Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh thế kỷ 21, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật và công nghệ đã đặt ra yêu cầu cấp thiết về đổi mới giáo dục nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực. Tại Việt Nam, Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI nhấn mạnh việc đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của người học. Trong chương trình giáo dục phổ thông, môn Hóa học giữ vai trò quan trọng trong nhóm môn khoa học tự nhiên, với năng lực nhận thức hóa học (NL NTHH) là một thành phần cốt lõi cần được phát triển cho học sinh (HS).

Phần "Liên kết hóa học" trong chương trình Hóa học lớp 10 là nội dung trọng tâm giúp HS hiểu về cấu tạo phân tử và tính chất vật lý - hóa học của các chất. Tuy nhiên, đây cũng là phần kiến thức trừu tượng, khó tiếp cận đối với cả giáo viên (GV) và HS. Nghiên cứu nhằm mục tiêu xây dựng kế hoạch bài dạy và tổ chức dạy học phần Liên kết hóa học để phát triển NL NTHH cho HS, tập trung tại Trường Phổ thông Cao đẳng FPT Polytechnic và THPT Lê Thánh Tông, Hà Nội, trong giai đoạn từ tháng 3 đến tháng 12 năm 2023.

Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao hiệu quả dạy học môn Hóa học, góp phần phát triển năng lực nhận thức hóa học cho HS, từ đó hỗ trợ phát triển các năng lực chung và đặc thù khác, đồng thời tạo nền tảng cho học tập và ứng dụng kiến thức trong thực tiễn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về năng lực và phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển NL NTHH cho HS.

  • Lý thuyết năng lực: NL được hiểu là tổ hợp các hành động sử dụng hiệu quả kiến thức và kỹ năng để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. NL NTHH được xác định gồm 8 biểu hiện chính như nhận biết, trình bày, mô tả, so sánh, phân tích, giải thích, tìm từ khóa và thảo luận về các khái niệm hóa học.

  • Mô hình dạy học tích cực: Áp dụng các phương pháp như dạy học trực quan, dạy học nhóm, dạy học theo góc, kỹ thuật mảnh ghép và trò chơi học tập nhằm kích thích sự chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực nhận thức của HS.

  • Khái niệm chuyên ngành: Liên kết hóa học bao gồm quy tắc octet, liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết hydrogen và tương tác van der Waals, là nội dung trọng tâm trong chương trình Hóa học 10.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ khảo sát 32 GV và 306 HS tại hai trường THPT trên địa bàn Hà Nội, cùng kết quả thực nghiệm sư phạm với các kế hoạch bài dạy minh họa.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý dữ liệu khảo sát, đánh giá mức độ phát triển NL NTHH qua phiếu đánh giá theo tiêu chí và bài kiểm tra.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện từ tháng 3 đến tháng 12 năm 2023, bao gồm giai đoạn điều tra thực trạng, xây dựng công cụ đánh giá, thiết kế biện pháp và kế hoạch bài dạy, thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn GV và HS từ hai trường đại diện cho thực trạng dạy học hóa học tại Hà Nội, đảm bảo tính đại diện và khả năng áp dụng kết quả nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng hiểu biết và triển khai dạy học phát triển NL NTHH của GV: Chỉ khoảng 6% GV thường xuyên chú ý phát triển NL NTHH cho HS, 25% đã thực hiện nhưng chưa thường xuyên, còn lại phần lớn GV chưa hiểu hoặc đang tìm hiểu về NL NTHH.

  2. Mức độ sử dụng phương pháp dạy học tích cực: GV chủ yếu sử dụng các phương pháp truyền thống như đàm thoại (93,8% thường xuyên hoặc thỉnh thoảng), sử dụng bài tập hóa học. Trong khi đó, hơn 50% GV hiếm khi hoặc không bao giờ sử dụng phương pháp trực quan và trò chơi học tập.

  3. Hiệu quả các phương pháp dạy học theo đánh giá của GV: Phương pháp trực quan, sử dụng trò chơi và bài tập hóa học được đánh giá là có hiệu quả cao trong phát triển NL NTHH, trong khi phương pháp thuyết trình được đánh giá ít hiệu quả hoặc không hiệu quả.

  4. Khó khăn trong dạy học phần Liên kết hóa học: GV gặp nhiều khó khăn do chưa thành thạo các phương pháp dạy học tích cực, nội dung kiến thức trừu tượng, khó gây hứng thú cho HS.

  5. Đánh giá của HS về hình thức tổ chức hoạt động học tập: HS cho biết các hình thức học tập truyền thống như GV giảng bài, hỏi đáp, giao bài tập diễn ra thường xuyên, còn các hoạt động học tập tích cực như trò chơi, thí nghiệm, học nhóm chỉ được thực hiện thỉnh thoảng hoặc hiếm khi.

  6. Khả năng tiếp thu kiến thức qua các phương pháp tích cực: Trên 70% HS đánh giá việc học qua bài tập, phương tiện trực quan (hình ảnh, video, mô hình, thí nghiệm) và trò chơi là hiệu quả hoặc rất hiệu quả.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy việc phát triển NL NTHH cho HS qua dạy học phần Liên kết hóa học còn nhiều hạn chế do GV chưa thành thạo các phương pháp tích cực và nội dung kiến thức khó tiếp cận. Việc GV ưu tiên sử dụng phương pháp truyền thống làm giảm hiệu quả phát triển năng lực nhận thức của HS. Tuy nhiên, HS lại đánh giá cao hiệu quả của các phương pháp tích cực như trực quan, trò chơi và bài tập hóa học, cho thấy tiềm năng lớn của các biện pháp này trong việc nâng cao NL NTHH.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục hiện đại, nhấn mạnh vai trò của phương pháp dạy học tích cực trong phát triển năng lực học sinh. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ mức độ sử dụng phương pháp dạy học của GV, biểu đồ đánh giá hiệu quả phương pháp và bảng phân tích kết quả khảo sát HS để minh họa rõ nét hơn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng GV về phương pháp dạy học tích cực

    • Mục tiêu: Nâng cao tỷ lệ GV thành thạo và thường xuyên áp dụng các phương pháp trực quan, trò chơi, kỹ thuật mảnh ghép trong dạy học.
    • Thời gian: Triển khai trong 6 tháng đầu năm học.
    • Chủ thể: Phòng đào tạo, các trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

  2. Xây dựng và áp dụng bộ công cụ đánh giá NL NTHH chuẩn hóa

    • Mục tiêu: Sử dụng phiếu đánh giá theo tiêu chí và bài kiểm tra để đánh giá khách quan năng lực HS.
    • Thời gian: Áp dụng từ đầu năm học tiếp theo.
    • Chủ thể: GV bộ môn Hóa học tại các trường THPT.

  3. Thiết kế và tổ chức các hoạt động học tập tích cực trong phần Liên kết hóa học

    • Mục tiêu: Tăng cường sử dụng trò chơi, bài tập hóa học, dạy học theo góc và kỹ thuật mảnh ghép nhằm phát triển NL NTHH.
    • Thời gian: Thực hiện trong từng tiết học theo kế hoạch bài dạy minh họa.
    • Chủ thể: GV bộ môn Hóa học.

  4. Tăng cường đầu tư trang thiết bị dạy học trực quan và hỗ trợ kỹ thuật

    • Mục tiêu: Cung cấp đầy đủ mẫu vật, mô hình, video, phần mềm thí nghiệm ảo để hỗ trợ dạy học.
    • Thời gian: Triển khai trong năm học.
    • Chủ thể: Ban giám hiệu nhà trường, phòng thiết bị giáo dục.

  5. Khuyến khích HS tham gia các hoạt động trải nghiệm, thí nghiệm và trò chơi học tập

    • Mục tiêu: Nâng cao hứng thú học tập và phát triển năng lực nhận thức hóa học.
    • Thời gian: Liên tục trong quá trình học.
    • Chủ thể: GV, HS và phụ huynh phối hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học THPT

    • Lợi ích: Nắm bắt các biện pháp dạy học tích cực, công cụ đánh giá NL NTHH, áp dụng hiệu quả trong giảng dạy phần Liên kết hóa học.
    • Use case: Thiết kế kế hoạch bài dạy, tổ chức hoạt động học tập sinh động.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ đào tạo giáo viên

    • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và nhu cầu bồi dưỡng GV về phương pháp dạy học tích cực, xây dựng chính sách đào tạo phù hợp.
    • Use case: Lập kế hoạch bồi dưỡng, nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Sư phạm Hóa học

    • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm sư phạm về phát triển năng lực nhận thức hóa học.
    • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn liên quan.

  4. Phụ huynh và HS quan tâm đến phương pháp học tập hiệu quả

    • Lợi ích: Hiểu về vai trò của năng lực nhận thức hóa học và các phương pháp học tập tích cực giúp nâng cao kết quả học tập.
    • Use case: Hỗ trợ HS trong quá trình học tập môn Hóa học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực nhận thức hóa học là gì?
    Năng lực nhận thức hóa học là khả năng của HS trong việc nhận biết, trình bày, mô tả, phân tích, giải thích và thảo luận các khái niệm, hiện tượng hóa học một cách logic và có hệ thống. Ví dụ, HS có thể giải thích được quy tắc octet và sự hình thành liên kết hóa học.

  2. Tại sao phần Liên kết hóa học lại khó với HS?
    Phần Liên kết hóa học chứa nhiều kiến thức trừu tượng như quy tắc octet, liên kết ion, cộng hóa trị, đòi hỏi HS phải tư duy logic và hiểu sâu về cấu tạo nguyên tử. Việc thiếu phương pháp dạy học tích cực khiến HS khó tiếp cận và hứng thú.

  3. Các phương pháp dạy học tích cực nào hiệu quả trong phát triển NL NTHH?
    Các phương pháp như dạy học trực quan, sử dụng trò chơi, bài tập hóa học, dạy học nhóm, dạy học theo góc và kỹ thuật mảnh ghép được đánh giá cao về hiệu quả phát triển NL NTHH, giúp HS chủ động, sáng tạo và hiểu bài sâu hơn.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực nhận thức hóa học của HS?
    Có thể sử dụng phiếu đánh giá theo tiêu chí (rubric) với 8 tiêu chí và 3 mức độ, kết hợp bài kiểm tra có bài tập phù hợp để đánh giá khách quan năng lực HS trong các hoạt động học tập.

  5. Khó khăn lớn nhất của GV khi dạy phần Liên kết hóa học là gì?
    GV thường gặp khó khăn do chưa thành thạo các phương pháp dạy học tích cực, nội dung kiến thức trừu tượng, khó tạo hứng thú cho HS và hạn chế về trang thiết bị dạy học trực quan.

Kết luận

  • Luận văn đã làm rõ cơ sở lý luận và thực tiễn về phát triển năng lực nhận thức hóa học cho HS qua dạy học phần Liên kết hóa học - Hóa học 10.
  • Thực trạng dạy học tại một số trường THPT Hà Nội cho thấy GV chưa thành thạo phương pháp tích cực, HS còn hạn chế năng lực nhận thức hóa học.
  • Đã xây dựng bộ công cụ đánh giá NL NTHH gồm phiếu đánh giá theo tiêu chí và bài kiểm tra, giúp đánh giá khách quan và rõ ràng.
  • Đề xuất 3 biện pháp đổi mới, sáng tạo và khả thi gồm sử dụng phương pháp trực quan, trò chơi, bài tập hóa học kết hợp kỹ thuật mảnh ghép và dạy học theo góc.
  • Kế hoạch bài dạy minh họa được thiết kế và thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp.

Next steps: Triển khai đào tạo GV, áp dụng bộ công cụ đánh giá và biện pháp dạy học tích cực trong thực tế giảng dạy. Đề nghị các trường và phòng đào tạo phối hợp thực hiện để nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học.

Call to action: Các GV và nhà quản lý giáo dục nên tiếp cận và áp dụng các biện pháp nghiên cứu để phát triển năng lực nhận thức hóa học cho HS, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.