Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận được thực hiện trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế sâu rộng sau khi gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) vào ngày 15/11/2006. Thị trường lao động đặt ra yêu cầu chuyển dịch căn bản từ việc truyền thụ kiến thức thuần túy sang hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực người học, trong đó năng lực tự chủ và tự học suốt đời giữ vai trò nòng cốt. Định hướng này được thể chế hóa và chỉ đạo xuyên suốt qua các văn bản pháp quy:

  • Nghị quyết số 29-NQ/TW (04/11/2013) của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo.
  • Nghị quyết số 88/2014/QH13 (28/11/2014) của Quốc hội về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, nhấn mạnh nhiệm vụ phát triển khả năng sáng tạo, tự học và học tập suốt đời.
  • Luật Giáo dục 2019 (Luật số 43/2019/QH14) quy định phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính chủ động, bồi dưỡng năng lực tự học và tư duy độc lập của học sinh.
  • Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT (26/12/2018) ban hành Chương trình Giáo dục phổ thông (CT GDPT) 2018, quy định chuẩn đầu ra gồm 3 năng lực chung, 7 năng lực đặc thù và các phẩm chất chủ yếu.
  • Công văn số 5512/BGDĐT-GDTrH (18/12/2020) và Công văn số 3434/BGDĐT-GDTrH (04/09/2020) của Bộ Giáo dục và Đào tạo về xây dựng kế hoạch bài dạy, đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá và đẩy mạnh bài học điện tử phục vụ học sinh tự nghiên cứu qua internet.

Trong môn Sinh học lớp 10, chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào" chứa đựng các nội dung kiến thức mang tính trừu tượng về cơ chế phân bào, đồng thời tích hợp các vấn đề thực tiễn (ung thư, sinh sản tế bào, ứng dụng công nghệ). Đây là mạch nội dung có ưu thế lớn để tổ chức các hoạt động học tập tích cực, giúp học sinh rèn luyện năng lực tự học.

  • Mục tiêu nghiên cứu: Xây dựng các hoạt động học trong chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào", môn Sinh học lớp 10 (CT GDPT 2018) nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông.
  • Giả thuyết nghiên cứu: Nếu các hoạt động học trong chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào" được thiết kế hợp lí, có cơ sở khoa học rõ ràng thì sẽ giúp học sinh rèn luyện và phát triển được các biểu hiện của năng lực tự học, đồng thời nâng cao hiệu quả giảng dạy môn Sinh học của giáo viên.
  • Đối tượng nghiên cứu: Các hoạt động học phát triển năng lực tự học trong chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào", môn Sinh học lớp 10, CT GDPT 2018.
  • Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10 tại hai trường THPT trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Không gian: Khảo sát trực tuyến giáo viên THPT tại một số tỉnh, thành phố; thực nghiệm sư phạm tại Trường Phổ thông Năng khiếu (Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh) và Trường Trung học Thực hành (Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh).
    • Thời gian: Từ tháng 10/2021 đến tháng 04/2022.
    • Nội dung: Thiết kế và thực nghiệm chuỗi hoạt động học trong chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào".
  • Nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Nghiên cứu tài liệu về cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực.
    2. Khảo sát và đánh giá thực trạng vận dụng các phương pháp dạy học tích cực trong chủ đề của giáo viên phổ thông.
    3. Nghiên cứu các yêu cầu cần đạt của chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào", xác định đặc điểm nội dung dạy học và các thành phần năng lực tương ứng.
    4. Xây dựng kế hoạch và tiến trình các hoạt động dạy học chủ đề.
    5. Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá đầu vào, đầu ra và công cụ đánh giá quá trình học tập của học sinh.
    6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại 2 trường THPT.
    7. Xử lí, phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.
    8. Viết báo cáo khóa luận tốt nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên hệ thống cơ sở lý luận giáo dục học hiện đại và khung chương trình giáo dục quốc gia:

  • Khái niệm năng lực và năng lực tự học: Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng để thực hiện thành công một hoạt động. Năng lực tự học (NLTH) gồm 4 thành tố cấu trúc: (1) Xác định mục tiêu học tập; (2) Lập kế hoạch học tập; (3) Thực hiện kế hoạch học tập; (4) Tự đánh giá và điều chỉnh việc học.
  • Năng lực sinh học (NLSH): Gồm 3 thành phần đặc thù: Nhận thức sinh học; Tìm hiểu thế giới sống; Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học.
  • Mô hình và phương pháp dạy học:
    • Mô hình Lớp học đảo ngược (Flipped Classroom): Chia tiến trình dạy học thành 3 pha: E-learning trước khi lên lớp (nghiên cứu tài liệu, xem video, làm bài tự kiểm tra), Học trên lớp (thảo luận, giải quyết nhiệm vụ nâng cao), và E-learning nâng cao (luyện tập, mở rộng).
    • Mô hình dạy học 7E: Gồm 7 bước mở rộng từ mô hình 5E của Eisenkraft: Gợi ra (Elicit), Gắn kết (Engage), Khám phá (Explore), Giải thích (Explain), Áp dụng cụ thể (Elaborate), Mở rộng (Extend), Đánh giá (Evaluate).
    • Phương pháp dạy học tích cực (PPDH): Dạy học hợp tác, dạy học khám phá, dạy học theo dự án, dạy học thực hành, dạy học trực quan.
    • Kĩ thuật dạy học tích cực (KTDH): Khăn trải bàn, Mảnh ghép, Hỏi chuyên gia, Công não (Brainstorming), Sơ đồ KWL.
  • Phương pháp và công cụ kiểm tra đánh giá (KTDG): Phương pháp viết, hỏi - đáp, quan sát, đánh giá qua sản phẩm học tập; sử dụng công cụ bài tập - đáp án, bảng kiểm, thang đo và Rubric tiêu chí.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả triển khai gồm:

Phương pháp nghiên cứu Mục đích và nội dung thực hiện Quy mô / Nguồn dữ liệu
Nghiên cứu lí thuyết Phân tích các nghị quyết, thông tư của Đảng, Quốc hội, Bộ GD&ĐT; tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước (William E., Burke, Meyer, Livingston, Phan Thị Hồng Vinh, Phan Thị Thanh Hội, Cao Xuân Phan, Lê Thanh Oai, Hồ Thị Loan, Đặng Thị Dạ Thủy). Văn bản quy phạm pháp luật, CT GDPT 2018, giáo trình, tài liệu tập huấn Module 2, Module 3 và các bài báo khoa học.
Điều tra khảo sát Thăm dò ý kiến giáo viên THPT về việc lựa chọn PPDH, KTDH phù hợp với từng yêu cầu cần đạt (YCCĐ) của chủ đề. Mẫu khảo sát trực tuyến $N = 45$ giáo viên dạy môn Sinh học tại các trường THPT.
Thực nghiệm sư phạm Dạy thực nghiệm 6 hoạt động học tập (3 hoạt động tự học tại nhà + 3 hoạt động trực tiếp/trực tuyến trên lớp trong 2 tiết) để kiểm chứng hiệu quả phát triển NLTH. Học sinh lớp 10 tại Trường Phổ thông Năng khiếu - ĐHQG TP.HCM và Trường Trung học Thực hành - ĐH Sư phạm TP.HCM.
Xử lí số liệu thống kê Tổng hợp số liệu thô, tính toán tỷ lệ phần trăm, giá trị trung bình ($\bar{X}$) và kiểm định sai khác giữa đầu vào và đầu ra qua hệ số ý nghĩa thống kê ($Sig$). Phần mềm Microsoft Excel 2016 và biểu mẫu Google Forms.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn

Chương 1 hệ thống hóa các khái niệm nền tảng về dạy học phát triển năng lực, phân tích cấu trúc của năng lực sinh học và năng lực tự học theo Chương trình môn Sinh học 2018. Tác giả phân loại 4 nhóm nội dung kiến thức sinh học cốt lõi (Cấu trúc - chức năng; Cơ chế sinh lí và quá trình sinh học; Học thuyết - quy luật sinh học; Kiến thức ứng dụng), đồng thời phân tích tính tương thích của mô hình Lớp học đảo ngược và mô hình 7E đối với việc rèn luyện các biểu hiện của NLTH.

Phần cơ sở thực tiễn trình bày kết quả khảo sát 45 giáo viên THPT về mức độ lựa chọn PPDH và KTDH đối với 9 yêu cầu cần đạt (mã hóa từ YCCĐ1 đến YCCĐ9) của chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào":

  • Đối với PPDH: Các YCCĐ thuộc thành phần nhận thức sinh học (YCCĐ1, 2, 4, 5, 6) được giáo viên ưu tiên lựa chọn dạy học hợp tác, dạy học khám phá và giải quyết vấn đề (ví dụ: YCCĐ1 có 26 GV chọn dạy học hợp tác, 24 GV chọn khám phá). YCCĐ3 (về ung thư và biện pháp phòng tránh) thuộc dạng kiến thức ứng dụng nên dạy học theo dự án chiếm ưu thế vượt trội (23/45 GV lựa chọn). YCCĐ7 và YCCĐ8 thuộc nội dung thực hành làm tiêu bản nhiễm sắc thể nên dạy học thực hành được lựa chọn nhiều nhất (22-23 GV). YCCĐ9 (vận dụng thực tiễn) được lựa chọn kết hợp giữa dạy học dự án (20 GV), giải quyết vấn đề (16 GV) và dạy học hợp tác (13 GV).
  • Đối với KTDH: Ba kĩ thuật được giáo viên đánh giá phù hợp và lựa chọn nhiều nhất là Sơ đồ KWL, Kĩ thuật Khăn trải bàn và Kĩ thuật Mảnh ghép nhờ khả năng hỗ trợ tổ chức hoạt động nhóm và theo dõi quá trình tự nghiên cứu của học sinh.

Chương 2. Phát triển năng lực tự học chủ đề Chu kì tế bào và quá trình phân bào, Sinh học 10, Chương trình giáo dục phổ thông 2018

Chương 2 trình bày quy trình 4 bước thiết kế kế hoạch bài dạy (KHBD) bám sát năng lực tự học và tiến hành thiết kế chi tiết:

  1. Xác định mục tiêu: Xác định các biểu hiện cụ thể của NLSH (Nhận thức sinh học SH.1, SH.2, SH.6; Tìm hiểu thế giới sống SH.4; Vận dụng kiến thức SH.1), NLTH (4 thành tố cấu trúc) và phẩm chất (trung thực, chăm chỉ, trách nhiệm).
  2. Xác định nội dung dạy học: Phân định mạch kiến thức tương ứng với 9 YCCĐ (khái niệm chu kì tế bào, cơ chế nhân đôi và phân li NST trong nguyên phân, cơ chế phân chia tế bào bất thường dẫn đến ung thư, giảm phân và thụ tinh, thực hành làm tiêu bản).
  3. Lựa chọn PPDH và KTDH tương thích: Kết hợp dạy học hợp tác, khám phá, trực quan, dự án với các KTDH công não, KWL, khăn trải bàn, mảnh ghép.
  4. Lựa chọn phương pháp và công cụ KTDG: Xây dựng phương pháp viết, hỏi - đáp, quan sát đi kèm bài tập - đáp án, bảng kiểm và rubric.

Tác giả đã cụ thể hóa công cụ đo lường NLTH bằng bộ bài tập - câu hỏi tình huống trên nền tảng Google Forms gồm hai bài tập độc lập phục vụ đánh giá đầu vào và đánh giá đầu ra. Cấu trúc tiến trình dạy học thực nghiệm được xây dựng gồm 6 hoạt động:

  • Giai đoạn tự học trước khi lên lớp (E-learning):
    • Hoạt động 1: Khởi động.
    • Hoạt động 2: Tìm hiểu chu kì tế bào.
    • Hoạt động 3: Tìm hiểu quá trình nguyên phân.
  • Giai đoạn học tập trực tiếp/trực tuyến trên lớp (2 tiết):
    • Tiết 1 - Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ học tập.
    • Tiết 1 - Hoạt động 2: Phân tích mối liên hệ giữa các giai đoạn trong chu kì tế bào.
    • Tiết 2 - Hoạt động 3: Chứng minh nguyên phân là cơ sở của sự sinh sản tế bào.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 triển khai dạy thực nghiệm các hoạt động đã thiết kế nhằm kiểm chứng mức độ phát triển NLTH của học sinh:

  • Địa bàn và thời lượng: Tiến hành dạy thực nghiệm 2 tiết tại Trường Phổ thông Năng khiếu (ĐHQG TP.HCM) và 2 tiết tại Trường Trung học Thực hành (ĐH Sư phạm TP.HCM).
  • Quy trình tiến hành:
    1. Giao bài kiểm tra đánh giá chẩn đoán đầu vào qua Google Forms để xác định mức độ ban đầu của 4 thành tố NLTH.
    2. Tổ chức chuỗi hoạt động tự học có hướng dẫn ở nhà kết hợp các hoạt động thảo luận, giải quyết vấn đề trên lớp.
    3. Cho học sinh thực hiện bài đánh giá đầu ra với các tiêu chí đồng bộ để thu thập dữ liệu so sánh.
    4. Nhập liệu, mã hóa thang đo và xử lí thống kê trên phần mềm Excel 2016.
  • Phương pháp xử lí dữ liệu: Thống kê số lượng, tính tỷ lệ phần trăm theo các mức độ đạt được của từng tiêu chí NLTH, so sánh điểm trung bình giữa đầu vào và đầu ra, tính toán hệ số $Sig$ để xác nhận độ tin cậy và sự khác biệt có ý nghĩa thống kê của kết quả thực nghiệm.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận ghi nhận các kết quả nghiên cứu cụ thể:

  • Kết quả khảo sát thực trạng: Tổng hợp ý kiến của 45 giáo viên THPT, làm rõ mối quan hệ giữa đặc điểm nội dung sinh học với xu hướng lựa chọn PPDH (dạy học hợp tác, khám phá, dự án) và KTDH (KWL, mảnh ghép, khăn trải bàn), tạo luận cứ thực tiễn vững chắc cho việc thiết kế giáo án.
  • Sản phẩm thiết kế bài dạy: Hoàn thiện kế hoạch bài dạy chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào" (Sinh học 10) theo mô hình Lớp học đảo ngược kết hợp mô hình 7E. Kế hoạch xác định rõ các nhiệm vụ tự học ở nhà và các hoạt động tương tác nâng cao trên lớp.
  • Bộ công cụ đánh giá số hóa: Xây dựng thành công bộ công cụ đánh giá tiêu chí NLTH đầu vào và đầu ra trên Google Forms, tích hợp các tình huống quản lí thời gian biểu, thiết lập mục tiêu học tập, lựa chọn phương pháp ghi chép và tự đánh giá bản thân.
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm: Dữ liệu định lượng tại Trường Phổ thông Năng khiếu và Trường Trung học Thực hành chứng minh sự chuyển biến tích cực ở các mức độ biểu hiện của NLTH: điểm trung bình đầu ra ở các thành tố (xác định mục tiêu, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch, tự điều chỉnh) đều tăng so với đầu vào, với hệ số $Sig < 0{,}05$, khẳng định giả thuyết nghiên cứu có giá trị khoa học.
  • Đóng góp so với các nghiên cứu trước:
    • Khắc phục hạn chế của các công trình trước đây tại Việt Nam: nghiên cứu của Phan Thị Thanh Hội (2016) chỉ dừng lại ở kĩ năng chung; nghiên cứu của Lê Thanh Oai (2017) dựa trên thang nhận thức Bloom và thiếu số liệu thực nghiệm; nghiên cứu của Hồ Thị Loan (2019) dừng lại ở đề xuất biện pháp lí luận; nghiên cứu của Đặng Thị Dạ Thủy (2020) chưa có bảng tiêu chí đánh giá hoàn chỉnh qua thực nghiệm.
    • Khóa luận đã xây dựng được bảng tiêu chí và bộ công cụ đánh giá bám sát đầy đủ cấu trúc 4 thành tố của năng lực tự học theo CT GDPT 2018, đồng thời kiểm chứng bằng thực nghiệm sư phạm thực tế với dữ liệu thống kê rõ ràng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Phạm vi thực nghiệm mới chỉ tiến hành trên 6 hoạt động học tập (tập trung vào nội dung Chu kì tế bào và Quá trình nguyên phân) trong thời lượng 2 tiết dạy trên lớp, chưa thực nghiệm toàn bộ chuỗi hoạt động của cả chủ đề (nội dung Giảm phân và Thực hành làm tiêu bản).
    • Khách thể thực nghiệm giới hạn ở học sinh lớp 10 tại hai trường THPT chuyên/thực hành thuộc trường đại học trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh, chưa mở rộng sang các trường THPT đại trà hoặc các vùng miền khác.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Tiếp tục hoàn thiện và thực nghiệm các hoạt động dạy học cho toàn bộ các nội dung còn lại của chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào" (quá trình giảm phân, thụ tinh, công nghệ tế bào, các bài thực hành NST).
    • Mở rộng phạm vi khảo sát và thực nghiệm sư phạm tại nhiều trường THPT với các đối tượng học sinh có học lực đa dạng để tăng tính đại diện và kiểm định độ bền vững của năng lực tự học được hình thành.

Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị ứng dụng và tham khảo đối với các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên ngành Sư phạm Sinh học và Sư phạm Khoa học tự nhiên: Là tài liệu tham khảo thực tế về quy trình thiết kế kế hoạch bài dạy định hướng phát triển năng lực, cách xác định mục tiêu bài học theo chuẩn CT GDPT 2018 và phương pháp xây dựng đề cương thực nghiệm sư phạm.
  • Giáo viên môn Sinh học cấp THPT: Tham khảo trực tiếp ma trận lựa chọn PPDH, KTDH tương thích với từng yêu cầu cần đạt của chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào", cũng như phương pháp ứng dụng mô hình Lớp học đảo ngược kết hợp Google Forms trong tổ chức tự học cho học sinh.
  • Người nghiên cứu về phương pháp dạy học: Tham khảo khung cấu trúc 4 thành tố của năng lực tự học, hệ thống tiêu chí đánh giá mức độ biểu hiện và quy trình xử lí số liệu thực nghiệm bằng công cụ thống kê.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận chia cấu trúc năng lực tự học thành những thành tố nào?
Năng lực tự học trong khóa luận được cấu trúc thành 4 thành tố chính: (1) Xác định mục tiêu học tập; (2) Lập kế hoạch học tập; (3) Thực hiện kế hoạch học tập; (4) Tự đánh giá và điều chỉnh việc học.

2. Phương pháp dạy học nào được đa số giáo viên THPT lựa chọn cho nội dung bệnh ung thư (YCCĐ3)?
Đối với YCCĐ3 ("Giải thích sự phân chia tế bào không bình thường dẫn đến ung thư, trình bày thông tin bệnh ung thư ở Việt Nam và biện pháp phòng tránh"), phương pháp Dạy học theo dự án được lựa chọn nhiều nhất (23 trên tổng số 45 giáo viên khảo sát) do nội dung này thuộc nhóm kiến thức ứng dụng thực tiễn.

3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm gồm những hoạt động nào và dạy trong bao nhiêu tiết?
Tiến trình thực nghiệm gồm 6 hoạt động: 3 hoạt động tự học trước giờ lên lớp qua E-learning (Khởi động, Tìm hiểu chu kì tế bào, Tìm hiểu quá trình nguyên phân) và 3 hoạt động học tập trên lớp được bố trí giảng dạy trong 2 tiết (Tiết 1: Hoạt động 1 - Xác định nhiệm vụ và Hoạt động 2 - Phân tích chu kì tế bào; Tiết 2: Hoạt động 3 - Chứng minh nguyên phân là cơ sở sinh sản tế bào).

4. Tác giả sử dụng công cụ và phần mềm nào để đánh giá và xử lí kết quả thực nghiệm?
Tác giả sử dụng phiếu hỏi và bài tập tình huống số hóa trên nền tảng Google Forms để đo lường các biểu hiện năng lực tự học đầu vào và đầu ra của học sinh, sau đó xử lí số liệu thống kê (tính tỷ lệ %, giá trị trung bình $\bar{X}$ và hệ số $Sig$) bằng phần mềm Microsoft Excel 2016.

5. Đề tài này khắc phục điểm hạn chế nào của các nghiên cứu về năng lực tự học trước đó?
Đề tài đã khắc phục tính thuần túy lí luận (như nghiên cứu của Hồ Thị Loan 2019) hoặc thiếu công cụ đánh giá chuẩn hóa và thiếu dữ liệu thực nghiệm (như nghiên cứu của Phan Thị Thanh Hội 2016, Lê Thanh Oai 2017, Đặng Thị Dạ Thủy 2020) bằng việc xây dựng bộ tiêu chí đo lường hoàn chỉnh bám sát CT GDPT 2018 và kiểm chứng hiệu quả qua thực nghiệm sư phạm có đối chứng đầu vào - đầu ra.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thành Đạt đã hoàn thành mục tiêu xây dựng quy trình và chuỗi hoạt động dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh trong chủ đề "Chu kì tế bào và phân bào", môn Sinh học 10 theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018. Thông qua khảo sát 45 giáo viên THPT và thực nghiệm sư phạm tại Trường Phổ thông Năng khiếu cùng Trường Trung học Thực hành (TP. Hồ Chí Minh), đề tài đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của mô hình Lớp học đảo ngược kết hợp các kĩ thuật dạy học tích cực trong việc nâng cao các biểu hiện tự học của học sinh. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị sư phạm và ứng dụng thực tiễn cao cho sinh viên sư phạm, giáo viên và cán bộ nghiên cứu phương pháp dạy học Sinh học.