Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục với đề tài "Rèn luyện cho sinh viên kĩ năng thiết kế hoạt động trải nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường THPT" do nghiên cứu sinh Trần Thị Gái thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội (năm 2018), dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Phan Thị Thanh Hội và PGS. Nguyễn Đình Nhâm, thuộc chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học (mã số: 9140111).

Về tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu, đề tài xuất phát từ ba căn cứ chủ yếu:

  1. Yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông: Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI đề ra nhiệm vụ đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, chuyển từ lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc sang phát triển phẩm chất và năng lực người học, đa dạng hóa các hình thức học tập ngoài lớp học và đẩy mạnh vận dụng tri thức vào thực tiễn.
  2. Yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo tại các trường đại học sư phạm: Đội ngũ giáo viên giữ vai trò then chốt trong công cuộc đổi mới giáo dục; tuy nhiên chương trình và phương pháp đào tạo nghiệp vụ sư phạm hiện hành tại các trường sư phạm chưa theo kịp xu hướng đổi mới của giáo dục phổ thông.
  3. Đặc thù môn học và vai trò của hoạt động trải nghiệm: Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức gắn liền với thực tiễn đời sống; việc tăng cường hoạt động trải nghiệm (HĐTN) giúp học sinh chủ động tìm tòi bản chất hiện tượng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

Khoảng trống nghiên cứu được xác định: các công trình về học tập trải nghiệm trước đây tại Việt Nam chủ yếu tiếp cận ở mức độ lí luận chung hoặc ứng dụng ở bậc mầm non, tiểu học và đào tạo nghề. Vấn đề rèn luyện kĩ năng (KN) thiết kế HĐTN trong dạy học môn Sinh học cấp trung học phổ thông (THPT) cho sinh viên (SV) ngành sư phạm chưa từng được nghiên cứu một cách có hệ thống.

Mục đích nghiên cứu: Trên cơ sở nghiên cứu và vận dụng mô hình học tập trải nghiệm của David A. Kolb vào dạy học Sinh học, xác định cấu trúc KN thiết kế HĐTN; xây dựng và sử dụng quy trình rèn luyện KN thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học ở trường THPT cho SV, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo giáo viên Sinh học trong trường đại học sư phạm (ĐHSP).

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể gồm 5 nhiệm vụ:

  • (1) Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về HĐTN, mô hình HĐTN, KN và KN thiết kế HĐTN.
  • (2) Xác định mô hình HĐTN, quy trình thiết kế và tổ chức HĐTN trong dạy học Sinh học.
  • (3) Xác định cấu trúc KN thiết kế HĐTN và hệ thống tiêu chí đánh giá KN của SV.
  • (4) Xây dựng quy trình rèn luyện KN thiết kế HĐTN cho SV ngành sư phạm Sinh học.
  • (5) Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết đề ra.

Giả thuyết khoa học: Nếu xác định được cấu trúc KN thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học ở trường THPT và xây dựng, sử dụng được quy trình rèn luyện KN đó phù hợp thì sẽ rèn luyện được cho SV KN thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học ở trường THPT.

Đối tượng và khách thể nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: HĐTN, mô hình HĐTN, quy trình thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học; KN thiết kế HĐTN; quy trình rèn luyện cho SV KN thiết kế HĐTN; các tiêu chí và công cụ đánh giá KN thiết kế HĐTN.
  • Khách thể nghiên cứu: Quá trình rèn luyện năng lực dạy học cho SV ở các cơ sở đào tạo giáo viên.

Phạm vi nghiên cứu:

  • Về nội dung: Luận án tập trung nghiên cứu cơ sở lí luận của HĐTN, KN thiết kế HĐTN và quy trình rèn luyện cho SV KN thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học ở trường THPT; không tập trung rèn luyện và đánh giá KN tổ chức HĐTN (sử dụng HĐTN) trên lớp học, song trong quá trình rèn luyện có tiến hành dạy thử nghiệm để đánh giá tính khả thi của bản thiết kế.
  • Về không gian và địa bàn: Thực nghiệm sư phạm triển khai tại 3 trường đại học đào tạo ngành sư phạm Sinh học: Trường ĐHSP Hà Nội 2, Trường Đại học Vinh, Trường ĐHSP – Đại học Đà Nẵng; khảo sát thực trạng diện rộng trên 248 giáo viên (GV) tại 30 tỉnh, thành phố và 650 SV tại 8 trường đại học trên cả nước.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu trong luận án được cấu trúc theo hai hướng lớn: học tập trải nghiệm và kĩ năng thiết kế bài học.

Về học tập trải nghiệm trên thế giới: Lịch sử tư tưởng trải nghiệm bắt nguồn từ các nhà triết học cổ đại như Socrates (384–322 TCN), Platon (427–347 TCN), Aristotle (450–325 TCN), qua chủ nghĩa kinh nghiệm của John Locke, George Berkeley, David Hume, sự điều hòa giữa kinh nghiệm giác quan và tư duy lí tính của Immanuel Kant (1787), quan điểm biện chứng về nhận thức của V.I. Lênin, đến chủ nghĩa thực dụng của John Dewey (tác phẩm Kinh nghiệm và giáo dục, 1938). Tiếp đó là mô hình nghiên cứu hành động của Kurt Lewin (1890–1947), lí thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896–1980). Năm 1984, David A. Kolb xây dựng lí thuyết học tập trải nghiệm với chu trình 4 pha (trải nghiệm cụ thể, quan sát phản ánh, trừu tượng hóa khái niệm, thử nghiệm tích cực). Thống kê của Kolb, Boyatzis và Mainemelis (2001) ghi nhận hàng nghìn nghiên cứu ứng dụng lí thuyết này trong giáo dục và các lĩnh vực khoa học. Việc vận dụng mô hình Kolb trong dạy học khoa học được phát triển qua các công trình của Mahmoud Abdulwahed (2009) tại Đại học Loughborough, Camelia Maier (2014) về sinh lí thực vật, Austin (2015), Gilmore (2013). Các tác giả Andresen, Boud & Cohen (2000), Chapman, McPhee & Proudman (1995), Joplin (1995), Keeton & Tate (1978), Svinicki & McKeachie (2011), Haynes (2007) và mô hình 5 pha của Đại học California Davis đã làm sáng tỏ bản chất của việc học qua tương tác thực tế và phản ánh.

Về học tập trải nghiệm ở Việt Nam: Tư tưởng dạy học tích cực, phát huy tính chủ động của người học được nghiên cứu qua các công trình của Nguyễn Kỳ (1995), Nguyễn Ngọc Bảo (1995), Trần Bá Hoành (1996), Thái Duy Tuyên (1998), Đặng Thành Hưng (2000), Phan Trọng Ngọ (2005, 2012), Bernd Meier và Nguyễn Văn Cường (2015). Vận dụng dạy học tích cực trong bộ môn có Lê Đình Trung – Phan Thị Thanh Hội (2016), Đỗ Hương Trà (2011, 2013), Đặng Văn Đức – Nguyễn Thu Hằng (2008), Nguyễn Bá Kim – Vũ Dương Thụy (2000). Phương pháp thực hành thí nghiệm Sinh học được nghiên cứu bởi Nguyễn Vinh Hiển (2003), Mai Sỹ Tuấn (2013), Phan Thị Thanh Hội (2014), Trương Xuân Cảnh (2015). Các chương trình dạy học của Intel (2005), Dự án Việt – Bỉ (2006), mô hình trường học mới VNEN (2011–2012) và Cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp quốc gia cho học sinh trung học (từ 2013) thúc đẩy tiếp cận học qua hành. Một số luận án nghiên cứu chuyên sâu về học tập trải nghiệm gồm: Võ Trung Minh (2015) về giáo dục môi trường ở tiểu học; Nguyễn Văn Bảy (2017) về đào tạo nghề điện dân dụng; Nguyễn Văn Hạnh (2017) về nghiệp vụ sư phạm kĩ thuật; Chu Thị Hồng Nhung (2017) về giáo dục mầm non.

Về thiết kế bài học và rèn luyện kĩ năng thiết kế: Trên thế giới, các mô hình thiết kế dạy học tiêu biểu gồm mô hình ADDIE, mô hình khuôn mẫu xoáy ốc (Rapid Prototyping Model), mô hình Dick và Carey (1978), mô hình ARCS của John Keller, mô hình khám phá 5E. Mô hình lập kế hoạch dạy học Tyler (Rosales Dordelly & Short, 1985), dạy học dựa trên năng lực (CBI) của Sullivan & Higgins (1983). Ứng dụng chu trình học tập trong đào tạo giáo viên khoa học được nghiên cứu bởi Rubba (1992), Renner, Abraham & Birnie (1988), Flick (1993), Ramsey (1993), Moscovici (1998), Settlage (2000), Lorsbach (2008), Deborah (2008), Ross (2015), cùng khuyến cáo của AAAS (1993), NRC (1996) và Loucks-Horsley et al. (1998). Nghiên cứu bài học (NCBH - Lesson Study / jugyokenkyu) được phát triển bởi Stigler & Hiebert (1999), Lewis (2002, 2006), Fernandez & Yoshida (2004), Cheng (2014). Ở Việt Nam, các nghiên cứu rèn luyện KN dạy học và thiết kế bài học môn Sinh học cho SV có: Phan Đức Duy (1999) dùng bài tập tình huống sư phạm; Trịnh Đông Thư (2007) xác định 3 nhóm với 21 KN soạn bài và xây dựng 200 bài tập; Nguyễn Văn Hiền (2009) về ứng dụng công nghệ thông tin; Đỗ Thị Tố Như (2014) về xây dựng câu hỏi; Nguyễn Thị Việt Nga (2016) về đánh giá năng lực khoa học theo PISA; Trương Thị Thanh Mai (2016) về sử dụng bài học vi mô.

Khoảng trống nghiên cứu được lựa chọn giải quyết: Dù các công trình đi trước đã làm rõ cơ sở lí thuyết dạy học tích cực và mô hình chu trình học tập của Kolb, chưa có công trình nào xác định cấu trúc KN thiết kế HĐTN và xây dựng quy trình rèn luyện KN này cho SV sư phạm Sinh học. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng việc thiết lập khung cấu trúc kĩ năng, quy trình thiết kế, quy trình rèn luyện thông qua chu trình trải nghiệm kết hợp nghiên cứu bài học, cùng hệ thống bài tập và bộ công cụ đánh giá chuyên biệt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án vận dụng các cơ sở lí thuyết nền tảng sau:

  • Lí thuyết học tập trải nghiệm của David A. Kolb (1984): Quan niệm học tập là quá trình tri thức được tạo ra thông qua sự chuyển đổi kinh nghiệm. Chu trình học tập gồm 4 pha kế tiếp: (1) Trải nghiệm cụ thể (Concrete Experience - CE); (2) Quan sát phản ánh (Reflective Observation - RO); (3) Trừu tượng hóa khái niệm (Abstract Conceptualization - AC); (4) Thử nghiệm tích cực (Active Experimentation - AE).
  • Cơ sở thần kinh học của James Zull: Nghiên cứu chứng minh sự tương ứng giữa 4 pha của chu trình Kolb với các vùng chức năng trên vỏ não: Trải nghiệm cụ thể tương ứng với Vỏ não cảm giác (thu nhận tín hiệu giác quan); Quan sát phản ánh tương ứng với Vỏ não tích hợp sau ở thùy thái dương (liên kết thông tin tạo hình ảnh và ý nghĩa); Trừu tượng hóa khái niệm tương ứng với Vỏ não tích hợp trước ở thùy trán (bộ nhớ làm việc, phát triển kế hoạch hành động); Thử nghiệm tích cực tương ứng với Vỏ não vận động (thực hiện kế hoạch hành động thông qua cơ bắp, ngôn ngữ).
  • Lí thuyết kiến tạo (Constructivism): Xem hoạt động học là quá trình người học tự kiến tạo tri thức thông qua tương tác với môi trường và hợp tác xã hội; trải nghiệm thực tế là công cụ cốt lõi để người học làm chủ tri thức.
  • Khung phân loại hoạt động của Svinicki và Dixon (1987): Phân định các dạng hoạt động học tập tương ứng trong từng pha của chu trình trải nghiệm theo mức độ chủ động của người học (từ thu nhận thông tin ở vòng trong đến tự lực chiếm lĩnh tri thức ở vòng ngoài).
  • Khái niệm kĩ năng thiết kế HĐTN: Được định nghĩa là khả năng của chủ thể thực hiện thiết kế một chuỗi các hoạt động học tập theo chu trình trải nghiệm khép kín gồm 4 pha.
  • Cấu trúc kĩ năng thiết kế HĐTN: Gồm 4 kĩ năng thành phần:
    1. KN xác định các chu trình trải nghiệm;
    2. KN xác định dạng hoạt động trong mỗi pha của chu trình trải nghiệm;
    3. KN thiết kế tiến trình hoạt động;
    4. KN thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá học sinh trong HĐTN.
  • Mô hình Nghiên cứu bài học (Lesson Study): Vận dụng mô hình 4 giai đoạn của Catherine Lewis và Manabu Sato để tổ chức rèn luyện nâng cao kĩ năng thiết kế cho SV thông qua thảo luận, thực hiện bài học công khai, suy ngẫm chung và điều chỉnh.

Phương pháp nghiên cứu thực tế (kết hợp nghiên cứu định tính và định lượng):

  • Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Thu thập, phân tích, tổng hợp các văn bản pháp quy, tài liệu khoa học về năng lực nghề nghiệp, học tập trải nghiệm và thiết kế dạy học.
  • Phương pháp điều tra, quan sát sư phạm:
    • Điều tra bằng phiếu hỏi và phỏng vấn trực tiếp 248 GV môn Sinh học đang trực tiếp giảng dạy tại các trường THPT thuộc 30 tỉnh/thành phố (Hà Nội, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Nghệ An, Hưng Yên, Thanh Hóa, Ninh Bình, Hà Tĩnh, Bình Dương, Tiền Giang, Kiên Giang, An Giang, Bình Phước, Bà Rịa – Vũng Tàu, Bến Tre, Lâm Đồng, Trà Vinh, Vĩnh Long, Cà Mau, Đồng Nai, Sóc Trăng, Cần Thơ, Long An, Đồng Tháp, Bình Thuận, Tây Ninh, Bạc Liêu, TP. Hồ Chí Minh, Hậu Giang).
    • Điều tra 650 SV năm thứ 3 và thứ 4 ngành sư phạm Sinh học (khóa 2013–2017 và 2014–2018) tại 8 cơ sở đào tạo: ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐH Giáo dục – ĐHQGHN, ĐHSP Thái Nguyên, ĐH Hồng Đức, ĐH Vinh, ĐHSP – ĐH Đà Nẵng, ĐH Quy Nhơn.
    • Khảo sát ý kiến của 30 giảng viên bộ môn Phương pháp dạy học Sinh học tại 7 trường ĐHSP (Hà Nội 2, Đà Nẵng, Vinh, TP. Hồ Chí Minh, Thái Nguyên, Huế, Quy Nhơn).
  • Phương pháp tham vấn chuyên gia: Xin ý kiến đánh giá của các nhà nghiên cứu và giảng viên có kinh nghiệm để hoàn thiện quy trình, tiêu chí và bộ công cụ đánh giá.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Triển khai qua 2 giai đoạn:
    • Thực nghiệm khảo sát: Tiến hành trên 76 SV năm thứ 4 tại Trường Đại học Vinh.
    • Thực nghiệm chính thức: Tiến hành tại 3 cơ sở (Trường ĐHSP Hà Nội 2, Trường Đại học Vinh, Trường ĐHSP – Đại học Đà Nẵng), trong đó chọn 9 SV đại diện cho 3 nhóm năng lực nhận thức khác nhau để theo dõi dọc qua 5 lần kiểm tra đo nghiệm.
  • Phương pháp xử lí số liệu: Số liệu định lượng được phân tích trên phần mềm SPSS 18 với các tham số: Trung bình cộng (Mean), Trung vị (Median), Yếu vị (Mode), Độ lệch chuẩn (StD), Khoảng biến thiên (Range) và kiểm định T-test theo cặp (Paired Samples T-test) với độ tin cậy tương ứng mức ý nghĩa p < 0,05. Dữ liệu định tính được đối chiếu đa nguồn để biện giải kết quả.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lí thuyết về học tập trải nghiệm, hoạt động trải nghiệm, kĩ năng thiết kế HĐTN và đánh giá thực trạng giáo dục phổ thông cũng như công tác đào tạo tại trường sư phạm.

Về mặt lí luận, tác giả xác lập bản chất của HĐTN trong dạy học Sinh học là việc tổ chức cho học sinh trực tiếp thao tác trên đối tượng hoặc tương tác thực tế theo chu trình 4 pha của David Kolb, kết hợp với các nghiên cứu thần kinh học của Zull để chứng minh tính phù hợp sinh học của mô hình. Tác giả xây dựng cấu trúc KN thiết kế HĐTN gồm 4 KN thành phần và chỉ rõ vị trí của nó trong Chuẩn nghề nghiệp giáo viên THPT và Chuẩn đầu ra cử nhân sư phạm (thuộc các năng lực: vận dụng PPDH, dạy học phân hóa, dạy học tích hợp, lập kế hoạch dạy học).

Kĩ năng thành phần Biểu hiện hành vi
1. Xác định các chu trình trải nghiệm - Xác định mục tiêu của chương.
- Xác định các mạch nội dung lớn của chương tương ứng với các chu trình trải nghiệm.
- Phân tích đặc điểm của mỗi mạch nội dung để xác định các chu trình trải nghiệm tương ứng.
2. Xác định dạng hoạt động trong mỗi pha của chu trình trải nghiệm - Xác định mục tiêu của mỗi pha trong chu trình trải nghiệm.
- Lựa chọn dạng HĐTN dựa vào thành phần nội dung kiến thức, mục tiêu của mỗi pha.
- Xác định điều kiện tổ chức hoạt động: thời gian tổ chức, phương tiện dạy học cần thiết.
3. Thiết kế tiến trình hoạt động - Thiết kế nhiệm vụ để định hướng hoạt động học tập cho học sinh trong các giai đoạn của chu trình trải nghiệm.
- Xác định các bước thực hiện hoạt động: nêu rõ các thao tác tiến hành hoạt động.
4. Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá học sinh trong HĐTN - Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ để đánh giá mức độ hiểu biết về kiến thức, kĩ năng và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh; đo được mức độ năng lực hình thành sau HĐTN.

Về mặt thực tiễn, kết quả khảo sát 248 GV Sinh học THPT cho thấy:

  • Về mức độ rèn luyện năng lực cho học sinh: GV rèn luyện thường xuyên và rất thường xuyên các năng lực chung như hợp tác và giao tiếp (40,3%), tự học (15,3%). Tuy nhiên, các kĩ năng nghiên cứu khoa học đặc thù lại ở mức thấp: làm thí nghiệm chỉ có 4,6% thường xuyên (44,8% hiếm khi, 25,4% không bao giờ); thiết kế thí nghiệm chỉ có 5,7% thường xuyên (46,1% hiếm khi, 14,5% không bao giờ); điều tra thực địa/thu thập mẫu vật chỉ đạt 3,6% thường xuyên (43,9% hiếm khi, 35,4% không bao giờ). Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn có 32,6% giáo viên không bao giờ rèn luyện.
  • Về hình thức tổ chức hoạt động học tập: Hoạt động truyền thống chiếm tỉ lệ vượt trội với hình thức nghe giảng (86,7% thường xuyên và rất thường xuyên), hỏi – đáp (76,8%). Ngược lại, các hoạt động trải nghiệm thực tế chiếm tỉ lệ hiếm khi hoặc không bao giờ rất cao: dự án (77,2%), tham quan (68,9%), điều tra khảo sát (83,5%), nghiên cứu thực địa (78,1%), xêmina khoa học (80,6%).
  • Về không gian tổ chức: 100% giáo viên thường xuyên và rất thường xuyên dạy học tại lớp học (76,6% rất thường xuyên, 23,4% thường xuyên). Các không gian khác có tỉ lệ "không bao giờ" tổ chức chiếm đa số: vườn trường (53,5%), thiên nhiên (53,9%), cơ sở sản xuất (59,6%).
  • Về nhận thức: Có tới 60% giáo viên được hỏi cho rằng HĐTN chỉ diễn ra ở bên ngoài lớp học, dẫn đến tâm lí e ngại về mặt kinh phí, thời gian và an toàn. Khảo sát 650 SV và 30 giảng viên cũng chỉ rõ SV sư phạm còn rất lúng túng, thiếu kĩ năng thiết kế các HĐTN do chương trình đào tạo chưa có quy trình rèn luyện chuyên biệt.

Chương 2: Rèn luyện cho sinh viên kĩ năng thiết kế hoạt động trải nghiệm trong dạy học Sinh học

Chương này tập trung xây dựng giải pháp sư phạm bao gồm phân tích chương trình, quy trình thiết kế, quy trình rèn luyện, hệ thống bài tập và bộ công cụ đánh giá.

1. Cơ sở xây dựng giải pháp: Tác giả phân tích cấu trúc các học phần Phương pháp dạy học Sinh học tại trường ĐHSP và phân tích chương trình Sinh học THPT theo các thành phần kiến thức (hình thái, giải phẫu, sinh lí, sinh thái, di truyền, tiến hóa) để làm rõ dạng hoạt động trải nghiệm tương ứng trong từng pha của chu trình Kolb.

2. Quy trình thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học: Bao gồm các bước kế tiếp:

  • Bước 1: Xác định mục tiêu bài học/chương;
  • Bước 2: Xác định mạch nội dung kiến thức tương ứng chu trình trải nghiệm;
  • Bước 3: Xác định dạng hoạt động học tập trong từng pha (CE, RO, AC, AE);
  • Bước 4: Xây dựng tiến trình tổ chức hoạt động chi tiết (nhiệm vụ, thao tác);
  • Bước 5: Thiết kế tiêu chí và bộ công cụ đánh giá học sinh;
  • Bước 6: Thử nghiệm và hoàn thiện bản thiết kế.

3. Quy trình rèn luyện KN thiết kế HĐTN cho sinh viên: Được thiết kế qua 2 tầng rèn luyện:

  • Rèn luyện thông qua chu trình trải nghiệm: Bản thân SV được đóng vai người học trải qua chính chu trình 4 pha để lĩnh hội tri thức và kĩ năng thiết kế.
  • Rèn luyện nâng cao thông qua Nghiên cứu bài học (NCBH): Vận dụng chu trình cộng tác gồm 4 giai đoạn (họp thiết kế bài học – tiến hành dạy thực nghiệm bài học công khai – suy ngẫm, thảo luận phản ánh – điều chỉnh và hoàn thiện kế hoạch dạy học).

4. Hệ thống bài tập rèn luyện: Tác giả thiết kế 5 dạng bài tập tương ứng với các KN thành phần:

  • Dạng 1: Bài tập rèn luyện KN xác định các chu trình trải nghiệm;
  • Dạng 2: Bài tập rèn luyện KN xác định các dạng hoạt động trong mỗi pha của chu trình trải nghiệm;
  • Dạng 3: Bài tập rèn luyện KN thiết kế tiến trình hoạt động trải nghiệm;
  • Dạng 4: Bài tập rèn luyện KN thiết kế tiêu chí, công cụ đánh giá học sinh trong HĐTN;
  • Dạng 5: Bài tập rèn luyện KN tổng hợp (thiết kế hoàn chỉnh một kế hoạch dạy học theo mô hình HĐTN).

5. Đánh giá kĩ năng thiết kế HĐTN: Xây dựng hệ thống tiêu chí chi tiết cho từng KN thành phần, thiết kế thang đo định lượng và bảng kiểm tiêu chí (rubric) phục vụ quá trình đo nghiệm đánh giá năng lực của SV trước, trong và sau rèn luyện.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày việc kiểm chứng giả thuyết khoa học thông qua thực nghiệm sư phạm tại các trường đại học sư phạm.

Quy trình thực nghiệm:

  • Thực nghiệm khảo sát: Triển khai trên 76 SV năm thứ 4 ngành Sư phạm Sinh học tại Trường Đại học Vinh nhằm kiểm tra tính khả thi ban đầu của quy trình và công cụ.
  • Thực nghiệm chính thức: Triển khai tại 3 trường ĐHSP (Hà Nội 2, Vinh, Đà Nẵng). Tiến hành đo nghiệm định kì qua 5 lần kiểm tra để đánh giá sự phát triển kĩ năng của SV. Tác giả chọn 9 SV đại diện cho 3 mức năng lực nhận thức (khá/giỏi, trung bình, yếu) gồm: Nguyễn Thị Kim Dung, Nguyễn Thị Tâm, Hồ Thị Lương, Hoàng Thị Lệ, Trần Thị Trâm, Hoàng Thị Nguyệt, Phạm Thị Mỹ Linh, Nguyễn Thị Trang, Hà Kiều Oanh để phân tích chuyên sâu sự biến đổi hành vi.

Kết quả và xử lí số liệu thống kê:

  • Điểm trung bình cộng (Mean) về mức độ đạt được của KN thiết kế HĐTN tổng thể cũng như từng KN thành phần ở SV tăng dần đều qua 5 lần kiểm tra.
  • Độ lệch chuẩn (StD) có xu hướng thu hẹp qua các lần đo, chứng minh mức độ phân tán giảm dần và trình độ thiết kế của sinh viên dần đồng đều ở mức cao hơn.
  • Kết quả kiểm định T-test theo cặp (Paired Samples T-test) đối với mức độ đạt được của từng kĩ năng thành phần (xác định chu trình, xác định dạng hoạt động, xây dựng tiến trình, thiết kế công cụ đánh giá) giữa các lần kiểm tra đều cho giá trị p < 0,05. Điều này xác nhận sự chênh lệch điểm số là do tác động của quy trình rèn luyện chứ không phải do ngẫu nhiên.
  • Dữ liệu định tính từ 9 sinh viên tiêu biểu cho thấy sự chuyển biến rõ rệt: từ chỗ lúng túng trong việc kết nối nội dung Sinh học với các pha của Kolb, SV đã thành thạo trong việc xây dựng các nhiệm vụ học tập thực tiễn, biết xây dựng bảng kiểm và tiêu chí đánh giá năng lực học sinh.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã đạt được những kết quả và đóng góp mới sau:

Về mặt lí luận:

  • Tổng quan và hệ thống hóa cơ sở lí luận về học tập trải nghiệm trong dạy học Sinh học, làm rõ bản chất hoạt động trải nghiệm dựa trên chu trình 4 pha của David Kolb và cơ sở thần kinh học của James Zull.
  • Xác định được cấu trúc kĩ năng thiết kế HĐTN của sinh viên sư phạm gồm 4 kĩ năng thành phần với hệ thống hành vi chỉ báo cụ thể.
  • Xác định vị trí của kĩ năng thiết kế HĐTN trong chuẩn nghề nghiệp giáo viên và chuẩn đầu ra ngành sư phạm, khẳng định mối liên hệ với các năng lực dạy học phân hóa, tích hợp và lập kế hoạch bài học.

Về mặt thực tiễn:

  • Cung cấp số liệu khảo sát toàn diện về thực trạng tổ chức HĐTN môn Sinh học tại các trường THPT (248 giáo viên tại 30 tỉnh) và thực trạng rèn luyện kĩ năng tại các trường ĐHSP (650 SV tại 8 trường, 30 giảng viên tại 7 trường).
  • Xây dựng quy trình thiết kế HĐTN trong dạy học Sinh học ở trường THPT gồm 6 bước rõ ràng.
  • Xây dựng quy trình rèn luyện KN thiết kế HĐTN cho sinh viên ngành sư phạm Sinh học theo 2 tầng: rèn luyện qua chu trình trải nghiệm và nâng cao thông qua nghiên cứu bài học (NCBH).
  • Xây dựng hệ thống bài tập gồm 5 dạng tương ứng với các kĩ năng thành phần, hỗ trợ giảng viên sư phạm trong quá trình giảng dạy học phần PPDH.
  • Thiết kế hệ thống tiêu chí, thang đo và bộ công cụ đánh giá mức độ phát triển KN thiết kế HĐTN của sinh viên.
  • Kiểm chứng thực nghiệm thành công hiệu quả của quy trình rèn luyện trên nhóm đối tượng sinh viên tại 3 trường ĐHSP lớn.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất:

  • Đối với các trường Đại học Sư phạm: Cần tích hợp quy trình rèn luyện KN thiết kế HĐTN vào các học phần Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, Tự làm đồ dùng dạy học và Rèn luyện nghiệp vụ sư phạm thường xuyên; áp dụng mô hình Nghiên cứu bài học để nâng cao tính hợp tác nghề nghiệp cho sinh viên.
  • Đối với các trường THPT và cơ quan quản lí giáo dục: Cần đổi mới nhận thức của giáo viên về HĐTN (không đồng nhất HĐTN với hoạt động ngoài lớp học); đa dạng hóa không gian học tập (tận dụng phòng thí nghiệm, vườn trường, cơ sở sản xuất địa phương); bồi dưỡng năng lực thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm cho giáo viên phổ thông nhằm đáp ứng chương trình giáo dục mới.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

  • Về nội dung: Luận án tập trung vào kĩ năng thiết kế HĐTN và kiểm tra tính khả thi qua việc dạy thử nghiệm kế hoạch bài học, chưa nghiên cứu và đánh giá sâu kĩ năng tổ chức (kĩ năng triển khai thực tế trên lớp học phổ thông) của sinh viên trong một quá trình dạy học trọn vẹn.
  • Về phạm vi địa bàn: Dù khảo sát thực trạng diện rộng ở 30 tỉnh thành, quá trình thực nghiệm chính thức mới chỉ giới hạn ở 3 trường ĐHSP (ĐHSP Hà Nội 2, ĐH Vinh, ĐHSP Đà Nẵng); việc theo dõi dọc chi tiết tập trung vào 9 sinh viên.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Mở rộng nghiên cứu sang việc rèn luyện kĩ năng tổ chức thực hiện và điều hành HĐTN trong dạy học Sinh học tại trường phổ thông.
  • Vận dụng mô hình chu trình trải nghiệm và nghiên cứu bài học để rèn luyện kĩ năng thiết kế HĐTN cho sinh viên các ngành sư phạm khoa học tự nhiên khác (Vật lí, Hóa học) hoặc ở cấp THCS.
  • Xây dựng hệ thống học liệu điện tử, video bài học nghiên cứu minh họa để hỗ trợ bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên THPT đang công tác.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cho các nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Lí luận và PPDH môn Sinh học, Khoa học giáo dục: Tham khảo về cơ sở lí luận của mô hình Kolb kết hợp cơ sở thần kinh não bộ Zull; phương pháp luận thiết kế nghiên cứu thực nghiệm sư phạm, xây dựng thang đo năng lực và kĩ thuật xử lí số liệu thống kê bằng SPSS 18 (phép kiểm định T-test theo cặp).
  • Giảng viên các trường Đại học Sư phạm: Cung cấp giáo trình thực hành với quy trình 6 bước thiết kế HĐTN, quy trình rèn luyện 2 tầng (trải nghiệm và NCBH), cùng hệ thống bài tập mẫu 5 dạng để tích hợp trực tiếp vào giảng dạy học phần Phương pháp dạy học Sinh học.
  • Giáo viên môn Sinh học cấp THPT: Cung cấp khung định hướng chuyển đổi phương pháp dạy học, giúp tháo gỡ hiểu lầm cho rằng HĐTN chỉ diễn ra ngoài lớp học; hỗ trợ thiết kế các chuỗi hoạt động học tập dựa trên bài học thực tiễn.
  • Cán bộ quản lí giáo dục và chuyên viên phụ trách chuyên môn: Tham khảo dữ liệu thực trạng để xây dựng các chương trình tập huấn, bồi dưỡng giáo viên về tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất nhà trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu trúc kĩ năng thiết kế hoạt động trải nghiệm trong dạy học Sinh học gồm những thành tố nào? Theo kết quả nghiên cứu của tác giả, KN thiết kế HĐTN gồm 4 kĩ năng thành phần: (1) KN xác định các chu trình trải nghiệm; (2) KN xác định dạng hoạt động trong mỗi pha của chu trình trải nghiệm; (3) KN thiết kế tiến trình hoạt động; (4) KN thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá học sinh trong HĐTN.

2. Thực trạng sử dụng không gian dạy học của giáo viên Sinh học THPT được phản ánh như thế nào? Khảo sát 248 giáo viên cho thấy không gian lớp học chiếm tỉ lệ tuyệt đối (76,6% rất thường xuyên và 23,4% thường xuyên, tổng 100%). Ngược lại, các không gian gắn liền với trải nghiệm thực tế có tỉ lệ "không bao giờ" tổ chức rất cao: cơ sở sản xuất chiếm 59,6%, thiên nhiên chiếm 53,9%, vườn trường chiếm 53,5%. Phòng thí nghiệm chỉ có 9,1% giáo viên thường xuyên và rất thường xuyên sử dụng.

3. Cơ sở thần kinh học nào được luận án sử dụng để hỗ trợ mô hình trải nghiệm của Kolb? Luận án dẫn chứng nghiên cứu của James Zull chỉ ra mối liên hệ trực tiếp giữa 4 pha trong chu trình Kolb với các vùng chức năng vỏ não: Trải nghiệm cụ thể kích hoạt Vỏ não cảm giác; Quan sát phản ánh gắn với Vỏ não tích hợp sau (thùy thái dương); Trừu tượng hóa khái niệm gắn với Vỏ não tích hợp trước (thùy trán); Thử nghiệm tích cực kích hoạt Vỏ não vận động.

4. Phương pháp thống kê nào được sử dụng để khẳng định hiệu quả thực nghiệm sư phạm? Tác giả sử dụng phần mềm SPSS 18 để tính toán các tham số thống kê mô tả (Mean, Median, Mode, Standard Deviation, Range) và sử dụng phép kiểm chứng T-test theo cặp (Paired Samples T-test). Kết quả so sánh giữa các lần kiểm tra đều đạt giá trị p < 0,05, khẳng định sự tiến bộ của sinh viên có ý nghĩa thống kê và bắt nguồn từ biện pháp rèn luyện.

5. Nhận thức của giáo viên THPT về hoạt động trải nghiệm có điểm gì bất cập? Kết quả khảo sát chỉ ra có 60% giáo viên THPT quan niệm HĐTN chỉ diễn ra ở bên ngoài lớp học (như hoạt động ngoại khóa). Tác giả làm rõ đây là cách hiểu chưa đúng bản chất, bởi HĐTN phụ thuộc vào mức độ tương tác trực tiếp của học sinh với đối tượng học tập theo chu trình, hoàn toàn có thể tổ chức ngay trong không gian lớp học.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Thị Gái đã giải quyết một cách khoa học vấn đề rèn luyện kĩ năng thiết kế hoạt động trải nghiệm cho sinh viên sư phạm Sinh học dựa trên chu trình học tập của David Kolb và mô hình nghiên cứu bài học. Công trình đã làm sáng tỏ cơ sở lí luận thần kinh học, xác định cấu trúc 4 kĩ năng thành phần, đề xuất quy trình rèn luyện 2 tầng kèm hệ thống bài tập và thang đo định lượng được kiểm chứng qua thực nghiệm tại 3 trường đại học sư phạm. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo có giá trị trong việc nâng cao chất lượng đào tạo nghiệp vụ sư phạm, đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục phổ thông.