Tài liệu Phương pháp bàn tay nặn bột trong môn Hóa học THCS

Nội dung text: Tài liệu Phương pháp bàn tay nặn bột trong môn Hóa học THCS

1. MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 4 CHƯƠNG 1 5 GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 5 1.1. Khái quát về phương pháp “Bàn tay nặn bột” 5 1.2. Sự ra đời và phát triển của phương pháp BTNB ở Pháp 5 1.3. Giáo sư Georger Charpak - Người khai sinh phương pháp BTNB7 1.4. Phương pháp BTNB trên thế giới 10 1.5. Phương pháp BTNB tại Việt Nam 11 CHƯƠNG 2 14 LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT".14 2.1. Cơ sở khoa học của phương pháp BTNB 14 2.2. Các nguyên tắc cơ bản của phương pháp BTNB 30 2.3. Tiến trình dạy học theo phương pháp BTNB 33 2.4. Mối quan hệ giữa phương pháp BTNB với các phương pháp dạy học khác 37 CHƯƠNG 3 41 CÁC KỸ THUẬT DẠY HỌC VÀ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG CHO HỌC SINH TRONG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 41 3.1. Tổ chức lớp học 41 3.2. Giúp học sinh bộc lộ quan niệm ban đầu 43 3.3. Kỹ thuật tổ chức hoạt động thảo luận cho học sinh 45 3.4. Kỹ thuật tổ chức hoạt động nhóm trong phương pháp BTNB 49 3.5. Kỹ thuật đặt câu hỏi của giáo viên 51 3.6. Rèn luyện ngôn ngữ cho học sinh thông qua dạy học theo phương pháp BTNB 53 1
2. Tiến trình giảng dạy chủ đề 6: Tính chất của oxi 99 Tiến trình giảng dạy chủ đề 7: Điều chế khí oxi- phản ứng phân hủy102 Tiến trình giảng dạy chủ đề 8: Không khí – Sự cháy 109 Tiến trình giảng dạy chủ đề 9: Điều chế khí hiđro Phản ứng thế 117 Tiến trình giảng dạy chủ đề 10: Nước 124 Tiến trình giảng dạy chủ đề 11: Dung dịch 129 Tiến trình giảng dạy chủ đề 12: Độ tan của một chất trong nước .133 HƯỚNG DẪN DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC LỚP 9 THCS THEO PHƯƠNG PHÁP “BÀN TAY NẶN BỘT” Tiến trình giảng dạy chủ đề 1: Oxit 137 Tiến trình giảng dạy chủ đề 2: Axit 148 Tiến trình giảng dạy chủ đề 3: Bazơ .156 Tiến trình giảng dạy chủ đề 4: Muối .162 Tiến trình giảng dạy chủ đề 5: Tính chất của kim loại – Dãy hoạt động hóa học của kim loại 170 Tiến trình giảng dạy chủ đề 6: Nhôm, Sắt .181 Tiến trình giảng dạy chủ đề 7: Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn 190 Tiến trình giảng dạy chủ đề 8: Ancol etylic 195 Tiến trình giảng dạy chủ đề 9: Axit axetic .199 Tiến trình giảng dạy chủ đề 10: Chất béo .203 TÀI LIỆU THAM KHẢO 207 3
3. CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 1.1. Khái quát về phương pháp “Bàn tay nặn bột” Phương pháp dạy học "Bàn tay nặn bột" (BTNB), tiếng Pháp là La main à la pâte - viết tắt là LAMAP; tiếng Anh là Hands-on, là phương pháp dạy học khoa học dựa trên cơ sở của sự tìm tòi - nghiên cứu, áp dụng cho việc dạy học các môn khoa học tự nhiên. Phương pháp này được khởi xướng bởi Giáo sư Georges Charpak (Giải Nobel Vật lý năm 1992). Theo phương pháp BTNB, dưới sự giúp đỡ của giáo viên, chính học sinh tìm ra câu trả lời cho các vấn đề được đặt ra trong cuộc sống thông qua tiến hành thí nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra để từ đó hình thành kiến thức cho mình. Đứng trước một sự vật hiện tượng, học sinh có thể đặt ra các câu hỏi, các giả thuyết từ những hiểu biết ban đầu, tiến hành thực nghiệm nghiên cứu để kiểm chứng và đưa ra những kết luận phù hợp thông qua thảo luận, so sánh, phân tích, tổng hợp kiến thức. Mục tiêu của phương pháp BTNB là tạo nên tính tò mò, ham muốn khám phá và say mê khoa học của học sinh. Ngoài việc chú trọng đến kiến thức khoa học, phương pháp BTNB còn chú ý nhiều đến việc rèn luyện kỹ năng diễn đạt thông qua ngôn ngữ nói và viết cho học sinh. 1.2. Sự ra đời và phát triển của phương pháp BTNB ở Pháp Năm 1995, giáo sư Georger Charpak dẫn một đoàn gồm các nhà khoa học và các đại diện của Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp đến một khu phố nghèo ở Chicago (Mỹ) để tìm hiểu về một phương pháp dạy học khoa học dựa trên việc thực hành, thí nghiệm đang được thử nghiệm ở đây. Sau đó một nhóm nghiên cứu về vấn đề này được thành lập tại Ban Trường học - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp. Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia Pháp (INRP) được đề nghị làm báo cáo về hoạt động khoa học này ở Mỹ và sự tương thích của các hoạt động này với điều kiện ở Pháp (Báo cáo thực hiện vào tháng 12 năm 1995). Trong năm học 1995 - 1996, Ban Trường học - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp đã vận động khoảng 30 trường thuộc 3 tỉnh tình nguyện thực hiện chương trình. Tháng 4/1996, một hội thảo nghiên cứu về phương pháp BTNB được tổ chức tại Poitiers (miền Trung nước Pháp), tại đây kế hoạch hành động đã được giới thiệu và triển khai. Ngày 09/7/1996, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã thông qua quyết định thực hiện chương trình. 5
4. Năm 2001, nhóm chuyên gia nghiên cứu về phương pháp BTNB của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp và Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia đã được mở rộng thêm với trường Đại học Sư phạm Paris. Tháng 5/2004 tại Paris, hội thảo quốc gia về hỗ trợ khoa học, công nghệ trong các trường tiểu học được thành lập. Hiến chương về hỗ trợ khoa học, công nghệ trong trường tiểu học được soạn thảo để phục vụ hướng dẫn cho các đơn vị liên quan. Năm 2005, một thỏa thuận đã được ký kết giữa Viện Hàn lâm Khoa học Pháp và Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp nhằm tăng cường vai trò của hai cơ quan này đối với giáo dục khoa học và kỹ thuật. Một thỏa thuận mới cùng đã được ký kết vào năm 2009 giữa Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp và Bộ giáo dục Cấp cao và Nghiên cứu. Không chỉ dừng lại ở việc triển khai phương pháp BTNB trong các trường tiểu học, tổ chức BTNB Pháp (LAMAP France) còn khuyến khích giáo viên ở các trường mẫu giáo áp dụng phương pháp BTNB trong các tiết dạy của mình về khoa học. Dần dần, phương pháp BTNB cũng đã được triển khai bước đầu ở các trường trung học cơ sở trong các môn Vật lý, Hóa học, Sinh học. Việc phát triển và ứng dụng phương pháp BTNB xuyên suốt qua các bậc học từ mẫu giáo, tiểu học đến trung học cơ sở giúp học sinh quen với phương pháp học tập khoa học, chịu khó suy nghĩ tìm tòi, mang lại một không khí mới cho việc giảng dạy và học tập khoa học tại các trường học ở Pháp. Cùng với việc phát triển và truyền bá rộng rãi phương pháp này trong nước, Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp đã phối hợp với các cơ quan nghiên cứu, các bộ liên quan và Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc tế tại Paris để tổ chức hội thảo quốc tế về phương pháp BTNB nhằm giúp các quốc gia quan tâm về nguồn tài liệu, cách làm và triển khai phương pháp này vào chương trình giáo dục của mỗi nước theo đặc thù về văn hóa cũng như chương trình giáo dục. Hội thảo quốc tế lần thứ nhất về dạy học khoa học trong trường học đã được tổ chức vào tháng 5/2010. Hội thảo đã thu hút thành viên đại diện của 33 quốc gia tham dự. Hội thảo lần thứ hai được tổ chức từ ngày 9 đến ngày 14/5/2011 tại Paris với gần 40 quốc gia ngoài khối cộng đồng chung Châu Âu (EU) tham gia. Tham dự Hội thảo lần này có hai đại diện Việt Nam, đó là TS. Phạm Ngọc Định (P. Vụ trưởng Vụ Giáo dục Tiểu học - Bộ Giáo dục và Đào tạo) và ThS. Trần Thanh Sơn (Đại học Quảng Bình - cộng tác viên phụ trách chương trình BTNB của Hội Gặp gỡ Việt Nam). 1.3. Giáo sư Georger Charpak - Người khai sinh phương pháp BTNB 1.3.1. Sơ lược tiểu sử của giáo sư Georger Charpak (theo wikimedia) Georger Charpak (01/08/1924 –29/09/2010) là viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, đoạt giải Nobel về Vật lý năm 1992. Ông đã nghiên cứu chi tiết quá trình ion hóa trong chất khí và đã sáng tạo ra buồng dây, một đầu thu 7
5. - Năm 1977: Tiến sĩ danh dự Đại học Genève – Thụy Sĩ - Năm 1984: Giải thưởng của Hội đồng năng lượng nguyên tử - Viện Hàn lâm Khoa học Pháp - Năm 1986: Viện sĩ nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ - Năm 1989: Giải thưởng năm của Ban năng lượng cao - Hiệp hội Vật lý Châu Âu - Năm 1992: Giải Nobel Vật lý về phát minh buồng đa tuyến (multiwire chamber) - Năm 1994-1996: Thành viên của Hội đồng Cấp cao (Haut Conseil). - Năm 1993: Thành viên của Viện Văn hóa Phổ thông (Académie Universelle des cultures) - Năm 1994: Tiến sĩ danh dự Đại học Bruxelles – Bỉ - Năm 1994: Tiến sỹ danh dự của Đại học Coimbra (Universidade de Coimbra), một trường đại học danh tiếng bậc nhất Bồ Đào Nha, thành lập từ 1290 - Năm 1993: Viện sĩ viện Hàn lâm khoa học Áo. - Năm 1995: Viện sĩ viện Hàn lâm khoa học Lisbonne - Bồ Đào Nha. - Năm 1994: Viện sĩ viện hàn lâm khoa học Nga. - Năm 2002: Thành viên Viện Y tế Quốc gia Pháp. - Năm 2009: Huy chương Grand Vermeil của Thành phố Paris. Sỹ quan Bắc đẩu Bội tinh (Pháp) 1.3.3. Các xuất bản chính của Georger Charpak 1) G. CHARPAK, D. SAUDINOS La Vie à fil tendu Ed. Odile Jacob (1993) 2) G. CHARPAK Research on Particle Imaging Detectors World Scientific (1995) 3) G. CHARPAK La main à la pâte, les sciences à l'école primaire Ed. Flammarion (1996) 4) G. CHARPAK, R.L. GARWIN Feux follets etchampigonons nuclaies Ed. Odile Jacob (1997) 9
6. Hội đồng Khoa học Quốc tế (International Council for Science - ICS) và Hội các Viện Hàn lâm Quốc tế (International Academy Panel - IPA) phối hợp tài trợ để thành lập cổng thông tin điện tử về giáo dục khoa học, trong đó nội dung phương pháp BTNB được đưa vào. Cổng thông tin đa ngôn ngữ này được thành lập vào tháng 4/2004. Nhiều dự án theo vùng lãnh thổ, châu lục được hình thành để giúp đỡ, hỗ trợ cho việc phát triển phương pháp BTNB tại các quốc gia. Có thể kể đến dự án Pollen (Hạt phấn) của Châu Âu, dự án phát triển phương pháp BTNB trong hệ thống các lớp song ngữ tại Đông Nam Á của VALOFRASE (Valofrase du Francais en Asie du Sud-Est - Chương trình phát triển tiếng Pháp ở Đông Nam Á), dự án giảng dạy khoa học cho các nước nói tiếng Ả- rập 1.5. Phương pháp BTNB tại Việt Nam 1.5.1. Hội gặp gỡ Việt Nam (Rencontres du Vietnam) và những đóng góp cho sự du nhập và phát triển của BTNB tại Việt Nam Hội Gặp gỡ Việt Nam (tên tiếng Pháp là "Recontres du Vietnam") được thành lập vào năm 1993 theo luật Hội Đoàn 1901 của Cộng hòa Pháp do giáo sư Jean Trần Thanh Vân - Việt kiều tại Pháp làm chủ tịch. Hội tập hợp các nhà khoa học ở Pháp với mục đích hỗ trợ, giúp đỡ Việt Nam trong các lĩnh vực khoa học, giáo dục, trong các hội thảo khoa học, trường hè về Vật lý; trao học bổng khuyến học, khuyến tài cho học sinh và sinh viên Việt Nam. GS. Jean Trần Thanh Vân Phương pháp BTNB được đưa vào Việt Nam là một cố gắng nỗ lực to lớn của Hội Gặp gỡ Việt Nam. Phương pháp BTNB được giới thiệu tại Việt Nam cùng với thời điểm mà phương pháp này mới bắt đầu ra đời và thử nghiệm ứng dụng trong dạy học ở Pháp. Dưới đây là tóm lược về lịch sử quá trình đưa phương pháp BTNB vào Việt Nam dựa trên sự tổng hợp các tài liệu, biên bản họp, hội nghị, hội thảo và chương trình làm việc của Hội Gặp gỡ Việt Nam trong 15 năm từ năm 1995 đến 2010. Tháng 10/1995, với lời mời của giáo sư Jean Trần Thanh Vân - Chủ tịch Hội Gặp gỡ Việt Nam, giáo sư Georger Charpak (cha đẻ của phương pháp BTNB) đã về Việt Nam tham dự hội thảo quốc tế về Vật lý năng lượng cao tổ chức tại thành phố Hồ Chí Minh. Trong khuôn khổ hội thảo quốc tế này, giáo sư Georger Chapak đã thăm làng trẻ em SOS Gò Vấp và trường phổ thông Hermann Gmeiner tại thành phố Hồ Chí Minh và đã hứa giúp đỡ Việt Nam trong việc đưa phương pháp BTNB vào các trường học. 11
7. Nam, Giáo sư Trần Thanh Vân đã gặp gỡ và trao đổi về chương trình BTNB tại Việt Nam với Thứ trưởng Nguyễn Vinh Hiển và Vụ trưởng Vụ Tiểu học Lê Tiến Thành. Tháng 8/2010, GS. Trần Thanh Vân có cuộc gặp gỡ, trao đổi với Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo Phạm Vũ Luận và thứ trưởng Nguyễn Vinh Hiển, trong đó có nội dung về định hướng phát triển phương pháp BTNB tại Việt Nam. 1.5.2. Tình hình áp dụng phương pháp BTNB trong các trường tiểu học tại Việt Nam. Với sự cố gắng đem lại cho giáo viên tiểu học tại Việt Nam một phương pháp dạy học mới, tích cực nhằm thực hiện đổi mới phương pháp dạy học trên tinh thần của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hội Gặp gỡ Việt Nam đã trực tiếp làm việc với các trường đại học, các Sở Giáo dục và Đào tạo tại các địa phương để tổ chức các lớp tập huấn về phương pháp BTNB cho giáo viên cốt cán, giảng viên, cán bộ quản lý (Hiệu trưởng, hiệu phó, chuyên viên phụ trách Tiểu học các phòng Giáo dục và Đào tạo). Ý thức được vấn đề đổi mới phương pháp dạy học trong trường tiểu học và tầm quan trọng của phương pháp BTNB trong việc hình thành ý thức khoa học, niềm say mê khoa học cho học sinh ngay từ lứa tuổi tiểu học, các giáo viên, cán bộ quản lý sau khi tham dự các lớp tập huấn đã triển khai tập huấn lại cho đồng nghiệp tại đơn vị. Nhờ đó phương pháp BTNB đã được nhân rộng hơn, triển khai được nhiều hơn cho các giáo viên tại các trường tiểu học. Tại một số địa phương, chương trình triển khai áp dụng phương pháp BTNB được triển khai mạnh mẽ từ cấp Phòng Giáo dục và Đào tạo đến cấp trường, nổi bật như Thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Đà Nẵng. Tại Đà Nẵng sau đợt tập huấn dành cho giáo viên và chuyên viên các Phòng Giáo dục và Đào tạo năm 2009, Sở Giáo dục và Đào tạo Đà Nẵng đã làm việc với Hội Gặp gỡ Việt Nam để "đặt hàng" thiết kế một chương trình tập huấn ngắn cho cán bộ quản lý bậc tiểu học toàn thành phố (hiệu trưởng, hiệu phó, chuyên viên phụ trách tiểu học các Phòng GD&ĐT trực thuộc) nhằm giúp các cán bộ quản lý hiểu rõ về phương pháp BTNB, tầm quan trọng của nó và tạo điều kiện cho các giáo viên thí điểm áp dụng trong các tiết dạy khoa học ở trường. Thời gian qua phương pháp BTNB được áp dụng và đạt được những kết quả nhất định tại một số trường tiểu học Việt Nam. Trên cơ sở kết quả ấy, Bộ Giáo dục và Đào tạo đang chỉ đạo nghiên cứu phương pháp BTNB để áp dụng và mở rộng từng bước ở tiểu học và trung học cơ sở, tiến tới triển khai mở rộng rãi trên cả nước. Cùng với các lớp tiểu học thực hiện theo chương trình tiểu học của Việt Nam, các lớp tiểu học song ngữ tiếng Pháp được áp dụng mạnh mẽ và có hiệu quả cao trong dạy học khoa học. Các giáo viên tại các lớp song ngữ 13
8. THẢO LUẬN ĐỀ XUẤT Bạn có thể thử làm gì? Bạn đang băng khoăn về điều gì? Bạn đã biết cái gì? Bạn đang quan tâm đến cái gì? THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU TRANH LUẬN LẬP KẾ HOẠCH VÀ THIẾT KẾ Câu hỏi/vấn đề là gì? Bạn muốn biết điều gì? Bạn sẽ tìm ra câu trả lời bằng cách CHIA SẺ nào? PHÁT BIỂU CÂU HỎI MỚI THỰC HIỆN Bạn còn câu hỏi gì? Bạn có Bạn quan sát cái gì? Bạn có câu hỏi gì mới? Bạn có thể tìm sử dụng đúng công cụ ra câu trả lời bằng cách nào? không? Bạn cần phải ghi chép chi tiết thế nào? RÚT RA KẾT LUẬN SƠ THIẾT LẬP VÀ PHÂN BỘ TÍCH DỮ LIỆU Bạn có thể xác nhận điều gì? Bạn thiết lập dữ liệu như thế Bạn có những minh chứng gì? nào? Bạn đã nhìn thấy kiểu Bạn còn cần biết thêm điều gì? mẫu gì? Mối liên hệ có thể là gì? Điều đó có ý nghĩa gì? HỢP TÁC RÚT RA KẾT LUẬN CUỐI CÙNG Chúng ta biết được gì từ tất cả quá trình nghiên cứu? PHẢN HỒI Chúng ta có những minh chứng gì cho những ý tưởng của mình? GIAO TIẾP VỚI MỌI NGƯỜI Bạn muốn nói gì với những người khác? Bạn nói với họ như thế nào? Điều gì là quan trọng? GHI CHÉP SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH TÌM TÒI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC b) Lựa chọn kiến thức khoa học trong phương pháp BTNB Việc xác định kiến thức khoa học phù hợp với học sinh theo độ tuổi là một vấn đề quan trọng đối với giáo viên. Giáo viên phải tự đặt ra các câu hỏi như: Có cần thiết giới thiệu kiến thức này không? Cần thiết giới thiệu kiến thức này vào thời điểm nào? Cần yêu cầu học sinh hiểu kiến thức này ở mức 15
9. minh. Quan niệm ban đầu của học sinh là rất đa dạng và phong phú. Tuy nhiên nếu để ý, giáo viên có thể nhận thấy trong các quan niệm ban đầu đa dạng đó có những nét tương đồng. Chính từ những nét tương đồng này giáo viên có thể giúp học sinh nhóm lại các ý tưởng ban đầu để từ đó đề xuất các câu hỏi. Quan niệm ban đầu của học sinh thay đổi tùy theo độ tuổi và nhận thức của học sinh. Do vậy việc hiểu tâm sinh lý lứa tuổi của học sinh luôn là một thuận lợi lớn cho giáo viên khi tổ chức hoạt động dạy học theo phương pháp BTNB. Bảng so sánh sau cho thấy vai trò của quan niệm ban đầu đối với giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học. ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC ĐỐI VỚI GIÁO VIÊN MỘT SỰ NHẬN THỨC MỘT SỰ CHUẨN ĐOÁN - Về sự tồn tại quan niệm "sai", - Về kiến thức của học sinh mà giáo hoặc không thích hợp; viên cần quan tâm. - Về việc những học sinh khác - Tính đến những chướng ngại ẩn không có cùng quan niệm như ngầm và những khả năng hiểu biết của mình. người học. - Nhận thức được con đường còn phải trải qua giữa các quan niệm của người học với mục đích của giáo viên. - Sự chậm chạp của quá trình học tập và con đường quanh co mà việc học tập này phải trải qua. ĐIỂM XUẤT PHÁT, NỀN XỬ LÍ TẢNG MÀ TRÊN ĐÓ KIẾN - Xác định một cách thực tế về trình THỨC SẼ ĐƯỢC THIẾT LẬP độ bắt buộc phải đạt được. - Cần thiết xây dựng một vốn tri - Lựa chọn những tình huống sư thức khoa học, bắt buộc phải làm phạm, các kiểu can thiệp và những cho kiến thức đó phát triển. công cụ sư phạm thích đáng nhất. VÀ LÀ MỘT PHƯƠNG TIỆN ĐÁNH GIÁ QUAN NIỆM = SỰ CHỈ DẪN = PHƯƠNG TIỆN THÚC ĐẨY (ĐỂ ĐẠT MỤC ĐÍCH) 17
10. số khác chỉ quan sát, vẽ hình mà không chịu động não. Trường hợp này cũng rất khó để học sinh tìm ra tất cả các yếu tố mà thời gian sụt cát từ bình trên xuống bình dưới phụ thuộc. Cách 3: Sau khi cho học sinh quan sát đồng hồ cát, giáo viên hỏi học sinh làm thế nào để cho cát chảy từ bình trên xuống bình dưới nhanh hay chậm. Trong cách đặt vấn đề này, học sinh bắt đầu đặt câu hỏi và tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chảy của cát. Cách 4: Giáo viên đưa ra ít nhất 3 đồng hồ cát khác nhau về thời gian sụt cát, trong đó có một đồng hồ cát có thời gian sụt cát lâu hơn nhiều so với hai đồng hồ cát còn lại. Học sinh được chia thành các nhóm, quan sát, vẽ và mô tả các đồng hồ cát. Học sinh sẽ dễ dàng nhận thấy có một đồng hồ cát vẫn tiếp tục chảy trong khi hai đồng hồ còn lại đã kết thúc. Từ sự mâu thuẫn này, học sinh sẽ tự đặt câu hỏi "Thời gian chảy của cát phụ thuộc vào những yếu tố nào?". Cách dạy này giúp học sinh thích ứng được với vấn đề xuất phát. Như vậy, vai trò của giáo viên rất quan trọng trong việc định hướng, gợi ý, giúp đỡ các em tự khám phá, tự đặt ra các câu hỏi để học sinh hiểu rõ được câu hỏi và vấn đề cần giải quyết của bài học, từ đó đề xuất các phương án thực nghiệm hợp lí. Không chỉ trong phương pháp BTNB mà dù dạy học bằng bất cứ phương pháp nào, việc học sinh hiểu rõ vấn đề đặt ra, những vấn đề trọng tâm cần giải quyết của bài học luôn là yếu tố quan trọng và quyết định sự thành công của quá trình dạy học. b) Tự làm thí nghiệm là cốt lõi của việc tiếp thu kiến thức khoa học Học sinh cần thiết phải tự thực hiện các thí nghiệm của mình phù hợp với hiện tượng, kiến thức đang quan tâm nghiên cứu. Sở dĩ việc học sinh tự làm thí nghiệm là yếu tố quan trọng của việc tiếp thu kiến thức là vì các thí nghiệm trực tiếp là cơ sở cho việc phát hiện và hiểu các khái niệm, đồng thời thông qua tự làm các thí nghiệm mà học sinh có thể tự hình thành kiến thức liên quan đến thế giới xung quanh mình. Trước khi được học kiến thức mới, học sinh đến lớp với những suy nghĩ ban đầu của mình về các sự vật, hiện tượng theo cách suy nghĩ và quan niệm ban đầu của các em. Những suy nghĩ và quan niệm ban đầu này là những quan niệm riêng của các em thông qua vốn sống và vốn kiến thức thu nhận được ngoài trường học. Các quan niệm này có thể đúng hoặc sai. Trong quá trình làm thí nghiệm trực tiếp, học sinh sẽ tự đặt câu hỏi, tự thử nghiệm các thí nghiệm để tìm ra câu trả lời và tự rút ra các kết luận về kiến thức mới. Học sinh sẽ ghi nhớ sâu sắc, lâu dài những thí nghiệm do mình tự làm. Sẽ là không đủ để thay đổi những quan niệm ban đầu của học sinh nếu giáo viên dành phần lớn thời gian để giảng giải cho học sinh những thí nghiệm này sẽ cho ra những kết quả như thế nào (không làm thí nghiệm, chỉ mô tả thí nghiệm hoặc làm mẫu đơn giản thí nghiệm), hoặc nói với học sinh những gì 19
11. Như chúng ta đã biết các sự vật hiện tượng đều có các tính chất và đặc trưng cơ bản. Để hiểu rõ và phân biệt được các sự vật hiện tượng với nhau bắt buộc người học phải rút ra được các đặc trưng đó. Nếu quan sát không có chủ đích, chỉ quan sát chung chung và thông tin được ghi nhận một cách tổng quát thì sẽ không thể giúp học sinh sử dụng để tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi cụ thể. Chẳng hạn, nếu giáo viên yêu cầu học sinh quan sát con ốc sên rồi vẽ lại những gì quan sát được thì học sinh sẽ rất khó trả lời được câu hỏi "Vỏ ốc sên xoắn theo chiều nào?". Điều đó cho thấy giáo viên cần giúp học sinh định hướng khi quan sát để sự quan sát của các em có chủ đích, nhằm tìm ra câu trả lời cho câu hỏi đặt ra. Tất nhiên việc định hướng và gợi ý của giáo viên cần phải đưa ra đúng thời điểm, trước tiên phải yêu cầu học sinh xác định vấn đề cần quan sát và tự định hướng một sự quan sát có chủ đích. Nói cách khác là cần phải biết những gì chúng ta cần "nhìn" để "thấy". Ví dụ sau đây cho thấy rõ điều này: Một giáo viên muốn học sinh thấy rằng một ngọn nến sẽ có thể cháy lâu hơn trong một cốc thủy tinh nếu cốc thủy tinh đó có kích thước lớn hơn. Giáo viên này chuẩn bị 3 cái cốc có kích thước khác nhau và yêu cầu học sinh quan sát khi úp cùng một lúc 3 cái cốc lên 3 ngọn nến đang cháy. Mọi thứ diễn ra bình thường như mong muốn của giáo viên. Tuy nhiên khi giáo viên hỏi học sinh ghi nhận sự khác nhau giữa 3 trường hợp nói trên thì giáo viên sẽ hoàn toàn thất vọng bởi câu trả lời của học sinh là" "Không có gì khác nhau, cả ba trường hợp đều như nhau, các ngọn nến đều tắt". Chúng ta thấy rõ rằng học sinh không trả lời được những gì giáo viên mong muốn và ý đồ dạy học của giáo viên đã thất bại. Lý do ở đây là giáo viên yêu cầu học sinh quan sát 3 cái cốc úp lên 3 ngọn nến cùng một lúc, sự chú ý của các em đều hướng về việc ngọn nến có tắt hay không chứ hoàn toàn không để ý tới kích thước của cái cốc úp lên ngọn nến (trong khi đây là điểm quan trọng cần quan sát). Do vậy, khi được giáo viên hỏi, học sinh chỉ có thể trả lời là "Cả ba ngọn nến đều tắt". Phản ứng của học sinh sẽ khác nếu giáo viên đưa ra một cốc thủy tinh, úp lên ngọn nến và cho học sinh thấy ngọn nến tắt sau một khoảng thời gian nhất định, sau đó giáo viên cho học sinh làm thí nghiệm với 3 cái cốc có kích thước khác nhau với 3 ngọn nến như là một tín hiệu để thấy ba ngọn nến có cùng tắt một lần hay không. Lúc này chắc chắn học sinh sẽ phân biệt được sự khác nhau về kích thước của các cốc sẽ làm cho ngọn nến bên trong đó cháy lâu hay nhanh tắt. Dễ nhận thấy trong trường hợp này giáo viên đã hướng sự chú ý của học sinh đến kích thước của ba cái cốc liên quan đến thời gian cháy của nến chứ không phải đến sự tắt của cây nến bên trong nó. d) Học khoa học không chỉ là hành động với các đồ vật, dụng cụ thí nghiệm mà học sinh còn cần phải biết lập luận, trao đổi với các học sinh khác, biết viết cho mình và cho người khác hiểu. Trong một số trường hợp chúng ta có thể xem dạy học theo phương pháp BTNB là những hoạt động thực hành đơn giản. Để các thí nghiệm được 21
12. Như vậy trong dạy học, nếu giáo viên chỉ yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa hay tài liệu khoa học mà không làm rõ cho học sinh hiểu cần phải tìm kiếm thông tin gì thì hiệu quả sẽ thấp. Giả sử giáo viên đặt câu hỏi về một kiến thức nào đó rồi yêu cầu học sinh tìm câu trả lời trong sách giáo khoa thì hiệu quả của việc tìm kiếm và kiến thức mang lại cho học sinh cũng không cao. Cần thiết phải để học sinh tiến hành các thí nghiệm, thảo luận tranh luận với nhau trước khi yêu cầu tìm kiếm thông tin trong tài liệu để kích thích học sinh nhu cầu tìm kiếm thông tin thì sẽ mang lại hiệu quả sư phạm cao hơn là việc yêu cầu tìm kiếm thông tin thuần túy. f) Khoa học là một công việc cần sự hợp tác. Tìm tòi - nghiên cứu khoa học rất ít khi là một hoạt động mang tính cá nhân thuần túy mà đó là một hoạt động mang tính hợp tác. Trên thực tế, có những ví dụ về nghiên cứu cá nhân như là các nhà tự nhiên học dành thời gian nghiên cứu hành vi của một loài nhất định, nhưng họ nhất định phải công bố rộng rãi công việc của mình để thảo luận và tranh luận. Khi học sinh làm việc cùng nhau trong các nhóm nhỏ hay các đội, các em làm các công việc tương tự như hoạt động của các nhà khoa học, chia sẻ ý tưởng, tranh luận, suy nghĩ về những gì cần làm và phương pháp để giải quyết vấn đề đặt ra. Hoạt động nhóm của học sinh và kỹ thuật tổ chức hoạt động nhóm của học sinh sẽ được nói kĩ hơn trong phần "Kỹ thuật tổ chức lớp học". 2.1.3. Một số phương pháp tiến hành thực nghiệm tìm tòi - nghiên cứu a) Phương pháp quan sát: Quan sát là: - Tìm câu trả lời cho câu hỏi đặt ra; - Nhận thức bằng tất cả các giác quan ngay cả khi sự nhìn thấy (qua thị giác) chiếm ưu thế; - Tổ chức sự nghiên cứu một cách chặt chẽ và có phương pháp; - Xác lập các mối quan hệ bằng cách so sánh với các mô hình, những hiểu biết và các đối tượng khác; Lưu ý: - Có thể sử dụng các phương tiện để quan sát (kính lúp, kính hiển vi, ống nhòm ) - Có thái độ khoa học: tò mò, chặt chẽ, khách quan; - Quan sát quan trọng hơn nhìn (có những cảm giác thị giác); - Quan sát quan trọng hơn chú ý (xác định các cảm giác thị giác); - Quan sát không phải là mục đích, đó chỉ là một phương tiện của nghiên cứu; - Quan sát là sự tiếp cận sự vật, hiện tượng một cách cụ thể, dễ hiểu, đặc biệt đối với học sinh nhỏ tuổi (học sinh mẫu giáo, tiểu học). - Học sinh có thể quan sát các sự vật, hiện tượng từ những vật thật, từ hình ảnh, mô hình hay từ các loại băng hình (phim). 23
13. - Tốt nhất giáo viên nên yêu cầu học sinh sử dụng giấy trắng, bút chì vẽ và tẩy. Trong dạy học, có thể sử dụng phương pháp quan sát để xây dựng các kiến thức khoa học tự nhiên khi tìm hiểu một sự vật, một hiện tượng. Phương pháp quan sát được dùng khá nhiều và phổ biến đối với các kiến thức thuộc lĩnh vực Sinh học, Vật lý. Tùy theo kiến thức cần tìm hiểu đối với học sinh mà giáo viên có thể giúp học sinh lựa chọn hình thức quan sát phù hợp (xem bảng các hình thức quan sát và mục đích ở dưới). Các hình thức quan sát dùng phổ biến là quan sát có hệ thống, quan sát so sánh và quan sát để kiểm tra một giả thuyết. Các hình thức quan sát và mục đích: HÌNH THỨC QUAN SÁT MỤC ĐÍCH Quan sát tự do và ngẫu nhiên. Sự tò mò dẫn đến các câu hỏi. Quan sát có tổ chức (được định - Nghiên cứu các tiêu chuẩn của các hướng hoặc có hệ thống). chỉ số; - Kiểm tra các giả thuyết; - Lựa chọn các chi tiết có thể quan sát được. Quan sát so sánh: - Phân loại, xếp loại; - Với những học sinh khác; - So sánh các kết quả quan sát đã tiến - Với các tài liệu. hành với các kỹ thuật khác nhau; - Xác định với một cơ sở, một mô hình. Quan sát liên tục hoặc kéo dài (chia - So sánh để phát hiện và hiểu sự tiến từng chặng quan sát theo thời gian). triển theo thời gian; - Quan sát các mối tương quan. Quan sát để kiểm tra một giả thuyết. Quan sát sau khi tác động lên đối tượng nghiên cứu hoặc thí nghiệm. Giải thích những quan sát. - Xây dựng các đặc trưng, các mô hình; - Nghiên cứu các mối quan hệ nhân quả. Phương pháp quan sát có thể được dùng độc lập để giúp học sinh hình thành kiến thức nhưng cũng có thể kết hợp với các phương pháp khác để giúp học sinh tìm câu trả lời cho các vấn đề đặt ra. Trước khi cho học sinh quan sát, giáo viên cần làm rõ mục đích quan sát và định hướng hoạt động quan sát của học sinh. Đây là mấu chốt quan trọng khi thực hiện phương pháp quan sát. Nếu để học sinh quan sát tự do 25
14. được thực hiện để kiểm chứng một giả thuyết đặt ra chứ không phải là để khẳng định lại một kiến thức. Ví dụ: Để kiểm tra giả thuyết "Có phải không khí cần cho sự cháy không?", học sinh làm thí nghiệm úp cốc thủy tinh lên ngọn nến đang cháy để kiểm chứng. Nên tiến hành các thí nghiệm có quan sát, so sánh, có đối chứng thay vì các thí nghiệm đơn lẻ. Ví dụ: với cùng một thí nghiệm úp cốc thủy tinh lên ba ngọn nến đang cháy nhưng được thực hiện với ba ngọn nến như nhau được úp bởi ba cốc thủy tinh có kích thước khác nhau để học sinh có sự so sánh, đối chiếu. Chú ý tránh nhầm lẫn giữa phương pháp thí nghiệm và phương pháp quan sát trong một số trường hợp. Ví dụ: Mổ đùi ếch để quan sát bó cơ là phương pháp quan sát. Trong trường hợp này không phải là phương pháp thí nghiệm trực tiếp. Thường thì trong khi thực hiện các thí nghiệm, phương pháp quan sát được thực hiện kết hợp để ghi chép và thu nhận các kết quả thí nghiệm. Khi yêu cầu học sinh làm thí nghiệm, giáo viên cần lưu ý một số vấn đề liên quan đến tính an toàn sức khỏe cho học sinh, nhắc nhở học sinh không đùa nghịch trong khi làm thí nghiệm vì một số vật dụng có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe học sinh (dao nhọn, ống tiêm, cốc thủy tinh nếu bị vỡ ). Hạn chế tối đa các vật dụng thí nghiệm nguy hiểm đến sức khỏe của học sinh nếu có thể. Phần lớn các thí nghiệm đều được tổ chức làm theo nhóm thay vì làm thí nghiệm theo từng cá nhân (vì không thể đủ vật dụng cho tất cả các học sinh và cũng không cần thiết). Giáo viên yêu cầu các nhóm cử ra một thư kí để ghi chú phần trình bày thí nghiệm của nhóm mình trên một tờ áp - phích do giáo viên chuẩn bị trước. Đồng thời giáo viên cũng nhắc nhở các cá nhân theo dõi, ghi chép vào vở thực hành cá nhân. Đối với các học sinh nhỏ tuổi hoặc mới làm quen với phương pháp này, giáo viên có thể chuẩn bị mẫu sẵn trên tờ rơi để phát cho học sinh. Một thí nghiệm yêu cầu học sinh trình bày nên đảm bảo 4 phần chính: - Vật liệu thí nghiệm; - Bố trí thí nghiệm; - Kết quả thu được; - Kết luận. Việc bố trí thí nghiệm, học sinh có thể mô tả bằng lời hoặc hình vẽ. Khuyến khích học sinh trình bày bằng hình vẽ để tiết kiệm thời gian cũng như tránh việc gặp khó khăn về ngôn ngữ khi diễn đạt, đặc biệt đối với các học sinh nhỏ tuổi. Giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày kết quả thí nghiệm theo dạng bảng biểu trong trường hợp cần thiết và nên hướng dẫn sơ qua dạng của bảng 27
15. Để tiện lợi trong quá trình dạy học và chuẩn bị các vật liệu làm mô hình, các giáo viên nên chuẩn bị những vật liệu có thể sử dụng nhiều lần để dùng lại thay vì phải chuẩn bị cho mỗi lần dạy. Ví dụ như thay tấm bìa các- tông bằng tấm bìa nhựa có đục lỗ sẵn trong mô hình cử động của cánh tay sẽ sử dụng lâu dài và nhiều lần hơn. Một số lưu ý khi điều khiển học sinh hoạt động làm mô hình: - Khi điều khiển học sinh làm mô hình, giáo viên lưu ý các nhóm làm độc lập, không nhìn và học theo nhau. Càng có sự khác biệt lớn giữa các nhóm thì tiết học càng sôi động và thú vị. - Giáo viên không biểu hiện thái độ cho học sinh biết mô hình của nhóm mình làm là đúng hay sai. - Trong khi quan sát các nhóm thực hiện, giáo viên chỉ điều chỉnh và nhắc nhở ở một số điểm cần thiết mà nhóm nào đó chưa hiểu rõ yêu cầu. Càng có sự khác biệt lớn giữa các nhóm càng tốt. Không chỉnh sửa hay làm giúp học sinh. - Nhắc nhở học sinh ghi chép và vẽ mô hình của nhóm mình vào vở thực hành nhằm lưu giữ lại những ý tưởng về thiết kế mô hình ban đầu của các em và là cơ sở để đối chiếu với mô hình đúng sau khi so sánh với các nhóm khác. - Sau thời gian quy định hoạt động làm mô hình, giáo viên có thể tăng thời gian thêm cho học sinh hoàn thiện mô hình nếu vào thời điểm kết thúc dự kiến chưa có nhóm nào hoàn thành, tất nhiên sự gia tăng này phải đảm bảo hài hòa với thời gian của các hoạt động còn lại của tiết học. - Kết thúc thời gian, giáo viên yêu cầu các nhóm dừng lại. Mỗi nhóm cử một đại diện lên trình bày trước, tiếp theo là các nhóm có mô hình tốt hơn, nhóm thực hiện đúng nhất thực hiện sau cùng. Sau khi các nhóm trình bày một lượt, giáo viên đặt câu hỏi để học sinh tìm ra nguyên nhân vì sao một số mô hình không hoạt động được, từ đó quay lại vấn đề kiến thức thực tế của bài học để học sinh đối chiếu. - Trong trường hợp không có nhóm nào thực hiện thành công, giáo viên chọn một mô hình có ý đúng nhất để chỉnh sửa lại thành một mô hình đúng rồi tiếp tục đặt câu hỏi cho học sinh tìm hiểu như trên. - Để tiết kiệm thời gian, giáo viên có thể chuẩn bị trước một mô hình đúng để trình bày cho học sinh so sánh trong trường hợp không có nhóm nào làm đúng. Trong trường hợp này giáo viên cần giấu mô hình không cho học sinh nhìn thấy trước khi đưa ra trình bày. d) Phương pháp nghiên cứu tài liệu Phương pháp nghiên cứu tài liệu là một phương pháp khá phổ biến và dễ thực hiện nhất vì giáo viên không cần chuẩn bị nhiều như đối với các phương pháp khác. Phương pháp nghiên cứu tài liệu trong bước tiến hành thí 29