## Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp 4.0, việc phát triển năng lực khoa học tự nhiên (KHTN) cho học sinh (HS) trung học cơ sở (THCS) trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao. Theo thống kê, chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” chiếm khoảng 7% tổng số tiết học trong chương trình KHTN lớp 6, tuy nhiên đây là chủ đề quan trọng giúp HS hiểu biết về môi trường sống và vũ trụ. Thực tế giảng dạy cho thấy nhiều HS gặp khó khăn trong việc tiếp cận các khái niệm trừu tượng như chuyển động của Trái Đất, hiện tượng thiên văn, dẫn đến nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học để phát triển năng lực KHTN.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và tổ chức tiến trình dạy học chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” theo phương pháp 5E nhằm phát triển năng lực KHTN cho HS lớp 6 tại một số trường THCS trên địa bàn quận Hoàng Mai, Hà Nội. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế hoạt động học tích cực, tích hợp công nghệ mô phỏng và xây dựng công cụ đánh giá năng lực KHTN. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc nâng cao chất lượng dạy học, phát triển kỹ năng tư duy phản biện, giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS, góp phần thực hiện đổi mới căn bản giáo dục phổ thông theo Nghị quyết số 29/NQ-TW và Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT.

## Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

### Khung lý thuyết áp dụng

- **Lý thuyết kiến tạo (Constructivism)**: Nhấn mạnh vai trò chủ động của HS trong việc xây dựng kiến thức thông qua trải nghiệm và tương tác với môi trường học tập.
- **Mô hình dạy học 5E**: Gồm 5 giai đoạn Engage (Thu hút), Explore (Khám phá), Explain (Giải thích), Elaborate (Mở rộng), Evaluate (Đánh giá), phù hợp với phát triển năng lực KHTN cho HS lớp 6.
- **Khái niệm năng lực khoa học tự nhiên**: Bao gồm ba thành phần chính là nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên và vận dụng kiến thức kỹ năng đã học, dựa trên chuẩn PISA 2015 và chương trình GDPT 2018.
- **Phương pháp dạy học phát triển năng lực**: Tập trung phát triển đồng bộ năng lực chuyên môn, phương pháp, xã hội và cá thể thông qua các hoạt động học tập tích cực.
- **Cấu trúc năng lực KHTN**: Bao gồm các tiêu chí như nhận biết sự vật, hiện tượng (N1), giải thích mối quan hệ nguyên nhân-kết quả (N6), đề xuất câu hỏi nghiên cứu (T1), và vận dụng kiến thức vào thực tiễn (V1).

### Phương pháp nghiên cứu

- **Nguồn dữ liệu**: Thu thập từ khảo sát 104 giáo viên (GV) Vật lý tại các trường THCS Hà Nội, kết quả thực nghiệm sư phạm trên HS lớp 6, tài liệu chương trình GDPT 2018, sách giáo khoa KHTN lớp 6 và các tài liệu nghiên cứu khoa học liên quan.
- **Phương pháp chọn mẫu**: Mẫu GV được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện tại quận Hoàng Mai, đảm bảo tính đại diện cho thực trạng dạy học KHTN.
- **Phương pháp phân tích**: Sử dụng thống kê mô tả, biểu đồ phân tích mức độ áp dụng phương pháp dạy học phát triển năng lực, đánh giá hiệu quả thực nghiệm sư phạm qua các bảng điểm và phiếu quan sát.
- **Timeline nghiên cứu**: Khảo sát thực trạng và thu thập dữ liệu trong quý 1 năm 2024; xây dựng tiến trình dạy học và công cụ đánh giá trong quý 2; thực nghiệm sư phạm và thu thập kết quả trong quý 3; phân tích và hoàn thiện luận văn trong quý 4 năm 2024.

## Kết quả nghiên cứu và thảo luận

### Những phát hiện chính

- Khoảng 69.2% GV thường xuyên áp dụng phương pháp dạy học phát triển năng lực KHTN, 30.8% áp dụng thỉnh thoảng, không có GV nào chưa áp dụng.
- 100% GV đánh giá việc kiểm tra, đánh giá năng lực KHTN là cần thiết hoặc rất cần thiết, trong đó 50% chọn “rất cần thiết”.
- Hình thức kiểm tra phổ biến nhất là bài kiểm tra (84 GV thường xuyên sử dụng) và quan sát (84 GV thường xuyên sử dụng), trong khi đánh giá qua sản phẩm học tập và dự án ít được áp dụng hơn.
- 69.2% GV đã được đào tạo về phương pháp dạy học 5E, 23.1% được đào tạo một phần, còn 7.7% chưa được đào tạo.
- Tuy nhiên, chỉ 17.3% GV thường xuyên sử dụng phương pháp 5E trong thiết kế tiến trình dạy học, 73% sử dụng thỉnh thoảng, 9.6% chưa từng sử dụng.

### Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy sự nhận thức tích cực của GV về tầm quan trọng của phát triển năng lực KHTN, tuy nhiên việc áp dụng phương pháp 5E còn hạn chế do nhiều nguyên nhân như thiếu đào tạo chuyên sâu, áp lực chương trình học và hạn chế về thời gian. So sánh với các nghiên cứu trước đây, việc áp dụng mô hình 5E giúp HS phát triển kỹ năng tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề tốt hơn, phù hợp với đặc điểm lứa tuổi HS lớp 6.

Việc thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” theo mô hình 5E đã được xây dựng nhằm phát triển các tiêu chí năng lực KHTN phù hợp với HS lớp 6, tập trung vào nhận thức hiện tượng thiên văn, đặt câu hỏi nghiên cứu, giải thích hiện tượng và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Dữ liệu thực nghiệm sư phạm cho thấy HS có sự tiến bộ rõ rệt về năng lực KHTN sau khi áp dụng tiến trình này, minh họa qua biểu đồ đường phát triển năng lực của các nhóm HS.

Việc tích hợp công nghệ mô phỏng và các hoạt động thực hành giúp HS hình dung các hiện tượng trừu tượng, tăng hứng thú học tập và phát triển tư duy khoa học. Kết quả này phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục phổ thông và các khuyến nghị của Bộ GD&ĐT về phát triển năng lực cho HS.

## Đề xuất và khuyến nghị

- **Tăng cường đào tạo GV về phương pháp dạy học 5E**: Tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên sâu trong vòng 12 tháng nhằm nâng cao kỹ năng thiết kế tiến trình dạy học phát triển năng lực KHTN, do Sở GD&ĐT và các trường đại học sư phạm chủ trì.
- **Phát triển tài liệu và công cụ hỗ trợ dạy học**: Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn và phần mềm mô phỏng chuyên biệt cho chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” trong 6 tháng, phục vụ GV và HS, do các nhà xuất bản giáo dục phối hợp phát triển.
- **Khuyến khích áp dụng phương pháp dạy học tích cực trong thực tiễn**: Đưa vào quy định đánh giá GV việc áp dụng phương pháp 5E và các hoạt động phát triển năng lực, thực hiện trong 1 năm học, do Ban giám hiệu các trường THCS giám sát.
- **Tăng cường đánh giá năng lực KHTN đa dạng và liên tục**: Sử dụng kết hợp các hình thức đánh giá như quan sát, dự án, sản phẩm học tập và bài kiểm tra, nhằm phản ánh toàn diện năng lực HS, triển khai trong các kỳ học, do GV bộ môn chủ động thực hiện.
- **Khuyến khích nghiên cứu và phát triển các mô hình dạy học mới**: Hỗ trợ các đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ số và mô hình dạy học sáng tạo trong môn KHTN, nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy, thực hiện liên tục trong các năm học, do các cơ quan quản lý giáo dục và viện nghiên cứu phối hợp.

## Đối tượng nên tham khảo luận văn

- **Giáo viên THCS bộ môn KHTN**: Nắm bắt phương pháp dạy học 5E và tiến trình dạy học chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” để nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực HS.
- **Nhà quản lý giáo dục**: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách đào tạo GV, phát triển chương trình và đánh giá chất lượng giáo dục phổ thông.
- **Sinh viên sư phạm và nghiên cứu sinh**: Tham khảo cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm trong lĩnh vực phát triển năng lực khoa học tự nhiên.
- **Các nhà nghiên cứu giáo dục**: Khai thác dữ liệu khảo sát và thực nghiệm để phát triển các mô hình dạy học tích cực, ứng dụng công nghệ trong giáo dục khoa học tự nhiên.

## Câu hỏi thường gặp

1. **Phương pháp dạy học 5E là gì và tại sao phù hợp với HS lớp 6?**  
Mô hình 5E gồm 5 giai đoạn: Thu hút, Khám phá, Giải thích, Mở rộng và Đánh giá, giúp HS học tập chủ động, phát triển kỹ năng tư duy và giải quyết vấn đề. Phù hợp với HS lớp 6 do tính linh hoạt và khả năng kích thích sự tò mò của học sinh.

2. **Năng lực khoa học tự nhiên gồm những thành phần nào?**  
Bao gồm nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên và vận dụng kiến thức kỹ năng đã học, giúp HS hiểu và giải quyết các vấn đề khoa học trong thực tiễn.

3. **Làm thế nào để đánh giá năng lực KHTN của HS hiệu quả?**  
Kết hợp các hình thức đánh giá như bài kiểm tra, quan sát, sản phẩm học tập và dự án, đánh giá liên tục trong quá trình học để phản ánh toàn diện năng lực HS.

4. **Khó khăn chính khi áp dụng phương pháp 5E trong dạy học là gì?**  
GV cần được đào tạo bài bản, có đủ thời gian và thiết bị hỗ trợ; HS cần được hướng dẫn để phát huy tối đa hiệu quả của phương pháp.

5. **Tại sao chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” quan trọng trong chương trình KHTN lớp 6?**  
Chủ đề giúp HS hiểu về môi trường sống và vũ trụ, phát triển tư duy khoa học và kỹ năng giải quyết vấn đề, tạo nền tảng cho học tập các môn khoa học khác.

## Kết luận

- Đề tài đã xây dựng thành công tiến trình dạy học chủ đề “Trái Đất và Bầu Trời” theo phương pháp 5E, phù hợp với HS lớp 6 nhằm phát triển năng lực KHTN.  
- Kết quả khảo sát cho thấy đa số GV nhận thức và áp dụng phương pháp phát triển năng lực, nhưng việc sử dụng 5E còn hạn chế do thiếu đào tạo và nguồn lực.  
- Thực nghiệm sư phạm chứng minh tiến trình dạy học mới giúp HS nâng cao năng lực nhận thức, tìm hiểu và vận dụng kiến thức khoa học tự nhiên.  
- Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực GV, phát triển tài liệu và công cụ hỗ trợ, đồng thời đa dạng hóa hình thức đánh giá năng lực HS.  
- Khuyến khích các nhà quản lý, GV, sinh viên sư phạm và nhà nghiên cứu tham khảo để tiếp tục phát triển và ứng dụng mô hình dạy học tích cực trong giáo dục phổ thông.

**Hành động tiếp theo:** Triển khai đào tạo GV về phương pháp 5E, áp dụng tiến trình dạy học trong thực tế giảng dạy và mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các chủ đề KHTN khác.  
**Kêu gọi:** Các trường THCS và cơ quan quản lý giáo dục cần phối hợp để nâng cao chất lượng dạy học phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho HS, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện.