Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực, việc nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học trở thành một yêu cầu cấp thiết. Theo báo cáo của ngành giáo dục, năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học (NL SDNNHH) là một trong những năng lực chuyên môn quan trọng giúp học sinh (HS) tiếp thu kiến thức, phát triển tư duy và vận dụng hiệu quả kiến thức vào thực tiễn. Tuy nhiên, thực trạng tại các trung tâm Giáo dục nghề nghiệp – Giáo dục thường xuyên (GDNN – GDTX) ở Hà Nội và Bắc Ninh cho thấy NL SDNNHH của HS còn nhiều hạn chế, ảnh hưởng đến kết quả học tập môn Hóa học. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm (BTTN) trong dạy học chương Sắt và một số kim loại quan trọng nhằm phát triển NL SDNNHH cho HS tại các trung tâm GDNN – GDTX, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2018-2019 tại các trung tâm GDNN – GDTX thuộc địa bàn Hà Nội và Bắc Ninh. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc phát triển một phương pháp dạy học tích cực, giúp HS phát triển toàn diện các kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học, từ đó nâng cao hiệu quả học tập và hứng thú với môn học. Các chỉ số khảo sát cho thấy khoảng 90% giáo viên (GV) đánh giá NL SDNNHH là quan trọng và cần thiết, trong khi hơn 50% HS chưa đạt mức khá về các kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai mô hình lý thuyết chính về năng lực và phát triển năng lực trong giáo dục. Thứ nhất, mô hình tảng băng về cấu trúc năng lực, trong đó năng lực được cấu thành từ ba tầng: hành vi (làm), kiến thức và kỹ năng (suy nghĩ), và động cơ (mong muốn). Thứ hai, mô hình cấu trúc năng lực hành động, phân chia năng lực thành năng lực chung và năng lực chuyên môn, trong đó NL SDNNHH là năng lực chuyên môn trọng tâm của môn Hóa học. Các khái niệm chính bao gồm: năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học (khả năng hiểu và vận dụng thuật ngữ, biểu tượng, danh pháp hóa học để giải quyết vấn đề), bài tập thực nghiệm hóa học (nhiệm vụ học tập yêu cầu HS vận dụng kiến thức và kỹ năng thực hành để chiếm lĩnh tri thức), và phương pháp dạy học tích cực (như phương pháp bàn tay nặn bột, dạy học theo góc) nhằm phát triển năng lực cho HS. Nghiên cứu cũng dựa trên các tiêu chí đánh giá NL SDNNHH gồm: viết và biểu diễn công thức hóa học đúng, nhận biết và giải thích thuật ngữ, chuyển đổi giữa thuật ngữ và biểu tượng hóa học, vận dụng thuật ngữ trong tình huống mới.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ khảo sát thực trạng tại 4 trung tâm GDNN – GDTX ở Hà Nội và Bắc Ninh, với cỡ mẫu gồm 18 giáo viên và 200 học sinh lớp 12. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện tại các trung tâm có điều kiện thực hiện nghiên cứu. Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả gồm tính phần trăm, trung bình cộng, sai số trung bình cộng, phương sai và độ lệch chuẩn để đánh giá mức độ sử dụng BTTN, năng lực của HS và hiệu quả thực nghiệm sư phạm. Quá trình nghiên cứu gồm các bước: tổng quan lý luận, điều tra thực trạng, xây dựng hệ thống BTTN định hướng phát triển NL SDNNHH, thiết kế kế hoạch dạy học minh họa, thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực, và thực nghiệm sư phạm tại hai trung tâm GDNN – GDTX để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của đề xuất. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2018 đến đầu năm 2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mức độ quan trọng của NL SDNNHH được đánh giá cao: Khoảng 94,5% giáo viên cho rằng năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học là quan trọng hoặc rất quan trọng đối với HS trong học tập môn Hóa học. Chỉ khoảng 5,5% đánh giá là bình thường hoặc không quan trọng.

  2. Tần suất sử dụng bài tập thực nghiệm hóa học còn hạn chế: Khoảng 56% giáo viên chỉ thỉnh thoảng hoặc ít khi sử dụng BTTN trong các giờ học, đặc biệt trong các hoạt động hình thành kiến thức mới và hoạt động ngoại khóa. BTTN chủ yếu được sử dụng trong ôn tập và luyện tập.

  3. Khó khăn trong việc sử dụng thí nghiệm: 83,3% giáo viên gặp khó khăn do thiếu dụng cụ, hóa chất và thiết bị phòng thí nghiệm; 50% cho biết thời gian chuẩn bị nhiều; 44,4% gặp khó khăn trong việc hướng dẫn thực hành theo hướng phát triển NL SDNNHH.

  4. Mức độ đạt được các kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học của HS còn thấp: Chỉ khoảng 28-44% HS đạt mức khá và tốt ở các kỹ năng như viết tên chất, chuyển đổi tên gọi sang công thức, giải thích tên gọi, và vận dụng thuật ngữ trong tình huống mới. Khoảng 49% HS ít khi hoặc không bao giờ được tham gia các hoạt động liên quan đến BTTN.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy NL SDNNHH là năng lực thiết yếu được GV đánh giá cao nhưng việc phát triển năng lực này cho HS tại các trung tâm GDNN – GDTX còn nhiều hạn chế. Nguyên nhân chủ yếu là do điều kiện cơ sở vật chất thiếu thốn, sĩ số lớp đông, thời gian giảng dạy hạn chế và thiếu tài liệu hướng dẫn thực hành theo định hướng phát triển năng lực. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, việc sử dụng BTTN và thí nghiệm trong dạy học hóa học được xem là phương pháp hiệu quả để phát triển NL SDNNHH, tuy nhiên ở Việt Nam, đặc biệt tại các trung tâm GDNN – GDTX, việc áp dụng còn chưa phổ biến. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tần suất sử dụng BTTN của GV và biểu đồ mức độ đạt được kỹ năng của HS để minh họa rõ hơn sự chênh lệch giữa nhu cầu và thực tế. Việc phát triển NL SDNNHH không chỉ giúp HS tiếp thu kiến thức tốt hơn mà còn góp phần nâng cao năng lực tư duy, giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục hiện nay.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến hệ thống bài tập thực nghiệm hóa học định hướng phát triển NL SDNNHH: Thiết kế bộ bài tập thực nghiệm phù hợp với nội dung chương Sắt và một số kim loại quan trọng, đảm bảo tính khoa học và thực tiễn. Thời gian thực hiện: 6 tháng. Chủ thể thực hiện: Bộ môn Hóa học các trường đại học sư phạm phối hợp với Sở Giáo dục và Đào tạo.

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao năng lực cho giáo viên về phương pháp sử dụng BTTN và thí nghiệm trong dạy học: Tập huấn kỹ năng thiết kế bài tập, tổ chức thí nghiệm và đánh giá NL SDNNHH. Thời gian: 3 tháng. Chủ thể: Trung tâm bồi dưỡng giáo viên, các trường đại học sư phạm.

  3. Cải thiện cơ sở vật chất phòng thí nghiệm tại các trung tâm GDNN – GDTX: Đầu tư trang thiết bị, hóa chất và tài liệu hướng dẫn thực hành theo định hướng phát triển năng lực. Thời gian: 1 năm. Chủ thể: Ban giám đốc trung tâm GDNN – GDTX, Sở Giáo dục và Đào tạo.

  4. Áp dụng phương pháp dạy học tích cực kết hợp BTTN trong các tiết học: Khuyến khích GV sử dụng phương pháp bàn tay nặn bột, dạy học theo góc để phát triển NL SDNNHH cho HS. Thời gian: liên tục trong năm học. Chủ thể: Giáo viên bộ môn Hóa học.

  5. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học: Bao gồm bảng tiêu chí, phiếu tự đánh giá, bảng kiểm quan sát và bài kiểm tra đánh giá để theo dõi sự phát triển NL của HS. Thời gian: 4 tháng. Chủ thể: Nhóm nghiên cứu và GV bộ môn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học tại các trường phổ thông và trung tâm GDNN – GDTX: Nhận được các phương pháp và công cụ thiết kế bài tập thực nghiệm nhằm phát triển NL SDNNHH, nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục và các trung tâm bồi dưỡng giáo viên: Có cơ sở để xây dựng chương trình tập huấn, cải thiện điều kiện dạy học và đánh giá năng lực HS theo định hướng phát triển năng lực.

  3. Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Tham khảo mô hình xây dựng bài tập thực nghiệm và phương pháp dạy học tích cực, phục vụ cho công tác giảng dạy tương lai.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Có dữ liệu thực nghiệm và cơ sở lý luận để phát triển các mô hình dạy học tích hợp, nâng cao năng lực chuyên môn cho HS trong lĩnh vực Hóa học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bài tập thực nghiệm hóa học là gì và tại sao nó quan trọng?
    Bài tập thực nghiệm hóa học là các nhiệm vụ học tập yêu cầu HS vận dụng kiến thức và kỹ năng thực hành để giải quyết vấn đề. Nó giúp HS phát triển tư duy, kỹ năng thực hành và năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

  2. Làm thế nào để bài tập thực nghiệm phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học?
    BTTN yêu cầu HS phải đọc, viết, giải thích thuật ngữ, biểu tượng và danh pháp hóa học trong quá trình thực hiện thí nghiệm, giúp HS vận dụng ngôn ngữ hóa học một cách linh hoạt và chính xác trong các tình huống thực tế.

  3. Những khó khăn phổ biến khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học là gì?
    Khó khăn gồm thiếu dụng cụ, hóa chất, thiết bị phòng thí nghiệm, thời gian chuẩn bị dài, sĩ số lớp đông và thiếu tài liệu hướng dẫn thực hành theo định hướng phát triển năng lực.

  4. Phương pháp dạy học tích cực nào phù hợp để kết hợp với bài tập thực nghiệm?
    Phương pháp bàn tay nặn bột và dạy học theo góc được đánh giá cao vì kích thích sự chủ động, sáng tạo và phát triển kỹ năng giao tiếp, hợp tác của HS trong quá trình học.

  5. Làm thế nào để đánh giá năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học của học sinh?
    Có thể sử dụng kết hợp các công cụ như bài kiểm tra viết, bảng kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng dựa trên các tiêu chí về viết công thức, giải thích thuật ngữ, chuyển đổi biểu tượng và vận dụng thuật ngữ trong tình huống mới.

Kết luận

  • Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học là năng lực chuyên môn quan trọng, được GV đánh giá cao nhưng HS tại các trung tâm GDNN – GDTX còn nhiều hạn chế về năng lực này.
  • Việc sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học chương Sắt và một số kim loại quan trọng giúp phát triển NL SDNNHH cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả học tập môn Hóa học.
  • Khó khăn chính trong việc áp dụng BTTN và thí nghiệm là thiếu cơ sở vật chất, thời gian và tài liệu hướng dẫn phù hợp.
  • Đề xuất xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm, tập huấn GV, cải thiện cơ sở vật chất và áp dụng phương pháp dạy học tích cực là các giải pháp thiết thực.
  • Nghiên cứu mở ra hướng phát triển phương pháp dạy học tích hợp, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục môn Hóa học tại các trung tâm GDNN – GDTX trong giai đoạn tới.

Hành động tiếp theo: Các trung tâm GDNN – GDTX và các cơ quan quản lý giáo dục cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất để nâng cao năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học cho HS, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng áp dụng cho các chương trình hóa học khác.