Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo chương trình 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, việc phát triển năng lực cho học sinh trở thành mục tiêu trọng tâm. Theo ước tính, có tới 93,87% giáo viên (GV) môn Sinh học quan tâm đến việc hình thành và phát triển năng lực sinh học cho học sinh (HS). Tuy nhiên, thực trạng cho thấy năng lực sinh học của HS còn thấp, đặc biệt là năng lực tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là thiết kế và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập (CH, BT) nhằm phát triển năng lực sinh học cho HS trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11, Trung học phổ thông (THPT). Nghiên cứu được thực hiện tại một số trường THPT thuộc tỉnh Nam Định trong năm học 2020 với sự tham gia của 49 GV và 147 HS. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học, góp phần phát triển toàn diện năng lực sinh học cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về năng lực và dạy học phát triển năng lực, trong đó năng lực được hiểu là sự kết hợp của kiến thức, kỹ năng và thái độ nhằm giải quyết các tình huống thực tiễn. Cụ thể, năng lực sinh học bao gồm ba thành phần chính: năng lực nhận thức sinh học, năng lực tìm hiểu thế giới sống và năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học. Mô hình năng lực sinh học được xây dựng dựa trên chuẩn năng lực khoa học trong chương trình giáo dục phổ thông 2018, đồng thời tham khảo các nghiên cứu quốc tế về năng lực sinh học như hệ thống năng lực của Đại học Victoria (Úc) và chuẩn năng lực của CHLB Đức. Khái niệm câu hỏi, bài tập được phân loại theo mức độ nhận thức từ thấp đến cao dựa trên thang Bloom phiên bản Anderson, bao gồm các mức: nhớ, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo. Hệ thống CH, BT định hướng phát triển năng lực được thiết kế theo nguyên tắc đa dạng, có tính hệ thống, phù hợp với trình độ HS và gắn liền với thực tiễn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Nguồn dữ liệu bao gồm: khảo sát ý kiến 49 GV dạy Sinh học THPT và 147 HS tại các trường THPT tỉnh Nam Định, kết quả thực nghiệm sư phạm trên 82 HS lớp 11A2 và 11A4 trường THPT Tống Văn Trân. Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả và phân tích so sánh kết quả trước và sau thực nghiệm. Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho nhóm GV và HS nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 3 đến tháng 9 năm 2020, bao gồm các bước điều tra thực trạng, thiết kế hệ thống CH, BT, thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả. Ngoài ra, nghiên cứu còn tham khảo ý kiến chuyên gia để hoàn thiện hệ thống CH, BT và bộ tiêu chí đánh giá năng lực sinh học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mức độ quan tâm và nhận thức của GV về năng lực sinh học: Có tới 93,87% GV quan tâm đến việc phát triển năng lực sinh học cho HS, 100% GV đánh giá năng lực sinh học là cần thiết hoặc rất cần thiết. Tuy nhiên, 29,2% GV chưa hiểu rõ về năng lực sinh học, ảnh hưởng đến việc thiết kế CH, BT phù hợp.

  2. Thực trạng thiết kế và sử dụng CH, BT: 42,9% GV thường xuyên tự thiết kế CH, BT, 53,1% thỉnh thoảng làm việc này. 74,83% HS cho biết GV thường xuyên sử dụng CH, BT trong sách giáo khoa, nhưng chỉ 31,23% HS nhận thấy GV thường xuyên sử dụng CH, BT ngoài sách. 81,3% GV cho rằng việc xây dựng CH, BT mất nhiều thời gian, 43,8% thiếu tài liệu tham khảo.

  3. Năng lực sinh học của HS: Tỉ lệ HS thường xuyên biểu hiện năng lực nhận thức sinh học là 40,1%, năng lực tìm hiểu thế giới sống chỉ 14,29%, năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học khoảng 20-22%. Chỉ 17,68% HS có thể nêu ví dụ vận dụng kiến thức Sinh học vào thực tế. Kết quả cho thấy năng lực tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức còn thấp.

  4. Tình hình sử dụng CH, BT trong dạy học: 79,59% GV thường xuyên sử dụng CH, BT yêu cầu HS đọc thông tin trong sách, trong khi chỉ 6,12% GV thường xuyên sử dụng CH, BT yêu cầu HS làm thực nghiệm, điều tra. 64,95% GV không thường xuyên sử dụng CH, BT liên hệ thực tế, làm hạn chế phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức của HS.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy mặc dù GV nhận thức rõ vai trò của CH, BT trong phát triển năng lực sinh học, nhưng việc thiết kế và sử dụng hệ thống CH, BT còn nhiều hạn chế do thiếu thời gian, tài liệu và hiểu biết sâu sắc về năng lực sinh học. Việc sử dụng chủ yếu các CH, BT dạng đọc hiểu trong sách giáo khoa dẫn đến HS chỉ ghi nhớ kiến thức một cách thụ động, chưa phát triển được năng lực vận dụng và tìm hiểu thế giới sống. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, việc phát triển năng lực sinh học cần chú trọng các hoạt động thực hành, điều tra, phân tích tình huống thực tế để HS chủ động khám phá và vận dụng kiến thức. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối tần suất sử dụng các loại CH, BT của GV và biểu đồ so sánh mức độ biểu hiện năng lực của HS trước và sau thực nghiệm, giúp minh họa rõ nét hiệu quả của hệ thống CH, BT được thiết kế.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến quy trình thiết kế CH, BT phát triển năng lực sinh học: Đào tạo GV về quy trình thiết kế CH, BT theo các mức độ nhận thức, đảm bảo tính hệ thống và phù hợp với năng lực HS. Thời gian thực hiện: 6 tháng; chủ thể: Sở GDĐT, các trường THPT.

  2. Tăng cường sử dụng CH, BT gắn với thực tiễn và thực nghiệm: Khuyến khích GV tích hợp các bài tập thực hành, điều tra, phân tích tình huống thực tế trong dạy học để phát triển năng lực tìm hiểu và vận dụng kiến thức. Thời gian: liên tục trong năm học; chủ thể: GV, tổ chuyên môn.

  3. Phát triển nguồn tài liệu tham khảo và hệ thống CH, BT mẫu: Xây dựng kho câu hỏi, bài tập mẫu đa dạng, phong phú, có hướng dẫn sử dụng để GV dễ dàng áp dụng và tham khảo. Thời gian: 1 năm; chủ thể: Bộ GDĐT, các trung tâm nghiên cứu giáo dục.

  4. Đánh giá và phản hồi thường xuyên về năng lực sinh học của HS: Áp dụng bộ tiêu chí đánh giá năng lực sinh học đã xây dựng để theo dõi, đánh giá và điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp. Thời gian: định kỳ hàng học kỳ; chủ thể: GV, nhà trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Sinh học THPT: Nắm bắt quy trình thiết kế và sử dụng CH, BT phát triển năng lực sinh học, nâng cao hiệu quả dạy học và đánh giá HS.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách đào tạo GV, phát triển chương trình và tài liệu giảng dạy phù hợp.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Sư phạm Sinh học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, cơ sở lý luận và thực tiễn về phát triển năng lực sinh học trong dạy học.

  4. Chuyên gia phát triển chương trình giáo dục: Sử dụng luận văn làm cơ sở để thiết kế chương trình, tài liệu giảng dạy và đánh giá năng lực học sinh theo định hướng mới.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phát triển năng lực sinh học cho học sinh THPT?
    Năng lực sinh học giúp HS hiểu sâu sắc kiến thức, phát triển kỹ năng nghiên cứu, vận dụng kiến thức vào thực tế, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục và phát triển toàn diện.

  2. Hệ thống câu hỏi, bài tập được thiết kế như thế nào để phát triển năng lực?
    Hệ thống CH, BT được xây dựng theo các mức độ nhận thức từ nhớ đến sáng tạo, đa dạng về hình thức, gắn liền với thực tiễn và các hoạt động thực nghiệm, điều tra.

  3. Khó khăn lớn nhất của giáo viên khi thiết kế CH, BT là gì?
    Khó khăn chủ yếu là thiếu thời gian, thiếu tài liệu tham khảo và chưa hiểu rõ về năng lực sinh học, dẫn đến việc thiết kế CH, BT chưa hiệu quả.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực sinh học của học sinh?
    Sử dụng bộ tiêu chí đánh giá năng lực sinh học gồm các chỉ số về nhận thức, tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức, kết hợp đánh giá định tính và định lượng qua các bài kiểm tra, thực nghiệm.

  5. Nghiên cứu này có thể áp dụng ở những môn học khác không?
    Có thể áp dụng nguyên tắc thiết kế và sử dụng CH, BT phát triển năng lực cho các môn khoa học khác, tuy nhiên cần điều chỉnh phù hợp đặc thù từng môn học.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực sinh học và xây dựng quy trình thiết kế hệ thống câu hỏi, bài tập phát triển năng lực cho HS THPT.
  • Thiết kế thành công hệ thống CH, BT cho chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11, phù hợp với năng lực nhận thức, tìm hiểu và vận dụng của HS.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy hệ thống CH, BT giúp nâng cao đáng kể năng lực sinh học của HS, đặc biệt là năng lực nhận thức và vận dụng kiến thức.
  • Đề xuất các giải pháp thiết thực nhằm hỗ trợ GV trong việc thiết kế, sử dụng CH, BT và đánh giá năng lực sinh học của HS.
  • Khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu mở rộng áp dụng hệ thống CH, BT này cho các nội dung Sinh học khác và các môn học khoa học liên quan.

Hành động tiếp theo là triển khai đào tạo GV về quy trình thiết kế CH, BT và áp dụng rộng rãi trong các trường THPT nhằm nâng cao chất lượng dạy học Sinh học và phát triển năng lực toàn diện cho HS.