Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân sư phạm ngành Hóa học của tác giả Trần Thị Huệ (Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng, 2018) tập trung giải quyết bài toán nâng cao chất lượng dạy học Hóa học THPT thông qua các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực, cụ thể là tổ chức hoạt động học theo nhóm kết hợp hướng dẫn tự học.

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

  • Yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông: Bối cảnh phát triển của khoa học kĩ thuật đòi hỏi người lao động phải có trình độ chuyên môn, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng hợp tác. Điều 28.2 Luật Giáo dục quy định phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
  • Thực trạng dạy học bộ môn Hóa học: Trong thực tế giảng dạy tại các trường Trung học phổ thông (THPT), một bộ phận không nhỏ giáo viên vẫn sử dụng chủ yếu các phương pháp truyền thống như thuyết trình, đàm thoại kết hợp phương tiện trực quan mang tính một chiều. Học sinh tiếp thu thụ động, thiếu chủ động và chưa tích cực tương tác trong giờ học.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu được xác định là: Nghiên cứu sử dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực tổ chức hoạt động học theo nhóm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Hóa học phi kim lớp 10 ở trường THPT, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục.

Để đạt được mục đích trên, tác giả thực hiện 4 nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực; đổi mới nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và kiểm tra đánh giá; xây dựng bài học, tổ chức hoạt động nhóm và hướng dẫn học sinh tự học.
  2. Xây dựng quy trình thiết kế bài học theo định hướng phát triển năng lực học sinh.
  3. Xây dựng một số chủ đề bài học phần Hóa học phi kim lớp 10 theo định hướng tích cực hóa hoạt động nhóm của học sinh.
  4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để xác định hiệu quả và tính khả thi của đề tài.

Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình xây dựng bài học, một số phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực tổ chức hoạt động học theo nhóm.
  • Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Hóa học lớp 10 tại trường THPT.
  • Phạm vi nghiên cứu: Nội dung kiến thức phần các nguyên tố phi kim lớp 10 THPT (Chương 5: Nhóm Halogen và Chương 6: Nhóm Oxi); thực nghiệm sư phạm trên gần 240 học sinh tại Trường THPT Phạm Phú Thứ (Đà Nẵng) và Trường THPT Thái Phiên (Quảng Nam).
  • Giả thuyết khoa học: Nếu dạy học Hóa học theo định hướng tích cực hóa hoạt động của học sinh (hoạt động nhóm) thì sẽ nâng cao chất lượng dạy học Hóa học ở trường THPT.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lí luận dựa trên quan điểm chuyển đổi từ nền giáo dục định hướng nội dung sang định hướng năng lực sau năm 2015.

Khung lý thuyết và mô hình tiếp cận

  • Khái niệm và cấu trúc năng lực: Năng lực được định nghĩa là khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân (hứng thú, niềm tin, ý chí...) để thực hiện thành công công việc trong bối cảnh nhất định. Cấu trúc năng lực gồm định hướng chức năng ở trung tâm, bao quanh bởi các thành tố: kiến thức, khả năng nhận thức, khả năng thực hành/năng khiếu, thái độ, xúc cảm, giá trị và đạo đức, động cơ; đặt trong bối cảnh thực tiễn có ý nghĩa.
  • Mô hình phát triển năng lực: Mô hình hóa qua 6 bậc tăng tiến: (1) Tiếp nhận thông tin $\rightarrow$ (2) Xử lí thông tin $\rightarrow$ (3) Áp dụng, vận dụng kiến thức $\rightarrow$ (4) Thái độ và hành động $\rightarrow$ (5) Năng lực $\rightarrow$ (6) Chuyên nghiệp, kinh nghiệm tạo thành năng lực nghề.
  • Hệ thống 10 năng lực cốt lõi học sinh: Tự chủ và tự học; giải quyết vấn đề và sáng tạo; thể chất; thẩm mĩ; ngôn ngữ và giao tiếp; tìm hiểu tự nhiên và xã hội; hợp tác; tin học; công nghệ; tính toán.
  • Lý luận về tự học và dạy học nhóm: Khẳng định tự học là cốt lõi của phương pháp dạy học tích cực, bao gồm 4 thành tố: Động cơ học tập (hứng thú nhận thức và trách nhiệm); Học tập có kế hoạch; Thực hiện kế hoạch chiếm lĩnh tri thức; Tự kiểm tra, đánh giá kết quả.
  • Các kĩ thuật tự học và hỗ trợ hoạt động nhóm được phân tích: Kĩ thuật nghe hiệu quả, ghi chép hiệu quả, đọc hiệu quả, ghi nhớ thông tin, tư duy liên tưởng (theo các luật đặc trưng, tương phản, gần nhau, quan hệ), mô hình tư duy tích cực 3C (Commitment - Control - Challenge), bản đồ tư duy (BĐTD - quy trình 5 bước), bản đồ khái niệm (BĐKN - quy trình 6 bước) và ứng dụng công nghệ thông tin trong các khâu tự học.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả phối hợp các nhóm phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục:

  1. Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập, phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các tài liệu về phương pháp dạy học Hóa học, đổi mới giáo dục và tâm lý học sư phạm.
  2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra thực trạng bằng phiếu hỏi, quan sát giờ dạy, phỏng vấn giáo viên và học sinh; tổ chức thực nghiệm sư phạm có đối chứng.
  3. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Tham vấn giảng viên hướng dẫn và giáo viên giảng dạy Hóa học tại các trường THPT.
  4. Phương pháp thống kê toán học: Tính toán tỷ lệ phần trăm (%), điểm trung bình cộng, lập bảng số liệu và biểu đồ phân phối điểm kiểm tra để xử lí kết quả thực nghiệm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các vấn đề lý luận về dạy học định hướng năng lực và kĩ thuật tổ chức học tập:

  • Dạy học theo định hướng phát triển năng lực: So sánh sự khác biệt giữa giáo dục định hướng nội dung (chú trọng truyền thụ tri thức chuyên ngành, người học thụ động) và giáo dục định hướng năng lực (chú trọng chuẩn đầu ra mô tả chi tiết, đo lường được, rèn luyện kĩ năng vận dụng vào đời sống). Phân tích cấu trúc năng lực, quá trình hình thành năng lực và 10 năng lực cốt lõi theo định hướng chương trình giáo dục phổ thông mới.
  • Đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức và kiểm tra đánh giá: Làm rõ 4 đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực (dạy học là tổ chức hoạt động; chú trọng rèn luyện tự học; tăng cường học cá thể phối hợp hợp tác; kết hợp đánh giá của thầy và tự đánh giá của trò). Quy trình 4 bước của mỗi hoạt động học trên lớp gồm: (1) Chuyển giao nhiệm vụ học tập; (2) Thực hiện nhiệm vụ học tập; (3) Báo cáo kết quả và thảo luận; (4) Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ. Xác định khung đánh giá theo 4 mức độ nhận thức: Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng thấp, Vận dụng cao; đồng thời xây dựng các tiêu chí đánh giá kế hoạch bài dạy và hoạt động giờ dạy của giáo viên, học sinh.
  • Xây dựng bài học và tổ chức hoạt động học nhóm, hướng dẫn tự học: Định nghĩa bản chất của tự học; phân loại tự học ngoài nhà trường và tự học trong trường lớp; phân tích 4 thành tố cơ bản của tự học. Cung cấp hướng dẫn chi tiết về các kĩ thuật: lập kế hoạch học tập theo 5 tiêu chí; kĩ thuật nghe, đọc, ghi chép; 5 bước thiết kế bản đồ tư duy; 6 bước thiết kế bản đồ khái niệm; mô hình 3C; và ứng dụng công nghệ thông tin trong tìm kiếm, xử lí, trao đổi, tự đánh giá.

Chương 2: Xây dựng bài học và tổ chức hoạt động học theo nhóm phần các nguyên tố phi kim lớp 10 THPT theo hướng phát triển năng lực cho học sinh

Chương 2 trình bày quy trình sư phạm và thiết kế chi tiết các bài học phần phi kim lớp 10:

  • Yêu cầu và nhiệm vụ của phần phi kim lớp 10: Xác định vị trí của Chương 5 (Nhóm Halogen) và Chương 6 (Nhóm Oxi) là hai chương tiếp nối lý thuyết cấu tạo nguyên tử và định luật tuần hoàn. Nhiệm vụ trọng tâm là hoàn thiện các khái niệm liên kết hóa học, phản ứng oxi hóa - khử, rèn luyện tư duy thực nghiệm kết hợp lập luận lý thuyết. Khóa luận nêu chi tiết chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ cho từng chương.
  • Quy trình 6 bước xây dựng bài học theo chủ đề:
    • Bước 1: Xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học (xây dựng kiến thức mới, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng).
    • Bước 2: Xây dựng nội dung chủ đề bài học từ chương trình và sách giáo khoa.
    • Bước 3: Xác định mục tiêu bài học (kiến thức, kĩ năng, thái độ và năng lực hướng tới).
    • Bước 4: Xác định và mô tả 4 mức độ yêu cầu (nhận biết, thông hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao) cho từng nội dung.
    • Bước 5: Biên soạn hệ thống câu hỏi, bài tập định tính, định lượng và thực nghiệm theo ma trận 4 mức độ.
    • Bước 6: Thiết kế tiến trình dạy học gồm chuỗi các hoạt động học tập (tình huống xuất phát, tìm tòi khám phá, luyện tập, vận dụng thực tiễn).
  • Thiết kế chi tiết các chủ đề dạy học: Tác giả xây dựng các chủ đề dạy học thuộc nhóm Halogen và nhóm Oxi - Lưu huỳnh, tiêu biểu là:
    • Chủ đề "Flo – Brom – Iot" (thời lượng 2 tiết): Thiết kế mục tiêu kiến thức, kĩ năng, năng lực cần phát triển (tự học, hợp tác, thực hành, giải quyết vấn đề, tính toán); bảng mô tả yêu cầu 4 mức độ; hệ thống câu hỏi trắc nghiệm và bài tập định lượng minh họa (tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, tính oxi hóa giảm dần từ flo đến iot, giải thích hiện tượng thí nghiệm với benzen, KI, hồ tinh bột, bài toán hỗn hợp halogen tác dụng kim loại); kế hoạch tổ chức hoạt động nhóm cụ thể trên lớp.
    • Chủ đề "Hiđro clorua – Axit clohiđric – Muối clorua".
    • Chủ đề "Oxi – Ozon với sự sống của con người".
    • Chủ đề "Hợp chất khí của lưu huỳnh: $H_2S$ và $SO_2$".

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 mô tả quá trình và kết quả triển khai thực tế:

  • Tổ chức thực nghiệm: Tiến hành trên gần 240 học sinh thuộc các cặp lớp thực nghiệm (TN) và đối chứng (ĐC) tại 2 trường THPT:
    • Trường THPT Phạm Phú Thứ (Đà Nẵng): Cặp lớp 10/1 và 10/3.
    • Trường THPT Thái Phiên (Quảng Nam): Cặp lớp 10/7 và 10/9; cặp lớp 10/8 và 10/10.
  • Quy trình thực hiện: Lớp thực nghiệm được giảng dạy bằng các kế hoạch bài học theo chủ đề, tổ chức làm việc nhóm kết hợp kĩ thuật tự học (BĐTD, phiếu học tập, ứng dụng CNTT). Lớp đối chứng học theo phương pháp truyền thống. Tiến hành các bài kiểm tra chuyên đề (Bài kiểm tra Flo – Brom – Iot; Bài kiểm tra Lưu huỳnh và hợp chất) cùng phiếu thăm dò ý kiến giáo viên và học sinh sau thực nghiệm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng và định tính

  • Kết quả điểm số kiểm tra: Dữ liệu thực nghiệm qua các bảng điểm và biểu đồ thống kê chất lượng bài kiểm tra cho thấy lớp thực nghiệm có tỉ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi cao hơn rõ rệt và tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu, kém giảm so với lớp đối chứng ở cả hai trường THPT Phạm Phú Thứ và THPT Thái Phiên.
Địa bàn thực nghiệm Lớp thực nghiệm (TN) Lớp đối chứng (ĐC) Nội dung bài kiểm tra đánh giá
THPT Phạm Phú Thứ (Đà Nẵng) Lớp 10/3 Lớp 10/1 Bài kiểm tra Flo – Brom – Iot; Bài kiểm tra Lưu huỳnh
THPT Thái Phiên (Quảng Nam) Lớp 10/7; Lớp 10/8 Lớp 10/9; Lớp 10/10 Bài kiểm tra Flo – Brom – Iot; Bài kiểm tra Lưu huỳnh
  • Kết quả thăm dò ý kiến: Kết quả khảo sát ý kiến giáo viên và 4 câu hỏi thăm dò ý kiến học sinh tham gia thực nghiệm cho thấy học sinh ở các lớp thực nghiệm có sự gia tăng về hứng thú học tập bộ môn, tích cực tham gia thảo luận nhóm, nâng cao năng lực tự học và khả năng ghi nhớ kiến thức thông qua bản đồ tư duy và phiếu học tập.

Đóng góp mới của khóa luận

  • Về mặt lí luận: Hệ thống hóa và làm rõ cơ sở lí luận về dạy học phát triển năng lực, quy trình 6 bước xây dựng bài học theo chủ đề, cùng các kĩ thuật tự học và tổ chức hoạt động nhóm cụ thể cho môn Hóa học THPT.
  • Về mặt thực tiễn: Xây dựng hoàn chỉnh 5 chủ đề bài học có sử dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực phần Hóa học phi kim lớp 10; biên soạn bộ câu hỏi, bài tập phân hóa theo 4 mức độ nhận thức và hệ thống phiếu học tập có thể sử dụng trực tiếp trong giảng dạy phổ thông.

Đề xuất và giải pháp của tác giả

  • Cần tổ chức bồi dưỡng, tập huấn cho giáo viên phổ thông về kĩ năng thiết kế tiến trình bài học định hướng năng lực và kĩ thuật điều phối hoạt động nhóm.
  • Nhà trường cần trang bị đầy đủ hóa chất, dụng cụ thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin phục vụ hoạt động tìm tòi, khám phá của học sinh.
  • Giáo viên cần linh hoạt kết hợp giữa hướng dẫn tự học ở nhà với tổ chức thảo luận nhóm trên lớp để tối ưu hóa thời gian giảng dạy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm của đề tài mới chỉ giới hạn ở phần kiến thức các nguyên tố phi kim lớp 10 THPT (Chương Halogen và Chương Oxi - Lưu huỳnh); địa bàn thực nghiệm mới thực hiện tại hai trường THPT thuộc khu vực Đà Nẵng và Quảng Nam trong năm học 2017 - 2018.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng quy trình thiết kế bài dạy học nhóm và rèn luyện kĩ năng tự học sang các chương khác của chương trình Hóa học lớp 10, lớp 11 và lớp 12 (phần Hóa học đại cương, Kim loại và Hóa học hữu cơ).
    • Triển khai thực nghiệm trên quy mô mẫu lớn hơn ở nhiều trường THPT thuộc các địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội khác nhau để hoàn thiện bộ tiêu chí đánh giá năng lực học sinh.

Giá trị tham khảo

Tài liệu có giá trị ứng dụng thiết thực cho các đối tượng:

  • Giáo viên Hóa học THPT: Tham khảo quy trình 6 bước thiết kế chủ đề bài học, ma trận 4 mức độ nhận thức và giáo án chi tiết chủ đề "Flo – Brom – Iot" cùng các chủ đề phi kim lớp 10 để đổi mới phương pháp dạy học trên lớp.
  • Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Nguồn tài liệu học thuật hữu ích cho học phần Phương pháp dạy học Hóa học, rèn luyện nghiệp vụ sư phạm, xây dựng hồ sơ bài dạy trong các đợt thực tập sư phạm và định hướng thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
  • Cán bộ quản lý chuyên môn: Cung cấp khung tiêu chí cụ thể để đánh giá kế hoạch bài dạy và phân tích hoạt động của giáo viên, học sinh trong các đợt thao giảng, dự giờ theo định hướng tiếp cận năng lực.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài lựa chọn đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm ở đâu với quy mô bao nhiêu học sinh?

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên gần 240 học sinh tại 2 trường: Trường THPT Phạm Phú Thứ (Đà Nẵng) với các lớp 10/1, 10/3 và Trường THPT Thái Phiên (Quảng Nam) với các lớp 10/7, 10/8, 10/9, 10/10 trong năm học 2017 - 2018.

2. Quy trình thiết kế bài học theo định hướng phát triển năng lực trong khóa luận gồm những bước nào?

Quy trình gồm 6 bước: (1) Xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học; (2) Xây dựng nội dung chủ đề bài học; (3) Xác định mục tiêu bài học; (4) Xác định và mô tả 4 mức độ yêu cầu; (5) Biên soạn các câu hỏi/bài tập theo các mức độ đã mô tả; (6) Thiết kế tiến trình dạy học thành chuỗi các hoạt động học tập.

3. Những kĩ thuật tự học nào được tác giả hệ thống hóa trong cơ sở lí luận?

Các kĩ thuật tự học được phân tích gồm: Kĩ thuật nghe hiệu quả, kĩ thuật ghi chép hiệu quả, kĩ thuật đọc hiệu quả, kĩ thuật ghi nhớ thông tin, phương pháp liên tưởng (luật đặc trưng, tương phản, gần nhau, quan hệ), mô hình tư duy tích cực 3C (Commitment, Control, Challenge), sử dụng bản đồ tư duy (5 bước), sử dụng bản đồ khái niệm (6 bước) và ứng dụng công nghệ thông tin trong tự học.

4. Chủ đề "Flo – Brom – Iot" được thiết kế với thời lượng bao nhiêu và gồm những nội dung chính nào?

Chủ đề "Flo – Brom – Iot" được thiết kế giảng dạy trong thời lượng 2 tiết, gồm 2 nội dung chính: (1) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của flo – brom – iot; (2) Tính chất hóa học của flo – brom – iot (trọng tâm là tính oxi hóa và sự suy giảm tính oxi hóa từ flo đến iot).

5. Khóa luận đã xây dựng được bao nhiêu chủ đề bài học ứng dụng vào dạy học phi kim lớp 10?

Theo công bố về đóng góp mới của đề tài, tác giả đã xây dựng được 5 chủ đề bài học có sử dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực tổ chức hoạt động học theo nhóm phục vụ dạy học phần Hóa học phi kim lớp 10 THPT.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân sư phạm của tác giả Trần Thị Huệ đã giải quyết một cách có hệ thống cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học tích cực theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Tác giả đã cụ thể hóa quy trình thiết kế bài học thành 5 chủ đề dạy học phần phi kim Hóa học lớp 10 với hệ thống câu hỏi, bài tập phân hóa 4 mức độ nhận thức và chuỗi hoạt động học tập nhóm rõ ràng. Kết quả thực nghiệm sư phạm trên gần 240 học sinh tại hai trường THPT thuộc Đà Nẵng và Quảng Nam đã kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp sư phạm được đề xuất.