Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục theo Nghị quyết số 29 của Hội nghị Trung ương 8 khóa XI, việc phát triển năng lực tự học (NLTH) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Theo báo cáo khảo sát tại hai trường THPT Trần Quốc Tuấn và Vũ Văn Hiếu, tỉnh Nam Định, có khoảng 200 học sinh và 19 giáo viên tham gia nghiên cứu về việc sử dụng sơ đồ tư duy (SĐTD) trong dạy học nội dung Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, môn Hóa học lớp 10. Mục tiêu nghiên cứu nhằm thiết kế và ứng dụng SĐTD trên bảng tương tác trực tuyến Miro để phát triển NLTH cho học sinh, đồng thời đánh giá hiệu quả của phương pháp này trong thực tiễn giảng dạy.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, thực nghiệm tại hai trường THPT thuộc tỉnh Nam Định trong năm học 2023-2024. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học Hóa học, phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh trong học tập, đồng thời ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại để nâng cao hiệu quả phát triển NLTH. Kết quả nghiên cứu dự kiến sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng rộng rãi SĐTD kết hợp mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học Hóa học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về năng lực và lý thuyết về sơ đồ tư duy trong dạy học tích cực.

  1. Lý thuyết năng lực: Theo OECD và chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018, năng lực là khả năng cá nhân vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ để giải quyết các tình huống thực tiễn một cách hiệu quả. Năng lực tự học được định nghĩa là khả năng tự mình huy động các nguồn lực để chiếm lĩnh tri thức mới, rèn luyện kỹ năng và tự đánh giá quá trình học tập. Cấu trúc năng lực bao gồm kiến thức, kỹ năng và thái độ, thể hiện qua năng lực hiểu, làm và ứng xử.

  2. Lý thuyết sơ đồ tư duy (SĐTD): SĐTD là kỹ thuật ghi chép sáng tạo, trực quan hóa các mối liên hệ giữa các khái niệm, giúp học sinh hệ thống hóa kiến thức và phát triển tư duy sáng tạo. Phương pháp này được phát triển từ những năm 1920 và được ứng dụng rộng rãi trong giáo dục hiện đại. SĐTD hỗ trợ phát triển NLTH bằng cách giúp học sinh tự tổ chức thông tin, lập kế hoạch học tập và tăng cường khả năng ghi nhớ.

  3. Mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN): Mô hình này “đảo ngược” hoạt động dạy học truyền thống, trong đó học sinh tiếp cận kiến thức mới qua video, tài liệu ở nhà và dành thời gian trên lớp để thảo luận, giải quyết vấn đề. LHĐN giúp phát triển NLTH thông qua việc hình thành kế hoạch tự học, thực hiện và tự đánh giá kết quả học tập.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp kết hợp nghiên cứu lý luận và thực tiễn:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập từ khảo sát 19 giáo viên và 200 học sinh lớp 10 tại hai trường THPT Trần Quốc Tuấn và Vũ Văn Hiếu, tỉnh Nam Định; tài liệu lý luận, các công trình nghiên cứu liên quan; dữ liệu thực nghiệm sư phạm.

  • Phương pháp chọn mẫu: Mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện và có chủ định nhằm đảm bảo tính đại diện cho đối tượng nghiên cứu trong phạm vi địa bàn.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả, phân tích định tính và định lượng để đánh giá mức độ phát triển NLTH, hiệu quả sử dụng SĐTD và mô hình LHĐN. Các công cụ đánh giá bao gồm phiếu tự đánh giá của học sinh, đánh giá của giáo viên, bài kiểm tra kiến thức và quan sát thực nghiệm.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong năm học 2023-2024, bao gồm các giai đoạn khảo sát thực trạng, thiết kế SĐTD trên ứng dụng Miro, triển khai thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng SĐTD và NLTH của học sinh: 100% giáo viên khảo sát đánh giá việc phát triển NLTH cho học sinh là rất quan trọng hoặc quan trọng. Tuy nhiên, chỉ khoảng 5,3% học sinh được đánh giá có năng lực tự học rất tốt, 15,8% ở mức tốt, 15,8% khá và 63,2% trung bình. Điều này cho thấy NLTH của học sinh còn nhiều hạn chế cần được cải thiện.

  2. Hiệu quả sử dụng SĐTD trên bảng tương tác Miro: Sau khi áp dụng SĐTD thiết kế trên Miro trong dạy học nội dung Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, kết quả bài kiểm tra của học sinh tăng trung bình 20% so với trước thực nghiệm. Tỷ lệ học sinh đạt điểm trên trung bình tăng từ 45% lên 70%, thể hiện sự cải thiện rõ rệt về khả năng tự học và vận dụng kiến thức.

  3. Ảnh hưởng của mô hình lớp học đảo ngược: Việc kết hợp SĐTD với mô hình LHĐN giúp học sinh chủ động xây dựng kế hoạch học tập, thực hiện và tự đánh giá kết quả. Khoảng 85% học sinh tham gia thực nghiệm cho biết họ cảm thấy hứng thú và tự tin hơn trong việc học tập, đồng thời tăng khả năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề.

  4. Khó khăn và thuận lợi trong áp dụng: Giáo viên gặp khó khăn ban đầu trong việc thiết kế SĐTD và sử dụng công nghệ Miro do hạn chế về kỹ năng CNTT. Tuy nhiên, sau quá trình tập huấn và thực hành, 90% giáo viên đánh giá công cụ này dễ sử dụng và hỗ trợ hiệu quả trong giảng dạy.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các công trình trước đây về vai trò của SĐTD trong phát triển NLTH, đồng thời khẳng định hiệu quả của mô hình LHĐN trong việc nâng cao sự chủ động và sáng tạo của học sinh. Việc sử dụng bảng tương tác trực tuyến Miro giúp tăng tính tương tác, sinh động và thuận tiện trong thiết kế sơ đồ, góp phần nâng cao hiệu quả học tập.

Biểu đồ so sánh điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm minh họa rõ sự tiến bộ của học sinh, trong khi bảng phân tích đánh giá NLTH cho thấy sự cải thiện về các biểu hiện như lập kế hoạch, tự đánh giá và điều chỉnh kế hoạch học tập. So với phương pháp dạy học truyền thống, phương pháp kết hợp SĐTD và LHĐN tạo điều kiện cho học sinh phát triển toàn diện hơn về kiến thức và kỹ năng.

Tuy nhiên, việc áp dụng còn phụ thuộc vào điều kiện cơ sở vật chất và trình độ CNTT của giáo viên, học sinh. Do đó, cần có sự hỗ trợ và đào tạo phù hợp để khắc phục những hạn chế này, đồng thời phát huy tối đa lợi ích của phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo kỹ năng CNTT cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế và sử dụng SĐTD trên bảng tương tác Miro, giúp giáo viên nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ trong dạy học. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng, chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

  2. Xây dựng bộ công cụ hỗ trợ thiết kế SĐTD chuẩn hóa: Phát triển các mẫu sơ đồ tư duy mẫu, hướng dẫn chi tiết cách thiết kế và sử dụng trong từng chủ đề Hóa học, giúp giáo viên tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả giảng dạy. Thời gian: 3 tháng, chủ thể: Ban giám hiệu các trường THPT.

  3. Áp dụng mô hình lớp học đảo ngược kết hợp SĐTD rộng rãi: Khuyến khích các trường THPT triển khai mô hình này trong giảng dạy Hóa học và các môn học khác nhằm phát triển NLTH cho học sinh. Thời gian: triển khai thí điểm trong năm học tiếp theo, chủ thể: giáo viên bộ môn và nhà trường.

  4. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất công nghệ thông tin: Trang bị máy tính, kết nối Internet ổn định và bảng tương tác cho các lớp học để hỗ trợ việc áp dụng SĐTD và mô hình LHĐN hiệu quả. Thời gian: 1 năm, chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các nhà tài trợ.

  5. Xây dựng hệ thống đánh giá năng lực tự học đa dạng: Kết hợp đánh giá qua quan sát, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và bài kiểm tra tình huống nhằm phản ánh chính xác năng lực tự học của học sinh. Thời gian: 6 tháng, chủ thể: giáo viên và tổ chuyên môn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Hóa học THPT: Nghiên cứu cung cấp phương pháp và công cụ thiết kế SĐTD trên Miro, giúp giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, phát triển NLTH cho học sinh, nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục và các trường THPT: Tham khảo để xây dựng kế hoạch đào tạo, đầu tư cơ sở vật chất và triển khai mô hình lớp học đảo ngược kết hợp SĐTD nhằm nâng cao chất lượng giáo dục.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Hóa học và Giáo dục học: Tài liệu tham khảo quý giá về cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm ứng dụng công nghệ trong dạy học.

  4. Chuyên gia phát triển chương trình và phần mềm giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để phát triển các công cụ hỗ trợ dạy học tương tác, ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

  1. Sơ đồ tư duy có thực sự giúp phát triển năng lực tự học không?
    Có, nghiên cứu cho thấy SĐTD giúp học sinh tổ chức thông tin, tăng khả năng ghi nhớ và phát triển tư duy sáng tạo, từ đó nâng cao năng lực tự học. Ví dụ, học sinh sử dụng SĐTD trên Miro đã cải thiện điểm kiểm tra trung bình lên 20%.

  2. Mô hình lớp học đảo ngược có phù hợp với tất cả học sinh?
    Mô hình này phù hợp với học sinh có ý thức tự giác và kỹ năng sử dụng CNTT cơ bản. Tuy nhiên, cần có sự hỗ trợ và hướng dẫn để học sinh yếu hơn có thể thích nghi và phát triển.

  3. Làm thế nào để giáo viên mới làm quen với công cụ Miro?
    Giáo viên nên tham gia các khóa tập huấn, thực hành thiết kế sơ đồ tư duy đơn giản trước khi áp dụng rộng rãi. Miro có giao diện trực quan, hỗ trợ nhiều tính năng giúp người dùng nhanh chóng làm quen.

  4. Có thể áp dụng SĐTD trong các môn học khác ngoài Hóa học không?
    Hoàn toàn có thể. SĐTD là công cụ hỗ trợ tư duy hiệu quả, phù hợp với nhiều môn học như Sinh học, Lịch sử, Ngữ văn, giúp học sinh hệ thống kiến thức và phát triển kỹ năng tự học.

  5. Làm sao để đánh giá chính xác năng lực tự học của học sinh?
    Cần kết hợp nhiều phương pháp đánh giá như quan sát, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và bài kiểm tra tình huống. Việc sử dụng phiếu đánh giá theo tiêu chí rõ ràng giúp giáo viên và học sinh nhận biết được mức độ phát triển năng lực.

Kết luận

  • Luận văn đã thiết kế và ứng dụng thành công sơ đồ tư duy trên bảng tương tác trực tuyến Miro trong dạy học nội dung Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, góp phần phát triển năng lực tự học cho học sinh THPT.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về điểm số và biểu hiện năng lực tự học của học sinh sau khi áp dụng phương pháp mới.
  • Mô hình lớp học đảo ngược kết hợp SĐTD tạo môi trường học tập tích cực, phát huy tính chủ động và sáng tạo của học sinh.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo, đầu tư cơ sở vật chất và xây dựng công cụ đánh giá nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng phương pháp.
  • Khuyến nghị các nhà giáo dục, quản lý và chuyên gia giáo dục tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các phương pháp dạy học tích cực, công nghệ hỗ trợ nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và giáo viên bộ môn Hóa học nên triển khai thí điểm phương pháp này trong năm học tới, đồng thời phối hợp với các cơ quan quản lý để tổ chức đào tạo và đầu tư cơ sở vật chất phù hợp.