Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu mang tên "Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học Sinh học cấp trung học phổ thông" do nghiên cứu sinh Trần Thái Toàn thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Phan Thị Thanh Hội và PGS. Nguyễn Đình Nhâm. Luận án thuộc chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học (Mã số: 9.11), bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào năm 2020.

Về tính cấp thiết, luận án xuất phát từ bối cảnh kinh tế tri thức và các cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba, lần thứ tư đặt ra yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, đồng thời giải quyết các thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, suy giảm đa dạng sinh học và dịch bệnh. Về mặt pháp lí và chính sách, nghiên cứu bám sát định hướng của Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, cũng như quy định tại Khoản 1, Điều 30 Luật Giáo dục 2019 về việc nội dung giáo dục phổ thông phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống.

Về mặt thực tiễn dạy học, môn Sinh học là môn khoa học thực nghiệm có đối tượng gắn liền với đời sống. Tuy nhiên, thực tế tại các trường trung học phổ thông (THPT) cho thấy đa số giáo viên (GV) chỉ tập trung truyền thụ lí thuyết và rèn luyện kĩ năng làm bài thi trắc nghiệm; việc rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn (KN VDKT vào thực tiễn) và kĩ năng nghiên cứu khoa học (NCKH) cho học sinh (HS) chưa được quan tâm đúng mức. Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là sự thiếu vắng một hệ thống lí luận hoàn chỉnh, một quy trình sư phạm đồng bộ và bộ công cụ khả thi để rèn luyện cũng như đánh giá KN VDKT vào thực tiễn cho HS trong dạy học Sinh học cấp THPT.

Mục đích nghiên cứu của luận án là trên cơ sở nghiên cứu kĩ năng, xác định khái niệm và cấu trúc KN VDKT vào thực tiễn; xây dựng và sử dụng quy trình, công cụ nhằm rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn cho HS trong dạy học Sinh học cấp THPT, góp phần nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức môn học.

Khách thể nghiên cứu là quá trình dạy học môn Sinh học ở cấp THPT. Đối tượng nghiên cứu là KN VDKT vào thực tiễn, quy trình và công cụ rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn cho HS trong dạy học Sinh học cấp THPT.

Giả thuyết khoa học của đề tài được phát biểu: "Nếu xác định được cấu trúc KN VDKT vào thực tiễn của HS và xây dựng, sử dụng quy trình, công cụ rèn luyện KN đó trong dạy học Sinh học cấp THPT thì sẽ phát triển được KN VDKT vào thực tiễn cho HS, góp phần nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức môn học."

Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm 6 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về KN VDKT vào thực tiễn; dạy học theo hướng rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn của HS nói chung và trong dạy học Sinh học cấp THPT nói riêng; vấn đề thực tiễn (VĐTT) trong dạy học và phương pháp tổ chức dạy học VDKT vào thực tiễn trong dạy học Sinh học cấp THPT.
  2. Điều tra thực trạng về KN VDKT vào thực tiễn của HS THPT và việc dạy học Sinh học cấp THPT theo hướng rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn.
  3. Phân tích mục tiêu, cấu trúc chương trình Sinh học THPT; đề xuất quy trình xác định các VĐTT trong dạy học và vận dụng quy trình xác định các VĐTT liên quan trong dạy học Sinh học THPT.
  4. Nghiên cứu, xây dựng khái niệm, cấu trúc, quy trình và công cụ rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn cho HS trong dạy học.
  5. Xây dựng các tiêu chí, công cụ đánh giá KN VDKT vào thực tiễn của HS trong dạy học Sinh học THPT.
  6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn về mặt nội dung vào cơ sở lí luận, quy trình, công cụ rèn luyện và công cụ kiểm tra đánh giá KN VDKT vào thực tiễn của HS trong môn Sinh học THPT. Về mặt địa bàn, luận án tiến hành khảo sát thực trạng trên 302 GV Sinh học THPT thuộc 7 tỉnh/thành phố (Hà Tĩnh, Nghệ An, Trà Vinh, Long An, Bến Tre, Cần Thơ, Yên Bái); khảo sát 820 HS tại 8 trường THPT và tiến hành thực nghiệm sư phạm tại 6 trường THPT trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan lịch sử nghiên cứu của luận án phân chia các công trình trong và ngoài nước thành các nhóm tiếp cận:

Trên thế giới, nghiên cứu về kĩ năng chia thành hai khuynh hướng chính:

  • Khuynh hướng xem xét kĩ năng nghiêng về mặt kĩ thuật hành động: Coi kĩ năng là cách thức thực hiện hành động phù hợp mục đích và điều kiện đã nắm vững, tiêu biểu có V. Kruchexki (1963), A. G. Coovaliôp (1971), P. A. Ruđich, M. N. Xcatkin (1980) với quan niệm kĩ năng là "kiến thức trong hành động".
  • Khuynh hướng xem xét kĩ năng nghiêng về góc độ năng lực (NL): Coi kĩ năng vừa có tính ổn định, vừa có tính mềm dẻo, linh hoạt, sáng tạo và có tính mục đích, tiêu biểu có N. D. Lêvitôp, I. F. Kharlamop (1979) (phân biệt kĩ năng với kĩ xảo). Luận án lựa chọn tiếp cận theo khuynh hướng thứ hai này.
  • Các tư tưởng về học đi đôi với hành và giải quyết vấn đề thực tiễn: J. A. Comenxky (1592-1670) đề cao việc kích thích học sinh quan sát độc lập và chủ động giải quyết việc thực tế; J. J. Rousseau (1712-1778) với tư tưởng "Giáo dục tự do"; John Dewey (1859-1952) với thuyết "Giáo dục thực dụng", khẳng định giáo dục là tiến trình của sự sống và ý tưởng nảy sinh từ hành động; A. S. Makarenkô chú trọng giáo dục lao động; Geoffrey Petty (2009) nhấn mạnh học qua thực hành giúp củng cố và hiệu chỉnh tri thức.
  • Giáo dục STEM: Khởi xướng bởi Quỹ Khoa học Hoa Kỳ (NSF, 2001), được định nghĩa bởi Hiệp hội Giáo viên dạy Khoa học Quốc gia Mỹ (NSTA) và Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007) như một cách tiếp cận liên ngành lồng ghép bài học vào bối cảnh thực tế. Các mô hình dạy học dự án và dạy học giải quyết vấn đề của Michael Knoll (1997), Claire Major (1998), V. Okon, I. Ia. Lecne (1997) cũng được tổng thuật.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu về vận dụng kiến thức vào thực tiễn được luận án điểm lại qua các giai đoạn:

  • Giai đoạn trước: Kim Tùng Thọ và Mao Thụy Văn (1963) với 7 điểm lưu ý khi vận dụng linh hoạt tri thức khoa học vào thực tế; quan điểm chỉ đạo của Chủ tịch Hồ Chí Minh (1964) và đồng chí Trường Chinh về việc học phải đi đôi với hành, gắn liền với lao động sản xuất.
  • Lí luận dạy học kĩ năng và năng lực: Trần Bá Hoành (1996), Trần Bá Hoành và Trịnh Nguyên Giao (2007) phân biệt kĩ năng (tính riêng lẻ, cụ thể) và năng lực (tính tổng hợp, khái quát); Nguyễn Duân (2010), Phan Thị Tình (2012), Hoàng Phê (2003) nghiên cứu về dấu hiệu của kĩ năng và khái niệm thực tiễn.
  • Dạy học gắn với thực tế và tích hợp: Nguyễn Hoàng Trí và cộng sự (2010) về dạy học từ thực tế địa phương ngoài giờ lên lớp; Nguyễn Phúc Chỉnh và cộng sự (2011) về hình thành năng lực dạy học tích hợp cho giáo viên; Nguyễn Thị Thanh, Hoàng Thị Phương, Trần Trung Ninh (2014) về phát triển năng lực vận dụng kiến thức môn Hóa học qua lí thuyết kiến tạo; Phạm Văn Hoan và Hoàng Đình Xuân (2016); Đào Việt Hùng (2017); Lê Lan Hương và Đặng Thị Oanh (2018); Nguyễn Văn Cường (1997) và Hà Thị Thúy (2015) về dạy học dự án; Lê Xuân Quang (2017), Nguyễn Thanh Nga và cộng sự (2019) về giáo dục STEM và giải quyết vấn đề thực tiễn; Vũ Cao Đàm (2003, 2008), Trương Xuân Cảnh (2015) về phương pháp luận NCKH.
  • Trong chuyên ngành Lí luận và PPDH Sinh học: Phan Thị Thanh Hội và Nguyễn Thị Tuyết Mai (2017) đề xuất quy trình 5 bước rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn; Lê Thanh Oai (2016, 2017) nghiên cứu quy trình thiết kế bài tập thực tiễn (BTTT) 5 bước; Nguyễn Thị Thu Hằng và Phan Thị Thanh Hội (2018) xây dựng bảng 4 thành tố và 3 mức độ đánh giá năng lực VDKT phần Sinh học vi sinh vật lớp 10; Nguyễn Thị Hồng Loan, An Biên Thùy, Điêu Thị Mai Hoa (2019) xây dựng tiêu chí đánh giá BTTT; Lê Thanh Oai và Phan Thị Thanh Hội (2019) đề xuất các công cụ như BTTT, bài tập thực nghiệm, bài tập tranh luận, bài tập dự án; Phan Thị Thanh Hội và Bùi Thị Kiều Nhi (2019) dạy học phần Sinh thái học lớp 12 qua vấn đề thực tiễn tỉnh Trà Vinh; Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội (2016) về dạy học theo chủ đề.

Khoảng trống nghiên cứu mà luận án lựa chọn giải quyết: Mặc dù đã có các nghiên cứu riêng lẻ về bài tập thực tiễn hoặc dạy học theo dự án, nhưng chưa có công trình nào hệ thống hóa đầy đủ cơ sở lí luận, xác định cấu trúc kĩ năng tiến trình, xây dựng đồng bộ quy trình rèn luyện, thiết kế hệ thống 3 nhóm công cụ (BTTT, dự án học tập, đề tài NCKH) và thang đo tiêu chí đánh giá cho môn Sinh học cấp THPT.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án xác lập khung lí thuyết dựa trên các khái niệm cốt lõi:

  • Kĩ năng: Là chuỗi các hoạt động được cá nhân thực hiện thuần thục nhằm giải quyết một vấn đề trong một tình huống nào đó.
  • Vận dụng kiến thức: Là huy động kiến thức vào giải thích, đánh giá, giải quyết các vấn đề thực tiễn.
  • Thực tiễn: Là những vấn đề đang tồn tại khách quan, bao gồm cả những hoạt động của con người ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của tự nhiên và xã hội.
  • KN VDKT vào thực tiễn: Là một chuỗi các hoạt động được cá nhân thực hiện thuần thục nhằm huy động kiến thức vào giải quyết các VĐTT.
  • VĐTT trong dạy học Sinh học: Là hiện tượng của tự nhiên hay xã hội diễn ra trong cuộc sống chứa đựng những điều cần được tổ chức cho HS giải thích, chứng minh, giải quyết trên cơ sở vận dụng kiến thức của môn Sinh học và kiến thức của các môn học khác có liên quan.

Cấu trúc KN VDKT vào thực tiễn trong luận án bao gồm 5 kĩ năng tiến trình liên hoàn:

  • (A) Phát hiện vấn đề thực tiễn
  • (B) Hình thành giả thuyết khoa học
  • (C) Tìm tòi, huy động kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn
  • (D) Giải quyết vấn đề thực tiễn
  • (E) Báo cáo kết quả, rút ra kết luận

Bảng sau đây tổng hợp các biểu hiện hành vi (chỉ báo) của 5 kĩ năng tiến trình theo cấu trúc do luận án xác lập:

Kĩ năng tiến trình Biểu hiện hành vi (Chỉ báo)
A. Phát hiện vấn đề thực tiễn - Phát hiện hoặc đề xuất được VĐTT cần giải quyết.
- Nhận ra được mâu thuẫn, nguyên nhân phát sinh của VĐTT.
- Nêu được VĐTT cần giải quyết thành một số câu hỏi.
B. Hình thành giả thuyết khoa học - Thiết lập được mối liên hệ giữa kiến thức đã biết và VĐTT cần giải quyết.
- Xác định được trọng tâm và đặt được các câu hỏi nghiên cứu liên quan đến các liên tưởng, mối quan hệ.
- Đề xuất được giả thuyết giải quyết VĐTT.
C. Tìm tòi, huy động kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn - Thu thập, lựa chọn, sắp xếp được những nội dung kiến thức, kĩ năng liên quan đến vấn đề thực tiễn.
- Trừu xuất, sắp xếp được các nội dung kiến thức, kĩ năng liên quan đến vấn đề thực tiễn một cách lôgic, khoa học làm cơ sở lí thuyết để giải quyết vấn đề thực tiễn.
D. Giải quyết vấn đề thực tiễn - Vận dụng được kiến thức Sinh học và các môn học liên quan đề xuất được phương pháp giải quyết vấn đề thích hợp (nghiên cứu tài liệu; thực hiện dự án học tập; thiết kế mô hình STEM, đề tài NCKH).
- Xác định được quy trình kĩ thuật và các điều kiện thực hiện quy trình.
- Thực hiện các thao tác kĩ thuật theo đúng quy trình; sử dụng hợp lí cơ sở vật chất, thiết bị.
- Thu thập, trình bày và xử lí thông tin bằng phương pháp đặc thù.
E. Báo cáo kết quả, rút ra kết luận - Nêu được kết quả của quá trình giải quyết vấn đề thực tiễn.
- Đối chiếu kết quả với giả thuyết ban đầu để xác nhận hay phủ nhận giả thuyết.
- Tổng kết, đánh giá, kết luận vấn đề.
- Vận dụng kiến thức vào giải quyết các VĐTT khác trong cuộc sống (sức khỏe, môi trường, an toàn thực phẩm, công nghệ sinh học...).
- Đề xuất ý tưởng mới liên quan.

Luận án định hướng 3 phương pháp giải quyết VĐTT:

  1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu (NCTL): Tìm hiểu thông tin từ sách giáo khoa, tạp chí, internet để giải thích VĐTT.
  2. Phương pháp thực nghiệm nghiên cứu (TNNC): Thu thập, phân tích thông tin, điều tra, khảo sát, làm thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết (chủ yếu dùng trong dự án học tập).
  3. Phương pháp giáo dục STEM: Tiếp cận liên môn khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học; học sinh sáng tạo, thiết kế bản vẽ, mô hình, giải pháp kĩ thuật để giải quyết tình huống mới (chủ yếu dùng trong đề tài NCKH).

Phương pháp nghiên cứu tổng thể của luận án bao gồm:

  • Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các văn bản quy phạm pháp luật, tài liệu lí luận dạy học, tâm lí học, chương trình GDPT môn Sinh học, sách giáo khoa.
  • Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra bằng phiếu hỏi (khảo sát 302 GV tại 7 tỉnh và 820 HS tại 8 trường THPT), quan sát sư phạm, dự giờ, hội thảo chuyên môn.
  • Phương pháp tham vấn chuyên gia: Phỏng vấn trực tiếp, sinh hoạt chuyên môn, hội thảo, xemina khoa học.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm tác động tiến hành qua 2 giai đoạn (khảo sát và chính thức) tại 6 trường THPT ở tỉnh Hà Tĩnh, đo lường sự biến thiên kĩ năng của HS trước, trong và sau thực nghiệm.
  • Phương pháp xử lí số liệu: Ứng dụng phần mềm thống kê toán học Excel và SPSS để xử lí số liệu định lượng; phân tích định tính các biên bản quan sát và hồ sơ học tập.

Nguồn tư liệu bao gồm các báo cáo kinh tế - xã hội của Chính phủ và tỉnh Hà Tĩnh, các văn kiện giáo dục của Đảng và Nhà nước, chương trình Giáo dục phổ thông môn Sinh học 2018, số liệu điều tra thực trạng và dữ liệu thu được qua các đợt kiểm tra đánh giá thực nghiệm sư phạm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 1 tập trung xây dựng nền tảng lí luận và đánh giá thực trạng dạy học rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn trong môn Sinh học THPT:

  • Xác lập hệ thống lí luận: Tổng quan các nghiên cứu trong nước và quốc tế; định nghĩa các khái niệm cơ bản (kĩ năng, vận dụng kiến thức, thực tiễn, KN VDKT vào thực tiễn, VĐTT); xác lập cấu trúc KN VDKT vào thực tiễn gồm 5 kĩ năng tiến trình (A, B, C, D, E) cùng bảng biểu hiện hành vi chi tiết.
  • Định hướng phương pháp và công cụ: Đề xuất 3 phương pháp giải quyết VĐTT (NCTL, TNNC, STEM); định hướng 3 biện pháp rèn luyện thông qua thiết kế và sử dụng 3 nhóm công cụ: Bài tập thực tiễn (BTTT), Dự án học tập (DAHT), Đề tài nghiên cứu khoa học (NCKH); định hướng dạy học theo chủ đề nhằm tích hợp các mạch kiến thức rời rạc thành các nội dung gắn kết với thực tiễn.
  • Khảo sát cơ sở thực tiễn:
    • Khảo sát 302 GV Sinh học THPT tại 7 tỉnh (Hà Tĩnh, Nghệ An, Trà Vinh, Long An, Bến Tre, Cần Thơ, Yên Bái) và 820 HS tại 8 trường THPT.
    • Kết quả khảo sát thực trạng cho thấy: Đa số GV nhận thức được tầm quan trọng của việc rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn nhưng mức độ thực hiện thường xuyên còn thấp; hình thức dạy học chủ yếu vẫn diễn ra trên lớp học truyền thống, nặng về truyền thụ kiến thức lí thuyết phục vụ thi cử; khó khăn lớn nhất của GV là quỹ thời gian hạn hẹp, thiếu tài liệu hướng dẫn và thiếu cơ sở vật chất; HS còn thụ động, phần lớn gặp khó khăn ở các kĩ năng tiến trình như đề xuất giả thuyết khoa học, thiết kế tiến trình thực nghiệm và giải quyết VĐTT.

Chương 2: Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học Sinh học cấp THPT

Chương 2 trình bày các giải pháp sư phạm, quy trình và công cụ do tác giả thiết kế:

  • Phân tích chương trình và xác định VĐTT: Phân tích mục tiêu, cấu trúc nội dung chương trình Sinh học THPT (phần Sinh học tế bào - lớp 10, Sinh học cơ thể - lớp 11, Di truyền học và Sinh thái học - lớp 12). Đề xuất quy trình xác định VĐTT và lập danh mục VĐTT ở 3 phạm vi:
    1. Toàn cầu: Biến đổi khí hậu, an ninh lương thực, dịch bệnh (HIV/AIDS, Covid-19, dịch tả lợn châu Phi), ô nhiễm môi trường.
    2. Quốc gia: An toàn thực phẩm, sinh vật ngoại lai, ô nhiễm lưu vực sông, tai nạn do rượu bia.
    3. Địa phương tỉnh Hà Tĩnh: Ô nhiễm biển Vũng Áng, ô nhiễm nước hồ Bộc Nguyên, hạn hán cháy đồi chè Hương Khê, sâu vẽ bùa hại cam, phát triển bưởi Phúc Trạch, thực phẩm lên men.
  • Xây dựng quy trình rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn: Xác định hệ thống nguyên tắc và quy trình rèn luyện thông qua chuỗi nhiệm vụ học tập tương ứng với 5 kĩ năng tiến trình.
  • Thiết kế 3 nhóm công cụ rèn luyện kèm ví dụ minh họa chi tiết:
    1. Bài tập thực tiễn (BTTT): Ví dụ bài tập về hiện tượng hạn hán cháy chè tại Hương Trà, Hương Khê, Hà Tĩnh năm 2015 trong chủ đề "Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật" (Sinh học 11), xây dựng 12 câu hỏi tương ứng 5 kĩ năng tiến trình.
    2. Dự án học tập (DAHT): Ví dụ dự án điều tra ô nhiễm nguồn nước hồ Bộc Nguyên (Thạch Hà, Hà Tĩnh) trong chủ đề "Sinh thái học và môi trường" (Sinh học 12), phân vai cho 4 nhóm học sinh (Người dân, Nhà khoa học, Chính quyền địa phương, Cán bộ nhà máy nước sạch) trả lời 12 câu hỏi theo 5 kĩ năng tiến trình.
    3. Đề tài NCKH: Ví dụ đề tài nghiên cứu sản xuất thuốc phòng trừ sâu bệnh từ thảo dược và chế phẩm sinh học phòng trừ sâu vẽ bùa (Phyllocnistis citrella Staint) trên cây cam tại Hà Tĩnh, hướng dẫn học sinh làm việc nhóm thực hiện 12 nhiệm vụ theo tiến trình khoa học.
  • Thiết kế công cụ và thang đo đánh giá: Xây dựng bảng tiêu chí, thang đánh giá (rubrics) định lượng các mức độ đạt được của 5 kĩ năng tiến trình, phiếu đánh giá của GV, phiếu tự đánh giá của HS và đường phát triển kĩ năng qua các giai đoạn học tập.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày việc triển khai thực nghiệm để kiểm định tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp:

  • Quy mô và phương pháp thực nghiệm: Tiến hành tại 6 trường THPT ở các vùng miền khác nhau của tỉnh Hà Tĩnh với sự phối hợp của các GV làm cộng tác viên. Quá trình thực nghiệm gồm 2 giai đoạn: Thực nghiệm khảo sát và Thực nghiệm chính thức. Áp dụng phương pháp thực nghiệm tác động, sử dụng đồng nhất phiếu đánh giá và thang đo để đo lường mức độ phát triển kĩ năng của HS trước, trong và sau thực nghiệm qua 5 lần kiểm tra.
  • Kết quả và biện luận:
    • Dữ liệu thu thập từ các lần kiểm tra được xử lí bằng phần mềm Excel và SPSS.
    • Phân tích số liệu cho thấy điểm số và mức độ biểu hiện ở từng kĩ năng tiến trình (A, B, C, D, E) cũng như kĩ năng tổng hợp của HS ở các nhóm thực nghiệm đều có sự chuyển biến tích cực, phát triển tăng dần qua 5 lần đánh giá.
    • Phân tích định tính từ quan sát sư phạm ghi nhận HS trở nên chủ động, hứng thú hơn trong học tập, hình thành khả năng làm việc nhóm, tư duy khoa học và biết cách huy động kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn của địa phương và đời sống. Kết quả thực nghiệm khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đặt ra.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án tự xác định 6 đóng góp mới về mặt lí luận và thực tiễn:

  1. Xây dựng được cơ sở lí luận về dạy học Sinh học cấp THPT theo hướng rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn cho HS.
  2. Điều tra và đánh giá được thực trạng về rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn trong dạy học Sinh học cấp THPT trên quy mô 302 GV thuộc 7 tỉnh và 820 HS tại 8 trường THPT.
  3. Đề xuất được quy trình xác định các VĐTT trong dạy học và vận dụng quy trình xác định được hệ thống các VĐTT liên quan đến môn Sinh học THPT ở các phạm vi toàn cầu, Việt Nam và tỉnh Hà Tĩnh.
  4. Đề xuất được nguyên tắc và quy trình rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn cho HS trong quá trình dạy học.
  5. Xác định được quy trình và thiết kế được 3 nhóm công cụ rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn của HS trong dạy học Sinh học, bao gồm: Bài tập thực tiễn, Dự án học tập và Đề tài nghiên cứu khoa học.
  6. Thiết kế được hệ thống tiêu chí, thang đo (rubrics), phiếu đánh giá và quy trình đánh giá KN VDKT vào thực tiễn cho HS trong dạy học Sinh học cấp THPT.

Về mặt kiến nghị, tác giả đề xuất các cơ sở giáo dục và giáo viên cần đẩy mạnh chuyển đổi hình thức tổ chức dạy học sang dạy học theo chủ đề; tích cực lồng ghép các vấn đề thực tiễn địa phương vào bài học; ứng dụng giáo dục STEM và NCKH trong nhà trường; đồng thời đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá theo hướng tiếp cận năng lực và kĩ năng tiến trình.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào phạm vi và nội dung được tác giả công bố trong luận án:

  • Hạn chế: Địa bàn thực nghiệm sư phạm chỉ mới được tiến hành tập trung tại 6 trường THPT thuộc tỉnh Hà Tĩnh; các ví dụ minh họa và nội dung rèn luyện tập trung chủ yếu vào một số mạch kiến thức cốt lõi (Sinh học tế bào lớp 10, Sinh học cơ thể lớp 11, Sinh thái học lớp 12) của chương trình THPT hiện hành tại thời điểm nghiên cứu.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng phạm vi thực nghiệm sư phạm sang các trường THPT ở các tỉnh/thành phố khác thuộc các vùng miền đa dạng trên toàn quốc; tiếp tục thiết kế, bổ sung ngân hàng BTTT, DAHT và các đề tài NCKH gắn với giáo dục STEM cho toàn bộ các mạch nội dung còn lại theo Chương trình Giáo dục phổ thông môn Sinh học mới (chương trình 2018).

Giá trị tham khảo

Luận án cung cấp giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng trong ngành giáo dục:

  • Giáo viên môn Sinh học cấp THPT: Có thể sử dụng trực tiếp quy trình xác định vấn đề thực tiễn, quy trình rèn luyện kĩ năng, hệ thống ví dụ mẫu về BTTT (hạn hán Hương Khê), DAHT (hồ nước Bộc Nguyên), đề tài NCKH (thuốc thảo dược trừ sâu vẽ bùa hại cam), cũng như bộ tiêu chí và phiếu đánh giá (rubrics) để tổ chức dạy học và kiểm tra đánh giá trên lớp.
  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học / Khoa học tự nhiên: Tham khảo khung lí thuyết về 5 kĩ năng tiến trình của KN VDKT vào thực tiễn, phương pháp luận thực nghiệm tác động và quy trình thiết kế công cụ sư phạm.
  • Cán bộ quản lí giáo dục, chuyên viên chỉ đạo bộ môn tại các Sở, Phòng Giáo dục và Đào tạo: Tham khảo cơ sở lí luận và thực tiễn để xây dựng kế hoạch tập huấn giáo viên, chỉ đạo đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực, tổ chức các cuộc thi dạy học tích hợp liên môn, thi nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học.

Phần đáng tham khảo nhất của luận án là Chương 2 với cấu trúc chi tiết của 5 kĩ năng tiến trình, các quy trình sư phạm và bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm.

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu trúc kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh trong luận án gồm những kĩ năng tiến trình nào?
Cấu trúc kĩ năng gồm 5 kĩ năng tiến trình liên hoàn:

  • (A) Phát hiện vấn đề thực tiễn.
  • (B) Hình thành giả thuyết khoa học.
  • (C) Tìm tòi, huy động kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn.
  • (D) Giải quyết vấn đề thực tiễn.
  • (E) Báo cáo kết quả, rút ra kết luận.

2. Luận án đề xuất những nhóm công cụ nào để rèn luyện và đánh giá KN VDKT vào thực tiễn cho học sinh?
Luận án đề xuất 3 nhóm công cụ chính:

  1. Bài tập thực tiễn (BTTT): Dạng bài tập xuất phát từ tình huống thực tiễn có bối cảnh cụ thể.
  2. Dự án học tập (DAHT): Nhiệm vụ học tập phức hợp, phân vai giải quyết vấn đề thực tiễn và tạo ra sản phẩm thực hành.
  3. Đề tài nghiên cứu khoa học (NCKH): Hoạt động tìm tòi, sáng chế hoặc thử nghiệm khoa học (tích hợp giáo dục STEM) nhằm giải quyết vấn đề mới.

3. Quy mô khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm của luận án được thực hiện trên mẫu đối tượng nào?

  • Khảo sát thực trạng: 302 giáo viên Sinh học THPT thuộc 7 tỉnh/thành phố (Hà Tĩnh, Nghệ An, Trà Vinh, Long An, Bến Tre, Cần Thơ, Yên Bái) và 820 học sinh tại 8 trường THPT.
  • Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành tại 6 trường THPT trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh qua 2 giai đoạn (khảo sát và chính thức) với 5 lần kiểm tra đánh giá mức độ đạt được của kĩ năng.

4. Luận án định hướng những phương pháp nào để giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học Sinh học?
Luận án định hướng 3 phương pháp cụ thể:

  1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu (NCTL): Tìm kiếm, tổng hợp cơ sở khoa học từ tài liệu, tạp chí, internet.
  2. Phương pháp thực nghiệm nghiên cứu (TNNC): Thu thập, phân tích dữ liệu thực địa, khảo sát, làm thí nghiệm kiểm chứng.
  3. Phương pháp giáo dục STEM: Tích hợp liên ngành khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học để thiết kế mô hình, quy trình kĩ thuật giải quyết tình huống thực tiễn mới.

5. Các ví dụ thực tiễn điển hình nào tại địa phương Hà Tĩnh đã được tác giả thiết kế thành công cụ rèn luyện trong luận án?
Tác giả đã khai thác các vấn đề thực tiễn tại Hà Tĩnh gồm:

  • Tình trạng hạn hán làm cháy đồi chè tại Hương Trà, Hương Khê (thiết kế thành BTTT).
  • Tình trạng ô nhiễm nguồn nước hồ Bộc Nguyên, Thạch Hà (thiết kế thành DAHT).
  • Nghiên cứu chế tạo thuốc thảo dược và chế phẩm sinh học phòng trừ sâu vẽ bùa hại cam (thiết kế thành Đề tài NCKH).

Kết luận

Luận án của tác giả Trần Thái Toàn đã hệ thống hóa và hoàn thiện cơ sở lí luận về phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học Sinh học cấp THPT thông qua việc xác lập cấu trúc 5 kĩ năng tiến trình. Công trình đã khảo sát thực trạng trên diện rộng, đề xuất quy trình xác định vấn đề thực tiễn và xây dựng thành công 3 nhóm công cụ rèn luyện gồm bài tập thực tiễn, dự án học tập và đề tài nghiên cứu khoa học cùng hệ thống thang đo đánh giá tương ứng. Kết quả thực nghiệm sư phạm tại 6 trường THPT ở Hà Tĩnh đã chứng minh tính hiệu quả và khả thi của các giải pháp, đóng góp thiết thực cho quá trình đổi mới phương pháp dạy học môn Sinh học theo định hướng phát triển năng lực người học.