Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trung học phổ thông (THPT) trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao. Theo báo cáo của ngành giáo dục, đa số giáo viên (70%) đánh giá việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn là rất quan trọng, tuy nhiên năng lực này của học sinh hiện vẫn ở mức trung bình và yếu kém với tỷ lệ lần lượt là 40% và 35%. Luận văn tập trung nghiên cứu phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn thông qua dạy học tích hợp các chủ đề chương Alkane trong môn Hóa học lớp 11 tại các trường THPT ở Bắc Ninh, trong đó có THPT Thuận Thành 3 và Trung tâm GDTX Thuận Thành.

Mục tiêu nghiên cứu gồm: tổng quan cơ sở lý thuyết về năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn; khảo sát thực trạng phương pháp dạy học tích hợp và phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học; thiết kế và xây dựng các chủ đề dạy học tích hợp chương Alkane; thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các chủ đề. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung chương Alkane trong chương trình Hóa học lớp 11, với thời gian thực nghiệm tại các trường THPT ở Bắc Ninh trong năm học 2018-2019.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực, góp phần nâng cao hứng thú học tập môn Hóa học, đồng thời giúp học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết năng lực: Năng lực được định nghĩa là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động giải quyết các nhiệm vụ trong các tình huống thay đổi, dựa trên kiến thức, kỹ năng và thái độ. Cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn gồm bốn tiêu chí chính: phát hiện vấn đề thực tiễn, huy động kiến thức liên quan, tìm tòi khám phá kiến thức, và thực hiện giải quyết vấn đề.

  • Lý thuyết dạy học tích hợp: Dạy học tích hợp là định hướng dạy học giúp học sinh phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống. Dạy học tích hợp chú trọng việc sử dụng kiến thức để giải thích các vấn đề trong tình huống cụ thể, giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề phức hợp.

  • Phương pháp dạy học tích cực: Bao gồm dạy học theo dự án (DHDA) và dạy học theo Webquest, giúp học sinh phát huy tính tự lực, sáng tạo, hợp tác và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. DHDA là hình thức học tập thực hiện nhiệm vụ phức hợp có sản phẩm cụ thể, còn Webquest là tổ chức học tập theo định hướng tìm tòi sử dụng tài nguyên Internet.

Các khái niệm chính bao gồm: năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn (NLVDKTHH), dạy học tích hợp (DHTH), dạy học dự án (DHDA), dạy học Webquest, và các tiêu chí đánh giá năng lực.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Luận văn sử dụng dữ liệu thứ cấp từ các tài liệu chuyên ngành, sách giáo khoa Hóa học lớp 11, các nghiên cứu trước đây về dạy học tích hợp và năng lực vận dụng kiến thức. Dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ khảo sát 200 học sinh và 20 giáo viên tại các trường THPT huyện Thuận Thành, Bắc Ninh.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp thống kê mô tả để phân tích kết quả điều tra, đánh giá mức độ nhận thức, vận dụng phương pháp dạy học tích cực và năng lực vận dụng kiến thức của học sinh. Phương pháp thực nghiệm sư phạm được áp dụng để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các chủ đề dạy học tích hợp.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm học 2018-2019, bao gồm các giai đoạn: khảo sát thực trạng (tháng 9-11/2018), xây dựng chủ đề dạy học tích hợp (tháng 12/2018 - 2/2019), thực nghiệm sư phạm (tháng 3-5/2019), và tổng hợp, phân tích kết quả (tháng 6/2019).

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Cỡ mẫu gồm 200 học sinh và 20 giáo viên được chọn ngẫu nhiên từ các trường THPT trên địa bàn huyện Thuận Thành nhằm đảm bảo tính đại diện cho thực trạng dạy học tích hợp và năng lực vận dụng kiến thức.

  • Công cụ thu thập dữ liệu: Phiếu điều tra, bảng hỏi, quan sát lớp học, phỏng vấn giáo viên và học sinh, bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn gồm bảng kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của giáo viên về tầm quan trọng của NLVDKTHH: 70% giáo viên đánh giá việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh là rất quan trọng, 20% đánh giá quan trọng, 10% bình thường, không có giáo viên nào cho rằng không quan trọng.

  2. Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức của học sinh: 40% giáo viên đánh giá năng lực vận dụng kiến thức của học sinh ở mức trung bình, 35% ở mức yếu kém, chỉ 15% khá và 10% tốt. Điều này cho thấy năng lực này còn nhiều hạn chế.

  3. Mức độ vận dụng phương pháp dạy học tích cực của giáo viên: 100% giáo viên biết về các phương pháp dạy học tích hợp, dự án và Webquest, nhưng chỉ có 10% thường xuyên áp dụng dạy học tích hợp, 45% thỉnh thoảng, 35% hiếm khi và 10% chưa bao giờ áp dụng. Đối với dạy học dự án và Webquest, tỷ lệ thường xuyên áp dụng còn thấp hơn, lần lượt là 0% và 0%.

  4. Khó khăn khi áp dụng phương pháp dạy học tích cực: 80% giáo viên cho rằng các phương pháp này đòi hỏi nhiều thời gian và công sức để thiết kế kế hoạch dạy học; 50% cảm thấy lúng túng khi triển khai; 55% cho rằng cơ sở vật chất chưa đáp ứng đủ; 30% cho rằng học sinh chưa tự giác, lười tư duy và sáng tạo.

  5. Mức độ yêu thích môn Hóa học và hứng thú với phương pháp tích cực của học sinh: 37,5% học sinh rất thích hoặc thích môn Hóa học, trong khi 35% không thích. Về phương pháp dạy học tích cực, 50% học sinh rất thích hoặc thích, 32,5% bình thường và 17,5% không thích.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy giáo viên nhận thức rõ tầm quan trọng của việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, tuy nhiên năng lực này của học sinh còn hạn chế, phản ánh qua đánh giá của giáo viên và mức độ yêu thích môn học chưa cao. Việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như dạy học tích hợp, dự án và Webquest còn hạn chế do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan như thiếu thời gian, cơ sở vật chất chưa đầy đủ, và sự lúng túng trong thiết kế giáo án.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức qua dạy học tích hợp được xem là phương pháp hiệu quả để nâng cao hứng thú và năng lực học sinh. Việc xây dựng các chủ đề dạy học tích hợp chương Alkane giúp học sinh liên hệ kiến thức hóa học với thực tiễn, từ đó phát triển năng lực vận dụng kiến thức một cách toàn diện.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ nhận thức của giáo viên, mức độ vận dụng phương pháp dạy học tích cực, và mức độ yêu thích môn học của học sinh, giúp minh họa rõ nét các vấn đề nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường tập huấn và bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về thiết kế và triển khai các phương pháp dạy học tích cực, đặc biệt là dạy học tích hợp, dự án và Webquest nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và tự tin áp dụng trong giảng dạy. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng; chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

  2. Xây dựng và phổ biến bộ chủ đề dạy học tích hợp tiêu biểu: Thiết kế các chủ đề dạy học tích hợp chương Alkane có tính ứng dụng cao, kèm theo bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, giúp giáo viên dễ dàng áp dụng và học sinh hứng thú học tập. Thời gian: 3 tháng; chủ thể: Ban biên soạn chương trình và các trường THPT.

  3. Cải thiện cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học: Đầu tư trang thiết bị thí nghiệm, máy tính, internet và các phương tiện hỗ trợ dạy học tích cực để tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên và học sinh thực hiện các hoạt động học tập tích hợp. Thời gian: 1 năm; chủ thể: Nhà trường và các cấp quản lý giáo dục.

  4. Khuyến khích học sinh tham gia các hoạt động học tập trải nghiệm và dự án thực tiễn: Tổ chức các hoạt động ngoại khóa, dự án nghiên cứu khoa học, thi sáng tạo khoa học kỹ thuật nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn. Thời gian: liên tục trong năm học; chủ thể: Giáo viên chủ nhiệm, nhà trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Hóa học THPT: Nghiên cứu giúp giáo viên hiểu rõ hơn về phương pháp dạy học tích hợp và cách phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và đổi mới phương pháp dạy học phù hợp với xu hướng phát triển năng lực học sinh.

  3. Sinh viên sư phạm và nghiên cứu sinh: Là tài liệu tham khảo quý giá trong việc nghiên cứu phương pháp dạy học tích hợp, phát triển năng lực vận dụng kiến thức trong giáo dục phổ thông.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Tham khảo để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học, đánh giá năng lực học sinh và ứng dụng công nghệ trong giáo dục.

Câu hỏi thường gặp

  1. Dạy học tích hợp là gì và có lợi ích gì trong dạy học Hóa học?
    Dạy học tích hợp là phương pháp kết hợp kiến thức và kỹ năng từ nhiều lĩnh vực để giải quyết vấn đề phức hợp. Trong Hóa học, nó giúp học sinh liên hệ kiến thức với thực tiễn, tăng hứng thú và phát triển năng lực vận dụng kiến thức.

  2. Làm thế nào để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh?
    Có thể đánh giá qua quan sát, hồ sơ học tập, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và bài kiểm tra thực hành. Sử dụng bộ công cụ đánh giá gồm bảng kiểm, phiếu tự đánh giá và bài tập tình huống thực tế.

  3. Phương pháp dạy học dự án và Webquest khác nhau như thế nào?
    Dạy học dự án tập trung vào thực hiện nhiệm vụ phức hợp có sản phẩm cụ thể, còn Webquest là học tập theo định hướng tìm tòi sử dụng tài nguyên Internet để giải quyết nhiệm vụ học tập.

  4. Những khó khăn phổ biến khi áp dụng dạy học tích hợp là gì?
    Bao gồm thiếu thời gian chuẩn bị, cơ sở vật chất chưa đầy đủ, giáo viên chưa quen với phương pháp mới, học sinh chưa tự giác và thiếu kỹ năng tư duy sáng tạo.

  5. Làm sao để tăng cường hứng thú học tập môn Hóa học cho học sinh?
    Áp dụng các phương pháp dạy học tích cực, thiết kế bài học gắn với thực tiễn, tổ chức hoạt động trải nghiệm, dự án nghiên cứu và sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ học tập.

Kết luận

  • Đa số giáo viên nhận thức rõ tầm quan trọng của việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh THPT.
  • Năng lực vận dụng kiến thức của học sinh hiện còn hạn chế, chủ yếu ở mức trung bình và yếu kém.
  • Việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như dạy học tích hợp, dự án và Webquest còn hạn chế do nhiều khó khăn về thời gian, cơ sở vật chất và kỹ năng giáo viên.
  • Xây dựng các chủ đề dạy học tích hợp chương Alkane giúp nâng cao hứng thú học tập và phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh.
  • Cần có các giải pháp đồng bộ về đào tạo giáo viên, cải thiện điều kiện dạy học và tổ chức các hoạt động học tập trải nghiệm để nâng cao hiệu quả dạy học.

Next steps: Triển khai tập huấn giáo viên, hoàn thiện bộ chủ đề dạy học tích hợp, đầu tư trang thiết bị và tổ chức thực nghiệm mở rộng tại các trường THPT khác.

Call to action: Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên cần phối hợp thực hiện các giải pháp đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển toàn diện năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông.