Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học là trọng tâm của chiến lược giáo dục tại Việt Nam, cụ thể hóa từ Chiến lược phát triển giáo dục 2011–2020 và Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Quá trình này đòi hỏi chuyển dịch từ cách tiếp cận trang bị kiến thức ("học xong biết được những gì") sang tiếp cận hình thành năng lực ("học xong làm được những gì"), khắc phục lối truyền thụ một chiều thụ động.

Trong chương trình Sinh học lớp 11, phần "Sinh học cơ thể động vật" chứa đựng nhiều nội dung gắn liền với các quy luật sinh lý học và thực tiễn đời sống. Tuy nhiên, khối lượng kiến thức lớn trong khi thời lượng trên lớp không thay đổi khiến học sinh gặp nhiều trở ngại trong việc tiếp thu. Thực tế giảng dạy truyền thống cho thấy giáo viên chủ yếu thuyết trình, phát vấn đóng vai trò trung tâm, còn học sinh tiếp thu thụ động, thiếu cơ hội rèn luyện kỹ năng thực hành và tư duy nghiên cứu khoa học. Dạy học theo dự án (DHTDA) là phương pháp lấy người học làm trung tâm, tạo điều kiện cho học sinh trải nghiệm quy trình nghiên cứu thực tế, qua đó trực tiếp nâng cao năng lực tìm hiểu thế giới sống.

Mục tiêu nghiên cứu: Thiết kế các dự án học tập trong chủ đề Sinh học cơ thể động vật (Sinh học 11) nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Sinh học ở trường Trung học phổ thông (THPT).

Nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học theo dự án và năng lực tìm hiểu thế giới sống trong môn Sinh học.
  2. Điều tra thực trạng dạy học phát triển năng lực, việc áp dụng dạy học theo dự án và mức độ phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống của học sinh tại trường THPT.
  3. Đề xuất quy trình thiết kế và quy trình tổ chức dạy học theo dự án định hướng phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống trong phần Sinh học cơ thể động vật - Sinh học 11.
  4. Xây dựng kế hoạch bài dạy minh họa cho các dự án học tập và thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu thế giới sống.
  5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các dự án đã thiết kế.

Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Dự án học tập và quy trình tổ chức dạy học theo dự án trong chủ đề Sinh học cơ thể động vật - Sinh học 11.
  • Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Sinh học 11 THPT, phần Sinh học cơ thể động vật.
  • Phạm vi nghiên cứu: Các hoạt động dạy học dự án trong chủ đề Sinh học cơ thể động vật (Sinh học 11) nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống, khảo sát và thực nghiệm tại 3 trường THPT: THPT Trần Quý Cáp, THPT chuyên Lê Thánh Tông (tỉnh Quảng Nam) và THPT Nguyễn Trãi (thành phố Đà Nẵng).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết giáo dục tiến bộ và khung chương trình giáo dục hiện hành:

  • Tư tưởng dạy học lấy người học làm trung tâm và lý thuyết học tập trải nghiệm: Quan điểm "học qua làm" (learning by doing) của John Dewey, phương pháp dự án của W.H. Kilpatrick, các mô hình dạy học dự án của Knoll, Brown & Campione, cùng các nghiên cứu phát triển phương pháp dự án tại Việt Nam của Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, Nguyễn Thị Diệu Thảo, Phó Đức Hòa.
  • Khung năng lực môn Sinh học theo Chương trình GDPT 2018: Năng lực Sinh học gồm 3 thành phần: (1) Năng lực nhận thức sinh học; (2) Năng lực tìm hiểu thế giới sống (NL THTGS); (3) Năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học.

Cấu trúc năng lực tìm hiểu thế giới sống được tác giả cụ thể hóa thành 5 kỹ năng thành phần với 14 chỉ số hành vi:

Kỹ năng thành phần Chỉ số xác định năng lực
1. Đề xuất vấn đề liên quan đến thế giới sống (1) Đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề.
(2) Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề.
(3) Biểu đạt vấn đề đã đề xuất bằng ngôn ngữ cá nhân.
2. Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết (4) Phân tích vấn đề để nêu phán đoán.
(5) Xây dựng và phát biểu giả thuyết nghiên cứu.
3. Lập kế hoạch thực hiện (6) Xây dựng khung logic nội dung nghiên cứu.
(7) Lựa chọn phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn...).
(8) Lập kế hoạch triển khai hoạt động nghiên cứu.
4. Thực hiện kế hoạch (9) Thu thập, lưu giữ dữ liệu từ tổng quan, thực nghiệm, điều tra.
(10) Đánh giá kết quả dựa trên phân tích, xử lý dữ liệu bằng thống kê đơn giản; so sánh kết quả với giả thuyết, rút ra kết luận và điều chỉnh.
(11) Đề xuất khuyến nghị vận dụng hoặc hướng nghiên cứu tiếp.
5. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận (12) Sử dụng ngôn ngữ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình và kết quả.
(13) Viết báo cáo nghiên cứu.
(14) Hợp tác, lắng nghe tích cực, giải trình, phản biện và bảo vệ kết quả nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu từ SGK Sinh học 11, giáo trình lý luận dạy học, văn bản chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các luận văn, luận án và tạp chí khoa học.
  • Phương pháp điều tra thực trạng: Sử dụng phiếu hỏi kết hợp quan sát sư phạm, dự giờ trên mẫu khảo sát gồm 15 giáo viên Sinh học và 180 học sinh tại 3 trường THPT (THPT Trần Quý Cáp, THPT chuyên Lê Thánh Tông - Quảng Nam và THPT Nguyễn Trãi - Đà Nẵng).
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm các bài dạy theo dự án đã thiết kế đối với học sinh lớp 11 nhằm kiểm chứng tính khả thi.
  • Phương pháp thống kê toán học: Xử lý, phân tích các tham số thống kê định lượng và định tính kết quả thực nghiệm bằng phần mềm Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học theo dự án và năng lực tìm hiểu thế giới sống, đồng thời phản ánh bức tranh thực tiễn tại các trường THPT được khảo sát:

  • Lý luận về DHTDA: Tác giả phân tích bản chất của DHTDA là phương pháp dạy học phức hợp, người học thực hiện một nhiệm vụ gắn liền với thực tiễn, kết hợp lý thuyết và thực hành để tạo ra sản phẩm cụ thể. Phân tích 6 đặc điểm cơ bản: định hướng thực tiễn, định hướng hứng thú, định hướng hành động, tính tự lực cao, tính cộng tác và định hướng sản phẩm. Phân loại dự án theo nội dung, thời gian, mức độ tham gia và nhiệm vụ, trong đó tác giả lựa chọn áp dụng dạng dự án nhóm với quy mô trung bình.
  • Thực trạng nhận thức và áp dụng DHTDA của giáo viên (n = 15): 100% giáo viên sử dụng phương pháp thực hành và kỹ thuật sơ đồ tư duy; tuy nhiên chỉ có 13,33% (2/15 giáo viên) từng sử dụng phương pháp DHTDA. Có 86,67% giáo viên chưa từng triển khai dự án cho học sinh nhưng 100% số này bày tỏ mong muốn được tiếp cận và áp dụng. Rào cản lớn nhất của giáo viên khi triển khai là thiết kế bộ công cụ đánh giá tiêu chí năng lực (93,33%) và tổ chức học sinh thực hiện dự án (60,00%).
  • Thực trạng năng lực tìm hiểu thế giới sống của học sinh (n = 180): 74,44% học sinh chưa từng được nghe về khái niệm NL THTGS. Mặc dù 91,11% học sinh được thực hiện các nhiệm vụ theo kế hoạch có sẵn của giáo viên và trình bày báo cáo, nhưng chỉ có 8,30% được rèn luyện kỹ năng đề xuất vấn đề; 12,22% được rèn luyện kỹ năng xây dựng giả thuyết; 23,88% được tham gia lập kế hoạch. Khó khăn lớn nhất của học sinh nằm ở kỹ năng viết, trình bày báo cáo (93,90%) và thực hiện kế hoạch (83,54%), chủ yếu xuất phát từ việc thiếu định hướng cụ thể từ giáo viên (85,00%).
Chỉ tiêu khảo sát thực trạng giáo viên (n=15) Tần số (SL) Tỷ lệ (%)
Đã từng sử dụng phương pháp DHTDA 2 13,33%
Chưa từng triển khai dự án học tập cho học sinh 13 86,67%
Mong muốn tìm hiểu và áp dụng DHTDA 13/13 100%
Gặp khó khăn trong thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực 14 93,33%
Gặp khó khăn trong khâu tổ chức học sinh thực hiện dự án 9 60,00%
Chỉ tiêu khảo sát thực trạng học sinh (n=180) Tần số (SL) Tỷ lệ (%)
Chưa từng biết về năng lực tìm hiểu thế giới sống 134 74,44%
Từng được thực hiện kỹ năng đề xuất vấn đề 15 8,30%
Từng được thực hiện kỹ năng đưa ra phán đoán, xây dựng giả thuyết 22 12,22%
Gặp trở ngại ở kỹ năng viết, trình bày báo cáo và thảo luận 154 93,90%
Gặp trở ngại do giáo viên chưa có định hướng cụ thể 153 85,00%

Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết thiết kế nghiên cứu của khóa luận:

  • Xác lập giả thuyết khoa học: Nếu thiết kế và tổ chức dạy học dự án trong phần Sinh học cơ thể động vật - Sinh học 11 một cách hợp lý sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống cho học sinh THPT.
  • Thiết lập hệ thống 4 nhóm phương pháp nghiên cứu chính: phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp điều tra giáo dục, phương pháp thực nghiệm sư phạm và phương pháp thống kê toán học sử dụng phần mềm Excel.
  • Xác định rõ tiến trình nghiên cứu từ khâu phân tích chương trình, xây dựng khung năng lực, thiết kế quy trình dạy học, xây dựng bài dạy mẫu đến kiểm chứng thực nghiệm.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 tập trung vào các kết quả nghiên cứu lý luận ứng dụng và thực nghiệm sư phạm:

  1. Phân tích cấu trúc nội dung và xác định các chủ đề có thể xây dựng dự án trong phần Sinh học cơ thể động vật (Sinh học 11): Nội dung gồm 4 quá trình sinh lý cốt lõi: Chuyển hóa vật chất và năng lượng; Cảm ứng; Sinh trưởng và phát triển; Sinh sản. Tác giả đề xuất danh mục các dự án gắn với từng mạch kiến thức:
    • Chuyển hóa vật chất và năng lượng: Dự án "Điều tra về thực trạng mất vệ sinh an toàn thực phẩm của các hàng quán ven đường tại địa phương"; Dự án "Vệ sinh đường hô hấp và vấn đề hút thuốc nơi công cộng"; Dự án "Điều tra sức khỏe dinh dưỡng".
    • Cảm ứng: Dự án "Chế tạo bẫy côn trùng trên cơ sở tập tính".
    • Sinh trưởng và phát triển: Dự án "Ứng dụng những hiểu biết về vòng đời của động vật phát triển biến thái hoàn toàn và không hoàn toàn trong thực tiễn"; Dự án "Tuổi dậy thì và các biện pháp phòng tránh mang thai phù hợp lứa tuổi vị thành niên".
    • Sinh sản: Dự án "Thiết kế mô hình nuôi"; Dự án "Điều tra sức khỏe sinh sản vị thành niên".
  2. Xây dựng quy trình thiết kế dự án học tập (4 bước):
    • Bước 1: Lựa chọn chủ đề, phân tích nội dung, xác định tên dự án, mục tiêu và nguồn tài liệu tham khảo.
    • Bước 2: Dự kiến kế hoạch dự án (xây dựng kế hoạch tổng thể, mốc thời gian, bảng phân công nhiệm vụ).
    • Bước 3: Thiết kế công cụ đánh giá sự phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống (thiết kế bảng rubrics với 5 tiêu chí tương ứng 5 kỹ năng thành phần, thang đo và phiếu tự đánh giá/đánh giá chéo).
    • Bước 4: Xây dựng kế hoạch bài dạy của chủ đề có vận dụng DHTDA.
  3. Xây dựng quy trình tổ chức dạy học theo dự án (3 giai đoạn):
    • Giai đoạn 1 (Chuẩn bị dự án): Gồm 3 bước: Đề xuất ý tưởng và chọn đề tài -> Chia nhóm và nhận nhiệm vụ -> Lập kế hoạch thực hiện dự án.
    • Giai đoạn 2 (Thực hiện dự án): Học sinh thu thập thông tin định tính, định lượng, xử lý dữ liệu, thực hiện nghiên cứu/thí nghiệm và hoàn thiện sản phẩm (poster, báo cáo, tập san, video clip, mô hình...).
    • Giai đoạn 3 (Báo cáo và đánh giá): Học sinh báo cáo sản phẩm, thảo luận, phản biện; thực hiện tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và giáo viên đánh giá tổng hợp bằng bộ tiêu chí rubrics.
  4. Biên soạn bài dạy minh họa: Thiết kế chi tiết dự án "Điều tra sức khỏe dinh dưỡng" (chủ đề Dinh dưỡng và tiêu hóa), xác định rõ 4 mục tiêu kiến thức (tháp dinh dưỡng, công thức và ý nghĩa chỉ số BMI, chế độ dinh dưỡng hợp lý, tiêu chí bữa ăn hợp lý), bảng phân công nhiệm vụ, kế hoạch triển khai và hệ thống phiếu đánh giá năng lực.
  5. Đánh giá thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm trên học sinh THPT, phân tích định tính và định lượng qua các lần kiểm tra, khẳng định sự cải thiện rõ rệt của học sinh ở cả 5 kỹ năng thành phần của năng lực tìm hiểu thế giới sống.

Kết quả và đóng góp

  • Hệ thống hóa khung lý thuyết và thực tiễn: Làm rõ cơ sở khoa học của DHTDA và năng lực tìm hiểu thế giới sống; cung cấp dữ liệu định lượng cụ thể về thực trạng dạy học tại 3 trường THPT thuộc địa bàn Quảng Nam và Đà Nẵng (15 giáo viên, 180 học sinh).
  • Xây dựng bộ công cụ sư phạm hoàn chỉnh:
    • Cụ thể hóa cấu trúc năng lực tìm hiểu thế giới sống thành 5 kỹ năng thành phần và 14 chỉ số hành vi đo lường được.
    • Xây dựng quy trình 4 bước thiết kế dự án học tập và quy trình 3 giai đoạn tổ chức dạy học dự án trong môn Sinh học 11.
    • Thiết kế ma trận các chủ đề dự án học tập khả thi cho toàn bộ 4 nội dung sinh lý học phần Sinh học cơ thể động vật.
    • Xây dựng kế hoạch bài dạy mẫu dự án "Điều tra sức khỏe dinh dưỡng" kèm hệ thống rubrics, phiếu tự đánh giá và bảng kiểm chi tiết.
  • Khẳng định tính khả thi sư phạm: Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp dạy học theo dự án giúp học sinh chủ động chiếm lĩnh kiến thức sinh lý động vật, nâng cao kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng thu thập dữ liệu và báo cáo khoa học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm mới chỉ thực hiện trên địa bàn 2 tỉnh/thành phố (Quảng Nam và Đà Nẵng) với quy mô mẫu khảo sát giáo viên còn hạn chế (15 giáo viên).
    • Khóa luận chỉ tập trung thiết kế các dự án học tập trong phạm vi phần Sinh học cơ thể động vật (Sinh học 11), chưa mở rộng sang các phần kiến thức khác của chương trình THPT.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng quy trình thiết kế và tổ chức dạy học dự án cho toàn bộ chương trình Sinh học THPT theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018 (bao gồm Sinh học tế bào, Di truyền học, Tiến hóa và Sinh thái học).
    • Triển khai thực nghiệm sư phạm trên quy mô lớn hơn ở nhiều địa phương và các mô hình trường học khác nhau để hoàn thiện bộ tiêu chí đánh giá năng lực.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên chuyên ngành Sư phạm Sinh học, giáo viên Sinh học tại các trường THPT, cán bộ nghiên cứu phương pháp dạy học và cán bộ quản lý tổ chuyên môn Sinh học.
  • Nội dung giá trị:
    • Bảng cấu trúc 5 kỹ năng thành phần và 14 chỉ số hành vi của năng lực tìm hiểu thế giới sống có thể dùng làm khung chuẩn để xây dựng công cụ đánh giá năng lực sinh học.
    • Khung quy trình 4 bước thiết kế và 3 giai đoạn tổ chức dạy học dự án có tính ứng dụng cao, dễ áp dụng vào thực tế giảng dạy trên lớp.
    • Kế hoạch bài dạy mẫu của dự án "Điều tra sức khỏe dinh dưỡng" và hệ thống gợi ý chủ đề dự án là nguồn tư liệu thực hành trực tiếp cho giáo viên THPT.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận chia Năng lực tìm hiểu thế giới sống thành những kỹ năng thành phần nào? Năng lực này gồm 5 kỹ năng thành phần với 14 chỉ số xác định: (1) Đề xuất vấn đề liên quan đến thế giới sống; (2) Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết; (3) Lập kế hoạch thực hiện; (4) Thực hiện kế hoạch; (5) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận.

2. Khảo sát thực trạng cho thấy giáo viên gặp khó khăn lớn nhất ở khâu nào khi dạy học theo dự án? Khó khăn lớn nhất của giáo viên là thiết kế bộ công cụ đánh giá (các tiêu chí đánh giá) năng lực của học sinh khi học theo dự án, chiếm tỷ lệ 93,33% (14/15 giáo viên). Khó khăn tiếp theo là khâu tổ chức cho học sinh thực hiện dự án (60,00%).

3. Khó khăn chủ yếu của học sinh trong việc phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống là gì? Học sinh gặp trở ngại lớn nhất ở kỹ năng viết, trình bày báo cáo và thảo luận (93,90%) và kỹ năng thực hiện kế hoạch (83,54%). Nguyên nhân chính được 85,00% học sinh xác nhận là do giáo viên chưa có những định hướng cụ thể trong quá trình học tập.

4. Quy trình thiết kế dự án học tập trong khóa luận gồm những bước nào? Quy trình thiết kế gồm 4 bước: Bước 1: Lựa chọn chủ đề, phân tích nội dung, xác định tên dự án, mục tiêu, nguồn tài liệu tham khảo; Bước 2: Dự kiến kế hoạch dự án; Bước 3: Thiết kế công cụ đánh giá sự phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống; Bước 4: Xây dựng kế hoạch bài dạy của chủ đề có vận dụng DHTDA.

5. Dự án học tập minh họa "Điều tra sức khỏe dinh dưỡng" hướng đến những mục tiêu kiến thức cụ thể nào? Dự án hướng đến 4 mục tiêu kiến thức: (1) Trình bày được khái niệm và vai trò của tháp dinh dưỡng; (2) Trình bày được khái niệm, công thức tính và ý nghĩa của chỉ số khối cơ thể (BMI); (3) Trình bày được ý nghĩa của chế độ dinh dưỡng hợp lý đối với sức khỏe; (4) Nêu được các tiêu chí của một bữa ăn hợp lý.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thu Thúy đã giải quyết trọn vẹn vấn đề lý luận và thực tiễn về dạy học theo dự án nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống trong phần Sinh học cơ thể động vật - Sinh học 11. Công trình đã xây dựng thành công quy trình thiết kế 4 bước, quy trình tổ chức 3 giai đoạn, cùng hệ thống tiêu chí đánh giá rubrics chuẩn hóa dựa trên 14 chỉ số hành vi. Đây là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho giáo viên và sinh viên ngành Sư phạm Sinh học trong quá trình đổi mới phương pháp giảng dạy theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018.