Tổng quan nghiên cứu

Nhu cầu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục tại Việt Nam đặt ra yêu cầu cấp thiết chuyển dịch từ mô hình truyền thụ kiến thức thụ động sang phát triển năng lực tự học suốt đời của người học. Căn cứ theo Luật Giáo dục năm 2005 (Điều 5) và Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2001 - 2010 (Mục 5.2), phương pháp giáo dục phổ thông phải bồi dưỡng cho học sinh năng lực tự học, khả năng thực hành, tư duy độc lập và tính tích cực nhận thức. Tuy nhiên, qua khảo sát thực trạng tại 5 trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Tây Ninh vào tháng 12 năm 2009 với cỡ mẫu 400 học sinh lớp 10, có đến 93,25% học sinh chưa từng chủ động phát biểu xây dựng bài và 89,5% học sinh không có thói quen tự chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí (mã số 60 14 10) do tác giả Diệp Thị Thu Ngà thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Phạm Thế Dân tại Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh giải quyết trực tiếp vấn đề này. Mục tiêu nghiên cứu tập trung xây dựng và thực nghiệm hệ thống tiến trình tổ chức hoạt động tự học có hướng dẫn cho 6 bài học thuộc Chương III "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" trong chương trình Vật lí 10 ban Cơ bản (từ Tiết 27 đến Tiết 34). Nghiên cứu hướng đến việc nâng cao tính tích cực nhận thức, gia tăng mức độ tự tin thực hành thí nghiệm và cải thiện kết quả học tập của học sinh trung học phổ thông, cung cấp mô hình thực tiễn cho công cuộc đổi mới phương pháp giảng dạy vật lí tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết phản xạ có điều kiện chủ động của nhà tâm lý học B.F. Skinner, dựa trên cơ chế tự vận động tìm kiếm giải pháp và tự củng cố hành vi (như mô hình chuột đạp cần nhận thức ăn lặp lại tới 80 lần trong một giờ thực nghiệm). Cơ chế này khẳng định người học chỉ thực sự làm chủ tri thức khi tự mình hành động, thử sai và khám phá ý nghĩa.

Song song đó, đề tài triển khai mô hình chu trình dạy - tự học ba thời gồm sự tương tác chặt chẽ giữa chu trình tự học của trò và chu trình dạy của thầy:

  • Giai đoạn 1: Thầy hướng dẫn định hướng – Trò tự nghiên cứu độc lập để hình thành tri thức cá nhân mang tính giả thuyết ban đầu.
  • Giai đoạn 2: Thầy tổ chức thảo luận, hội thảo lớp – Trò tự thể hiện, trao đổi, hợp tác nhóm nhằm chuyển hóa thành tri thức xã hội của cộng đồng lớp học.
  • Giai đoạn 3: Thầy đóng vai trò trọng tài, cố vấn khoa học – Trò tự kiểm tra, tự đánh giá và tự điều chỉnh để chuẩn hóa thành tri thức khoa học.

Nghiên cứu tích hợp các cấp độ tích cực nhận thức theo phân loại của G.I. Sukina (tái hiện, tìm tòi, sáng tạo) cùng 4 phương pháp dạy học tích cực chủ đạo: vấn đáp tìm tòi, dạy học nêu vấn đề theo cấu trúc của M.I. Macmutop, dạy học hợp tác nhóm nhỏ và phương pháp thực nghiệm vật lí.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý luận, điều tra khảo sát thực tiễn và thực nghiệm sư phạm đối chứng:

  • Nguồn dữ liệu sơ cấp: Khảo sát 20 giáo viên vật lí và 400 học sinh khối 10 tại 5 trường trung học phổ thông: THPT Nguyễn Huệ, THPT Hoàng Văn Thụ, THPT Tân Châu, THPT Nguyễn Chí Thanh và THPT Bến Cầu. Dự giờ và phân tích 10 tiết dạy thực tế trong tháng 12 năm 2009.
  • Cỡ mẫu thực nghiệm: Lựa chọn 2 lớp 10 ban Cơ bản tại Trường THPT Nguyễn Huệ (huyện Bến Cầu, tỉnh Tây Ninh) với tổng số 86 học sinh, chia thành nhóm thực nghiệm (43 học sinh) và nhóm đối chứng (43 học sinh) có trình độ học lực ban đầu tương đương.
  • Phương pháp chọn mẫu: Chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên kết hợp đối chứng tương đương nhằm đảm bảo tính khách quan và kiểm soát biến ngoại lai.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê toán học trong nghiên cứu giáo dục để tính toán các đại lượng đặc trưng (điểm trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên), kiểm định giả thuyết thống kê Student (t-test) với độ tin cậy 95% (p < 0,05) và lập đường tích lũy tần suất điểm số.
  • Timeline nghiên cứu: Khảo sát thực trạng tháng 12/2009; soạn thảo hệ thống phiếu học tập và tiến trình bài dạy từ tháng 01/2010 đến tháng 03/2010; triển khai thực nghiệm sư phạm từ ngày 30/11/2009 đến ngày 02/01/2010 trong thời gian 8 tuần học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực trạng ban đầu phản ánh sự thụ động rõ rệt trong các giờ học vật lí truyền thống tại địa phương:

  • Mức độ tương tác lớp học cực kỳ thấp: Có 373/400 học sinh (chiếm 93,25%) chưa bao giờ chủ động tự phát biểu; 392/400 học sinh (chiếm 98,0%) chưa bao giờ nêu thắc mắc phản biện với giáo viên.
  • Thiếu hụt hoạt động thực hành và hợp tác: 372/400 học sinh (chiếm 93,0%) không được tham gia thảo luận nhóm thường xuyên; 381/400 học sinh (chiếm 95,25%) chưa bao giờ được trực tiếp thao tác các dụng cụ thí nghiệm trên lớp.
  • Thói quen tự học ở nhà bị bỏ ngỏ: 358/400 học sinh (chiếm 89,5%) không chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp và 318/400 học sinh (chiếm 79,5%) không đọc thêm tài liệu bổ trợ ngoài sách giáo khoa.

Sau khi triển khai các tiến trình tự học có hướng dẫn kết hợp phiếu học tập 2 giai đoạn tại nhóm thực nghiệm, kết quả ghi nhận sự chuyển biến vượt trội:

  • Tỷ lệ học sinh hoàn thành phiếu học tập định hướng số 1 tại nhà đạt 88,37% ngay từ tuần thứ ba của đợt thực nghiệm.
  • Trong các giờ học trên lớp, tỷ lệ học sinh tham gia thảo luận nhóm và xung phong trình bày phương án thí nghiệm tăng từ 6,75% lên mức 81,4%.
  • Kết quả bài kiểm tra tổng kết chương III cho thấy điểm trung bình của nhóm thực nghiệm đạt 7,82 điểm so với nhóm đối chứng chỉ đạt 6,15 điểm (chênh lệch 1,67 điểm có ý nghĩa thống kê với t_tính > t_bảng ở mức ý nghĩa alpha = 0,05). Tỷ lệ học sinh đạt loại khá - giỏi ở nhóm thực nghiệm đạt 67,44%, cao hơn 27,91% so với nhóm đối chứng (đạt 39,53%).

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của nhóm thực nghiệm bắt nguồn từ việc chuyển giao vai trò trung tâm cho người học thông qua hệ thống phiếu học tập định hướng. Phiếu số 1 trao cho học sinh nhiệm vụ tự nghiên cứu trước tài liệu ở nhà với nhịp độ cá nhân hóa, giúp giảm áp lực tiếp nhận lý thuyết mới trên lớp. Khi lên lớp, thời lượng giảng giải một chiều của giáo viên giảm hơn 60%, nhường chỗ cho các hoạt động tự thể hiện, tranh biện và thao tác thí nghiệm trực tiếp trên đĩa mômen lực hay thanh cân bằng.

Dữ liệu thực nghiệm được lượng hóa chi tiết qua bảng phân phối tần số điểm số và đồ thị đường tích lũy phần trăm (đường Ogive). Đồ thị của nhóm thực nghiệm luôn nằm lệch hẳn về phía bên phải so với nhóm đối chứng, chứng minh chất lượng lĩnh hội kiến thức sâu sắc và đồng đều hơn. So sánh với các nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học trong cùng giai đoạn, mô hình chu trình dạy - tự học 3 thời đã khắc phục triệt để tình trạng học vẹt, nâng cao năng lực phân tích hiện tượng thực tiễn như giải thích điều kiện cân bằng của người đi trên dây, con lật đật hoặc xe tải chở hàng cồng kềnh.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nhân rộng hiệu quả tổ chức hoạt động tự học trong môn Vật lí, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

  1. Chuẩn hóa hệ thống phiếu học tập hai giai đoạn: Thiết kế đồng bộ 12 bộ phiếu học tập (6 phiếu định hướng ở nhà số 1 và 6 phiếu củng cố trên lớp số 2) cho toàn bộ chương trình Vật lí 10, đặt mục tiêu 95% học sinh hoàn thành bài chuẩn bị trước giờ học trong năm học 2010 - 2011 do Tổ chuyên môn các trường THPT chủ trì thực hiện.
  2. Tái cơ cấu cấu trúc tiết học 45 phút: Phân bổ thời lượng linh hoạt gồm 5-8 phút kiểm tra định hướng, 20-25 phút cho học sinh tự nghiên cứu, làm việc nhóm, thực hành thí nghiệm và 10-15 phút để giáo viên làm trọng tài, chính xác hóa kiến thức khoa học, hướng tới giảm 50% thời lượng thuyết trình thụ động trong 100% tiết dạy Vật lí.
  3. Tăng cường trang bị và tự làm đồ dùng thí nghiệm: Đầu tư bổ sung tối thiểu 8 bộ dụng cụ thí nghiệm đĩa mômen, lực kế lò xo, tấm phẳng mỏng cho mỗi phòng học bộ môn để đảm bảo mỗi nhóm từ 4 đến 6 học sinh được trực tiếp làm thí nghiệm trong quý 1 năm 2011 do Ban Giám hiệu nhà trường phối hợp cán bộ thiết bị triển khai.
  4. Tổ chức tập huấn phương pháp dạy - tự học định kỳ: Triển khai 2 đợt tập huấn chuyên môn mỗi năm học cho ít nhất 150 giáo viên vật lí cốt cán toàn tỉnh Tây Ninh nhằm thống nhất kỹ năng thiết kế tình huống có vấn đề và kỹ năng điều phối thảo luận nhóm do Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Tây Ninh phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm TP.HCM chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung nghiên cứu mang tính ứng dụng cao và là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng chính:

  • Giáo viên Vật lí tại các trường trung học phổ thông: Khai thác trực tiếp 6 giáo án tiến trình dạy học mẫu và hệ thống 12 phiếu học tập đã được chuẩn hóa để áp dụng ngay vào quá trình giảng dạy chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn", giúp tiết kiệm 40% thời gian soạn bài.
  • Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học: Sử dụng như một công trình mẫu mực về quy trình thiết kế công cụ nghiên cứu, phương pháp chọn mẫu phân tầng và kỹ thuật xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm bằng toán học thống kê.
  • Tổ trưởng chuyên môn và cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo khung lý thuyết chu trình dạy - tự học 3 thời để xây dựng tiêu chí đánh giá giờ dạy theo định hướng phát triển năng lực và thiết kế kế hoạch sinh hoạt chuyên môn theo chuyên đề đổi mới phương pháp.
  • Các chuyên gia phát triển chương trình và sách giáo khoa: Cung cấp nguồn cứ liệu thực chứng sinh động từ 400 học sinh về mức độ tiếp thu kiến thức cơ học vật rắn, làm cơ sở biên soạn tài liệu học tập theo hướng tích cực hóa người học.

Câu hỏi thường gặp

Chu trình 3 thời của người tự học gồm những bước cụ thể nào?

Chu trình tự học của học sinh gồm 3 thời liên hoàn: Tự nghiên cứu cá nhân để tìm ra tri thức ban đầu; Tự thể hiện qua giao tiếp, tranh luận nhóm để biến đổi thành tri thức xã hội; Tự kiểm tra và tự điều chỉnh dưới sự kết luận của giáo viên để hoàn thiện tri thức khoa học chuẩn xác.

Điểm khác biệt lớn nhất giữa phiếu học tập số 1 và phiếu học tập số 2 là gì?

Phiếu số 1 chứa hệ thống 8 đến 14 câu hỏi định hướng, giao cho học sinh tự nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tại nhà trước bài học. Phiếu số 2 gồm 3 đến 5 bài tập trắc nghiệm và tự luận mang tính vận dụng, giải quyết vấn đề ngay tại lớp sau khi thảo luận.

Khảo sát tại 5 trường THPT ở Tây Ninh năm 2009 chỉ ra hạn chế lớn nhất nào?

Hạn chế lớn nhất là thói quen thụ động kéo dài: 98,0% học sinh (392/400 em) không bao giờ nêu thắc mắc và 93,25% học sinh (373/400 em) không tự giác phát biểu xây dựng bài do giáo viên chủ yếu sử dụng phương pháp giảng giải truyền thụ một chiều.

Giáo viên cần làm gì khi học sinh không chuẩn bị phiếu học tập ở nhà?

Giáo viên cần lồng ghép tiêu chí đánh giá quá trình vào điểm số thường xuyên, chia nhóm ghép đôi học sinh có chuẩn bị kèm cặp bạn chưa chuẩn bị trong 5 phút đầu giờ, đồng thời điều chỉnh độ khó của câu hỏi định hướng trong phiếu số 1 cho phù hợp với trình độ nhận thức.

Hiệu quả học tập của học sinh cải thiện như thế nào qua đợt thực nghiệm?

Điểm trung bình kiểm tra của nhóm thực nghiệm đạt 7,82 điểm, cao hơn 1,67 điểm so với nhóm đối chứng (6,15 điểm). Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi tăng thêm 27,91%, đồng thời kỹ năng thực hành thí nghiệm và tư duy phản biện của học sinh được cải thiện rõ rệt.

Kết luận

  • Luận văn hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về năng lực tự học và tính tích cực nhận thức dựa trên học thuyết điều kiện hóa chủ động của B.F. Skinner và mô hình chu trình dạy - tự học 3 thời.
  • Đánh giá chân thực thực trạng thụ động của 400 học sinh lớp 10 tại tỉnh Tây Ninh qua 9 chỉ số định lượng chi tiết trong tháng 12 năm 2009.
  • Thiết kế hoàn chỉnh 6 tiến trình tổ chức hoạt động tự học kèm hệ thống phiếu học tập 2 giai đoạn cho chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" môn Vật lí 10.
  • Kiểm chứng thực nghiệm thành công trên 86 học sinh, chứng minh mô hình giúp nâng điểm trung bình từ 6,15 lên 7,82 điểm và tăng tỷ lệ khá giỏi lên 67,44%.
  • Đề xuất lộ trình 4 giải pháp khả thi trong 12 tháng tiếp theo nhằm mở rộng mô hình sang các chương Động học và Động lực học chất điểm tại 100% trường trung học phổ thông.

Các tổ bộ môn và giáo viên vật lí cần chủ động ứng dụng ngay quy trình dạy học 3 pha và hệ thống phiếu học tập định hướng của luận văn để nâng cao chất lượng giáo dục, khơi dậy niềm say mê nghiên cứu khoa học cho học sinh trong giai đoạn hiện nay.