Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0, việc đổi mới phương pháp dạy và học nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học cho học sinh trở thành yêu cầu cấp thiết. Theo Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI, giáo dục cần phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức của người học. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 cũng nhấn mạnh mục tiêu giúp học sinh vận dụng hiệu quả kiến thức vào đời sống và tự học suốt đời. Tuy nhiên, phần kiến thức về cân bằng hóa học trong chương trình Hóa học lớp 11 có tính trừu tượng cao, gây khó khăn cho học sinh trong việc lĩnh hội và vận dụng kiến thức.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học cho học sinh thông qua dạy học bài tập trong chương “Cân bằng hóa học” của chương trình Hóa học lớp 11. Nghiên cứu được thực hiện tại hai trường THPT ở tỉnh Quảng Ninh và Phú Thọ trong năm học 2023-2024, với mục tiêu xây dựng và áp dụng hệ thống bài tập phù hợp nhằm nâng cao năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng của học sinh.

Việc phát triển năng lực này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu sắc kiến thức hóa học mà còn rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực học sinh trong thời đại mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết học tập hiện đại và mô hình phát triển năng lực học sinh, trong đó nổi bật là:

  • Thuyết hành vi (Skinner, Watson, Thorndike): Học là sự thay đổi hành vi thông qua luyện tập và phản hồi.
  • Thuyết nhận thức (Jean Piaget): Học là quá trình giải quyết vấn đề và xây dựng kiến thức dựa trên trải nghiệm.
  • Thuyết kiến tạo (John Dewey, Jean Piaget): Học là tự kiến tạo tri thức thông qua hoạt động thực tiễn và trải nghiệm cá nhân.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học (NLVDKTKN), bài tập hóa học, phương pháp dạy học hợp đồng, dạy học hợp tác nhóm, và các tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng.

Năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng được hiểu là khả năng phát hiện vấn đề, huy động kiến thức và kỹ năng đã học để giải quyết các tình huống thực tiễn một cách khoa học, sáng tạo và hiệu quả. Cấu trúc năng lực này gồm 5 tiêu chí đánh giá với 3 mức độ thể hiện khác nhau, từ nhận diện vấn đề đến đề xuất giải pháp và ứng xử phù hợp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu về cơ sở lý luận, thực tiễn liên quan đến phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và sử dụng bài tập hóa học.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát thực trạng dạy học tại hai trường THPT ở Quảng Ninh và Phú Thọ thông qua bảng hỏi, dự giờ, quan sát hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh.
  • Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng trong chương “Cân bằng hóa học” lớp 11, kiểm tra kết quả trước và sau thực nghiệm để đánh giá hiệu quả.
  • Phương pháp thống kê: Xử lý, phân tích số liệu thu thập được bằng các công cụ thống kê toán học để rút ra kết luận chính xác.

Cỡ mẫu khảo sát gồm 30 giáo viên và 175 học sinh lớp 11. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện tại các trường THPT đại diện cho địa bàn nghiên cứu. Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm thống kê để đánh giá mức độ phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng của học sinh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mức độ quan tâm của giáo viên đến phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng: 77% giáo viên thường xuyên quan tâm và chú trọng phát triển năng lực này cho học sinh, 23% thỉnh thoảng quan tâm, không có giáo viên nào không quan tâm. Điều này cho thấy nhận thức của giáo viên về tầm quan trọng của năng lực vận dụng kiến thức là khá cao.

  2. Hiệu quả dạy học phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng: 76,7% giáo viên đánh giá việc sử dụng bài tập giúp học sinh dễ hiểu bài, khắc sâu kiến thức; 80% cho rằng học sinh vận dụng được kiến thức, kỹ năng để giải quyết vấn đề trong học tập và thực tiễn; 70% nhận xét tạo không khí lớp học sôi nổi, 66,7% cho rằng tạo động lực, hứng thú học tập.

  3. Thực trạng sử dụng bài tập theo hướng phát triển năng lực: 46,7% giáo viên thường xuyên sử dụng bài tập trong kiểm tra đánh giá, 43,3% sử dụng thường xuyên khi luyện tập, 43,3% sử dụng thường xuyên khi dạy bài mới. Tuy nhiên, học sinh chủ yếu làm các bài tập ở mức độ tái hiện kiến thức (40%), còn bài tập vận dụng cao được sử dụng ít hơn (chỉ khoảng 13-15%).

  4. Khó khăn trong xây dựng hệ thống bài tập: 50% giáo viên cho biết thiếu tài liệu tham khảo phù hợp với chương trình mới, 33,3% thiếu thời gian để xây dựng bài tập, 16,7% không gặp khó khăn. Học sinh gặp khó khăn trong việc trình bày các bước giải bài tập chính xác (62,9%), không nắm vững phương pháp và kỹ năng cơ bản (78,9%), kiến thức chưa đủ để giải bài tập (35,4%).

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy giáo viên đã nhận thức rõ vai trò của việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng trong dạy học môn Hóa học, đồng thời tích cực sử dụng bài tập để phát triển năng lực này. Tuy nhiên, việc áp dụng các bài tập ở mức độ vận dụng cao còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào các bài tập tái hiện kiến thức. Điều này có thể do khó khăn trong việc xây dựng bài tập phù hợp với chương trình mới và thiếu tài liệu tham khảo.

Học sinh có nhu cầu cao về việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng nhưng còn gặp nhiều khó khăn trong kỹ năng giải bài tập và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy học sinh thường thiếu kỹ năng trình bày, phân tích và vận dụng kiến thức một cách hệ thống.

Việc sử dụng phương pháp dạy học hợp đồng và dạy học hợp tác nhóm trong thực nghiệm sư phạm đã góp phần nâng cao hiệu quả phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng cho học sinh. Các biểu đồ thể hiện mức độ tiến bộ của học sinh qua các bài kiểm tra và đánh giá định tính minh chứng cho sự cải thiện rõ rệt về năng lực vận dụng kiến thức.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này khẳng định tầm quan trọng của việc xây dựng hệ thống bài tập phù hợp, đa dạng và có tính thực tiễn cao để phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng cho học sinh THPT.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và hoàn thiện hệ thống bài tập phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng: Giáo viên cần được hỗ trợ tài liệu tham khảo phong phú, cập nhật phù hợp với chương trình mới. Hệ thống bài tập nên đa dạng về hình thức và mức độ nhận thức, tập trung vào các bài tập vận dụng cao và thực tiễn. Thời gian thực hiện: trong năm học 2024-2025. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường THPT.

  2. Đào tạo, bồi dưỡng nâng cao năng lực chuyên môn cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn về phương pháp xây dựng bài tập, dạy học hợp đồng, dạy học hợp tác nhóm và đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng. Thời gian: quý 3 và 4 năm 2024. Chủ thể: Trung tâm bồi dưỡng giáo viên, các trường đại học sư phạm.

  3. Tăng cường áp dụng phương pháp dạy học tích cực trong lớp học: Khuyến khích giáo viên sử dụng dạy học hợp đồng, dạy học hợp tác nhóm kết hợp với bài tập vận dụng để phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh. Thời gian: áp dụng ngay trong năm học 2024-2025. Chủ thể: Giáo viên bộ môn Hóa học.

  4. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng chuẩn hóa: Thiết kế phiếu đánh giá tiêu chí năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng với các mức độ rõ ràng, dễ sử dụng cho giáo viên và học sinh. Thời gian: hoàn thành trong quý 1 năm 2025. Chủ thể: Nhóm nghiên cứu, các trường THPT.

  5. Tăng cường hỗ trợ học sinh trong quá trình học tập: Tổ chức các buổi học nhóm, câu lạc bộ học tập để giúp học sinh nâng cao kỹ năng giải bài tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Thời gian: xuyên suốt năm học. Chủ thể: Giáo viên chủ nhiệm, giáo viên bộ môn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học THPT: Nghiên cứu cung cấp hệ thống bài tập và phương pháp dạy học giúp giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy, phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ bồi dưỡng giáo viên: Tài liệu giúp xây dựng chương trình đào tạo, bồi dưỡng giáo viên phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực học sinh.

  3. Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Luận văn là nguồn tham khảo quý giá về lý thuyết, phương pháp và thực tiễn dạy học phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng trong môn Hóa học.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình học: Cung cấp cơ sở lý luận và thực nghiệm để phát triển các chương trình, công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng trong giáo dục phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học là gì?
    Năng lực này là khả năng của học sinh phát hiện vấn đề, huy động kiến thức và kỹ năng đã học để giải quyết các tình huống thực tiễn một cách khoa học và sáng tạo. Ví dụ, học sinh vận dụng nguyên lý cân bằng hóa học để giải thích hiện tượng trong đời sống.

  2. Tại sao cần sử dụng bài tập để phát triển năng lực vận dụng kiến thức?
    Bài tập giúp học sinh củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng tư duy, phân tích và giải quyết vấn đề. Qua bài tập, học sinh được thực hành vận dụng kiến thức vào các tình huống thực tế, từ đó phát triển năng lực toàn diện.

  3. Phương pháp dạy học hợp đồng là gì và có lợi ích gì?
    Dạy học hợp đồng là phương pháp giáo viên và học sinh cùng thỏa thuận mục tiêu, nhiệm vụ và tiêu chí đánh giá học tập. Phương pháp này giúp học sinh tự chủ, có trách nhiệm với việc học và phát triển kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

  4. Khó khăn chính khi xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực là gì?
    Khó khăn lớn nhất là thiếu tài liệu tham khảo phù hợp với chương trình mới và thiếu thời gian để xây dựng bài tập. Ngoài ra, học sinh còn gặp khó khăn trong kỹ năng giải bài tập và vận dụng kiến thức.

  5. Làm thế nào để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng của học sinh?
    Có thể sử dụng kết hợp các phương pháp kiểm tra viết, quan sát, hỏi đáp, đánh giá sản phẩm học tập và hồ sơ học tập. Công cụ đánh giá gồm bảng kiểm, phiếu đánh giá theo tiêu chí và thang đo mức độ năng lực.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và vai trò của bài tập hóa học trong phát triển năng lực này cho học sinh THPT.
  • Xây dựng thành công hệ thống 63 bài tập hóa học chương “Cân bằng hóa học” lớp 11, đa dạng về hình thức và mức độ nhận thức, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy việc sử dụng bài tập kết hợp với phương pháp dạy học hợp đồng và hợp tác nhóm giúp nâng cao năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng của học sinh.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm hỗ trợ giáo viên và học sinh trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng qua bài tập hóa học.
  • Khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu mở rộng áp dụng hệ thống bài tập và phương pháp dạy học này trong các nội dung khác của chương trình Hóa học THPT.

Next steps: Triển khai đào tạo giáo viên, hoàn thiện hệ thống bài tập và công cụ đánh giá, mở rộng thực nghiệm tại các trường THPT khác trong năm học tiếp theo.

Call to action: Các nhà giáo dục và quản lý giáo dục cần quan tâm đầu tư phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng cho học sinh thông qua đổi mới phương pháp dạy học và xây dựng hệ thống bài tập phù hợp.