Luận án TS: Xây dựng mô hình SGK KHTN THCS theo định hướng PTNL của Nguyễn Thị Thanh Thủy

Khám phá mô hình SGK Khoa học tự nhiên THCS định hướng phát triển năng lực học sinh. Bài viết phân tích chi tiết cấu trúc, phương pháp giảng dạy và đánh giá

• Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Thủy
• Người hướng dẫn: PGS. Mai Sỹ Tuấn
• Trường học: Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Sinh học
• Đề tài: Xây Dựng Mô Hình Sách Giáo Khoa Môn Khoa Học Tự Nhiên Cấp Trung Học Cơ Sở Theo Định Hướng Phát Triển Năng Lực
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khám Phá Mô Hình SGK KHTN THCS Định Hướng Phát Triển Năng Lực Tổng Quan Chi Tiết

Giáo dục phổ thông đang trải qua những chuyển mình mạnh mẽ, đặc biệt với việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Trong bối cảnh đó, việc xây dựng mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực trở thành yêu cầu cấp thiết. Sách giáo khoa không chỉ là công cụ truyền tải kiến thức mà còn là 'hiện thân của chương trình' (2002, [91]), định hình phương pháp dạy và học, góp phần trang bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết để thích ứng với thế giới thay đổi. Mô hình này không chỉ nhấn mạnh việc học thuộc lòng mà tập trung vào khả năng vận dụng tri thức, giải quyết vấn đề thực tiễn, và phát triển toàn diện các năng lực cốt lõi cùng năng lực đặc thù Khoa học tự nhiên.

Sự thay đổi trong quan niệm về sách giáo khoa đã được các chuyên gia như Mikk (2000), Sitte (1999), Johnsen (1993) nhấn mạnh, cho rằng định nghĩa về 'sách giáo khoa' luôn biến đổi tùy thuộc vào mục đích giáo dục và cách sử dụng chúng trong lớp học. Một mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực cần tích hợp các yếu tố về phương pháp dạy học hiện đại, chú trọng thực hành, trải nghiệm, và khuyến khích tư duy phản biện. Đây là chìa khóa để đổi mới giáo dục THCS, tạo ra thế hệ học sinh không chỉ giỏi kiến thức mà còn giàu kỹ năng, sáng tạo và tự chủ.

1.1. Định nghĩa và Vai trò Cốt Lõi của Sách Giáo Khoa Khoa học Tự nhiên THCS

Theo từ điển Oxford Advanced Learner's Dictionary (2008) [149], sách giáo khoa là cuốn sách liên quan đến môn học, được giáo viên sử dụng đặc biệt trong nhà trường, là công cụ dạy học nhằm giới thiệu chủ đề đã được xác định bởi chương trình. Warren (1981) [109] định nghĩa: 'Sách giáo khoa là tài liệu dạy học dưới hình thức bắt buộc, nội dung được tổ chức hợp lí và có mục đích sử dụng trong chương trình phổ thông.' Trong ngữ cảnh hiện đại, sách giáo khoa Khoa học tự nhiên THCS không chỉ đơn thuần là nguồn thông tin mà còn giữ vai trò dẫn dắt quá trình hình thành, phát triển năng lực học sinh. Chúng định hình cách tiếp cận kiến thức, khuyến khích tư duy khoa học, khả năng quan sát, thực hành, và giải quyết vấn đề. Một SGK KHTN hiệu quả phải là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, khơi gợi niềm đam mê khám phá khoa học ở người học.

1.2. Tầm quan trọng của Định hướng Phát triển Năng lực trong Giáo dục hiện đại

Định hướng phát triển năng lực là một triết lý giáo dục toàn cầu, đặt trọng tâm vào việc trang bị cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ để thực hiện hiệu quả các hành động trong cuộc sống. Tầm quan trọng của nó thể hiện rõ trong việc chuẩn bị cho thế hệ trẻ đối mặt với những thách thức của thế kỷ XXI. Như giáo dục Hàn Quốc đề cao triết lý phát triển ở học sinh những chuẩn mực giá trị và kỹ năng để sống độc lập, vì sự phồn thịnh (2019, [112]). Một mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực giúp học sinh không chỉ học 'cái gì' mà còn học 'cách làm', 'cách tư duy', 'cách giải quyết' các vấn đề khoa học và thực tiễn. Điều này tạo nền tảng vững chắc cho sự học tập suốt đời và thành công trong tương lai.

II. Phân Tích Thách Thức và Thực Trạng khi Triển Khai Mô Hình SGK KHTN THCS

Việc chuyển đổi sang mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực là một quá trình phức tạp, đối mặt với nhiều thách thức từ nhận thức đến triển khai. Mặc dù Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đã định hướng rõ ràng, thực tế biên soạn và sử dụng sách giáo khoa Khoa học tự nhiên THCS vẫn còn những vấn đề cần giải quyết. Các nhà giáo dục trên thế giới đã nhận ra thách thức lớn nhất của thế kỷ XXI là xây dựng một chương trình đáp ứng nhu cầu người học và thích ứng với thế giới đổi thay nhanh chóng (2019, [77], [78]). Điều này đòi hỏi các mô hình SGK KHTN THCS phải vượt ra khỏi khuôn khổ truyền thống, tập trung vào việc tạo ra các cơ hội để học sinh thực hành, trải nghiệm và tự chiếm lĩnh kiến thức, từ đó phát triển năng lực học sinh một cách bền vững. Việc nhận diện và vượt qua các rào cản này là yếu tố then chốt để thành công trong đổi mới giáo dục THCS.

2.1. Thực trạng Sách Giáo Khoa KHTN THCS Hiện nay và Hạn chế cần Khắc phục

Sách giáo khoa Khoa học tự nhiên THCS hiện hành, dù đã có những nỗ lực cải tiến, vẫn còn một số hạn chế trong việc thực sự định hướng phát triển năng lực. Nội dung đôi khi còn nặng về lý thuyết, chưa đủ liên hệ với thực tiễn cuộc sống và các ứng dụng khoa học. Các bài tập, hoạt động chưa đa dạng, ít khuyến khích học sinh tự tìm tòi, khám phá hay làm việc nhóm. Điều này dẫn đến tình trạng học sinh thụ động, ít có cơ hội rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề, tư duy phản biện. Việc biên soạn SGK KHTN trước đây chủ yếu theo cách tiếp cận nội dung, chưa thực sự chuyển dịch sang cách tiếp cận đầu ra, tức là dạy học định hướng năng lực, như Indonesia đã làm từ năm 2001 (2019, [153]).

2.2. Những Khó khăn khi Triển khai Mô hình SGK Định hướng Năng lực trong Thực tiễn

Việc triển khai mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực gặp không ít khó khăn. Đầu tiên là về nhận thức và kỹ năng của giáo viên. Nhiều giáo viên quen với phương pháp dạy học truyền thống, còn lúng túng trong việc tổ chức các hoạt động nhằm phát triển năng lực học sinh, tích hợp kiến thức và kỹ năng. Cơ sở vật chất tại một số trường học còn hạn chế, ảnh hưởng đến việc thực hiện các thí nghiệm, dự án khoa học. Ngoài ra, việc đánh giá SGK KHTN và kiểm tra, đánh giá học sinh theo định hướng năng lực cũng là một thách thức lớn, đòi hỏi sự thay đổi đồng bộ trong toàn hệ thống. Việc phối hợp giữa nhà trường, gia đình và xã hội để hỗ trợ giáo dục STEM THCS và dạy học định hướng năng lực vẫn chưa thực sự hiệu quả.

III. Phương Pháp Xây Dựng Mô Hình SGK KHTN THCS Bí Quyết Phát Triển Năng Lực Toàn Diện

Để vượt qua các thách thức, việc xây dựng một mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực đòi hỏi phương pháp tiếp cận toàn diện, khoa học. Mô hình này phải tích hợp các nguyên tắc sư phạm hiện đại, đảm bảo tính liên môn, thực tiễn và khơi gợi sự hứng thú học tập ở học sinh. Các nhà giáo dục cần có chiến lược mở rộng tầm nhìn, triết lý và cập nhật các phương pháp tiếp cận (2019, [77], [78]). Việc biên soạn SGK KHTN phải dựa trên việc phân tích kỹ lưỡng các năng lực cốt lõi và năng lực đặc thù của môn học, từ đó thiết kế các hoạt động học tập phù hợp. Mô hình không chỉ cung cấp kiến thức mà còn tạo môi trường cho học sinh thực hành, trải nghiệm, và ứng dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế, từ đó thực sự phát triển năng lực học sinh một cách hiệu quả. Điều này góp phần quan trọng vào sự thành công của Chương trình giáo dục phổ thông 2018.

3.1. Các Nguyên tắc Cốt lõi trong Biên soạn Sách Giáo Khoa Khoa học Tự nhiên Mới

Biên soạn SGK KHTN mới cần tuân thủ một số nguyên tắc cốt lõi. Đầu tiên, sách phải đảm bảo tính khoa học, chính xác và cập nhật. Thứ hai, phải thể hiện rõ tính định hướng phát triển năng lực học sinh, thông qua việc thiết kế các hoạt động học tập đa dạng, khuyến khích tư duy, sáng tạo và giải quyết vấn đề. Thứ ba, sách cần đảm bảo tính tích hợp liên môn, thể hiện sự kết nối giữa các phân môn Lý, Hóa, Sinh trong Khoa học tự nhiên. Thứ tư, cần có tính mở, tạo điều kiện cho giáo viên và học sinh linh hoạt trong việc khai thác và sử dụng. Cuối cùng, sách phải phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi học sinh THCS, có hình ảnh minh họa sinh động, ngôn ngữ gần gũi, dễ hiểu. Việc tuân thủ các nguyên tắc này giúp xây dựng một mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực vững chắc.

3.2. Cấu trúc và Nội dung tối ưu của Mô hình SGK KHTN THCS Định hướng Năng lực

Một mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực tối ưu cần có cấu trúc và nội dung khoa học. Cấu trúc nên bao gồm các chủ đề lớn, mỗi chủ đề được chia thành các bài học nhỏ, tích hợp kiến thức từ các lĩnh vực Lý, Hóa, Sinh. Nội dung cần tập trung vào việc trình bày kiến thức một cách logic, kết hợp với các hoạt động thực hành, thí nghiệm, dự án, và thảo luận nhóm. Các hoạt động này phải được thiết kế để rèn luyện các năng lực như quan sát, phân tích, tổng hợp, dự đoán, và giải thích hiện tượng. Sách cũng cần có các phần mở rộng, gợi ý tìm hiểu thêm, và các tình huống thực tiễn để học sinh vận dụng kiến thức. Việc này giúp phát triển năng lực học sinh một cách toàn diện, không chỉ về kiến thức mà còn về kỹ năng và thái độ, đáp ứng tiêu chí SGK KHTN mới của Chương trình giáo dục phổ thông 2018.

IV. Cách Tối Ưu Triển Khai Mô Hình SGK KHTN THCS Định Hướng Phát Triển Năng Lực Hiệu Quả

Việc có một mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực tốt là chưa đủ; điều quan trọng là cách thức triển khai mô hình đó trong thực tiễn giảng dạy. Hiệu quả của mô hình phụ thuộc rất lớn vào sự chủ động, sáng tạo của giáo viên và sự tích cực của học sinh. Giáo viên cần được tập huấn chuyên sâu về dạy học định hướng năng lực, các phương pháp dạy học tích cực, và cách khai thác tối đa tiềm năng của sách giáo khoa Khoa học tự nhiên THCS mới. Học sinh cần được khuyến khích trở thành chủ thể của quá trình học tập, tự mình khám phá và kiến tạo tri thức. Để đạt được mục tiêu này, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà trường, giáo viên, học sinh và cả phụ huynh, tạo môi trường học tập hỗ trợ tối đa cho việc phát triển năng lực học sinh. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục mà còn góp phần vào sự thành công chung của đổi mới giáo dục THCS.

4.1. Tích hợp Năng lực vào Bài học Khoa học Tự nhiên Hướng dẫn Chi tiết

Tích hợp năng lực vào bài học Khoa học tự nhiên đòi hỏi sự thay đổi trong thiết kế hoạt động và phương pháp giảng dạy. Thay vì chỉ truyền đạt kiến thức, giáo viên cần tạo ra các tình huống có vấn đề, yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết. Ví dụ, trong một bài học về sự biến đổi khí hậu, học sinh có thể được giao nhiệm vụ tìm hiểu nguyên nhân, hậu quả và đề xuất giải pháp, qua đó rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, và giao tiếp. Các hoạt động thực hành, thí nghiệm, dự án giáo dục STEM THCS là những công cụ hữu hiệu để phát triển năng lực học sinh. Việc sử dụng các phương tiện trực quan, công nghệ thông tin cũng giúp bài học trở nên sinh động và hiệu quả hơn, phù hợp với mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực.

4.2. Vai trò Trọng tâm của Giáo viên và Học sinh trong Mô hình SGK KHTN Mới

Trong mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực, vai trò của giáo viên chuyển từ người truyền đạt kiến thức sang người tổ chức, định hướng và hỗ trợ. Giáo viên cần linh hoạt trong việc thiết kế và điều chỉnh các hoạt động học tập, khơi gợi hứng thú, và tạo điều kiện cho học sinh tự học, tự khám phá. Giáo viên cũng là người đánh giá SGK KHTN và hiệu quả của nó thông qua quá trình sử dụng. Ngược lại, học sinh đóng vai trò trung tâm, chủ động tham gia vào các hoạt động học tập, đặt câu hỏi, tìm kiếm thông tin, thực hiện thí nghiệm, và thảo luận. Sự tương tác tích cực giữa giáo viên và học sinh là yếu tố quyết định để phát triển năng lực học sinh một cách toàn diện, giúp học sinh thực sự làm chủ kiến thức và kỹ năng.

V. Đánh Giá Thực Tiễn và Hiệu Quả của Mô Hình SGK KHTN THCS Định Hướng Phát Triển Năng Lực

Việc đánh giá hiệu quả của mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực là bước không thể thiếu để khẳng định tính khả thi và ưu việt của nó. Quá trình đánh giá không chỉ dựa vào kết quả học tập trên giấy mà còn ở khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng vào thực tiễn của học sinh, sự thay đổi trong thái độ và phương pháp học tập. Giáo dục của Phần Lan cam kết đào tạo ra những công dân có tầm nhìn mới để kiến thiết và phát triển một xã hội tri thức (2019, [112]), điều này cho thấy tầm quan trọng của việc đánh giá toàn diện. Các nghiên cứu thực nghiệm sư phạm, khảo sát ý kiến giáo viên và học sinh là những phương pháp quan trọng để thu thập dữ liệu, từ đó có những điều chỉnh phù hợp cho mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực, đảm bảo nó thực sự góp phần vào đổi mới giáo dục THCS và nâng cao chất lượng giáo dục Khoa học tự nhiên.

Sự thành công của mô hình không chỉ là câu chuyện của ngành giáo dục mà còn là nền tảng cho sự phát triển bền vững của xã hội, tạo ra thế hệ công dân có đủ năng lực để đóng góp cho đất nước.

5.1. Minh Chứng về Hiệu quả của Mô hình SGK KHTN Định hướng Năng lực

Các nghiên cứu và thực nghiệm ban đầu đã chỉ ra những minh chứng tích cực về hiệu quả của mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực. Học sinh thể hiện sự hứng thú hơn với môn học, chủ động hơn trong các hoạt động khám phá và giải quyết vấn đề. Khả năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp và làm việc nhóm của học sinh được cải thiện rõ rệt. Ví dụ, tại bang Québec, Canada, chương trình giáo dục đặt mục tiêu hàng đầu là phát triển năng lực cốt lõi và khả năng tự chủ, khuyến khích giáo viên sử dụng hiệu quả sách giáo khoa (2019, [79]). Điều này chứng tỏ khi SGK KHTN được thiết kế và sử dụng đúng hướng, nó có thể tạo ra những thay đổi tích cực trong quá trình phát triển năng lực học sinh, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục tổng thể, đáp ứng tiêu chí SGK KHTN mới.

5.2. Bài học Kinh nghiệm Quốc tế trong Phát triển SGK Định hướng Năng lực

Nhiều quốc gia trên thế giới đã đi trước trong việc biên soạn SGK KHTN và triển khai giáo dục định hướng năng lực, mang lại nhiều bài học quý giá. Indonesia đã chuyển dịch từ cách tiếp cận nội dung sang cách tiếp cận đầu ra từ năm 2001 (2019, [153]). Hàn Quốc tập trung vào việc phát triển năng lực cho học sinh để sống độc lập và vì sự phồn thịnh (2019, [112]). Chương trình và SGK mới của Australia cam kết thúc đẩy sự công bằng và khuyến khích sự phấn đấu (2019). Những kinh nghiệm này cho thấy tầm quan trọng của việc xây dựng một chương trình giáo dục và mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực linh hoạt, luôn cập nhật, đồng thời chú trọng đào tạo đội ngũ giáo viên, và tạo ra môi trường học tập khuyến khích sự sáng tạo, tự chủ của học sinh. Đây là những yếu tố then chốt để đảm bảo thành công cho dạy học định hướng năng lực.

VI. Kết Luận và Triển Vọng Tương Lai của Mô Hình SGK KHTN THCS Định Hướng Phát Triển Năng Lực

Mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực không chỉ là một tài liệu học tập mà còn là một công cụ chiến lược để đổi mới giáo dục THCS, chuẩn bị cho thế hệ trẻ vững vàng bước vào tương lai. Sự thành công của mô hình này đòi hỏi sự kiên trì, nỗ lực đồng bộ từ các nhà quản lý, nhà biên soạn, giáo viên và học sinh. Việc liên tục đánh giá SGK KHTN, cải tiến và cập nhật nội dung, phương pháp là cần thiết để mô hình luôn phù hợp với sự phát triển của khoa học và nhu cầu xã hội. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một môi trường học tập hiệu quả, nơi mỗi học sinh có thể phát huy tối đa tiềm năng, trang bị đủ năng lực cốt lõi và năng lực đặc thù Khoa học tự nhiên để trở thành công dân toàn cầu có trách nhiệm và khả năng thích ứng.

Như đã đề cập, trách nhiệm của các nhà giáo dục là chuẩn bị cho người học sẵn sàng đón nhận thế giới và tương lai bằng cách thúc đẩy các kỹ năng, công cụ cho người học (2019, [77], [78]). Mô hình này chính là một bước đi quan trọng để hiện thực hóa tầm nhìn đó.

6.1. Triển vọng Phát triển Bền vững của Sách Giáo Khoa Khoa học Tự nhiên THCS

Triển vọng phát triển của sách giáo khoa Khoa học tự nhiên THCS theo định hướng năng lực là rất lớn. Với sự phát triển của công nghệ thông tin, SGK không chỉ giới hạn ở dạng in ấn mà còn có thể phát triển thành các phiên bản điện tử đa phương tiện, tích hợp video, mô phỏng 3D, và các bài tập tương tác. Điều này sẽ nâng cao trải nghiệm học tập, giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách sinh động và trực quan hơn. Sự kết hợp giữa mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực với các nền tảng học trực tuyến, tài nguyên mở sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho dạy học định hướng năng lực, cá nhân hóa lộ trình học tập và phát triển năng lực học sinh theo sở trường riêng, góp phần vào giáo dục STEM THCS một cách hiệu quả và bền vững.

6.2. Kiến nghị Chính sách để Nâng cao Hiệu quả Mô hình SGK KHTN Định hướng Năng lực

Để nâng cao hiệu quả của mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực, cần có những kiến nghị chính sách cụ thể. Thứ nhất, đầu tư vào công tác bồi dưỡng, tập huấn chuyên sâu cho đội ngũ giáo viên về phương pháp dạy học định hướng năng lực và cách khai thác SGK KHTN mới. Thứ hai, tăng cường nguồn lực và cơ sở vật chất cho các trường học, đặc biệt là các phòng thí nghiệm, để học sinh có điều kiện thực hành, trải nghiệm. Thứ ba, xây dựng hệ thống đánh giá SGK KHTN và kiểm tra, đánh giá học sinh theo hướng phát triển năng lực một cách công bằng, khách quan. Cuối cùng, cần khuyến khích sự hợp tác giữa các nhà khoa học, nhà giáo dục và các nhà xuất bản trong quá trình biên soạn SGK KHTN, đảm bảo chất lượng và tính ứng dụng cao cho mô hình SGK KHTN THCS định hướng phát triển năng lực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. LƯỢC SỬ NGHIÊN CỨU VỀ SÁCH GIÁO KHOA VÀ MÔ HÌNH SÁCH GIÁO KHOA 1. Trên thế giới Hằng ngàn năm về trước, người Ai cập và Mesopotamia đã cho sao chép văn bản nhằm thực hiện việc thực hành và học những điều về đạo đức và luân lí (Newton, 1990).

Kể từ đó, nhiều văn bản và SGK đã mở đường cho người học với nhiều chủ đề (Bensaude-Vincent, 2006). Một số SGK như Các yếu tố hình học của Euclid viết vào năm 300 TCN; Tiểu luận về hoá học viết năm 1789 của Lavoisier và Các nguyên lí toán học của triết học tự nhiên xuất bản năm 1687 của Newton đã trở nên nổi tiếng (Bensaude-Vincent, 2006; GaLili và Tseitlin, 2003; Newton, 1990). Xác định được tầm quan trọng của SGK, từ lâu SGK đã là đối tượng nghiên cứu hàng đầu của khoa học giáo dục. Ngay từ thế kỉ XVI – XVII, John Amos Comenius được coi là người đặt nền móng cho lí thuyết về SGK [92].

Ông là một triết gia, nhà giáo dục và nhà thần học người Séc tại Margraviate of Moravia. Ivan Ivic (2013) [111] cho rằng, Comenius là một trong những người khởi xướng đầu tiên của giáo dục phổ thông, là cha đẻ của giáo dục hiện đại và là nhà sáng tạo đầu tiên cho việc đưa hình ảnh, áp dụng giảng dạy hiệu quả dựa trên sự tăng trưởng dần dần từ các khái niệm đơn giản đến các khái niệm toàn diện hơn, hỗ trợ học tập và phát triển tư duy logic suốt đời bằng cách vượt qua ghi nhớ máy móc, trình bày. Thế kỉ XVII đã được cho là giai đoạn hoàng kim của SGK, quan niệm đầu tiên về cuốn SGK thực sự đã được đưa ra, đó là: SGK phản ánh rõ ràng phương pháp dạy học, điều đó có nghĩa là một cuốn SGK không chỉ là cuốn sách được sử dụng ở trường học. Các tác giả viết SGK phải biểu đạt rõ mục đích của cuốn SGK là phục vụ cho mục đích học tập, thể hiện nội dung một cách có hệ thống, thể hiện đầy đủ các hoạt động sư phạm và phù hợp với lứa tuổi học sinh.

Sự phát triển của 9 SGK được coi như là sự tách biệt đối với các loại sách khác, nó có sự khác biệt căn bản cả về văn bản trong sách và đối với giáo viên kể từ khi xuất hiện vào những năm 1830s [93]. Có thể nói, SGK đã chính thức đi vào sự nghiệp của ngành sư phạm trong trong thế kỉ XIX [118]. Trong những năm chiến tranh Thế giới lần thứ II, Đức và một số nước châu Âu tiến hành nghiên cứu về SGK và coi việc nghiên cứu SGK là một học thuật mới. Vào năm 1950, UNESCO đã tiếp tục công việc này bắt đầu bằng một hội thảo quốc tế.

Tại Đức, George Eckert đã hợp tác với các giáo viên người Đức thành lập Viện Sách giáo khoa dùng trong nhà trường tại Brunswick, đã thu thập được một số lượng lớn các loại SGK và kể từ đó đến nay UNESCO đã cùng các nước thành viên tiến hành nhiều hoạt động có ý nghĩa về SGK [127]. Năm 2005, UNESCO phát động một chiến dịch mới về tài liệu học tập, SGK và đã công bố nhiệm vụ của giáo dục của thế kỉ XXI gồm bốn trụ cột là: Học để biết, học để làm, học để cùng chung sống và học để khẳng định mình (Learning to know, Learning to do, Learning to live toghether, Learning to be) [126]. Norman Graves (20001) [127] cho rằng: SGK là tài liệu giảng dạy có tính chất bắt buộc, với nội dung hợp lí và cung cấp cho người học khả năng tiếp cận các nội dung của môn học ở trường phổ thông. Hơn nữa, một cuốn SGK luôn được thiết kế và tổ chức một cách có chủ đích để phục vụ trong suốt quá trình học tập (Hamilton, 1990).Lasley II (2003) [68], Reddy (2005) [116] cho rằng, SGK có vai trò hỗ trợ các hoạt động dạy và học, là nguồn tài nguyên quan trọng đối với người học.

Các nghiên cứu về việc sử dụng SGK trong nhà trường của Heyneman và Jamison (1980) [109] tại Uganda; Jamison và các cộng sự (1981) [113] ở Nicaragua; Heyneman và Jaminson (1983) [110] tại Philippines; Fuller và Clarke (1993) [98] tại 8 nước phát triển trên thế giới; All-Wright (1999) [93] đã chỉ ra rằng, SGK có tác động mạnh mẽ tới kết quả học tập của HS, HS có kết quả làm bài thi tốt hơn đặc biệt là ở môn Khoa học và Toán học. Ngoài ra, SGK còn góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy của GV và là tài liệu không thể thiếu của GV, đặc biệt đối với các GV chưa có nhiều kinh nghiệm giảng dạy, mới ra trường. Hutchinson và Waters (1987) [89] xác định việc đánh giá SGK như là một quá trình kết hợp nhu cầu và giải pháp sẵn có. Họ chia quá trình đánh giá SGK 10 thành 4 giai đoạn (1.

Xác định tiêu chí; 2. Phân tích các yếu tố chủ quan; 3. Phân tích các yếu tố khách quan; 4. Tìm sự phù hợp).

Theo Nation và Macalister (2010) [125], một cách tiếp cận hệ thống để đánh giá cuốn SGK có thể được dựa trên các phần của quy trình thiết kế chương trình: Liệu cuốn SGK này có phù hợp với môi trường mà nó sẽ được sử dụng? Cuốn sách này có áp dụng nguyên tắc hợp lí của việc dạy và học không? Các mục tiêu, nội dung của cuốn sách có phù hợp với trình độ của HS và sắp xếp hợp lí không? Cuốn sách có thú vị và sử dụng hiệu quả công nghệ hay không? Cuốn sách có các bài kiểm tra và các cách theo dõi sự tiến bộ của HS hay không? Tại Đức, Viện Georg Eckert đã đưa ra bảng công cụ đánh giá SGK tốt nhất của năm 2013 với 4 tiêu chuẩn chính (các tiêu chuẩn về khoa học chuyên môn; tiêu chuẩn về phương pháp dạy học; tiêu chuẩn về trình bày; các tiêu chuẩn “thực tiễn”); 20 tiêu chí cụ thể [60]. Mike Horsley (2013) [124] đã đạt giải thưởng Australia dành cho cá nhân xuất sắc trong lĩnh vực xuất bản. Ông đã đưa ra tiêu chí đánh giá SGK và tài liệu giáo dục trong lớp với 4 vấn đề (1. Phù hợp và linh hoạt trong sử dụng, dễ thích ứng; 2.

Kết nối, sáng tạo, sự liên kết giữa các phần; 3. Rõ ràng và hấp dẫn; 4. Bộ tiêu chí đánh giá SGK của Hàn Quốc cũng đề ra 6 lĩnh vực cần đánh giá (chương trình giảng dạy; cách lựa chọn và tổ chức nội dung; phương pháp giảng dạy và học tập; diễn đạt và chú giải; kế hoạch biên tập và hình thức của sách; tính độc đáo) với 15 quan điểm đánh giá [61],[126]. Cơ quan có thẩm quyền về SGK của Hồng Kông đã đưa ra một bộ tiêu chí để thẩm định và đánh giá chất lượng của SGK về các khía cạnh khác nhau như: nội dung; phương pháp dạy và học; cấu trúc và tổ chức; ngôn ngữ; trình bày thể hiện trang sách với 25 tiêu chí cụ thể [61], [126].

Trong những năm gần đây, Thụy Sĩ đã phát triển một công cụ đánh giá SGK và các phương tiện dạy học có thể thực hiện ngay trên mạng internet, được gọi là công cụ Levanto. Công cụ Levanto đã sử dụng 6 thang bậc để đánh giá về 2 khía cạnh [60]. Một số nghiên cứu về SGK môn Khoa học cũng đã chỉ ra vai trò của SGK môn Khoa học là rất quan trọng, đặc biệt những dấu ấn tốt đẹp về môn Khoa học sẽ 11 ảnh hưởng đến việc quyết định tiếp tục quan tâm, yêu thích khoa học ở HS độ tuổi 11 – 12 [89]. Theo Lyons và Quinn (2010) [121], khoảng 80% HS ở độ tuổi 10 tuổi nói rằng, các em quyết định tiếp tục tìm hiểu sâu hơn môn Khoa học ở giai đoạn tiếp theo phần lớn do có sự ảnh hưởng ở độ tuổi thứ 9.

Tương tự như vậy, Goodrum et al (2012) [103] báo cáo rằng, hơn 50% HS được khảo sát đều bắt đầu quan tâm, thích thú với môn Khoa học ở những năm đầu THCS. Chiappetta và cs (1993) [90] nhấn mạnh vai trò của SGK môn Khoa học đối với giáo viên mới ra trường và những GV không tốt nghiệp chuyên nghành chính là khoa học, họ chính là những người hoàn toàn phụ thuộc vào SGK làm tài liệu và xây dựng phương án dạy học trong lớp học. Theo McKenzie và cs (2008) [122], các trường học ở Australia có quá nửa số GV dạy môn Khoa học ở THCS là những GV không có chuyên ngành chính là khoa học. Những GV này thường thiếu kiến thức khái niệm để dạy môn Khoa học ở THCS, chính vì vậy họ phải dựa vào SGK để phát triển kiến thức và tổ chức các hoạt động dạy học.

Về mô hình SGK - một trong các vấn đề về SGK đã được rất nhiều nước quan tâm. Tuy nhiên, một mô hình SGK cụ thể thì chưa có nước nào công bố, bởi mỗi bộ SGK do một nhà xuất bản, một tổ chức hay một nhóm tác giả đứng ra tổ chức. Mỗi nhóm sẽ xây dựng nên những triết lí, mô hình, cấu trúc SGK riêng biệt nhằm thể hiện tốt nhất ý tưởng, mục tiêu của bộ sách và đây cũng chính là bí mật cạnh tranh của mỗi nhà xuất bản, của từng nhóm tác giả SGK. Theo Olena Pomentum (2013) [45], [133], mô hình một cuốn SGK hiện đại là một hệ thống phức hợp bao gồm hợp phần chữ (Text) và hợp phần ngoài chữ (Non-text).

Tùy thuộc vào mục đích và vị trí trong SGK, SGK được chia làm 3 phần: Phần nội dung chính: có thể chia thành các phần: giới thiệu, thông tin, tổng kết hoặc tóm tắt; Phần nội dung bổ sung: gồm các phần như chú giải, minh họa, các công cụ học tập như câu hỏi và bài tập,.; Phần các công cụ điều hướng (Navigation tools) gồm các phần như: mục lục, tiêu đề và các kí hiệu chủ đề, các kí hiệu/logo, font chữ và các kiểu chữ, tài liệu tham khảo. Ngoài ra, Chương trình Nghiên cứu Khoa học Sinh học (BSCS), một nhóm nghiên cứu do Roger Bybee đứng đầu (1987) [82], [83] đã phát triển mô hình giảng dạy theo thuyết kiến tạo, được gọi là "5Es". Mô hình 5E trải qua các bước: Engagement (Khởi động); Exploration (Khám phá); Explanation (Giải thích/Diễn giải); Elaboration (Vận dụng); Evaluation (Đánh giá/Tổng kết) 12 [94] , [120]. Các mô hình khác đã được điều chỉnh từ mô hình này bao gồm các mô hình 6E và 7E.

Hai trong số các nhà nghiên cứu xây dựng nổi bật nhất là: Jean Piaget (giai đoạn phát triển nhận thức) và Howard Gardner với học thuyết đa trí tuệ. Ông đã công bố các nghiên cứu của mình về sự đa dạng của trí thông minh (Theory of Multiple Intelligences).