Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông (GDPT) 2018 đánh dấu sự chuyển biến căn bản của nền giáo dục Việt Nam từ việc nặng về truyền thụ kiến thức sang hình thành và phát triển toàn diện phẩm chất, năng lực người học. Định hướng này được cụ thể hóa thông qua Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng và Nghị quyết số 88/2014/QH13 của Quốc hội. Trong hệ thống các môn học ở cấp Trung học cơ sở (THCS), môn Khoa học tự nhiên (KHTN) là môn học bắt buộc tích hợp nền tảng của các ngành Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái Đất, đòi hỏi các phương pháp dạy học tích cực nhằm kích thích tính chủ động, giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.

Dạy học dựa trên dự án (Project-Based Learning) là phương pháp dạy học phức hợp cho phép học sinh giải quyết các bài tập tình huống thực tiễn có gắn với chương trình học, từ đó tạo ra các sản phẩm học tập cụ thể. Mặc dù phương pháp này đã được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều cấp học và môn học khác nhau, việc vận dụng dạy học dự án trong môn KHTN 6 – một môn học mới triển khai theo Chương trình GDPT 2018 – vẫn còn hạn chế và thiếu các tiến trình bài dạy cụ thể. Đặc biệt, chủ đề "Đa dạng thế giới sống" mang tính gắn kết thực tiễn cao nhưng chưa có nhiều tài liệu hướng dẫn thiết kế bài dạy dự án hoàn chỉnh.

Khóa luận xác định mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:

  • Mục tiêu nghiên cứu: Vận dụng dạy học dựa trên dự án để thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề "Đa dạng thế giới sống" môn KHTN lớp 6.
  • Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Xây dựng cơ sở lí luận về đặc điểm của dạy học dựa trên dự án và các thành phần năng lực Khoa học tự nhiên của học sinh THCS.
    2. Tìm hiểu, nghiên cứu quan điểm, nội dung, phương pháp, cách thức đánh giá và yêu cầu cần đạt để phát triển năng lực KHTN trong Chương trình GDPT 2018.
    3. Thiết kế 02 kế hoạch bài dạy (KHBD) vận dụng dạy học dựa trên dự án áp dụng vào chủ đề "Đa dạng thế giới sống", mạch nội dung "Đa dạng động vật" môn KHTN 6.
    4. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học thông qua các kế hoạch bài dạy đã thiết kế.

Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu:

  • Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 6/1 và 6/10 Trường THCS Hoàng Văn Thụ; học sinh lớp 6/2 Trường THCS Colette (Thành phố Hồ Chí Minh).
  • Đối tượng nghiên cứu: Dạy học dựa trên dự án để thiết kế các hoạt động dạy học môn KHTN 6 chủ đề "Đa dạng thế giới sống", mạch nội dung "Đa dạng động vật" trong Chương trình GDPT 2018.
  • Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế 02 kế hoạch bài dạy thuộc mạch nội dung "Đa dạng động vật" gồm: (1) Động vật không xương sống; (2) Động vật có xương sống. Khảo sát thực trạng nhận thức và khả năng áp dụng dạy học dự án trên 32 giáo viên và sinh viên ngành Sư phạm KHTN.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thiết lập dựa trên hệ thống cơ sở lí luận về đổi mới giáo dục và dạy học phát triển năng lực:

  • Cơ sở lí luận và văn bản pháp quy: Nghị quyết 29-NQ/TW (2013); Nghị quyết 88/2014/QH13; Chương trình GDPT tổng thể 2018 và Chương trình GDPT môn KHTN 2018 do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành. Hướng dẫn chuyên môn của Công văn 5555/BGDĐT-GDTrH (2014) về đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá; Tài liệu tập huấn Mô đun 2 và Mô đun 3 của Bộ GD&ĐT (2020) về phương pháp, kĩ thuật dạy học và kiểm tra đánh giá phát triển phẩm chất, năng lực học sinh THCS.
  • Khung năng lực Khoa học tự nhiên: Khóa luận bám sát 3 thành phần năng lực đặc thù của môn KHTN:
    1. Nhận thức KHTN: Nhận biết, phân loại, giải thích kiến thức cốt lõi về cấu trúc, sự đa dạng và quy luật tự nhiên.
    2. Tìm hiểu tự nhiên: Đề xuất vấn đề, lập kế hoạch, thu thập và xử lí dữ liệu thực nghiệm/quan sát, báo cáo kết quả và thảo luận.
    3. Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Giải thích các hiện tượng thực tiễn, đề xuất và thực thi giải pháp bảo vệ môi trường, phát triển bền vững.
  • Khung lí thuyết dạy học dựa trên dự án: Kế thừa các quan điểm nghiên cứu của John Dewey, Kilpatrick (1918), Thomas J. (2000), chương trình Dạy học cho Tương lai Intel® (2003), Trịnh Văn Biểu (2011), Lê Ngọc Vịnh (2020), Phạm Thị Thanh Vân (2015), Trần Duy Phương (2021). Tác giả lựa chọn mô hình quy trình dạy học dự án gồm 5 bước: (1) Lựa chọn chủ đề $\rightarrow$ (2) Lập kế hoạch $\rightarrow$ (3) Thực hiện dự án $\rightarrow$ (4) Xây dựng và trình bày kết quả dự án $\rightarrow$ (5) Đánh giá dự án.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu chuyên môn, chương trình, bài báo khoa học liên quan đến dạy học dự án và chương trình KHTN 2018.
  • Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi: Khảo sát bằng Google Form từ ngày 19/02/2024 đến ngày 03/03/2024 trên mẫu $n = 32$ gồm giáo viên KHTN và sinh viên năm 3, năm 4 ngành Sư phạm KHTN đang thực tập tại THCS Hoàng Văn Thụ và THCS Colette.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Triển khai dạy học thực tế các kế hoạch bài dạy đã thiết kế tại 3 lớp (6/1, 6/10 THCS Hoàng Văn Thụ và 6/2 THCS Colette), thu thập dữ liệu bằng phiếu quan sát, bảng ghi nhận thông tin, rubrics đánh giá sản phẩm.
  • Phương pháp thống kê toán học: Xử lý số liệu khảo sát, tính điểm trung bình và biểu diễn biểu đồ bằng Google Sheets và Microsoft Excel 2013.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn đề tài

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lí thuyết về dạy học dự án, các quan điểm phát triển chương trình KHTN và thực trạng áp dụng phương pháp này tại trường phổ thông:

  • Lí luận về dạy học dự án: Làm rõ 8 đặc điểm cốt lõi (định hướng thực tiễn, hứng thú, người học, tính tự lực, định hướng sản phẩm, hoạt động, tính phức hợp, tính cộng tác); phân loại theo quỹ thời gian (nhỏ, trung bình, lớn), theo mức độ phức hợp (thực hành, tích hợp) và theo nhiệm vụ (tìm hiểu, nghiên cứu chế tạo, kiến tạo, hành động).
  • Phân tích Chương trình môn KHTN 2018: Trình bày 4 quan điểm xây dựng chương trình (dạy học tích hợp; kế thừa và phát triển; giáo dục toàn diện; kết hợp lí thuyết với thực hành), làm rõ cấu trúc 3 thành phần năng lực đặc thù và định hướng tổ chức dạy học tương ứng.
  • Nguyên tắc thiết kế bài dạy: Kết hợp 7 nguyên tắc chung theo Công văn 5555/BGDĐT-GDTrH với 4 nguyên tắc riêng của dạy học dự án (đáp ứng mục tiêu chuẩn kiến thức kĩ năng; người học là trung tâm; gắn kết thực tiễn; đảm bảo tính khả thi).
  • Kết quả khảo sát thực trạng ($n = 32$):
Tiêu chí khảo sát Số lượng / Tỉ lệ ghi nhận
Mức độ quan tâm, tìm hiểu về dạy học dự án 78,1% (25/32) đã tìm hiểu; 21,9% (7/32) đang trong quá trình tìm hiểu
Đánh giá khả năng áp dụng vào thực tiễn môn KHTN 6 96,0% (24/25) cho rằng chỉ phù hợp với một số nội dung nhất định
Đánh giá hiệu quả: Học sinh chủ động khám phá kiến thức mới 100,0% (25/25) đồng thuận
Đánh giá hiệu quả: Hình thành năng lực sáng tạo, nghiên cứu 88,0% (22/25) đồng thuận
Đánh giá hiệu quả: Hoạt động có tính logic, tăng hiệu quả học tập 80,0% (20/25) đồng thuận
Khó khăn lớn nhất: Thời lượng dạy học của phương pháp quá dài 88,0% (22/25) đồng ý
Khó khăn về điều kiện lớp học: Sĩ số đông, cơ sở vật chất hạn chế Chiếm tỉ lệ đa số trong nhóm khó khăn
Khó khăn về phía học sinh: Học sinh chưa hợp tác, thiếu chủ động 48,0% (12/25) ghi nhận

Chương 2. Vận dụng dạy học dựa trên dự án trong chủ đề "Đa dạng thế giới sống" thuộc môn Khoa học tự nhiên 6

Chương 2 trình bày vị trí chương trình, cấu trúc mục tiêu và tiến trình 02 kế hoạch bài dạy được xây dựng:

  • Vị trí và thời lượng chủ đề: Chủ đề "Đa dạng thế giới sống" thuộc phân môn "Vật sống", chiếm khoảng 27% thời lượng toàn bộ chương trình KHTN 6 (tương đương 37–38 tiết trên tổng số 140 tiết/năm học, giảng dạy trong 35 tuần). Mạch nội dung "Đa dạng động vật" chiếm khoảng 16% thời lượng chủ đề (tổng cộng 6 tiết).
  • Yêu cầu cần đạt của mạch nội dung "Đa dạng động vật":
    • Về nhận thức KHTN: Phân biệt được động vật không xương sống và có xương sống; nhận biết các nhóm động vật không xương sống (Ruột khoang, Giun, Thân mềm, Chân khớp) và động vật có xương sống (Cá, Lưỡng cư, Bò sát, Chim, Thú) qua hình thái; nêu được một số tác hại của động vật.
    • Về tìm hiểu tự nhiên: Thực hành quan sát, chụp ảnh và kể tên các động vật ngoài thiên nhiên.
  • Xây dựng Kế hoạch bài dạy (KHBD): Thiết kế bài dạy "Động vật không xương sống" (thời lượng 2 tiết) với tiến trình 3 hoạt động rõ ràng:
    • Hoạt động 1: Mở đầu (10 phút): Sử dụng phương pháp trực quan kết hợp kĩ thuật động não thông qua video nhận diện các đại diện động vật, kích thích sự tò mò.
    • Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới (70 phút): Triển khai dạy học dự án theo nhóm qua 5 bước: (1) Chia nhóm, giao nhiệm vụ tìm hiểu 4 nhóm Ruột khoang, Giun, Thân mềm, Chân khớp; (2) Lập kế hoạch nhóm; (3) Thu thập thông tin, chuẩn bị học liệu; (4) Xây dựng và báo cáo sản phẩm (poster, bài trình chiếu, mô hình); (5) Đánh giá sản phẩm.
    • Hoạt động 3: Luyện tập (10 phút): Hệ thống hóa kiến thức thông qua bộ câu hỏi trắc nghiệm/tự luận ngắn.
  • Xây dựng bộ công cụ đánh giá: Thiết lập bảng Rubrics đánh giá sản phẩm học tập chi tiết gồm các tiêu chí: Nội dung kiến thức khoa học, hình thức sản phẩm, kĩ năng thuyết trình và mức độ hợp tác nhóm, phục vụ cho cả giáo viên đánh giá và học sinh tự đánh giá/đánh giá đồng đẳng.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 ghi nhận toàn bộ quá trình tổ chức dạy học thực tế và xử lí số liệu thu được:

  • Tổ chức thực nghiệm: Tiến hành tại 3 lớp thuộc 2 trường THCS: lớp 6/1, 6/10 (THCS Hoàng Văn Thụ) và lớp 6/2 (THCS Colette) trong thời gian giảng dạy mạch nội dung "Đa dạng động vật".
  • Phương pháp thu thập dữ liệu thực nghiệm: Sử dụng bài kiểm tra đánh giá năng lực nhận thức KHTN sau bài học, bảng Rubrics chấm điểm sản phẩm nhóm của giáo viên và bảng tự chấm giữa các nhóm học sinh, phiếu khảo sát cảm nhận sau buổi học.
  • Phân tích kết quả thực nghiệm:
    • Về năng lực nhận thức KHTN: Biểu đồ phân phối điểm số của cả 3 lớp (6/1, 6/10, 6/2) đều đạt kết quả khả quan, đa số học sinh nắm vững các đặc điểm hình thái và phân loại chính xác các nhóm động vật. Điểm trung bình năng lực nhận thức của các lớp thực nghiệm đạt mức khá giỏi.
    • Về sản phẩm dự án: Điểm số sản phẩm dự án do giáo viên đánh giá và do các nhóm học sinh tự đánh giá theo các tiêu chí Rubric có sự tương đồng cao, phản ánh tinh thần làm việc nghiêm túc, tính sáng tạo trong việc trình bày mô hình, sơ đồ phân loại động vật.
    • Về phản hồi của người học: Phân tích biểu đồ thái độ cho thấy học sinh tiếp nhận tích cực phương pháp học tập theo dự án; phần lớn học sinh cảm nhận buổi học sinh động, hiểu bài sâu hơn so với lối học truyền thống và bày tỏ mong muốn tiếp tục được học tập theo hình thức dự án ở các chủ đề tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả thực nghiệm:
    • Chứng minh được tính hiệu quả và khả thi của quy trình 5 bước dạy học dự án khi áp dụng vào mạch "Đa dạng động vật" lớp 6.
    • Kết quả đánh giá sản phẩm và bài kiểm tra nhận thức KHTN tại 3 lớp thực nghiệm (6/1, 6/10 THCS Hoàng Văn Thụ và 6/2 THCS Colette) đều phản ánh sự cải thiện rõ nét về khả năng ghi nhớ đặc điểm sinh học, nhận diện đại diện sinh vật và kĩ năng làm việc nhóm của học sinh.
    • Khảo sát thực trạng cung cấp dữ liệu định lượng cụ thể: 100% giáo viên/sinh viên đồng thuận rằng phương pháp giúp học sinh chủ động tìm hiểu kiến thức, nhưng 88% gặp áp lực về thời lượng tiết dạy.
  • Đóng góp về mặt lí luận:
    • Hệ thống hóa cơ sở lí luận về dạy học dựa trên dự án gắn liền với các yêu cầu cần đạt của môn Khoa học tự nhiên theo Chương trình GDPT 2018.
    • Làm rõ mối quan hệ giữa các bước tổ chức dạy học dự án với các thành phần năng lực đặc thù KHTN (nhận thức, tìm hiểu tự nhiên, vận dụng).
  • Đóng góp về mặt thực tiễn:
    • Cung cấp bộ hồ sơ giảng dạy hoàn chỉnh gồm 02 Kế hoạch bài dạy chi tiết (Động vật không xương sống, Động vật có xương sống) được thiết kế theo đúng định hướng Công văn 5555/BGDĐT-GDTrH.
    • Xây dựng hệ thống công cụ đánh giá năng lực gồm Rubrics chấm sản phẩm và phiếu hỗ trợ học tập, làm tài liệu tham khảo thực tế cho giáo viên giảng dạy môn KHTN cấp THCS.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài:
    • Phạm vi thực nghiệm mới chỉ giới hạn ở 02 kế hoạch bài dạy thuộc mạch nội dung "Đa dạng động vật" (chiếm 6 tiết) trong chủ đề "Đa dạng thế giới sống".
    • Mẫu điều tra thực trạng còn khiêm tốn ($n = 32$) tại hai trường THCS thuộc địa bàn TP. Hồ Chí Minh, chưa mở rộng ra nhiều địa phương khác.
    • Điều kiện thời lượng tiết học (45 phút/tiết) và sĩ số lớp học đông tại các trường phổ thông tạo ra rào cản nhất định trong việc quản lí tiến độ dự án.
  • Hướng phát triển nghiên cứu:
    • Mở rộng thiết kế bài dạy dự án cho các mạch nội dung còn lại của chủ đề "Đa dạng thế giới sống" (Vi khuẩn, Virus, Nấm, Thực vật, Đa dạng sinh học) và các chủ đề khác trong môn KHTN 6, 7, 8, 9.
    • Nghiên cứu kết hợp dạy học dự án với các mô hình dạy học tích hợp STEM và ứng dụng công nghệ thông tin trong việc theo dõi tiến độ dự án ngoài giờ lên lớp.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng tài liệu:
    • Giáo viên môn Khoa học tự nhiên cấp THCS: Tham khảo quy trình tổ chức bài dạy dự án và áp dụng trực tiếp 02 kế hoạch bài dạy mẫu kèm tiêu chí đánh giá Rubric.
    • Sinh viên ngành Sư phạm Khoa học tự nhiên, Sư phạm Sinh học: Dùng làm tài liệu học tập, nghiên cứu trong các học phần Phương pháp dạy học bộ môn, rèn luyện nghiệp vụ sư phạm hoặc phát triển đề tài khóa luận tốt nghiệp.
    • Cán bộ quản lí chuyên môn tại các trường phổ thông: Tham khảo định hướng xây dựng tiêu chí kiểm tra, đánh giá phẩm chất và năng lực học sinh qua sản phẩm học tập thực tế.
  • Nội dung có giá trị tham khảo nổi bật: Cấu trúc tiến trình dạy học 5 bước dự án được tích hợp trong khung bài dạy chuẩn Công văn 5555 và bảng Rubric tiêu chí chấm sản phẩm ở Chương 2.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài lựa chọn quy trình dạy học dựa trên dự án gồm những bước nào? Tác giả lựa chọn quy trình gồm 5 bước: (1) Lựa chọn chủ đề; (2) Lập kế hoạch; (3) Thực hiện dự án (thu thập và xử lí thông tin); (4) Xây dựng và trình bày kết quả dự án; (5) Đánh giá dự án.

2. Mạch nội dung "Đa dạng động vật" chiếm thời lượng bao nhiêu trong chương trình KHTN 6? Chủ đề "Đa dạng thế giới sống" chiếm khoảng 27% thời lượng môn KHTN 6 (37–38 tiết/140 tiết toàn khóa). Trong đó, mạch "Đa dạng động vật" chiếm khoảng 16% thời lượng của chủ đề, tương đương 6 tiết dạy học.

3. Khảo sát thực trạng chỉ ra những rào cản lớn nhất nào khi giáo viên áp dụng dạy học dự án? Khó khăn lớn nhất là thời lượng dạy học quá dài (88% giáo viên đồng tình). Tiếp theo là áp lực về điều kiện lớp học (sĩ số đông, cơ sở vật chất chưa đồng bộ), việc chuẩn bị học liệu tốn nhiều công sức và tình trạng một bộ phận học sinh còn thụ động, chưa hợp tác tốt trong nhóm (48%).

4. Khóa luận sử dụng những công cụ nào để đánh giá năng lực của học sinh? Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỏi - đáp, bảng quan sát tiến trình làm việc nhóm, bảng thu thập thông tin và bảng Rubrics chấm điểm sản phẩm học tập (poster, bài trình chiếu, mô hình) dành cho cả giáo viên đánh giá và học sinh tự đánh giá/đánh giá lẫn nhau.

5. Thực nghiệm sư phạm của đề tài được triển khai trên những đối tượng cụ thể nào? Thực nghiệm được tổ chức trên học sinh lớp 6/1 và 6/10 Trường THCS Hoàng Văn Thụ, cùng học sinh lớp 6/2 Trường THCS Colette tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phan Trần Ngọc Quỳnh đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu thông qua việc hệ thống hóa cơ sở lí luận và đề xuất quy trình 5 bước vận dụng dạy học dựa trên dự án trong môn Khoa học tự nhiên 6. Đề tài đã thiết kế thành công 02 kế hoạch bài dạy chi tiết cho mạch nội dung "Đa dạng động vật" thuộc chủ đề "Đa dạng thế giới sống" kèm theo hệ thống tiêu chí Rubrics đánh giá năng lực rõ ràng. Kết quả thực nghiệm sư phạm tại các trường THCS Hoàng Văn Thụ và Colette khẳng định tính khả thi, hiệu quả của phương pháp trong việc nâng cao năng lực nhận thức KHTN, kích thích hứng thú và phát triển kĩ năng hợp tác cho học sinh lớp 6.