Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) được xem là một trong những mục tiêu trọng tâm nhằm giúp học sinh thích ứng với yêu cầu xã hội và phát triển kinh tế đất nước. Theo khảo sát tại các trường THPT trên địa bàn Hà Nội, có khoảng 250 học sinh và 20 giáo viên bộ môn Hóa học tham gia điều tra thực trạng dạy học tích hợp liên môn, đặc biệt trong phần hợp chất hữu cơ chứa nitrogen – một nội dung có tính ứng dụng cao trong thực tiễn. Thực tế cho thấy, việc dạy học các môn học riêng lẻ khiến kiến thức trở nên rời rạc, thiếu tính kết nối và khó vận dụng để giải quyết các vấn đề phức tạp trong học tập và cuộc sống. Do đó, việc áp dụng dạy học chủ đề tích hợp liên môn nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh là một hướng đi phù hợp và cần thiết.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng và tổ chức dạy học các chủ đề tích hợp liên môn phần hợp chất hữu cơ chứa nitrogen nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung chuyên môn hợp chất hữu cơ chứa nitrogen trong chương trình Hóa học lớp 12, khảo sát thực trạng và tổ chức thực nghiệm tại các trường THPT Việt Nam – Ba Lan, Ngô Thì Nhậm và Ngọc Hồi ở Hà Nội trong năm học 2022-2023. Nghiên cứu không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn Hóa học mà còn giúp học sinh phát triển các năng lực thiết yếu, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề, góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích hợp liên môn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết dạy học tích hợp liên môn và lý thuyết phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

  1. Lý thuyết dạy học tích hợp liên môn: Dạy học tích hợp liên môn là hình thức phối hợp kiến thức, kỹ năng từ nhiều môn học khác nhau để xây dựng các chủ đề học tập có tính liên kết và ứng dụng cao. Theo các nghiên cứu quốc tế và trong nước, dạy học tích hợp giúp học sinh phát triển tư duy hệ thống, tăng cường khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời giảm tải sự trùng lặp nội dung giữa các môn học. Các mức độ tích hợp được phân loại gồm tích hợp trong nội bộ môn học, tích hợp đa môn, tích hợp liên môn và tích hợp xuyên môn. Trong đó, tích hợp liên môn được xem là mức độ phù hợp để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

  2. Lý thuyết phát triển năng lực giải quyết vấn đề: Năng lực giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng nhận diện, phân tích tình huống có vấn đề, đề xuất và thực hiện giải pháp phù hợp, đồng thời đánh giá và phản hồi kết quả. Cấu trúc năng lực này gồm bốn thành tố: tìm hiểu vấn đề, đề xuất giải pháp, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh giá và phản ánh giải pháp. Việc phát triển năng lực này giúp học sinh chủ động, sáng tạo trong học tập và cuộc sống, đồng thời hình thành kỹ năng tư duy phản biện và hợp tác nhóm.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng bao gồm: hợp chất hữu cơ chứa nitrogen, amiđơ, amino acid, peptide, protein, dạy học dự án, mô hình dạy học 5E, WebQuest, rubric đánh giá năng lực, và các phương pháp đánh giá năng lực như quan sát, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và bài kiểm tra.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phối hợp giữa nghiên cứu lý luận, điều tra thực trạng và thực nghiệm sư phạm.

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu được thu thập từ khảo sát 250 học sinh lớp 10, 11, 12 và 20 giáo viên bộ môn Hóa học tại ba trường THPT ở Hà Nội. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên 2 lớp thực nghiệm (80 học sinh) và 2 lớp đối chứng (80 học sinh) tại trường THPT Việt Nam – Ba Lan và THPT Ngô Thì Nhậm.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả để phân tích kết quả khảo sát, so sánh kết quả đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trước và sau khi tổ chức dạy học chủ đề tích hợp liên môn. Phương pháp phân tích định tính được áp dụng để đánh giá ý kiến, nhận thức của giáo viên và học sinh về dạy học tích hợp và năng lực giải quyết vấn đề.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm học 2022-2023, bao gồm các giai đoạn: tổng quan lý luận (tháng 1-3), khảo sát thực trạng (tháng 4-5), xây dựng chủ đề tích hợp và bộ công cụ đánh giá (tháng 6-7), tổ chức dạy học và thực nghiệm sư phạm (tháng 8-11), xử lý dữ liệu và viết luận văn (tháng 12-3 năm sau).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng dạy học tích hợp liên môn và phát triển NL GQVĐ còn hạn chế: Kết quả khảo sát cho thấy 75% giáo viên chỉ thỉnh thoảng áp dụng dạy học tích hợp liên môn trong giảng dạy, 90% chưa từng hoặc mới chỉ thực hiện một lần. Hơn 60% học sinh thỉnh thoảng mới được hướng dẫn liên hệ kiến thức giữa các môn học và thực tiễn. Điều này phản ánh việc vận dụng dạy học tích hợp liên môn trong thực tế còn thấp, ảnh hưởng đến khả năng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

  2. Giáo viên nhận thức cao về tầm quan trọng của NL GQVĐ: 100% giáo viên khảo sát cho rằng việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh là quan trọng hoặc rất quan trọng. 85% giáo viên đồng ý rằng năng lực này giúp học sinh giải quyết các vấn đề ngoài chương trình học và trong cuộc sống. Tuy nhiên, 55% giáo viên gặp khó khăn do thiếu thời gian, 65% cho biết học sinh chưa hứng thú tham gia các hoạt động phát triển năng lực.

  3. Học sinh đánh giá tích cực về dạy học chủ đề tích hợp liên môn: Hơn 70% học sinh cho rằng học các chủ đề tích hợp giúp tăng hứng thú học tập, phát triển tư duy logic và kỹ năng lập kế hoạch giải quyết vấn đề. 58% học sinh nhận thấy việc học chủ đề tích hợp giúp vận dụng kiến thức tổng hợp để giải quyết các tình huống thực tiễn. Tuy nhiên, 65% học sinh cho rằng học chủ đề tích hợp tốn nhiều thời gian và 61% gặp khó khăn trong việc phân tích, tổng hợp kiến thức.

  4. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Qua thực nghiệm trên 2 lớp thực nghiệm và 2 lớp đối chứng, kết quả đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh lớp thực nghiệm tăng trung bình 20% so với trước khi dạy học chủ đề tích hợp, trong khi lớp đối chứng chỉ tăng khoảng 5%. Biểu đồ phân bố điểm kiểm tra cho thấy học sinh lớp thực nghiệm có tỷ lệ đạt điểm giỏi cao hơn 30% so với lớp đối chứng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hạn chế trong việc áp dụng dạy học tích hợp liên môn có thể do giáo viên chưa được đào tạo bài bản về phương pháp này, thiếu thời gian chuẩn bị bài giảng và cơ sở vật chất hỗ trợ. Kết quả khảo sát cũng cho thấy học sinh chưa quen với phương pháp học tập chủ động, tự nghiên cứu nên gặp khó khăn khi học các chủ đề tích hợp phức tạp.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này tương đồng với báo cáo của UNESCO về việc triển khai dạy học tích hợp tại các nước đang phát triển, trong đó việc đào tạo giáo viên và đổi mới phương pháp dạy học là yếu tố then chốt. Việc áp dụng mô hình dạy học dự án, 5E và WebQuest trong nghiên cứu đã góp phần nâng cao hiệu quả phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện mức độ áp dụng dạy học tích hợp của giáo viên, tỷ lệ học sinh tham gia dự án học tập liên môn, cũng như bảng tổng hợp kết quả đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trước và sau thực nghiệm. Các biểu đồ này minh họa rõ sự cải thiện đáng kể về năng lực của học sinh khi được học theo chủ đề tích hợp liên môn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về dạy học tích hợp liên môn

    • Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về xây dựng chủ đề tích hợp và phương pháp dạy học hiện đại như dạy học dự án, mô hình 5E, WebQuest.
    • Mục tiêu: 100% giáo viên bộ môn Hóa học tại các trường THPT được đào tạo trong vòng 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.
  2. Xây dựng và phổ biến bộ chủ đề tích hợp liên môn phần hợp chất hữu cơ chứa nitrogen

    • Phát triển các chủ đề học tập cụ thể, có tính ứng dụng cao, phù hợp với chương trình Hóa học lớp 12 và các môn liên quan như Sinh học, Công nghệ.
    • Mục tiêu: Áp dụng ít nhất 3 chủ đề tích hợp trong giảng dạy mỗi năm học.
    • Chủ thể thực hiện: Ban biên soạn chương trình, giáo viên bộ môn.
  3. Đầu tư cơ sở vật chất và tài liệu hỗ trợ dạy học tích hợp

    • Trang bị phòng thí nghiệm, thiết bị trực quan, phần mềm hỗ trợ dạy học dự án và WebQuest.
    • Mục tiêu: 80% trường THPT có đủ điều kiện cơ sở vật chất trong 2 năm tới.
    • Chủ thể thực hiện: Nhà trường, Sở Giáo dục và Đào tạo.
  4. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề đa dạng và linh hoạt

    • Thiết kế rubric, phiếu đánh giá, bài kiểm tra phù hợp với từng chủ đề tích hợp, kết hợp đánh giá qua quan sát, tự đánh giá và đồng đánh giá.
    • Mục tiêu: 100% giáo viên sử dụng bộ công cụ trong đánh giá học sinh sau mỗi chủ đề học.
    • Chủ thể thực hiện: Giáo viên bộ môn, tổ chuyên môn.
  5. Khuyến khích học sinh tham gia các dự án học tập tích hợp liên môn

    • Tổ chức các hoạt động ngoại khóa, câu lạc bộ khoa học, cuộc thi giải quyết vấn đề thực tiễn.
    • Mục tiêu: Tăng tỷ lệ học sinh tham gia dự án lên 50% trong 1 năm học.
    • Chủ thể thực hiện: Nhà trường, giáo viên chủ nhiệm, giáo viên bộ môn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học và các môn liên quan

    • Lợi ích: Nắm bắt phương pháp dạy học tích hợp liên môn, xây dựng chủ đề học tập phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
    • Use case: Thiết kế bài giảng, tổ chức hoạt động học tập tích cực, đánh giá năng lực học sinh.
  2. Cán bộ quản lý giáo dục tại các trường THPT

    • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và giải pháp đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục.
    • Use case: Lập kế hoạch đào tạo giáo viên, đầu tư cơ sở vật chất, xây dựng chương trình giáo dục nhà trường.
  3. Sinh viên sư phạm chuyên ngành Hóa học và các ngành liên quan

    • Lợi ích: Tiếp cận kiến thức lý luận và thực tiễn về dạy học tích hợp và phát triển năng lực học sinh.
    • Use case: Chuẩn bị kiến thức và kỹ năng sư phạm hiện đại, áp dụng trong thực tập và công tác giảng dạy tương lai.
  4. Nhà nghiên cứu giáo dục và các tổ chức phát triển giáo dục

    • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm về dạy học tích hợp liên môn.
    • Use case: Phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo, xây dựng chính sách giáo dục đổi mới.

Câu hỏi thường gặp

  1. Dạy học tích hợp liên môn là gì và có lợi ích gì?
    Dạy học tích hợp liên môn là phương pháp kết hợp kiến thức, kỹ năng từ nhiều môn học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Lợi ích bao gồm tăng cường sự liên kết kiến thức, phát triển tư duy hệ thống, nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và tạo hứng thú học tập cho học sinh.

  2. Làm thế nào để xây dựng chủ đề tích hợp liên môn hiệu quả?
    Chủ đề tích hợp cần dựa trên mục tiêu học tập của các môn liên quan, có tính ứng dụng thực tiễn, kích thích sự tò mò và sáng tạo của học sinh. Quy trình xây dựng bao gồm phân tích nội dung môn học, xác định mục tiêu năng lực, thiết kế hoạt động học tập và bộ câu hỏi định hướng.

  3. Phương pháp nào hỗ trợ phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học?
    Các phương pháp như dạy học dự án, mô hình 5E, WebQuest được đánh giá cao trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Chúng giúp học sinh chủ động khám phá, vận dụng kiến thức và kỹ năng vào các tình huống thực tế.

  4. Làm sao để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh?
    Đánh giá năng lực này cần kết hợp nhiều hình thức như quan sát quá trình học tập, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và bài kiểm tra thực hành. Bộ công cụ đánh giá nên bao gồm rubric chi tiết, phiếu đánh giá và tiêu chí rõ ràng để đảm bảo tính khách quan và toàn diện.

  5. Những khó khăn thường gặp khi triển khai dạy học tích hợp liên môn là gì?
    Khó khăn phổ biến gồm thiếu thời gian chuẩn bị bài giảng, giáo viên chưa được đào tạo đầy đủ, học sinh chưa quen với phương pháp học chủ động, và hạn chế về cơ sở vật chất hỗ trợ. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà trường, giáo viên và các bên liên quan để khắc phục.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học chủ đề tích hợp liên môn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT, đặc biệt trong phần hợp chất hữu cơ chứa nitrogen.
  • Kết quả khảo sát và thực nghiệm sư phạm cho thấy việc tổ chức dạy học chủ đề tích hợp liên môn giúp nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh một cách rõ rệt.
  • Các khó khăn về đào tạo giáo viên, thời gian và cơ sở vật chất cần được khắc phục để triển khai hiệu quả phương pháp này.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm tăng cường đào tạo, xây dựng chủ đề tích hợp, đầu tư cơ sở vật chất và phát triển bộ công cụ đánh giá năng lực.
  • Khuyến khích các nhà quản lý, giáo viên, sinh viên sư phạm và nhà nghiên cứu giáo dục tham khảo và áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng giáo dục.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và cơ quan quản lý giáo dục cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng áp dụng dạy học tích hợp liên môn trong các môn học khác nhằm phát triển toàn diện năng lực học sinh.