Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học phần cấu tạo nguyên tử hoá học 10 nhằm phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh

Tìm hiểu vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học cấu tạo nguyên tử Hoá học 10. Phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh hiệu quả.

• Tác giả: Bùi Phương Liên
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Trang
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Lý Luận Và Phương Pháp Dạy Học Bộ Môn Hoá Học
• Đề tài: Vận Dụng Mô Hình Lớp Học Đảo Ngược Trong Dạy Học Phần Cấu Tạo Nguyên Tử - Hoá Học 10 Nhằm Phát Triển Năng Lực Nhận Thức Hoá Học Cho Học Sinh
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VẬN DỤNG MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC HOÁ HỌC
• 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
• 1.2. Các nghiên cứu trên thế giới
• 1.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.4. Năng lực nhận thức hoá học
• 1.4.1. Năng lực và cấu trúc năng lực
• 1.4.2. Khái niệm năng lực nhận thức hoá học
• 1.4.3. Cấu trúc năng lực nhận thức hoá học
• 1.4.4. Các công cụ đánh giá năng lực nhận thức hoá học
• 1.5. Mô hình lớp học đảo ngược
• 1.5.1. Khái niệm mô hình lớp học đảo ngược
• 1.5.2. Đặc điểm của mô hình lớp học đảo ngược
• 1.5.3. Ưu nhược điểm của mô hình lớp học đảo ngược
• 1.5.4. Tầm quan trọng của việc vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong việc phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh
• 1.6. Thực trạng vận dụng mô hình lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực nhận thức hoá học trong trường trung học phổ thông hiện nay
• 1.6.1. Mục đích điều tra
• 1.6.2. Đối tượng điều tra
• 1.6.3. Phương pháp điều tra
• 1.6.4. Kết quả điều tra và phân tích kết quả điều tra
• 1.7. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC HOÁ HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA VẬN DỤNG MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC TRONG DẠY HỌC PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - HOÁ HỌC 10
• 2.1. Phân tích cấu trúc, nội dung, đặc điểm về phương pháp dạy học phần cấu tạo nguyên tử - hoá học 10
• 2.1.1. Cấu trúc, nội dung phần cấu tạo nguyên tử - Hoá học 10
• 2.1.2. Đặc điểm phương pháp dạy học phần cấu tạo nguyên tử - hoá học 10
• 2.2. Nguyên tắc và quy trình xây dựng mô hình lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh qua phần cấu tạo nguyên tử - hoá học 10
• 2.2.1. Nguyên tắc dạy học theo mô hình lớp học đảo ngược
• 2.2.2. Xây dựng quy trình dạy học theo mô hình lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh
• 2.2.3. Thiết kế bài giảng điện tử và lớp học ảo
• 2.2.4. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực nhận thức hoá học của học sinh
• 2.2.5. Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực nhận thức hoá học của học sinh
• 2.2.6. Xây dựng phiếu đánh giá năng lực nhận thức hóa học theo tiêu chí
• 2.2.7. Đánh giá qua bài kiểm tra
• 2.2.8. Thiết kế kế hoạch bài dạy vận dụng mô hình lớp học đảo ngược phần cấu tạo nguyên tử - Hoá học 10
• 2.2.8.1. Kế hoạch bài dạy “Thành phần của nguyên tử”
• 2.2.8.2. Kế hoạch bài dạy “Nguyên tố hoá học”
• 2.3. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Đối tượng và địa điểm thực nghiệm sư phạm
• 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.2.2. Địa điểm thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Nội dung và kế hoạch thực nghiệm sư phạm
• 3.3.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Tiến hành thực nghiệm
• 3.4.1. Khảo sát chọn lớp thực nghiệm và đối chứng
• 3.4.2. Tiến trình thực nghiệm
• 3.5. Kết quả đánh giá thực nghiệm sư phạm
• 3.5.1. Kết quả đánh giá năng lực nhận thức hoá học của học sinh lớp thực nghiệm
• 3.5.2. Kết quả bài kiểm tra
• 3.6. Tiểu kết chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mô Hình Lớp Học Đảo Ngược Khái Niệm Lợi Ích

Giáo dục hiện đại đặt trọng tâm vào phát triển năng lực của người học. Nghị quyết TW8 khóa XI nhấn mạnh đổi mới giáo dục toàn diện, coi trọng phẩm chất, năng lực người học. UNESCO đề xuất bốn mục tiêu: học để biết, học để làm, học để chung sống, học để tự khẳng định. Trong dạy học hóa học, phát triển năng lực nhận thức hóa học (NLNTHH) là yếu tố then chốt. Ứng dụng CNTT, như mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN), blended learning, tạo học liệu số, hệ thống quản lý học tập, đang trở thành xu hướng. LHĐN khuyến khích tự học, tự giác, tự nghiên cứu, từ đó phát triển NLNTHH. Nghiên cứu về LHĐN còn hạn chế, đòi hỏi nghiên cứu sâu hơn và ứng dụng linh hoạt trong các điều kiện dạy học cụ thể. Đề tài "Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học phần cấu tạo nguyên tử - Hóa học 10 nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh" là một hướng đi tiềm năng.

1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của mô hình LHĐN

Mô hình LHĐN bắt nguồn từ Mỹ vào những năm 1990, sử dụng đào tạo online và tài liệu học tập cung cấp qua E-Learning. Nó cho phép người học học tập ở cả trong và ngoài lớp, tăng thời gian và hiệu quả học. Các nghiên cứu cho thấy nó mang lại hiệu quả, tạo ra môi trường học sâu (deep learning), học có ý nghĩa (meaningful learning), phát triển tư duy phê phán và kỹ năng tự kiểm soát việc học. Barbara Walvoord và Virginia Johnson Anderson đề xuất phương pháp đánh giá hiệu quả và kích thích học chủ động, sau đó phát triển thành mô hình LHĐN, được ứng dụng rộng rãi trong các môn học khác nhau.

1.2. Ứng dụng mô hình LHĐN trong giáo dục tại Việt Nam

Tại Việt Nam, nghiên cứu về mô hình LHĐN chỉ mới xuất hiện gần đây, chủ yếu trên các tạp chí và trang tin của các cơ sở đào tạo. Các nghiên cứu khoa học như của Nguyễn Chính, Nguyễn Thế Dũng và nhiều tác giả khác cho thấy mô hình này hỗ trợ nâng cao tính tự chủ, khả năng tìm tòi kiến thức, làm chủ kiến thức của người học, phát triển theo hướng lấy người học làm trung tâm, cải thiện khả năng sử dụng CNTT và giải quyết vấn đề. Nguyễn Thế Dũng đã đề xuất quy trình tổ chức dạy học theo mô hình LHĐN trong B-learning với các tình huống học tập minh họa.

II. Vận Dụng LHĐN Giải Pháp Nâng Cao NL Nhận Thức Hóa Học

Thực tế, nhiều giáo viên vẫn tập trung vào truyền đạt kiến thức hơn là phát triển năng lực. Học sinh thiếu tài liệu hiệu quả, giáo viên ít quan tâm đến phát triển và đánh giá NLNTHH, và các phương pháp dạy học tích cực như LHĐN chưa được sử dụng thường xuyên. Điều này mâu thuẫn với yêu cầu đổi mới giáo dục, cần phát triển NLNTHH cho học sinh. LHĐN tạo điều kiện để học sinh chủ động học tập mọi lúc, mọi nơi trên nhiều thiết bị. Điều này nâng cao ý thức tự giác học tập. Do đó, nghiên cứu vận dụng LHĐN trong dạy học hóa học (DHHH) là cần thiết. Mục tiêu nghiên cứu là vận dụng LHĐN trong dạy học phần cấu tạo nguyên tử - Hóa học 10, để phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh THPT.

2.1. Thực trạng phát triển NLNTHH trong dạy học hóa học truyền thống

Hiện nay, dạy học hóa học ở nhiều trường phổ thông vẫn chủ yếu tập trung vào truyền đạt kiến thức, chưa chú trọng đúng mức đến việc rèn luyện và phát triển NLNTHH cho học sinh. Học sinh thường thiếu các tài liệu học tập hiệu quả, và giáo viên ít quan tâm đến việc phát triển và đánh giá NLNTHH của học sinh. Các phương pháp dạy học tích cực và mô hình dạy học hiện đại như LHĐN chưa được quan tâm và sử dụng thường xuyên, mặc dù mô hình này được đánh giá là sáng tạo và tạo điều kiện cho học sinh phát triển năng lực học tập.

2.2. Vai trò của LHĐN trong việc khắc phục hạn chế của phương pháp truyền thống

LHĐN có thể khắc phục các hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống bằng cách tạo điều kiện cho học sinh chủ động hơn trong quá trình học tập. Học sinh có thể tự học kiến thức mới thông qua các bài giảng và học liệu do giáo viên cung cấp trước khi đến lớp. Thời gian trên lớp được sử dụng để thảo luận, giải đáp thắc mắc, vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề, tiến hành thí nghiệm và thực hành, từ đó phát triển NLNTHH một cách hiệu quả hơn.

III. Quy Trình Nguyên Tắc Xây Dựng LHĐN Hiệu Quả Hóa Học

Nghiên cứu tập trung vào cơ sở lý luận về năng lực nhận thức hóa học, các biện pháp phát triển NLNTHH, mô hình lớp học đảo ngược, ưu nhược điểm của mô hình. Thực trạng dạy học vận dụng LHĐN và phát triển NLNTHH cũng được điều tra. Luận văn đề xuất nguyên tắc và quy trình dạy học theo LHĐN để phát triển NLNTHH. Thiết kế kế hoạch dạy học theo LHĐN phần cấu tạo nguyên tử - Hóa học 10, thiết kế bộ công cụ đánh giá NLNTHH. Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của LHĐN trong dạy học hóa học. Xử lý thống kê số liệu để rút ra kết luận và đề xuất kiến nghị. Giả thuyết nghiên cứu: Nếu thiết kế LHĐN hợp lý, phù hợp với đối tượng học sinh, thì học sinh sẽ phát triển NLNTHH, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

3.1. Các nguyên tắc sư phạm cần tuân thủ khi xây dựng LHĐN

Việc xây dựng LHĐN cần tuân thủ các nguyên tắc sư phạm cơ bản như tính khoa học, tính sư phạm, tính hệ thống, tính trực quan và tính vừa sức. Đồng thời, cần chú trọng đến việc phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập. Giáo viên cần tạo ra môi trường học tập thân thiện, cởi mở, khuyến khích học sinh tham gia vào các hoạt động thảo luận, tranh biện và chia sẻ kiến thức.

3.2. Quy trình thiết kế bài giảng và hoạt động trong mô hình LHĐN

Quy trình thiết kế bài giảng và hoạt động trong mô hình LHĐN bao gồm các bước: xác định mục tiêu bài học, lựa chọn nội dung phù hợp, thiết kế hoạt động trước lớp (ví dụ: xem video bài giảng, đọc tài liệu), thiết kế hoạt động trên lớp (ví dụ: thảo luận nhóm, giải bài tập, thực hành thí nghiệm) và đánh giá kết quả học tập. Cần chú trọng đến việc sử dụng các công cụ và ứng dụng công nghệ thông tin để tạo ra các bài giảng và hoạt động hấp dẫn, sinh động và phù hợp với trình độ của học sinh.

3.3. Xây dựng hệ thống đánh giá NLNTHH phù hợp với LHĐN

Hệ thống đánh giá NLNTHH cần được xây dựng dựa trên các tiêu chí rõ ràng, cụ thể và phù hợp với mục tiêu của bài học. Các hình thức đánh giá có thể bao gồm: kiểm tra kiến thức, đánh giá kỹ năng vận dụng kiến thức, đánh giá khả năng giải quyết vấn đề và đánh giá khả năng tự học. Cần sử dụng đa dạng các phương pháp đánh giá như: trắc nghiệm, tự luận, bài tập thực hành và dự án.

IV. Kế Hoạch Bài Dạy Chi Tiết Vận Dụng LHĐN Hóa Học Lớp 10

Nghiên cứu thiết kế 02 kế hoạch dạy học theo mô hình LHĐN phần cấu tạo nguyên tử - Hóa học 10, nhằm phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh. Bộ công cụ đánh giá năng lực nhận thức hóa học cũng được xây dựng. Sau đó, thực nghiệm sư phạm được tiến hành để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. Dữ liệu thực nghiệm được xử lý và thống kê để đưa ra kết luận và đề xuất kiến nghị. Hai bài học được thiết kế là “Thành phần của nguyên tử” và “Nguyên tố hoá học”.

4.1. Mục tiêu cụ thể của bài dạy Thành phần của nguyên tử theo LHĐN

Bài dạy “Thành phần của nguyên tử” theo LHĐN hướng đến mục tiêu giúp học sinh nắm vững kiến thức về cấu tạo nguyên tử, bao gồm các hạt proton, neutron và electron. Đồng thời, bài học cũng tập trung phát triển các kỹ năng như phân tích, so sánh, tổng hợp và vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng hóa học liên quan.

4.2. Thiết kế hoạt động trước và trong lớp cho bài dạy Nguyên tố hóa học

Với bài dạy “Nguyên tố hóa học”, hoạt động trước lớp có thể bao gồm việc xem video bài giảng về định nghĩa nguyên tố hóa học, số hiệu nguyên tử và số khối. Hoạt động trên lớp tập trung vào thảo luận về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, cách xác định vị trí và tính chất của các nguyên tố, cũng như các ứng dụng thực tế của chúng.

V. Thực Nghiệm Sư Phạm Đánh Giá Hiệu Quả Mô Hình LHĐN Hóa Học

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. Mục đích là kiểm chứng giả thuyết rằng LHĐN có thể phát triển NLNTHH cho học sinh. Đối tượng thực nghiệm là 04 lớp 10 của Trường THPT Hoa Lư A và THPT Gia Viễn B tỉnh Ninh Bình. Nội dung thực nghiệm là các bài dạy về cấu tạo nguyên tử theo kế hoạch đã thiết kế. Kết quả thực nghiệm được đánh giá dựa trên bài kiểm tra và phiếu đánh giá NLNTHH.

5.1. Phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu thực nghiệm

Dữ liệu thực nghiệm được thu thập thông qua các bài kiểm tra trước và sau khi áp dụng mô hình LHĐN, phiếu đánh giá NLNTHH của giáo viên và học sinh, cũng như các quan sát trong quá trình dạy học. Dữ liệu được phân tích bằng các phương pháp thống kê toán học để đánh giá sự khác biệt giữa các lớp thực nghiệm và đối chứng.

5.2. Kết quả và phân tích kết quả đánh giá NLNTHH sau thực nghiệm

Kết quả đánh giá NLNTHH sau thực nghiệm cho thấy học sinh ở các lớp thực nghiệm có sự tiến bộ rõ rệt so với các lớp đối chứng. Các em có khả năng nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức vào giải quyết các bài tập và vấn đề thực tế, cũng như phát triển các kỹ năng tư duy và tự học. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của mô hình LHĐN trong việc phát triển NLNTHH cho học sinh.

VI. Kết Luận Khuyến Nghị LHĐN Tương Lai Dạy Học Hóa Học

Luận văn kết luận rằng mô hình lớp học đảo ngược là một phương pháp dạy học hiệu quả để phát triển năng lực nhận thức hóa học cho học sinh lớp 10. Tuy nhiên, cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về tài liệu, công nghệ và phương pháp để triển khai thành công. Khuyến nghị giáo viên nên tìm hiểu sâu hơn về LHĐN, tham gia các khóa đào tạo, và chia sẻ kinh nghiệm với đồng nghiệp. Nhà trường cần đầu tư cơ sở vật chất, hỗ trợ kỹ thuật, và tạo điều kiện để giáo viên áp dụng LHĐN vào thực tế. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển LHĐN để phù hợp với các môn học và đối tượng học sinh khác nhau.

6.1. Tóm tắt những đóng góp mới của nghiên cứu

Nghiên cứu đã tìm hiểu thực trạng phát triển NLNTHH và vận dụng mô hình LHĐN trong dạy học hóa học ở trường THPT. Đề xuất bộ công cụ đánh giá sự phát triển NLNTHH và thiết kế 02 kế hoạch dạy học phần cấu tạo nguyên tử - Hóa học 10 theo mô hình LHĐN.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo về LHĐN trong dạy học

Cần tiếp tục nghiên cứu về ứng dụng LHĐN trong các chủ đề khác của môn Hóa học 10 và các lớp khác. Nghiên cứu về tác động của LHĐN đến các năng lực khác của học sinh, như kỹ năng hợp tác và giao tiếp. Nghiên cứu về việc sử dụng các công nghệ mới để hỗ trợ LHĐN, như thực tế ảo và trí tuệ nhân tạo.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo theo Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI, việc phát triển năng lực người học trở thành mục tiêu trọng tâm. Theo báo cáo của ngành giáo dục, năng lực nhận thức hoá học (NLNTHH) là một trong ba năng lực đặc thù quan trọng cần được phát triển cho học sinh trung học phổ thông (THPT) nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Hoá học. Mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN) được xem là một phương pháp dạy học tích cực, kết hợp công nghệ thông tin, giúp học sinh chủ động tiếp cận kiến thức mới và phát triển năng lực nhận thức hiệu quả.

Luận văn tập trung nghiên cứu vận dụng mô hình LHĐN trong dạy học phần cấu tạo nguyên tử - Hoá học 10 nhằm phát triển NLNTHH cho học sinh THPT tại các trường THPT Hoa Lư A và Gia Viễn B, tỉnh Ninh Bình trong năm học 2022-2023. Mục tiêu cụ thể là thiết kế quy trình dạy học theo mô hình LHĐN, xây dựng bộ công cụ đánh giá NLNTHH và thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của mô hình. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao năng lực nhận thức hoá học, từ đó cải thiện kết quả học tập và phát triển phẩm chất học sinh.

Theo điều tra thực trạng, 100% giáo viên (GV) nhận thức được tầm quan trọng của NLNTHH, tuy nhiên việc áp dụng mô hình LHĐN còn hạn chế, chỉ có khoảng 10% GV áp dụng từ 1-2 lần trong học kỳ. Học sinh có mức độ yêu thích môn Hoá học trung bình, với khoảng 65% học sinh chưa chủ động trong việc tìm hiểu kiến thức. Do đó, việc vận dụng mô hình LHĐN trong dạy học phần cấu tạo nguyên tử được kỳ vọng sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực, phát triển năng lực nhận thức hoá học một cách hiệu quả.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết năng lực: Theo OECD, năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng hiệu quả các yêu cầu phức tạp trong bối cảnh cụ thể. Cấu trúc năng lực bao gồm kiến thức, kỹ năng và thái độ, được vận dụng trong hành động thực tiễn. Năng lực nhận thức hoá học là khả năng nhận biết, xử lý, lý luận và vận dụng kiến thức hoá học trong học tập và cuộc sống.

• Mô hình lớp học đảo ngược (Flipped Classroom): Mô hình này đảo ngược hoạt động dạy học truyền thống, học sinh tự học kiến thức mới qua bài giảng điện tử, video tại nhà, thời gian trên lớp dành cho thảo luận, giải đáp và vận dụng kiến thức. Mô hình dựa trên thang đo nhận thức của Bloom, giúp học sinh phát triển các cấp độ nhận thức cao hơn như phân tích, tổng hợp và đánh giá.

• Khái niệm năng lực nhận thức hoá học: Bao gồm các năng lực thành phần như nhận biết, trình bày, mô tả, so sánh, phân tích, giải thích và thảo luận các hiện tượng, khái niệm hoá học. Các công cụ đánh giá năng lực này gồm phiếu đánh giá tiêu chí, tự đánh giá và bài kiểm tra.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu được thu thập từ 20 giáo viên và 240 học sinh lớp 10 tại các trường THPT Hoa Lư A và Gia Viễn B, tỉnh Ninh Bình. Dữ liệu bao gồm phiếu điều tra, quan sát sư phạm, kết quả bài kiểm tra và phản hồi từ lớp học ảo trên nền tảng Google Classroom.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và phân tích so sánh kết quả trước và sau khi áp dụng mô hình LHĐN. Phần mềm Excel được dùng để xử lý số liệu nhằm đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy của kết quả.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 3/2023 đến tháng 12/2023, gồm các giai đoạn: hoàn thiện đề cương, nghiên cứu lý luận và thực tiễn, thiết kế mô hình và công cụ đánh giá, thực nghiệm sư phạm, xử lý số liệu và hoàn thiện luận văn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Nhận thức và thái độ của giáo viên về NLNTHH: 100% GV khảo sát nhận thức NLNTHH là quan trọng, trong đó 75% đánh giá rất quan trọng. Tất cả GV đều quan tâm đến việc phát triển NLNTHH cho học sinh, với 80% thể hiện mức độ rất quan tâm.

2. Thực trạng áp dụng mô hình LHĐN: Khoảng 60% GV biết về mô hình LHĐN nhưng chỉ 10% áp dụng từ 1-2 lần trong học kỳ, không có GV nào áp dụng thường xuyên (>5 lần). Việc sử dụng các công cụ đánh giá NLNTHH chủ yếu là bài kiểm tra trắc nghiệm và vấn đáp, phiếu tự đánh giá ít được sử dụng (dưới 20%).

3. Năng lực nhận thức hoá học của học sinh: Kết quả kiểm tra cho thấy khoảng 65% học sinh đạt mức trung bình và yếu về NLNTHH, chỉ khoảng 15% đạt mức khá và tốt. Học sinh có thái độ học tập thụ động, 70% không chủ động tìm hiểu kiến thức, 60% gặp khó khăn về kiến thức và kỹ năng học tập.

4. Hiệu quả thực nghiệm mô hình LHĐN: Sau khi áp dụng mô hình LHĐN trong dạy học phần cấu tạo nguyên tử, kết quả bài kiểm tra của lớp thực nghiệm tăng trung bình 20% so với lớp đối chứng. Học sinh thể hiện sự tiến bộ rõ rệt về khả năng trình bày, phân tích và giải thích các hiện tượng hoá học.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình LHĐN phù hợp với việc phát triển NLNTHH cho học sinh THPT, nhất là trong các nội dung lý thuyết khó như cấu tạo nguyên tử. Việc học sinh tự học kiến thức mới qua bài giảng điện tử giúp tăng cường khả năng tự chủ, tự học và phát triển tư duy phản biện. Thời gian trên lớp được sử dụng hiệu quả cho các hoạt động thảo luận, giải đáp thắc mắc và vận dụng kiến thức, góp phần nâng cao chất lượng học tập.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, mô hình LHĐN đã được chứng minh là tạo môi trường học tập sâu sắc, phát triển tư duy phê phán và kỹ năng giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc áp dụng còn hạn chế do điều kiện cơ sở vật chất, kỹ năng CNTT của học sinh và giáo viên chưa đồng đều, cũng như ý thức tự học của học sinh chưa cao. Kết quả khảo sát cũng phản ánh thực trạng này, đòi hỏi cần có các giải pháp hỗ trợ đồng bộ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện mức độ nhận thức của giáo viên, tỉ lệ áp dụng mô hình LHĐN, phân phối kết quả bài kiểm tra trước và sau thực nghiệm, cũng như biểu đồ thái độ học sinh đối với môn Hoá học và mô hình LHĐN. Bảng tổng hợp các tiêu chí đánh giá NLNTHH cũng giúp minh họa rõ ràng sự tiến bộ của học sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về mô hình LHĐN và kỹ năng CNTT: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế bài giảng điện tử, quản lý lớp học ảo và phương pháp đánh giá năng lực. Mục tiêu đạt 80% giáo viên THPT trong tỉnh có kỹ năng sử dụng thành thạo mô hình LHĐN trong vòng 1 năm.

2. Xây dựng và phổ biến bộ công cụ đánh giá NLNTHH chuẩn hóa: Phát triển phiếu đánh giá tiêu chí, bài kiểm tra và hướng dẫn tự đánh giá cho học sinh, giúp giáo viên đánh giá chính xác và khách quan năng lực nhận thức hoá học. Thực hiện trong 6 tháng, do Sở Giáo dục phối hợp với các trường THPT chủ trì.

3. Đầu tư cơ sở vật chất và hạ tầng công nghệ thông tin cho các trường THPT: Cung cấp thiết bị học tập như máy tính, kết nối Internet ổn định để học sinh có điều kiện học tập trực tuyến hiệu quả. Mục tiêu hoàn thành trong 2 năm, ưu tiên các trường vùng sâu, vùng xa.

4. Tăng cường tuyên truyền, nâng cao ý thức tự học của học sinh: Tổ chức các buổi sinh hoạt chuyên đề, hướng dẫn kỹ năng tự học, quản lý thời gian và sử dụng công nghệ học tập. Mục tiêu nâng tỷ lệ học sinh chủ động học tập lên trên 70% trong vòng 1 năm.

5. Khuyến khích áp dụng mô hình LHĐN trong các môn học khác: Mở rộng nghiên cứu và thực nghiệm mô hình này trong các môn khoa học tự nhiên và xã hội nhằm phát triển toàn diện năng lực học sinh. Thực hiện thí điểm trong 1-2 năm tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên bộ môn Hoá học THPT: Nắm bắt phương pháp dạy học hiện đại, thiết kế bài giảng điện tử và áp dụng mô hình LHĐN để nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh.

2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo giáo viên, đầu tư cơ sở vật chất và phát triển chương trình đào tạo phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Hoá học: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm để phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn và nâng cao năng lực chuyên môn.

4. Các tổ chức, đơn vị phát triển giáo dục và công nghệ giáo dục: Áp dụng mô hình LHĐN và công cụ đánh giá NLNTHH trong thiết kế sản phẩm, phần mềm hỗ trợ dạy học trực tuyến, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình lớp học đảo ngược là gì và có ưu điểm gì?
   Mô hình LHĐN là phương pháp dạy học trong đó học sinh tự học kiến thức mới qua bài giảng điện tử tại nhà, thời gian trên lớp dành cho thảo luận và vận dụng kiến thức. Ưu điểm gồm tăng tính chủ động, phát triển tư duy phản biện, nâng cao hiệu quả học tập và tương tác giữa giáo viên và học sinh.

2. Làm thế nào để đánh giá năng lực nhận thức hoá học của học sinh?
   Có thể sử dụng phiếu đánh giá tiêu chí, bài kiểm tra trắc nghiệm và tự luận, cùng với tự đánh giá của học sinh. Các công cụ này giúp đánh giá các năng lực thành phần như nhận biết, trình bày, phân tích và giải thích các hiện tượng hoá học.

3. Những khó khăn khi áp dụng mô hình LHĐN trong trường THPT là gì?
   Khó khăn gồm điều kiện cơ sở vật chất chưa đồng đều, kỹ năng CNTT của giáo viên và học sinh hạn chế, ý thức tự học của học sinh chưa cao, và giáo viên mất nhiều thời gian thiết kế bài giảng điện tử.

4. Mô hình LHĐN có phù hợp với tất cả các môn học không?
   Mô hình LHĐN phù hợp với nhiều môn học, đặc biệt là các môn có nội dung lý thuyết phức tạp như Hoá học, Toán học, Khoa học tự nhiên. Tuy nhiên, cần điều chỉnh linh hoạt theo đặc điểm môn học và đối tượng học sinh.

5. Làm thế nào để học sinh phát huy hiệu quả khi học theo mô hình LHĐN?
   Học sinh cần chủ động xem bài giảng, hoàn thành nhiệm vụ học tập trước khi lên lớp, tích cực tham gia thảo luận và vận dụng kiến thức trên lớp. Sự hỗ trợ từ giáo viên và môi trường học tập trực tuyến cũng rất quan trọng.

Kết luận

• Mô hình lớp học đảo ngược là phương pháp hiệu quả để phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh THPT, đặc biệt trong phần cấu tạo nguyên tử - Hoá học 10.
• Giáo viên có nhận thức tích cực về tầm quan trọng của NLNTHH và mô hình LHĐN, nhưng việc áp dụng còn hạn chế do nhiều khó khăn khách quan và chủ quan.
• Thực nghiệm sư phạm cho thấy học sinh học theo mô hình LHĐN có sự tiến bộ rõ rệt về năng lực nhận thức và thái độ học tập.
• Cần có các giải pháp đồng bộ về đào tạo giáo viên, đầu tư cơ sở vật chất, xây dựng công cụ đánh giá và nâng cao ý thức tự học của học sinh để phát huy hiệu quả mô hình.
• Đề xuất mở rộng nghiên cứu và áp dụng mô hình LHĐN trong các môn học khác nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và Sở Giáo dục nên triển khai đào tạo, đầu tư hạ tầng và áp dụng mô hình LHĐN theo lộ trình cụ thể để nâng cao năng lực học sinh. Giáo viên và học sinh cần chủ động tiếp cận và thực hành mô hình này để phát triển toàn diện năng lực học tập.

Hãy bắt đầu áp dụng mô hình lớp học đảo ngược ngay hôm nay để tạo nên sự khác biệt trong giáo dục Hoá học!

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 Cơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VẬN DỤNG MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG Lực NHẬN THỨC HOÁ HỌC 1. Lịch sử nghiên cứu vân đê 1. Các nghiên cứu trên thế giới Ý tưởng và mô hình lớp học đảo ngược hình thành tại Mỹ từ những năm 1990. Với hình thức đào tạo online, tài liệu học tập được giảng viên cung cấp trên hệ thống E-Learning.

Người học sẽ học tập ở hai không gian trong và ngoài phạm vi lớp học làm tăng thời lượng và hiệu quả học tập. Mô hình này nhận được sự quan tâm cùa nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới, đặc biệt ở bậc đại học vì nhũng lợi ích mà nó mang lại [38], [39]. Một nghiên cứu gần đây nhất của nhóm tác giả gồm Means, Toyama, Murphy, Bakia, Jones (2010) đã tổng hợp 46 nghiên cúu thực nghiệm ở các trường phô thông và đại học tại Mỹ và kết luận mô hình lóp học đảo ngược mang lại hiệu quả, đã tạo ra được môi trường thực học (deep learning), học có ý nghĩa (meaningful learning) cũng như phát triển tư duy phê phán và hình thức học cấp cao, tạo môi trường làm việc độc lập và tự kiếm soát việc học. Lớp học đảo ngược là một phương thức thiết kế dạy học theo mô hình kết hợp [44] , [45] đã và đang phát triền tại nhiều quốc gia.

Khái niệm này nghe có vẻ mới, nhưng thực chất nó là một mô hình lớp học đảo ngược so với lớp học truyền thống. Phương thức này được hai tác giả Barbara Walvoord và Virginia Johnson Anderson đề xuất trong quyển sách “Effective Reading: a tool for learning and assessment” xuất bản năm 1998. Trong quyển sách này, hai tác giả đã đề xuất cách đánh giá việc học sao cho đem lại hiệu quả học tập và kích thích việc học chú động. Dựa trên cơ sở đó họ đã đề xuất sử dụng các hình thức như đọc và tóm tắt tài liệu về bài học mới, trả lời câu hởi, hoặc hoàn thành phiếu bài tập để kiểm tra sự hiểu của người học.Và phương thức này được phát triển thành “ lớp học nghịch đảo” được ứng dụng trong dạy các môn học khác nhau đặc biệt là các môn khoa học xã hội và nhân văn tại các trường phô thông và đại học ở Mỹ [36].

Theo các tác giả Barbara và Anderson (1998), McDaniel và Caverly (2010), trái với lớp học truyền thống, thời gian lên lớp theo mô hình lớp học này dành cho người học xử lí thông tin kiến thức kết hợp với sự hỗ trợ từ thầy cô và bạn bè. Theo các tác giả này, đặc điểm quan trọng của mô hình này là sự tăng cường tiếp xúc và tương tác giữa thầy và trò, giữa trò với nhau tạo ra cơ hội cá nhân hoá trong giáo dục chứ không phải sự thay thế người thầy bằng băng ghi hình [37]. Với cách học tích cực và kết hợp với sự hỗ trợ của công nghệ, mô hình học này nhanh chóng thu hút các nhà giáo dục Mỹ và một số quốc gia khác. Các nghiên cún ở Việt Nam Ở Việt Nam, các nghiên cứu về mô hình lớp học đảo ngược mới được biết đến thời gian gần đây, chủ yếu trên các tạp chí, trang tin cùa cơ sở đào tạo.

Qua một số nghiên cứu khoa học đã công bố như Nguyễn Chính [11], Nguyễn Thế Dũng [14], Nguyền Thị Phương Liên, Lưu Anh Tuấn [23], Phạm Anh Đới (2014)[ 15], Trương Thị Phương Chi (2017)[ 10], Nguyễn Hoài Nam, Vũ Thái Giang (2017)[26], Lê Thị Phượng, Bùi Phương Anh (2017) [28], ., mô hình này đánh giá hồ trợ tốt giúp nâng cao tính tự chú, khả năng tìm tòi kiến thức, làm chú kiến thức của người học, phát triển theo hướng lấy người học làm trung tâm, cải thiện khả năng sử dụng CNTT, khả năng giải quyết vấn đề của học sinh. Tác giả Nguyễn Thế Dũng [14] đà đưa ra quy trình tổ chức DH theo mô hình LHĐN trong B-learning với các tình huống học tập minh họa. Theo tác giả, thay vì cung cấp nội dung, nên tận dụng các buồi học trên lớp hay thông qua nhừng cuộc họp trực tuyến để tổ chức giao tiếp giữa các thành viên trong nhóm cùng thực hiện dự án. Bước đầu đã cho thấy LHĐN được triển khai trên B-learning sẽ nâng cao tính tương tác cho người học.

Tác giả Nguyễn Quốc Vũ và Lê Thị Minh Thanh [34] đã công bố kết quả nghiên cứu của mình về khả năng ứng dụng mô hình LHĐN trong dạy học chuyên đề kĩ thuật số: sv phải tự học, tự nghiên cứu video bài giảng của GV và chuẩn bị 7 phần thực hành trên lớp. Tác giả cho biết kĩ năng(KN) cần có cùa sinh viên trong “lớp học đảo ngược” bao gồm: kĩ năng sử dụng CNTT, kĩ năng tìm kiếm kiến thức trên mạng, kĩ năng TH và cá nhân hóa việc học tập của bản thân. Mô hình LHĐN không chỉ tạo hứng thú học tập, nâng cao kết quả học tập của sinh viên mà còn giúp phát triển năng lực tư duy sáng tạo, năng lực phát hiện - giải quyết vấn đề và khả năng sử dụng CNTT. Tuy các nghiên cứu mô hình LHĐN đã được vận dụng nhưng chủ yếu mới áp dụng trong các trường đại học và ở bậc sau đại học do đòi hỏi tính TH cao hon.

Còn với HS THPT thì còn ít hoặc chưa vận dụng mô hình LHĐN này. Mặc dù hiện nay E-learning phát triển mạnh mể nhung trong điều kiện giáo dục Việt Nam vẫn còn một số bất cập thì mô hình LHĐN đã và đang chứng tỏ sự phù họp trong việc tạo ra môi trường học tập tốt. LHĐN chính là mô hình được chúng tôi quan tâm và triển khai trong luận văn này. Tuy nhiên, các nghiên cứu về vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học thường vận dụng trong dạy học ở trường Đại học và nghiên cứu năng lực tự học, chưa đề cậpnhiềuđến các năng lực khác.

Vì thế tôi nghiên cứu đề tài theo hướng đề xuất mô hình lớp học đảo ngược phát triến năng lực nhận thức hoá học cho học sinh. Đối với mồn hoá học, năng lực đặc thù bao gồm năng lực nhận thức hoá học, năng lực tìm hiều thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học, năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng đã học [8]. Năm học 2022-2023 bắt đầu áp dụng giảng dạy môn hoá học theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 với lóp 10. Vì là giai đoạn mới triển khai nên chưa nhiều công trình nghiên cứu về năng lực nhận thức hoá học.

Trước đó, chưa có nhiều bài báo nghiên cứu về năng lực nhận thức hoá học. Tác giả Vũ Minh Trang với đề tài “Phát triển năng lực nhận thức hoả học cho học sinh thông qua mô hình dạy học phân hoá. Tác giả đã hệ thống cơ sở lí thuyết, đề xuất các nguyên tắc và quy trình thiết kế kế hoạch dạy học dựa trên quan điểm dạy học phân hoá nhằm phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh. Đề tài đã đưa ra được 10 tiêu chí đánh giá cùng 4 mức độ đế đánh giá năng lực nhận thức hoá học [31].

Tác giả Nguyễn Thị Diễm Hằng, Lê Thanh Bình với đề tài “Thiết kế bài tập tiếp cận Pisa nhằm 8 phát triển năng lực hoá học cho học sinh trung học phô thông trong dạy học chuyên đề Phân bón hoả học-Hoả học lỉ ” năm 2023. Tác giả đã phân tích biểu hiện và các mức độ biểu hiện của năng lực hoá học trong đó có nàng lực nhận thức hoá học tuy nhiên chưa có tiêu chí đánh giá năng lực [18]. Tác giả Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Nguyễn Thị Huyền Trang, Nguyễn Thị Vân Anh với đề tài “Nghiên cứu đảnh giá năng lực nhận thức hoá học của học sinh trung học phố thông tại Việt Nam” năm 2019. Tác giả đã đưa ra các công cụ đánh giá năng lực nhận thức hoá học, tuy nhiên các biện pháp phát triển năng lực chưa được phân tích cụ thề [17].

Nhìn chung các đề tài nghiên cún đã đưa ra tiêu chí đánh giá năng lực nhận thức hoá học của học sinh tuy nhiên các biện pháp phát triến năng lực nhận thức hoá học thì chưa được đề cập nhiều. Vì vậy, tôi nghiên cứu vận dụng mô hình lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực nhận thức hoá học cho học sinh với phiếư đánh giá tiêu chí dễ quan sát năng lực nhận thức hoá học của học sinh. Năngơ lực • thức • nhận • hoá học 1,2,1, Nấng lực và cấu trúc năng lực a. Khái niệm về năng lực Theo Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế Thế giới (OECD): “NL là khả năng cá nhân đáp ứng một cách hiệu quả những yêu cầu phức họp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể”.

Theo Từ điển tiếng Việt: “NL là khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hành động nào đó. Phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” Theo tác giả Nguyễn Văn Cường, Bernd Meier (2014): “Năng lực là một thuộc tính tâm lí phức họp, là điểm hội tụ củanhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức” [2]. Theo tài liệu bồi dưỡng theo tiêu chuẩn chức danh nghề nghiệp giáo viên THPT hạng 11 của trường Đại Học Sư phạm Hà Nội [30]: Năng lực là khả năng làm chủ nhũng hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra cùa cuộc sống. Năng lực được xem là khả năng thực hiện các hành động của một cá nhân 9 trên cơ sở của sự vận dụng các kiên thức, kĩ năng đã học và sự tích lũy kinh nghiệm đã trải qua.

Theo Chương trình giáo dục phổ thông mới năm 2018: Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng họp các kiến thức, kì năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,. thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. Trong nghiên cúu của mình, chúng tôi sử dụng khái niệm năng lực theo tài liệu chương trình giáo dục phố thông mới năm 2018. Như vậy kiến thức, kĩ năng là nền tảng của năng lực.

Nhung nếu không huy động được kiến thức, kĩ năng đế thực hiện thành công một hành động trong bối cảnh cụ thể thì năng lực vẫn chua được hình thành.