Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh thế kỷ XXI – kỷ nguyên của tri thức và phát triển năng lực con người, giáo dục phổ thông Việt Nam đang hướng tới đổi mới căn bản và toàn diện nhằm phát triển năng lực học sinh, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ). Theo chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020, việc đổi mới chương trình và phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực học sinh được coi là trọng tâm, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện. Môn Hóa học lớp 10, đặc biệt chương Halogen, là một trong những nội dung quan trọng để phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh trung học phổ thông (THPT).

Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học chương Halogen hóa học lớp 10 tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và Ninh Bình trong năm học 2014 – 2016. Mục tiêu chính là xây dựng và áp dụng hệ thống bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh, đồng thời đánh giá hiệu quả và tính khả thi của các biện pháp dạy học tích cực này. Qua đó, nghiên cứu góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học, phát triển năng lực tư duy sáng tạo, kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh.

Theo điều tra thực trạng, chỉ khoảng 30% giáo viên sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề thường xuyên, trong khi phần lớn bài tập hiện nay chủ yếu là bài tập tái hiện kiến thức và vận dụng đơn giản, chưa khai thác hiệu quả năng lực GQVĐ. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần phát triển năng lực học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về năng lực và phát triển năng lực học sinh, đặc biệt tập trung vào năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ). Theo định nghĩa, năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động trong các tình huống khác nhau dựa trên tri thức, kỹ năng và thái độ. Cấu trúc năng lực GQVĐ gồm bốn thành tố chính: tìm hiểu vấn đề, thiết lập không gian vấn đề, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh giá và phản ánh giải pháp.

Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề (PPDH GQVĐ) được xem là phương pháp tích cực, giúp học sinh chủ động tham gia vào quá trình học tập thông qua việc đặt ra và giải quyết các tình huống có vấn đề. Bài tập hóa học (BTHH) được sử dụng như một công cụ quan trọng để phát triển năng lực GQVĐ, với các đặc điểm như đa dạng về nội dung, gắn liền với thực tiễn, có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức và đòi hỏi vận dụng kiến thức tổng hợp.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng bao gồm: bài tập định hướng phát triển năng lực, tình huống có vấn đề, năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Nghiên cứu cũng dựa trên các mô hình đánh giá năng lực GQVĐ qua các công cụ như phiếu kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá của học sinh và bài kiểm tra đánh giá.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

  • Tài liệu lý luận về đổi mới phương pháp dạy học, năng lực học sinh, PPDH GQVĐ và bài tập hóa học.
  • Dữ liệu điều tra thực trạng sử dụng bài tập và phương pháp dạy học tại hai trường THPT Võ Nhai (Thái Nguyên) và Tạ Uyên (Ninh Bình).
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm áp dụng hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học chương Halogen lớp 10.

Phương pháp phân tích bao gồm phân tích định tính và định lượng, sử dụng thống kê mô tả để xử lý kết quả điều tra và thực nghiệm. Cỡ mẫu gồm 6 giáo viên và 143 học sinh lớp 10 chương trình cơ bản. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện tại hai trường đại diện cho vùng miền núi và đồng bằng. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2014 – 2016.

Quy trình nghiên cứu gồm: khảo sát thực trạng, xây dựng hệ thống bài tập, thiết kế giáo án và công cụ đánh giá, thực nghiệm sư phạm, thu thập và xử lý dữ liệu, phân tích kết quả và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề: Khoảng 30% giáo viên sử dụng PPDH GQVĐ thường xuyên, trong khi 100% giáo viên sử dụng phương pháp thuyết trình, đàm thoại. Điều này cho thấy PPDH GQVĐ chưa được áp dụng rộng rãi và hiệu quả trong dạy học hóa học.

  2. Nguồn và dạng bài tập sử dụng: 60% bài tập được lấy từ sách giáo khoa và sách bài tập, 20% từ internet, phần còn lại từ sách tham khảo. 76% bài tập là dạng tái hiện lý thuyết và vận dụng đơn giản, rất ít bài tập gắn với hình ảnh, thí nghiệm hoặc tình huống thực tiễn.

  3. Thái độ và nhận thức của học sinh: 60% học sinh hào hứng với các bài tập gắn liền thực tiễn và giải quyết vấn đề, tuy nhiên chỉ 36,21% học sinh chủ động phát biểu xây dựng bài. 86% học sinh cho rằng bài tập hóa học chủ yếu để củng cố kiến thức và rèn kỹ năng giải toán, chưa nhận thức đầy đủ về vai trò phát triển năng lực.

  4. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Hệ thống 120 bài tập được xây dựng và áp dụng trong dạy học chương Halogen đã giúp học sinh phát triển năng lực GQVĐ rõ rệt qua các bài kiểm tra và đánh giá định kỳ. Kết quả kiểm tra cho thấy sự tiến bộ về khả năng phân tích, tổng hợp và vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, với tỷ lệ học sinh đạt điểm khá trở lên tăng khoảng 25% so với trước thực nghiệm.

Thảo luận kết quả

Kết quả điều tra và thực nghiệm cho thấy việc sử dụng hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học hóa học là cần thiết và có hiệu quả. Nguyên nhân chính của việc áp dụng PPDH GQVĐ còn hạn chế là do giáo viên thiếu kinh nghiệm, chưa được đào tạo bài bản về phương pháp này, đồng thời thiếu nguồn bài tập phù hợp. Học sinh cũng chưa quen với cách học tích cực, chủ động, dẫn đến việc phát triển năng lực chưa đạt hiệu quả tối ưu.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, việc phát triển năng lực GQVĐ thông qua bài tập hóa học là xu hướng tất yếu trong đổi mới giáo dục, góp phần nâng cao chất lượng học tập và chuẩn bị cho học sinh kỹ năng sống trong xã hội hiện đại. Việc xây dựng bài tập gắn với tình huống thực tiễn, có mâu thuẫn nhận thức giúp học sinh phát triển tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề một cách toàn diện.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối kết quả học tập trước và sau thực nghiệm, bảng tổng hợp các tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ qua phiếu quan sát và tự đánh giá của học sinh, giúp minh chứng rõ ràng hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp dạy học.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về PPDH GQVĐ: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về xây dựng và sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ, nâng cao kỹ năng thiết kế giáo án và tổ chức hoạt động học tập tích cực. Mục tiêu đạt 80% giáo viên bộ môn Hóa học được đào tạo trong vòng 2 năm, do Sở GD&ĐT phối hợp với các trường đại học thực hiện.

  2. Phát triển và phổ biến hệ thống bài tập đa dạng, gắn với thực tiễn: Xây dựng ngân hàng bài tập hóa học có tính định hướng phát triển năng lực, bao gồm bài tập vận dụng, giải quyết vấn đề và bài tập gắn với bối cảnh thực tế. Thời gian triển khai trong 1 năm, do các trường đại học sư phạm chủ trì phối hợp với các trường THPT.

  3. Đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường hoạt động nhóm và thảo luận: Khuyến khích giáo viên áp dụng phương pháp dạy học tích cực, tổ chức các hoạt động nhóm, thảo luận, trình bày và phản biện để phát triển kỹ năng giao tiếp, hợp tác và giải quyết vấn đề cho học sinh. Thực hiện thường xuyên trong các tiết học, do giáo viên chủ động triển khai.

  4. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực GQVĐ đa dạng và khách quan: Sử dụng kết hợp các hình thức đánh giá như bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan, phiếu quan sát, hồ sơ học tập, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng để đánh giá toàn diện năng lực học sinh. Triển khai trong vòng 6 tháng, do các trường THPT phối hợp với chuyên gia giáo dục xây dựng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học THPT: Nghiên cứu cung cấp hệ thống bài tập và phương pháp dạy học tích cực giúp giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy, phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và Sở GD&ĐT: Tài liệu tham khảo để xây dựng chính sách đào tạo giáo viên, đổi mới chương trình và phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh.

  3. Sinh viên sư phạm và nghiên cứu sinh: Cơ sở lý luận và thực tiễn để nghiên cứu sâu hơn về phương pháp dạy học giải quyết vấn đề và xây dựng bài tập phát triển năng lực trong môn Hóa học.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Tham khảo mô hình, phương pháp và kết quả thực nghiệm để phát triển các đề tài nghiên cứu liên quan đến đổi mới giáo dục và phát triển năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là gì?
    Dạy học giải quyết vấn đề là phương pháp tổ chức học tập trong đó học sinh được đặt vào tình huống có vấn đề để chủ động tìm hiểu, phân tích và giải quyết, từ đó lĩnh hội kiến thức mới và phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo. Ví dụ, học sinh được giao bài tập hóa học có mâu thuẫn nhận thức để tự tìm cách giải quyết.

  2. Làm thế nào để xây dựng bài tập định hướng phát triển năng lực?
    Bài tập cần đa dạng, có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, gắn với tình huống thực tiễn, đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức tổng hợp và kỹ năng tư duy để giải quyết. Quy trình gồm lựa chọn nội dung, xác định kiến thức cần hình thành, xây dựng mâu thuẫn, thiết kế bài tập, xây dựng đáp án và thử nghiệm.

  3. Tại sao năng lực giải quyết vấn đề quan trọng trong giáo dục phổ thông?
    Năng lực GQVĐ giúp học sinh phát triển tư duy phản biện, sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, từ đó chuẩn bị kỹ năng sống và nghề nghiệp trong xã hội hiện đại. Đây cũng là một trong những năng lực cốt lõi được nhấn mạnh trong đổi mới giáo dục.

  4. Các công cụ đánh giá năng lực GQVĐ gồm những gì?
    Bao gồm bài kiểm tra trắc nghiệm và tự luận, phiếu kiểm quan sát của giáo viên, phiếu tự đánh giá của học sinh, hồ sơ học tập và đánh giá đồng đẳng giữa học sinh. Sự kết hợp này giúp đánh giá toàn diện và khách quan năng lực của học sinh.

  5. Khó khăn khi áp dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là gì?
    Giáo viên cần nhiều thời gian để thiết kế bài giảng và bài tập phù hợp, đòi hỏi kỹ năng tổ chức lớp học và đánh giá năng lực học sinh. Học sinh cũng cần có thái độ học tập tích cực và kỹ năng tự học. Ngoài ra, điều kiện cơ sở vật chất và thời gian học cũng ảnh hưởng đến hiệu quả áp dụng.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực giải quyết vấn đề và vai trò của bài tập hóa học trong phát triển năng lực này cho học sinh THPT.
  • Thực trạng cho thấy việc áp dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề và sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực còn hạn chế, chủ yếu do thiếu nguồn lực và kỹ năng của giáo viên.
  • Hệ thống 120 bài tập được xây dựng và áp dụng trong dạy học chương Halogen đã góp phần nâng cao năng lực GQVĐ và kết quả học tập của học sinh.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực giáo viên, phát triển bài tập đa dạng, đổi mới phương pháp dạy học và công cụ đánh giá năng lực.
  • Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng thực nghiệm, đào tạo giáo viên và xây dựng ngân hàng bài tập phục vụ đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực.

Hành động ngay: Các nhà giáo dục và quản lý cần phối hợp triển khai các giải pháp đổi mới phương pháp dạy học và phát triển bài tập nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện.