Luận án phát triển năng lực thực hành cho học sinh chuyên Sinh lớp 11 - Nguyễn Thị Linh - ĐHSPHN

• Tác giả: Nguyễn Thị Linh
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Lê Đình Trung
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học
• Đề tài: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên Sinh
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về luận án phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên sinh

Luận án tiến sĩ "Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên Sinh" của Nguyễn Thị Linh, được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội năm 2021. Chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học. Người hướng dẫn khoa học là PGS.TS Lê Đình Trung. Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng khung lí luận về năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên. Luận án chỉ ra rằng các hoạt động thực hành trong dạy học Sinh học có vai trò quan trọng. Thực hành giúp học sinh tích cực, chủ động và dần tiếp cận với hoạt động nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, cấu trúc và tiêu chí đánh giá năng lực thực hành của học sinh THPT chưa được nghiên cứu đầy đủ. Luận án kế thừa các nghiên cứu trong và ngoài nước về dạy học phát triển năng lực. Đặc biệt là các hình thức tổ chức hoạt động thực hành hiệu quả. Nghiên cứu hướng tới việc chuẩn hóa lí luận và đề xuất giải pháp thực tiễn.

1.1. Cơ sở lí luận về năng lực thực hành Sinh học

Năng lực thực hành Sinh học được xây dựng dựa trên các khái niệm về năng lực và thực hành trong dạy học. Các tài liệu trong và ngoài nước đã đề cập khá cụ thể về biện pháp rèn luyện và phát triển năng lực cho người học. Hoạt động thí nghiệm, thực nghiệm có vai trò quan trọng trong dạy học Sinh học từ THCS đến THPT. Các nhà giáo dục học định hướng thực hành từ đơn giản đến phức tạp. Tuy nhiên, cấu trúc và các yếu tố cấu thành năng lực thực hành Sinh học còn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Những vấn đề liên quan đến năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên còn nhiều điểm trống cần bổ sung.

1.2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án

Mục đích nghiên cứu của luận án là làm rõ khung lí luận về dạy học thực hành và năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên. Nhiệm vụ bao gồm xác định khái niệm năng lực thực hành Sinh học, cấu trúc và các biểu hiện của các năng lực thành phần. Luận án tiến hành điều tra thực trạng việc dạy và học thực hành Sinh học tại các trường THPT chuyên. Đồng thời tìm hiểu nhận thức của giáo viên về việc rèn luyện năng lực thực hành. Từ đó đề xuất phương pháp đánh giá và tiêu chí phù hợp cho học sinh chuyên Sinh.

II. Phân tích thực trạng dạy học thực hành sinh học cho học sinh lớp 11

Kết quả điều tra tại các trường THPT chuyên như Chuyên Biên Hòa (Hà Nam), Chuyên Trần Phú (Hải Phòng), Chuyên Lê Hồng Phong (TPHCM) cho thấy nhiều vấn đề đáng quan tâm. Đa số giáo viên nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của việc dạy học thực hành Sinh học. Tuy nhiên trên thực tế, hoạt động này còn được tiến hành rất hạn chế. Giáo viên chưa thực sự có được hiểu biết chuẩn xác và khoa học về năng lực thực hành Sinh học. Việc xây dựng hệ thống bài thực hành phù hợp với yêu cầu dạy học sinh chuyên còn chưa đạt chuẩn. Công tác đánh giá năng lực thực hành cũng chưa thực sự phù hợp. Nguyên nhân chính xuất phát từ thiếu công cụ đánh giá khoa học và tiêu chí rõ ràng. Chương trình Sinh học 11 cần được phân tích kỹ để xây dựng kế hoạch giáo dục hợp lí. Thực trạng này khẳng định tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu. Nhu cầu của giáo viên và học sinh chuyên về dạy học thực hành là rất lớn.

2.1. Nhận thức của giáo viên về năng lực thực hành Sinh học

Khảo sát cho thấy đa số giáo viên tại các trường chuyên nhận thức được tầm quan trọng của thực hành Sinh học. Tuy nhiên, hiểu biết về cấu trúc năng lực thực hành còn mơ hồ và thiếu hệ thống. Giáo viên chưa phân biệt rõ năng lực thực hành với các kĩ năng thực hành đơn lẻ. Nhiều giáo viên gặp khó khăn trong việc xác định mục tiêu phát triển năng lực thực hành cụ thể. Việc tổ chức các hoạt động thực hành chủ yếu dựa vào kinh nghiệm cá nhân. Thiếu cơ sở lí luận dẫn đến dạy thực hành chưa đạt hiệu quả mong muốn.

2.2. Hạn chế trong việc đánh giá năng lực thực hành hiện nay

Công tác đánh giá năng lực thực hành Sinh học tại các trường chuyên còn nhiều bất cập. Giáo viên thiếu công cụ đánh giá khoa học và tiêu chí rõ ràng cho từng mức độ phát triển. Việc đánh giá thường tập trung vào kết quả sản phẩm mà bỏ qua quá trình thực hành. Các tiêu chí đánh giá chưa phản ánh đầy đủ cấu trúc năng lực thực hành. Học sinh chuyên Sinh cần được đánh giá ở mức độ cao hơn so với học sinh đại trà. Thực trạng này đòi hỏi cần xây dựng hệ thống tiêu chí đánh giá năng lực thực hành phù hợp.

III. Phương pháp phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên sinh

Luận án đề xuất nhiều phương pháp phát triển năng lực thực hành Sinh học cho học sinh lớp 11 chuyên. Phương pháp tổ chức hoạt động thực hành được xây dựng theo hướng tiếp cận năng lực. Nội dung thực hành được thiết kế từ đơn giản đến phức tạp, phù hợp với đặc điểm nhận thức. Học sinh được khuyến khích tham gia điều tra, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học. Các hoạt động thực hành giúp học sinh dần tiếp cận với phương pháp của nhà khoa học. Giáo viên đóng vai trò hướng dẫn, tổ chức và hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hành. Phương pháp đánh giá năng lực thực hành được đề xuất với hệ thống tiêu chí cụ thể. Các tiêu chí phản ánh đầy đủ cấu trúc năng lực thực hành Sinh học. Kế hoạch giáo dục được xây dựng dựa trên phân tích mục tiêu chương trình Sinh học 11. Dạy học thực hành chuyên Sinh học theo định hướng chương trình GDPT 2018 cũng được nghiên cứu.

3.1. Thiết kế hệ thống bài thực hành Sinh học cho học sinh chuyên

Hệ thống bài thực hành Sinh học được thiết kế đáp ứng yêu cầu dạy học sinh chuyên lớp 11. Nội dung bám sát chương trình Sinh học 11 nhưng nâng cao về độ phức tạp. Các bài thực hành được sắp xếp theo trình tự từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Mỗi bài thực hành có mục tiêu phát triển năng lực cụ thể và rõ ràng. Học sinh chuyên được tiếp cận các phương pháp thực nghiệm tiên tiến. Hệ thống bài thực hành giúp hình thành và phát triển đồng thời các năng lực thành phần. Thiết kế này đảm bảo tính hệ thống và liên tục trong quá trình rèn luyện năng lực.

3.2. Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực thực hành Sinh học

Hệ thống tiêu chí đánh giá năng lực thực hành Sinh học được xây dựng dựa trên cấu trúc năng lực. Tiêu chí bao gồm nhiều mức độ phát triển từ cơ bản đến nâng cao. Việc đánh giá tập trung vào cả quá trình thực hành và kết quả sản phẩm. Các tiêu chí phản ánh đầy đủ các năng lực thành phần của năng lực thực hành Sinh học. Công cụ đánh giá được thiết kế phù hợp với đặc điểm học sinh chuyên Sinh. Hệ thống tiêu chí này giúp giáo viên đánh giá chính xác mức độ phát triển năng lực của học sinh. Đồng thời hỗ trợ giáo viên điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp.

IV. Kết luận và ứng dụng của luận án phát triển năng lực thực hành cho học sinh

Luận án đã đạt được các mục tiêu nghiên cứu đề ra và có nhiều đóng góp mới. Về mặt lí luận, luận án làm rõ khung lí luận về năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên. Cấu trúc năng lực thực hành Sinh học và các biểu hiện của năng lực thành phần được xác định rõ ràng. Về mặt thực tiễn, luận án đề xuất hệ thống bài thực hành và tiêu chí đánh giá phù hợp. Nghiên cứu khẳng định vai trò quan trọng của dạy học thực hành trong phát triển năng lực học sinh. Các kết quả điều tra cho thấy nhu cầu thực tế về giải pháp phát triển năng lực thực hành. Giáo viên và học sinh tại các trường chuyên đều mong muốn có công cụ hỗ trợ hiệu quả. Luận án cung cấp cơ sở khoa học cho việc đổi mới phương pháp dạy học Sinh học. Các trường THPT chuyên có thể áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế giảng dạy. Đóng góp của đề tài đáp ứng được nhu cầu cấp thiết của giáo dục chuyên Sinh hiện nay.

4.1. Đóng góp mới của luận án về lí luận và thực tiễn

Luận án có nhiều đóng góp mới về mặt lí luận nghiên cứu giáo dục Sinh học. Đóng góp quan trọng nhất là xây dựng khung lí luận hoàn chỉnh về năng lực thực hành Sinh học. Cấu trúc năng lực và các biểu hiện của năng lực thành phần được xác định cụ thể. Hệ thống tiêu chí đánh giá năng lực thực hành là công cụ hữu ích cho giáo viên. Về thực tiễn, hệ thống bài thực hành được thiết kế phù hợp với học sinh chuyên lớp 11. Kết quả nghiên cứu đã được thực nghiệm tại nhiều trường THPT chuyên trên cả nước. Các giải pháp đề xuất mang tính khả thi cao và dễ áp dụng trong thực tế giảng dạy.

4.2. Hướng phát triển và ứng dụng trong giáo dục chuyên Sinh

Kết quả luận án mở ra nhiều hướng phát triển tiếp theo cho giáo dục chuyên Sinh. Các tiêu chí đánh giá năng lực thực hành có thể được áp dụng rộng rãi hơn. Hệ thống bài thực hành cần được tiếp tục bổ sung và hoàn thiện theo thời gian. Nghiên cứu có thể mở rộng sang các khối lớp khác trong chương trình THPT. Giáo viên các trường chuyên được khuyến khích áp dụng và phản hồi kết quả. Việc đào tạo giáo viên về phát triển năng lực thực hành cần được quan tâm hơn. Ứng dụng công nghệ trong dạy học thực hành là hướng nghiên cứu tiềm năng. Kết quả luận án góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Sinh học chuyên sâu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI --------------- NGUYỄN THỊ LINH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ---------------- NGUYỄN THỊ LINH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Sinh học Mã số: 9.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Đình Trung HÀ NỘI - 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những số liệu sử dụng trong luận án là trung thực. Các kết quả rút ra từ luận án chưa từng được công bố. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về công trình nghiên cứu này. Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Thị Linh ii LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Trong quá trình nghiên cứu tôi đã nhận được những sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Đình Trung đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các Thầy Cô giáo, các em học sinh ở trường Chuyên Biên Hòa - Hà Nam, trường THPT chuyên Trần Phú – TP Hải Phòng, trường THPT chuyên Lê Hồng Phong – TP Hồ Chí Minh đã tham gia vào quá trình khảo sát và thực nghiệm sư phạm. Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Thị Linh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN . ii MỤC LỤC . iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN .v DANH MỤC CÁC BẢNG . vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ. Lí do chọn đề tài . Mục đích nghiên cứu . Đối tượng và khách thể nghiên cứu . Giả thuyết khoa học . Nhiệm vụ nghiên cứu . Phương pháp nghiên cứu. Những đóng góp mới của đề tài .4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI . Lược sử nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực hành. Trên thế giới . Các khái niệm làm cơ sở xây dựng NLTH Sinh học. Năng lực thực hành Sinh học . Năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh . Phát triển NLTH Sinh học cho học sinh chuyên Sinh . Cơ sở thực tiễn . Mục đích nghiên cứu . Nội dung nghiên cứu . Phương pháp nghiên cứu . Đối tượng điều tra và phạm vi nghiên cứu . Kết quả điều tra. 29 Tiểu kết chương 1 . PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH SINH HỌC CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH . Phân tích mục tiêu, nội dung chương trình Sinh học 11 làm cơ sở xây dựng và tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành cho học sinh chuyên Sinh . Yêu cầu cần đạt. Kế hoạch giáo dục. Dạy học TH chuyên Sinh học theo định hướng chương trình GDPT 2018 và nội dung dạy học chuyên sâu môn Sinh học . Các kĩ năng TH cần rèn luyện cho HS lớp 11 chuyên Sinh . Xây dựng hệ thống bài TH theo định hướng phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 . Căn cứ khoa học xây dựng hệ thống bài TH để phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 . Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài thực hành để phát triển NLTH Sinh học cho học sinh chuyên Sinh lớp 11 . Quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh . Nguyên tắc xây dựng quy trình . Quy trình dạy học thực hành để hình thành và phát triển NLTH Sinh học đối với học sinh chuyên Sinh . Thiết kế công cụ rèn luyện và đánh giá NLTH Sinh học trong dạy HS học 11 đối với HS chuyên Sinh . Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá NL thực hành Sinh học . Xây dựng các nguồn minh chứng đánh giá các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh. Một số ví dụ về việc sử dụng các công cụ và minh chứng đánh giá các kĩ năng thành phần trong NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh . 94 Kết luận chương 2 . THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM . Mục đích thực nghiệm . Phương pháp thực nghiệm . Chọn đối tượng thực nghiệm . Phương thức sử dụng học sinh để thực nghiệm . Quy trình thực nghiệm . Nội dung thực nghiệm . Tài liệu sử dụng dạy học và các bài thực nghiệm sư phạm . Nội dung đo, công cụ đo và phương pháp đo . Kết quả thực nghiệm. Cấp độ đạt được về các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên . Đánh giá, so sánh sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học ở từng HS . Đánh giá mức độ phát triển khả năng nhận thức tri thức khoa học về Sinh học của HS . Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm .135 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .141 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI . 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO . PL-1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN vi STT Chữ viết tắt Đọc là 1. GV Giáo viên 3. GDPT Giáo dục phổ thông 4. HS Học sinh 5. NL Năng lực 6. NLTH Năng lực thực hành 7. SGK Sách giáo khoa 8. TV Thực vật 9. THPT Trung học phổ thông 10. TN Thực nghiệm vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Một số định nghĩa liên quan đến NLTH . Cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh và các biểu hiện hành vi . Kết quả điều tra về những nguyên nhân khiến HS chưa hứng thú với các bài TH Sinh học . Kết quả điều tra mức độ sử dụng về nội dung và mức độ phù hợp của các bài TH trong chương trình chuyên Sinh . Thống kê các yêu cầu kĩ năng TH trong một số bài thi IBO đối với các bài TH Sinh lý thực vật và Sinh lý động vật . Xác định các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện đối với HS chuyên Sinh. Các phương thức thiết kế cấu trúc bài TH sử dụng trong dạy học theo hình thức dạy học TH của HS chuyên Sinh . Xác định mục tiêu và kĩ năng TH cho các chủ đề dạy học TH trong chuyên đề Sinh lí TV. Sắp xếp các bài TH trong chuyên đề Sinh lí TV thành hệ thống để sử dụng trong dạy học TH nhằm phát triển NLTH của HS chuyên Sinh. Hệ thống bài TH chuyên đề Sinh lí ĐV sử dụng trong dạy học nhằm rèn luyện và phát triển các kĩ năng TH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11. Các tiêu chí của các kĩ năng TH cần rèn luyện đối HS chuyên Sinh . Các cấp độ biểu hiện hành vi trong các kĩ năng TH cần rèn luyện và phát triển đối với HS chuyên Sinh . Lượng hóa mức độ đạt được của từng tiêu chí của các kĩ năng TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh theo thang điểm 10 . Nguồn minh chứng đánh giá các kĩ năng TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh . Danh sách giáo viên tiến hành dạy học thực nghiệm . Xếp loại học lực của 3 HS được theo dõi sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học . Các bài TH thực nghiệm và đánh giá NLTH Sinh học . Công cụ đo, phương pháp đo . Kết quả đánh giá định lượng các tiêu chí trong các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện và phát triển cho HS chuyên Sinh lớp 11 . Kiểm định độ tin cậy của dữ liệu thu được . Mức độ đạt được về kĩ năng đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu . Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm . Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm bài TH giữa các trường thực nghiệm . Kết quả mức độ đạt được về kĩ năng mô tả thiết kế bài TH . Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm . Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm bài TH giữa các trường thực nghiệm . Mức độ đạt được về kĩ năng thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm . Mức độ đạt được về kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thu được 123 Bảng 3. Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm kiểm tra giữa các trường thực nghiệm . Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm . Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm TH giữa các trường thực nghiệm. Kết quả mức độ đạt được về kĩ năng đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm . Kết quả đánh giá mức độ đạt được ở các tiêu chí của 3 HS trong quá trình dạy TN . Cơ cấu HS chia theo mức độ đạt được về khả năng nhận thức tri thức khoa học Sinh học . Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài kiểm tra của các trường thực nghiệm . Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm kiểm tra giữa các trường thực nghiệm . 135 x DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ Biểu đồ 1. Kết quả điều tra về mục đích của việc học TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh . Kết quả điều tra về yêu cầu của GV đối với công tác dạy học TH hiện nay . Kết quả điều tra về những khó khăn của GV trong quá trình dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh . Kết quả điều tra về mức độ sử dụng các công cụ đánh giá trong dạy học TH của GV chuyên . Kết quả điều tra về mức độ thành thạo các kĩ năng TH Sinh học hiện nay do HS tự đánh giá .