Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Phương pháp dạy học Sinh học do TS. Trương Thị Thanh Mai (chủ biên) cùng nhóm tác giả gồm PGS. Phan Đức Duy, ThS. Lê Minh Đức, ThS. Ngô Thị Hoàng Vân, TS. Phạm Đình Văn và ThS. Nguyễn Thị Hải Yến biên soạn, được Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng phát hành nội bộ vào năm 2021. Trong chương trình đào tạo cử nhân Sư phạm Sinh học hệ Đại học chính quy, học phần này giữ vị trí môn học nghiệp vụ chuyên ngành cốt lõi, đảm nhiệm việc chuyển hóa các tri thức khoa học sinh học thuần túy thành năng lực sư phạm thực thi trong nhà trường phổ thông.

Mục tiêu học tập của giáo trình tập trung trang bị cho sinh viên hệ thống lí luận dạy học bộ môn hiện đại; hình thành kĩ năng phân tích lí thuyết học tập, mô hình xử lí thông tin; nắm vững phương pháp tổ chức hoạt động học tích cực, giáo dục STEM và thiết kế công cụ kiểm tra, đánh giá theo Chương trình Giáo dục phổ thông (CTGDPT) 2018 môn Sinh học.

Giáo trình được cấu trúc thành hai phần bổ trợ lẫn nhau: Phần I – Lí thuyết về phương pháp dạy học Sinh học (gồm 6 chương lí luận) và Phần II – Thực hành về phương pháp dạy học Sinh học (gồm 10 bài thực hành cùng các kế hoạch bài dạy minh họa từ lớp 6 đến lớp 12). Tiếp cận theo hướng phát triển phẩm chất và năng lực, tài liệu tích hợp giữa nền tảng tâm lí học nhận thức với các trường hợp sư phạm cụ thể trong môn Sinh học và môn Khoa học tự nhiên.

Điểm đặc sắc của giáo trình thể hiện ở tính chuẩn hóa học liệu: các quy trình thiết kế bài dạy, kĩ thuật dạy học vi mô và phương án đánh giá năng lực đều được cụ thể hóa bằng các bảng tiêu chí, sơ đồ thao tác và giáo án thực nghiệm bám sát chương trình phổ thông mới.


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình triển khai hệ thống kiến thức qua 6 chương lí thuyết trọng tâm và chuỗi 10 bài thực hành chuyên sâu:

  • Chương 1: Lí thuyết học tập và các mô hình dạy học phát triển phẩm chất, năng lực: Trình bày các lí thuyết nền tảng gồm Thuyết hành vi (I. Watson, E. Thorndike, B. Skinner), Thuyết phát triển nhận thức (J. Piaget, J. Bruner, J. Dewey), Thuyết kiến tạo mang tính xã hội (L. Vygotsky, A. Bandura) và Thuyết đa trí tuệ (H. Gardner). Phân tích mô hình xử lí thông tin (R. Atkinson & R. Shiffrin), chu trình học qua trải nghiệm (D. Kolb), mô hình dạy học 5E (Engage, Explore, Explain, Elaborate, Evaluate), dạy học tích hợp (4 mức độ: nội bộ môn, đa môn, liên môn, xuyên môn), dạy học phân hóa (vi mô và vĩ mô) cùng quy trình thiết kế bài học STEM 5 bước.
  • Chương 2: Một số vấn đề về dạy học phát triển phẩm chất, năng lực: Định nghĩa phẩm chất, năng lực theo CTGDPT 2018; phân tích 4 yếu tố tác động (bẩm sinh – di truyền, hoàn cảnh sống, giáo dục, tự học – rèn luyện); phân biệt chương trình tiếp cận nội dung và chương trình tiếp cận năng lực; các nguyên tắc dạy học cốt lõi.
  • Chương 3: Cơ sở lí luận về phương pháp dạy học tích cực: Khái niệm, mô hình cấu trúc phương pháp dạy học và các đặc trưng phân biệt giữa dạy học thụ động và dạy học tích cực (Bảng 3.1).
  • Chương 4: Một số quan điểm, phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực: Hệ thống hóa các phương pháp dạy học đặc trưng (Hợp tác, Dự án, Bàn tay nặn bột, Giải quyết vấn đề, Dạy học theo góc/trạm, Khám phá, Dạy học thực hành) cùng các kĩ thuật dạy học vi mô (Khăn trải bàn, Mảnh ghép, Công đoạn, Phòng tranh, Cho một – Nhận một, Quả cầu tuyết, Ổ bi).
  • Chương 5: Kiểm tra, đánh giá trong dạy học Sinh học: Trình bày bản chất, nguyên tắc, quy trình đánh giá kết quả học tập; các phương pháp và công cụ đánh giá năng lực Sinh học (câu hỏi, bài tập tình huống, bảng kiểm, phiếu đánh giá theo tiêu chí - rubric), kế thừa tài liệu của Nguyễn Công Khanh và Đào Thị Oanh (2019).
  • Chương 6: Xây dựng kế hoạch bài dạy phát triển phẩm chất, năng lực học sinh môn Sinh học: Hướng dẫn cơ sở lựa chọn phương pháp, cấu trúc và cách thức xây dựng kế hoạch bài dạy (giáo án), minh họa qua chuỗi hoạt động chủ đề "Virus và bệnh truyền nhiễm" (Sinh học 10) và bài học "Thoát hơi nước", "Hô hấp ở thực vật", "Dinh dưỡng và tiêu hóa ở động vật" (Sinh học 11).
  • Phần Thực hành (10 bài): Rèn luyện kĩ năng lựa chọn phương pháp, kĩ thuật dạy học (Bài 1); lựa chọn và thiết kế công cụ đánh giá (Bài 2, 3); xử lí tình huống thí nghiệm thực hành (Bài 4); thiết kế phiếu học tập, bản đồ khái niệm (Bài 5); soạn thảo và thực hành dạy học trên lớp (Bài 6, 7, 8); xây dựng kế hoạch bài dạy và tổ chức dạy học thực hành thí nghiệm, như làm tiêu bản nguyên phân ở tế bào rễ hành (Bài 9, 10).

Progression logic của giáo trình đi từ cơ sở tâm lí học và lí thuyết nhận thức đến các mô hình dạy học hiện đại, kế tiếp là phương pháp, kĩ thuật và quy trình đánh giá, cuối cùng là thiết kế kế hoạch bài dạy và thực hành sư phạm trực tiếp.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Fundamental theories: Thuyết nhận thức của Jean Piaget với cơ chế đồng hóa (assimilation), điều ứng (accommodation) và 4 giai đoạn nhận thức (giác động, tiền thao tác, thao tác cụ thể, thao tác chính thức); Thuyết kiến tạo xã hội của Lev Vygotsky với khái niệm Vùng phát triển gần (Zone of Proximal Development - ZPD) cùng ba xu hướng kiến tạo (nội sinh, ngoại sinh, biện chứng); Thuyết đa trí tuệ của Howard Gardner với 8 dạng trí thông minh (ngôn ngữ, không gian, âm nhạc, vận động cơ thể, logic – toán học, giao tiếp, nội tâm, tự nhiên).
  • Core principles: Đảm bảo nội dung cơ bản, cốt lõi, hiện đại; phát huy tính chủ động của người học; tăng cường thực hành trải nghiệm; thực hiện dạy học tích hợp và phân hóa; xem kiểm tra đánh giá theo năng lực là điều kiện tiên quyết.
  • Essential frameworks: Mô hình xử lí thông tin 3 tầng (Trí nhớ cảm giác $\rightarrow$ Trí nhớ ngắn hạn/làm việc $\rightarrow$ Trí nhớ dài hạn); Chu trình 4 giai đoạn của Kolb (Trải nghiệm cụ thể $\rightarrow$ Phản ánh qua quan sát $\rightarrow$ Khái quát trừu tượng $\rightarrow$ Thực hành chủ động); Quy trình 5E trong dạy học khám phá; Quy trình 5 bước thiết kế kỹ thuật trong giáo dục STEM.

Kỹ năng phát triển

  • Technical skills: Kĩ thuật thiết kế kế hoạch bài dạy chuẩn cấu trúc; kĩ thuật xây dựng ma trận và công cụ đánh giá (rubric, bảng kiểm, phiếu học tập); kĩ năng chế tạo học cụ và thực hiện thao tác thí nghiệm sinh học (như làm tiêu bản hiển vi nguyên phân tế bào rễ hành).
  • Analytical skills: Phân tích yêu cầu cần đạt của chuẩn chương trình; phân loại cấu trúc nội dung kiến thức sinh học (hình thái, giải phẫu, sinh lí, sinh thái) để đối chiếu với phương pháp và kĩ thuật dạy học tương ứng.
  • Practical competencies: Năng lực điều hành các kĩ thuật dạy học tích cực trong lớp học; năng lực xử lí tình huống sư phạm khi tổ chức dạy học thực hành, dã ngoại và hướng dẫn học sinh thực hiện các dự án STEM (như mô hình tháp trồng rau hữu cơ).

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình định hình phương pháp giảng dạy đại học dựa trên quan điểm kiến tạo biện chứng: giảng viên giữ vai trò tổ chức, định hướng và cung cấp khung đỡ (scaffolding), trong khi sinh viên giữ vai trò chủ động thực hiện các thao tác tư duy và hành động sư phạm.

Tài liệu sử dụng hệ thống bài tập tình huống và case studies xuất phát từ thực tế dạy học môn Sinh học:

  • Phân tích ví dụ thí nghiệm thoát hơi nước của Garo và câu nói của nhà sinh lí thực vật Macxinôp ("Thoát hơi nước là tai họa tất yếu của cây") trong bài dạy "Thoát hơi nước" lớp 11 theo mô hình 5E.
  • Phân tích chuỗi hoạt động thực tiễn khảo sát quy trình lên men thực phẩm tại địa phương trong chủ đề "Vi sinh vật và ứng dụng" (Sinh học 10) theo chu trình trải nghiệm David Kolb.

Hệ thống bài tập thực hành được chuẩn hóa thành 10 bài học nghiệp vụ tại phòng thực hành sư phạm. Mỗi bài thực hành đều xác định rõ: Mục tiêu, Hình thức – Phương pháp – Kĩ thuật, Thiết bị dạy học và học liệu, cùng Tiến trình tổ chức chi tiết (từ nghiên cứu tài liệu, thảo luận nhóm, thiết kế sản phẩm đến giảng dạy thử nghiệm và rút kinh nghiệm).

Phương pháp kiểm tra, đánh giá được thiết kế đa dạng nhằm theo dõi tiến trình nhận thức:

  • Đánh giá quá trình (formative assessment): Thông qua bảng kiểm kĩ năng, phiếu tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng giữa các nhóm sinh viên khi thiết kế giáo án và trình bày sản phẩm thực hành.
  • Đánh giá tổng kết (summative assessment): Thông qua sản phẩm kế hoạch bài dạy hoàn chỉnh, hồ sơ bài tập thực hành và bài kiểm tra lí thuyết cuối kì.

Giáo trình cung cấp các chỉ dẫn tự học chi tiết: hệ thống 7 câu hỏi ôn tập cuối mỗi chương, bảng hướng dẫn tự điền hoạt động của giáo viên và học sinh tương ứng với từng giai đoạn nhận thức, cùng các bảng đối chiếu giữa mục tiêu bài học với kĩ thuật dạy học để sinh viên tự rèn luyện kĩ năng thiết kế tiến trình dạy học.


Điểm nổi bật và cập nhật

Giáo trình Phương pháp dạy học Sinh học (2021) phản ánh sự thay đổi về mặt học thuật so với các giáo trình phương pháp truyền thống trước đây:

  • Chuyển dịch mô hình tiếp cận: Chuyển từ mô hình tiếp cận nội dung (tập trung xác định khối lượng kiến thức giáo viên cần truyền thụ và học sinh cần ghi nhớ) sang mô hình tiếp cận năng lực (tập trung xác định học sinh làm được gì sau quá trình học, phát triển 5 phẩm chất chủ yếu và các thành phần của năng lực Sinh học: Nhận thức sinh học, Tìm hiểu thế giới sống, Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học).
  • Tích hợp các lí thuyết nhận thức hiện đại: Đưa vào tài liệu các thành tựu tâm lí học và lí luận dạy học cập nhật gồm mô hình xử lí thông tin của Atkinson & Shiffrin, chu trình học qua trải nghiệm 4 giai đoạn của Kolb, thuyết đa trí tuệ 8 thành phần của Gardner, và cấu trúc tiến trình 5E.
  • Cập nhật xu hướng giáo dục STEM: Tích hợp quy trình thiết kế kĩ thuật 5 bước trong giáo dục STEM vào bộ môn Sinh học, minh họa chi tiết qua chủ đề liên môn "Thiết kế mô hình tháp trồng rau hữu cơ" (kết hợp tri thức Sinh học về sinh trưởng, phân giải rác thải của giun đất; Hóa học về phân bón; Toán học về tính toán thể tích; Vật lí về ánh sáng, thẩm thấu).
  • Liên hệ thực tế trường phổ thông: Toàn bộ hệ thống ví dụ, sơ đồ và kế hoạch bài dạy minh họa được xây dựng trực tiếp dựa trên cấu trúc các khối lớp từ lớp 6 đến lớp 12 theo CTGDPT 2018, bảo đảm tính kết nối giữa đào tạo tại trường sư phạm và hoạt động giảng dạy thực tế tại các trường phổ thông hiện nay.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế chuyên biệt cho các nhóm đối tượng học thuật và sư phạm:

  • Sinh viên đại học: Sinh viên hệ Đại học chính quy các ngành Sư phạm Sinh học và Sư phạm Khoa học Tự nhiên (từ năm thứ hai đến năm thứ tư). Đây là tài liệu bắt buộc cho học phần Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, hỗ trợ sinh viên chuẩn bị kiến thức và kĩ năng cho các đợt kiến tập và thực tập sư phạm tại các trường THCS và THPT.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần Sinh học đại cương (Sinh học tế bào, Sinh lí thực vật, Sinh lí động vật, Di truyền học, Vi sinh vật học, Sinh thái học), Tâm lí học đại cương, Tâm lí học lứa tuổi và Giáo dục học đại cương.
  • Giảng viên đại học: Giảng viên thuộc các bộ môn Phương pháp dạy học, Lí luận giảng dạy tại các trường Đại học Sư phạm và Khoa Sư phạm sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính khóa, định hướng nghiên cứu khoa học sư phạm và xây dựng ngân hàng đề thi đánh giá nghiệp vụ.
  • Giáo viên phổ thông và cán bộ quản lí chuyên môn: Giáo viên môn Sinh học (THPT), giáo viên môn Khoa học tự nhiên (THCS), tổ trưởng chuyên môn và chuyên viên phụ trách bộ môn tại các Sở, Phòng Giáo dục và Đào tạo sử dụng làm tài liệu tham khảo trong công tác bồi dưỡng thường xuyên, đổi mới phương pháp giảng dạy, thiết kế kế hoạch bài dạy và xây dựng ma trận kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Tài liệu phục vụ trực tiếp cho sinh viên đại học chính quy ngành Sư phạm Sinh học, Sư phạm Khoa học Tự nhiên; đồng thời là tài liệu tham khảo chuyên môn cho giảng viên ngành sư phạm và giáo viên Sinh học/Khoa học tự nhiên tại các trường phổ thông.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần có kiến thức cơ bản về khoa học sinh học (Sinh học tế bào, thực vật, động vật, vi sinh vật, di truyền) kết hợp với các nguyên lí cơ bản của Tâm lí học lứa tuổi và Giáo dục học để tiếp thu các lí thuyết nhận thức và quy trình tổ chức dạy học chuyên ngành.

3. Điểm khác biệt cơ bản giữa giáo trình này và các tài liệu phương pháp cũ là gì?

Tài liệu được biên soạn dựa trên CTGDPT 2018, chuyển hoàn toàn từ việc trang bị kĩ năng truyền thụ nội dung sang phát triển năng lực người học; bổ sung các nội dung mới như mô hình 5E, giáo dục STEM, chu trình Kolb, mô hình xử lí thông tin và hệ thống 10 bài thực hành sư phạm được chuẩn hóa quy trình.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu nội dung lí thuyết song song với việc trả lời các câu hỏi ôn tập cuối chương; phân tích cấu trúc chuỗi hoạt động trong các kế hoạch bài dạy mẫu (như bài Hô hấp ở thực vật, Dinh dưỡng và tiêu hóa ở động vật); sau đó tự thiết kế các công cụ đánh giá, phiếu học tập và giáo án theo các bài thực hành từ 1 đến 10 trong Phần II.

5. Giáo trình có tích hợp các tài liệu và ví dụ minh họa bổ trợ nào?

Tài liệu tích hợp đầy đủ danh mục bảng biểu so sánh, sơ đồ mô hình nhận thức, trích dẫn tài liệu đánh giá của Nguyễn Công Khanh và Đào Thị Oanh (2019), quy trình thiết kế STEM, cùng các kế hoạch bài dạy minh họa chi tiết theo phân phối chương trình các cấp học.


Kết luận

Giáo trình Phương pháp dạy học Sinh học (TS. Trương Thị Thanh Mai chủ biên, 2021) cung cấp khung lí luận và hệ thống kĩ năng sư phạm chuyên ngành Sinh học, chuẩn hóa theo yêu cầu đổi mới của CTGDPT 2018.

Lộ trình học tập đề xuất:

  1. Tiếp cận và phân tích các lí thuyết học tập, mô hình nhận thức và bản chất dạy học phát triển phẩm chất, năng lực (Chương 1, 2).
  2. Nghiên cứu nguyên tắc và quy trình vận dụng các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực, tích hợp, phân hóa và STEM (Chương 3, 4).
  3. Làm chủ phương pháp và công cụ kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng năng lực (Chương 5).
  4. Vận dụng thiết kế kế hoạch bài dạy và hoàn thành 10 bài thực hành sư phạm chuyên biệt (Chương 6 và Phần II).

Tài liệu tham khảo bổ trợ: Các công trình nghiên cứu tâm lí học nhận thức của J. Piaget, L. Vygotsky, H. Gardner, D. Kolb; văn bản quy định CTGDPT 2018 môn Sinh học của Bộ Giáo dục và Đào tạo; Giáo trình Kiểm tra đánh giá trong giáo dục của Nguyễn Công Khanh và Đào Thị Oanh (2019).