I. Tổng Quan Về Phát Triển Năng Lực Giải Quyết Vấn Đề Hóa Học
Trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển vượt bậc của tri thức, việc trang bị cho học sinh năng lực thích ứng, sáng tạo và giải quyết vấn đề trở nên vô cùng quan trọng. Nghị quyết 29-NQ/TW của Đảng đã nhấn mạnh sự cần thiết của việc đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, hướng đến phát triển năng lực người học. Mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới là giúp học sinh làm chủ kiến thức, vận dụng hiệu quả vào đời sống và tự học suốt đời. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) là một trong những yếu tố then chốt để đạt được mục tiêu này. Theo chương trình giáo dục phổ thông, năng lực GQVĐ và sáng tạo là một trong những năng lực chung quan trọng cần phát triển cho học sinh, đặc biệt là học sinh THCS. Năng lực này không chỉ giúp học sinh học tốt môn Hóa học mà còn trang bị cho các em khả năng đối mặt và giải quyết các tình huống thực tế trong cuộc sống. Việc phát triển năng lực GQVĐ là yêu cầu cấp thiết trong quá trình dạy học các môn khoa học tự nhiên ở trường THCS hiện nay.
1.1. Tầm quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề trong học Hóa
Năng lực giải quyết vấn đề không chỉ là khả năng áp dụng kiến thức đã học mà còn là khả năng phân tích, đánh giá và đưa ra các giải pháp sáng tạo cho các tình huống khác nhau. Trong môn Hóa học, học sinh thường xuyên phải đối mặt với các bài toán, thí nghiệm và các vấn đề thực tiễn liên quan đến hóa chất và phản ứng hóa học. Việc rèn luyện năng lực GQVĐ giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về bản chất của các hiện tượng hóa học, đồng thời phát triển tư duy logic và khả năng suy luận. Năng lực GQVĐ là cơ sở để phát triển các năng lực đặc thù của môn Khoa học tự nhiên như: nhận thức KHTN; tìm hiểu tự nhiên; vận dụng kiến thức (VDKT), kĩ năng đã học.
1.2. Liên hệ giữa năng lực GQVĐ và chương trình giáo dục phổ thông
Chương trình giáo dục phổ thông mới đặc biệt chú trọng đến việc phát triển năng lực người học, trong đó năng lực GQVĐ đóng vai trò trung tâm. Chương trình không chỉ tập trung vào việc truyền đạt kiến thức mà còn tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức vào thực tế, giải quyết các vấn đề phát sinh trong cuộc sống. Điều này đòi hỏi giáo viên phải đổi mới phương pháp dạy học, tạo ra các tình huống có vấn đề để kích thích tư duy và khả năng sáng tạo của học sinh. Theo CT GDPT, CT tổng thể [20], NL GQVĐ được cấu trúc trong NL GQVĐ và sáng tạo là một trong những NL chung quan trọng cần phát triển cho HS phổ thông nói chung, HS Trung học cơ sở (THCS) nói riêng.
II. Thách Thức Trong Phát Triển Năng Lực Giải Quyết Vấn Đề Hóa Học
Mặc dù tầm quan trọng của năng lực GQVĐ đã được công nhận, nhưng việc phát triển năng lực này trong dạy học Hóa học vẫn còn gặp nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là phương pháp dạy học truyền thống vẫn còn phổ biến, giáo viên thường tập trung vào việc truyền đạt kiến thức một chiều mà ít tạo cơ hội cho học sinh tham gia vào các hoạt động thực hành, thí nghiệm và giải quyết vấn đề. Bên cạnh đó, nội dung chương trình và sách giáo khoa đôi khi còn nặng về lý thuyết, ít liên hệ với thực tiễn, gây khó khăn cho học sinh trong việc vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tế. Qua điều tra chúng tôi nhận thấy chưa có công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống về phát triển NL GQVĐ cho HS thông qua dạy học CĐTH.
2.1. Hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống trong môn Hóa
Phương pháp dạy học truyền thống thường tập trung vào việc truyền đạt kiến thức một chiều từ giáo viên đến học sinh. Học sinh thụ động tiếp thu kiến thức mà ít có cơ hội tham gia vào các hoạt động thực hành, thí nghiệm và giải quyết vấn đề. Điều này khiến học sinh khó khăn trong việc hiểu sâu sắc về bản chất của các hiện tượng hóa học và vận dụng kiến thức vào thực tế. Trong dạy học, giáo viên (GV) chỉ tập trung truyền đạt kiến thức của đơn môn mà chưa chú trọng đến DHTH với kiến thức, kĩ năng của các môn học khác để hình thành và phát triển NL cho HS.
2.2. Thiếu tính thực tiễn trong nội dung chương trình Hóa học hiện tại
Nội dung chương trình và sách giáo khoa đôi khi còn nặng về lý thuyết, ít liên hệ với thực tiễn, gây khó khăn cho học sinh trong việc vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tế. Các bài tập và ví dụ minh họa thường mang tính chất hàn lâm, ít liên quan đến các tình huống thực tế trong cuộc sống. Điều này khiến học sinh cảm thấy khó khăn trong việc kết nối kiến thức đã học với thực tiễn và phát triển năng lực GQVĐ. Khảo sát CT và SGK các môn KHTN ở trường THCS hiện nay, các nội dung tích hợp còn ít, chưa mang tính hệ thống.
III. Cách Dạy Tích Hợp Hóa Học Phát Triển Năng Lực GQVĐ
Dạy học tích hợp (DHTH) là một phương pháp sư phạm hiệu quả để phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh. DHTH giúp học sinh kết nối kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết các vấn đề phức tạp. Trong môn Hóa học, DHTH có thể được thực hiện bằng cách liên hệ kiến thức hóa học với các môn khoa học tự nhiên khác như Vật lý, Sinh học, Địa lý, cũng như với các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống như môi trường, sức khỏe, kinh tế, xã hội. Quan điểm DHTH được vận dụng trong xây dựng CT GDPT mới ở nước ta hiện nay với định hướng tăng cường tích hợp ở cấp Tiểu học và THCS, phân hoá và định hướng nghề nghiệp ở CT Trung học phổ thông (THPT).
3.1. Ứng dụng dạy học tích hợp liên môn trong môn Hóa học
Dạy học tích hợp liên môn là phương pháp kết hợp kiến thức từ nhiều môn học khác nhau để giải quyết một vấn đề chung. Trong môn Hóa học, có thể tích hợp kiến thức từ môn Vật lý để giải thích các hiện tượng vật lý liên quan đến hóa học, tích hợp kiến thức từ môn Sinh học để hiểu về các quá trình sinh hóa trong cơ thể sống, tích hợp kiến thức từ môn Địa lý để tìm hiểu về các nguồn tài nguyên thiên nhiên và các vấn đề môi trường liên quan đến hóa học. Dạy học CĐTH mở ra cơ hội để HS nghiên cứu các kiến thức trong mối tương quan, logic, và liên hệ với nhau.
3.2. Xây dựng chủ đề tích hợp gắn liền với thực tiễn cuộc sống
Để DHTH hiệu quả, cần xây dựng các chủ đề tích hợp gắn liền với thực tiễn cuộc sống. Ví dụ, có thể xây dựng chủ đề về "Ô nhiễm môi trường do chất thải công nghiệp" để học sinh tìm hiểu về các chất gây ô nhiễm, nguồn gốc của chúng, tác động của chúng đến môi trường và sức khỏe con người, cũng như các biện pháp phòng ngừa và xử lý ô nhiễm. Như vậy có thể thấy, dạy học CĐTH là con đường giúp QTHT gắn với đời sống thực tiễn và phát triển NL HS.
IV. Phương Pháp Dạy Học Giải Quyết Vấn Đề Trong Môn Hóa Học
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề (PPDH GQVĐ) là một phương pháp hiệu quả để phát triển năng lực tư duy và sáng tạo cho học sinh. Trong PPDH GQVĐ, giáo viên tạo ra các tình huống có vấn đề, khuyến khích học sinh tự tìm tòi, nghiên cứu và đưa ra các giải pháp. PPDH GQVĐ giúp học sinh phát triển khả năng phân tích, đánh giá, suy luận và đưa ra quyết định, đồng thời rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp. Các PPDH cần được sử dụng theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, tăng cường hình thành và phát triển NL, đặc biệt là NL giải quyết vấn đề (GQVĐ) trong học tập và trong đời sống thực tiễn cho học sinh (HS).
4.1. Tạo tình huống có vấn đề kích thích tư duy học sinh
Để PPDH GQVĐ hiệu quả, giáo viên cần tạo ra các tình huống có vấn đề, tức là các tình huống mà học sinh chưa có sẵn giải pháp và cần phải vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học để tìm ra giải pháp. Các tình huống có vấn đề nên gắn liền với thực tiễn cuộc sống, có tính thách thức và kích thích sự tò mò, hứng thú của học sinh. Đặc biệt, NL GQVĐ là cơ sở để phát triển các NL đặc thù của môn Khoa học tự nhiên (KHTN) như: nhận thức KHTN; tìm hiểu tự nhiên; vận dụng kiến thức (VDKT), kĩ năng đã học.
4.2. Hướng dẫn học sinh tự tìm tòi và nghiên cứu giải pháp
Sau khi tạo ra tình huống có vấn đề, giáo viên cần hướng dẫn học sinh tự tìm tòi, nghiên cứu và đưa ra các giải pháp. Giáo viên có thể cung cấp cho học sinh các nguồn tài liệu tham khảo, hướng dẫn học sinh cách thu thập và xử lý thông tin, cũng như cách đánh giá và lựa chọn giải pháp tối ưu. Giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, hỗ trợ và tạo điều kiện cho học sinh tự khám phá và học hỏi. Như vậy, 2 NL GQVĐ có vai trò quan trọng đối với HS trong quá trình học tập (QTHT), lao động và nhận thức thế giới tự nhiên.
V. Ứng Dụng Dạy Học Dự Án Phát Triển Năng Lực GQVĐ Hóa Học
Dạy học dự án (DHDA) là một phương pháp dạy học tích cực, trong đó học sinh thực hiện một dự án nghiên cứu hoặc sáng tạo để giải quyết một vấn đề thực tiễn. DHDA giúp học sinh phát triển năng lực GQVĐ, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp và kỹ năng tự học. Trong môn Hóa học, DHDA có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề liên quan đến môi trường, sức khỏe, kinh tế và xã hội. Nếu xây dựng được các CĐTH và vận dụng hợp lí, hiệu quả PPDH GQVĐ, DHDA phối hợp với các PP và KTDHTC khác để tổ chức dạy học trong môn Hoá học ở trường THCS thì sẽ phát triển được NL GQVĐ cho HS, góp phần thực hiện công cuộc đổi mới GDPT theo định hướng phát triển NL người học.
5.1. Lựa chọn dự án phù hợp với nội dung chương trình Hóa học
Để DHDA hiệu quả, cần lựa chọn các dự án phù hợp với nội dung chương trình Hóa học và có tính thực tiễn cao. Các dự án nên liên quan đến các vấn đề mà học sinh quan tâm và có thể giải quyết được bằng kiến thức và kỹ năng đã học. Ví dụ, có thể thực hiện dự án về "Nghiên cứu các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt" hoặc dự án về "Sản xuất phân bón hữu cơ từ rác thải nhà bếp".
5.2. Tổ chức và hướng dẫn học sinh thực hiện dự án
Trong quá trình thực hiện dự án, giáo viên cần tổ chức và hướng dẫn học sinh thực hiện các bước: xác định vấn đề, lập kế hoạch, thu thập thông tin, phân tích dữ liệu, đưa ra giải pháp và trình bày kết quả. Giáo viên cần tạo điều kiện cho học sinh làm việc nhóm, trao đổi ý kiến và học hỏi lẫn nhau. Giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, hỗ trợ và đánh giá quá trình thực hiện dự án của học sinh.
VI. Đánh Giá Năng Lực Giải Quyết Vấn Đề Trong Dạy Học Hóa Học
Đánh giá năng lực GQVĐ là một phần quan trọng của quá trình dạy học. Đánh giá không chỉ giúp giáo viên biết được mức độ phát triển năng lực của học sinh mà còn giúp học sinh tự đánh giá được bản thân và điều chỉnh quá trình học tập. Các hình thức đánh giá năng lực GQVĐ có thể bao gồm: quan sát, kiểm tra viết, bài tập thực hành, dự án và tự đánh giá. Để đạt được mục tiêu trên, ngoài đổi mới CT và sách giáo khoa (SGK) thì đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là một trong những yếu tố quan trọng, quyết định đến hiệu quả của quá trình dạy học (QTDH).
6.1. Sử dụng bảng kiểm quan sát đánh giá quá trình GQVĐ
Bảng kiểm quan sát là một công cụ hữu ích để đánh giá quá trình GQVĐ của học sinh. Bảng kiểm quan sát bao gồm các tiêu chí đánh giá cụ thể, giúp giáo viên quan sát và ghi nhận các hành vi, thái độ và kỹ năng của học sinh trong quá trình giải quyết vấn đề. Bảng kiểm quan sát có thể được sử dụng để đánh giá cả quá trình làm việc cá nhân và làm việc nhóm của học sinh.
6.2. Thiết kế bài kiểm tra đánh giá khả năng vận dụng kiến thức
Bài kiểm tra là một hình thức đánh giá truyền thống nhưng vẫn có giá trị trong việc đánh giá khả năng vận dụng kiến thức của học sinh. Bài kiểm tra nên bao gồm các câu hỏi mở, yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Bài kiểm tra cũng nên đánh giá khả năng phân tích, đánh giá, suy luận và đưa ra quyết định của học sinh.
