Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục "Vận dụng mô hình blended learning trong dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh Trung học phổ thông", chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hoá học (mã số: 9.11), do nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Đại thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội năm 2022, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Đào Thị Việt Anh và PGS. Vũ Quốc Trung.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Nghị quyết số 29-NQ/TW của Đảng chỉ đạo chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học, chú trọng dạy cách học, cách nghĩ và khuyến khích tự học. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 xác định năng lực tự học là một trong những năng lực cốt lõi cần hình thành và phát triển cho học sinh. Sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) đã hình thành các phương thức đào tạo trực tuyến, trong đó mô hình học tập kết hợp (blended learning - BL) tích hợp các điểm mạnh của dạy học trực tiếp giáp mặt và dạy học trực tuyến.

Trong môn Hóa học ở trường phổ thông, phần Hóa học hữu cơ lớp 11 có khối lượng kiến thức lớn, nhiều khái niệm trừu tượng nhưng đồng thời gắn bó chặt chẽ với đời sống thực tiễn. Thực tế giảng dạy cho thấy học sinh còn thụ động, việc tự học chủ yếu phụ thuộc vào yêu cầu của giáo viên mà chưa trở thành thói quen có phương pháp. Đa số giáo viên chưa chú trọng đúng mức đến việc rèn luyện và đánh giá năng lực tự học, đồng thời việc ứng dụng blended learning còn mang tính tự phát, thiếu các nghiên cứu hệ thống xác định quy trình dạy học và học liệu phù hợp cho môn Hóa học.

Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu các biện pháp vận dụng mô hình blended learning trong dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông.

Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN) và dạy học dự án (DHDA) theo mô hình blended learning trong phần Hóa học hữu cơ lớp 11 một cách hợp lý, phù hợp với đối tượng thì sẽ phát triển được năng lực tự học cho học sinh Trung học phổ thông.

Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Hóa học ở trường Trung học phổ thông.
  • Đối tượng nghiên cứu: Năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông và các biện pháp vận dụng mô hình blended learning trong dạy học hóa học để phát triển năng lực tự học cho học sinh Trung học phổ thông.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Nội dung: Phần Hóa học hữu cơ lớp 11 Trung học phổ thông.
    • Địa bàn: Một số trường Trung học phổ thông thuộc ba miền Bắc, Trung, Nam.
    • Thời gian: Từ tháng 11/2016 đến tháng 6/2021.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Văn bản luận án xác định cụ thể 07 nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Tổng hợp, phân tích các tài liệu về năng lực, tự học, năng lực tự học, blended learning, các phương pháp dạy học tích cực và kiểm tra đánh giá năng lực học sinh nhằm xây dựng cơ sở lý luận của đề tài.
  2. Điều tra, khảo sát làm rõ thực trạng vấn đề tự học, phát triển năng lực tự học và vận dụng mô hình blended learning trong dạy học môn Hóa học ở trường Trung học phổ thông.
  3. Xây dựng khung năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học theo mô hình blended learning.
  4. Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung và đặc điểm về phương pháp dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11.
  5. Đề xuất các biện pháp vận dụng mô hình blended learning trong dạy học nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh Trung học phổ thông; xây dựng các quy trình dạy học cụ thể, thiết kế kế hoạch bài dạy, các công cụ và nội dung hỗ trợ dạy học theo mô hình blended learning trong phần Hóa học hữu cơ lớp 11; đề xuất các hoạt động quản lý và nâng cao hiệu quả tự học của học sinh.
  6. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học theo mô hình blended learning.
  7. Thực nghiệm sư phạm tại một số trường Trung học phổ thông nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu về blended learning trên thế giới và tại Việt Nam

Trên thế giới, blended learning được nghiên cứu từ cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI. Hội đồng Dạy học trực tuyến Bắc Mỹ iNACOL (nay là Viện Aurora) nhận định blended learning là cách tiếp cận sư phạm tích hợp tính hiệu quả và cơ hội xã hội của lớp học truyền thống với công nghệ trực tuyến. Các nghiên cứu nền tảng định nghĩa và phân loại blended learning gồm có: Bonk, Olson, Wisher, & Orvis (2002); Lim, Morris, & Kupritz (2007); Garrison và Vaughan (2008); Lin (2008); Carman (2005) xác định 5 thành phần của quá trình blended learning; Osguthorpe & Graham (2003) phân tích 6 lý do lựa chọn blended learning; Graham C. (2006) đề xuất các cấp độ và xu hướng phát triển; Intel (2012) và Staker & Horn (2012) phân loại các mô hình dạy học kết hợp.

Về kết quả thực nghiệm ở phổ thông, Means, Toyama, Murphy, Bakia, Jones (2010) tổng hợp 46 nghiên cứu thực nghiệm chứng minh blended learning đem lại hiệu quả học tập vượt trội so với dạy học giáp mặt truyền thống; Yapici (2012) nghiên cứu hiệu quả trên môn Sinh học; Fazal (2019) nghiên cứu môn Toán; Utami (2018) nghiên cứu môn Công nghệ thông tin; Zain (2018) nghiên cứu về tư duy phản biện trong môn Vật lí; Alsalhi (2019) khảo sát môn Khoa học lớp 9; Rafiola (2020) nghiên cứu động lực học tập. Trong môn Hóa học, Schultz (2018) chỉ ra tác động của lớp học đảo ngược đến thái độ và kết quả học tập; Hadisaputra (2020) nghiên cứu phát triển kỹ năng tư duy phản biện qua blended learning.

Tại Việt Nam, Hội thảo "Ứng dụng công nghệ thông tin trong học tập hỗn hợp đáp ứng yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông mới" (Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội và Trường Phổ thông liên cấp Olympia tổ chức tháng 12/2015) là diễn đàn chuyên đề đầu tiên. Các tác giả trong nước nghiên cứu lý luận và mô hình gồm: Nguyễn Danh Nam (2016), Tô Nguyên Cương (2017), Trần Huy Hoàng và Nguyễn Kim Đào (2017), Lê Công Triêm, Lê Thanh Huy, Nguyễn Đình Hoa Cương (2012), Tôn Quang Cường và Phạm Kim Chung (2016), Nguyễn Hoàng Trang và cộng sự (2016, 2017), Nguyễn Thế Dũng (2017), Trần Kim Huệ và Nguyễn Thị Kim Oanh (2017). Vận dụng trong bậc đại học có Nguyễn Văn Hiền, Thái Hoài Minh, Hà Thị Hương; bậc phổ thông môn Vật lí có Ngô Trọng Tuệ (2018); môn Hóa học có một số bài báo bước đầu của Trần Trung Ninh, Vũ Quốc Trung và cộng sự.

Các nghiên cứu về phát triển năng lực tự học

Vấn đề tự học được tiếp cận từ giáo dục cổ đại (Heraclitus, Socrate, Aristote ở phương Tây; Khổng Tử ở phương Đông), qua giáo dục cận đại (Komensky với tư tưởng lấy học sinh làm trung tâm), đến hiện đại (Makiguchi, Jacques Delors). Về bản chất và biểu hiện của năng lực tự học, Candy (1987) tổng hợp các khái niệm đồng nghĩa và đưa ra 12 biểu hiện thuộc nhóm tính cách và phương pháp học; Taylor (1987) chia năng lực tự học thành 16 thành tố thuộc ba nhóm (thái độ, tính cách, kỹ năng); Knowles (1975) mô tả quy trình tự học; Shayer & Adey (2002), Smith (2001), Ortega Viera (2014) làm rõ các yếu tố chi phối quá trình tự học.

Tại Việt Nam, các công trình của Nguyễn Hiến Lê, Nguyễn Duy Cần, Nguyễn Cảnh Toàn, Thái Duy Tuyên, Trần Bá Hoành, Lương Việt Thái, Trịnh Văn Biểu làm rõ cơ sở lý luận về tự học. Vận dụng trong môn Hóa học có luận án của Nguyễn Thị Ngà (2015) về tài liệu tự học có hướng dẫn cho học sinh chuyên Hóa; Nguyễn Thị Thanh (2018) nghiên cứu theo lý thuyết kiến tạo; Vương Cẩm Hương (2020) nghiên cứu dạy học hợp đồng và hệ thống Moodle. Các bài báo của Cao Cự Giác, Nguyễn Ngọc Duy, Đỗ Thị Thu Huyền, Lưu Thị Lương Yến khảo sát thực trạng và khai thác bài tập, sơ đồ tư duy để rèn luyện năng lực tự học.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình trước đây tại Việt Nam về blended learning chủ yếu tập trung ở bậc đại học hoặc một số chủ đề rời rạc ở trường phổ thông. Chưa có nghiên cứu nào xây dựng hệ thống biện pháp sư phạm hoàn chỉnh kết hợp cả hai mô hình lớp học đảo ngược và dạy học dự án trên nền tảng số hóa (Microsoft Teams) gắn liền với cấu trúc nội dung phần Hóa học hữu cơ lớp 11, đồng thời thiết lập khung năng lực tự học chuyên biệt cùng bộ công cụ đánh giá năng lực tự học tương ứng cho học sinh phổ thông.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và các khái niệm sử dụng

Luận án kế thừa và vận dụng bốn lý thuyết nền tảng:

  • Thuyết nhận thức (Jean Piaget): Xem nhận thức là quá trình xử lý thông tin bên trong của não bộ, nhấn mạnh việc thiết kế các hoạt động để người học tự điều chỉnh cấu trúc nhận thức qua các tình huống từ đơn giản đến phức tạp.
  • Thuyết kiến tạo (Brooks): Khẳng định người học tự kiến tạo tri thức dựa trên sự tương tác giữa kinh nghiệm đã có với môi trường học tập mới; kiến thức được hình thành gắn liền với bối cảnh thực tiễn.
  • Thuyết kết nối (Siemens, Downes, Trần Trung Ninh): Định hướng việc học tập trong kỷ nguyên số thông qua việc kết nối các nút thông tin, khai thác đa dạng nguồn học liệu mở và mạng lưới cộng tác trực tuyến.
  • Thuyết vùng phát triển gần (Lev Vygotsky): Phân chia quá trình phát triển tâm lý thành vùng phát triển hiện tại (ZAD) và vùng phát triển gần (ZPD); giáo viên đóng vai trò tổ chức giàn giáo hỗ trợ học sinh vượt qua ZPD để hình thành các năng lực mới.

Khái niệm năng lực tự học được tác giả định nghĩa: là thuộc tính cá nhân cho phép học sinh chủ động, tích cực sử dụng các nguồn lực hiện có (kiến thức, kĩ năng, động cơ, tình cảm…) để thực hiện thành công việc lập và thực hiện kế hoạch học tập, đánh giá kết quả đạt được và điều chỉnh nhằm đạt được các mục tiêu học tập đã xác định.

Khái niệm blended learning được luận án xác định: là các mô hình dạy học có sự kết hợp thống nhất và bổ sung giữa phương thức dạy học trực tuyến qua mạng internet và dạy học trực tiếp trên lớp học nhằm tạo điều kiện tốt cho học sinh đạt được các mục tiêu học tập đề ra khi chiếm lĩnh cùng một nội dung trong chương trình học tập. Luận án khai thác 5 thành phần của Carman (Live Event, Self-Paced Learning, Collaboration, Assessment, Performance Support Materials) và mô hình phân loại của Staker & Horn (chú trọng mô hình Xoay vòng - Rotation với nhánh Lớp học đảo ngược - Flipped Classroom).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, hệ thống hóa các văn bản chỉ đạo của Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo, các tài liệu khoa học trong và ngoài nước về năng lực, tự học, blended learning, phương pháp dạy học tích cực.
  • Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra bằng bảng hỏi (phiếu khảo sát), phỏng vấn sâu, quan sát giờ học, trao đổi chuyên gia, giáo viên và học sinh.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm theo các biện pháp đề xuất tại các trường Trung học phổ thông, so sánh giữa các lớp thực nghiệm và đối chứng qua các giai đoạn thăm dò và tác động chính thức.
  • Phương pháp xử lý thông tin: Sử dụng thống kê toán học trong khoa học giáo dục để xử lý số liệu (điểm trung bình $\overline{X}$, độ lệch chuẩn $S$, hệ số biến thiên $V$, kiểm định $t$-Student, mức độ ảnh hưởng Effect Size theo thang tiêu chuẩn của Hopkins, phân phối tần suất lũy tích).

Nguồn tư liệu và dữ liệu

Dữ liệu khảo sát thực trạng được thu thập từ 1279 học sinh khối 11 và 136 giáo viên môn Hóa học thuộc 28 trường Trung học phổ thông trên địa bàn 3 miền Bắc, Trung, Nam trong giai đoạn 2017-2020. Dữ liệu thực nghiệm sư phạm thu thập qua hệ thống bài kiểm tra định lượng, phiếu quan sát đánh giá rubric của giáo viên và phiếu tự đánh giá của học sinh tại các trường thực nghiệm.


Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VẤN ĐỀ VẬN DỤNG MÔ HÌNH BLENDED LEARNING PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chương này trình bày hệ thống cơ sở lý thuyết về năng lực, tự học, các mô hình blended learning, các phương pháp - kỹ thuật dạy học tích cực và kết quả điều tra thực trạng.

Tác giả phân tích các hình thức tự học theo Nguyễn Cảnh Toàn (tự học không có hướng dẫn, tự học có hướng dẫn gián tiếp, tự học có hướng dẫn trực tiếp) và lựa chọn hình thức tự học có hướng dẫn làm trọng tâm nghiên cứu. Về công cụ đánh giá năng lực, tác giả tổng hợp 6 công cụ: đánh giá qua quan sát (Rubric), tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng, đánh giá hồ sơ học tập, bài kiểm tra, đánh giá sản phẩm học tập.

Về blended learning, luận án hệ thống hóa 4 cấp độ áp dụng của Graham (hoạt động, khóa học, chương trình, thể chế) và 3 mức độ kết hợp của Alammary (thấp, vừa, cao), đồng thời phân tích 4 mô hình của Staker & Horn gồm: Xoay vòng (Trạm xoay vòng, Phòng học chuyên biệt, Lớp học đảo ngược, Vòng xoay cá nhân), Linh hoạt (Flex), Tự kết hợp (A La Carte), Nâng cao từ xa (Enriched-Virtual). Luận án phân tích sâu 8 kiểu lớp học đảo ngược: căn bản, micro, hướng dẫn - thảo luận, chú trọng làm mẫu, của Faux, theo nhóm, ảo, vai trò giáo viên.

Các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực hỗ trợ blended learning được làm rõ quy trình:

  1. Dạy học dự án: Gồm 5 bước (Xây dựng ý tưởng/chủ đề; Xây dựng kế hoạch; Thực hiện dự án; Trình bày sản phẩm; Đánh giá dự án).
  2. Dạy học hợp tác: Gồm 3 bước (Giao nhiệm vụ; Hợp tác thực hiện; Trình bày và đánh giá).
  3. Trò chơi dạy học / Gamification: Gồm 5 bước (Giới thiệu trò chơi; Tổ chức đội chơi; Điều khiển; Đánh giá và trao thưởng; Thảo luận ý nghĩa giáo dục).
  4. Kỹ thuật KWL, Kỹ thuật các mảnh ghép, Kỹ thuật sơ đồ tư duy (Tony Buzan).
  5. Nền tảng Microsoft Teams: Khai thác các tính năng tạo nhóm lớp học (tối đa 250 nhóm, 5000 thành viên), tạo cuộc hội thoại đăng tải tệp tư liệu, tổ chức cuộc họp trực tuyến tối đa 8 giờ và 250 người tham gia, nhóm chat riêng, giao bài tập và quản lý sổ điểm điện tử với OneNote Class Notebook.

Số liệu điều tra thực trạng giai đoạn 2017-2020 trên 1279 học sinh lớp 11 và 136 giáo viên Hóa học tại 28 trường Trung học phổ thông cho thấy:

  • Về nhận thức của học sinh: 58,7% học sinh đánh giá tự học là rất quan trọng, 34,4% đánh giá quan trọng.
  • Về thời gian tự học mỗi ngày của học sinh: Dưới 1 giờ chiếm 15,2%; từ 1-2 giờ chiếm 37,4%; từ 2-3 giờ chiếm 31,3%; trên 3 giờ chiếm 16,1%.
  • Khó khăn lớn nhất của học sinh khi tự học môn Hóa học: Khối lượng kiến thức nhiều và khó (58,4%), thiếu tài liệu hướng dẫn tự học phù hợp (46,2%), không biết cách lập kế hoạch và phân bổ thời gian (42,8%).
  • Thực trạng phía giáo viên: Đa số giáo viên nhận thức được vai trò của phương pháp dạy học tích cực nhưng tần suất sử dụng thường xuyên chưa cao; việc đánh giá năng lực tự học chủ yếu thông qua kiểm tra viết truyền thống, việc dùng bảng kiểm rubric hay hướng dẫn học sinh tự đánh giá còn hiếm; kỹ năng công nghệ thông tin của giáo viên ở mức cơ bản, chủ yếu sử dụng để tìm kiếm giáo án và trình chiếu bài giảng.

CHƯƠNG 2: BIỆN PHÁP VẬN DỤNG MÔ HÌNH BLENDED LEARNING TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chương này tập trung xây dựng khung năng lực, bộ công cụ đo lường và các biện pháp sư phạm cụ thể kèm theo hệ thống học liệu.

1. Khung năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học theo mô hình blended learning

Khung năng lực được xây dựng theo quy trình 4 bước, bao gồm 4 năng lực thành phần với các tiêu chí và chỉ số hành vi xác định:

  • NL thành phần 1: Lập kế hoạch tự học (Xác định mục tiêu học tập; Xây dựng kế hoạch và thời gian biểu tự học).
  • NL thành phần 2: Thực hiện kế hoạch tự học (Thu thập, chọn lọc thông tin từ tài liệu và internet; Xử lý thông tin và thực hiện các nhiệm vụ học tập; Sử dụng công nghệ thông tin và công cụ số trong tự học; Hợp tác và trao đổi thông tin).
  • NL thành phần 3: Đánh giá kết quả tự học (Tự đánh giá mức độ đạt mục tiêu; Đánh giá đồng đẳng; Đánh giá sản phẩm học tập).
  • NL thành phần 4: Điều chỉnh hoạt động tự học (Nhận ra sai sót, hạn chế của bản thân; Điều chỉnh phương pháp và kế hoạch học tập tiếp theo). Các tiêu chí được lượng hóa thành thang đo 3 mức độ (Mức 1: Chưa đạt/Cần cố gắng; Mức 2: Đạt; Mức 3: Tốt).

2. Công cụ đánh giá năng lực tự học

Luận án thiết kế:

  • Phiếu đánh giá theo tiêu chí dành cho giáo viên (Rubric) dựa trên 4 năng lực thành phần với mô tả hành vi chi tiết.
  • Phiếu tự đánh giá dành cho học sinh trước và sau tác động.

3. Hai biện pháp vận dụng mô hình blended learning

  • Biện pháp 1: Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN) trong dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11. Xây dựng quy trình dạy học bài kiến thức mới theo mô hình lớp học đảo ngược gồm 3 giai đoạn:

    • Giai đoạn 1 (Trước giờ học trên lớp - Trực tuyến trên MS Teams): Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ, cung cấp video bài giảng, tài liệu hướng dẫn và phiếu học tập; học sinh tự học cá nhân, ghi chép vào vở, hoàn thành bài tập kiểm tra nhanh ban đầu, đặt câu hỏi thắc mắc trên nhóm thảo luận.
    • Giai đoạn 2 (Trong giờ học trên lớp - Trực tiếp): Giáo viên hệ thống hóa ngắn gọn các điểm mấu chốt, giải đáp khó khăn; tổ chức các hoạt động luyện tập, thảo luận nhóm, giải quyết vấn đề, chơi trò chơi học tập hoặc thực hành thí nghiệm.
    • Giai đoạn 3 (Sau giờ học trên lớp - Trực tuyến): Học sinh hoàn thiện bài tập mở rộng, tự đánh giá theo sơ đồ KWL, nộp sản phẩm lên MS Teams; giáo viên phản hồi và tổng kết.
  • Biện pháp 2: Vận dụng dạy học dự án (DHDA) theo mô hình blended learning trong dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11. Quy trình dạy học dự án kết hợp gồm 5 giai đoạn:

    • Giai đoạn 1: Chuẩn bị và xây dựng ý tưởng dự án (Trực tiếp kết hợp trực tuyến). Giáo viên công bố hệ thống chủ đề, học sinh đăng ký nhóm qua MS Forms.
    • Giai đoạn 2: Lập kế hoạch thực hiện dự án (Trực tuyến trên MS Teams). Các nhóm phân công nhiệm vụ, xây dựng đề cương, giáo viên phê duyệt trực tuyến.
    • Giai đoạn 3: Thực hiện dự án (Tự học trực tuyến và thực tế ngoài giờ). Học sinh thu thập tài liệu, khảo sát, làm thí nghiệm, thảo luận qua nhóm chat, họp video, tổng hợp báo cáo.
    • Giai đoạn 4: Báo cáo sản phẩm dự án (Trực tiếp trên lớp). Học sinh thuyết trình, trưng bày sản phẩm (video, poster, tập san, mô hình), chất vấn giữa các nhóm.
    • Giai đoạn 5: Đánh giá và tổng kết dự án (Trực tiếp và trực tuyến). Đánh giá kết hợp giữa giáo viên, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng qua bảng tiêu chí Rubric trên hệ thống.

4. Hệ thống tư liệu và công cụ hỗ trợ

Tác giả đã trực tiếp xây dựng:

  • Không gian lớp học số trên nền tảng Microsoft Teams với cấu trúc kênh, phân quyền và sổ tay OneNote Class Notebook.
  • 08 Kế hoạch bài dạy (KHBD) minh họa chi tiết theo quy trình đã thiết kế.
  • 05 Bài giảng điện tử e-learning hỗ trợ học sinh tự học tại nhà.
  • 05 Trò chơi dạy học (tiêu biểu như bộ Domino hóa học về đồng đẳng, đồng phân, danh pháp của hiđrocacbon không no).
  • 30 Bài tập hóa học gắn với bối cảnh thực tiễn.
  • Hệ thống 28 chủ đề dự án học tập gắn liền với các hợp chất hữu cơ (Ankan, Anken, Ankin, Benzen, Ancol, Phenol, Anđehit, Axit cacboxylic).

5. Đề xuất 05 hoạt động quản lý và nâng cao hiệu quả tự học của học sinh

  1. Quản lý việc giao nhiệm vụ và kiểm soát thời hạn hoàn thành qua tính năng Assignments trên MS Teams.
  2. Theo dõi tiến độ học tập và mức độ tương tác thông qua lịch sử truy cập và nhật ký học tập trong OneNote Class Notebook.
  3. Tổ chức phản hồi đa chiều (giữa giáo viên với học sinh, giữa học sinh với nhau) trên kênh thảo luận chung và nhóm chat.
  4. Xây dựng cơ chế khích lệ, khen thưởng qua hệ thống điểm số và bảng vinh danh học tập.
  5. Thiết lập kênh phối hợp giữa giáo viên và phụ huynh học sinh để giám sát thời gian sử dụng thiết bị và hỗ trợ điều kiện tự học tại gia đình.

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Chương 3 trình bày việc triển khai thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học.

Địa bàn và quy mô thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành qua hai giai đoạn: thực nghiệm thăm dò và thực nghiệm tác động (gồm 2 vòng thực nghiệm tác động trên quy mô các trường thuộc 3 miền):

  • Trường THPT Võ Văn Kiệt (Thành phố Hồ Chí Minh).
  • Trường THPT Vân Cốc (Hà Nội).
  • Trường THPT Phùng Khắc Khoan (Hà Nội).
  • Trường THPT Hiệp Hòa số 2 (Bắc Giang).
  • Trường THPT Yên Dũng số 2 (Bắc Giang).
  • Trường THPT Kon Tum (Kon Tum).

Ở mỗi trường, tác giả lựa chọn các cặp lớp có trình độ học lực tương đương nhau để phân chia thành nhóm thực nghiệm (TN) - học theo mô hình blended learning với các biện pháp đề xuất, và nhóm đối chứng (ĐC) - học theo phương pháp dạy học truyền thống.

Kết quả định lượng về phát triển năng lực tự học

Sự phát triển năng lực tự học của học sinh nhóm thực nghiệm được đo lường qua điểm đánh giá từng tiêu chí của giáo viên ở các thời điểm: Trước tác động (TTĐ), Trong tác động, và Sau tác động (STĐ), cùng với phiếu tự đánh giá của học sinh.

Điểm trung bình các tiêu chí năng lực tự học ở nhóm thực nghiệm tăng đều qua các thời điểm đo. Mức độ tăng điểm ở nhóm TN cao hơn rõ rệt so với nhóm ĐC. Mức độ ảnh hưởng (Effect Size - ES) tính theo công thức của Cohen/Hopkins giữa thời điểm sau tác động so với trước tác động đều đạt giá trị từ 0,80 trở lên (mức ảnh hưởng lớn đến rất lớn).

Kết quả điểm kiểm tra kiến thức hóa học

Kết quả các bài kiểm tra định lượng sau khi học các chủ đề thực nghiệm cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa lớp TN và ĐC:

Tham số đặc trưng Biện pháp 1 (Vòng 1) TN Biện pháp 1 (Vòng 1) ĐC Biện pháp 2 (Vòng 1) TN Biện pháp 2 (Vòng 1) ĐC
Điểm trung bình ($\overline{X}$) 7,68 6,82 7,85 6,94
Độ lệch chuẩn ($S$) 1,18 1,26 1,12 1,24
Hệ số biến thiên ($V%$) 15,36% 18,48% 14,27% 17,87%
Mức độ ảnh hưởng ($ES$) 0,71 (Trung bình - Lớn) - 0,77 (Lớn) -
Giá trị kiểm định $t$ ($p$-value) $p < 0,05$ - $p < 0,05$ -

(Ghi chú: Số liệu tổng hợp từ các bảng tham số đặc trưng và phân phối tần suất bài kiểm tra chương 3 của luận án).

Đồ thị đường lũy tích điểm kiểm tra của các lớp thực nghiệm luôn nằm lệch về phía bên phải so với đường lũy tích của các lớp đối chứng, chứng minh tỷ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi ở nhóm TN cao hơn hẳn nhóm ĐC, đồng thời tỷ lệ điểm dưới trung bình và điểm trung bình thấp hơn rõ rệt.

Kết quả định tính

  • Học sinh lớp thực nghiệm thể hiện thái độ tự tin, tích cực tham gia tương tác, biết cách tra cứu tài liệu trên internet, chủ động phân công công việc trong nhóm và thành thạo sử dụng các công cụ số để tạo sản phẩm học tập (video, bài trình chiếu, mô hình hóa học).
  • 100% giáo viên tham gia dạy thực nghiệm đánh giá cao tính khả thi của quy trình, xác nhận các biện pháp đề xuất thực sự kích thích ý thức tự học của học sinh và giúp tiết kiệm thời gian truyền đạt lý thuyết thuần túy trên lớp để dành cho các hoạt động thảo luận chuyên sâu.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận

  1. Hệ thống hóa và làm sáng tỏ cơ sở lý luận về việc vận dụng mô hình blended learning nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh Trung học phổ thông trong bối cảnh đổi mới giáo dục theo Chương trình GDPT 2018.
  2. Xây dựng Khung năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông trong dạy học theo mô hình blended learning gồm 4 năng lực thành phần, đi kèm các tiêu chí và chỉ số hành vi tường minh, phân hóa theo 3 mức độ biểu hiện rõ ràng.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Cung cấp bức tranh thực trạng toàn diện, cập nhật về hoạt động tự học, việc phát triển năng lực tự học và tình hình ứng dụng blended learning trong môn Hóa học tại 28 trường Trung học phổ thông trải rộng trên cả 3 miền đất nước.
  2. Đề xuất 02 biện pháp sư phạm cụ thể: Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược và Vận dụng dạy học dự án theo mô hình blended learning trong phần Hóa học hữu cơ lớp 11; xây dựng 02 quy trình tổ chức dạy học tương ứng.
  3. Thiết kế hệ thống học liệu và công cụ hỗ trợ dạy học thực tế: không gian lớp học số trên nền tảng Microsoft Teams, 08 kế hoạch bài dạy minh họa, 05 bài giảng điện tử e-learning, 05 trò chơi dạy học, 30 bài tập gắn với bối cảnh thực tiễn và danh mục 28 chủ đề dự án học tập.
  4. Đề xuất 05 hoạt động quản lý và nâng cao hiệu quả tự học của học sinh trên môi trường số.
  5. Xây dựng và chuẩn hóa bộ công cụ đánh giá năng lực tự học gồm Phiếu đánh giá theo tiêu chí (Rubric) cho giáo viên và Phiếu tự đánh giá cho học sinh.

Khuyến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đối với các cấp quản lý giáo dục (Sở/Phòng Giáo dục và Đào tạo): Cần đầu tư hoàn thiện cơ sở hạ tầng mạng internet và thiết bị công nghệ thông tin trong trường học; tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên về phương pháp dạy học blended learning và kỹ năng xây dựng học liệu số.
  • Đối với các trường Trung học phổ thông: Xây dựng kế hoạch giáo dục nhà trường linh hoạt, cho phép giáo viên chủ động kết hợp giữa dạy học trực tiếp và dạy học trực tuyến; khuyến khích các tổ chuyên môn xây dựng ngân hàng học liệu số dùng chung.
  • Đối với giáo viên: Chủ động nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ thông tin; đầu tư thời gian thiết kế các hoạt động tự học có hướng dẫn; đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá, phối hợp chặt chẽ với cha mẹ học sinh để quản lý việc học tập ở nhà của học sinh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Phạm vi nội dung kiến thức của đề tài mới chỉ giới hạn trong phần Hóa học hữu cơ lớp 11 thuộc chương trình giáo dục phổ thông hiện hành tại thời điểm nghiên cứu.
  • Quá trình triển khai dạy học theo mô hình blended learning còn phụ thuộc lớn vào điều kiện trang thiết bị công nghệ (máy tính, điện thoại thông minh, đường truyền internet) của học sinh tại gia đình, dẫn đến sự chênh lệch nhất định giữa các khu vực địa bàn trường học.
  • Việc kiểm soát tính trung thực và mức độ tập trung của học sinh trong giai đoạn tự học trực tuyến tại nhà đòi hỏi giáo viên phải tốn nhiều thời gian theo dõi, nhắc nhở.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các phần kiến thức khác của chương trình Hóa học phổ thông (Hóa học vô cơ, Hóa học đại cương) và các khối lớp 10, lớp 12 theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018.
  • Nghiên cứu tích hợp thêm các công nghệ mới như phòng thí nghiệm ảo (Virtual Lab), công cụ mô phỏng 3D tương tác và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để hỗ trợ học sinh tự học và cá nhân hóa lộ trình học tập.
  • Nghiên cứu mô hình phối hợp giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng trong việc quản lý và hỗ trợ học sinh tự học trực tuyến.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Lý luận và Phương pháp dạy học Hóa học / Khoa học giáo dục: Luận án là tài liệu tham khảo giá trị về cách tiếp cận lý thuyết học tập kết hợp, cấu trúc khung năng lực tự học và phương pháp thiết kế nghiên cứu thực nghiệm sư phạm đánh giá tác động định lượng kết hợp định tính.
  • Đối với giáo viên môn Hóa học tại các trường Trung học phổ thông: Có thể áp dụng trực tiếp 08 kế hoạch bài dạy minh họa, 05 bài giảng e-learning, hệ thống 28 chủ đề dự án học tập, 30 bài tập thực tiễn và bộ phiếu đánh giá Rubric vào thực tiễn giảng dạy phần Hóa học hữu cơ để đổi mới phương pháp dạy học.
  • Đối với cán bộ quản lý giáo dục: Tài liệu cung cấp cơ sở thực tiễn và giải pháp tổ chức quản lý dạy học kết hợp, giúp các nhà trường xây dựng lộ trình chuyển đổi số và đổi mới sinh hoạt tổ chuyên môn đáp ứng yêu cầu Chương trình GDPT 2018.

Câu hỏi thường gặp

1. Khung năng lực tự học của học sinh Trung học phổ thông trong mô hình blended learning do luận án xây dựng gồm những thành phần nào?

Khung năng lực tự học gồm 4 năng lực thành phần: (1) Năng lực lập kế hoạch tự học; (2) Năng lực thực hiện kế hoạch tự học; (3) Năng lực đánh giá kết quả tự học; (4) Năng lực điều chỉnh hoạt động tự học. Mỗi thành phần được cụ thể hóa bằng các tiêu chí, chỉ số hành vi và phân chia thành 3 mức độ biểu hiện cụ thể.

2. Hai biện pháp dạy học trọng tâm mà luận án đề xuất là gì?

Hai biện pháp cốt lõi gồm:

  • Biện pháp 1: Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) trong dạy học bài kiến thức mới phần Hóa học hữu cơ lớp 11 thông qua quy trình 3 giai đoạn (trước giờ học trên mạng, trong giờ học trên lớp và sau giờ học trên mạng).
  • Biện pháp 2: Vận dụng dạy học dự án theo mô hình blended learning thông qua quy trình 5 bước kết hợp trực tiếp và trực tuyến, gắn với hệ thống 28 chủ đề dự án hóa học thực tiễn.

3. Nền tảng công nghệ chính được tác giả lựa chọn để tổ chức môi trường dạy học trực tuyến là gì?

Tác giả lựa chọn nền tảng Microsoft Teams trong gói Office 365, khai thác các tính năng: tạo nhóm lớp học và các kênh chuyên đề, đăng tải học liệu và video, tổ chức cuộc họp/học trực tuyến, tạo nhóm chat trao đổi riêng, giao bài tập qua công cụ Assignments và quản lý tiến trình tự học qua sổ tay điện tử OneNote Class Notebook.

4. Kết quả điều tra thực trạng trên 1279 học sinh cho thấy điều gì về thời gian và nhận thức tự học?

Khảo sát cho thấy 58,7% học sinh đánh giá tự học là rất quan trọng và 34,4% đánh giá là quan trọng đối với quá trình học tập. Tuy nhiên, thời gian tự học trung bình mỗi ngày của học sinh còn hạn chế: 37,4% học sinh dành từ 1-2 giờ, 31,3% dành từ 2-3 giờ, và 15,2% dành dưới 1 giờ cho việc tự học.

5. Kết quả thực nghiệm sư phạm chứng minh hiệu quả của các biện pháp đề xuất ra sao?

Tại các trường thực nghiệm ở cả 3 miền, nhóm học sinh học theo mô hình blended learning có điểm trung bình năng lực tự học tăng tiến rõ rệt qua các lần đo; điểm kiểm tra kiến thức hóa học của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$), mức độ ảnh hưởng Effect Size ($ES$) dao động từ 0,71 đến 0,77 (mức lớn), chứng minh tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp đã đề xuất.


Kết luận

Luận án của tác giả Nguyễn Văn Đại đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu thông qua việc làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn của mô hình blended learning trong mối quan hệ với việc phát triển năng lực tự học cho học sinh phổ thông. Công trình đã thiết lập thành công khung năng lực tự học, đề xuất hai biện pháp dạy học trọng tâm (lớp học đảo ngược và dạy học dự án) cùng quy trình tổ chức chặt chẽ trên nền tảng Microsoft Teams cho phần Hóa học hữu cơ lớp 11. Các kết quả thực nghiệm sư phạm diện rộng tại ba miền đất nước cung cấp bằng chứng định lượng và định tính xác thực, khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học. Luận án là một công trình nghiên cứu hoàn chỉnh, đóng góp thiết thực cho lý luận phương pháp dạy học Hóa học và công cuộc chuyển đổi số trong giáo dục phổ thông.