Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo hướng phát triển năng lực học sinh, việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trở thành một yêu cầu cấp thiết. Theo báo cáo của ngành giáo dục, tỷ lệ học sinh trung học phổ thông (THPT) có khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn còn hạn chế, ảnh hưởng đến hiệu quả học tập và phát triển toàn diện. Luận văn tập trung nghiên cứu phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học, cụ thể là kiến thức về hợp chất alkane trong chương trình hóa học lớp 11 THPT, thông qua xây dựng chủ đề dạy học tích hợp nhằm nâng cao hiệu quả học tập và khả năng vận dụng thực tiễn của học sinh.

Mục tiêu nghiên cứu bao gồm: (1) tổng quan cơ sở lý thuyết liên quan đến năng lực vận dụng kiến thức và dạy học tích hợp; (2) thiết kế và xây dựng chủ đề dạy học tích hợp về alkane phù hợp với chương trình hóa học lớp 11; (3) khảo sát thực trạng vận dụng kiến thức của học sinh và đánh giá hiệu quả chủ đề dạy học tích hợp; (4) đề xuất giải pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học cho học sinh THPT. Nghiên cứu được thực hiện tại một số trường THPT thuộc huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh trong năm học 2018-2019, với cỡ mẫu khoảng 120 học sinh và 10 giáo viên tham gia khảo sát và thực nghiệm.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện ở việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xây dựng chủ đề dạy học tích hợp trong giáo dục phổ thông, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai khung lý thuyết chính: (1) Lý thuyết phát triển năng lực vận dụng kiến thức, trong đó năng lực được định nghĩa là khả năng hành động hiệu quả dựa trên kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn; (2) Mô hình dạy học tích hợp, nhấn mạnh sự kết hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ từ nhiều lĩnh vực nhằm tạo ra chủ đề học tập có tính liên môn và ứng dụng cao.

Ba khái niệm trọng tâm được sử dụng gồm:

  • Năng lực vận dụng kiến thức: khả năng nhận diện, phân tích và giải quyết vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức đã học.
  • Dạy học tích hợp: phương pháp tổ chức dạy học kết hợp nội dung, kỹ năng từ nhiều môn học hoặc lĩnh vực để phát triển năng lực toàn diện cho học sinh.
  • Chủ đề dạy học tích hợp: nội dung học tập được xây dựng dựa trên sự liên kết các kiến thức và kỹ năng nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức trong bối cảnh thực tiễn.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm: khảo sát thực trạng qua bảng hỏi với 120 học sinh và 10 giáo viên, quan sát quá trình dạy học, phỏng vấn sâu giáo viên và học sinh, cùng với kết quả kiểm tra đánh giá năng lực vận dụng kiến thức trước và sau khi áp dụng chủ đề dạy học tích hợp.

Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng kết hợp định lượng và định tính. Dữ liệu định lượng được xử lý bằng thống kê mô tả, phân tích tần suất, trung bình và so sánh tỷ lệ phần trăm giữa các nhóm học sinh trước và sau khi áp dụng chủ đề. Dữ liệu định tính được phân tích nội dung nhằm làm rõ nhận thức, thái độ và phản hồi của giáo viên, học sinh về chủ đề dạy học tích hợp.

Quá trình nghiên cứu diễn ra trong 12 tháng, gồm các giai đoạn: tổng hợp lý thuyết và thiết kế chủ đề (3 tháng), khảo sát thực trạng (2 tháng), triển khai dạy học tích hợp và thu thập dữ liệu (5 tháng), phân tích dữ liệu và hoàn thiện luận văn (2 tháng).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng năng lực vận dụng kiến thức hóa học của học sinh còn hạn chế: Khoảng 65% học sinh chưa thể vận dụng hiệu quả kiến thức alkane vào giải quyết các bài tập thực tiễn, trong khi chỉ có 20% học sinh đạt mức vận dụng tốt. Tỷ lệ này thấp hơn so với mức trung bình của các môn học khác trong chương trình.

  2. Chủ đề dạy học tích hợp về alkane được thiết kế phù hợp với chương trình và nhu cầu học sinh: Qua khảo sát ý kiến giáo viên, 90% đánh giá chủ đề có tính liên môn cao, giúp học sinh dễ dàng liên hệ kiến thức hóa học với thực tiễn sản xuất xăng dầu, khí đốt và các ứng dụng công nghiệp khác.

  3. Hiệu quả áp dụng chủ đề dạy học tích hợp được thể hiện rõ qua kết quả học tập: Sau khi triển khai, tỷ lệ học sinh đạt điểm trung bình trở lên trong các bài kiểm tra vận dụng kiến thức tăng từ 35% lên 70%, tăng gần gấp đôi so với trước khi áp dụng chủ đề.

  4. Phản hồi tích cực từ học sinh và giáo viên về phương pháp dạy học tích hợp: 85% học sinh cho biết chủ đề giúp họ hứng thú hơn với môn hóa học, đồng thời phát triển kỹ năng tự học, tìm hiểu và giải quyết vấn đề. Giáo viên cũng nhận định phương pháp này giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng năng lực vận dụng kiến thức còn thấp được lý giải do phương pháp dạy học truyền thống tập trung vào truyền đạt kiến thức lý thuyết, thiếu các hoạt động thực hành và liên hệ thực tiễn. Chủ đề dạy học tích hợp về alkane đã khắc phục được hạn chế này bằng cách kết hợp kiến thức hóa học với các ứng dụng thực tế như sản xuất xăng dầu, khí đốt, giúp học sinh nhận thức rõ hơn về vai trò của kiến thức trong đời sống.

So sánh với một số nghiên cứu gần đây cho thấy, việc áp dụng dạy học tích hợp trong các môn khoa học tự nhiên đã góp phần nâng cao năng lực vận dụng kiến thức của học sinh từ 30-50%. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục phổ thông theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ học sinh đạt điểm vận dụng kiến thức trước và sau khi áp dụng chủ đề, cũng như bảng tổng hợp đánh giá ý kiến giáo viên và học sinh về hiệu quả chủ đề dạy học tích hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và áp dụng rộng rãi các chủ đề dạy học tích hợp trong chương trình hóa học THPT nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh, đặc biệt là các chủ đề liên quan đến các hợp chất hữu cơ phổ biến như alkane. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; Chủ thể thực hiện: Bộ Giáo dục và Đào tạo, các trường THPT.

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao năng lực cho giáo viên về phương pháp dạy học tích hợp và phát triển năng lực vận dụng kiến thức để đảm bảo hiệu quả triển khai chủ đề dạy học tích hợp. Thời gian: 6-12 tháng; Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

  3. Phát triển hệ thống tài liệu, bài tập và đề kiểm tra đánh giá năng lực vận dụng kiến thức phù hợp với chủ đề dạy học tích hợp nhằm hỗ trợ giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: Nhà xuất bản giáo dục, các nhóm chuyên gia.

  4. Khuyến khích các trường THPT tổ chức các hoạt động ngoại khóa, thực hành liên quan đến chủ đề dạy học tích hợp để tăng cường trải nghiệm thực tiễn và phát triển kỹ năng vận dụng kiến thức cho học sinh. Thời gian: liên tục; Chủ thể: Ban giám hiệu các trường THPT.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên hóa học THPT: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn để thiết kế và triển khai các chủ đề dạy học tích hợp, giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và chuyên viên đào tạo: Tham khảo để xây dựng chính sách, chương trình bồi dưỡng giáo viên và phát triển tài liệu dạy học tích hợp phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành giáo dục và sư phạm hóa học: Là tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp nghiên cứu, thiết kế chủ đề dạy học tích hợp và đánh giá năng lực vận dụng kiến thức trong giáo dục phổ thông.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phân tích sâu về hiệu quả dạy học tích hợp trong phát triển năng lực vận dụng kiến thức, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực đổi mới phương pháp dạy học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp dạy học tích hợp là gì và tại sao lại quan trọng trong giáo dục phổ thông?
    Phương pháp dạy học tích hợp là cách tổ chức dạy học kết hợp kiến thức, kỹ năng từ nhiều môn học nhằm phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Nó giúp học sinh liên hệ kiến thức với thực tiễn, tăng tính hứng thú và hiệu quả học tập.

  2. Năng lực vận dụng kiến thức được hiểu như thế nào trong bối cảnh học hóa học?
    Năng lực vận dụng kiến thức là khả năng sử dụng kiến thức hóa học đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn, như phân tích, dự đoán tính chất và ứng dụng của các hợp chất hóa học trong đời sống và sản xuất.

  3. Làm thế nào để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức của học sinh?
    Có thể đánh giá qua các bài kiểm tra vận dụng, quan sát quá trình học tập, phỏng vấn, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng. Các công cụ đánh giá cần phản ánh khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn, không chỉ kiểm tra kiến thức lý thuyết.

  4. Chủ đề dạy học tích hợp về alkane có những nội dung chính nào?
    Chủ đề bao gồm kiến thức về cấu tạo, tính chất vật lý và hóa học của alkane, nguồn gốc và ứng dụng alkane trong sản xuất xăng dầu, khí đốt, cùng các bài tập vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

  5. Làm sao để giáo viên có thể triển khai hiệu quả chủ đề dạy học tích hợp?
    Giáo viên cần được tập huấn về phương pháp dạy học tích hợp, chuẩn bị kỹ lưỡng tài liệu, thiết kế hoạt động học tập phù hợp, khuyến khích học sinh tham gia tích cực và sử dụng đa dạng hình thức đánh giá năng lực.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công chủ đề dạy học tích hợp về alkane phù hợp với chương trình hóa học lớp 11 THPT, góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực vận dụng kiến thức của học sinh sau khi áp dụng chủ đề, với tỷ lệ học sinh đạt điểm trung bình trở lên tăng gần gấp đôi.
  • Phương pháp dạy học tích hợp được đánh giá cao về tính hiệu quả và khả năng tạo hứng thú học tập cho học sinh.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nhân rộng và nâng cao chất lượng dạy học tích hợp trong giáo dục phổ thông.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý, giáo viên và nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển và ứng dụng phương pháp này trong các môn học khác để nâng cao năng lực toàn diện cho học sinh.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và sở giáo dục nên triển khai tập huấn, xây dựng tài liệu và áp dụng chủ đề dạy học tích hợp trong năm học tới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục. Các nhà nghiên cứu có thể tiếp tục khảo sát mở rộng và phát triển các chủ đề tích hợp khác phù hợp với chương trình đổi mới.