Luận án Hình thành cho sinh viên kĩ năng đánh giá năng lực khoa học của học sinh theo quan điểm pisa trong dạy học sinh học ở trường phổ thông

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ---------- NGUYỄN THỊ VIỆT NGA HÌNH THÀNH CHO SINH VIÊN KĨ NĂNG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC KHOA HỌC CỦA HỌC SINH THEO QUAN ĐIỂM PISA TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Chuyên ngành: LL & PPDH Sinh học Mã số: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đinh Quang Báo Hà Nội – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, 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 luận án Nguyễn Thị Việt Nga LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Lý luận và Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Trong quá trình nghiên cứu tôi đã nhận được những sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đinh Quang Báo đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Lý luận và Phương pháp dạy học Sinh học, khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô, các em SV trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, trường Đại học Vinh, trường Đại học Sư phạm- Đại học Đà Nẵng đã tham gia vào quá trình khảo sát và thực nghiệm sư phạm, các giáo viên phổ thông đã gửi ý kiến đóng góp để luận án được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Nguyễn Thị Việt Nga MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn MỤC LỤC BẢNG CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................ 2 3. Giả thuyết khoa học .............................................................................................. 2 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu..................................................................... 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 3 6. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 3 7. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 4 8. Những đóng góp của luận án ............................................................................... 5 9. Cấu trúc luận án.................................................................................................... 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................................................... 6 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ....................... 6 1.1. Lịch sử nghiên cứu về kĩ năng đánh giá năng lực và đánh giá PISA ............ 6 1.1.1. Nghiên cứu về kĩ năng đánh giá năng lực .................................................... 6 1.1.1.1. Trên thế giới .......................................................................................... 6 1.1.1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 8 1.1.2. Nghiên cứu về đánh giá PISA .................................................................... 11 1.1.2.1. Trên thế giới ........................................................................................ 11 1.1.2.2. Ở Việt Nam ......................................................................................... 13 1.2. Cơ sở lý luận ..................................................................................................... 14 1.2.1. Năng lực khoa học ...................................................................................... 14 1.2.1.1. Năng lực .............................................................................................. 14 1.2.1.2. Năng lực khoa học ............................................................................... 17 1.2.1.3. Cấu trúc NLKH theo quan điểm PISA trong dạy học Sinh học ......... 19 1.2.2. Đánh giá năng lực khoa học ....................................................................... 24 1.2.2.1. Đánh giá năng lực ............................................................................... 24 1.2.2.2. Đánh giá năng lực khoa học theo quan điểm PISA ............................ 26 1.2.3. Kĩ năng đánh giá NLKH theo quan điểm PISA ......................................... 40 1.2.4. Quy trình chung của hình thành kĩ năng .................................................... 43 1.3. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................. 44 1.3.1. Thực trạng nhận thức về đánh giá NLKH của GV Sinh học ở trường phổ thông ..................................................................................................................... 44 1.3.1.1. Mục đích khảo sát ............................................................................... 44 1.3.1.2. Đối tượng khảo sát .............................................................................. 44 1.3.1.3. Hình thức khảo sát ............................................................................... 44 1.3.1.4. Kết quả khảo sát .................................................................................. 44 1.3.2. Thực trạng trình độ nhận thức về kiểm tra – đánh giá của sinh viên ngành sư phạm Sinh học ...................................................................................................... 50 1.3.3. Thực trạng đào tạo kĩ năng đánh giá NLKH trong chương trình đào tạo SV sư phạm ngành Sinh học ....................................................................................... 53 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ......................................................................................... 55 CHƯƠNG 2. HÌNH THÀNH CHO SINH VIÊN KĨ NĂNG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC KHOA HỌC CỦA HỌC SINH THEO QUAN ĐIỂM PISA TRONG DẠY HỌC SINH HỌC ........................................................................... 56 2.1. Quy trình hình thành cho SV kĩ năng đánh giá NLKH theo quan điểm PISA trong dạy học Sinh học ........................................................................................... 56 2.1.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình .................................................................. 56 2.1.2. Quy trình hình thành cho SV kĩ năng ĐGNLKH theo quan điểm PISA .............. 57 2.1.3. Quy trình đánh giá năng lực khoa học theo quan điểm PISA .................... 63 2.1.4. Quy trình xây dựng câu hỏi đánh giá NLKH theo quan điểm PISA ................ 68 2.2. Giải pháp tổ chức hình thành kĩ năng ĐGNLKH theo quan điểm PISA trong chương trình đào tạo SV ngành sư phạm Sinh học ................................... 73 2.3. Tiêu chí đánh giá các mức độ đạt được của kĩ năng ĐGNLKH .................. 76 2.3.1. Tiêu chí đánh giá kĩ năng lập kế hoạch đánh giá ....................................... 77 2.3.2. Tiêu chí đánh giá KN xác định chỉ số hành vi của NLKH cần ĐG ........... 79 2.3.3. Tiêu chí đánh giá kĩ năng xây dựng rubric tiêu chí đánh giá NLKH ................ 79 2.3.4. Tiêu chí đánh giá kĩ năng xây dựng ma trận đề kiểm tra ........................... 80 2.3.5. Tiêu chí đánh giá kĩ năng xây dựng câu hỏi theo quan điểm PISA ........... 81 2.3.6. Tiêu chí đánh giá kĩ năng thử nghiệm và hoàn thiện đề kiểm tra .............. 83 2.3.7. Tiêu chí đánh giá kĩ năng sử dụng các phương pháp xử lý thông tin ............. 83 2.3.8. Tiêu chí đánh giá kĩ năng giải thích số liệu thu được................................. 84 2.3.9. Tiêu chí đánh giá kĩ năng truyền tải thông tin kết quả đánh giá đến các đối tượng liên quan ..................................................................................................... 85 2.3.10. Tiêu chí đánh giá KN sử dụng kết quả ĐG để điều chỉnh quá trình dạy học ....... 86 2.4. Xây dựng bài tập hình thành kĩ năng ĐGNLKH trong dạy học Sinh học theo quan điểm PISA .............................................................................................. 87 2.4.1. Bài tập hình thành kĩ năng lập kế hoạch đánh giá ...................................... 88 2.4.2. Bài tập hình thành KN xác định chỉ số hành vi của NLKH cần ĐG ................ 90 2.4.3. Bài tập hình thành KN xây dựng rubric tiêu chí đánh giá NLKH .............. 91 2.4.4. Bài tập hình thành KN xây dựng ma trận đề kiểm tra ................................ 92 2.4.5. Bài tập hình thành KN xây dựng câu hỏi theo quan điểm PISA ................ 95 2.4.6. Bài tập hình thành KN thử nghiệm và hoàn thiện đề kiểm tra ................... 97 2.4.7. Bài tập hình thành KN sử dụng các phương pháp xử lý thông tin ............. 99 2.4.8. Bài tập hình thành kĩ năng giải thích số liệu thu được ............................. 102 2.4.9. Bài tập hình thành kĩ năng truyền tải thông tin kết quả đánh giá đến các đối tượng liên quan ................................................................................................... 103 2.4.10. Bài tập hình thành kĩ năng sử dụng kết quả đánh giá để điều chỉnh quá trình dạy học ....................................................................................................... 104 2.4.11. Bài tập hình thành tổng hợp các kĩ năng ĐGNLKH trong dạy học Sinh học theo quan điểm PISA .......................................................................................... 106 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ....................................................................................... 109 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................ 110 3.1. Mục đích thực nghiệm ................................................................................... 110 3.2. Nội dung thực nghiệm ................................................................................... 110 3.3. Phương pháp thực nghiệm ............................................................................ 110 3.3.1. Đối tượng thực nghiệm ............................................................................. 110 3.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm ..................................................................... 112 3.3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm .................................................................. 113 3.4. Kết quả thực nghiệm ..................................................................................... 115 3.4.1. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm ............................................... 115 3.4.2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm .................................................. 135 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ....................................................................................... 138 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 139 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .................................................... 141 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................. 142 PHỤ LỤC BẢNG CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Đọc là 1 ĐG Đánh giá 2 ĐGNLKH Đánh giá năng lực khoa học 3 ĐHSP Đại học sư phạm 4 GD&ĐT Giáo dục và đào tạo 5 GV Giáo viên 6 GgV Giảng viên 7 HS Học sinh 8 KH Khoa học 9 KHTN Khoa học tự nhiên 10 KN Kĩ năng 11 KT Kiểm tra 12 LATS Luận án tiến sỹ 13 NC Nghiên cứu 14 NL Năng lực 15 NLKH Năng lực khoa học 16 PPDH Phương pháp dạy học 17 PT Phổ thông 18 TCCN Trung cấp chuyên nghiệp 19 THCS Trung học cơ sở 20 THPT Trung học phổ thông 21 TN Thực nghiệm 22 TNSP Thực nghiệm sư phạm 23 SH Sinh học 24 SV Sinh viên DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Cấu trúc NLKH theo quan điểm PISA ..................................................... 23 Bảng 1.2. Bảng tiêu chí đánh giá NLKH .................................................................. 28 Bảng 1.3. Cấu trúc nhóm kĩ năng chuẩn bị cho các hoạt động đánh giá .................. 41 Bảng 1.4. Cấu trúc nhóm kĩ năng xây dựng bài kiểm tra ......................................... 42 Bảng 1.5. Cấu trúc nhóm KN phân tích, xử lý và giải thích số liệu ......................... 42 Bảng 1.6. Cấu trúc nhóm KN phản hồi kết quả ........................................................ 43 Bảng 1.7. Kết quả khảo sát nhận thức của GV về KT, ĐG trong quá trình dạy học .......... 45 Bảng 1.8. Phương pháp KT – ĐG mà GV thường áp dụng và mức độ sử dụng ...... 47 Bảng 1.9. Các công cụ đánh giá được sử dụng trong quá trình đánh giá HS ........... 48 Bảng 1.10. Mức độ sử dụng các dạng câu hỏi/ bài tập ............................................. 48 Bảng 2.1. Hình thành cho SV kĩ năng ĐGNLKH theo quan điểm PISA được thực hiện trong các học phần PPDH Sinh học ................................................... 74 Bảng 2.2. Khung nội dung chuyên đề“Hình thành cho SV kĩ năng ĐGNLKH trong dạy học Sinh học theo quan điểm PISA ở trường PT” .............................. 76 Bảng 2.3. Thang đo mức độ phát triển KN trong các phiếu hướng dẫn chấm điểm ........ 77 Bảng 3.1. Thời điểm đo nghiệm, công cụ và phương pháp đo nghiệm .................. 113 Bảng 3.2. Phiếu đánh giá kĩ năng đánh giá NLKH trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông theo quan điểm PISA .............................................................. 114 Bảng 3.3. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN lập kế hoạch đánh giá ...... 115 Bảng 3.4. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của KN lập kế hoạch đánh giá ........................................................................ 117 Bảng 3.5. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra kĩ năng xác định chỉ số hành vi của NLKH cần đánh giá ................................................................................. 117 Bảng 3.6. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng xác định chỉ số hành vi của NLKH cần đánh giá ........................... 118 Bảng 3.7. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra kĩ năng xây dựng rubric tiêu chí đánh giá NLKH ....................................................................................... 119 Bảng 3.8. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng xây dựng rubric tiêu chí đánh giá NLKH ....................................... 120 Bảng 3.9. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN xây dựng ma trận đề KT .......... 121 Bảng 3.10. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng xây dựng ma trận đề kiểm tra ..................................................... 122 Bảng 3.11. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN xây dựng câu hỏi theo quan điểm PISA ................................................................................................ 123 Bảng 3.12. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng xây dựng câu hỏi, bài tập theo quan điểm PISA ........................ 124 Bảng 3.13. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN thử nghiệm và hoàn thiện đề kiểm tra .................................................................................................... 125 Bảng 3.14. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng thử nghiệm và hoàn thiện đề kiểm tra ........................................ 126 Bảng 3.15. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN sử dụng các phương pháp xử lý thông tin ............................................................................................... 126 Bảng 3.16. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng sử dụng các phương pháp xử lý thông tin................................... 128 Bảng 3.17. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN giải thích số liệu thu được ........ 128 Bảng 3.18. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng giải thích số liệu thu được ........................................................... 129 Bảng 3.19. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN truyền tải thông tin kết quả đánh giá .................................................................................................... 130 Bảng 3.20. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của kĩ năng truyền tải thông tin kết quả đánh giá .......................................... 131 Bảng 3.21. Bảng tổng hợp kết quả các lần kiểm tra KN sử dụng kết quả đánh giá để điều chỉnh quá trình dạy học.................................................................... 131 Bảng 3.22. Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra của KN sử dụng kết quả đánh giá để điều chỉnh quá trình dạy học ............... 133 Bảng 3.23: Bảng tổng hợp số lượng điểm kiểm tra của SV ................................... 134 Bảng 3.24: Bảng tổng hợp phần trăm điểm kiểm tra của SV ................................. 134 Bảng 3.25: Các tham số thống kê điểm các bài kiểm tra trước và sau TN ............. 135 Bảng 3.26. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình giữa các bài kiểm tra trước và sau TN ....................................................................................... 135 DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Hình 1.1. Các khía cạnh liên quan đến NLKH trong PISA ...................................... 19 Hình 1.2. Khung về nhu cầu nhận thức trong môn Sinh học .................................... 27 Sơ đồ 2.1. Quy trình rèn luyện cho SV kĩ năng đánh giá NLKH trong dạy học Sinh học theo quan điểm PISA .......................................................................... 57 Sơ đồ 2.2. Quy trình đánh giá NLKH của HS theo quan điểm PISA ....................... 63 Sơ đồ 2.3. Quy trình xây dựng câu hỏi đánh giá NLKH theo PISA ......................... 69 Hình 3.1. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN lập kế hoạch đánh giá .................. 116 Hình 3.2. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra kĩ năng xác định chỉ số hành vi của NLKH cần đánh giá ................................................................................. 118 Hình 3.3. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra kĩ năng xây dựng rubric tiêu chí đánh giá NLKH ...................................................................................................... 120 Hình 3.4. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN xây dựng ma trận đề kiểm tra ...... 122 Hình 3.5. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN xây dựng câu hỏi, bài tập theo quan điểm PISA ................................................................................................ 123 Hình 3.6. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN thử nghiệm và hoàn thiện đề kiểm tra ........... 125 Hình 3.7. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN sử dụng các phương pháp xử lý thông tin 127 Hình 3.8. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN giải thích số liệu thu được ........... 129 Hình 3.9. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN truyền tải thông tin kết quả ĐG ........... 130 Hình 3.10. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra KN sử dụng kết quả đánh giá để điều chỉnh quá trình dạy học ........................................................................... 132 Hình 3.11. Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm về kĩ năng ĐGNLKH trong dạy học Sinh học theo quan điểm PISA của SV ................. 134 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀ