Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ giáo dục học của tác giả Nguyễn Đức Huân, được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (tháng 01/2024), mang tiêu đề: "Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học các môn Khoa học tự nhiên theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học cơ sở" (Mã số chuyên ngành: 9140101). Công trình được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Vũ Trọng Rỹ và PGS. Ngô Anh Tuấn, với sự tham gia đánh giá của các nhà khoa học: PGS. Nguyễn Như An (Phản biện 1), PGS. Trịnh Thị Phương Thảo (Phản biện 2) và TS. Đinh Văn Đệ (Phản biện 3).

Hạng mục thông tin Nội dung chi tiết trong luận án
Tác giả & Cơ sở đào tạo NCS. Nguyễn Đức Huân — Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành & Mã số Giáo dục học — Mã số: 9140101
Người hướng dẫn khoa học PGS. Vũ Trọng Rỹ và PGS. Ngô Anh Tuấn
Khách thể nghiên cứu Hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học cơ sở
Đối tượng nghiên cứu Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học tự nhiên ở trường trung học cơ sở theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học cơ sở
Phạm vi nội dung Vận dụng chu trình 4 bước học tập trải nghiệm của David A. Kolb vào môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018
Phạm vi không gian & Khảo sát 25 trường THCS tại 7 tỉnh/thành phố phía Nam (TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bến Tre, Long An)
Thời gian nghiên cứu Từ năm học 2017 - 2018 đến năm học 2021 - 2022

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Nghiên cứu xuất phát từ bối cảnh triển khai Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, cùng việc thực hiện Chương trình Giáo dục phổ thông (GDPT) 2018. Chương trình giáo dục mới chuyển trọng tâm từ truyền thụ kiến thức sang hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực người học, trong đó năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) là năng lực cốt lõi. Môn Khoa học tự nhiên (KHTN) cấp trung học cơ sở (THCS) được xây dựng trên nền tảng tích hợp các phân môn Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái Đất, có đối tượng nghiên cứu là các sự vật, hiện tượng và quy luật tự nhiên, tạo điều kiện thuận lợi để tổ chức hoạt động trải nghiệm (HĐTN).

Tuy nhiên, tác giả chỉ ra khoảng trống nghiên cứu thực tế: các công trình trước đây chủ yếu dừng lại ở lý luận chung về học tập trải nghiệm hoặc triển khai trên từng môn học đơn lẻ (Vật lý, Hóa học, Sinh học) thuộc Chương trình GDPT 2006. Việc xây dựng một quy trình sư phạm bài bản nhằm tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN tích hợp ở cấp THCS theo Chương trình GDPT 2018 hướng đến mục tiêu phát triển NLGQVĐ vẫn chưa được nghiên cứu hệ thống và kiểm chứng thực nghiệm đầy đủ.

Mục tiêu, câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu

  • Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN theo hướng phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS, từ đó đề xuất quy trình và thực nghiệm sư phạm quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN theo hướng phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS, nhằm nâng cao chất lượng học tập môn KHTN và phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS.
  • Giả thuyết khoa học: Nếu tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học tự nhiên theo quy trình dựa vào bốn bước học tập trải nghiệm của David A. Kolb phù hợp với mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện và điều kiện tổ chức dạy học thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng học tập theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trung học cơ sở.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN theo hướng phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS;
    2. Đánh giá thực trạng tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN theo hướng phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS trên địa bàn các tỉnh, thành phố khu vực phía Nam;
    3. Đề xuất quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN theo hướng phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS;
    4. Thực nghiệm sư phạm quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN theo hướng phát triển NLGQVĐ cho học sinh THCS trên địa bàn các tỉnh, thành phố khu vực phía Nam.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng quan hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến bốn hướng chính:

1. Nghiên cứu về học tập trải nghiệm và tổ chức hoạt động trải nghiệm

  • Nền tảng lý thuyết trải nghiệm: Xuất phát từ các tư tưởng của John Dewey (1916, 1938) về việc giáo dục phải bắt nguồn từ kinh nghiệm cuộc sống thực của người học; lý thuyết nhận thức và phát triển của Jean Piaget (1950), Kurt Hahn (1957), Paulo Freire (1970), Lev Vygotsky (1978), Peter Jarvis (1987). David A. Kolb (1984, 2014, 2015) hệ thống hóa lý thuyết học tập trải nghiệm (Experiential Learning Theory - ELT) thành chu trình 4 giai đoạn, khẳng định kinh nghiệm đóng vai trò trung tâm trong chuyển hóa tri thức.
  • Phát triển và mô hình hóa quá trình trải nghiệm: Glaser, EdD và Roadcap (2007) đề xuất quy trình 7 giai đoạn trong tổ chức trải nghiệm; Colin M. Beard và John Peter Wilson (2006), Melvin L. Wurdinger và Julie A. Carlson (2009) mở rộng tính linh hoạt của phương pháp; Mughal (2011) phân tích chu trình Kolb dưới góc nhìn thuyết kiến tạo và so sánh với quan điểm của Fenwick (2001); Passarelli và Kolb (2011, 2012) nghiên cứu trải nghiệm như con đường học tập suốt đời; Craft (2012), Polesel, Dulfer và Turnbull (2012) phân tích tác động của trải nghiệm đến sự gắn kết nhà trường - gia đình - xã hội; Sirutis và Massi (2014) phân tích 4 bước chu trình Kolb trong giảng dạy phản chiếu; Kolb và Kolb (2017) định rõ sự chuyển đổi vai trò của giáo viên từ người truyền thụ sang người hướng dẫn và chuyên gia.
  • Quan điểm học thông qua làm (Learning by doing): Được khẳng định qua các công trình của Keeton và Tate (1978), Itin (1999), Andresen, Boud và Cohen (2000), Kolodner (2003), Liu và Matthews (2005), Reynolds và Vince (2007), Tan và Wong (2008), Lowenthal và Muth (2009), Boud và cộng sự (2013), Biswal (2015), Anand và cộng sự (2016), Stock và Kolb (2020).
  • Nghiên cứu trong nước: Đinh Thị Kim Thoa (2015) nghiên cứu mục tiêu, nội dung và chuẩn kết quả HĐTN sáng tạo; Cao Cự Giác, Phan Thị Thanh Hội và Trần Thị Gái (2017) thiết kế HĐTN môn Khoa học THPT; Đào Thị Ngọc Minh và Nguyễn Thị Hằng (2018) vận dụng chu trình Kolb vào môn học phổ thông; Nguyễn Hữu Tuyến (2020) nghiên cứu tổ chức hoạt động nhóm và đánh giá trong HĐTN.

2. Nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề và dạy học phát triển NLGQVĐ

  • Khái niệm và cấu trúc NLGQVĐ: G. Polya (1965) tiếp cận giải quyết vấn đề qua 4 bước tư duy toán học; Newell và Simon (1972) đưa ra lý thuyết không gian vấn đề; Bongers, Kleine, Waslander và Peschar (1996) định nghĩa NLGQVĐ là năng lực xuyên ngành; Jean Paul Reeff và cộng sự (1999) nhấn mạnh hành động hướng đích trong tình huống chưa có thuật giải sẵn; Lê Ngọc Sơn và Đỗ Hoàng Mai (2015) phân chia mức độ xử lý thông tin; Nguyễn Thị Lan Phương (2014) đề xuất cấu trúc 4 thành tố; Lê Thị Hoàng Hà (2015) mô tả 4 thành tố cùng các chỉ số hành vi; Dự án ATC21S (Patrick Griffin, Barry McGaw, Esther Care, 2012; Fiore và cộng sự, 2017) phân lập NLGQVĐ hợp tác thành hai khía cạnh nhận thức (kỹ năng thực hiện nhiệm vụ, kỹ năng học tập và xây dựng kiến thức) và khía cạnh xã hội (tham gia, hiểu quan điểm người khác, quy định xã hội).
  • Dạy học định hướng phát triển NLGQVĐ: Các nghiên cứu của Archbald (2008), chương trình GDPT của Canada (Quebec, 2007), chương trình môn Toán của Singapore; nghiên cứu của Trần Ngọc Huy (2014), Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội (2016), Nguyễn Thị Phương Thúy (2016), Trịnh Thị Bạch Tuyết (2016).
  • Thang đo đánh giá NLGQVĐ: Wu, M. L. (2003) thiết lập khung đo 4 chiều; Toh, Quek, Leong, Dindyal và Tay (2011) xây dựng thang điểm 20 của Singapore; Phan Anh Tài (2014), Phan Đồng Châu Thủy và Nguyễn Thị Ngân (2017), Trần Thị Gái (2019) thiết kế tiêu chí đánh giá NLGQVĐ theo các mức độ biểu hiện.

3. Nghiên cứu về vận dụng HĐTN trong dạy học môn Khoa học tự nhiên

  • Các tác giả quốc tế: John Settlage và Sherry Southerland (2007), Powell và Wells (2002), Sellwood (1992), Jenkins (2013), Koutsoukos và cộng sự (2015 tại Hy Lạp).
  • Các tác giả trong nước: Cao Thị Sông Hương (2017) nghiên cứu HĐTN môn Vật lý; Trần Thị Gái (2017, 2019) nghiên cứu vận dụng chu trình Kolb trong môn Sinh học THCS; Nguyễn Hoàng Đoan Huy và Bùi Thanh Diệu (2017) đề xuất định hướng vận dụng mô hình Kolb trong các môn KHTN; Nguyễn Thị Thanh Huyền (2018); Nguyễn Hoàng Anh (2018); Nguyễn Đắc Thanh và Phạm Đình Văn (2019) dạy học phần "Vật sống" KHTN 6 theo phương thức trải nghiệm; Dương Thị Kim Oanh và Phan Thị Thanh Thúy (2019) dạy học trải nghiệm Sinh học 6; Nguyễn Thị Thanh Vân và cộng sự (2019) phát triển năng lực qua chủ đề "Trái Đất và Bầu trời" KHTN 6; Nguyễn Thị Nhị và Bùi Ngọc Nhân (2020) vận dụng chu trình Kolb dạy học chủ đề Vật lý THPT.

Khoảng trống luận án giải quyết

Hầu hết các nghiên cứu trước đây chỉ tiếp cận riêng lẻ từng môn học truyền thống hoặc lý luận chung về HĐTN. Luận án giải quyết khoảng trống về mặt phương pháp luận và thực tiễn: xây dựng quy trình dạy học tích hợp 4 bước chu trình Kolb cho môn KHTN lớp 6 theo Chương trình GDPT 2018, đồng thời thiết lập bộ công cụ đo lường gồm 4 kỹ năng thành phần và 15 chỉ số hành vi để đánh giá sự phát triển NLGQVĐ của học sinh THCS.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết, khái niệm và khung phân tích

  • Lý thuyết học tập trải nghiệm của David A. Kolb (1984): Khung phân tích cốt lõi dựa trên chu trình 4 giai đoạn nối tiếp khép kín:
    1. Trải nghiệm cụ thể (Concrete Experience - CE): Người học tham gia trực tiếp vào tình huống, hoạt động thực tiễn, huy động vốn kinh nghiệm sẵn có.
    2. Quan sát phản ánh (Reflective Observation - RO): Người học suy ngẫm, xem xét, phân tích các hiện tượng và xử lý điểm mâu thuẫn giữa trải nghiệm mới và nhận thức cũ.
    3. Khái niệm hóa trừu tượng (Abstract Conceptualization - AC): Khái quát hóa các quan sát thành quy luật, nguyên lý, xây dựng kiến thức và mô hình mới.
    4. Thử nghiệm tích cực / Trải nghiệm chủ động (Active Experimentation - AE): Vận dụng kiến thức, lý thuyết mới vào việc giải quyết các tình huống và vấn đề thực tiễn mới.
  • Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề: Luận án xác lập cấu trúc NLGQVĐ của học sinh THCS trong dạy học môn KHTN gồm 4 kỹ năng thành phần và 15 chỉ số hành vi, gắn liền với các mức độ phát triển từ thấp đến cao.
Kỹ năng thành phần NLGQVĐ Chỉ số hành vi cụ thể
1. Nhận biết và tìm hiểu vấn đề - Phát hiện tình huống có vấn đề trong thực tiễn/học tập môn KHTN
- Xác định rõ mục tiêu cần giải quyết
- Thu thập và phân tích thông tin ban đầu liên quan đến vấn đề
2. Thiết lập không gian vấn đề - Lựa chọn, sắp xếp và biểu diễn thông tin (bảng biểu, sơ đồ)
- Xác định các yếu tố giả định và điều kiện ràng buộc
- Đề xuất các giả thuyết khoa học và phương án giải quyết
3. Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp - Xây dựng tiến trình từng bước thực hiện giải pháp
- Lựa chọn công cụ, thiết bị, phương tiện thực hành/thí nghiệm phù hợp
- Phân công nhiệm vụ và phối hợp hợp tác trong nhóm
- Thực hiện các thao tác thực hành, thí nghiệm, thu thập dữ liệu thực nghiệm
4. Đánh giá và phản ánh giải pháp - Giám sát và điều chỉnh tiến trình khi gặp trở ngại
- Phân tích kết quả, đối chiếu với mục tiêu ban đầu
- Kết luận tính đúng đắn của giải pháp
- Đề xuất các giải pháp thay thế hoặc mở rộng vấn đề mới

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa và khái quát hóa các văn bản chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các tài liệu sách báo, tạp chí khoa học chuyên ngành trong và ngoài nước về dạy học trải nghiệm và phát triển NLGQVĐ.
  • Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi: Thiết kế phiếu khảo sát Ankét hỗn hợp (gồm câu hỏi đóng và câu hỏi mở) khảo sát cán bộ quản lý (CBQL) và giáo viên (GV) dạy môn KHTN tại 25 trường THCS trên địa bàn 7 tỉnh/thành phố phía Nam.
  • Phương pháp phỏng vấn sâu: Thu thập thông tin định tính qua phỏng vấn trực tiếp CBQL, GV môn KHTN và HS lớp 6 nhằm làm rõ thực trạng nhận thức, thuận lợi và khó khăn khi triển khai HĐTN.
  • Phương pháp quan sát sư phạm: Dự giờ các tiết dạy môn KHTN lớp 6, quan sát hành vi, thái độ, sự tương tác và thao tác giải quyết vấn đề của học sinh trong các giai đoạn học tập trải nghiệm.
  • Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động giáo dục: Đánh giá kế hoạch bài dạy của GV, phiếu học tập, báo cáo kết quả thực hành, nhật ký trải nghiệm, bài kiểm tra và sản phẩm học tập của HS.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm theo quy trình 4 bước đề xuất trên các cặp lớp thực nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC) tương đương (TN1 - ĐC1 và TN2 - ĐC2) tại các trường THCS.
  • Phương pháp xử lý số liệu:
    • Thống kê mô tả bằng phần mềm Microsoft Excel: bảng phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích, tính điểm trung bình ($\bar{X}$), độ lệch chuẩn ($SD$).
    • Thống kê suy luận bằng phần mềm IBM SPSS: thực hiện kiểm định $T\text{-Test}$ độc lập (Independent Samples T-Test) để so sánh giữa nhóm TN và ĐC; kiểm định $T\text{-Test}$ phụ thuộc (Paired Samples T-Test) để so sánh trước và sau thực nghiệm trong từng nhóm; kiểm định ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài luận án

Chương 1 trình bày tổng quan lịch sử nghiên cứu về học tập trải nghiệm, tổ chức HĐTN và dạy học phát triển NLGQVĐ cho học sinh phổ thông. Luận án phân tích có hệ thống các mô hình giáo dục trải nghiệm kinh điển (từ Dewey, Piaget, Vygotsky đến Kolb, Beard & Wilson) và các xu hướng kiểm tra, đánh giá năng lực thế kỷ 21 (mô hình ATC21S, PISA, Polya, Schoenfeld).

Tác giả tổng hợp các công trình vận dụng HĐTN trong dạy học các môn khoa học tại Việt Nam, qua đó khẳng định: Việc vận dụng chu trình 4 bước của David A. Kolb vào môn KHTN tích hợp cấp THCS (đặc biệt là lớp 6 theo Chương trình GDPT 2018) nhằm phát triển NLGQVĐ là hướng đi cần thiết, có cơ sở khoa học nhưng còn thiếu vắng các công trình nghiên cứu chuyên sâu và quy trình sư phạm cụ thể.

Chương 2: Cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học tự nhiên theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trung học cơ sở

Chương này xác lập khung lý luận của đề tài:

  • Hệ thống hóa các khái niệm: học tập trải nghiệm, hoạt động trải nghiệm trong dạy học, quy trình tổ chức HĐTN, giải quyết vấn đề, năng lực giải quyết vấn đề.
  • Phân tích đặc điểm môn KHTN trong Chương trình GDPT 2018: tính chất tích hợp liên môn (Vật lí, Hóa học, Sinh học, Khoa học Trái Đất), tính thực nghiệm và định hướng phát triển năng lực khoa học tự nhiên gắn liền với thế giới thực.
  • Xác định vai trò của HĐTN: tạo môi trường học tập tích cực, chuyển hóa kiến thức trừu tượng thành kinh nghiệm thực tiễn, kích thích tư duy giải quyết vấn đề.
  • Xác định cấu trúc NLGQVĐ gồm 4 kỹ năng thành phần và 15 chỉ số hành vi; thiết kế bảng tiêu chí đánh giá và thang đo NLGQVĐ theo các mức độ phát triển của học sinh THCS.
  • Khái quát các phương thức, phương tiện, hình thức (trong lớp, phòng thí nghiệm, ngoài trời, thực địa) và công cụ đánh giá kết quả học tập trải nghiệm.

Chương 3: Thực trạng tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học tự nhiên theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trung học cơ sở trên địa bàn các tỉnh, thành phố khu vực phía Nam

Chương 3 trình bày kết quả điều tra thực trạng tại 25 trường THCS thuộc 7 tỉnh/thành phố phía Nam (TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bến Tre, Long An):

  • Nhận thức: Đa số CBQL và GV nhận thức rõ vai trò quan trọng của HĐTN trong việc phát triển phẩm chất, năng lực học sinh.
  • Thực trạng thực hiện: Mức độ tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN chưa đồng đều và chưa thường xuyên. GV chủ yếu áp dụng các hình thức trải nghiệm đơn giản trong lớp học; việc áp dụng đầy đủ 4 bước của chu trình Kolb còn hạn chế; việc kết hợp các phương pháp dạy học phức hợp như dạy học dự án, tham quan thực tế chưa nhiều.
  • Thực trạng đánh giá NLGQVĐ: Đánh giá chủ yếu dừng lại ở kiểm tra kiến thức lý thuyết, thiếu công cụ định lượng và tiêu chí quan sát hành vi để đo lường NLGQVĐ của học sinh.
  • Hạn chế và nguyên nhân: Hạn chế về quỹ thời gian tiết dạy, áp lực kiểm tra thi cử, thiếu thiết bị và phòng bộ môn đạt chuẩn, GV chưa được tập huấn chuyên sâu về quy trình tổ chức HĐTN theo chu trình Kolb.

Chương 4: Quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học tự nhiên ở trường Trung học cơ sở theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Chương 4 đề xuất giải pháp sư phạm trọng tâm của luận án:

  • Xác định 4 yêu cầu sư phạm: (1) Đảm bảo mục tiêu và nội dung môn KHTN; (2) Phù hợp với lý thuyết học tập trải nghiệm của Kolb; (3) Đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh THCS; (4) Tạo sự tham gia phối hợp giữa học sinh, nhà trường, gia đình và xã hội.
  • Quy trình 4 bước tổ chức HĐTN dựa trên chu trình Kolb:
Bước trong quy trình Giai đoạn theo Kolb Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh
Bước 1: Trải nghiệm khởi đầu Trải nghiệm cụ thể (CE) Thiết kế bối cảnh, giao nhiệm vụ, tổ chức tình huống có vấn đề hoặc hoạt động thực nghiệm ban đầu. Trực tiếp tham gia hoạt động, thao tác thí nghiệm, quan sát hiện tượng, bộc lộ kinh nghiệm sẵn có.
Bước 2: Phân tích và suy ngẫm Quan sát phản ánh (RO) Định hướng câu hỏi gợi mở, tổ chức thảo luận nhóm, gợi ý học sinh đối chiếu hiện tượng. Trao đổi, phân tích dữ liệu quan sát, chỉ ra mâu thuẫn nhận thức, phản ánh kết quả trải nghiệm.
Bước 3: Khái quát hóa tri thức Khái niệm hóa trừu tượng (AC) Trợ giúp học sinh tổng hợp, chuẩn hóa kiến thức khoa học, hướng dẫn rút ra quy luật/nguyên lý. Tự lực xây dựng kiến thức mới, khái quát hóa thành nguyên lý, quy tắc khoa học của bài học.
Bước 4: Vận dụng và thử nghiệm Thử nghiệm tích cực (AE) Đặt ra tình huống thực tiễn mới, giao dự án/bài toán ứng dụng đòi hỏi giải pháp sáng tạo. Lập kế hoạch, đề xuất giải pháp, thực hiện thử nghiệm để giải quyết vấn đề trong bối cảnh mới.
  • Vận dụng các phương pháp dạy học cụ thể: Luận án hướng dẫn chi tiết cách tích hợp quy trình với 5 phương pháp/hình thức: (1) Giải quyết tình huống; (2) Đóng vai; (3) Tham quan thực tế; (4) Trò chơi học tập; (5) Dạy học dự án.
  • Thiết kế minh họa: Xây dựng kế hoạch bài dạy chi tiết môn KHTN 6 theo Chương trình GDPT 2018 với chủ đề "Năng lượng và cuộc sống" (Chủ đề "Năng lượng"), minh họa đầy đủ hoạt động của GV - HS và phiếu đánh giá NLGQVĐ.

Chương 5: Thực nghiệm sư phạm quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trên địa bàn các tỉnh, thành phố khu vực phía Nam

Chương 5 báo cáo kết quả triển khai thực nghiệm sư phạm tại các trường THCS khu vực phía Nam:

  • Thiết kế thực nghiệm: Triển khai trên 2 đợt/cặp lớp: Cặp 1 gồm Lớp Thực nghiệm 1 (TN1) và Lớp Đối chứng 1 (ĐC1); Cặp 2 gồm Lớp Thực nghiệm 2 (TN2) và Lớp Đối chứng 2 (ĐC2). Lớp TN học theo quy trình HĐTN đề xuất; lớp ĐC học theo kế hoạch dạy học thông thường.
  • Kết quả trước thực nghiệm: Điểm kiểm tra kiến thức và điểm đo NLGQVĐ ban đầu giữa nhóm TN và ĐC được phân tích bằng kiểm định $T\text{-Test}$ độc lập cho kết quả giá trị $p > 0,05$, khẳng định hai nhóm có trình độ tương đương nhau trước tác động sư phạm.
  • Kết quả sau thực nghiệm:
    • Điểm kiểm tra kiến thức: Phân tích tần số, tần suất lũy tích và điểm trung bình cho thấy lớp TN có điểm trung bình cao hơn rõ rệt so với lớp ĐC. Kiểm định $T\text{-Test}$ độc lập sau thực nghiệm cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$).
    • Đo lường NLGQVĐ: Điểm đánh giá NLGQVĐ qua 4 kỹ năng thành phần và 15 chỉ số hành vi của học sinh lớp TN cao hơn có ý nghĩa so với lớp ĐC ($p < 0,05$). Kiểm định $T\text{-Test}$ phụ thuộc (so sánh trước và sau thực nghiệm của riêng lớp TN) ghi nhận sự tiến bộ vượt bậc về các chỉ số hành vi giải quyết vấn đề.
    • Khảo sát học sinh: Kết quả phiếu hỏi sau tiết học thực nghiệm cho thấy học sinh lớp TN biểu lộ hứng thú cao, tích cực tương tác nhóm và tự tin hơn khi thực hiện nhiệm vụ giải quyết vấn đề.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lý luận

  1. Luận án đã phát triển lý luận tổ chức HĐTN trong dạy học theo tiếp cận năng lực. Cụ thể, đã bổ sung và làm rõ các khái niệm cơ bản: hoạt động trải nghiệm trong dạy học; tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học; năng lực giải quyết vấn đề của học sinh THCS trong môn KHTN.
  2. Xác định cấu trúc NLGQVĐ của học sinh THCS gồm 4 kỹ năng thành phần và 15 chỉ số hành vi. Trên cơ sở đó, luận án mô tả đường phát triển năng lực từ thấp đến cao và xác định các biểu hiện cụ thể mà môn KHTN có thể hình thành, bồi dưỡng ở học sinh.
  3. Thiết lập bảng tiêu chí và thang đo đánh giá NLGQVĐ qua HĐTN, cung cấp công cụ lý luận phục vụ kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực.

Đóng góp về mặt thực tiễn

  1. Cung cấp bức tranh thực trạng toàn diện, khách quan về việc tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN và thực trạng NLGQVĐ của học sinh lớp 6 tại 25 trường THCS thuộc 7 tỉnh/thành phố khu vực phía Nam.
  2. Đề xuất quy trình sư phạm 4 bước tổ chức HĐTN trong dạy học môn KHTN lớp 6 dựa trên chu trình học tập trải nghiệm của David A. Kolb, kết hợp linh hoạt với các phương pháp dạy học giải quyết tình huống, đóng vai, trò chơi, tham quan và dạy học dự án.
  3. Thiết kế kế hoạch bài dạy minh họa cụ thể cho chủ đề "Năng lượng và cuộc sống" (Chủ đề "Năng lượng") môn KHTN 6 theo Chương trình GDPT 2018. Kết quả thực nghiệm sư phạm với các dữ liệu kiểm định thống kê $T\text{-Test}$ ($p < 0,05$) đã kiểm chứng tính hiệu quả và tính khả thi của quy trình đề xuất.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đối với các cơ sở giáo dục THCS: Cần đưa việc tổ chức HĐTN trong môn KHTN thành hoạt động chuyên môn thường xuyên; linh hoạt bố trí thời khóa biểu và không gian học tập (phòng thực hành, sân trường, địa phương).
  • Đối với giáo viên: Chủ động thiết kế các tình huống có vấn đề gắn với thực tiễn; tuân thủ chu trình 4 bước của Kolb để học sinh tự kiến tạo tri thức; sử dụng đa dạng công cụ đánh giá quá trình thông qua bảng tiêu chí và quan sát chỉ số hành vi.
  • Đối với cấp quản lý giáo dục: Tổ chức tập huấn, bồi dưỡng nghiệp vụ cho giáo viên về phương pháp tổ chức HĐTN trong môn KHTN tích hợp; tăng cường đầu tư trang thiết bị, phương tiện thí nghiệm và đồ dùng dạy học trực quan.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu:
    • Về nội dung: Luận án mới chỉ tập trung nghiên cứu vận dụng quy trình tổ chức HĐTN trên phạm vi môn KHTN lớp 6 với chủ đề minh họa "Năng lượng và cuộc sống" (chủ đề Năng lượng) theo Chương trình GDPT 2018.
    • Về địa bàn: Khảo sát thực trạng và triển khai thực nghiệm sư phạm được giới hạn tại 25 trường THCS trên địa bàn 7 tỉnh, thành phố khu vực phía Nam (TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bến Tre, Long An).
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:
    • Mở rộng việc vận dụng quy trình tổ chức HĐTN sang các khối lớp 7, 8, 9 của cấp THCS theo Chương trình GDPT 2018.
    • Triển khai thiết kế quy trình và kế hoạch bài dạy trải nghiệm cho các mạch nội dung khác của môn KHTN như: "Chất và sự biến đổi của chất", "Vật sống", "Trái Đất và bầu trời".
    • Mở rộng phạm vi khảo sát và thực nghiệm sư phạm tại các cơ sở giáo dục THCS thuộc các vùng miền khác nhau trên phạm vi cả nước.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng cho nhiều nhóm đối tượng trong lĩnh vực giáo dục học và phương pháp dạy học:

  • Dành cho giáo viên môn Khoa học tự nhiên cấp THCS: Tham khảo trực tiếp quy trình 4 bước tổ chức HĐTN theo chu trình Kolb; khai thác kế hoạch bài dạy minh họa chủ đề "Năng lượng và cuộc sống" để tổ chức các hoạt động học tập tích cực; sử dụng bộ tiêu chí và thang đo 15 chỉ số hành vi để đánh giá quá trình và đánh giá định kỳ NLGQVĐ của học sinh.
  • Dành cho cán bộ quản lý giáo dục và chuyên viên chuyên môn: Làm tài liệu tham khảo trong công tác chỉ đạo chuyên môn, tổ chức bồi dưỡng, tập huấn giáo viên THCS về đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá môn KHTN theo Chương trình GDPT 2018.
  • Dành cho nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên sư phạm: Cung cấp khung lý thuyết hệ thống về lý thuyết học tập trải nghiệm của Kolb, cấu trúc NLGQVĐ, phương pháp khảo sát thực trạng và quy trình thiết kế, xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm bằng công cụ thống kê (Excel, SPSS, kiểm định $T\text{-Test}$).

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án xác định cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề gồm những thành phần nào?

Luận án xác định cấu trúc NLGQVĐ của học sinh THCS gồm 4 kỹ năng thành phần được cụ thể hóa bằng 15 chỉ số hành vi: (1) Nhận biết và tìm hiểu vấn đề; (2) Thiết lập không gian vấn đề; (3) Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; (4) Đánh giá và phản ánh giải pháp.

2. Luận án vận dụng mô hình lý thuyết nào để xây dựng quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm?

Luận án vận dụng trực tiếp chu trình học tập trải nghiệm 4 giai đoạn của David A. Kolb (1984), bao gồm: Trải nghiệm cụ thể (CE) $\rightarrow$ Quan sát phản ánh (RO) $\rightarrow$ Khái niệm hóa trừu tượng (AC) $\rightarrow$ Thử nghiệm tích cực (AE). Bốn giai đoạn này được chuyển hóa tương ứng thành quy trình dạy học 4 bước của giáo viên và học sinh trong môn KHTN.

3. Địa bàn và đối tượng khảo sát thực trạng của đề tài được thực hiện ở đâu?

Khảo sát thực trạng được thực hiện tại 25 trường THCS trên địa bàn 7 tỉnh, thành phố khu vực phía Nam (gồm TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai, Bến Tre và Long An) từ năm học 2017 - 2018 đến năm học 2021 - 2022. Đối tượng khảo sát gồm cán bộ quản lý giáo dục, giáo viên giảng dạy môn KHTN và học sinh lớp 6.

4. Chủ đề nào trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 6 được chọn để thiết kế bài dạy minh họa và thực nghiệm sư phạm?

Tác giả đã lựa chọn mạch kiến thức về năng lượng với chủ đề "Năng lượng và cuộc sống" (Chủ đề "Năng lượng") trong Chương trình môn Khoa học tự nhiên lớp 6 (Chương trình GDPT 2018) để thiết kế kế hoạch bài dạy minh họa và tổ chức thực nghiệm sư phạm.

5. Kết quả thực nghiệm sư phạm được kiểm định bằng phương pháp và công cụ thống kê nào?

Luận án sử dụng phần mềm Microsoft Excel và IBM SPSS để nhập liệu, vẽ biểu đồ phân bố tần suất tích lũy, tính các đại lượng thống kê mô tả (Mean, SD, Std. Error Mean) và thực hiện các kiểm định giả thuyết thống kê: kiểm định $T\text{-Test}$ độc lập giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng, kiểm định $T\text{-Test}$ phụ thuộc trước và sau thực nghiệm ở độ tin cậy $\alpha = 0,05$.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Đức Huân đã giải quyết một vấn đề cấp thiết trong đổi mới phương pháp dạy học môn Khoa học tự nhiên cấp trung học cơ sở theo định hướng Chương trình GDPT 2018. Thông qua việc vận dụng chu trình học tập trải nghiệm 4 bước của David A. Kolb, tác giả đã xây dựng thành công quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm gắn với thang đo 15 chỉ số hành vi năng lực giải quyết vấn đề. Các kết quả khảo sát thực trạng trên diện rộng và số liệu thực nghiệm sư phạm được xử lý bằng phương pháp thống kê toán học đã khẳng định tính khả thi và hiệu quả của giải pháp đề xuất. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn đối với công tác giảng dạy môn Khoa học tự nhiên và nghiên cứu lý luận giáo dục học hiện nay.