phần Mở đầu, kết luận, đề nghị, tài liệu tham khảo, luận án đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan những vấn đề lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài Chƣơng 2: Xây dựng các chủ đề cốt lõi để tổ chức dạy học Sinh học ở trƣờng PTTH Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 8 Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 1. TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 1. Lƣợc sử dạy học theo chủ đề Ngày nay, con ngƣời đang ―tắm mình‖ trong một môi trƣờng các sản phẩm của nghiên cứu khoa học, đó là các khái niệm, nguyên lý, học thuyết khoa học; là các sản phẩm công nghệ đa dạng, ngày càng biến đổi, bổ sung.
Trong kho tàng đó, sản phẩm của khoa học tự nhiên chiếm vị trí chủ yếu. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, từ giữa thế kỉ XX, các mô hình và phƣơng pháp dạy học đã cho thấy sự thay đổi đáng kể từ tƣ tƣởng, nội dung đến hình thức, phƣơng pháp dạy học cũng nhƣ phƣơng tiện, công cụ kiểm tra đánh giá. Sự thay đổi này nhƣ một làn gió lan truyền nhanh chóng từ các nƣớc châu Âu, Mỹ sang các nƣớc châu Á. Có thể tóm tắt lịch sử phát triển của chƣơng trình cũng nhƣ tƣ tƣởng và cách thức tổ chức dạy học môn khoa học theo 3 giai đoạn [43]: - Giai đoạn khoa học mô tả - cho ra sản phẩm là con ngƣời có thể nhận biết, mô tả các sự vật, hiện tƣợng: Diễn ra trƣớc chiến tranh thế giới thứ II, trong giai đoạn này, dạy học vẫn đƣợc tổ chức theo cách truyền thống.
- Giai đoạn khoa học thực nghiệm – sản phẩm là con ngƣời có đƣợc các khái niệm, quy luật, định lý khoa học: Bắt đầu từ trƣờng Đại học Y MacMaster (Mỹ) [70], sau cuộc cải cách về phƣơng pháp dạy học [86], lãnh đạo trƣờng đã thay thế khóa học truyền thống và chƣơng trình khoa học cơ bản bằng các chủ đề tích hợp dựa trên vấn đề (Problem – based learning)[59] và nhanh chóng chứng minh đƣợc khả năng gắn kết các môn khoa học cơ bản và chuyên sâu của mô hình này [85]. Kể từ đó, xu hƣớng phổ biến trong thay đổi chƣơng trình khoa học cơ bản trên toàn thế giới dần hƣớng tới tích hợp, cả theo chiều ngang giữa các ngành, và theo chiều dọc giữa khoa học cơ bản và chuyên sâu [76]. Ba hội nghị khoa học về dạy học tích hợp đã đƣợc tổ chức (từ 9/1968 đến 4/1973) đã nhấn mạnh việc cần chú trọng xây dựng các tiến trình khoa học, hình thành cho HS các kĩ năng của tiến trình khoa học, gắn việc học với hoạt động thực tiễn [19],[21],[25],[85]. Cách tiếp cận này đã tạo ra những chuyển biến quan trọng cả về nội dung và phƣơng pháp dạy học trong giai đoạn tiếp theo.
- Giai đoạn khoa học đỉnh cao - loài ngƣời thiết lập đƣợc các khái niệm, phạm trù, các nguyên lý khoa học cốt lõi, chung nhất; các quy trình, mô hình tìm hiểu thế 9 giới và thiết kế công nghệ; các phƣơng pháp nhận thức, tƣ duy có tính phƣơng pháp luận phổ quát, cuộc cách mạng công nghệ 4.0 vì thế đã diễn ra trong giai đoạn này: Đƣợc đánh dấu bởi phong trào đổi mới dạy học khoa học lần thứ II vào 1980-1990, đặc điểm của sự đổi mới trong giai đoạn này là chƣơng trình giáo dục các môn khoa học đƣợc cấu trúc lại toàn bộ, chƣơng trình dạy học định hƣớng nội dung đƣợc thay thế bằng chƣơng trình định hƣớng phát triển năng lực. Trong đó, chủ đề vẫn là phƣơng thức đƣợc sử dụng để phát triển nội dung các môn học, nhất là ở cấp THCS. Nhiều nƣớc có nền giáo dục tiên tiến đã xây dựng các chủ đề trong chƣơng trình học theo định hƣớng phát triển năng lực, bằng phƣơng thức tích hợp nhằm giúp kết nối các lý thuyết học đƣợc ở nhà trƣờng với nhau và với cuộc sống của chính HS, góp phần đổi mới giáo dục một cách toàn diện và mạnh mẽ [10]. Hội thảo quốc tế ―Kết nối hệ thống tri thức trong một thế giới học tập‖ đƣợc tổ chức tại Manila (Philipines) vào 2000 đã thảo luận về vấn đề tích hợp liên môn, hội thảo khẳng định: Muốn đáp ứng đƣợc nhu cầu kết nối hệ thống tri thức trong một thế giới học tập, đòi hỏi tƣ duy tích hợp liên môn đƣợc thiết kế ngay trong nội dung, phƣơng tiện nghiên cứu và phƣơng pháp giảng dạy [49].
Nhƣ vậy, lịch sử phát triển của khoa học tự nhiên của loài người đã chứng minh rằng, phát triển chương trình tích hợp theo chủ đề là một xu thế tất yếu, đồng thời với nó là phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng tích hợp cũng được quan tâm phát triển. Ngoài ra, qua phân tích lịch sử của khoa học tự nhiên, có thể nhận thấy, mô hình dạy học theo định hướng tích hợp không chỉ là phương pháp dạy học mà còn là một phương thức tiếp cận xây dựng chương trình, một cách xây dựng cấu trúc hệ thống kiến thức nhằm hình thành ở HS những kiến thức mang tính hệ thống và khả năng vận dụng, sáng tạo cao thông qua việc phát triển các kĩ năng tiến trình khoa học. Những nghiên cứu trên thế giới về dạy học tích hợp và dạy học theo chủ đề 1. Nghiên cứu về tích hợp John Dewey, nhà giáo dục ngƣời Mĩ, là một trong những ngƣời đầu tiên xuất bản nghiên cứu về lý thuyết sƣ phạm tích hợp.
Năm 1899, cuốn sách nổi tiếng của 10 ông mang tên “Nhà trường và xã hội” (The School and the Society: Being three lectures) đã đƣợc xuất bản với loạt bài giảng mang hơi hƣớng tích hợp [82]. Ralph Tyler, một nhân vật quan trọng trong giáo dục Mỹ thế kỷ 20, mô tả tích hợp các lĩnh vực môn học (subject areas) là ―những kết nối theo chiều ngang của kinh nghiệm giảng dạy‖ ("the horizontal relationship of curriculum experiences"), ông đã chứng minh bằng thực nghiệm kết nối này là cần thiết cho việc học tập của HS [58]. Năm 1966, Xavier Roegiers, trong cuốn ―Khoa sƣ phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển năng lực ở các trƣờng học‖, cho rằng giáo dục nhà trƣờng phải chuyển từ đơn thuần dạy kiến thức sang phát triển ở HS những năng lực hành động. Xavier xem năng lực là khái niệm cơ sở của khoa sƣ phạm tích hợp [53].
Cũng theo Xavier, khoa sƣ phạm tích hợp là phƣơng thức làm cho quá trình học tập trở nên có ý nghĩa, là chƣơng trình dạy học chuẩn bị cho HS học tập suốt đời [88]. Nhƣ vậy, DHTH cung cấp cách thức để người học mở rộng nhận thức về một thế giới thống nhất, mang tính hệ thống, liên tục mở rộng và thay đổi; mục đích cuối c ng của D T là hình thành cho người học những năng lực thực ti n, gi p người học có thể giải quyết được những tình huống cụ thể trong cuộc sống của họ Vì thế, chương trình được x y dựng theo quan điểm tích hợp, trước hết cần dựa tr n quan điểm giáo dục nhằm phát triển năng lực người học. DHTH trong thế kỉ 21 là một vấn đề cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực giáo dục. Theo Campbell và Henning, các yêu cầu về ứng dụng khoa học, kĩ thuật của thế giới đang ngày càng liên quan đến nhiều ngành khoa học hơn, từ đó đòi hỏi một chƣơng trình học ở bậc phổ thông đa ngành và liên ngành [68].
Theo Bolak, Bialach và Dunphy, khi HS có cơ hội khám phá kiến thức mới và áp dụng kiến thức đó, họ có nhiều khả năng thành công hơn và đạt đƣợc thành tích đáng chú ý, đặc biệt là khi sinh viên tham gia vào các hoạt động thực hành [63]. Khi HS có cơ hội kết nối giữa trải nghiệm cuộc sống cá nhân và nội dung trong lớp học, kiến thức của họ sẽ mở rộng và học tập trở nên có ý nghĩa. DHTH cho phép HS có nhiều cơ hội để hiểu tại sao họ cần phải biết một số kỹ năng hoặc phần kiến thức nhất định. Từ đó, HS có động lực và phƣơng thức để 11 nắm vững nội dung và hiểu nó ở cấp độ cao hơn [99].
Tƣ duy phê phán đƣợc nhấn mạnh trong DHTH bởi vì nó thúc đẩy đồng thời cả GV và HS trong dạy và học. Tại Mỹ, một số tác giả chứng minh rằng HS học ở những trƣờng tham gia và tập trung vào chƣơng trình DHTH của quốc gia đạt kết quả cao hơn trong các kỳ thi chuẩn hóa và kỳ thi tiểu bang so với các HS ở các trƣờng khác [78]. Harrell báo cáo rằng chƣơng trình tích hợp giúp tăng cƣờng học tập của HS [75]. Shriner và cộng sự đã tiến hành một cuộc khảo sát liên quan đến DHTH.
Các nhà nghiên cứu kết luận có ba lý do để DHTH: (1) GV có thể phát triển mối quan hệ tốt hơn với HS, (2) học tập thú vị và có ý nghĩa hơn với cuộc sống của HS, và (3) DHTH là cây cầu nối các kiến thức học thuật hàn lâm với HS và cộng đồng [93]. DeCorse đã phỏng vấn năm GV về DHTH. GV cũng thấy rằng một chƣơng trình tích hợp đƣợc nhiều HS quan tâm hơn. HS có thể tự phát triển bản thân hiệu quả thông qua việc học các chƣơng trình tích hợp.
HS đƣợc trao cơ hội giao tiếp với nhau và hợp tác chia sẻ thông tin. GV cũng báo cáo rằng HS có thể kết nối và chuyển giao ý nghĩa giữa các môn học [72]. Becker và Park nghiên cứu ảnh hƣởng của phƣơng pháp tích hợp giữa khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM). Ông kết luận rằng phƣơng pháp tiếp cận tích hợp làm tăng sự quan tâm và học tập của HS trong các môn STEM.
Thông qua đánh giá bằng các câu hỏi mở, ông nhận thấy sự gia tăng kiến thức khoa học và cải thiện kỹ năng tƣ duy cấp cao hơn ở HS [60]. Erlandson và McVittie đã phỏng vấn HS sau khi đƣợc học về nghệ thuật ngôn ngữ và nghiên cứu xã hội theo phƣơng thức tích hợp. HS đã báo cáo rằng họ có thể tạo ra sự kết nối giữa kiến thức nội dung và trải nghiệm cuộc sống thực. Cách nghĩ của họ thay đổi, và họ bắt đầu chủ động liên kết kiến thức từ những bài học của họ với cuộc sống cá nhân của họ, kể cả khi không học tập trên lớp.
Các sinh viên cũng nhận ra rằng việc DHTH thống nhất các ngành học riêng lẻ thành một tổng thể [73].