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 (HS) trở thành mục tiêu trọng tâm. Cụ thể, năng lực sinh học là một trong những năng lực đặc thù cần được hình thành và phát triển trong môn Sinh học ở bậc Trung học phổ thông (THPT). Theo khảo sát tại một số trường THPT thuộc tỉnh Nam Định, có tới 93,87% giáo viên (GV) quan tâm đến việc phát triển năng lực sinh học cho HS, tuy nhiên năng lực này của HS hiện còn ở mức thấp với chỉ khoảng 40% HS thường xuyên biểu hiện năng lực nhận thức sinh học. Nghiên cứu nhằm thiết kế và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập (CH, BT) phù hợp để phát triển năng lực sinh học cho HS trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11, THPT. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung chương trình Sinh học 11, đặc biệt là chương chuyển hóa vật chất và năng lượng, với đối tượng là HS lớp 11 tại các trường THPT. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng hệ thống CH, BT nhằm phát triển đầy đủ ba năng lực thành phần của năng lực sinh học: nhận thức sinh học, tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học Sinh học, góp phần thực hiện thành công đổi mới chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực học sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng lực được hiểu là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các nhiệm vụ trong những tình huống khác nhau dựa trên sự kết hợp của kiến thức, kỹ năng, thái độ và kinh nghiệm. Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018, năng lực được chia thành năng lực chung và năng lực đặc thù. Năng lực sinh học là một năng lực đặc thù thuộc nhóm năng lực khoa học, bao gồm ba thành phần chính: năng lực nhận thức sinh học (nhận biết, phân tích, trình bày kiến thức sinh học), năng lực tìm hiểu thế giới sống (đặt câu hỏi, khám phá hiện tượng sinh học), và năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học vào thực tiễn. Việc sử dụng câu hỏi và bài tập trong dạy học được xem là phương tiện quan trọng để phát triển năng lực này. Các 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 câu hỏi, bài tập định hướng phát triển năng lực có đặc điểm đa dạng, mở, gắn với tình huống thực tiễn, hỗ trợ cá nhân hóa và tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Về lý luận, tác giả tổng hợp, phân tích các tài liệu, văn bản pháp luật, chương trình giáo dục phổ thông 2018, các công trình nghiên cứu về năng lực và dạy học phát triển năng lực sinh học. Về thực tiễn, nghiên cứu tiến hành điều tra khảo sát thực trạng thiết kế và sử dụng CH, BT của GV dạy Sinh học tại các trường THPT ở tỉnh Nam Định, với cỡ mẫu gồm 49 GV và 147 HS tham gia khảo sát trước thực nghiệm, 82 HS tham gia khảo sát sau thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm sư phạm được áp dụng bằng cách tổ chức dạy song song lớp thực nghiệm sử dụng hệ thống CH, BT phát triển năng lực sinh học và lớp đối chứng học theo phương pháp truyền thống. Dữ liệu thu thập được xử lý bằng các phần mềm thống kê toán học để phân tích, so sánh kết quả trước và sau thực nghiệm, đánh giá hiệu quả của hệ thống CH, BT trong phát triển năng lực sinh học cho HS.

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, trong đó 75,5% cho là rất cần thiết. Tuy nhiên, 29,2% GV chưa hiểu rõ về năng lực sinh học, ảnh hưởng đến khả năng thiết kế CH, BT phù hợp.

  2. Thực trạng thiết kế và sử dụng CH, BT của GV: 42,9% GV thường xuyên tự thiết kế CH, BT, 53,1% thỉnh thoảng làm việc này, nhưng 81,3% GV cho biết việc xây dựng CH, BT mất nhiều thời gian, 43,8% thiếu tài liệu tham khảo. Hơn 57% GV chỉ thỉnh thoảng hoặc hiếm khi tự thiết kế CH, BT phát triển năng lực sinh học.

  3. Năng lực sinh học của HS: Trước thực nghiệm, chỉ khoảng 40,1% HS thường xuyên biểu hiện năng lực nhận thức sinh học, 14,29% thường xuyên đặt câu hỏi khi học (năng lực tìm hiểu thế giới sống), và chỉ 20-22% HS thường xuyên vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học vào thực tiễn. Tỉ lệ HS vận dụng kiến thức vào thực tế còn thấp, chỉ 17,68% HS có thể nêu ví dụ cụ thể.

  4. Tác động của loại CH, BT đến năng lực HS: 79,59% CH, BT yêu cầu HS đọc thông tin trong sách giáo khoa, trong khi chỉ 6,12% CH, BT yêu cầu HS làm thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn. Việc thiếu các CH, BT gắn với thực tiễn và hoạt động thực hành làm giảm hiệu quả phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy GV có nhận thức tích cực về vai trò của CH, BT trong phát triển năng lực sinh học nhưng còn hạn chế trong việc thiết kế và sử dụng hệ thống CH, BT phù hợp. Nguyên nhân chủ yếu là do thiếu thời gian, tài liệu tham khảo và chưa hiểu rõ bản chất năng lực sinh học. HS hiện nay chủ yếu học thuộc lòng, thiếu kỹ năng vận dụng và tư duy phản biện, do đó năng lực sinh học chưa phát triển toàn diện. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, việc phát triển năng lực sinh học cần chú trọng đến việc thiết kế CH, BT đa dạng, gắn với thực tiễn và các hoạt động thực hành. Việc sử dụng biểu đồ phân phối tần số điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm có thể minh họa rõ sự cải thiện năng lực sinh học của HS khi áp dụng hệ thống CH, BT mới. Nghiên cứu khẳng định tầm quan trọng của việc xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng CH, BT nhằm phát triển đồng bộ ba năng lực thành phần của năng lực sinh học.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến quy trình thiết kế hệ thống CH, BT phát triển năng lực sinh học: Động viên GV áp dụng quy trình thiết kế bài bản, rõ ràng, phù hợp với từng hoạt động học tập, đảm bảo phát triển đồng thời năng lực nhận thức, tìm hiểu và vận dụng. Thời gian thực hiện: trong vòng 1 năm học. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường THPT.

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao năng lực cho GV về năng lực sinh học và kỹ năng thiết kế CH, BT: Tập trung giải quyết khó khăn về hiểu biết và kỹ năng thiết kế CH, BT, cung cấp tài liệu tham khảo phong phú. Thời gian: 6 tháng đầu năm học. Chủ thể: Trung tâm bồi dưỡng giáo viên, các trường đại học sư phạm.

  3. Phát triển nguồn tài liệu CH, BT mẫu đa dạng, gắn với thực tiễn và các hoạt động thực nghiệm: Tạo điều kiện cho GV dễ dàng tiếp cận và sử dụng, giảm bớt thời gian tự thiết kế. Thời gian: liên tục cập nhật hàng năm. Chủ thể: Bộ Giáo dục và Đào tạo, các tổ chuyên môn.

  4. Khuyến khích áp dụng phương pháp dạy học tích cực, tăng cường thực hành, điều tra, thí nghiệm trong dạy học Sinh học: Qua đó phát huy tối đa hiệu quả của CH, BT trong phát triển năng lực sinh học. Thời gian: áp dụng ngay trong các năm học tiếp theo. Chủ thể: GV, Ban giám hiệu các trường THPT.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên dạy Sinh học THPT: Nghiên cứu cung cấp quy trình thiết kế và sử dụng CH, BT phát triển năng lực sinh học, giúp GV nâng cao chất lượng dạy học và đánh giá HS.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng kế hoạch bồi dưỡng GV, phát triển chương trình đào tạo phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Sinh học: Tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu phương pháp dạy học phát triển năng lực và thiết kế công cụ đánh giá năng lực.

  4. Nhà hoạch định chính sách giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, chương trình giáo dục phổ thông định hướng phát triển năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao năng lực sinh học của học sinh hiện nay còn thấp?
    Nguyên nhân chính là do phương pháp dạy học truyền thống, thiếu các câu hỏi, bài tập phát triển năng lực, HS chủ yếu học thuộc lòng, ít vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

  2. Hệ thống câu hỏi, bài tập phát triển năng lực sinh học có đặc điểm gì?
    Hệ thống này đa dạng, mở, gắn với tình huống thực tiễn, có mức độ khó khác nhau, hỗ trợ cá nhân hóa và tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS.

  3. Làm thế nào để giáo viên thiết kế câu hỏi, bài tập phát triển năng lực sinh học?
    GV cần phân tích mục tiêu dạy học, xác định nội dung kiến thức, xây dựng câu hỏi theo các mức độ nhận thức từ thấp đến cao, sắp xếp hệ thống câu hỏi phù hợp với tiến trình dạy học.

  4. Phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng trong luận văn?
    Nghiên cứu kết hợp phương pháp lý luận, điều tra khảo sát, thực nghiệm sư phạm và xử lý số liệu thống kê để đánh giá hiệu quả hệ thống câu hỏi, bài tập.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế dạy học?
    GV cần áp dụng quy trình thiết kế và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập trong các tiết học, tăng cường thực hành, điều tra, thí nghiệm, đồng thời tham gia các khóa tập huấn nâng cao năng lực chuyên môn.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực sinh học và vai trò của câu hỏi, bài tập trong phát triển năng lực này.
  • Đã xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập phát triển năng lực sinh học cho HS trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11.
  • Thiết kế thành công hệ thống câu hỏi, bài tập phù hợp với ba năng lực thành phần: nhận thức sinh học, tìm hiểu thế giới sống và vận dụng kiến thức, kỹ năng.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy hệ thống câu hỏi, bài tập mới giúp nâng cao năng lực sinh học của HS rõ rệt so với phương pháp truyền thống.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm hỗ trợ GV và nhà trường áp dụng hiệu quả hệ thống câu hỏi, bài tập phát triển năng lực sinh học trong thực tế dạy học.

Next steps: Triển khai tập huấn cho GV, phát triển tài liệu hỗ trợ, mở rộng thực nghiệm tại các trường THPT khác.

Call to action: Các nhà giáo dục và quản lý giáo dục cần quan tâm đầu tư phát triển năng lực sinh học cho HS thông qua đổi mới công cụ dạy học và phương pháp giảng dạy.