Tổng quan nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 đánh dấu bước chuyển mình mang tính lịch sử của nền giáo dục Việt Nam, chuyển dịch trọng tâm từ phương thức truyền thụ kiến thức một chiều sang mô hình phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học. Trong cấu trúc chương trình mới ở cấp trung học cơ sở, môn Khoa học tự nhiên được xây dựng như một môn học tích hợp mang tính đột phá, tích hợp các mạch kiến thức Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái Đất xoay quanh các nguyên lý chung của tự nhiên. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ các môn học đơn lẻ sang một môn tích hợp đặt ra thách thức quản lý to lớn đối với các cơ sở giáo dục, đặc biệt tại các địa bàn vùng cao còn nhiều khó khăn.

Huyện Văn Yên thuộc tỉnh Yên Bái là một địa bàn miền núi với địa hình phức tạp, nơi đồng bào các dân tộc thiểu số chiếm hơn 50% tổng số học sinh. Mặc dù ngành giáo dục địa phương đã đạt nhiều kết quả tích cực với 361 giải học sinh giỏi cấp tỉnh và 6 giải cấp quốc gia từ năm 2015 đến 2020, thực trạng giáo dục vẫn bộc lộ những rào cản mang tính cơ cấu. Toàn huyện hiện có 26 cơ sở giáo dục có cấp trung học cơ sở, bao gồm 10 trường trung học cơ sở độc lập và 16 trường liên cấp tiểu học và trung học cơ sở, duy trì sĩ số 8.594 học sinh trong 245 lớp học. Trong năm học 2019-2020, tỷ lệ học sinh tốt nghiệp trung học cơ sở đạt mức 99,94% và tỷ lệ học sinh xếp loại khá giỏi đạt 44,3%. Dù vậy, tỷ lệ học sinh thi đỗ vào các trường trung học phổ thông chỉ đạt 63,0% và có đến 22,4% học sinh sau khi tốt nghiệp trung học cơ sở phải ở nhà không tiếp tục học lên hoặc học nghề.

Vấn đề nghiên cứu then chốt xuất phát từ sự thiếu đồng bộ giữa yêu cầu đổi mới chương trình và năng lực thực thi tại địa phương. Đội ngũ giáo viên hiện tại được đào tạo đơn môn chuyên biệt và chỉ đáp ứng khoảng 85% nhu cầu định mức tiết dạy, trong khi cơ sở vật chất, phòng bộ môn và trang thiết bị thực nghiệm còn thiếu thốn nghiêm trọng. Nghiên cứu này hướng đến mục tiêu khảo sát toàn diện thực trạng hoạt động dạy học và công tác quản lý dạy học môn Khoa học tự nhiên theo tiếp cận năng lực tại các trường trung học cơ sở huyện Văn Yên; từ đó xây dựng hệ thống biện pháp quản lý khoa học, đồng bộ và có tính khả thi cao nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn học này từ năm học 2021-2022. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 23 trường trung học cơ sở công lập trên địa bàn huyện trong khung thời gian 3 năm liên tiếp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng kết hợp giữa lý thuyết quản lý giáo dục hiện đại và lý thuyết dạy học định hướng phát triển năng lực người học. Về mặt quản lý, luận văn vận dụng lý thuyết chức năng quản trị trường học của Stephen Robbins và Henri Fayol, xác định quản lý hoạt động dạy học là quá trình tác động có mục đích, có kế hoạch của chủ thể quản lý thông qua bốn chức năng cơ bản: lập kế hoạch, tổ chức bộ máy, chỉ đạo thực hiện và kiểm tra đánh giá. Khái niệm quản lý hoạt động dạy học theo tiếp cận năng lực được định nghĩa là sự điều hành quá trình sư phạm lấy chuẩn đầu ra về phẩm chất và năng lực của học sinh làm thước đo trung tâm để tổ chức các nguồn lực nhân lực, tài lực, vật lực và môi trường sư phạm.

Về mặt lý luận dạy học, nghiên cứu kế thừa quan điểm giáo dục tiến bộ của John Dewey về việc lấy người học làm trung tâm và lý thuyết học tập thông qua trải nghiệm thực tiễn. Nghiên cứu cũng căn cứ trực tiếp vào khung năng lực cốt lõi được Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) khuyến nghị cùng các công trình nghiên cứu của Phan Thị Thanh Hội và Lê Đình Trung (2016). Khung cấu trúc môn Khoa học tự nhiên trong Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 được triển khai trên sự gắn kết của ba trục: trục chủ đề khoa học (Chất và sự biến đổi của chất, Vật sống, Năng lượng và sự biến đổi, Trái Đất và bầu trời); trục các nguyên lý chung của thế giới tự nhiên (tính cấu trúc, sự đa dạng, sự tương tác, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi); và trục hình thành ba thành phần năng lực Khoa học tự nhiên đặc thù. Ba thành phần năng lực này bao gồm: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra xã hội học bằng phiếu hỏi kết hợp với phỏng vấn chuyên sâu, quan sát thực tế và nghiên cứu hồ sơ sản phẩm sư phạm. Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế với tổng số 564 khách thể khảo sát, đảm bảo tính đại diện cao cho toàn bộ hệ thống giáo dục trung học cơ sở của huyện Văn Yên. Mẫu khảo sát chuyên môn bao gồm 123 người, trong đó có 56 cán bộ quản lý (gồm Hiệu trưởng, Phó Hiệu trưởng phụ trách chuyên môn và Tổ trưởng tổ Khoa học tự nhiên) cùng 67 giáo viên đang trực tiếp giảng dạy các phân môn Vật lý, Hóa học, Sinh học tại 23 trường học trên địa bàn. Mẫu khảo sát học sinh bao gồm 441 học sinh lớp 9 tại 3 đơn vị trường có tính chất đại diện: Trường THCS Thị trấn Mậu A (đại diện trường vùng thuận lợi, quy mô lớp đông), Trường THCS An Thịnh (đại diện trường nông thôn) và Trường Phổ thông Dân tộc Nội trú THCS huyện Văn Yên (đại diện học sinh dân tộc thiểu số). Một nhóm mẫu chọn gồm 86 học sinh tại trường THCS Thị trấn Mậu A cũng được khảo sát sâu về kỹ năng thực hành và mức độ hứng thú học tập.

Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp chọn mẫu cụm được áp dụng nhằm phản ánh đầy đủ các phân vùng địa lý và điều kiện kinh tế xã hội khác nhau của địa phương. Toàn bộ dữ liệu thu thập qua phiếu hỏi được lượng hóa bằng thang đo Likert 4 bậc tương ứng: Mức 1 (Thấp, điểm từ 1,00 đến 1,67); Mức 2 (Trung bình, điểm từ 1,68 đến 2,34); Mức 3 (Khá, điểm từ 2,35 đến 3,00); và Mức 4 (Cao, điểm từ trên 3,00). Việc sử dụng các công thức thống kê toán học (tính điểm trung bình, độ lệch chuẩn, phân tích tỷ lệ phần trăm) được lựa chọn vì tính chất định lượng chuẩn xác, giúp loại bỏ các phán đoán chủ quan và làm rõ mức độ tương quan giữa nhận thức của cán bộ quản lý với hành vi giảng dạy thực tế của giáo viên. Tỷ lệ phản hồi hợp lệ của đợt khảo sát đạt tuyệt đối 100% nhờ quy trình phát và thu phiếu trực tiếp tại hội nghị chuyên môn của Phòng Giáo dục và Đào tạo huyện Văn Yên.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực tiễn mang lại những dữ liệu định lượng quan trọng, chỉ ra bức tranh thực trạng tại các trường trung học cơ sở huyện Văn Yên:

Thứ nhất, tồn tại khoảng cách lớn giữa nhận thức lý luận và năng lực thực thi chuyên môn. Tỷ lệ cán bộ quản lý và giáo viên đạt trình độ chuẩn và trên chuẩn tại huyện đạt 78%, và có trên 75% giáo viên dạy môn Khoa học tự nhiên đạt danh hiệu giáo viên dạy giỏi cấp huyện. Điểm trung bình đánh giá nhận thức về tầm quan trọng của việc dạy học phát triển năng lực đạt mức khá (dao động từ 2,85 đến 3,12 điểm). Tuy nhiên, mức độ áp dụng thường xuyên các phương pháp dạy học tích cực như phương pháp Bàn tay nặn bột, dạy học theo dự án hay giải quyết vấn đề thực tế chỉ đạt điểm trung bình 2,15 (thuộc mức trung bình).

Thứ hai, cơ cấu giáo viên đơn môn chưa thể đáp ứng ngay yêu cầu của môn tích hợp. Đội ngũ giáo viên hiện tại mới chỉ đáp ứng 85% nhu cầu biên chế phân công giảng dạy khi triển khai toàn diện chương trình mới. Kết quả khảo sát cho thấy khoảng 62% giáo viên đào tạo chuyên ngành Vật lý hoặc Hóa học cảm thấy lúng túng khi phải đảm nhiệm các chủ đề liên quan đến Sinh học hoặc Khoa học Trái Đất, dẫn đến xu hướng dạy học tách rời từng phân môn thay vì tích hợp theo nguyên lý tự nhiên.

Thứ ba, sự thiếu thốn về cơ sở vật chất là điểm nghẽn nghiêm trọng nhất kìm hãm năng lực thực nghiệm của học sinh. Toàn huyện mới chỉ có 49% trường đạt chuẩn quốc gia và tỷ lệ phòng học kiên cố đạt 74,3%, trong khi nhiều phòng thí nghiệm bộ môn được cải tạo chắp vá từ phòng học cũ. Khảo sát 441 học sinh cho thấy điểm đánh giá về mức độ thành thạo các kỹ năng thực hành, thí nghiệm chỉ đạt mức trung bình 2,28. Đáng chú ý, 54% học sinh phản ánh việc thực hành thường chỉ được quan sát giáo viên biểu diễn thí nghiệm mẫu thay vì tự tay làm việc nhóm do thiếu hóa chất và bộ dụng cụ đo lường đạt chuẩn.

Thứ tư, khâu kiểm tra và đánh giá học sinh vẫn mang nặng tính ghi nhớ nội dung. Dữ liệu khảo sát chỉ ra rằng hơn 65% các bài kiểm tra định kỳ vẫn sử dụng câu hỏi yêu cầu tái hiện lý thuyết và tính toán công thức đơn thuần. Các hình thức đánh giá năng lực hiện đại như đánh giá qua hồ sơ học tập, đánh giá sản phẩm nghiên cứu mini hay đánh giá đồng đẳng chỉ chiếm dưới 20% trong thực tế quản lý tại các nhà trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi của những hạn chế trên bắt nguồn từ quán tính sư phạm lâu năm của đội ngũ nhà giáo quen với cách truyền thụ kiến thức thụ động. Việc chuyển sang tiếp cận năng lực đòi hỏi giáo viên phải đóng vai trò người thiết kế, cố vấn và tổ chức các hoạt động khám phá, nhưng các chương trình bồi dưỡng giáo viên liên môn trước đây còn ngắn hạn và nặng về lý thuyết suông. Mặt khác, điều kiện ngân sách giáo dục tại một huyện vùng cao như Văn Yên còn hạn hẹp, chưa thể trang bị đồng bộ các phòng thực hành chức năng hiện đại cho 100% các điểm trường.

Khi so sánh với các nghiên cứu cùng chủ đề tại các địa phương lân cận, chẳng hạn như nghiên cứu của Chu Văn Quảng (2018) tại huyện Nậm Pồ - tỉnh Điện Biên và Ngô Mai Phúc (2019) tại thành phố Lai Châu, kết quả của luận văn có nhiều điểm tương đồng về tình trạng thiếu giáo viên tích hợp và khó khăn về thiết bị thực hành. Tuy nhiên, giáo dục huyện Văn Yên có ưu thế rõ rệt khi tỷ lệ học sinh đạt hạnh kiểm khá tốt duy trì trên 97%, tạo môi trường thuận lợi để rèn luyện tinh thần kỷ luật và xây dựng năng lực tự học.

Trong các báo cáo chuyên môn, hệ thống dữ liệu này có thể được biểu diễn trực quan thông qua biểu đồ cột kép so sánh chỉ số giữa "Nhận thức của cán bộ quản lý" với "Thực tế đổi mới phương pháp của giáo viên" để nhận diện rõ độ trễ trong quản lý. Đồng thời, một bảng số liệu tổng hợp phân loại theo tỷ lệ phần trăm về mức độ sẵn sàng của phòng học bộ môn tại 23 trường sẽ giúp các cấp lãnh đạo có căn cứ phân bổ nguồn lực đầu tư có trọng điểm.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát thực trạng, luận văn đề xuất hệ thống 5 biện pháp quản lý đồng bộ nhằm tháo gỡ triệt để các rào cản hiện tại:

Biện pháp 1: Nâng cao năng lực chuyên môn dạy học tích hợp cho toàn thể giáo viên môn Khoa học tự nhiên. Ban Giám hiệu các trường THCS chủ động phối hợp với Phòng Giáo dục và Đào tạo tổ chức các khóa tập huấn thực chiến theo cụm trường, tập trung vào kỹ năng xây dựng kế hoạch bài dạy liên môn và phương pháp Bàn tay nặn bột. Mục tiêu hành động là 100% giáo viên hoàn thành chương trình bồi dưỡng mô-đun năng lực trước tháng 8 năm 2022, nâng tỷ lệ giáo viên tự tin dạy trọn vẹn chương trình từ mức 40% lên trên 85%.

Biện pháp 2: Tái cấu trúc sinh hoạt tổ chuyên môn theo hướng nghiên cứu bài học. Các Tổ trưởng chuyên môn cần chuyển đổi phương thức sinh hoạt định kỳ từ hành chính sang tập trung giải quyết các bài học khó và bài học tích hợp. Mỗi trường phải cam kết tổ chức tối thiểu 4 chuyên đề dạy học liên môn có ghi hình và phân tích hoạt động học tập của học sinh trong mỗi học kỳ trong giai đoạn 2021-2023.

Biện pháp 3: Đổi mới căn bản quy trình và công cụ kiểm tra, đánh giá kết quả học tập. Hiệu trưởng chỉ đạo xây dựng ngân hàng ma trận đề kiểm tra đánh giá theo 4 mức độ năng lực, tăng tỷ trọng đánh giá quá trình lên mức 40% tổng điểm số. Giáo viên cần đưa tiêu chí đánh giá báo cáo thực hành, sản phẩm trải nghiệm STEM và tự đánh giá của học sinh vào cơ cấu điểm chính thức ngay từ đầu năm học 2021-2022.

Biện pháp 4: Tăng cường đầu tư, chuẩn hóa và bảo quản cơ sở vật chất, thiết bị dạy học. Ủy ban nhân dân huyện Văn Yên phối hợp với lãnh đạo các trường ưu tiên phân bổ ngân sách tu sửa, nâng cấp phòng bộ môn đạt chuẩn; mua sắm bổ sung thiết bị dạy học tối thiểu cho lớp 6 và các lớp tiếp theo. Mục tiêu cụ thể là nâng tỷ lệ trường có phòng bộ môn Khoa học tự nhiên đạt chuẩn từ 49% lên 60% vào năm 2023 và đạt 75% vào năm 2025.

Biện pháp 5: Mở rộng môi trường dạy học trải nghiệm và kết nối nguồn lực cộng đồng. Nhà trường phối hợp cùng Ban đại diện cha mẹ học sinh và các cơ sở sản xuất nông - lâm nghiệp tại địa phương để tổ chức hoạt động trải nghiệm thực địa ngoài lớp học cho học sinh ít nhất 1 lần mỗi học kỳ. Định kỳ tổ chức Ngày hội Khoa học kỹ thuật và STEM cấp trường nhằm kích thích tinh thần nghiên cứu và định hướng nghề nghiệp sớm cho học sinh vùng cao.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu này mang lại giá trị ứng dụng cao cho nhiều nhóm đối tượng hoạt động trong lĩnh vực giáo dục:

Nhóm 1: Cán bộ quản lý các trường trung học cơ sở (Hiệu trưởng, Phó Hiệu trưởng phụ trách chuyên môn). Luận văn cung cấp khung quy trình quản lý 4 bước hoàn chỉnh, từ khâu phê duyệt kế hoạch giáo dục nhà trường đến phương pháp giám sát giờ dạy và đánh giá hồ sơ chuyên môn theo đúng tinh thần của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.

Nhóm 2: Giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn Khoa học tự nhiên. Giáo viên có thể khai thác các gợi ý chi tiết về cách thiết kế chuỗi hoạt động học tập, kỹ thuật phân hóa dạy học cho học sinh dân tộc thiểu số và cách thức chuyển đổi các bài thí nghiệm trong sách giáo khoa thành các dự án nhỏ phù hợp với hoàn cảnh thiếu thốn thiết bị.

Nhóm 3: Chuyên viên quản lý chuyên môn tại các Phòng và Sở Giáo dục và Đào tạo. Bản nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm chân thực về điều kiện giáo dục vùng miền núi, làm tài liệu tham khảo giá trị để xây dựng kế hoạch bồi dưỡng giáo viên hàng năm và hoạch định chính sách đầu tư trang thiết bị dạy học công lập.

Nhóm 4: Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Quản lý giáo dục. Đề tài đóng vai trò là một tài liệu tham khảo học thuật chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu định lượng kết hợp định tính, cung cấp bộ công cụ khảo sát bằng thang đo Likert chuẩn hóa và phương pháp khảo nghiệm độ tin cậy của các giải pháp quản lý trong nhà trường phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

Dạy học môn Khoa học tự nhiên theo tiếp cận năng lực khác gì so với dạy học các môn Lý, Hóa, Sinh truyền thống? Khác biệt cơ bản nằm ở định hướng mục tiêu. Dạy học truyền thống chú trọng việc học sinh ghi nhớ kiến thức và giải bài tập trên giấy theo từng phân môn độc lập. Ngược lại, tiếp cận năng lực tập trung vào việc học sinh vận dụng kiến thức tích hợp để giải thích hiện tượng tự nhiên và giải quyết tình huống thực tiễn thông qua thực hành thí nghiệm và tư duy khoa học.

Làm thế nào để giáo viên đơn môn có thể dạy tốt môn tích hợp khi chưa được đào tạo bài bản từ đầu? Giáo viên cần tham gia tích cực vào các đợt tập huấn chuyên đề, đồng thời tận dụng mô hình sinh hoạt chuyên môn theo nghiên cứu bài học tại trường. Trong giai đoạn đầu, các tổ bộ môn nên phân công giáo viên giảng dạy theo mạch nội dung chuyên sâu của mình, sau đó tiến hành dạy chéo môn kết hợp dự giờ để học hỏi kỹ năng của đồng nghiệp.

Các trường vùng khó khăn thiếu phòng thí nghiệm hiện đại thì tổ chức thực hành cho học sinh bằng cách nào? Các nhà trường cần linh hoạt tận dụng các vật liệu sẵn có trong đời sống hàng ngày của địa phương để tự làm thiết bị dạy học tự tạo đơn giản. Cán bộ quản lý nên chỉ đạo giáo viên ứng dụng các phần mềm thí nghiệm ảo, tăng cường tổ chức học tập ngoài trời và giao nhiệm vụ dự án tìm hiểu thiên nhiên xung quanh khu vực trường học.

Quy trình đánh giá năng lực học sinh môn Khoa học tự nhiên được thực hiện như thế nào để đảm bảo khách quan? Giáo viên cần phối hợp đa dạng các hình thức đánh giá, kết hợp đánh giá định tính qua nhận xét với đánh giá định lượng bằng điểm số. Bảng tiêu chí đánh giá cần được công khai trước cho học sinh; trong đó các tiêu chí về kỹ năng thao tác thí nghiệm, tinh thần hợp tác nhóm và khả năng thuyết trình báo cáo phải chiếm tỷ trọng tương xứng với bài thi viết.

Biện pháp nào giúp cán bộ quản lý giám sát hiệu quả việc đổi mới phương pháp giảng dạy của giáo viên? Cán bộ quản lý cần tăng cường dự giờ đột xuất và định kỳ, thay đổi tiêu chí đánh giá tiết dạy từ việc nhìn nhận giáo viên giảng bài sang quan sát mức độ tham gia thực tế của học sinh. Việc tổ chức rút kinh nghiệm sau giờ dạy phải mang tính xây dựng, hỗ trợ tháo gỡ khó khăn về mặt phương pháp thay vì áp đặt chỉ tiêu cơ học.

Kết luận

Nghiên cứu về quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo tiếp cận năng lực tại các trường trung học cơ sở huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái đem lại những kết luận cốt lõi sau:

  • Khẳng định tính tất yếu khách quan của việc chuyển dịch mô hình dạy học sang phát triển năng lực nhằm đáp ứng chuẩn đầu ra của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.
  • Làm rõ thực trạng chênh lệch giữa nhận thức và kỹ năng thực hành sư phạm của đội ngũ giáo viên, khi tỷ lệ phòng học kiên cố toàn huyện mới đạt 74,3% và trang thiết bị thực nghiệm còn thiếu thốn.
  • Thiết lập hệ thống 5 biện pháp quản lý khoa học, tập trung vào nâng cao năng lực dạy học tích hợp, đổi mới sinh hoạt tổ chuyên môn và hiện đại hóa quy trình kiểm tra đánh giá.
  • Cung cấp nguồn cứ liệu thực chứng chuẩn xác thông qua khảo sát diện rộng 123 cán bộ quản lý, giáo viên và 441 học sinh trên địa bàn một huyện miền núi khó khăn.
  • Xác nhận độ tin cậy và tính khả thi cao của các giải pháp thông qua khảo nghiệm khoa học, tạo tiền đề để ngành giáo dục huyện Văn Yên bứt phá chất lượng dạy học.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là đã giải quyết bài toán quản lý thực tiễn cho một môn học mới mẻ và phức tạp tại một địa bàn đặc thù có hơn 50% học sinh là người dân tộc thiểu số. Kế hoạch hành động tiếp theo trong giai đoạn 2022-2023 là tiếp tục tinh chỉnh ngân hàng câu hỏi đánh giá năng lực và nhân rộng mô hình bồi dưỡng giáo viên tích hợp sang các địa phương lân cận trong tỉnh Yên Bái.

Các nhà quản lý giáo dục, hiệu trưởng trường trung học cơ sở và giáo viên bộ môn hãy nghiên cứu, áp dụng linh hoạt các giải pháp từ luận văn này để đổi mới phương thức dạy học, khơi dậy niềm say mê khoa học và phát triển tối đa tiềm năng của thế hệ trẻ.