Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, giáo dục đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao chất lượng nguồn nhân lực. Theo nghị quyết Trung ương 8 khóa XI, đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học là nhiệm vụ cấp thiết. Đặc biệt, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVD) cho học sinh (HS) được xem là một trong những năng lực cốt lõi cần được chú trọng trong giáo dục phổ thông.

Phần Sinh vật và môi trường trong chương trình Sinh học lớp 9 có nội dung liên quan mật thiết đến thực tiễn như quần xã sinh vật, hệ sinh thái, quản lý môi trường và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên. Tuy nhiên, các hoạt động học tập trong sách giáo khoa còn mang tính đơn giản, chưa tạo được tình huống thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Thực trạng điều tra tại một số trường THCS ở thành phố Huế cho thấy đa số giáo viên (GV) nhận thức được tầm quan trọng của việc phát triển năng lực cho HS nhưng chưa áp dụng hiệu quả các phương pháp tích cực, đặc biệt là phương pháp nghiên cứu trường hợp (NCTH) để phát triển NLGQVD.

Mục tiêu nghiên cứu là thiết kế và sử dụng các bài tập nghiên cứu trường hợp (BTNCTH) theo định hướng phát triển NLGQVD trong dạy học phần Sinh vật và môi trường, Sinh học 9 nhằm nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực cho HS. Nghiên cứu thực hiện tại các trường THCS trên địa bàn thành phố Huế trong năm 2017, với phạm vi tập trung vào phần Sinh vật và môi trường của chương trình Sinh học lớp 9.

Kết quả nghiên cứu góp phần xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng BTNCTH phát triển NLGQVD, hệ thống bài tập mẫu và tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS, từ đó hỗ trợ GV đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả giáo dục.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng lực được định nghĩa là tổ hợp các kiến thức, kỹ năng, thái độ và giá trị được vận dụng linh hoạt trong các tình huống thực tiễn để thực hiện thành công một hoạt động nhất định. NLGQVD là khả năng tư duy và hành động trong những tình huống không có sẵn cách thức giải quyết, bao gồm phát hiện vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp, đồng thời vận dụng trong bối cảnh mới.

Phương pháp nghiên cứu trường hợp (Case Study) là phương pháp tích cực, trong đó người học tự lực nghiên cứu một tình huống thực tiễn có vấn đề để giải quyết, thường làm việc nhóm. NCTH giúp phát triển các năng lực then chốt như tư duy phản biện, sáng tạo, giao tiếp và hợp tác.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVD) với cấu trúc gồm 3 thành phần: phát hiện và làm rõ vấn đề; đề xuất và lựa chọn giải pháp; thực hiện và đánh giá giải pháp.
  • Bài tập nghiên cứu trường hợp (BTNCTH) là dạng bài tập mô tả tình huống thực tiễn có vấn đề cần giải quyết, giúp HS vận dụng kiến thức và kỹ năng để phát triển năng lực.
  • Quy trình thiết kế BTNCTH gồm 6 bước từ phân tích mục tiêu, nội dung, thu thập dữ liệu, viết bài tập, thử nghiệm đến thiết kế kế hoạch bài học.
  • Quy trình sử dụng BTNCTH gồm 5 bước: xác định mục tiêu, giới thiệu bài tập, HS tự lực giải quyết, thảo luận và kết luận đánh giá.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ:

  • Tài liệu lý luận, sách giáo khoa, các công trình nghiên cứu liên quan đến dạy học phát triển năng lực và NCTH.
  • Văn bản pháp luật như Luật Bảo vệ môi trường, Luật Phòng chống tác hại thuốc lá.
  • Khảo sát thực trạng dạy học tại các trường THCS ở thành phố Huế qua phiếu điều tra với 12 GV sinh học.
  • Thực nghiệm sư phạm trên 4 lớp với 172 HS tại 2 trường THCS Chu Văn An và Nguyễn Thị Minh Khai.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích định lượng qua thống kê phần trăm, so sánh kết quả kiểm tra năng lực giải quyết vấn đề của HS qua 3 giai đoạn (trước, trong và sau thực nghiệm).
  • Phân tích định tính qua quan sát, phỏng vấn GV và HS, đánh giá mức độ tích cực, chủ động trong học tập và phát triển năng lực.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ đầu năm 2017 đến cuối năm 2017, bao gồm các giai đoạn thiết kế bài tập, thử nghiệm, thu thập và xử lý dữ liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng dạy học và nhận thức GV:
  • 100% GV khảo sát cho rằng đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực HS là cần thiết, trong đó 41,67% đánh giá rất cần thiết.
  • 83,33% GV đánh giá cao việc sử dụng phương pháp NCTH để phát triển NLGQVD, nhưng 75% GV chưa nắm vững lý luận về phương pháp này.
  • Phương pháp dạy học truyền thống như thuyết trình và hỏi đáp vẫn chiếm ưu thế, có đến 33,33% GV không thường xuyên sử dụng phương pháp hỏi đáp tìm tòi và 33,34% không sử dụng dạy học nêu vấn đề.
  1. Thiết kế và sử dụng BTNCTH:
  • Xây dựng được 19 bài tập nghiên cứu trường hợp theo 4 dạng chính: thu thập thông tin, xác định vấn đề, giải quyết vấn đề và đánh giá giải pháp.
  • Quy trình thiết kế BTNCTH gồm 6 bước rõ ràng, đảm bảo tính khoa học và phù hợp với nội dung Sinh vật và môi trường, Sinh học 9.
  • Quy trình sử dụng BTNCTH gồm 5 bước giúp HS phát triển NLGQVD qua các hoạt động tự lực, thảo luận và đánh giá.
  1. Kết quả thực nghiệm sư phạm:
  • Qua 3 lần kiểm tra, tỷ lệ HS đạt mức độ cao về NLGQVD tăng từ 13,37% lên 27,33%, tỷ lệ chưa đạt giảm từ 47,67% xuống còn 22,09%.
  • Mức độ phát triển từng tiêu chí năng lực (phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, thực hiện và đánh giá) đều có sự cải thiện rõ rệt qua các lần kiểm tra.
  • HS tích cực tham gia hoạt động học tập, chủ động, sáng tạo trong giải quyết các tình huống thực tiễn, vận dụng kiến thức vào cuộc sống.

Thảo luận kết quả

Việc áp dụng BTNCTH theo định hướng phát triển NLGQVD đã tạo ra sự chuyển biến tích cực trong nhận thức và hành vi học tập của HS. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của phương pháp NCTH trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở bậc THCS.

Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng tỷ lệ HS đạt mức độ cao về NLGQVD qua 3 lần kiểm tra minh họa rõ nét hiệu quả của việc rèn luyện qua BTNCTH. Bảng tổng hợp mức độ đạt được từng tiêu chí cho thấy sự tiến bộ đồng đều ở các khía cạnh năng lực, phản ánh quá trình học tập có tính hệ thống và có sự hỗ trợ từ GV.

Khó khăn trong việc nắm vững lý luận và thiết kế bài tập của GV là rào cản cần được khắc phục thông qua đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn. Việc thiếu tài liệu tham khảo và thời gian cũng là những thách thức thực tiễn.

Nghiên cứu góp phần làm rõ cơ sở lý luận, xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng BTNCTH phát triển NLGQVD, đồng thời cung cấp hệ thống bài tập mẫu và tiêu chí đánh giá cụ thể, hỗ trợ GV đổi mới phương pháp dạy học Sinh học ở THCS.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng GV về phương pháp NCTH và phát triển năng lực
  • Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế và sử dụng BTNCTH theo định hướng phát triển NLGQVD.
  • Thời gian: trong vòng 1 năm, ưu tiên các trường THCS trên địa bàn tỉnh.
  • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.
  1. Phát triển và phổ biến hệ thống bài tập nghiên cứu trường hợp mẫu
  • Xây dựng ngân hàng bài tập BTNCTH đa dạng, phù hợp với nội dung chương trình Sinh học lớp 9.
  • Cập nhật thường xuyên, hỗ trợ GV trong việc lựa chọn và điều chỉnh bài tập.
  • Chủ thể thực hiện: Ban biên soạn chương trình, các tổ chuyên môn.
  1. Khuyến khích áp dụng BTNCTH trong kế hoạch bài học và đánh giá năng lực HS
  • GV cần tích hợp BTNCTH vào các giai đoạn dạy học phù hợp (nghiên cứu tài liệu mới, củng cố, kiểm tra đánh giá).
  • Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề rõ ràng, minh bạch.
  • Chủ thể thực hiện: GV bộ môn, Ban giám hiệu nhà trường.
  1. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, tài liệu tham khảo và thời gian cho hoạt động dạy học tích cực
  • Cung cấp tài liệu, thiết bị hỗ trợ dạy học theo phương pháp NCTH.
  • Tạo điều kiện về thời gian để GV chuẩn bị và tổ chức các hoạt động học tập phát triển năng lực.
  • Chủ thể thực hiện: Nhà trường, Sở Giáo dục và Đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Sinh học THCS
  • Lợi ích: Nắm vững phương pháp thiết kế và sử dụng bài tập nghiên cứu trường hợp để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
  • Use case: Áp dụng trực tiếp trong giảng dạy phần Sinh vật và môi trường, nâng cao hiệu quả học tập.
  1. Cán bộ quản lý giáo dục
  • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và giải pháp đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực.
  • Use case: Xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng GV và triển khai đổi mới chương trình.
  1. Nhà nghiên cứu giáo dục và sinh học
  • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm về phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
  • Use case: Phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo hoặc ứng dụng trong các môn học khác.
  1. Sinh viên sư phạm chuyên ngành Sinh học
  • Lợi ích: Học tập phương pháp dạy học tích cực, kỹ năng thiết kế bài tập phát triển năng lực.
  • Use case: Chuẩn bị kiến thức và kỹ năng thực hành sư phạm trong quá trình đào tạo.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực giải quyết vấn đề là gì và tại sao quan trọng trong dạy học Sinh học?
    NLGQVD là khả năng phát hiện, phân tích và giải quyết các tình huống không có sẵn giải pháp rõ ràng. Trong Sinh học, năng lực này giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển tư duy phản biện và sáng tạo, từ đó nâng cao hiệu quả học tập và ứng dụng trong cuộc sống.

  2. Phương pháp nghiên cứu trường hợp (NCTH) khác gì so với phương pháp truyền thống?
    NCTH là phương pháp tích cực, yêu cầu HS tự lực nghiên cứu tình huống thực tiễn, làm việc nhóm và giải quyết vấn đề, thay vì chỉ tiếp nhận kiến thức thụ động. Phương pháp này phát triển kỹ năng tư duy, giao tiếp và hợp tác, phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

  3. Làm thế nào để thiết kế bài tập nghiên cứu trường hợp hiệu quả?
    Thiết kế BTNCTH cần tuân thủ quy trình gồm phân tích mục tiêu, nội dung, thu thập dữ liệu, viết bài tập rõ ràng với phần mô tả tình huống, nhiệm vụ và yêu cầu kết quả phù hợp với năng lực HS. Bài tập phải có tính thực tiễn, vừa sức và kích thích tư duy sáng tạo.

  4. Các dạng bài tập nghiên cứu trường hợp phổ biến là gì?
    Có 4 dạng chính: bài tập thu thập thông tin, bài tập xác định vấn đề, bài tập giải quyết vấn đề và bài tập đánh giá giải pháp. Mỗi dạng tập trung phát triển các kỹ năng khác nhau trong quá trình giải quyết vấn đề.

  5. Kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng BTNCTH có hiệu quả như thế nào?
    Kết quả thực nghiệm trên 172 HS cho thấy tỷ lệ HS đạt mức độ cao về NLGQVD tăng từ 13,37% lên 27,33%, tỷ lệ chưa đạt giảm từ 47,67% xuống còn 22,09%. HS tích cực, chủ động hơn trong học tập, biết vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống thực tiễn.

Kết luận

  • Xác định được cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và các dạng bài tập nghiên cứu trường hợp phù hợp với phần Sinh vật và môi trường, Sinh học 9.
  • Xây dựng quy trình thiết kế và sử dụng BTNCTH theo định hướng phát triển NLGQVD gồm 6 bước thiết kế và 5 bước sử dụng.
  • Thiết kế thành công 19 bài tập nghiên cứu trường hợp phát triển NLGQVD, xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực cụ thể.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy việc sử dụng BTNCTH theo định hướng phát triển NLGQVD giúp nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
  • Kiến nghị tăng cường đào tạo GV, phát triển tài liệu, khuyến khích áp dụng BTNCTH và đầu tư cơ sở vật chất để nâng cao hiệu quả giáo dục.

Next steps: Mở rộng nghiên cứu sang các môn học khác, triển khai đào tạo GV quy mô lớn, xây dựng ngân hàng bài tập đa dạng hơn.

Call to action: Các nhà quản lý giáo dục và GV cần tích cực áp dụng và phát triển phương pháp nghiên cứu trường hợp để nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.