Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình phát triển và hội nhập kinh tế quốc tế, yêu cầu đổi mới giáo dục nhằm cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao trở nên cấp thiết. Người lao động đòi hỏi phải có năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc, khả năng giải quyết các vấn đề phức tạp, tư duy độc lập, sáng tạo và năng lực tự học. Bám sát định hướng tại Điều 27 và Điều 28.2 Luật Giáo dục năm 2005, phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học và khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem lại niềm vui và hứng thú học tập.

Trong thực tiễn dạy học môn Hóa học tại các trường Trung học phổ thông (THPT), việc tổ chức hoạt động nhóm thường gặp phải những trở ngại như hiện tượng học sinh khá giỏi chi phối, học sinh yếu kém thụ động ("ăn theo"), hoặc thiếu sự đánh giá công bằng về sự tiến bộ của từng cá nhân. Cấu trúc STAD (Student Teams Achievement Division) do Robert Slavin đề xuất là một mô hình dạy học hợp tác đề cao tinh thần đồng đội, tạo cơ hội cho học sinh ở mọi trình độ đóng góp vào kết quả chung thông qua cơ chế tính điểm nỗ lực cá nhân. Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Thiên Ngân (người hướng dẫn khoa học: ThS. Trịnh Lê Hồng Phương, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, 2014) tập trung giải quyết vấn đề vận dụng cấu trúc này vào giảng dạy một chương cụ thể trong chương trình Hóa học lớp 10.

Mục đích nghiên cứu của đề tài là thiết kế các giáo án có sự vận dụng cấu trúc STAD của Robert Slavin nhằm nâng cao kết quả dạy và học chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao tại trường THPT.

Đề tài thực hiện 8 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu tổng quan một số khóa luận tốt nghiệp, luận văn, bài báo về dạy học hợp tác.
  2. Nghiên cứu một số vấn đề về dạy học: Phương pháp dạy học (PPDH), đổi mới PPDH và PPDH tích cực.
  3. Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học hợp tác theo nhóm.
  4. Nghiên cứu cơ sở lý luận về cấu trúc STAD của Robert Slavin.
  5. Tìm hiểu thực trạng tổ chức hoạt động nhóm trong dạy học Hóa học ở các trường THPT.
  6. Thiết kế một số giáo án chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao có vận dụng cấu trúc STAD của Robert Slavin.
  7. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của các bài lên lớp có tổ chức hoạt động nhóm theo cấu trúc STAD của Robert Slavin.
  8. Tổng kết và rút ra bài học kinh nghiệm.

Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT.
  • Đối tượng nghiên cứu: Việc vận dụng cấu trúc STAD của Robert Slavin trong dạy học chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Về nội dung: Chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao.
    • Về không gian: Khảo sát và thực nghiệm tại một số trường THPT ở TP. Hồ Chí Minh và tỉnh Bến Tre (gồm THPT Mạc Đĩnh Chi, THPT Phan Văn Trị, THPT Nguyễn Thị Định, THPT Nguyễn Trãi, THPT Nguyễn Ngọc Thăng, THPT Phan Thanh Giản).
    • Về thời gian: Từ tháng 9/2013 đến tháng 5/2014.

Giả thuyết khoa học của đề tài xác định: Nếu giáo viên vận dụng cấu trúc STAD của Robert Slavin một cách linh hoạt, sáng tạo, tuân thủ theo các nguyên tắc thiết kế giáo án và quy trình thực hiện, phù hợp với khả năng và trình độ nhận thức của học sinh sẽ giúp học sinh tiếp thu kiến thức chủ động, tích cực, nắm vững trọng tâm nội dung bài học, rèn luyện kỹ năng giao tiếp, hợp tác và giải quyết vấn đề, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học ở trường THPT.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý thuyết dựa trên các khái niệm, mô hình và quan điểm dạy học hiện đại:

  • Mô hình ba bình diện của PPDH: Phân định rõ ba cấp độ gồm Quan điểm dạy học (định hướng mang tính chiến lược, cương lĩnh như dạy học tích cực, dạy học lấy học sinh làm trung tâm, dạy học kiến tạo); Phương pháp dạy học theo nghĩa hẹp (mô hình hành động cụ thể như thuyết trình, đàm thoại, dạy học theo nhóm, đóng vai); Kỹ thuật dạy học (biện pháp, hành động nhỏ như kỹ thuật đặt câu hỏi, khăn trải bàn, bể cá, nhóm chuyên gia).
  • Đặc trưng PPDH tích cực: Đặt trọng tâm vào hoạt động của người học; tăng cường tính chủ động, tự lực, sáng tạo của cá nhân; coi trọng vai trò tổ chức, điều khiển của giáo viên; thiết lập quan hệ tương tác đa dạng giữa thầy-trò và trò-trò; nội dung học tập mang tính vấn đề cao.
  • Các trường phái nghiên cứu dạy học hợp tác:
    • Trường phái cấu trúc: Đại diện tiêu biểu là Elliot Aronson, Robert Slavin, Spencer Kagan với công thức cốt lõi: $\text{CẤU TRÚC} + \text{NỘI DUNG} = \text{DẠY HỌC HỢP TÁC}$. Trong đó, Kagan phân loại các cấu trúc nhóm theo mục tiêu: xây dựng nhóm, xây dựng lớp, cấu trúc kiến thức cần lĩnh hội, kỹ năng suy luận, kỹ năng chia sẻ thông tin, kỹ năng giao tiếp và kỹ năng xã hội.
    • Trường phái nguyên tắc: Đại diện tiêu biểu là D.T. Johnson và R.T. Johnson với 5 nguyên tắc bắt buộc: (1) Sự phụ thuộc lẫn nhau mang tính tích cực; (2) Trách nhiệm cá nhân; (3) Tương tác trực tiếp mặt đối mặt; (4) Kỹ năng hoạt động nhóm; (5) Đánh giá rút kinh nghiệm.
  • Cơ sở lý luận về cấu trúc STAD của Robert Slavin:
    • Quy trình 8 bước: Giới thiệu bài học $\rightarrow$ Chia nhóm hợp tác (4-6 học sinh) $\rightarrow$ Giao nhiệm vụ $\rightarrow$ Học sinh cùng tìm hiểu nội dung $\rightarrow$ Kiểm tra cá nhân lần 1 $\rightarrow$ Học nhóm trao đổi nội dung chưa nắm vững $\rightarrow$ Kiểm tra cá nhân lần 2 $\rightarrow$ Đánh giá, nhận xét sự tiến bộ của cá nhân và nhóm.
    • Cơ chế tính điểm: Điểm cá nhân lấy từ bài kiểm tra lần 1. Điểm tích lũy cá nhân (chỉ số cố gắng) được tính bằng hiệu số: $\text{Điểm kiểm tra lần 2} - \text{Điểm kiểm tra lần 1}$. Điểm tích lũy của nhóm là trung bình cộng điểm tích lũy của các thành viên. Ngoài ra, tác giả đối chiếu thêm phương pháp tính điểm nỗ lực theo mốc chuẩn của Carpenter & McMillan (2003).

Tác giả sử dụng ba nhóm phương pháp nghiên cứu chính:

  1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập, đọc, phân tích, tổng hợp, phân loại và hệ thống hóa các văn kiện, tài liệu, giáo trình, khóa luận, luận văn và bài báo khoa học liên quan đến dạy học hợp tác và cấu trúc STAD.
  2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra bằng phiếu hỏi đối với 60 giáo viên Hóa học và 320 học sinh lớp 10 ban nâng cao tại các trường THPT ở TP.HCM và Bến Tre; quan sát hoạt động dạy học; phỏng vấn, trò chuyện, trao đổi kinh nghiệm sư phạm; thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính hiệu quả và khả thi của các giáo án đã thiết kế.
  3. Nhóm phương pháp thống kê toán học: Sử dụng các công cụ thống kê để xử lý số liệu điều tra thực trạng và kết quả kiểm tra thực nghiệm (lập bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích và vẽ đồ thị biểu diễn kết quả).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 1 khái quát các công trình nghiên cứu về dạy học hợp tác ở Việt Nam (khóa luận của Nguyễn Thị Khánh Chi, Đoàn Ngọc Anh; luận văn của Hồ A Mổi, Trần Thị Thanh Huyền, Lê Huỳnh Vy; bài báo của Trịnh Văn Biểu, Nguyễn Thị Phương Hoa). Tác giả làm rõ các khái niệm về PPDH, đổi mới PPDH, đặc trưng của PPDH tích cực, bản chất và các trường phái dạy học hợp tác, cũng như cơ sở vận hành và quy tắc chấm điểm của cấu trúc STAD.

Chương này trình bày chi tiết kết quả khảo sát thực trạng trên 60 giáo viên và 320 học sinh THPT:

Nội dung khảo sát giáo viên ($N = 60$) Tỉ lệ (%) Nội dung khảo sát học sinh ($N = 320$) Tỉ lệ (%)
Dạy học hợp tác phù hợp nhất với giờ thực hành 100,00% Tỉ lệ thích học theo nhóm (Rất thích & Thích) 61,56%
Dạy học hợp tác phù hợp bài sản xuất hóa học 83,33% Đánh giá không khí lớp học thoải mái khi làm việc nhóm 91,56%
Dạy học hợp tác phù hợp bài ôn tập, luyện tập 81,67% Khó khăn do chênh lệch học lực ảnh hưởng kết quả 97,19%
Dạy học hợp tác phù hợp bài dạy về chất 66,67% Khó khăn do hạn chế thời gian tiết học (45 phút) 95,63%
Khó khăn: Thời gian tiết học ngắn (45 phút) 88,33% Khó khăn: Tình trạng bạn học thụ động, "ăn theo" 92,81%
Khó khăn: Chương trình nặng, thiếu thời gian chuẩn bị 86,67% Khó khăn: Học sinh chưa quen với cách hoạt động nhóm 61,25%
Khó khăn: Học sinh chỉ chú ý phần việc được giao 85,00% Đánh giá giáo viên xử lý bằng cách gợi ý thảo luận tiếp 47,19%
Khó khăn: Trình độ chênh lệch gây "ăn theo", "chi phối" 80,00% Đánh giá giáo viên trực tiếp giải quyết vấn đề 21,25%
Khó khăn: Sĩ số lớp đông (40-50 học sinh), khó bao quát 76,67% Cảm thấy bình thường hoặc e dè khi làm việc nhóm 28,44%

Số liệu điều tra chứng minh rằng phần lớn giáo viên sử dụng các hình thức nhóm đơn giản như nhóm "rì rầm" (93,33%), trong khi cấu trúc STAD và Jigsaw rất ít được áp dụng do quy trình chuẩn bị công phu.

Chương 2. Vận dụng cấu trúc STAD của Robert Slavin trong dạy học chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao

Chương 2 phân tích cấu trúc, mục tiêu kiến thức, kỹ năng và thái độ của chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao. Trên cơ sở đó, tác giả đề xuất 5 nguyên tắc và quy trình 5 bước thiết kế bài lên lớp vận dụng cấu trúc STAD:

  1. Bước 1: Xác định mục tiêu của chương và bài học.
  2. Bước 2: Thiết kế giáo án có sự vận dụng cấu trúc STAD của Robert Slavin.
  3. Bước 3: Xin ý kiến chuyên gia (giáo viên có kinh nghiệm, giảng viên phương pháp).
  4. Bước 4: Tổ chức cho học sinh hoạt động nhóm trên lớp theo tiến trình STAD.
  5. Bước 5: Kiểm tra đánh giá và nhận xét rút kinh nghiệm.

Tác giả vận dụng quy trình này để thiết kế hai giáo án hoàn chỉnh:

  • Giáo án "Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh – Axit sunfuric": Tổ chức nghiên cứu tính chất hóa học, cấu tạo phân tử, tính chất của axit sunfuric đặc (tính oxi hóa mạnh, tính háo nước) và bài toán sản xuất axit sunfuric qua các phiếu học tập và kiểm tra cá nhân 2 lần.
  • Giáo án "Bài 46: Luyện tập Chương 6": Tổ chức hệ thống hóa kiến thức về tính chất hóa học của oxi, ozon, lưu huỳnh, hiđro sunfua, lưu huỳnh đioxit, axit sunfuric và rèn luyện kỹ năng giải bài tập phân biệt chất, bài tập tính toán theo phương trình hóa học.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày việc tiến hành thực nghiệm sư phạm tại các trường THPT nhằm kiểm chứng tính hiệu quả và khả thi của các bài dạy đã thiết kế. Tác giả sử dụng phương pháp định lượng (lập bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích, đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra trắc nghiệm số 1 và số 2 của nhóm thực nghiệm đối chứng) và phương pháp định tính (quan sát biểu hiện, thái độ, tâm trạng và kỹ năng hợp tác của học sinh).

Từ kết quả thực nghiệm, tác giả đúc kết 5 bài học kinh nghiệm trong giảng dạy Hóa học theo cấu trúc STAD:

  1. Kinh nghiệm lựa chọn nội dung: Chọn nội dung có mức độ nhận thức vừa phải, có tính vấn đề hoặc bài tập ôn tập, không áp dụng cho các bài lý thuyết trừu tượng quá khó.
  2. Kinh nghiệm về việc chia nhóm: Xếp nhóm hỗn hợp đủ thành phần học lực (giỏi, khá, trung bình, yếu), bố trí số lượng 4-6 học sinh/nhóm để bảo đảm tính tương tác.
  3. Kinh nghiệm về tổ chức và điều khiển hoạt động nhóm: Giáo viên phải quy định rõ thời gian, phân định trách nhiệm từng thành viên, luân phiên nhóm trưởng/thư ký và bao quát toàn bộ không gian lớp học.
  4. Kinh nghiệm về việc kích thích học sinh phát biểu ý kiến: Đặt câu hỏi gợi mở, khuyến khích học sinh trung bình - yếu trình bày để lấy điểm tiến bộ cho nhóm.
  5. Kinh nghiệm về sự thành công trong hoạt động nhóm: Đảm bảo tính công bằng trong đánh giá chỉ số nỗ lực, khen thưởng kịp thời các nhóm có sự tiến bộ rõ nét.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã thu được các kết quả cụ thể và mang lại những đóng góp khoa học sau:

  • Hệ thống hóa lý luận: Tổng thuật toàn diện các trường phái dạy học hợp tác, phân tích rõ cơ chế hoạt động và thang điểm nỗ lực của cấu trúc STAD theo Robert Slavin và mô hình chuẩn của Carpenter & McMillan.
  • Dữ liệu thực trạng xác thực: Cung cấp bức tranh thực nghiệm về thực trạng dạy học hợp tác môn Hóa học tại TP.HCM và Bến Tre qua khảo sát 60 giáo viên và 320 học sinh, chỉ ra chính xác các rào cản về thời gian (88,33%), sĩ số (76,67%), sự chênh lệch học lực (80,00% giáo viên và 97,19% học sinh phản ánh).
  • Quy trình và giáo án mẫu: Xây dựng quy trình thiết kế bài dạy 5 bước và đóng gói thành công 2 giáo án mẫu (Bài 45 và Bài 46 chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao) có cấu trúc hoạt động nhóm chặt chẽ.
  • Bài học kinh nghiệm thực tiễn: Đúc kết 5 nhóm kinh nghiệm sư phạm cụ thể về lựa chọn bài học, kỹ thuật phân nhóm hỗn hợp, điều khiển tiến trình thảo luận, khích lệ học sinh yếu kém và kỹ thuật chấm điểm theo chỉ số tiến bộ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ theo nội dung và phạm vi nghiên cứu được văn bản công bố, đề tài tồn tại một số giới hạn:

  • Phạm vi nội dung: Đề tài mới dừng lại ở việc thiết kế và thực nghiệm trong phạm vi một chương cụ thể (chương Nhóm oxi) thuộc chương trình Hóa học lớp 10 nâng cao, chưa mở rộng sang toàn bộ chương trình lớp 10 hoặc các khối lớp 11, 12.
  • Thời lượng và điều kiện lớp học: Việc triển khai STAD gồm hai lần kiểm tra cá nhân và thảo luận xen kẽ tạo áp lực lớn về mặt thời gian đối với khung tiết học 45 phút tiêu chuẩn tại các trường phổ thông có sĩ số đông (40-50 học sinh/lớp).
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tác giả định hướng mở rộng nghiên cứu việc vận dụng cấu trúc STAD cho các chương khác của Hóa học vô cơ và hữu cơ THPT; kết hợp linh hoạt cấu trúc STAD với các cấu trúc hợp tác khác (như Jigsaw, TGT) để đa dạng hóa hình thức tổ chức dạy học; nghiên cứu các giải pháp ứng dụng công nghệ thông tin để rút ngắn thời gian kiểm tra và xử lý điểm nỗ lực trong giờ học.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên môn dành cho:

  • Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học và học viên cao học: Tham khảo cách xây dựng khung lý thuyết về PPDH tích cực, mô hình ba bình diện của PPDH và phương pháp nghiên cứu định lượng khảo sát thực trạng trong đề tài phương pháp dạy học.
  • Giáo viên Hóa học tại các trường THPT: Trực tiếp sử dụng quy trình 5 bước và hai giáo án mẫu (Bài 45 và Bài 46 Hóa học 10 nâng cao) để tổ chức dạy học hợp tác; áp dụng kỹ thuật tính điểm nỗ lực cá nhân nhằm khắc phục hiện tượng học sinh ỷ lại, thụ động trong giờ học nhóm.
  • Các nhà nghiên cứu phương pháp giáo dục: Sử dụng hệ thống bảng số liệu điều tra thực trạng tại TP.HCM và Bến Tre làm dữ liệu đối sánh cho các nghiên cứu về đổi mới PPDH tại trường phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu trúc STAD của Robert Slavin gồm những bước tổ chức cơ bản nào trên lớp?
Cấu trúc STAD được tiến hành qua 8 bước: (1) Giới thiệu mục đích và nội dung bài học; (2) Chia nhóm hợp tác (4-6 học sinh); (3) Giáo viên giao nhiệm vụ; (4) Học sinh cùng nhau nghiên cứu nội dung bài học; (5) Tiến hành kiểm tra cá nhân lần 1; (6) Học nhóm trao đổi về các nội dung chưa nắm chắc qua bài kiểm tra lần 1; (7) Tiến hành kiểm tra cá nhân lần 2; (8) Đánh giá, nhận xét sự cố gắng của từng cá nhân và thành tích của nhóm.

2. Điểm tích lũy cá nhân và điểm tích lũy của nhóm trong cấu trúc STAD được tính như thế nào?
Theo công thức trong văn bản, điểm cá nhân ban đầu lấy từ điểm bài kiểm tra lần 1. Điểm tích lũy cá nhân (chỉ số cố gắng) được tính bằng: $\text{Điểm kiểm tra lần 2} - \text{Điểm kiểm tra lần 1}$. Điểm tích lũy của cả nhóm được tính bằng trung bình cộng điểm tích lũy của tất cả các thành viên trong nhóm đó.

3. Khảo sát thực trạng cho thấy những khó khăn lớn nhất của giáo viên và học sinh khi làm việc nhóm là gì?
Phía giáo viên gặp khó khăn lớn nhất ở thời gian tiết học ngắn 45 phút không đủ tải nội dung (88,33%), chương trình nặng (86,67%), học sinh chỉ tập trung vào phần việc riêng (85,00%), và trình độ chênh lệch dẫn đến hiện tượng ăn theo, chi phối (80,00%). Phía học sinh phản ánh khó khăn lớn nhất là sự chênh lệch học lực trong nhóm (97,19%), áp lực thiếu thời gian để phát huy hết trí lực (95,63%), và các bạn trong nhóm còn thụ động, ăn theo (92,81%).

4. Tác giả đã thiết kế giáo án minh họa cho những bài học cụ thể nào trong chương trình Hóa học 10 nâng cao?
Tác giả đã thiết kế chi tiết 2 giáo án có vận dụng cấu trúc STAD: "Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh – Axit sunfuric" và "Bài 46: Luyện tập Chương 6" thuộc chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao.

5. Những kiểu bài lên lớp Hóa học nào được giáo viên đánh giá là phù hợp nhất để áp dụng dạy học hợp tác?
Theo kết quả điều tra 60 giáo viên, kiểu bài được đánh giá phù hợp nhất là Bài thực hành (100%), tiếp theo là Bài sản xuất và ứng dụng hóa học (83,33%), Bài ôn tập, luyện tập (81,67%) và Bài về chất (66,67%). Kiểu bài về thuyết và kiểu bài kiểm tra đánh giá ít được áp dụng hơn.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Thiên Ngân đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học hợp tác và cấu trúc STAD của Robert Slavin, đồng thời phản ánh khách quan thực trạng tổ chức hoạt động nhóm môn Hóa học tại các trường THPT ở TP. Hồ Chí Minh và Bến Tre. Tác giả đã xây dựng thành công quy trình thiết kế bài dạy 5 bước và áp dụng vào việc biên soạn 2 giáo án mẫu trong chương Nhóm oxi lớp 10 nâng cao. Kết quả thực nghiệm sư phạm và hệ thống 5 bài học kinh nghiệm được đúc kết là tài liệu tham khảo hữu ích cho việc đổi mới phương pháp dạy học Hóa học theo hướng phát huy tính tích cực và tinh thần cộng tác của học sinh.