Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục với đề tài "Dạy học phần 'Điện học' Vật lý 11 trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh" do nghiên cứu sinh Trần Ngọc Thắng thực hiện tại Trường Đại học Vinh (năm 2020), thuộc chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lý (mã số: 9140111), dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Mai Văn Trinh và PGS.TS Nguyễn Thị Nhị.

Về tính cấp thiết, tác giả xuất phát từ định hướng đổi mới giáo dục phổ thông của Việt Nam theo Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ XII và Chương trình Giáo dục phổ thông năm 2018, chuyển từ nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức hàn lâm, kinh viện sang phát triển phẩm chất và năng lực người học, trong đó năng lực giải quyết vấn đề là một năng lực chung cốt lõi. Trong thực tiễn dạy học Vật lý tại các trường trung học phổ thông, phương pháp truyền thụ một chiều vẫn chiếm ưu thế; việc rèn luyện kỹ năng thực hành và kỹ năng giải quyết tình huống thực tiễn chưa được quan tâm đầy đủ; nội dung sách giáo khoa hiện hành còn phân mảnh theo tiết học 45 phút. Khoảng trống nghiên cứu được xác định là: mặc dù dạy học theo chủ đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề đã được bàn luận trên bình diện lý thuyết, giáo viên trung học phổ thông vẫn gặp nhiều trở ngại trong việc xây dựng nội dung tích hợp, thiết kế tiến trình dạy học cụ thể gắn với đời sống - sản xuất và xây dựng công cụ đánh giá chuẩn xác sự phát triển năng lực của học sinh trong môn Vật lý.

Mục đích nghiên cứu: Tổ chức tiến trình dạy học theo chủ đề phần "Điện học" chương trình Vật lý 11 trung học phổ thông nhằm góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Giả thuyết khoa học: Nếu tổ chức được tiến trình dạy học theo chủ đề phần "Điện học" môn Vật lý 11 trung học phổ thông thì có thể bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Nhiệm vụ nghiên cứu (được đánh số theo văn bản):

  1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về tổ chức dạy học theo chủ đề, bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lý.
  2. Khảo sát thực tiễn thực trạng tổ chức dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lý trung học phổ thông hiện nay.
  3. Đề xuất các biện pháp tổ chức dạy học theo chủ đề theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lý.
  4. Phân tích nội dung chương "Dòng điện trong các môi trường" Vật lý 11 trung học phổ thông.
  5. Thiết kế các chủ đề và kế hoạch tổ chức dạy học các chủ đề chương "Dòng điện trong các môi trường" Vật lý 11 trung học phổ thông.
  6. Thiết kế tiêu chí, công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học theo chủ đề.
  7. Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo chủ đề.

Đối tượng nghiên cứu:

  • Hoạt động dạy và học phần "Điện học" Vật lý 11 trung học phổ thông.
  • Hoạt động dạy học theo chủ đề.
  • Dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề.

Phạm vi nghiên cứu: Nội dung kiến thức thuộc chương "Dòng điện trong các môi trường" trong chương trình Vật lý 11 trung học phổ thông, triển khai khảo sát và thực nghiệm sư phạm trên địa bàn tỉnh Bình Phước.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tiến hành tổng quan hệ thống nghiên cứu trong và ngoài nước trên hai phương diện chính: dạy học theo chủ đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề.

Về dạy học theo chủ đề:

  • Trên thế giới: Các nghiên cứu của tổ chức NCREL (North Central Regional Educational Laboratory) xác định dạy học tích hợp theo chủ đề là cách tiếp cận liên ngành. Tác giả R. Forgaty (1991) phân chia 3 dạng với 10 cách thức tích hợp: tích hợp nội môn (Fragmented, Connected, Nested); tích hợp liên môn (Sequenced, Shared, Webbed, Threaded, Integrated); tích hợp xuyên môn (Immersed, Networked). Drake (1993) và Xavier Roegiers phân định 4 mức độ: tích hợp nội môn, tích hợp đa môn, tích hợp liên môn và tích hợp xuyên môn. Kinh nghiệm tích hợp cũng được triển khai tại Pháp thông qua các chủ đề hội tụ, tại Úc dựa trên bối cảnh xã hội đa văn hóa, và tại Nigeria trong môn khoa học tự nhiên.
  • Tại Việt Nam: Dạy học tích hợp bắt đầu từ cuộc cải cách giáo dục năm 1979 với môn Tự nhiên và Xã hội ở tiểu học. Các tác giả đi sâu nghiên cứu gồm Dương Tiến Sỹ (1998) nghiên cứu tích hợp giáo dục môi trường qua Sinh thái học lớp 11; Dương Kỳ Loan (2016) xây dựng chủ đề tích hợp giáo dục môi trường trong Sinh học lớp 6. Trong môn Vật lý, Nguyễn Văn Biên (2014, 2015) đề xuất quy trình 7 bước xây dựng chủ đề tích hợp từ thực tiễn; Đỗ Hương Trà (2015, 2017) xác định nguyên tắc, tiến trình dạy học tích hợp liên môn và dạy học theo chủ đề; Nguyễn Thị Thuần (2019) thiết kế dạy học khám phá chủ đề nước. Năm 2013, Bộ Giáo dục và Đào tạo phát động cuộc thi dạy học chủ đề liên môn theo Công văn số 5111/BGDĐT-GDTrH, tuy nhiên hoạt động này phần lớn chỉ mang tính phong trào, giáo viên vẫn lúng túng trong khâu thiết kế bài dạy gắn với chương trình hiện hành.

Về năng lực và năng lực giải quyết vấn đề:

  • Trên thế giới: Năng lực được xem xét qua các trường phái di truyền học (A. Simon), xã hội học (E. Durkheim), hành vi (J. Watson), tâm lý học Mác-xít (C. Mác, A.N. Leontiev, B.M. Teplov, S.L. Rubinstein) và triết học giáo dục của John Dewey. Định nghĩa năng lực hiện đại được phát triển bởi John Erpenbeck (1998), Xavier Roegiers (2000), Weinert (2001), Tremblay (2002), Bernd Meier và OECD. Về giải quyết vấn đề, luận án tổng hợp 5 khung lý thuyết tiêu biểu:
    1. G. Polya (1973): 4 bước gồm hiểu vấn đề, lên kế hoạch, thực hiện kế hoạch, rà soát kiểm tra kết quả.
    2. PISA (2003, 2012): Thăm dò và hiểu vấn đề, miêu tả và hình thành vấn đề, lên kế hoạch và thực hiện, giám sát và xem xét.
    3. O’Neil: Hiểu nội dung vấn đề, đưa ra chiến lược, đưa ra chiến lược và tự điều chỉnh, tự điều chỉnh.
    4. ACARA: Khám phá xác định thông tin, phân tích tổng hợp đánh giá, đưa ra ý tưởng và hành động, xem xét tư duy và quy trình.
    5. ATC21S (2013): Phân tích vấn đề, lập mục tiêu quản lý nguồn lực, tính hệ thống từ nguyên nhân - kết quả, xem xét giám sát kiểm nghiệm giả thuyết. Các biện pháp bồi dưỡng năng lực này được Philip Wong (2008) tiếp cận qua siêu nhận thức, Huann-Shyang Lin cùng cộng sự (2010) dùng lịch sử khoa học, Chaiwat Jewpanich và Pallop Piriyasurawong (2015) dùng dạy học dự án kết hợp mạng xã hội.
  • Tại Việt Nam: Nghiên cứu cấu trúc năng lực có Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, Đinh Thị Kim Thoa, Hoàng Đức Nhuận, Lê Đức Phúc, Lâm Quang Thiệp, Phạm Minh Hạc, Vũ Dũng. Về năng lực giải quyết vấn đề có Lương Việt Thái, Phạm Đức Quang, Nguyễn Đức Minh, Nguyễn Thị Lan Phương, Đặng Xuân Cương, Trần Trung Dũng. Trong môn Vật lý có Nguyễn Thế Khôi (1995), Trần Văn Nguyệt (1997), Phạm Thị Ngọc Thắng (2003), Lương Thị Lệ Hằng (2013), Cao Tiến Khoa (2014), Nguyễn Lâm Đức (2016), Nguyễn Thị Thủy (2018), Lê Thị Thu Hiền, Lê Thị Hoàng Hà.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Phần lớn các công trình trước đây tập trung vào lý luận chung hoặc dừng lại ở cấp trung học cơ sở. Ở cấp trung học phổ thông, việc dạy học môn Vật lý theo chương trình phân môn vẫn tồn tại rào cản lớn khi áp dụng dạy học theo chủ đề. Luận án tập trung giải quyết 3 vấn đề cụ thể:

  1. Xác định phương thức xây dựng nội dung chủ đề và thiết kế tiến trình dạy học phần Điện học Vật lý 11 vừa gắn với thực tiễn, vừa bảo đảm không phá vỡ chuẩn kiến thức của chương trình giáo dục hiện hành.
  2. Đề xuất các biện pháp sư phạm giúp giáo viên chủ động điều khiển quá trình bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thông qua hoạt động kép: học lý thuyết và trải nghiệm thực tiễn.
  3. Thiết lập bộ tiêu chí, thang đo và công cụ theo dõi tường minh sự tiến bộ của học sinh theo đường phát triển năng lực trong suốt quá trình dạy học theo chủ đề.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án xác định năng lực là tổ hợp các thuộc tính tâm lý độc đáo của cá nhân thể hiện trong hoạt động, đáp ứng các yêu cầu và bảo đảm cho hoạt động đạt kết quả mong muốn. Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập Vật lý được định nghĩa là năng lực mà học sinh có khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm và thái độ thông qua các hành động bên trong và bên ngoài để giải quyết các tình huống có vấn đề mang tính đặc thù môn học.

Khung cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề do tác giả đề xuất gồm 4 thành tố và 12 chỉ số hành vi:

Thành tố năng lực Ký hiệu Biểu hiện hành vi cụ thể
1. Năng lực phát hiện vấn đề 1.1 Phân tích, làm rõ thông tin nội dung vấn đề
1.2 Nhận ra mâu thuẫn giữa vấn đề mới nảy sinh với kiến thức có được từ trải nghiệm và kiến thức đã học
1.3 Phát hiện và diễn đạt được vấn đề bằng ngôn ngữ chuyên môn
2. Năng lực đề xuất giải pháp 2.1 Đề xuất các giải pháp
2.2 Phân tích, so sánh các giải pháp
2.3 Chọn ra giải pháp khả thi, tối ưu
3. Năng lực thực hiện giải pháp 3.1 Đề xuất các phương án để thực hiện giải pháp
3.2 Thực hiện giải pháp theo phương án đã chọn
3.3 Đưa ra được kết quả, giải thích, làm rõ nguyên nhân của vấn đề và rút ra kết luận
4. Năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng 4.1 Đánh giá, điều chỉnh từng bước thực hiện giải pháp
4.2 Xác nhận những kiến thức, rút ra kinh nghiệm thu nhận được
4.3 Vận dụng kiến thức vào tình huống mới

Về dạy học theo chủ đề, luận án xây dựng quy trình 4 bước thiết kế nội dung:

  • Bước 1: Phân tích nội dung chương trình, sách giáo khoa, xác định nội dung, đặt tên chủ đề học tập và các vấn đề cần giải quyết.
  • Bước 2: Xác định mục tiêu chủ đề (chuẩn kiến thức, kỹ năng, thái độ, phẩm chất và năng lực).
  • Bước 3: Xây dựng bộ câu hỏi định hướng (câu hỏi khái quát, câu hỏi bài học, câu hỏi nội dung) và hệ thống bài tập sử dụng trước, trong và sau giờ học.
  • Bước 4: Xây dựng bộ công cụ kiểm tra đánh giá (phiếu quan sát, phiếu hỏi tự đánh giá, bài kiểm tra 4 mức độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao).

Tiến trình dạy học theo chủ đề bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề gồm chuỗi 4 pha hoạt động sư phạm: (1) Đề xuất vấn đề; (2) Đề xuất giải pháp và lập kế hoạch giải quyết vấn đề; (3) Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề; (4) Trình bày, đánh giá kết quả và thể chế hóa kiến thức mới.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các nghị quyết của Đảng, thông tư của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các công trình khoa học tâm lý - giáo dục học, lý luận dạy học Vật lý trong và ngoài nước.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
    • Điều tra, khảo sát thực trạng nhận thức và hoạt động dạy học của giáo viên tại 34 trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình Phước bằng phiếu hỏi và phỏng vấn trực tiếp.
    • Quan sát hoạt động nhận thức và kỹ năng thực hành giải quyết vấn đề của học sinh lớp 11 trong dạy học Vật lý.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
    • Triển khai qua 2 vòng thực nghiệm sư phạm tại các trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Bình Phước (trong đó có Trường THPT Đồng Xoài).
    • Thiết kế nhóm lớp thực nghiệm và nhóm lớp đối chứng. Đánh giá diện rộng trên 109 học sinh và theo dõi định tính, định lượng chiều sâu theo trường hợp nghiên cứu ca (case study) đối với 4 học sinh cụ thể: Lê Thị Tuyết Vy, Quách Thị Thu Thảo, Mai Quang Anh, Vũ Tất Đạt.
  • Phương pháp thống kê toán học: Xử lý số liệu kiểm tra, đánh giá định lượng bằng phần mềm thống kê qua các bảng phân phối tần suất ($X_i$), tần suất lũy tích, tính các tham số đặc trưng (điểm trung bình $\bar{X}$, phương sai $S^2$, độ lệch chuẩn $S$, hệ số biến thiên $V$), kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

Chương trình và sách giáo khoa Vật lý 11 trung học phổ thông hiện hành (tập trung phần "Điện học", chương "Dòng điện trong các môi trường"); các văn bản chỉ đạo đổi mới giáo dục phổ thông; số liệu điều tra thực trạng từ cán bộ quản lý và giáo viên tại 34 trường trung học phổ thông tỉnh Bình Phước; hệ thống bài kiểm tra, phiếu đánh giá tiêu chí, phiếu tự đánh giá và nhật ký thực nghiệm thu thập từ 109 học sinh.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 0: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này điểm luận hệ thống lý luận dạy học theo chủ đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trên thế giới và tại Việt Nam. Tác giả phân tích các mô hình tích hợp của Forgaty, Drake, Xavier Roegiers cùng các khung giải quyết vấn đề chuẩn hóa của Polya, PISA, ATC21S, ACARA và O'Neil. Khảo lược các nghiên cứu trong nước khẳng định định hướng phát triển năng lực là xu thế tất yếu nhưng việc thực hiện ở môn Vật lý lớp 11 còn rời rạc. Tác giả xác lập cơ sở khoa học để luận án tập trung xây dựng mô hình dạy học theo chủ đề mang tính ứng dụng kỹ thuật - thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học theo chủ đề bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông

Chương 1 làm rõ các khái niệm công cụ: năng lực, vấn đề, giải quyết vấn đề và năng lực giải quyết vấn đề. Tác giả cấu trúc hóa năng lực giải quyết vấn đề trong môn Vật lý thành 4 thành tố với 12 biểu hiện hành vi tường minh (Bảng 1.1). Luận án trình bày chi tiết quy trình 4 bước xây dựng nội dung chủ đề và tiến trình dạy học giải quyết vấn đề theo 4 giai đoạn gắn liền với hoạt động trải nghiệm thực tiễn.

Đồng thời, chương này thiết lập khung công cụ đo lường gồm:

  • Bảng tiêu chí đánh giá các thành tố năng lực (Bảng 1.3).
  • Bảng kiểm quan sát hành vi của học sinh (Bảng 1.4).
  • Phiếu tự đánh giá của học sinh và phiếu đánh giá sản phẩm của giáo viên (Bảng 1.5, 1.6, 1.7).
  • Bảng 5 cấp độ phát triển năng lực (Bảng 1.8) và thang quy đổi điểm số (Bảng 1.9). Phần khảo sát thực trạng tại 34 trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Bình Phước chỉ ra rằng: phần lớn giáo viên nhận thức được tầm quan trọng của phát triển năng lực nhưng gặp trở ngại lớn về kỹ năng biên soạn chủ đề tích hợp, thiếu thiết bị thực hành và thiếu công cụ đánh giá năng lực đáng tin cậy.

Chương 2: Tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lý 11 trung học phổ thông theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Tác giả phân tích cấu trúc nội dung chương "Dòng điện trong các môi trường" (Vật lý 11), chỉ rõ tính đa dạng của các hiện tượng điện từ và mối liên hệ mật thiết với các ngành công nghiệp, sản xuất, đời sống. Từ đó, tác giả tái cấu trúc toàn bộ nội dung chương thành 4 chủ đề dạy học:

  1. Chủ đề 1: Dẫn điện của kim loại (tích hợp hiện tượng điện trở phụ thuộc nhiệt độ, hiện tượng siêu dẫn, hiện tượng nhiệt điện và các ứng dụng kỹ thuật đo nhiệt độ).
  2. Chủ đề 2: Điện phân (tích hợp các định luật Fa-ra-đây, bản chất dòng điện trong chất điện phân, ứng dụng công nghiệp luyện nhôm, mạ điện, đúc điện, điều chế hóa chất).
  3. Chủ đề 3: Phóng điện trong chất khí (tích hợp bản chất dòng điện trong chất khí, hiện tượng tia lửa điện, hồ quang điện, sấm sét trong tự nhiên và biện pháp phòng chống sét, công nghệ hàn điện, luyện thép bằng lò hồ quang).
  4. Chủ đề 4: Linh kiện bán dẫn (tích hợp tính chất bán dẫn tinh khiết và pha tạp, điốt bán dẫn, tranzito, ứng dụng trong mạch chỉnh lưu, thiết bị điện tử gia dụng).

Với mỗi chủ đề, tác giả thiết kế chi tiết giáo án dạy học theo tiến trình 4 giai đoạn, xác định mục tiêu kiến thức - kỹ năng - năng lực cụ thể, bộ câu hỏi định hướng, hệ thống phiếu học tập và bảng phân công nhiệm vụ trải nghiệm chế tạo, thực hành cho học sinh.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Nội dung chương ghi nhận quá trình và kết quả triển khai thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất:

  • Tổ chức thực nghiệm qua 2 vòng (vòng 1 hoàn thiện tiến trình; vòng 2 đánh giá chuẩn hóa) tại các trường trung học phổ thông ở Bình Phước, đối chứng giữa các lớp dạy theo chủ đề thực nghiệm và các lớp dạy theo phân phối chương trình truyền thống.
  • Đánh giá định lượng diện rộng trên 109 học sinh lớp thực nghiệm thông qua Bảng 3.5 đến Bảng 3.8: Tỷ lệ học sinh đạt các mức độ cao ở cả 4 thành tố năng lực đều có sự chuyển biến rõ rệt sau các chủ đề.
  • Theo dõi chuyên sâu tiến trình học tập và lập hồ sơ đường phát triển năng lực của 4 học sinh (Lê Thị Tuyết Vy, Quách Thị Thu Thảo, Mai Quang Anh, Vũ Tất Đạt) qua Bảng 3.9 đến Bảng 3.16 và các biểu đồ tiến bộ tương ứng. Các sản phẩm trải nghiệm sau mỗi chủ đề của 4 học sinh được chấm điểm và đối chiếu (Bảng 3.17).
  • Phân tích thống kê toán học bài kiểm tra sau thực nghiệm: Bảng phân phối tần suất (Bảng 3.19), phân phối tần suất lũy tích (Bảng 3.20) và bảng tổng hợp các tham số thống kê (Bảng 3.21) cho thấy đồ thị tần suất lũy tích của nhóm thực nghiệm luôn nằm về phía bên phải so với nhóm đối chứng; điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng có ý nghĩa thống kê, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên phản ánh độ phân hóa đồng đều và tiến bộ vững chắc.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lí luận

  • Luận án hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học theo chủ đề trong môn Vật lý trung học phổ thông; làm rõ mối quan hệ giữa dạy học theo chủ đề và định hướng phát triển năng lực người học trong khuôn khổ chương trình hiện hành hướng tới tiếp cận Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.
  • Làm sáng tỏ khái niệm và cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề trong học tập Vật lý trung học phổ thông, xác định 4 thành tố năng lực cốt lõi kèm theo bảng chỉ báo 12 hành vi đặc thù.
  • Xây dựng quy trình 4 bước thiết kế nội dung chủ đề dạy học và mô hình hóa tiến trình sư phạm 4 pha để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
  • Đề xuất bộ tiêu chuẩn, tiêu chí, thang đo 5 cấp độ phát triển năng lực và hệ thống công cụ đánh giá (bảng kiểm quan sát, phiếu hỏi tự đánh giá, phiếu chấm sản phẩm trải nghiệm) có căn cứ khoa học.

Đóng góp về mặt thực tiễn

  • Khảo sát, phân tích toàn diện thực trạng dạy học Vật lý và việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề tại 34 trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình Phước, chỉ rõ những khó khăn thực tế của đội ngũ giáo viên.
  • Tái cấu trúc thành công toàn bộ nội dung chương "Dòng điện trong các môi trường" (Vật lý 11) thành 4 chủ đề dạy học hoàn chỉnh, giàu tính ứng dụng thực tiễn và kỹ thuật sản xuất.
  • Xây dựng 4 kế hoạch bài dạy chi tiết (giáo án) kèm hệ thống câu hỏi định hướng, phiếu học tập và hướng dẫn trải nghiệm, có thể áp dụng trực tiếp vào giảng dạy tại các trường trung học phổ thông.
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm sư phạm cụ thể (109 học sinh và 4 nghiên cứu trường hợp điển hình) minh chứng cho tính khả thi của tiến trình sư phạm được thiết kế.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đối với các cấp quản lý giáo dục: Cần tổ chức các lớp tập huấn chuyên đề về phương pháp thiết kế chủ đề dạy học tích hợp và kỹ thuật xây dựng công cụ đánh giá năng lực cho giáo viên Vật lý; linh hoạt hóa việc phân phối thời lượng chương trình để tạo điều kiện tổ chức các buổi trải nghiệm thực tế.
  • Đối với tổ chuyên môn và giáo viên trung học phổ thông: Cần chủ động rà soát chương trình sách giáo khoa để liên kết các bài học đơn lẻ thành cụm chủ đề; tăng cường đưa các tình huống kỹ thuật - đời sống vào bài giảng; khai thác hiệu quả các công cụ đánh giá quá trình (tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng qua phiếu kiểm quan sát) thay vì chỉ lệ thuộc vào điểm số bài kiểm tra viết.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Về hạn chế:

  • Phạm vi nội dung kiến thức của luận án mới chỉ tập trung giới hạn trong chương "Dòng điện trong các môi trường" thuộc học phần Điện học của chương trình Vật lý 11 trung học phổ thông, chưa mở rộng ra toàn bộ chương trình Vật lý cấp học.
  • Địa bàn khảo sát thực trạng và địa bàn tổ chức thực nghiệm sư phạm mới chỉ triển khai tại các trường trung học phổ thông trên phạm vi tỉnh Bình Phước, do đó tính đại diện vùng miền chưa thật sự bao quát toàn quốc.
  • Thời lượng dành cho các hoạt động trải nghiệm thực hành ngoài giờ học còn bị chi phối bởi khung phân phối chương trình và điều kiện cơ sở vật chất thí nghiệm thực tế tại các trường sở tại.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Tiếp tục vận dụng quy trình thiết kế chủ đề và khung đánh giá năng lực giải quyết vấn đề sang các chương khác của môn Vật lý 11 cũng như toàn bộ chương trình Vật lý cấp trung học phổ thông theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.
  • Mở rộng phạm vi thực nghiệm sư phạm trên nhiều tỉnh, thành phố thuộc các vùng địa lý khác nhau để hoàn thiện và chuẩn hóa bộ công cụ đánh giá năng lực học sinh trên quy mô rộng hơn.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng sau:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lý: Có thể tham khảo cơ sở lý luận về cấu trúc 4 thành tố năng lực giải quyết vấn đề, hệ thống chỉ báo hành vi, phương pháp thiết kế đường phát triển năng lực và phương pháp kết hợp nghiên cứu diện rộng với nghiên cứu ca (case study).
  • Giáo viên Vật lý tại các trường trung học phổ thông: Kế thừa trực tiếp 4 kế hoạch bài dạy chi tiết của chương "Dòng điện trong các môi trường" (Chủ đề 1: Dẫn điện của kim loại; Chủ đề 2: Điện phân; Chủ đề 3: Phóng điện trong chất khí; Chủ đề 4: Linh kiện bán dẫn), cùng hệ thống bài tập, phiếu học tập và bộ công cụ đánh giá (bảng kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá của học sinh, phiếu chấm sản phẩm dự án).
  • Cán bộ quản lý chuyên môn tại các Sở, Phòng Giáo dục và Đào tạo, Ban giám hiệu nhà trường: Sử dụng khung quy trình 4 bước xây dựng chủ đề dạy học làm tài liệu hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn, xây dựng kế hoạch giáo dục nhà trường và đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá theo định hướng tiếp cận năng lực người học.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án xác định cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề trong học tập Vật lý gồm những thành tố nào?

Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề được luận án đề xuất gồm 4 thành tố chính và 12 chỉ báo hành vi: (1) Năng lực phát hiện vấn đề (phân tích thông tin, nhận ra mâu thuẫn, phát biểu vấn đề bằng ngôn ngữ chuyên môn); (2) Năng lực đề xuất giải pháp (đề xuất, phân tích so sánh và chọn giải pháp tối ưu); (3) Năng lực thực hiện giải pháp (đề xuất phương án, triển khai thực hiện, rút ra kết luận và giải thích nguyên nhân); (4) Năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng (điều chỉnh từng bước, xác nhận kiến thức/kinh nghiệm thu nhận và vận dụng vào tình huống mới).

2. Quy trình xây dựng nội dung dạy học theo chủ đề của luận án gồm những bước nào?

Quy trình xây dựng gồm 4 bước:

  • Bước 1: Phân tích nội dung chương trình, sách giáo khoa, xác định nội dung, đặt tên chủ đề học tập và các vấn đề cần giải quyết.
  • Bước 2: Xác định mục tiêu chủ đề về kiến thức, kỹ năng, thái độ, năng lực và phẩm chất.
  • Bước 3: Xây dựng bộ câu hỏi định hướng (câu hỏi khái quát, câu hỏi bài học, câu hỏi nội dung) và hệ thống bài tập sử dụng trước, trong và sau giờ học.
  • Bước 4: Xây dựng bộ công cụ kiểm tra đánh giá gồm các phiếu đánh giá, thang đo và đề kiểm tra 4 mức độ nhận thức.

3. Chương "Dòng điện trong các môi trường" được thiết kế thành các chủ đề cụ thể nào?

Chương được tái cấu trúc thành 4 chủ đề dạy học:

  • Chủ đề 1: Dẫn điện của kim loại.
  • Chủ đề 2: Điện phân.
  • Chủ đề 3: Phóng điện trong chất khí.
  • Chủ đề 4: Linh kiện bán dẫn.

4. Luận án thu thập dữ liệu khảo sát và thực nghiệm tại địa bàn nào, với những đối tượng nào?

Khảo sát thực trạng được thực hiện tại 34 trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình Phước. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành qua 2 vòng tại các trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Bình Phước (trong đó có Trường THPT Đồng Xoài), với mẫu đánh giá định lượng diện rộng gồm 109 học sinh và 4 học sinh được theo dõi nghiên cứu trường hợp chuyên sâu là Lê Thị Tuyết Vy, Quách Thị Thu Thảo, Mai Quang Anh và Vũ Tất Đạt.

5. Tiến trình dạy học theo chủ đề bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề gồm mấy giai đoạn chính?

Tiến trình gồm 4 giai đoạn sư phạm: (1) Đề xuất vấn đề; (2) Giải pháp và kế hoạch giải quyết vấn đề; (3) Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề; (4) Trình bày, đánh giá kết quả và xác nhận kiến thức mới.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Ngọc Thắng đã hoàn thành mục tiêu nghiên cứu thông qua việc hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học theo chủ đề và xác lập khung cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề gồm 4 thành tố, 12 chỉ báo hành vi trong môn Vật lý trung học phổ thông. Nghiên cứu đã tái thiết kế toàn bộ chương "Dòng điện trong các môi trường" lớp 11 thành 4 chủ đề gắn với thực tiễn sản xuất, đồng thời xây dựng quy trình dạy học 4 giai đoạn và hệ thống công cụ đánh giá năng lực tương ứng. Kết quả thực nghiệm sư phạm trên 109 học sinh và 4 trường hợp nghiên cứu ca tại tỉnh Bình Phước đã khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp sư phạm được đề xuất trong việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.