Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của khoa học - công nghệ và quá trình hội nhập toàn cầu, giáo dục đóng vai trò then chốt trong việc phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao. Theo Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI, đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát triển năng lực người học là yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông. Đặc biệt, năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) được xem là một trong những năng lực cốt lõi cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông (THPT).

Môn Hóa học, với tính chất vừa lý thuyết vừa thực nghiệm, là môi trường lý tưởng để phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh. Tuy nhiên, thực trạng sử dụng bài tập hóa học (BTHH) để phát triển năng lực này còn nhiều hạn chế, như thiếu bài tập chất lượng, thời gian hạn hẹp và trình độ học sinh không đồng đều. Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương Oxi – Lưu huỳnh (Hóa học lớp 10) nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh THPT tại hai trường THPT Việt Yên 2 (Bắc Giang) và THPT Trưng Vương (Hưng Yên) trong năm học 2014-2015.

Mục tiêu nghiên cứu là phát triển một hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ, đồng thời đề xuất phương pháp sử dụng kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực để nâng cao hiệu quả dạy học hóa học. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao chất lượng giáo dục, góp phần hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên ba lý thuyết nền tảng: lý thuyết vùng phát triển của Vygotsky, đường phát triển năng lực của Glaser và mô hình Rasch về vị trí năng lực học sinh. Các lý thuyết học tập gồm thuyết hành vi, thuyết nhận thức và thuyết kiến tạo được vận dụng để giải thích cơ chế hình thành và phát triển năng lực GQVĐ.

Khái niệm năng lực được hiểu là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động trong các tình huống khác nhau, bao gồm kiến thức, kỹ năng, thái độ và động cơ. 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 (DH GQVĐ) được xem là phương pháp tích cực trung tâm, giúp học sinh phát hiện và giải quyết các tình huống có vấn đề thông qua các bước nhận biết, nghiên cứu, giải quyết và kết luận. Bài tập định hướng phát triển năng lực được phân loại thành bài tập vận dụng, bài tập gắn với bối cảnh thực tiễn, bài tập mở và bài tập đóng, nhằm phát triển toàn diện năng lực cho học sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp các tài liệu, công trình nghiên cứu về năng lực GQVĐ, phương pháp dạy học tích cực và bài tập hóa học.

  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra, khảo sát thực trạng sử dụng bài tập và phương pháp dạy học tại hai trường THPT Việt Yên 2 và Trưng Vương thông qua phiếu điều tra ý kiến của 12 giáo viên và 240 học sinh lớp 10. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trong năm học 2014-2015 để kiểm nghiệm tính hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp đề xuất.

  • Phương pháp xử lý thông tin: Sử dụng thống kê toán học, phần mềm chuyên dụng để phân tích số liệu thu thập được từ thực nghiệm và khảo sát.

Cỡ mẫu thực nghiệm gồm 240 học sinh và 12 giáo viên, được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện tại hai trường THPT đại diện cho địa bàn tỉnh Bắc Giang và Hưng Yên. Phân tích số liệu tập trung vào so sánh điểm kiểm tra trước và sau khi áp dụng hệ thống bài tập, đánh giá mức độ phát triển năng lực GQVĐ qua các tiêu chí cụ thể.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng bài tập và phương pháp dạy học: Khoảng 36,8% giáo viên thường xuyên sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, trong khi đa số vẫn áp dụng phương pháp thuyết trình và đàm thoại truyền thống. Chỉ khoảng 37,1% học sinh cảm thấy thích thú với giờ bài tập hóa học, 50% học sinh làm bài tập trước ở nhà, 32,7% đọc và đánh dấu phần chưa hiểu để trao đổi.

  2. Mức độ phát triển năng lực GQVĐ: Qua thực nghiệm sư phạm, điểm trung bình bài kiểm tra sau khi sử dụng hệ thống bài tập tăng khoảng 15-20% so với trước khi áp dụng. Tỷ lệ học sinh đạt mức độ vận dụng cao trong năng lực GQVĐ tăng từ khoảng 25% lên trên 50%.

  3. Hiệu quả của hệ thống bài tập: Hệ thống bài tập được xây dựng theo nguyên tắc đa dạng, có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức và gắn với tình huống thực tiễn giúp học sinh phát triển năng lực GQVĐ một cách toàn diện. Ví dụ, bài tập về tính chất hóa học của oxi giúp học sinh vận dụng kiến thức cấu tạo nguyên tử, tính oxi hóa để giải thích hiện tượng thực tế, tăng khả năng tư duy phản biện.

  4. Khó khăn và hạn chế: 86,9% giáo viên cho biết không đủ thời gian để sử dụng bài tập phát triển năng lực GQVĐ hiệu quả; 76,3% phản ánh trình độ học sinh không đồng đều gây khó khăn trong tổ chức hoạt động học tập.

Thảo luận kết quả

Kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ kết hợp với phương pháp dạy học tích cực đã nâng cao đáng kể năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Sự tăng trưởng điểm kiểm tra và tỷ lệ học sinh đạt mức vận dụng cao phản ánh hiệu quả của phương pháp này.

Nguyên nhân thành công là do hệ thống bài tập được xây dựng khoa học, bám sát chuẩn kiến thức kỹ năng, có tính phân hóa và gắn liền với thực tiễn, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức hóa học vào các tình huống thực tế. Việc kết hợp các phương pháp dạy học tích cực như dạy học theo dự án, dạy học theo hợp đồng cũng góp phần kích thích sự chủ động, sáng tạo của học sinh.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực người học, đồng thời khắc phục được hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống. Tuy nhiên, khó khăn về thời gian và sự đa dạng trình độ học sinh vẫn là thách thức cần được giải quyết trong thực tiễn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm trung bình bài kiểm tra trước và sau thực nghiệm, biểu đồ phân loại kết quả học tập theo mức độ năng lực GQVĐ, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp dạy học.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và hoàn thiện hệ thống bài tập đa dạng, chất lượng: Tập trung phát triển bài tập gắn với tình huống thực tiễn, có mức độ khó phù hợp, nhằm phát triển toàn diện năng lực GQVĐ cho học sinh. Thời gian thực hiện: 1 năm; Chủ thể: Bộ môn Hóa học các trường THPT phối hợp với chuyên gia giáo dục.

  2. Đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về phương pháp dạy học tích cực và sử dụng bài tập phát triển năng lực: Tổ chức các khóa tập huấn nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng xây dựng, sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực. Thời gian: 6 tháng; Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, trường Đại học Sư phạm.

  3. Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học: Sử dụng phần mềm, video, mô hình ảo để hỗ trợ học sinh tiếp cận bài tập và tình huống thực tiễn, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả học tập. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: Nhà trường, giáo viên.

  4. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực GQVĐ đồng bộ, khách quan: Thiết kế bộ công cụ đánh giá kết hợp đánh giá qua quan sát, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng để phản ánh chính xác năng lực học sinh. Thời gian: 6 tháng; Chủ thể: Bộ môn Hóa học, chuyên gia đánh giá giáo dục.

  5. Tổ chức các hoạt động học tập nhóm, dự án nghiên cứu nhỏ: Khuyến khích học sinh tham gia các đề tài nghiên cứu khoa học, dự án học tập để rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề trong thực tế. Thời gian: liên tục trong năm học; Chủ thể: Giáo viên, học sinh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên 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: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo giáo viên và phát triển chương trình giáo dục định hướng năng lực.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Hóa học: Tài liệu tham khảo quý giá về lý luận và thực tiễn đổi mới phương pháp dạy học, phát triển năng lực học sinh.

  4. Chuyên gia phát triển chương trình giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để thiết kế bài tập, phương pháp dạy học phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực GQVĐ là gì?
    Là tập hợp các bài tập được xây dựng theo nguyên tắc đa dạng, có chứa mâu thuẫn nhận thức và gắn với tình huống thực tiễn, nhằm giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ.

  2. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề có ưu điểm gì?
    Phương pháp này kích thích sự chủ động, sáng tạo của học sinh, giúp các em phát hiện và giải quyết các tình huống có vấn đề, từ đó lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc và bền vững.

  3. Làm thế nào để đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh?
    Có thể sử dụng kết hợp các phương pháp đánh giá qua quan sát, hồ sơ học tập, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng để thu thập minh chứng về năng lực GQVĐ qua các biểu hiện và sản phẩm hoạt động của học sinh.

  4. Khó khăn chính khi áp dụng hệ thống bài tập phát triển năng lực là gì?
    Thời gian dạy học hạn chế, trình độ học sinh không đồng đều và thiếu bài tập chất lượng là những khó khăn phổ biến được giáo viên phản ánh.

  5. Làm sao để khắc phục khó khăn khi áp dụng bài tập phát triển năng lực?
    Cần tổ chức đào tạo giáo viên, xây dựng bài tập phù hợp với năng lực học sinh, ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học và tổ chức các hoạt động học tập nhóm, dự án để tăng tính tương tác và hiệu quả.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xây dựng thành công hệ thống bài tập hóa học chương Oxi – Lưu huỳnh định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT, phù hợp với chuẩn kiến thức kỹ năng và thực tiễn giảng dạy.
  • Việc sử dụng hệ thống bài tập kết hợp với phương pháp dạy học tích cực đã nâng cao đáng kể năng lực GQVĐ của học sinh, thể hiện qua sự tăng điểm kiểm tra và tỷ lệ học sinh đạt mức vận dụng cao.
  • Thực trạng sử dụng bài tập và phương pháp dạy học hiện nay còn nhiều hạn chế, đặc biệt về thời gian và sự đa dạng trình độ học sinh, đòi hỏi có giải pháp đồng bộ để khắc phục.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể bao gồm xây dựng bài tập chất lượng, đào tạo giáo viên, ứng dụng công nghệ và thiết kế công cụ đánh giá năng lực GQVĐ.
  • Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới cho dạy học hóa học định hướng năng lực, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông trong giai đoạn đổi mới.

Tiếp theo, cần triển khai nhân rộng thực nghiệm tại các trường THPT khác, đồng thời phát triển thêm các bài tập và công cụ đánh giá để hoàn thiện mô hình. Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên được khuyến khích áp dụng và điều chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế nhằm nâng cao hiệu quả dạy học.