CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC THIẾT KẾ BỘ CÂU HỎI ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1. Các nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới đã có những nghiên cứu về đo lường và kiểm tra đánh giá (ĐG) kết quả học tập trong giáo dục theo định hướng ĐG và công nhận năng lực (NL). Shirley Fletcher (1995) trong tài liệu “Competence – Based Assessment Techniques” đã xác định một số nguyên tắc cơ bản, gợi ý về các phương pháp cũng như lợi ích của kỹ thuật Khóa luận giáo dục học ĐG theo NL; đồng thời tác giả cũng đưa ra một số hướng dẫn cho việc ĐG dựa trên NL.
Một số tài liệu của Bộ Giáo dục Úc trình bày những kinh nghiệm điển hình của nước này về hướng dẫn ĐG theo NL, về thiết kế công cụ ĐG áp dụng cho các cơ sở đào tạo đã được công nhận. Các tài liệu này chỉ nhằm cung cấp thông tin về các chính sách và quy trình ĐG cho các nhà giáo dục và đào tạo nghề ở bang Tây Úc nhưng đã giới thiệu về việc sử dụng công cụ ĐG NL rất hữu ích (Department of Education and Training Western Australia, 2008). Về kinh nghiệm thực tiễn, các nước phát triển như Anh, Úc, Đức, Mỹ,. đều đã triển khai thành công mô hình đào tạo theo NL (competency based training - CBT) và ĐG theo NL (competency based assessment – CBA) trong hệ thống đào tạo giáo dục.
Nhiều năm gần đây, một số quốc gia ở châu Á như Singapore, Nhật Bản, Malaysia, Philipin, Thái Lan; ở châu Phi như Ấn Độ, Nam Phi; ở châu Mỹ như Canada, Chile cũng đã tiếp cận, áp dụng hình thức đào tạo và ĐG theo NL (Robert Ennis, 2007). Tại Mĩ, Bộ Giáo dục đã đưa vào sử dụng mô hình “Học tập bằng tìm tòi, tra cứu thông tin (Inquiry-based Learning: IBL)” (Anderson J. IBL được xây dựng từ 7 tư tưởng “học bằng hành” (learning by doing) của nhà giáo dục John Dewey. Dewey (1992) cho rằng: Dạy học phải dựa trên kinh nghiệm về thế giới thật của học sinh.
Thay cho việc xử lí những sự liệu trong sách và trong lời nói của người dạy, việc học tập là quá trình xử lí kinh nghiệm trực tiếp của người học. Các kĩ năng được tích lũy không phải bằng luyện tập và nhớ máy móc mà bằng những hoạt động người học tự tiến hành với sự giúp đỡ của người dạy để đáp ứng được lợi ích và nhu cầu của mình. Để đánh giá NLVDKTVTT của HS, mô hình này đã sử dụng chủ yếu phương pháp tự ĐG với các công cụ ĐG là bảng hỏi, bảng kiểm quan sát. IBL ra đời ở nước Mĩ từ cuối thế kỉ XX và ngày nay được áp dụng phổ biến ở Mĩ và Úc.
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra trên nhiều quốc gia, cùng với sự bùng nổ thông tin kết hợp sự ra đời và phát triển mạnh của khoa học máy tính, khoa học kĩ thuật cơ điện tử là cơ sở thực tiễn quan trọng để ngành Giáo dục quan tâm đến Khóa luận giáo dục học việc vận dụng kiến thức nhà trường vào trong quá trình tìm tòi, khám phá, sáng tạo của HS. Chính vì vậy, Giáo dục STEM (Science Technology Engineering Mathematics) được xem là một trong những giải pháp khả thi và hiệu quả để phát triển NLVDKTVTT, không chỉ vậy, STEM còn kích thích khơi gợi niềm đam mê nghiên cứu khoa học của HS. STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học); là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của Mỹ. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001.
Tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association – NSTA) được thành lập năm 1944, đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa ban đầu như sau: “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ 8 thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh kế mới”. Trong những năm thập niên đầu tiên của thế kỉ XXI, xuất hiện nhiều khuynh hướng nghiên cứu về giáo dục STEM theo: lịch sử, quá trình phát triển, tầm quan trọng của giáo dục STEM, … tiêu biểu là các tác giả: Morrison, Amanda Roberts, David W. Dugger, Ryan Brown…Các khuynh hướng này nêu bật vai trò, cách thức vận dụng các phương pháp dạy học (PPDH) để phát triển toàn diện các NL cần thiết, đặc biệt NLVDKTVTT cho HS trường phổ thông. Các nghiên cứu ở Việt Nam Như vậy, có thể thấy rằng vấn đề đánh giá NLVDKTVTT đã được các nhà giáo dục học quan tâm từ rất sớm.
Tuy nhiên kết quả nghiên cứu chưa thực sự trở thành một hệ thống lí luận, thực tiễn. Khái niệm “phát triển năng lực”, “đánh giá năng lực” Khóa luận giáo dục học được hiểu theo nhiều khái niệm khác nhau đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến việc nghiên cứu sau này. Tất cả những hạn chế trên đã làm cho việc đánh giá NL người học mang tính thiên lệch, thiếu đồng bộ nghĩa là việc ĐG chủ yếu đo lường khả năng biết, hiểu các nội dung đã được lĩnh hội cũng như khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng vào giải quyết các nhiệm vụ học tập do GV đặt ra. Để giải quyết vấn đề trên, tác giả Trần Bá Hoành (2010) đã xác định tương đối đầy đủ và khoa học về khái niệm “phát triển năng lực người học” trên cơ sở phân tích, đánh giá mức độ ảnh hưởng từ các yếu tố chủ quan lẫn khách quan, cũng như các thành phần tham gia quá trình dạy học đến sự phát triển NL người học.
Từ đó, tác giả đã cho rằng “Phát triển năng lực của học sinh đồng nghĩa với việc giáo viên gắn học tập với cuộc sống hằng ngày, thường xuyên sử dụng dạy học tình huống nhằm giúp HS tập dượt vào các tình huống thực tế. Bên cạnh đó, phải giáo dục cho học sinh không vội vã bằng lòng với giải pháp đầu tiên được đề xuất, không suy nghĩ cứng nhắc theo những quy tắc lí thuyết đã học trước đó, không máy móc vận dụng những mô hình hành động đã gặp trong sách vở để ứng xử trước tình huống mới” (Trần Bá Hoành, 2010). 9 Trên cơ sở đó, các nhà giáo dục nói chung cũng như các chuyên gia ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Hóa học nói riêng đã có nhiều công trình khoa học nhằm tìm ra các giải pháp tối ưu để tăng tính hiệu quả và khả thi trong việc phát triển NLVDKTVTT cho người học. Nổi bật trong số đó là mô hình giáo dục tích hợp STEM được đưa vào Việt Nam từ năm 2010 thông qua Liên doanh DTT – EDUSPEC phối hợp với Trường Icarnegie – Hoa Kỳ trên nền tảng là 2 môn học công nghệ thông tin và Robotics cho khối phổ thông từ lớp 1 đến lớp 12.
Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học” và “Nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học”. Mục đích của các cuộc thi là khuyến khích HS vận dụng kiến thức của các môn học hay hoạt động giáo dục khác nhau để giải quyết các tình huống thực tiễn; tăng cường khả năng vận dụng tổng hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS; Thúc đẩy việc gắn kiến thức lý thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời sống; Khóa luận giáo dục học đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương châm "học đi đôi với hành"; Góp phần đổi mới hình thức, phương pháp dạy học và đổi mới kiểm tra, đánh giá chất lượng giáo dục; thúc đẩy sự tham gia của gia đình, cộng đồng vào công tác giáo dục. Theo kết quả của Sở GD&ĐT TP.HCM đã công bố về cuộc thi Khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học cấp TP năm học 2018-2019, trong các đề tài được giải nhất, có khá nhiều đề tài về lĩnh vực hóa học như “Chế tạo túi nilon dễ phân hủy, thân thiện với môi trường”, “Cải tiến công thức quy trình chế tạo chất tẩy rửa đa năng có tính ứng dụng cao từ nguyên liệu dầu thải và các phụ gia”,…. Các cuộc thi đã tạo hướng mở trong quá trình vận dụng kiến thức của HS, việc vận dụng này không chỉ là sự hiểu biết thông thường của 1 bộ môn mà có sự liên hệ giữa nhiều bộ môn trong trường phổ thông, kết quả của quá trình vận dụng là một sản phẩm khoa học kĩ thuật đáp ứng các đòi hỏi thực tiễn của xã hội.
Trong dạy học hóa học, việc nghiên cứu phát triển NL cho HS phổ thông đã được nhiều kết quả nổi bật, tiêu biểu là các công trình: Luận án tiến sĩ “Phát triển một số năng lực của học sinh trung học phổ thông thông qua phương pháp và sử dụng thiết bị 10 trong dạy học hóa học vô cơ” của Trần Thị Thu Huệ (2011); Luận án tiến sĩ “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học vô cơ nhằm phát triển năng lực sáng tạo trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường Trung học phổ thông chuyên” của Hoàng Thị Thúy Hương (2015); Luận án tiến sĩ “Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao” của Trần Ngọc Huy (2014). Trong các công trình nghiên nghiên cứu trên, song song với việc đề xuất các biện pháp phát triển NL sáng tạo, NL nghiên cứu khoa học, NL tự học, các tác giả đã xây dựng bộ công cụ ĐG dựa trên quá trình nghiên cứu các khung NL riêng biệt.