Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông theo Nghị quyết Trung ương 8 khóa XI và Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng (NLVDKTKN) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) trở thành mục tiêu trọng tâm. Theo ước tính, thời lượng dạy học môn Hóa học lớp 12 là 105 tiết/năm học, trong đó phần hóa vô cơ chiếm tỷ lệ lớn với nhiều nội dung phong phú, gần gũi thực tiễn. Tuy nhiên, thực trạng tại một số trường THPT tỉnh An Giang cho thấy việc sử dụng bài tập thực nghiệm (BTTN) trong dạy học Hóa học còn hạn chế, với chỉ khoảng 30% giáo viên thường xuyên sử dụng BTTN để phát triển NLVDKTKN cho học sinh.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN phần hóa vô cơ lớp 12 nhằm phát triển NLVDKTKN cho học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông 2018. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại các trường THPT thuộc tỉnh An Giang, với đối tượng là học sinh lớp 12 và giáo viên dạy môn Hóa học. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc góp phần nâng cao chất lượng dạy học, phát triển năng lực thực hành và vận dụng kiến thức Hóa học vào thực tiễn, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về năng lực học sinh, đặc biệt là năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng môn Hóa học. Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo, năng lực là sự tổng hòa của kiến thức, kỹ năng và thái độ để thực hiện hiệu quả một hoạt động trong bối cảnh nhất định. Cấu trúc NLVDKTKN gồm các thành phần: phát hiện hiện tượng, giải thích hiện tượng, phản biện và đánh giá ảnh hưởng, đề xuất giải pháp, định hướng nghề nghiệp và ứng xử phù hợp trong các tình huống thực tiễn.

Mô hình bài tập thực nghiệm được xây dựng dựa trên cơ sở lý thuyết về phương pháp Grap kết hợp tiếp cận module, cho phép thiết kế các bài tập đa dạng, linh hoạt, phát triển tư duy và kỹ năng thực hành của học sinh. Các khái niệm chính bao gồm: bài tập thực nghiệm, năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng, phương pháp đánh giá năng lực học sinh, và các dạng bài tập thực nghiệm như bài tập thực hiện thí nghiệm, bài tập mô phỏng, bài tập trình bày, bài tập phân tích số liệu và bài tập liên quan đến thực tế cuộc sống.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ khảo sát thực trạng sử dụng BTTN tại 5 trường THPT tỉnh An Giang, với 25 giáo viên và 142 học sinh tham gia. Phương pháp nghiên cứu bao gồm nghiên cứu lý luận, khảo sát thực tiễn, thống kê và phân tích số liệu. Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho các trường THPT trong khu vực.

Phân tích số liệu sử dụng các công cụ thống kê mô tả và so sánh tỷ lệ phần trăm, kết hợp với phân tích định tính từ các cuộc phỏng vấn và quan sát thực nghiệm sư phạm. Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm học 2020-2021, bao gồm giai đoạn xây dựng hệ thống BTTN, triển khai sử dụng trong dạy học và đánh giá hiệu quả qua thực nghiệm sư phạm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng BTTN của giáo viên: Khoảng 30% giáo viên thường xuyên quan tâm và sử dụng BTTN để phát triển NLVDKTKN cho học sinh. Tỷ lệ sử dụng BTTN trong các hoạt động thực hành và kiểm tra lần lượt là 88% và 72%, trong khi đó việc sử dụng BTTN trong truyền thụ kiến thức mới và luyện tập còn thấp, chỉ khoảng 40%.

  2. Phương pháp dạy học kết hợp BTTN: 64% giáo viên thường xuyên sử dụng BTTN kết hợp với phương pháp dạy học hợp tác, trong khi các phương pháp dạy học theo góc và giải quyết vấn đề bằng thí nghiệm chưa được áp dụng phổ biến. Việc sử dụng các công cụ đánh giá như quan sát, đánh giá sản phẩm học tập và bài kiểm tra được thực hiện thường xuyên với tỷ lệ trên 68%.

  3. Khó khăn trong sử dụng BTTN: 84% giáo viên cho biết việc xây dựng và sử dụng BTTN mất nhiều thời gian, 80% chưa tìm ra biện pháp sử dụng hiệu quả, và 92% đánh giá trình độ năng lực học sinh còn hạn chế ảnh hưởng đến việc áp dụng BTTN.

  4. Phản hồi từ học sinh: 95,8% học sinh đồng ý rằng việc sử dụng BTTN giúp phát triển NLVDKTKN, 73,2% thể hiện thái độ hứng thú khi giải BTTN, và 98,6% cho rằng BTTN giúp giải thích hiện tượng thực tế. Tuy nhiên, chỉ khoảng 30% học sinh nhận thấy giáo viên thường xuyên sử dụng BTTN trong dạy học.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy giáo viên và học sinh đều nhận thức rõ vai trò quan trọng của BTTN trong phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng. Tuy nhiên, việc áp dụng BTTN trong thực tế còn hạn chế do nhiều nguyên nhân như thiếu thời gian, thiếu bài tập phù hợp và năng lực học sinh chưa đồng đều. So sánh với các nghiên cứu trong ngành giáo dục Hóa học, kết quả này tương đồng với xu hướng chung về khó khăn trong đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực.

Việc xây dựng hệ thống BTTN đa dạng, phong phú và phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông 2018 là cần thiết để hỗ trợ giáo viên và học sinh. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tần suất sử dụng BTTN của giáo viên, biểu đồ thái độ học sinh đối với BTTN, và bảng phân tích mức độ phát triển NLVDKTKN qua các tiêu chí đánh giá.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống BTTN đa dạng, chất lượng: Thiết kế các bài tập thực nghiệm phù hợp với nội dung hóa vô cơ lớp 12, đảm bảo phát triển toàn diện các tiêu chí NLVDKTKN. Thời gian thực hiện: 6 tháng; Chủ thể: Bộ môn Hóa học các trường THPT phối hợp với các chuyên gia giáo dục.

  2. Tập huấn nâng cao năng lực giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo về thiết kế và sử dụng BTTN, kết hợp phương pháp dạy học tích cực và kỹ thuật đánh giá năng lực học sinh. Thời gian: 3 tháng; Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, trường Đại học Sư phạm.

  3. Ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học: Phát triển các video thí nghiệm, mô phỏng và phần mềm hỗ trợ giải BTTN nhằm khắc phục hạn chế về cơ sở vật chất và thời gian thực hành. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: Nhà trường, các đơn vị công nghệ giáo dục.

  4. Xây dựng bộ công cụ đánh giá NLVDKTKN: Phát triển phiếu đánh giá, bảng kiểm, tiêu chí rubic và bài kiểm tra năng lực dựa trên hệ thống BTTN để đánh giá chính xác và toàn diện năng lực học sinh. Thời gian: 4 tháng; Chủ thể: Giáo viên bộ môn, chuyên gia đánh giá giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Hóa học THPT: Nghiên cứu cung cấp hệ thống bài tập thực nghiệm và phương pháp sử dụng hiệu quả để phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh, giúp đổi mới phương pháp dạy học.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch tập huấn và hỗ trợ phát triển chương trình dạy học Hóa học theo hướng năng lực, đồng thời nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

  3. Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Tài liệu tham khảo quý giá về lý luận và thực tiễn xây dựng bài tập thực nghiệm, phương pháp đánh giá năng lực học sinh, phục vụ nghiên cứu và thực hành sư phạm.

  4. Chuyên gia phát triển chương trình giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để thiết kế chương trình, sách giáo khoa và công cụ đánh giá phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông 2018.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bài tập thực nghiệm là gì và có vai trò như thế nào trong dạy học Hóa học?
    Bài tập thực nghiệm là các bài tập gắn liền với hoạt động thí nghiệm hoặc mô phỏng thí nghiệm, giúp học sinh vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực hành, phát triển kỹ năng quan sát, phân tích và giải quyết vấn đề. Vai trò của BTTN là tăng cường tính tích cực, sáng tạo và năng lực vận dụng kiến thức của học sinh.

  2. Làm thế nào để xây dựng bài tập thực nghiệm phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông 2018?
    Cần căn cứ vào yêu cầu cần đạt của chương trình, đặc điểm học sinh và điều kiện thực tế, áp dụng phương pháp Grap kết hợp tiếp cận module để thiết kế bài tập đa dạng, linh hoạt, đảm bảo phát triển các tiêu chí năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng.

  3. Khó khăn phổ biến khi giáo viên sử dụng bài tập thực nghiệm là gì?
    Khó khăn gồm thiếu thời gian chuẩn bị, số lượng bài tập chưa đa dạng, năng lực học sinh chưa đồng đều, và thiếu kỹ năng sử dụng phương pháp dạy học tích cực kết hợp BTTN. Ngoài ra, công cụ đánh giá năng lực học sinh chưa được phát triển đầy đủ.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng của học sinh qua bài tập thực nghiệm?
    Có thể sử dụng các phương pháp như quan sát quá trình làm bài, đánh giá sản phẩm học tập, kiểm tra viết, phiếu tự đánh giá và bảng tiêu chí rubic. Việc kết hợp nhiều phương pháp đánh giá giúp đánh giá toàn diện và chính xác năng lực học sinh.

  5. Tại sao học sinh lại thích thú khi giải bài tập thực nghiệm?
    BTTN giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tế, tạo cơ hội trải nghiệm, khám phá và sáng tạo, từ đó tăng hứng thú học tập. Học sinh cảm thấy việc giải bài tập thực nghiệm gần gũi với cuộc sống và có ý nghĩa thiết thực hơn so với bài tập lý thuyết thuần túy.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công hệ thống bài tập thực nghiệm phần hóa vô cơ lớp 12 đa dạng, phong phú, phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông 2018.
  • Việc sử dụng BTTN trong dạy học góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh, nâng cao hiệu quả học tập môn Hóa học.
  • Khảo sát thực trạng cho thấy giáo viên và học sinh đều nhận thức được vai trò quan trọng của BTTN nhưng còn nhiều khó khăn trong áp dụng thực tế.
  • Đề xuất các giải pháp thiết thực như xây dựng bài tập, tập huấn giáo viên, ứng dụng công nghệ và phát triển công cụ đánh giá năng lực học sinh.
  • Tiếp tục triển khai thực nghiệm sư phạm mở rộng, hoàn thiện hệ thống bài tập và công cụ đánh giá, đồng thời nhân rộng mô hình tại các trường THPT khác nhằm nâng cao chất lượng giáo dục Hóa học toàn diện.

Hãy áp dụng hệ thống bài tập thực nghiệm được xây dựng để nâng cao năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh, góp phần đổi mới phương pháp dạy học Hóa học theo hướng phát triển năng lực toàn diện!