Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông tại Việt Nam, việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh (HS) trở thành một yêu cầu cấp thiết. Theo Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội, đổi mới chương trình, sách giáo khoa nhằm chuyển nền giáo dục từ truyền thụ kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của HS. Tuy nhiên, thực trạng dạy học Hóa học ở các trường trung học phổ thông (THPT) hiện nay còn nhiều hạn chế, đặc biệt là việc sử dụng bài tập hóa học gắn với thực tiễn chưa phổ biến, dẫn đến HS khó vận dụng kiến thức vào cuộc sống và sản xuất.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc sử dụng bài tập hóa học chương Cacbon – Silic lớp 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS THPT. Nghiên cứu được thực hiện trong năm học 2017-2018 tại hai trường THPT Quế Võ số 1 và THPT Tiên Du số 1, tỉnh Bắc Ninh, với sự tham gia của khoảng 500 HS và đội ngũ giáo viên bộ môn Hóa học. Mục tiêu cụ thể là tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập hóa học có nội dung liên quan thực tiễn, đề xuất phương pháp sử dụng bài tập nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS, đồng thời kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập qua thực nghiệm sư phạm.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học Hóa học, góp phần đổi mới phương pháp dạy học tích cực, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông và chuẩn bị nguồn nhân lực chất lượng cao cho xã hội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về năng lực và phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết năng lực hành động: Năng lực được hiểu là tổ hợp các thuộc tính tâm lý phức hợp gồm tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức. Cấu trúc năng lực bao gồm năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Mục tiêu giáo dục là phát triển toàn diện các năng lực này cho HS.

  2. Lý thuyết dạy học tích cực và phát triển năng lực: Phương pháp dạy học đàm thoại tìm tòi, giải quyết vấn đề, dạy học theo dự án và dạy học theo góc được sử dụng để tạo môi trường học tập tích cực, khuyến khích HS tự phát hiện, suy luận, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Các bài tập hóa học thực tiễn được thiết kế nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống và sản xuất.

Các khái niệm chính bao gồm: năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, bài tập hóa học thực tiễn, phương pháp dạy học tích cực, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự học và tự đánh giá.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý luận và thực tiễn:

  • Nguồn dữ liệu: Tài liệu chuyên ngành, chương trình sách giáo khoa Hóa học lớp 11, các đề thi quốc gia, giáo án, phiếu điều tra, bảng kiểm quan sát, kết quả bài kiểm tra của HS tại hai trường THPT Quế Võ số 1 và Tiên Du số 1.

  • Phương pháp phân tích: Phân tích nội dung chương Cacbon – Silic, xây dựng hệ thống bài tập hóa học thực tiễn, áp dụng các phương pháp dạy học tích cực (đàm thoại tìm tòi, giải quyết vấn đề, dạy học dự án, dạy học theo góc) để sử dụng bài tập phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với cỡ mẫu khoảng 500 HS, sử dụng phương pháp chọn mẫu thuận tiện tại hai trường THPT tỉnh Bắc Ninh.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu lý luận và xây dựng hệ thống bài tập trong năm học 2016-2017; thực nghiệm sư phạm và thu thập dữ liệu trong năm học 2017-2018; xử lý số liệu và hoàn thiện luận văn năm 2018.

  • Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng thống kê mô tả, phân phối tần số, tần suất, so sánh điểm trung bình, phân tích kết quả tự đánh giá năng lực vận dụng kiến thức của HS và giáo viên.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học thực tiễn của giáo viên: Khoảng 46% giáo viên chưa sử dụng phương pháp dạy học tích cực để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS trong chương Cacbon – Silic. Chỉ khoảng 26,9% giáo viên sử dụng bài tập thực tiễn rất thường xuyên khi dạy bài mới, 19,2% sử dụng thường xuyên khi ôn tập, luyện tập. Trong kiểm tra đánh giá, chỉ 7,7% giáo viên sử dụng bài tập thực tiễn rất thường xuyên, 15,4% thường xuyên, còn lại chủ yếu sử dụng bài tập truyền thống.

  2. Mức độ vận dụng kiến thức của HS: Khoảng 77,6% HS thích tìm hiểu các hiện tượng thực tiễn liên quan đến bài học, 70,2% HS vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống, tuy nhiên chỉ 50% HS được yêu cầu giải quyết các câu hỏi, tình huống liên quan thực tiễn trong giờ học. Hầu hết HS chưa có thói quen đặt câu hỏi và vận dụng kiến thức một cách chủ động.

  3. Hiệu quả sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương Cacbon – Silic: Qua thực nghiệm sư phạm, điểm trung bình bài kiểm tra của HS tăng khoảng 15-20% so với trước khi áp dụng hệ thống bài tập mới. Tỷ lệ HS đạt mức vận dụng kiến thức vào thực tiễn tăng từ khoảng 30% lên trên 60%. Các bài tập được thiết kế theo nguyên tắc vừa sức, đa dạng, có tính hệ thống và gắn với các tình huống thực tiễn giúp HS phát triển năng lực giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức.

  4. Phương pháp dạy học tích cực kết hợp bài tập: Việc áp dụng đồng thời các phương pháp đàm thoại tìm tòi, giải quyết vấn đề, dạy học dự án và dạy học theo góc khi sử dụng bài tập hóa học thực tiễn đã tạo môi trường học tập tích cực, tăng cường sự chủ động, sáng tạo của HS, góp phần nâng cao hiệu quả phát triển năng lực vận dụng kiến thức.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bài tập hóa học gắn với thực tiễn trong dạy học chương Cacbon – Silic có tác động tích cực đến năng lực vận dụng kiến thức của HS. Nguyên nhân chính là do bài tập được thiết kế theo hướng phát triển năng lực, có tính hệ thống, đa dạng về hình thức và mức độ nhận thức, đồng thời kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực giúp HS chủ động tham gia, phát hiện và giải quyết vấn đề.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất HS. Việc tăng cường bài tập thực tiễn giúp HS không chỉ ghi nhớ kiến thức mà còn biết vận dụng vào các tình huống thực tế, từ đó nâng cao hứng thú học tập và phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ cột thể hiện mức độ sử dụng bài tập thực tiễn của giáo viên, biểu đồ đường lũy tích so sánh điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm, bảng phân phối tần số thể hiện tỷ lệ HS đạt các mức năng lực vận dụng kiến thức.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến hệ thống bài tập hóa học thực tiễn: Các sở giáo dục và trường THPT cần phối hợp xây dựng hệ thống bài tập hóa học chương Cacbon – Silic có nội dung gắn với thực tiễn, đa dạng về hình thức và mức độ nhận thức, phù hợp với năng lực HS. Thời gian thực hiện: 1 năm; chủ thể: Sở GD&ĐT, phòng giáo dục, tổ bộ môn.

  2. Đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về phương pháp dạy học tích cực và sử dụng bài tập thực tiễn: Tổ chức các khóa tập huấn, hội thảo nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng thiết kế, sử dụng bài tập phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho giáo viên Hóa học. Thời gian: 6 tháng; chủ thể: Trường đại học sư phạm, trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

  3. Tăng cường áp dụng các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Hóa học: Khuyến khích giáo viên áp dụng đồng thời các phương pháp đàm thoại tìm tòi, giải quyết vấn đề, dạy học dự án và dạy học theo góc kết hợp với bài tập thực tiễn để phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS. Thời gian: liên tục; chủ thể: giáo viên, nhà trường.

  4. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn: Thiết kế bảng kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá, bài kiểm tra có nội dung thực tiễn để đánh giá chính xác năng lực vận dụng kiến thức của HS, làm cơ sở điều chỉnh phương pháp dạy học. Thời gian: 6 tháng; chủ thể: tổ bộ môn, giáo viên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Hóa học THPT: Nghiên cứu giúp giáo viên hiểu rõ hơn về cách thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực tiễn nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS, từ đó nâng cao hiệu quả dạy học.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và phát triển chương trình, tài liệu dạy học phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

  3. Sinh viên sư phạm Hóa học: Học tập phương pháp thiết kế bài tập và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực trong giảng dạy, chuẩn bị kỹ năng nghề nghiệp.

  4. Nhà nghiên cứu giáo dục: Tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về phát triển năng lực vận dụng kiến thức, đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá năng lực HS trong môn Hóa học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học cho HS?
    Phát triển năng lực này giúp HS không chỉ nhớ kiến thức mà còn biết áp dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, nâng cao kỹ năng tư duy, sáng tạo và chuẩn bị cho cuộc sống và nghề nghiệp tương lai.

  2. Bài tập hóa học thực tiễn khác gì so với bài tập truyền thống?
    Bài tập thực tiễn gắn liền với các tình huống, bối cảnh đời sống, sản xuất, môi trường, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức, kỹ năng để giải quyết vấn đề thực tế, thay vì chỉ tập trung vào tính toán hay lý thuyết.

  3. Các phương pháp dạy học tích cực nào được áp dụng trong nghiên cứu?
    Bao gồm đàm thoại tìm tòi, giải quyết vấn đề, dạy học theo dự án và dạy học theo góc, giúp HS chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực vận dụng kiến thức.

  4. Làm thế nào để giáo viên thiết kế bài tập hóa học thực tiễn hiệu quả?
    Giáo viên cần xác định mục tiêu bài tập, lựa chọn nội dung phù hợp, xây dựng tình huống thực tiễn có tính mâu thuẫn nhận thức, đảm bảo tính khoa học, hệ thống, vừa sức và kích thích tư duy sáng tạo của HS.

  5. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả như thế nào?
    Điểm trung bình bài kiểm tra của HS tăng khoảng 15-20%, tỷ lệ HS đạt năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn tăng trên 60%, chứng tỏ hệ thống bài tập và phương pháp dạy học tích cực có hiệu quả rõ rệt.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công hệ thống bài tập hóa học chương Cacbon – Silic gắn với thực tiễn, phù hợp với năng lực HS THPT.
  • Áp dụng các phương pháp dạy học tích cực kết hợp bài tập thực tiễn giúp phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS hiệu quả.
  • Thực nghiệm sư phạm tại hai trường THPT tỉnh Bắc Ninh cho thấy sự tiến bộ rõ rệt về năng lực vận dụng kiến thức của HS.
  • Đề xuất các giải pháp thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học Hóa học và phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho HS.
  • Khuyến nghị các cơ sở giáo dục và giáo viên tiếp tục áp dụng, hoàn thiện hệ thống bài tập và phương pháp dạy học tích cực để nâng cao hiệu quả giáo dục.

Next steps: Triển khai đào tạo giáo viên, mở rộng thực nghiệm tại các địa phương khác, phát triển công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức.

Call to action: Các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và nhà nghiên cứu hãy cùng phối hợp để đổi mới dạy học Hóa học theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.