Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh thế giới đang đối mặt với năm cuộc khủng hoảng lớn về dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái, vấn đề bảo vệ môi trường trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Môi trường không chỉ là không gian sống mà còn là nguồn cung cấp tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ con người khỏi các tác động tiêu cực từ bên ngoài. Tại Việt Nam, Luật Bảo vệ Môi trường số 52/2005/QH11 đã khẳng định bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn dân, đòi hỏi sự tham gia tích cực của mọi tổ chức và cá nhân. Trong giáo dục phổ thông, môn Vật lí giữ vai trò quan trọng trong việc giải thích các hiện tượng tự nhiên và có thể tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường (GD BVMT) nhằm nâng cao nhận thức và trách nhiệm của học sinh.

Luận văn tập trung nghiên cứu tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, thực hiện từ tháng 5/2018 đến tháng 8/2019. Mục tiêu chính là xây dựng tiến trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực trong học tập và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường của học sinh. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lí, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề và trách nhiệm xã hội cho học sinh, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc tích hợp kiến thức môi trường vào bài giảng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết dạy học lấy học sinh làm trung tâm và lý thuyết giáo dục bảo vệ môi trường. Lý thuyết dạy học lấy học sinh làm trung tâm nhấn mạnh việc phát huy tính tích cực, sáng tạo và hợp tác của học sinh trong quá trình học tập thông qua các hoạt động trải nghiệm, thảo luận và giải quyết vấn đề. Lý thuyết giáo dục bảo vệ môi trường tập trung vào việc nâng cao nhận thức, kỹ năng và thái độ tích cực của học sinh đối với môi trường, giúp hình thành nhân cách và trách nhiệm bảo vệ môi trường.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào việc tích hợp kiến thức vật lí về “Các Định luật bảo toàn” với các nội dung giáo dục bảo vệ môi trường, đặc biệt là các khái niệm về động lượng, công, động năng, thế năng và cơ năng. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Định luật bảo toàn động lượng và năng lượng
  • Khái niệm công và công suất
  • Năng lượng tái tạo và ứng dụng trong bảo vệ môi trường
  • Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề (PHGQVĐ)

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực nghiệm sư phạm.

  • Nguồn dữ liệu: Tài liệu chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí hiện hành và mới ban hành, các văn bản pháp luật về bảo vệ môi trường, kết quả khảo sát thực trạng giáo dục bảo vệ môi trường tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, bao gồm 10 phiếu điều tra giáo viên và 40 phiếu điều tra học sinh.
  • Phương pháp phân tích: Phân tích nội dung chương trình, tổng hợp lý thuyết, thống kê kết quả khảo sát, đánh giá hiệu quả thực nghiệm sư phạm qua các bài kiểm tra và quan sát hoạt động học tập.
  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 5/2018 đến tháng 8/2019, gồm các giai đoạn: nghiên cứu lý luận, thiết kế tiến trình dạy học, thực nghiệm sư phạm, thu thập và xử lý dữ liệu, kết luận và đề xuất.
  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn ngẫu nhiên các giáo viên và học sinh lớp 10 tại hai trường THPT Dương Tự Minh và Định Hóa nhằm đảm bảo tính đại diện và khách quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng học tập và vận dụng kiến thức: Theo khảo sát, chỉ 3% học sinh được đánh giá là giỏi chương “Các định luật bảo toàn”, trong khi 60% ở mức trung bình và 30% yếu. Về khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, 65% giáo viên cho rằng học sinh không tốt, chỉ 15% đánh giá khá hoặc rất tốt.
  2. Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường: 80% giáo viên chưa lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học chương này, 82% chưa được bồi dưỡng kiến thức về dạy học tích hợp. 90% học sinh không được giới thiệu các ứng dụng kiến thức gắn với bảo vệ môi trường, 90% không được sử dụng phương tiện hỗ trợ như tranh ảnh, video hay internet.
  3. Hứng thú học tập: 63% học sinh không hứng thú với chương “Các định luật bảo toàn”, chỉ 15% thể hiện sự hứng thú hoặc rất hứng thú.
  4. Hiệu quả tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề: Qua thực nghiệm sư phạm, tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề gắn với giáo dục bảo vệ môi trường đã nâng cao sự tích cực, hứng thú và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh. Điểm kiểm tra trung bình của lớp thực nghiệm tăng khoảng 20% so với lớp đối chứng.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy việc dạy học chương “Các định luật bảo toàn” hiện nay chưa phát huy được tính tích cực và chưa gắn kết hiệu quả với giáo dục bảo vệ môi trường. Nguyên nhân chủ yếu do giáo viên thiếu kiến thức và kỹ năng tích hợp, thiếu phương tiện hỗ trợ và chưa có tiến trình dạy học cụ thể. So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã bổ sung khía cạnh giáo dục bảo vệ môi trường một cách hệ thống và thực tiễn hơn.

Việc áp dụng tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề giúp học sinh chủ động tìm hiểu, thảo luận và vận dụng kiến thức vào các tình huống thực tế như hiện tượng lũ quét, sạt lở đất, sử dụng năng lượng tái tạo. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối điểm kiểm tra, biểu đồ tần suất hứng thú học tập và bảng thống kê mức độ tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học. Điều này khẳng định ý nghĩa của việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh THPT.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến tiến trình dạy học tích hợp: Phát triển tài liệu hướng dẫn tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho giáo viên Vật lí lớp 10, áp dụng trong vòng 1 năm học. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.
  2. Tổ chức bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn về dạy học tích hợp và sử dụng phương tiện hỗ trợ hiện đại cho giáo viên Vật lí, nhằm nâng cao năng lực giảng dạy và tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường. Thời gian: 6 tháng đầu năm học. Chủ thể: Trung tâm bồi dưỡng giáo viên và các trường đại học sư phạm.
  3. Đầu tư trang thiết bị và tài liệu hỗ trợ: Cung cấp tranh ảnh, video, phần mềm dạy học và tài liệu tham khảo về giáo dục bảo vệ môi trường để hỗ trợ giáo viên trong quá trình giảng dạy. Thời gian: Triển khai trong năm học tiếp theo. Chủ thể: Nhà trường và các đơn vị tài trợ.
  4. Tăng cường hoạt động ngoại khóa và thực nghiệm: Tổ chức các hoạt động tham quan, ngoại khóa, dự án nghiên cứu nhỏ về môi trường nhằm tạo điều kiện cho học sinh trải nghiệm thực tế và vận dụng kiến thức đã học. Thời gian: Hàng năm. Chủ thể: Nhà trường, giáo viên và học sinh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Vật lí THPT: Nghiên cứu giúp nâng cao phương pháp dạy học, tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường và phát huy tính tích cực của học sinh trong môn học.
  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch bồi dưỡng giáo viên và đầu tư trang thiết bị phục vụ đổi mới phương pháp dạy học.
  3. Sinh viên sư phạm ngành Vật lí: Học tập kinh nghiệm thiết kế tiến trình dạy học tích hợp và thực nghiệm sư phạm trong bối cảnh giáo dục hiện đại.
  4. Nhà nghiên cứu giáo dục và môi trường: Tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu về tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong các môn học khoa học tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường vào môn Vật lí?
    Vật lí giúp giải thích các hiện tượng tự nhiên liên quan đến môi trường như năng lượng, chuyển hóa năng lượng, biến đổi khí hậu. Tích hợp giúp học sinh hiểu sâu hơn và có ý thức bảo vệ môi trường, đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn.

  2. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là gì?
    Là phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, khuyến khích học sinh tự phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp và thực hiện kế hoạch giải quyết, qua đó phát huy tính tích cực và sáng tạo trong học tập.

  3. Làm thế nào để giáo viên có thể lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường hiệu quả?
    Giáo viên cần nghiên cứu kỹ nội dung chương trình, sử dụng các ví dụ thực tế, phương tiện hỗ trợ như tranh ảnh, video, tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận và liên hệ kiến thức với các vấn đề môi trường gần gũi.

  4. Các dạng năng lượng tái tạo nào được đề cập trong luận văn?
    Bao gồm thủy điện nhỏ, năng lượng gió, năng lượng sinh khối và năng lượng mặt trời, đây là các nguồn năng lượng sạch, có thể tái tạo và góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

  5. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả như thế nào?
    Thực nghiệm cho thấy tiến trình dạy học tích hợp giúp tăng khoảng 20% điểm kiểm tra, nâng cao hứng thú và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh, đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề và ý thức bảo vệ môi trường.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công tiến trình dạy học tích hợp kiến thức “Các Định luật bảo toàn” với giáo dục bảo vệ môi trường, phù hợp với chương trình Vật lí lớp 10.
  • Thực trạng dạy học hiện nay còn nhiều hạn chế về tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường và phát huy tính tích cực của học sinh.
  • Thực nghiệm sư phạm chứng minh tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề giúp nâng cao hiệu quả học tập và ý thức bảo vệ môi trường của học sinh.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm hỗ trợ giáo viên, nhà trường và các cơ quan quản lý giáo dục trong việc đổi mới phương pháp dạy học.
  • Khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu mở rộng áp dụng tiến trình dạy học tích hợp trong các môn học khác và các cấp học tiếp theo để phát triển toàn diện năng lực học sinh.

Hành động tiếp theo là triển khai bồi dưỡng giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn và tổ chức thực nghiệm mở rộng nhằm nâng cao chất lượng giáo dục bảo vệ môi trường trong nhà trường phổ thông.