Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục phổ thông theo định hướng chuyển từ truyền thụ kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực người học là xu thế tất yếu của giáo dục Việt Nam sau năm 2015. Bối cảnh này gắn liền với bốn trụ cột giáo dục thế kỷ XXI do UNESCO xác định: "học để biết, học để làm, học để tự khẳng định mình và học để chung sống". Thực tiễn giảng dạy tại các trường Trung học phổ thông (THPT) cho thấy, việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực, đặc biệt là dạy học theo nhóm, vẫn còn nhiều hạn chế và mang tính hình thức, chưa khai thác hết tiềm năng phát triển kỹ năng xã hội, khả năng tự học và giải quyết vấn đề của học sinh.

Phần Hiđrocacbon trong chương trình Hóa học lớp 11 giữ vai trò nền tảng, cung cấp hệ thống tri thức cơ sở về cấu trúc, đồng đẳng, đồng phân và tính chất hóa học để học sinh tiếp tục nghiên cứu phần dẫn xuất hiđrocacbon. Việc tổ chức hoạt động dạy học theo nhóm cho phần kiến thức này được tác giả Trương Quỳnh Anh lựa chọn nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp cử nhân sư phạm tại Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng (năm 2018), dưới sự hướng dẫn của ThS. Phan Văn An.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là vận dụng phương pháp dạy học theo nhóm nhằm nâng cao kết quả dạy và học môn Hóa học phần Hiđrocacbon lớp 11 (chương trình nâng cao) tại trường THPT.

Để hoàn thành mục tiêu trên, đề tài xác định 6 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu tổng quan vấn đề.
  2. Nghiên cứu cơ sở lí luận về đổi mới phương pháp dạy học (định hướng, mục đích, đặc trưng phương pháp dạy học tích cực) và cơ sở lí thuyết về dạy học theo nhóm.
  3. Nghiên cứu nội dung, chương trình Hóa học 11 nâng cao.
  4. Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng phương pháp dạy học theo nhóm trong dạy và học hóa học phần Hiđrocacbon ở trường THPT.
  5. Thiết kế hệ thống bài lên lớp có sử dụng phương pháp dạy học theo nhóm trong dạy và học Hóa học 11 phần Hiđrocacbon chương trình nâng cao ở trường THPT.
  6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của đề tài.

Đối tượng nghiên cứu của khóa luận là phương pháp dạy học theo nhóm trong dạy học Hóa học phần Hiđrocacbon lớp 11 chương trình nâng cao tại trường THPT. Khách thể nghiên cứu là quá trình dạy học Hóa học tại các trường phổ thông. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện từ ngày 01/10/2017 đến ngày 21/04/2018, trên mẫu khảo sát thực nghiệm gồm hơn 300 học sinh tại hai trường: THPT Thái Phiên (huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam) và THPT Nguyễn Văn Cừ (tỉnh Quảng Nam).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý luận dựa trên các khái niệm, mô hình giáo dục học và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học:

  • Khái niệm và cấu trúc năng lực: Năng lực được định nghĩa là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và thuộc tính tâm lí cá nhân (hứng thú, niềm tin, ý chí) để thực hiện thành công công việc trong một 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, đạo đức và động cơ đặt trong một hoàn cảnh cụ thể. Mô hình phát triển năng lực gồm các bước tiến: tiếp nhận thông tin $\rightarrow$ xử lí thông tin $\rightarrow$ áp dụng kiến thức $\rightarrow$ thái độ và hành động $\rightarrow$ kết hợp tạo thành năng lực $\rightarrow$ tính trách nhiệm và chuyên nghiệp $\rightarrow$ năng lực nghề.
  • Hệ thống năng lực cốt lõi: Chương trình giáo dục phổ thông định hướng 10 năng lực cốt lõi gồm: 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.
  • Tiến trình dạy học nhóm: Tổ chức hoạt động học theo tiến trình 4 bước chuẩn: (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 học tập.
  • Đánh giá kết quả học tập theo 4 mức độ nhận thức: Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng và Vận dụng bậc cao.
  • Các phương pháp và kĩ thuật tự học: Khóa luận làm rõ các kỹ thuật hỗ trợ tự học bao gồm: kỹ thuật nghe tích cực, ghi chép hiệu quả, đọc hiểu, ghi nhớ thông tin, tư duy liên tưởng (theo các luật: đặc trưng, tương phản, gần nhau, quan hệ, sáng rõ, lặp lại), mô hình suy nghĩ tích cực 3C (Commitment - Cam kết, Control - Quản lí, Challenge - Thử thách), phương pháp lập Bản đồ tư duy (Mindmap - quy trình 5 bước), Bản đồ khái niệm/kĩ năng (Concept maps - quy trình 6 bước), và ứng dụng công nghệ thông tin trong thu thập, xử lý, trao đổi dữ liệu tự học.

Hệ thống phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả sử dụng bao gồm:

  • Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận: Thu thập, đọc, nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đổi mới phương pháp dạy học Hóa học; sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa và khái quát hóa lý thuyết.
  • Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phương pháp trò chuyện, trao đổi; phương pháp phát phiếu điều tra, thăm dò ý kiến giáo viên và học sinh; phương pháp chuyên gia; phương pháp thực nghiệm sư phạm.
  • Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng các công cụ thống kê toán học để xử lý, lập bảng phân phối tần số, vẽ biểu đồ và phân tích định lượng kết quả các bài kiểm tra thực nghiệm và đối chứng.

Nguồn dữ liệu của đề tài bao gồm chương trình và sách giáo khoa Hóa học 11 nâng cao, tài liệu hướng dẫn đổi mới kiểm tra đánh giá, hồ sơ giáo án, hệ thống phiếu học tập, đề kiểm tra đánh giá 4 mức độ, cùng số liệu khảo sát thực tế từ giáo viên và hơn 300 học sinh tại hai trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Nam.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực và hoạt động tự học của học sinh phổ thông:

  • Phân tích sự chuyển dịch từ nền giáo dục định hướng nội dung (chú trọng truyền thụ tri thức khoa học đơn thuần, nặng về lý thuyết) sang giáo dục định hướng năng lực (chú trọng rèn luyện kỹ năng vận dụng tri thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn, xác định rõ chuẩn đầu ra quan sát và định lượng được).
  • Trình bày chi tiết cấu trúc đa thành tố của năng lực và mô hình phát triển năng lực theo bậc thang nhận thức; phân tích bản chất của 10 năng lực cốt lõi của học sinh THPT.
  • Xác định các đặc trưng của bài học tiếp cận theo năng lực: lấy hoạt động học của học sinh làm trung tâm, tăng cường tương tác đa chiều, kết hợp học tập cá thể với học tập hợp tác trong nhóm nhỏ, kết hợp đánh giá của giáo viên với tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng của học sinh.
  • Làm rõ cấu trúc 4 bước của một hoạt động học theo nhóm và hướng dẫn khung tiêu chí đánh giá bài học theo quy định (đánh giá kế hoạch/tài liệu dạy học qua 4 tiêu chí; phân tích hoạt động của giáo viên qua 4 tiêu chí và hoạt động của học sinh qua 4 tiêu chí).
  • Phân tích các thành tố cơ bản của tự học: động cơ học tập (hứng thú nhận thức và trách nhiệm học tập), lập kế hoạch học tập (theo 5 tiêu chí: cụ thể, đo lường được, có thách thức, thực tế, có thời hạn), thực hiện kế hoạch (thu thập, xử lý, vận dụng, chia sẻ thông tin), và tự kiểm tra đánh giá.
  • Mô tả chi tiết các kỹ thuật tự học: quy trình 5 bước xây dựng Bản đồ tư duy; quy trình 6 bước thiết kế Bản đồ khái niệm; mô hình 3C; các quy luật liên tưởng và ứng dụng CNTT trong kiểm tra đánh giá trực tuyến.

Chương 2: Xây dựng bài học và tổ chức hoạt động theo nhóm phần hiđrocacbon trong chương trình Hoá học lớp 11 THPT theo hướng phát triển năng lực học sinh

Chương 2 là trọng tâm chuyên môn của khóa luận, thực hiện việc thiết kế các chủ đề dạy học phần Hiđrocacbon theo tiến trình sư phạm tích cực:

  • Xác định mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và định hướng năng lực cho phần Hiđrocacbon: giúp học sinh nắm vững cấu tạo, đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, tính chất hóa học đặc trưng và phương pháp điều chế của các nhóm hiđrocacbon no, không no, thơm; rèn luyện năng lực hợp tác, giao tiếp, tự học, phát hiện và giải quyết vấn đề, sử dụng ngôn ngữ hóa học.
  • Đề xuất quy trình chuẩn 6 bước xây dựng bài học theo chủ đề:
    1. Bước 1: Xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học (phân hóa theo 4 mức độ tự lực của học sinh từ giáo viên hỗ trợ tối đa đến học sinh hoàn toàn tự lực).
    2. Bước 2: Xây dựng nội dung chủ đề bài học (tích hợp các bài học lý thuyết, luyện tập, thực hành trong cùng mạch kiến thức).
    3. Bước 3: Xác định mục tiêu bài học (chuẩn kiến thức, kỹ năng, thái độ và năng lực hình thành).
    4. Bước 4: Xác định và mô tả mức độ yêu cầu (bảng ma trận 4 mức độ nhận thức).
    5. Bước 5: Biên soạn câu hỏi/bài tập cụ thể theo các mức độ đã mô tả.
    6. Bước 6: Thiết kế tiến trình dạy học thành chuỗi các hoạt động học cụ thể (hoạt động trải nghiệm/kết nối $\rightarrow$ hoạt động hình thành kiến thức $\rightarrow$ hoạt động luyện tập $\rightarrow$ hoạt động vận dụng/mở rộng).
  • Thiết kế hệ thống các chủ đề dạy học trong chương trình:
    • Chủ đề 1: Ankan (3 tiết): Thiết kế chi tiết cấu trúc bài học, bảng mô tả ma trận yêu cầu cần đạt theo 4 mức độ cho cả câu hỏi lý thuyết, bài tập định lượng và bài tập thực hành/thí nghiệm; xây dựng ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm/tự luận phân hóa theo từng mức độ; thiết kế chi tiết hoạt động trải nghiệm - kết nối (thời lượng 10 phút) thông qua Phiếu học tập số 1 (tìm hiểu công thức phân tử, công thức cấu tạo, đặc điểm liên kết, đồng đẳng và đồng phân của ankan).
    • Chủ đề 2: Ankađien (1 tiết): Thiết kế cấu trúc dạy học nhóm cho nội dung hiđrocacbon không no.
    • Một số chủ đề chương Hiđrocacbon thơm (đặt tại phần phụ lục): Chủ đề Benzen và Ankylbenzen (2 tiết); Chủ đề Stiren và Naphtalen (2 tiết).

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày việc triển khai thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học:

  • Tổ chức thực nghiệm: Bố trí 4 cặp lớp Thực nghiệm (TN) và Đối chứng (ĐC) tương đương về trình độ tại 2 trường THPT thuộc tỉnh Quảng Nam:
    • Cặp TN1 – ĐC1 (Chủ đề Ankan): Lớp 11A1 (TN1) và Lớp 11A5 (ĐC1) tại Trường THPT Thái Phiên (huyện Thăng Bình).
    • Cặp TN2 – ĐC2 (Chủ đề Ankan): Lớp 11A14 (TN2) và Lớp 11A15 (ĐC2) tại Trường THPT Nguyễn Văn Cừ.
    • Cặp TN3 – ĐC3 (Chủ đề Ankađien): Lớp 11A2 (TN3) và Lớp 11A6 (ĐC3) tại Trường THPT Thái Phiên.
    • Cặp TN4 – ĐC4 (Chủ đề Ankađien): Lớp 11A2 (TN4) và Lớp 11A4 (ĐC4) tại Trường THPT Nguyễn Văn Cừ.
  • Tiến trình thực hiện: Ở các lớp TN, giáo viên sử dụng hệ thống bài học theo chủ đề được thiết kế với phương pháp dạy học theo nhóm, sử dụng phiếu học tập và kĩ thuật tự học. Ở các lớp ĐC, quá trình giảng dạy diễn ra theo phương pháp truyền thống với cùng nội dung và thời lượng.
  • Kiểm tra và thu thập dữ liệu: Tiến hành cho học sinh làm bài kiểm tra đánh giá kết thúc các chủ đề; xử lý dữ liệu điểm số bằng phương pháp thống kê toán học (lập bảng phân phối tần số, bảng tổng hợp điểm, vẽ biểu đồ chất lượng bài kiểm tra). Đồng thời, phát phiếu thăm dò ý kiến giáo viên và học sinh để khảo sát 5 tiêu chí: thái độ khi tham gia học nhóm, khả năng tự học, kĩ năng giao tiếp, khả năng hợp tác nhóm và năng lực giải quyết vấn đề.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng và khảo sát thực nghiệm

Các bài kiểm tra kết thúc chủ đề Ankan và Ankađien cùng phiếu khảo sát ý kiến tại các lớp thực nghiệm và đối chứng ghi nhận những kết quả cụ thể:

  • Dữ liệu điểm số từ các bảng phân phối tần số và bảng tổng hợp bài kiểm tra cho thấy chất lượng học tập ở các lớp TN (11A1, 11A14, 11A2 Thái Phiên, 11A2 Nguyễn Văn Cừ) đạt tỷ lệ điểm khá - giỏi cao hơn, tỷ lệ điểm yếu - kém giảm so với các lớp ĐC tương ứng (11A5, 11A15, 11A6, 11A4).
  • Kết quả thăm dò ý kiến giáo viên trực tiếp giảng dạy và dự giờ ghi nhận sự đồng thuận cao về tính khả thi của quy trình tổ chức dạy học nhóm và cấu trúc phiếu học tập được thiết kế.
  • Kết quả thăm dò ý kiến học sinh thể hiện sự chuyển biến tích cực trên 5 phương diện:
Tiêu chí khảo sát Biểu hiện đánh giá ở học sinh lớp Thực nghiệm
Thái độ học tập Hào hứng, chủ động tham gia thảo luận và hoàn thành nhiệm vụ nhóm
Khả năng tự học Biết cách khai thác SGK, tài liệu và ứng dụng CNTT để chuẩn bị bài
Kĩ năng giao tiếp Tự tin trình bày, lập luận bảo vệ ý kiến và phản biện trước tập thể
Khả năng hợp tác nhóm Phân công nhiệm vụ hợp lý, biết lắng nghe và hỗ trợ lẫn nhau
Năng lực giải quyết vấn đề Vận dụng linh hoạt kiến thức hiđrocacbon để giải quyết các bài tập phân hóa

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Chuẩn hóa quy trình 6 bước thiết kế bài học theo chủ đề để giáo viên Hóa học có thể áp dụng rộng rãi trong các phần kiến thức khác.
  • Kết hợp linh hoạt các kĩ thuật tự học (Bản đồ tư duy, Bản đồ khái niệm, mô hình 3C) vào tiến trình dạy học nhóm để tăng cường năng lực tự lực nhận thức của học sinh.
  • Tăng cường kiểm tra đánh giá quá trình kết hợp với tự đánh giá của học sinh thay vì chỉ dựa vào điểm số kiểm tra định kỳ một chiều.

Đóng góp mới của đề tài

  • Hệ thống hóa và làm rõ cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực, cấu trúc năng lực và các kĩ thuật tự học trong bộ môn Hóa học THPT.
  • Xây dựng một nguồn tài liệu tham khảo hoàn chỉnh gồm quy trình thiết kế, ma trận phân hóa 4 mức độ nhận thức, hệ thống phiếu học tập và kế hoạch bài dạy chi tiết cho phần Hiđrocacbon lớp 11 nâng cao.
  • Cung cấp minh chứng thực nghiệm sư phạm trực tiếp trên quy mô hơn 300 học sinh tại tỉnh Quảng Nam, khẳng định hiệu quả của phương pháp dạy học theo nhóm trong việc phát triển năng lực người học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ rõ những phạm vi giới hạn trong quá trình thực hiện:

  • Hạn chế về phạm vi nội dung: Đề tài mới chỉ tập trung xây dựng và thực nghiệm bài học theo nhóm cho phần Hiđrocacbon (chương trình Hóa học 11 nâng cao), chưa mở rộng sang toàn bộ chương trình Hóa học hữu cơ hay các khối lớp khác ở cấp THPT.
  • Hạn chế về địa bàn thực nghiệm: Quá trình thực nghiệm sư phạm chỉ được tiến hành tại hai trường THPT (THPT Thái Phiên và THPT Nguyễn Văn Cừ) trên địa bàn tỉnh Quảng Nam trong một năm học (2017 – 2018), chưa có điều kiện kiểm chứng trên nhiều địa bàn có điều kiện cơ sở vật chất và đối tượng học sinh đa dạng hơn.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu và thiết kế các chuyên đề dạy học theo nhóm cho phần Dẫn xuất hiđrocacbon và các nội dung Hóa học vô cơ lớp 11, 12; tiếp tục hoàn thiện hệ thống công cụ đánh giá năng lực học sinh trong quá trình học tập hợp tác.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho các đối tượng và hoạt động học thuật sau:

  • Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Tham khảo cách thức xây dựng cấu trúc khóa luận tốt nghiệp sư phạm, phương pháp nghiên cứu lí luận dạy học, quy trình thiết kế bài dạy định hướng năng lực và kỹ thuật xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học.
  • Giáo viên môn Hóa học tại các trường THPT: Có thể sử dụng trực tiếp các kế hoạch bài dạy, bảng mô tả ma trận yêu cầu cần đạt 4 mức độ, hệ thống câu hỏi phân hóa và Phiếu học tập số 1 của chủ đề Ankan, Ankađien, Benzen để giảng dạy trên lớp.
  • Cán bộ quản lý chuyên môn và nghiên cứu sinh/học viên cao học: Tham khảo khung tiêu chí đánh giá hoạt động của giáo viên và học sinh khi dự giờ, cũng như quy trình 6 bước thiết kế bài học chủ đề theo định hướng đổi mới giáo dục phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài triển khai thực nghiệm sư phạm trên những đối tượng cụ thể nào? Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên hơn 300 học sinh thuộc 4 cặp lớp Thực nghiệm - Đối chứng tại 2 trường THPT ở tỉnh Quảng Nam: Cặp 1 (11A1 - 11A5) và Cặp 3 (11A2 - 11A6) tại Trường THPT Thái Phiên; Cặp 2 (11A14 - 11A15) và Cặp 4 (11A2 - 11A4) tại Trường THPT Nguyễn Văn Cừ.

2. Quy trình thiết kế bài học theo nhóm 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 mức độ yêu cầu (4 mức độ nhận thức); (5) Biên soạn câu hỏi/bài tập cụ thể; (6) Thiết kế tiến trình dạy học thành chuỗi hoạt động.

3. Khóa luận thiết kế chi tiết những chủ đề bài học nào thuộc phần Hiđrocacbon lớp 11? Khóa luận thiết kế các chủ đề: Chủ đề 1 - Ankan (3 tiết); Chủ đề 2 - Ankađien (1 tiết); Chủ đề Benzen và ankylbenzen (2 tiết - phụ lục); Chủ đề Stiren và naphtalen (2 tiết - phụ lục).

4. Một hoạt động học theo nhóm được tổ chức theo tiến trình các bước sư phạm nào? Mỗi hoạt động học theo nhóm được tiến hành qua 4 bước: (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 học tập.

5. Những kĩ thuật tự học nào được tác giả giới thiệu và hướng dẫn áp dụng cho học sinh? Tác giả giới thiệu kỹ thuật nghe tích cực, ghi chép hiệu quả, đọc hiểu, ghi nhớ thông tin, luật liên tưởng, mô hình 3C (Commitment, Control, Challenge), Bản đồ tư duy (quy trình 5 bước), Bản đồ khái niệm (quy trình 6 bước) và ứng dụng công nghệ thông tin.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Trương Quỳnh Anh đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở lý luận về dạy học định hướng phát triển năng lực và các kĩ thuật tự học trong môn Hóa học THPT. Công trình đã xây dựng thành công quy trình 6 bước thiết kế bài học và biên soạn hệ thống chủ đề dạy học theo nhóm phần Hiđrocacbon lớp 11 nâng cao với hệ thống phiếu học tập và câu hỏi phân hóa 4 mức độ rõ ràng. Kết quả thực nghiệm sư phạm trên hơn 300 học sinh tại 2 trường THPT tỉnh Quảng Nam đã chứng minh tính hiệu quả và khả thi của việc tổ chức hoạt động học theo nhóm trong việc nâng cao kết quả học tập và rèn luyện các năng lực tự học, hợp tác, giao tiếp của học sinh.