH của các dung dịch là như thế nào? Chủ đề 3: Chất chỉ thị axit-bazơ. 1. Chất chỉ thị axit bazơ là gì? Một số loại chỉ thị tự nhiên 2. Cách xác định màu sắc của chất chỉ thị axit – bazơ theo pH của dung dịch? BẢN MÔ TẢ QUY TRÌNH LÀM GIẤY CHỈ THỊ TỰ NHIÊN Lớp: Nhóm: Mô tả phƣơng án: Tên nguyên vật liệu Cách tiến hành Quy trình làm giấy chỉ thị Sơ đồ: -95- PHIẾU KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 1. Bảng màu theo giá trị pH chuẩn của giấy chỉ thị pH 1 3 5 7 9 11 13 Màu của giấy chỉ thị 2. Kết quả thử nghiệm với các dung dịch trong đời sống Chất Giấm Nước 7 up Nước Sữa tắm Nước Sữa rửa ăn chanh lọc rửa chén mặt Màu của giấy chỉ thị Môi trường pH 3. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng giấy chỉ thị tự nhiên: - Loại dung môi trong dung dịch chỉ thị tự nhiên: .......................................... - Nhiệt độ tối ưu của dung môi tạo dung dịch chỉ thị tự nhiên: ..................... - Thời gian ngâm tối ưu để tạo thành dung dịch chỉ thị: ................................ - Kích thước giấy chỉ thị tự nhiên: .................................................................. - Thời gian tối ưu ngâm giấy trong dung dịch chỉ thị tự nhiên: ..................... - Nhiệt độ phơi/sấy tối ưu: ............................................................................... -96- TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đặng Thị Thuận An, Trần Trung Ninh (2014), "Dạy học tích hợp khoa học tự nhiên cho học sinh trung học phổ thông thông qua chủ đề hiệu ứng nhà kính theo định hướng phát triển năng lực khoa học", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 59(8), tr.92-100. 2. Nguyễn Văn Biên (chủ biên), Tưởng Duy Hải (đồng chủ biên), Trần Minh Đức, Nguyễn Văn Hạnh và các cộng sự (2019), Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông, NXB GD VN. 3. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2014), Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH về việc hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn về đổi mới PPDH và kiểm tra, đánh giá; tổ chức và quản lí các hoạt động chuyên môn của trường trung học/trung tâm GD thường xuyên qua mạng. 4. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn "Dạy học tích hợp ở trường Trung học cơ sở và Trung học phổ thông", NXB ĐHSP. 5. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Khoa học tự nhiên, Ban hành kèm theo thông tư 32/2018/TT-BGDDT. 6. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông, chương trình tổng thể, Ban hành kèm theo thông tư 32/2018/TT-BGDDT. 7. Bộ Giáo dục và đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn "Dạy học tích hợp ở trường THCS, THPT", NXB ĐHSP. 8. Bộ Giáo dục và đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn dạy học tích hợp liên môn Lĩnh vực: Khoa học tự nhiên, Hà Nội. 9. Bộ Giáo dục và đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học, Ban hành kèm theo thông tư 32/2018/TT-BGDDT, Hà Nội. 10. Bộ Giáo dục và đào tạo (2019), Tài liệu tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên về xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học, Hà Nội. 11. Nguyễn Cương, Vũ Quang, Nguyễn Quang Vinh, Đoàn Duy Hinh, Cao Thị Thặng (1998), Chương trình môn Khoa học tự nhiên, Bộ GD&ĐT. 12. Dự án Việt-Bỉ (2007), Tập huấn các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực, Hà Nội. 13. Nguyễn Văn Giao, Nguyễn Hữu Quỳnh, Vũ Văn Tảo, Bùi Hiền (2012), Từ điển Giáo dục học, NXB Từ điển Bách Khoa, Hà Nội. 14. Nguyễn Thành Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo, NXB Trẻ. 15. Phùng Việt Hải (2016), Nghiên cứu, thiết kế và tổ chức dạy học tích hợp liên môn một số chủ đề lĩnh vực khoa học tự nhiên ở bậc THPT, Đề tài khoa học và công nghệ cấp trường, mã số: T2016-03-05, Trường Đại học sư phạm – Đại học Đà Nẵng. 16. Trần Bá Hoành (2006), "Dạy học tích hợp", Tạp chí Khoa học Giáo dục, 12, tr.11-14. 17. Hà Thị Lan Hương (2015), "Dạy học tích hợp vì mục tiêu phát triển năng lực vận dụng kiến thức của học sinh", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 60(6A), tr.91-96. -97- 18. Hà Thị Lan Hương, Đặng Thị Oanh (2016), "Cơ sở thực tiễn của tổ chức dạy học lĩnh vực khoa học tự nhiên ở trung học cơ sở theo tiếp cận tích hợp", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 61(6A), tr.3 - 11. 19. Nguyễn Văn Khải (2008), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học vật lý ở trường THPT để nâng cao chất lượng giáo dục HS, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp Bộ mã số B2006-TN04-01. 20. Trần Trung Ninh (chủ biên), Phan Thị Thanh Hội, Nguyễn Văn Biên, Đặng Thị Thuận An (2017), Dạy học tích hợp Hóa học – Vật lí – Sinh học, NXB ĐHSP. 21. Nguyễn Minh Phương, Cao Thị Thặng (2001), Nghiên cứu thử nghiệm bước đầu tài liệu tích hợp một số môn KHTN – KHXH trong nhà trường THCS, Đề tài NCKH B98-49-65, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam. 22. Lê Xuân Quang (2016), "Một số vấn đề trong dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 61(6B), tr.211-218. 23. Xavier Roegirs (biên dịch: Đào Ngọc Quang, Nguyễn Ngọc Nhị) (1996), Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực ở nhà trường, NXB GD. 24. Cao Thị Thặng (2010), "Xây dựng chủ đề tích hợp liên môn Vật lí - Hóa học - Sinh học và thử nghiệm phương pháp dạy học theo dự án ở Trường Phổ thông cơ sở Thực nghiệm - Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam", Tạp chí Khoa học Giáo dục, 56, tr.37-41. 25. Cao Thị Thặng (2011), Vận dụng quan điểm tích hợp trong việc phát triển CT GDPT giai đoạn sau 2015, Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học và Công nghệ cấp Bộ, Mã số B2008-37- 60, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam. 26. Cao Thị Thặng (2013), "Một số ý kiến đề xuất về định hướng phát triển chương trình môn hóa học sau 2015 ở Việt Nam", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 58(10), tr.35-41. 27. Cao Thị Thặng (2014), Một số vấn đề về đào tạo giáo viên dạy học tích hợp môn Khoa học ở nước ngoài và đề xuất phát triển năng lực dạy học tích hợp môn khoa học ở VN, Hội thảo quốc gia “Nâng cao năng lực đào tạo giáo viên dạy tích hợp môn khoa học tự nhiên ở trường đại học sư phạm", Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. 28. Cao Thị Thặng, Nguyễn Thúy Hồng (2003), Nghiên cứu xu hướng tích hợp một số môn học khoa học tự nhiên – Khoa học xã hội trong nhà trường phổ thông ở một số nước trên thế giới, Đề tài cấp viện C12, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam. 29. Cao Thị Thặng, Lê Ngọc Vịnh (2019), "Xây dựng Bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS khi vận dụng dạy học dự án tích hợp KHTN trong các môn Vật lí, Hóa học, Sinh học ở trường THCS", Tạp chí Khoa học giáo dục Việt Nam, 02/2019, tr.54-59. 30. Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên, Trần Khánh Ngọc, Trần Trung Ninh và các cộng sự (2015), Dạy học tích hợp phát triển năng lực học sinh, Quyển 1 “Khoa học tự nhiên”, NXB ĐHSP, Hà Nội. -98- 31. Trung tâm nghiên cứu giáo dục phổ thông (1997), Đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học trường THCS - về vấn đề tích hợp, Đề tài NCKH cấp Bộ, Mã số B91-12-37, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam. 32. Viện ngôn ngữ học (2010), Từ điển Tiếng Việt, NXB Từ điển Bách khoa, Hà Nội. 33. Honey M. A., Pearson G., Schweingruber H. (2014), STEM integration in K-12 education: status, prospects, and an agenda for research, National Academies Press. 34. Frank Banks, David Barlex (2014), Teaching STEM in the secondary school: Helping teachers meet the challenge, Routledge. 35. J. Brown (2012), "The current status of STEM education research", Journal of STEM Education: Innovations and Research, 13(5), pp.7-11. 36. Rodger W. Bybee (2015), "The BSCS 5E Instructional Model: Creating teachable moments," NSTA Press. 37. Susan M Drake (2012), Creating standards-based integrated curriculum: The common core state standards edition, Corwin Press. 38. Sanders Mark E (2008), STEM, STEM education, STEMmania, The Technology Teacher. 39. Robin J. Fogarty (1991), "Ten ways to integrate curriculum", The Association for supervison and curriculum development. 40. Daugherty M. K (2013), "The Prospect of an “A” in STEM Education", Journal of STEM Education: Innovations and Research, 14(2), pp.10-16. 41. M.A.Ed. Lakenna Chitman-Booker, M.A. Kathy Kopp (2013), The 5Es of inquiry-based Science, Shell Educational Publishing, Inc. 42. Capraro R. M., Capraro M. M., Morgan J. R. (2013), "STEM project based learning: An integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) approach", Springer Science & Business Media. 43. Honey M., Pearson G., Schweingruber H. (2014), "STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospects, and an Agenda for Research", National Academies Press. 44. Tsupros N., Kohler R., Hallinen J. (2009), "STEM education: A project to identify the missing components", Intermediate Unit, 1, pp.11-17. 45. Cantrell P., Ewing‐ Taylor J. (2009), "Exploring STEM career options through collaborative high school seminars", Journal of Engineering Education, 98(3), pp.295-303. 46. UNESCO (1973), New trends in integrated science teaching, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. 47. Yu Y.C., Chang S.H., Yu L.C. (2016), "An Academic Trend in STEM Education from Bibliometric and Co-Citation Method", International Journal of Information and Education Technology, 6(2), pp.113-116. 48. Labudde P., Heitzmann A., Heiniger P., Widmer I. (2005), "Dimensionen und Facetten des fächerühebergreifenden naturwissenschaftlichen Unierrichts ein Modell ", Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel. -99-