Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT, việc phát triển năng lực người học trở thành trọng tâm, trong đó năng lực tìm hiểu thế giới sống (NL THTGS) là một trong ba năng lực chuyên biệt của môn Sinh học. NL THTGS giúp học sinh (HS) chủ động tìm tòi, khám phá các hiện tượng sinh học, từ đó vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Tuy nhiên, khảo sát tại các trường THPT tỉnh Bắc Ninh cho thấy 53,3% giáo viên (GV) chưa quan tâm đến chương trình Sinh học mới, 63,3% chưa biết đến NL THTGS, và phần lớn giờ thực hành vẫn theo lối truyền thống, HS thụ động làm theo mẫu GV. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xây dựng quy trình dạy học thí nghiệm quan sát tế bào theo hướng phát triển NL THTGS, thiết kế kế hoạch dạy học phù hợp và tổ chức thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả. Nghiên cứu tập trung tại trường THPT Quế Võ số 1, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh, trong năm học 2019-2020. Việc phát triển NL THTGS qua dạy học thí nghiệm quan sát tế bào không chỉ nâng cao chất lượng dạy học Sinh học mà còn góp phần hình thành phương pháp học tập, nghiên cứu khoa học cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục và phát triển nguồn nhân lực trong thời đại công nghệ 4.0.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học, trong đó NL được hiểu là tổng hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ để thực hiện thành công một hoạt động trong bối cảnh cụ thể. Cấu trúc năng lực theo mô hình bốn thành phần gồm: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. NL THTGS là năng lực đặc thù môn Sinh học, biểu hiện qua các hoạt động đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết, lập kế hoạch, thực hiện, báo cáo và ra quyết định. Dạy học thí nghiệm quan sát tế bào được xem là phương pháp chủ đạo giúp HS phát triển NL THTGS, bởi đây là môn khoa học thực nghiệm, đòi hỏi HS phải vận dụng tư duy logic, kỹ năng quan sát và phân tích. Các nguyên tắc tổ chức dạy học theo hướng phát triển NL THTGS bao gồm đảm bảo mục tiêu kiến thức, kỹ năng, tạo hứng thú, chủ động cho HS và thiết kế hoạt động học tập theo quy trình phát triển NL THTGS.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp gồm: nghiên cứu lý thuyết qua tài liệu, văn bản pháp luật về đổi mới giáo dục và dạy học theo năng lực; khảo sát thực trạng bằng phiếu điều tra với 30 GV dạy Sinh học tại 3 trường THPT tỉnh Bắc Ninh; phương pháp chuyên gia để lấy ý kiến đóng góp về quy trình dạy học và công cụ đánh giá NL THTGS; thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Quế Võ số 1 với cỡ mẫu HS tham gia thực nghiệm khoảng 60 em, được chọn mẫu ngẫu nhiên theo lớp học. Phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả và kiểm định phương sai để đánh giá sự khác biệt điểm kiểm tra và năng lực NL THTGS trước và sau thực nghiệm. Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 10/2019 đến tháng 6/2020, bao gồm khảo sát, thiết kế kế hoạch, tổ chức thực nghiệm và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức và thực trạng dạy học NL THTGS: 53,3% GV chưa quan tâm đến chương trình Sinh học mới, 63,3% chưa biết đến NL THTGS. Trong các hoạt động thực hành, chỉ 10% GV và HS thường xuyên đề xuất vấn đề và đặt câu hỏi liên quan đến thế giới sống; 73,33% GV làm mẫu, HS quan sát và làm theo, chỉ 13,3% GV để HS tự lập kế hoạch thực hiện thí nghiệm. (Bảng khảo sát hoạt động dạy học thực hành)

  2. Tiến trình dạy học thực hành: 93,3% GV áp dụng quy trình truyền thống, chỉ 6,7% áp dụng quy trình phát triển NL THTGS với các bước đề xuất vấn đề, xây dựng giả thuyết, lập kế hoạch, thực hiện, báo cáo và đề xuất vấn đề mới.

  3. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Sau khi tổ chức dạy học theo quy trình phát triển NL THTGS, điểm kiểm tra 15 phút của HS tăng trung bình từ khoảng 5,6 lên 7,8 điểm, tăng 39,3%. Đánh giá năng lực THTGS qua công cụ thiết kế cho thấy điểm trung bình năng lực HS tăng từ 2,8 lên 4,5 trên thang 5, tương đương tăng 60,7%. (Biểu đồ so sánh điểm kiểm tra và năng lực trước và sau thực nghiệm)

  4. Phản hồi HS và GV: HS thể hiện sự hứng thú, chủ động trong các hoạt động thí nghiệm, tăng khả năng tư duy phản biện và kỹ năng trình bày báo cáo. GV đánh giá quy trình dạy học mới giúp phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS, đồng thời nâng cao chất lượng giờ thực hành.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy việc dạy học thí nghiệm quan sát tế bào theo hướng phát triển NL THTGS góp phần nâng cao hiệu quả học tập và phát triển năng lực cho HS. Nguyên nhân chính là do quy trình dạy học mới tạo điều kiện cho HS tham gia tích cực, phát huy tư duy sáng tạo và kỹ năng nghiên cứu khoa học. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với quan điểm dạy học tích cực lấy HS làm trung tâm, nhấn mạnh vai trò của thực hành thí nghiệm trong phát triển năng lực. Việc HS được tự đề xuất vấn đề, xây dựng giả thuyết và báo cáo kết quả giúp hình thành kỹ năng nghiên cứu khoa học cơ bản, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường tích lũy điểm kiểm tra và bảng phân phối tần suất điểm năng lực THTGS, minh họa sự tiến bộ rõ rệt của HS sau thực nghiệm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến quy trình dạy học thí nghiệm theo hướng phát triển NL THTGS: Bộ GD&ĐT và các sở GD&ĐT cần xây dựng tài liệu hướng dẫn chi tiết, tổ chức tập huấn cho GV về quy trình dạy học này nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng giảng dạy. Thời gian thực hiện trong 1-2 năm, chủ thể là các cơ quan quản lý giáo dục và trường đại học sư phạm.

  2. Thiết kế kế hoạch dạy học thực hành phù hợp với điều kiện thực tế: GV cần chủ động xây dựng kế hoạch bài học theo quy trình phát triển NL THTGS, lựa chọn nội dung thí nghiệm phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm và đối tượng HS. Thời gian áp dụng ngay trong năm học, chủ thể là GV bộ môn.

  3. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất và trang thiết bị thí nghiệm: Các trường phổ thông cần được hỗ trợ trang bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất và thiết bị hiện đại để tổ chức các hoạt động thí nghiệm hiệu quả, đảm bảo điều kiện thực hành cho HS. Chủ thể là nhà trường phối hợp với các cấp quản lý, thời gian 2-3 năm.

  4. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực THTGS chuẩn hóa: Thiết kế bộ tiêu chí và công cụ đánh giá năng lực THTGS phù hợp với chương trình mới, giúp GV đánh giá chính xác và khách quan năng lực HS, từ đó điều chỉnh phương pháp dạy học. Chủ thể là các nhà nghiên cứu giáo dục và GV, thời gian 1 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Sinh học THPT: Nghiên cứu cung cấp quy trình và kế hoạch dạy học thí nghiệm quan sát tế bào giúp GV đổi mới phương pháp giảng dạy, phát triển năng lực cho HS, nâng cao hiệu quả giờ thực hành.

  2. Nhà quản lý giáo dục và chuyên viên đào tạo: Tài liệu giúp xây dựng chính sách, tổ chức tập huấn và phát triển chương trình đào tạo GV theo định hướng phát triển năng lực người học.

  3. Sinh viên sư phạm và nghiên cứu sinh ngành Giáo dục học: Cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học theo năng lực, phương pháp nghiên cứu và thiết kế thực nghiệm sư phạm, phục vụ học tập và nghiên cứu chuyên sâu.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Luận văn là nguồn tham khảo về mô hình dạy học tích cực, phát triển năng lực chuyên biệt trong môn Sinh học, góp phần hoàn thiện chương trình giáo dục phổ thông mới.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực tìm hiểu thế giới sống là gì?
    NL THTGS là khả năng tìm tòi, khám phá các hiện tượng sinh học trong tự nhiên và đời sống, bao gồm đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết, lập kế hoạch, thực hiện, báo cáo và ra quyết định. Ví dụ, HS quan sát hiện tượng co nguyên sinh và giải thích hiện tượng đó.

  2. Tại sao dạy học thí nghiệm quan sát tế bào lại quan trọng trong phát triển NL THTGS?
    Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, thí nghiệm giúp HS vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế, phát triển kỹ năng quan sát, phân tích và tư duy phản biện, từ đó nâng cao NL THTGS.

  3. Quy trình dạy học thí nghiệm theo hướng phát triển NL THTGS gồm những bước nào?
    Quy trình gồm: đề xuất vấn đề, xây dựng giả thuyết, lập kế hoạch thực hiện, thực hiện kế hoạch, viết và trình bày báo cáo, thảo luận và đề xuất vấn đề mới. Mỗi bước giúp HS chủ động và sáng tạo trong học tập.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực THTGS của HS?
    Đánh giá dựa trên tiêu chí như khả năng đề xuất vấn đề, xây dựng giả thuyết, thực hiện thí nghiệm, phân tích kết quả và báo cáo. Công cụ đánh giá có thể là bảng điểm chi tiết, bài báo cáo hoặc thuyết trình của HS.

  5. Những khó khăn thường gặp khi áp dụng dạy học theo hướng phát triển NL THTGS là gì?
    Khó khăn gồm thiếu nhận thức của GV, hạn chế về trang thiết bị thí nghiệm, thói quen dạy học truyền thống và áp lực chương trình. Cần có sự hỗ trợ từ nhà trường và cơ quan quản lý để khắc phục.

Kết luận

  • Dạy học thí nghiệm quan sát tế bào theo hướng phát triển NL THTGS giúp HS nâng cao kiến thức, kỹ năng và thái độ nghiên cứu khoa học.
  • Quy trình dạy học mới tạo điều kiện cho HS chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực toàn diện.
  • Thực nghiệm sư phạm chứng minh hiệu quả rõ rệt qua tăng điểm kiểm tra và năng lực THTGS của HS.
  • Cần triển khai phổ biến quy trình, đầu tư cơ sở vật chất và xây dựng công cụ đánh giá chuẩn hóa.
  • Khuyến khích GV, nhà quản lý và sinh viên sư phạm tham khảo và áp dụng để nâng cao chất lượng giáo dục Sinh học phổ thông.

Hành động tiếp theo là tổ chức tập huấn cho GV và triển khai thực nghiệm mở rộng tại các trường THPT nhằm nhân rộng mô hình dạy học hiệu quả này.