Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông theo Nghị quyết số 29-NQ/TW, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho học sinh (HS) trở thành mục tiêu trọng tâm nhằm nâng cao chất lượng giáo dục. Hóa học, với vai trò là môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm, góp phần quan trọng trong việc hình thành tư duy khoa học và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Tuy nhiên, thực trạng dạy học hóa học tại một số trường THPT tỉnh Ninh Bình cho thấy việc sử dụng bài tập hóa học (BTHH) để phát triển năng lực GQVĐ cho HS còn hạn chế, chưa đáp ứng yêu cầu đổi mới.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc dạy học bài tập chương Este-Lipit trong chương trình Hóa học lớp 12 nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS THPT. Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 9/2015 đến tháng 10/2016 tại hai trường THPT Hoa Lư A và Bình Minh, tỉnh Ninh Bình, với đối tượng là HS lớp 12 và giáo viên (GV) dạy hóa học. Mục tiêu cụ thể gồm xây dựng hệ thống bài tập theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ, thiết kế giáo án minh họa, khảo sát thực trạng sử dụng bài tập và thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học hóa học, nâng cao năng lực tư duy, sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức của HS, đồng thời cung cấp tài liệu tham khảo cho GV và nhà quản lý giáo dục trong việc phát triển năng lực GQVĐ qua bài tập hóa học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết năng lực và phát triển năng lực: Năng lực được hiểu là khả năng kết hợp linh hoạt kiến thức, kỹ năng, thái độ và động cơ để thực hiện hiệu quả các nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể. Cấu trúc năng lực gồm năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Năng lực GQVĐ là khả năng nhận diện, phân tích, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá giải pháp cho các vấn đề mới, phức tạp.

  • Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề (GQVĐ): Đây là phương pháp đặt HS vào vị trí nhà nghiên cứu, phát huy tính tích cực, sáng tạo và chủ động trong học tập. Quy trình dạy học gồm bốn bước: nhận biết vấn đề, nghiên cứu phương án, thực hiện giải pháp và kết luận. Phương pháp này giúp HS phát triển tư duy phản biện, kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

  • Khái niệm bài tập hóa học định hướng phát triển năng lực: Bài tập không chỉ nhằm củng cố kiến thức mà còn phát triển năng lực vận dụng, tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề. Bài tập được phân loại theo mức độ nhận thức từ tái hiện, vận dụng đến giải quyết vấn đề và gắn với tình huống thực tiễn.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu được thu thập qua khảo sát ý kiến của 35 GV và 592 HS tại hai trường THPT Hoa Lư A và Bình Minh, tỉnh Ninh Bình. Ngoài ra, dữ liệu thực nghiệm sư phạm được thu thập từ các lớp thực nghiệm và đối chứng trong năm học 2015-2016.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả khảo sát và thực nghiệm. Phân tích định tính qua quan sát, phỏng vấn và đánh giá hồ sơ học tập HS.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong khoảng 13 tháng, từ tháng 9/2015 đến tháng 10/2016, bao gồm các giai đoạn: tổng quan lý luận, xây dựng hệ thống bài tập, khảo sát thực trạng, thiết kế giáo án, thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn ngẫu nhiên các lớp học tại hai trường THPT đại diện cho vùng nghiên cứu, đảm bảo tính đại diện và khả năng so sánh giữa lớp thực nghiệm và đối chứng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực GQVĐ còn hạn chế: Khoảng 78,55% HS phản ánh bài tập không được sắp xếp từ dễ đến khó, 66,22% cho biết thiếu bài giải mẫu, 59,29% thiếu bài tập tương tự để luyện tập. Phía GV cũng gặp khó khăn về thời gian và trình độ HS không đồng đều khi áp dụng bài tập phát triển năng lực.

  2. HS có thái độ tích cực với bài tập có vấn đề mới: 77,03% HS cho rằng bài tập có vấn đề mới gây hứng thú học tập, 80,74% giúp hiểu bài sâu sắc hơn, 69,76% hình thành thói quen xem xét vấn đề đa chiều. Tuy nhiên, chỉ khoảng 42,91% HS rất hứng thú tìm hiểu khi phát hiện vấn đề mâu thuẫn trong bài tập.

  3. Hệ thống bài tập chương Este-Lipit được xây dựng gồm 82 bài tập, trong đó 62 bài về este và 20 bài về chất béo, theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ. Các bài tập được thiết kế theo nguyên tắc khoa học, phân hóa trình độ HS và sắp xếp logic từ nhận biết đến vận dụng và giải quyết vấn đề.

  4. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực GQVĐ của HS lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng. Điểm trung bình các bài kiểm tra tăng khoảng 15-20%, tỷ lệ HS đạt mức năng lực cao tăng đáng kể. Phân tích biểu đồ đường lũy tích điểm kiểm tra cho thấy sự phân bố điểm tập trung hơn ở nhóm HS có năng lực tốt.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng hạn chế trong sử dụng bài tập phát triển năng lực GQVĐ xuất phát từ việc thiếu hệ thống bài tập phù hợp, thời gian giảng dạy hạn chế và trình độ HS không đồng đều. Kết quả khảo sát và thực nghiệm khẳng định việc xây dựng hệ thống bài tập theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ là cần thiết và hiệu quả.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế cho thấy phương pháp dạy học giải quyết vấn đề kết hợp bài tập định hướng năng lực giúp HS phát triển tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Việc áp dụng bài tập có tình huống thực tế, bài tập mở giúp HS chủ động, tích cực hơn trong học tập.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các bảng phân phối tần số, biểu đồ phân loại kết quả học tập và biểu đồ đường lũy tích điểm kiểm tra để minh họa sự khác biệt giữa lớp thực nghiệm và đối chứng, cũng như sự tiến bộ của HS qua các lần kiểm tra.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến hệ thống bài tập hóa học theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ: Tập trung biên soạn bài tập đa dạng, phân hóa trình độ, có tính hệ thống và liên kết chặt chẽ với nội dung chương trình. Thời gian thực hiện: 1 năm. Chủ thể: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

  2. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng GV về phương pháp dạy học giải quyết vấn đề và sử dụng bài tập phát triển năng lực: Tổ chức các khóa tập huấn, hội thảo chuyên đề nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng tổ chức dạy học tích cực. Thời gian: 6-12 tháng. Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

  3. Tổ chức thực nghiệm sư phạm mở rộng để đánh giá hiệu quả các biện pháp dạy học mới: Mở rộng phạm vi thực nghiệm tại nhiều trường THPT khác nhau để thu thập dữ liệu đa dạng, điều chỉnh và hoàn thiện phương pháp. Thời gian: 1-2 năm. Chủ thể: Các trường đại học sư phạm, phòng giáo dục địa phương.

  4. Khuyến khích HS tham gia các hoạt động học tập nhóm, nghiên cứu khoa học và giải quyết vấn đề thực tiễn: Tạo môi trường học tập linh hoạt, khuyến khích sáng tạo và vận dụng kiến thức vào cuộc sống. Thời gian: liên tục. Chủ thể: GV, nhà trường, phụ huynh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên dạy hóa học THPT: Nắm bắt phương pháp dạy học giải quyết vấn đề và sử dụng bài tập phát triển năng lực, từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực tư duy cho HS.

  2. Nhà quản lý giáo dục và chuyên viên đào tạo: Áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, chương trình bồi dưỡng GV và phát triển chương trình giáo dục định hướng năng lực.

  3. Sinh viên sư phạm chuyên ngành hóa học: Học tập lý thuyết và phương pháp thực tiễn trong dạy học hóa học, chuẩn bị kỹ năng sư phạm hiện đại.

  4. Nghiên cứu viên và nhà khoa học giáo dục: Tham khảo mô hình nghiên cứu, phương pháp và kết quả thực nghiệm để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học và phát triển năng lực HS.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là gì?
    Phương pháp này đặt HS vào vị trí nhà nghiên cứu, phát huy tính tích cực, sáng tạo trong học tập qua bốn bước: nhận biết vấn đề, nghiên cứu phương án, thực hiện giải pháp và kết luận. Ví dụ, HS được giao bài tập có tình huống thực tế để tự tìm cách giải quyết thay vì chỉ học thuộc kiến thức.

  2. Làm thế nào để xây dựng bài tập phát triển năng lực GQVĐ?
    Cần chọn nội dung kiến thức phù hợp, xác định vấn đề cần giải quyết, viết đề bài rõ ràng, giải bài tập bằng nhiều cách, loại bỏ dữ kiện thừa và thử nghiệm điều chỉnh. Ví dụ, bài tập về este có thể yêu cầu HS viết công thức cấu tạo và giải thích tính chất hóa học.

  3. Tại sao bài tập mở lại quan trọng trong phát triển năng lực?
    Bài tập mở không có lời giải cố định, khuyến khích HS tư duy sáng tạo, vận dụng kiến thức linh hoạt và tự quyết định cách giải. Ví dụ, HS có thể đề xuất nhiều phương án giải bài tập về phản ứng thủy phân este.

  4. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả như thế nào?
    Kết quả cho thấy HS lớp thực nghiệm có điểm trung bình cao hơn khoảng 15-20% so với lớp đối chứng, năng lực GQVĐ được cải thiện rõ rệt qua các bài kiểm tra và đánh giá năng lực.

  5. Làm sao GV có thể khắc phục khó khăn khi áp dụng bài tập phát triển năng lực?
    GV cần được đào tạo bài bản, có hệ thống bài tập phù hợp, phối hợp với HS trong quá trình học, đồng thời quản lý thời gian hợp lý để đảm bảo hiệu quả. Ví dụ, tổ chức các buổi học nhóm, sử dụng bài tập mẫu và hướng dẫn chi tiết.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công hệ thống 82 bài tập chương Este-Lipit theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT.
  • Thực trạng sử dụng bài tập phát triển năng lực tại một số trường THPT tỉnh Ninh Bình còn nhiều hạn chế, cần có giải pháp cải tiến.
  • Thực nghiệm sư phạm chứng minh tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp dạy học đề xuất.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học và phát triển năng lực GQVĐ cho HS.
  • Khuyến nghị mở rộng nghiên cứu và áp dụng trong thực tiễn giáo dục phổ thông để góp phần đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục.

Hành động tiếp theo: GV và nhà quản lý giáo dục nên áp dụng hệ thống bài tập và phương pháp dạy học này trong giảng dạy, đồng thời tham gia các khóa bồi dưỡng nâng cao năng lực chuyên môn. Các nhà nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển đề tài mở rộng phạm vi và đối tượng nghiên cứu.