Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông tại Việt Nam, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) cho học sinh trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng nhu cầu xã hội hiện đại. Theo báo cáo khảo sát thực trạng tại một số trường THPT ở tỉnh Thái Nguyên và Tuyên Quang năm học 2016-2017, có khoảng 90% giáo viên nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học, tuy nhiên việc thiết kế và sử dụng bài tập tình huống (BTTH) để phát triển NL GQVĐ cho học sinh còn hạn chế. Luận văn tập trung nghiên cứu thiết kế và vận dụng BTTH trong dạy học phần “Sinh học tế bào” (Sinh học 10 - THPT) nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh, với phạm vi thực nghiệm tại các trường THPT thuộc địa bàn tỉnh Thái Nguyên và Tuyên Quang trong năm học 2016-2017.

Mục tiêu nghiên cứu gồm: xác định cơ sở khoa học của việc thiết kế và sử dụng BTTH để phát triển NL GQVĐ; đề xuất quy trình thiết kế và sử dụng BTTH phù hợp với nội dung “Sinh học tế bào”; xây dựng hệ thống BTTH và đánh giá hiệu quả vận dụng trong thực nghiệm sư phạm. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao năng lực tư duy, sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc tổ chức dạy học hiệu quả hơn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về phương pháp dạy học tích cực, đặc biệt là phương pháp dạy học bằng bài tập tình huống (BTTH) và năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ). BTTH được định nghĩa là dạng bài tập chứa đựng tình huống có mâu thuẫn nhận thức giữa kiến thức đã biết và chưa biết, kích thích học sinh chủ động tìm tòi, sáng tạo để giải quyết vấn đề. NL GQVĐ được cấu thành từ các yếu tố: phát hiện vấn đề, xác định giải pháp, trình bày giải pháp và đánh giá kết quả giải quyết.

Mô hình tam giác sư phạm được áp dụng để xác định mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học, trong đó BTTH đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển NL GQVĐ. Ngoài ra, các nguyên tắc thiết kế BTTH bao gồm: chứa mâu thuẫn nhận thức, gây nhu cầu nhận thức, phù hợp với trình độ học sinh và gắn liền với thực tiễn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn. Nguồn dữ liệu bao gồm các văn bản pháp luật về giáo dục, tài liệu chuyên ngành Sinh học phổ thông, khảo sát thực trạng qua phiếu điều tra với 50 giáo viên và 902 học sinh khối 10 tại 3 trường THPT ở Thái Nguyên và Tuyên Quang. Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả và kiểm định phương sai bằng phần mềm M.

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành theo phương pháp thực nghiệm song song với nhóm thực nghiệm (TN) và nhóm đối chứng (ĐC) tại các trường THPT trên địa bàn nghiên cứu. Cỡ mẫu gồm 6 lớp học với tổng số học sinh tham gia khoảng 180 em. Thời gian thực nghiệm kéo dài trong năm học 2016-2017, tập trung vào dạy học phần “Sinh học tế bào” bằng BTTH. Các bước thực nghiệm gồm: thiết kế BTTH, tổ chức dạy học, thu thập và phân tích kết quả học tập và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng thiết kế và sử dụng BTTH: Khoảng 85% giáo viên đã nhận thức được vai trò của BTTH trong phát triển NL GQVĐ nhưng chỉ có khoảng 40% giáo viên thường xuyên thiết kế BTTH bài bản và sử dụng hiệu quả trong dạy học phần “Sinh học tế bào”. Phần lớn BTTH được sử dụng chủ yếu để giới thiệu bài hoặc củng cố kiến thức, chưa phát huy tối đa khả năng phát triển NL GQVĐ cho học sinh.

  2. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Kết quả kiểm tra năng lực giải quyết vấn đề của nhóm TN sau khi áp dụng BTTH tăng trung bình 22% so với nhóm ĐC (từ 58% lên 80%). Qua 5 lần kiểm tra định kỳ, điểm trung bình nhóm TN luôn cao hơn nhóm ĐC với mức độ ý nghĩa thống kê p < 0.05. Tần suất học sinh đạt mức độ NL GQVĐ cao trong nhóm TN chiếm 65%, trong khi nhóm ĐC chỉ đạt 38%.

  3. Phát triển kỹ năng tư duy và thái độ học tập: Học sinh trong nhóm TN thể hiện sự tiến bộ rõ rệt về kỹ năng phân tích, tổng hợp và đánh giá vấn đề. Thái độ học tập tích cực hơn, với 78% học sinh bày tỏ hứng thú và chủ động trong việc giải quyết các tình huống học tập, so với 45% ở nhóm ĐC.

  4. Đánh giá của giáo viên: 90% giáo viên tham gia thực nghiệm đánh giá BTTH giúp học sinh phát triển năng lực tư duy phản biện và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế. Tuy nhiên, giáo viên cũng phản ánh cần thêm thời gian và hướng dẫn cụ thể để thiết kế BTTH phù hợp với từng đối tượng học sinh.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc thiết kế và sử dụng BTTH trong dạy học phần “Sinh học tế bào” có tác động tích cực đến việc phát triển NL GQVĐ cho học sinh THPT. Sự tăng trưởng điểm số và mức độ NL GQVĐ của nhóm TN so với nhóm ĐC minh chứng cho hiệu quả của phương pháp này. Nguyên nhân chính là BTTH tạo ra mâu thuẫn nhận thức, kích thích nhu cầu tìm hiểu và giải quyết vấn đề, đồng thời phù hợp với trình độ và đặc điểm tâm lý của học sinh.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này tương đồng với các báo cáo về hiệu quả của phương pháp dạy học tích cực và BTTH trong phát triển năng lực học sinh. Việc áp dụng quy trình thiết kế BTTH bài bản, kết hợp với sự hướng dẫn và tổ chức của giáo viên, giúp học sinh không chỉ lĩnh hội kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và tự học.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường lũy tích điểm kiểm tra giữa nhóm TN và ĐC qua các lần kiểm tra, biểu đồ phân phối tần suất mức độ NL GQVĐ, và bảng so sánh thái độ học tập giữa hai nhóm. Những biểu đồ này minh họa rõ sự khác biệt tích cực khi sử dụng BTTH.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến quy trình thiết kế BTTH: Động viên các trường THPT và giáo viên áp dụng quy trình 5 bước thiết kế BTTH đã được nghiên cứu, nhằm đảm bảo BTTH có tính mâu thuẫn nhận thức, phù hợp trình độ học sinh và gắn liền thực tiễn. Thời gian triển khai trong 1-2 năm, chủ thể là các phòng giáo dục và trường THPT.

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao năng lực giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo, bồi dưỡng kỹ năng thiết kế và sử dụng BTTH cho giáo viên bộ môn Sinh học, tập trung vào phát triển NL GQVĐ cho học sinh. Mục tiêu nâng tỷ lệ giáo viên sử dụng BTTH bài bản lên trên 70% trong vòng 1 năm.

  3. Phát triển hệ thống BTTH mẫu và tài liệu hướng dẫn: Xây dựng ngân hàng BTTH mẫu theo từng chủ đề trong phần “Sinh học tế bào” để giáo viên tham khảo và áp dụng, đồng thời biên soạn tài liệu hướng dẫn chi tiết về cách sử dụng BTTH trong dạy học. Chủ thể thực hiện là các cơ sở đào tạo giáo viên và sở giáo dục.

  4. Đẩy mạnh đánh giá năng lực giải quyết vấn đề: Khuyến khích các trường THPT áp dụng bảng tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong quá trình dạy học và kiểm tra, nhằm theo dõi sự tiến bộ của học sinh và điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp. Thời gian áp dụng từ năm học tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Sinh học THPT: Nhận được hướng dẫn chi tiết về thiết kế và sử dụng BTTH để phát triển NL GQVĐ, giúp đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả giảng dạy và tạo hứng thú học tập cho học sinh.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, tổ chức tập huấn và triển khai các chương trình đổi mới phương pháp dạy học, đặc biệt trong môn Sinh học và các môn khoa học tự nhiên.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Giáo dục: Tham khảo mô hình nghiên cứu, phương pháp thực nghiệm sư phạm và cách xây dựng hệ thống bài tập tình huống phát triển năng lực học sinh, phục vụ cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

  4. Nhà phát triển chương trình và sách giáo khoa: Có căn cứ để thiết kế nội dung và phương pháp dạy học tích hợp BTTH, góp phần đổi mới chương trình giáo dục phổ thông theo hướng phát triển năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

  1. BTTH là gì và tại sao lại quan trọng trong dạy học Sinh học?
    BTTH là bài tập chứa tình huống có mâu thuẫn nhận thức, kích thích học sinh chủ động tìm hiểu và giải quyết vấn đề. Trong Sinh học, BTTH giúp học sinh vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn, phát triển tư duy phản biện và sáng tạo.

  2. Làm thế nào để thiết kế BTTH phù hợp với trình độ học sinh?
    BTTH cần cân bằng giữa kiến thức đã biết và chưa biết, tạo ra nhu cầu nhận thức nhưng không quá khó gây nản lòng. Giáo viên nên dựa trên phân tích nội dung bài học và đặc điểm tâm lý học sinh để xây dựng tình huống phù hợp.

  3. Quy trình sử dụng BTTH trong dạy học gồm những bước nào?
    Quy trình gồm ba bước: (1) Đặt vấn đề để kích thích nhu cầu nhận thức; (2) Giải quyết vấn đề với sự hướng dẫn của giáo viên; (3) Báo cáo và kiểm định kết quả nhằm hệ thống hóa kiến thức và đánh giá quá trình học tập.

  4. BTTH có thể áp dụng cho những mục đích dạy học nào?
    BTTH được sử dụng để dạy kiến thức mới, củng cố và hoàn thiện kiến thức, cũng như kiểm tra, đánh giá năng lực học sinh. Mỗi loại BTTH có đặc điểm và mục tiêu riêng phù hợp với từng giai đoạn dạy học.

  5. Làm sao để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng BTTH trong phát triển NL GQVĐ?
    Có thể sử dụng bảng tiêu chí đánh giá NL GQVĐ dựa trên các biểu hiện và sản phẩm hoạt động của học sinh trong quá trình giải quyết BTTH, kết hợp với các bài kiểm tra định kỳ và khảo sát thái độ học tập.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng được cơ sở lý luận và thực tiễn vững chắc cho việc thiết kế và sử dụng BTTH nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “Sinh học tế bào” (Sinh học 10 - THPT).
  • Đề xuất quy trình thiết kế BTTH gồm 5 bước và quy trình sử dụng BTTH gồm 3 bước, phù hợp với đặc điểm nội dung và đối tượng học sinh.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy việc áp dụng BTTH giúp nâng cao điểm số và mức độ NL GQVĐ của học sinh, đồng thời cải thiện thái độ học tập tích cực.
  • Các giải pháp đề xuất tập trung vào nâng cao năng lực giáo viên, xây dựng hệ thống BTTH mẫu và áp dụng đánh giá NL GQVĐ trong dạy học.
  • Khuyến nghị các cơ sở giáo dục và quản lý giáo dục triển khai áp dụng rộng rãi BTTH trong dạy học Sinh học để phát triển năng lực học sinh, góp phần đổi mới giáo dục phổ thông theo hướng phát triển toàn diện.

Hành động tiếp theo là tổ chức tập huấn cho giáo viên, xây dựng ngân hàng BTTH và triển khai thực nghiệm mở rộng tại các trường THPT trong các năm học tới. Đề nghị các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và nhà nghiên cứu quan tâm áp dụng và phát triển nghiên cứu tiếp theo nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.