Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo chương trình 2018, việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh trung học cơ sở (THCS) trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội hiện đại. Theo báo cáo khảo sát tại các trường THCS trên địa bàn Hà Nội, chỉ khoảng 46,4% học sinh thể hiện sự yêu thích môn Khoa học tự nhiên (KHTN), trong khi 53,6% còn lại chỉ ở mức bình thường hoặc không thích. Nội dung "Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học" là một phần kiến thức mở đầu quan trọng trong môn KHTN lớp 7, nhưng hiện nay việc dạy học nội dung này còn thiếu sự kết nối thực tiễn, bài tập chưa đa dạng và chủ yếu mang tính thuật toán, gây khó khăn cho học sinh trong việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xây dựng và tổ chức dạy học bài tập nội dung "Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học" theo định hướng phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh lớp 7, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn KHTN tại các trường THCS. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung bài học trên và năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh tại trường Tiểu học - THCS Xanh Tuệ Đức, Hà Nội trong năm học 2023-2024. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, giúp học sinh phát triển tư duy khoa học, kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời hỗ trợ giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết năng lực tìm hiểu tự nhiên và lý thuyết bài tập khoa học tự nhiên. Năng lực tìm hiểu tự nhiên được định nghĩa là khả năng thực hiện các kỹ năng cơ bản để tìm hiểu, giải thích các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống, đồng thời chứng minh các vấn đề thực tiễn bằng dẫn chứng khoa học. Cấu trúc năng lực này bao gồm các bước: đề xuất vấn đề, đưa ra phán đoán và giả thuyết, lập kế hoạch thực hiện, thu thập và xử lý dữ liệu, viết báo cáo và thảo luận kết quả, ra quyết định và đề xuất ý kiến xử lý.

Bài tập khoa học tự nhiên được xem là công cụ quan trọng để phát triển năng lực này, bao gồm các dạng bài tập trắc nghiệm khách quan và tự luận, giúp học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ trong giải quyết các tình huống thực tế. Các phương pháp dạy học tích hợp như dạy học theo nhóm, dạy học khám phá và dạy học dự án được áp dụng nhằm tăng cường sự chủ động, sáng tạo và hợp tác của học sinh trong quá trình học tập.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Phương pháp lý luận bao gồm tổng quan tài liệu, phân tích các công trình nghiên cứu liên quan đến năng lực tìm hiểu tự nhiên và bài tập khoa học tự nhiên. Phương pháp thực tiễn gồm khảo sát điều tra bằng phiếu khảo sát với 140 học sinh và 24 giáo viên tại các trường THCS trên địa bàn Hà Nội, nhằm đánh giá thực trạng dạy học và sử dụng bài tập phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại trường Tiểu học - THCS Xanh Tuệ Đức để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập được xây dựng. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm hai lớp học sinh lớp 7 với tổng số khoảng 60 học sinh, được chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện. Phân tích dữ liệu sử dụng các kỹ thuật thống kê mô tả và kiểm định so sánh nhằm đánh giá sự khác biệt về năng lực tìm hiểu tự nhiên trước và sau khi áp dụng biện pháp dạy học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng yêu thích môn KHTN và năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh: Khoảng 46,4% học sinh rất thích hoặc thích môn KHTN, trong khi 53,6% còn lại chỉ ở mức bình thường hoặc không thích. Đa số học sinh tự đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên của mình ở mức khá (62,1%), mức đạt (22,9%) và mức tốt thấp (14,3%).

  2. Thực trạng tổ chức dạy học và sử dụng bài tập: 62,1% học sinh cho biết giáo viên thường xuyên giảng bài theo kiểu truyền thống, 85,7% học sinh nhận thấy giáo viên thỉnh thoảng tổ chức làm sản phẩm theo chủ đề. Việc sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào hoạt động nghiên cứu bài mới (83,3%), đánh giá kết quả (khoảng 60%) và củng cố kiến thức.

  3. Khó khăn của giáo viên: 66,7% giáo viên gặp khó khăn về thời lượng dạy học hạn chế và thiếu kinh nghiệm thiết kế bài tập phù hợp. 66,7% giáo viên chưa có tài liệu hướng dẫn quy trình thiết kế và sử dụng bài tập định hướng năng lực. Mức độ quan tâm của giáo viên đến phát triển năng lực cho học sinh rất cao (83,3% rất quan tâm).

  4. Hiệu quả các biện pháp dạy học: Giáo viên đánh giá cao hiệu quả của các phương pháp dạy học tích cực như dạy học STEM, dạy học dự án, hoạt động trải nghiệm, dạy học theo nhóm và sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy sự yêu thích môn KHTN của học sinh chưa cao, phần lớn do phương pháp dạy học còn mang tính truyền thống, thiếu sự kết nối thực tiễn và bài tập chưa đa dạng, chưa phát huy được năng lực tìm hiểu tự nhiên. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy việc đổi mới phương pháp dạy học và xây dựng bài tập thực tiễn là yếu tố then chốt để nâng cao hứng thú và năng lực học sinh.

Khó khăn của giáo viên trong việc thiết kế và sử dụng bài tập định hướng năng lực phản ánh nhu cầu cấp thiết về đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn và cung cấp tài liệu hướng dẫn cụ thể. Việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực được đánh giá là có hiệu quả, góp phần phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên, đồng thời giúp học sinh phát triển kỹ năng hợp tác, tư duy phản biện và sáng tạo.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ yêu thích môn học, mức độ sử dụng các phương pháp dạy học, cũng như bảng so sánh kết quả năng lực tìm hiểu tự nhiên trước và sau thực nghiệm sư phạm, giúp minh họa rõ nét tác động của biện pháp dạy học mới.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và áp dụng hệ thống bài tập đa dạng, thực tiễn: Thiết kế bài tập gắn liền với các tình huống thực tế, phát triển kỹ năng quan sát, phân tích và giải quyết vấn đề nhằm nâng cao năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh. Thời gian triển khai trong năm học tiếp theo, do giáo viên bộ môn chủ trì thực hiện.

  2. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về phương pháp dạy học tích cực và kỹ năng thiết kế bài tập định hướng phát triển năng lực. Thời gian thực hiện trong 6 tháng đầu năm học, do phòng đào tạo và các trung tâm bồi dưỡng giáo viên đảm nhiệm.

  3. Ứng dụng phương pháp dạy học tích cực: Khuyến khích giáo viên áp dụng dạy học theo nhóm, dạy học khám phá và dạy học dự án trong giảng dạy môn KHTN để phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh. Triển khai đồng bộ trong các lớp 7 tại trường THCS, do ban giám hiệu và tổ chuyên môn phối hợp thực hiện.

  4. Phát triển công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên: Thiết kế bộ công cụ đánh giá toàn diện, bao gồm quan sát, bài kiểm tra và sản phẩm học tập nhằm đánh giá chính xác năng lực học sinh. Thời gian xây dựng và thử nghiệm trong vòng 1 học kỳ, do nhóm nghiên cứu và giáo viên bộ môn phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên môn Khoa học tự nhiên THCS: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn để đổi mới phương pháp dạy học, thiết kế bài tập phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên, giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và hứng thú học tập của học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách đào tạo, bồi dưỡng giáo viên, phát triển chương trình và tài liệu giảng dạy phù hợp với định hướng phát triển năng lực học sinh trong giáo dục phổ thông.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Sư phạm và Giáo dục: Tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp nghiên cứu, thiết kế bài tập và tổ chức thực nghiệm sư phạm trong lĩnh vực phát triển năng lực học sinh.

  4. Các tổ chức, cá nhân quan tâm đến đổi mới giáo dục: Cung cấp góc nhìn thực tiễn về việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực và xây dựng bài tập phát triển năng lực trong bối cảnh giáo dục hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực tìm hiểu tự nhiên là gì?
    Năng lực tìm hiểu tự nhiên là khả năng thực hiện các kỹ năng cơ bản để tìm hiểu, giải thích các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống, đồng thời chứng minh các vấn đề thực tiễn bằng dẫn chứng khoa học. Ví dụ, học sinh có thể đề xuất câu hỏi, xây dựng giả thuyết và thu thập dữ liệu để giải thích hiện tượng tự nhiên.

  2. Tại sao cần phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh THCS?
    Phát triển năng lực này giúp học sinh hình thành thế giới quan khoa học, nâng cao kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đáp ứng yêu cầu của giáo dục hiện đại và xã hội công nghệ 4.0.

  3. Bài tập khoa học tự nhiên có vai trò gì trong dạy học?
    Bài tập giúp học sinh hệ thống lại kiến thức, rèn luyện kỹ năng vận dụng, phát triển tư duy và thái độ khoa học. Đồng thời, bài tập là công cụ đánh giá hiệu quả học tập và năng lực của học sinh.

  4. Các phương pháp dạy học tích cực nào được áp dụng để phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên?
    Các phương pháp gồm dạy học theo nhóm, dạy học khám phá và dạy học dự án, giúp học sinh chủ động, sáng tạo, hợp tác và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

  5. Khó khăn chính của giáo viên khi áp dụng bài tập định hướng năng lực là gì?
    Giáo viên gặp khó khăn về thời gian dạy học hạn chế, thiếu kinh nghiệm thiết kế bài tập phù hợp và thiếu tài liệu hướng dẫn quy trình thiết kế, sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực.

Kết luận

  • Luận văn đã làm rõ cơ sở lý luận và thực trạng dạy học bài tập nội dung "Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học" nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh lớp 7 tại các trường THCS Hà Nội.
  • Kết quả khảo sát cho thấy học sinh còn hạn chế về sự yêu thích môn KHTN và năng lực tìm hiểu tự nhiên, giáo viên gặp nhiều khó khăn trong thiết kế và sử dụng bài tập định hướng năng lực.
  • Hệ thống bài tập được xây dựng theo nguyên tắc khoa học, thực tiễn và phù hợp với mục tiêu chương trình, kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực đã được kiểm nghiệm có hiệu quả trong thực nghiệm sư phạm.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh, đồng thời khuyến nghị tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và phát triển công cụ đánh giá năng lực.
  • Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng thực nghiệm, hoàn thiện bộ công cụ đánh giá và triển khai áp dụng rộng rãi tại các trường THCS trên địa bàn thành phố Hà Nội và các tỉnh thành khác.

Hành động ngay: Giáo viên và nhà quản lý giáo dục nên áp dụng các giải pháp đề xuất để nâng cao hiệu quả dạy học môn KHTN, đồng thời tiếp tục nghiên cứu, phát triển các công cụ và phương pháp hỗ trợ phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh.