Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Vận dụng phương pháp bàn tay nặn bột thiết kế kế hoạch dạy học môn Khoa học lớp 5" do sinh viên Lê Thị Hồng Ngọc thực hiện tại Khoa Tiểu học – Mầm non, Trường Đại học Hoa Lư (Ninh Bình, 2021) dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thị Tố Uyên. Đề tài được hình thành từ ba căn cứ thực tiễn và lý luận:

  1. Yêu cầu đổi mới phương pháp giáo dục phổ thông: Định hướng chuyển từ truyền thụ một chiều sang phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của học sinh theo tinh thần Nghị quyết Trung ương số 04-NQ/HNTW (khóa IV), Nghị quyết Trung ương số 02-NQ/HNTW (khóa VIII), Điều 24 Khoản 2 Luật Giáo dục, Chỉ thị 15 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, cùng Thông tư số 3535/BGDĐT-GDTH về việc hướng dẫn triển khai phương pháp Bàn tay nặn bột (BTNB) và các phương pháp dạy học tích cực trong trường tiểu học.
  2. Đặc điểm môn Khoa học lớp 5: Môn học giữ vai trò nền tảng cho việc tiếp cận Khoa học tự nhiên ở cấp Trung học cơ sở và các phân môn Vật lý, Hóa học, Sinh học ở cấp Trung học phổ thông. Nội dung chương trình gắn liền với các hiện tượng tự nhiên, đời sống sinh hoạt gần gũi, tạo điều kiện thuận lợi để học sinh tiếp cận kiến thức dưới vai trò người nghiên cứu.
  3. Ưu thế của phương pháp Bàn tay nặn bột: Phương pháp dạy học tích cực dựa trên hoạt động tìm tòi - khám phá, giúp học sinh bộc lộ quan niệm ban đầu, nêu giả thuyết, trực tiếp làm thí nghiệm kiểm chứng và rèn luyện kỹ năng thực hành, kỹ năng làm việc nhóm cũng như ngôn ngữ nói và viết.

Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng kế hoạch dạy học theo phương pháp BTNB trong môn Khoa học lớp 5 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo, năng lực tìm tòi khám phá của học sinh, qua đó nâng cao chất lượng dạy học môn học.

Nhiệm vụ nghiên cứu (gồm 5 nhiệm vụ cụ thể):

  1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn về phương pháp BTNB.
  2. Nghiên cứu nội dung kiến thức, kỹ năng cần đạt trong các bài học môn Khoa học lớp 5.
  3. Xác định quy trình thiết kế kế hoạch dạy học theo phương pháp BTNB.
  4. Thiết kế kế hoạch dạy học một số bài học theo phương pháp BTNB trong môn Khoa học lớp 5.
  5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các bài học đã thiết kế.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Khoa học lớp 5 theo phương pháp Bàn tay nặn bột.
  • Phạm vi nội dung: Thiết kế kế hoạch bài dạy thuộc hai chủ đề: "Vật chất và năng lượng" và "Thực vật và động vật".
  • Phạm vi không gian khảo sát và thực nghiệm: Giáo viên và học sinh khối 5 tại các trường tiểu học trên địa bàn tỉnh Ninh Bình (Tiểu học Gia Sinh, Tiểu học Gia Lạc, Tiểu học Ninh Xuân, Tiểu học Ninh Sơn, Tiểu học Gia Phong).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tiếp cận:

  • Khóa luận tiếp cận phương pháp BTNB (tên tiếng Pháp: La main à la pâte, tiếng Anh: Hands-on) do nhà vật lý người Mỹ Leon Lederman (đạt giải Nobel năm 1988) khởi xướng và được nhà vật lý người Pháp Georges Charpak nhân rộng tại Pháp, sau đó du nhập vào Việt Nam thông qua tổ chức Hội Gặp gỡ Việt Nam.
  • Cơ sở tâm lý - giáo dục học của phương pháp dựa trên thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896–1980) và Lev Vygotsky (1896–1934), khẳng định nhận thức của học sinh hình thành qua hoạt động và tương tác xã hội.
  • Bản chất dạy học giải quyết vấn đề theo 3 pha sư phạm: (1) Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề; (2) Học sinh độc lập, tự chủ hành động, trao đổi và tìm tòi giải quyết vấn đề; (3) Tranh luận, hợp thức hóa và vận dụng tri thức mới.
  • Vận dụng hệ thống 10 nguyên tắc cơ bản của phương pháp BTNB, chú trọng việc học sinh có vở thực hành cá nhân, dụng cụ thí nghiệm gần gũi, thời lượng tối thiểu 2 giờ/tuần và vai trò định hướng của giáo viên.

Phương pháp nghiên cứu thực hiện:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp các văn kiện giáo dục, tài liệu tập huấn chuyên môn, giáo trình phương pháp dạy học, sách giáo khoa và sách giáo viên môn Khoa học lớp 5.
  • Phương pháp điều tra, quan sát sư phạm: Điều tra bằng bảng hỏi (phiếu khảo sát), dự giờ quan sát tiết dạy, trao đổi chuyên môn và phân tích giáo án của giáo viên.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Bố trí các lớp thực nghiệm (TN) dạy theo kế hoạch áp dụng phương pháp BTNB và các lớp đối chứng (ĐC) dạy theo phương pháp thông thường; đo lường kết quả bằng các bài kiểm tra định lượng lần 1, lần 2 và phân tích định tính.

Nguồn dữ liệu thực tế:

  • Số liệu khảo sát thực trạng từ 40 giáo viên tiểu học tại 3 trường (Tiểu học Gia Sinh: 20 giáo viên, Tiểu học Gia Lạc: 10 giáo viên, Tiểu học Ninh Xuân: 10 giáo viên).
  • Số liệu khảo sát thái độ và tiếp nhận học tập từ 360 học sinh khối lớp 5 tại 5 trường tiểu học (Gia Sinh, Ninh Sơn, Ninh Xuân, Gia Lạc, Gia Phong) thuộc tỉnh Ninh Bình.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 1 hệ thống hóa khái niệm, tiến trình dạy học 5 bước, 10 nguyên tắc và các kỹ thuật sư phạm đặc thù của phương pháp BTNB, đồng thời phản ánh bức tranh thực trạng dạy học tại cơ sở giáo dục tiểu học.

1. Kỹ thuật dạy học theo phương pháp BTNB được làm rõ qua các khía cạnh:

  • Kỹ thuật bố trí phòng học (bàn ghế theo nhóm, tầm nhìn bảng, tủ đồ dùng dạy học).
  • Kỹ thuật tạo không khí lớp học cởi mở và kỹ thuật giúp học sinh bộc lộ biểu tượng ban đầu (vẽ, viết, thảo luận nhóm; giáo viên không nhận xét đúng - sai ngay lập tức).
  • Kỹ thuật đặt câu hỏi nêu vấn đề và câu hỏi gợi ý; kỹ thuật chọn nhóm ý tưởng khác biệt để tạo mâu thuẫn nhận thức.
  • Rèn luyện kỹ năng ngôn ngữ nói (thuyết trình, tranh luận) và ngôn ngữ viết thông qua việc ghi chép nhật ký nghiên cứu trong "Vở thực hành cá nhân".

2. Thực trạng việc sử dụng phương pháp BTNB tại các trường tiểu học: Kết quả khảo sát 40 giáo viên và 360 học sinh phản ánh sự bất cập giữa nhận thức và mức độ triển khai thực tế:

Bảng 1: Đánh giá và mức độ sử dụng phương pháp BTNB của giáo viên (N = 40)

Tiêu chí khảo sát Mức độ / Phân loại Số lượng (người) Tỷ lệ (%)
Mức độ sử dụng PP BTNB Thường xuyên 10 25,0%
Thỉnh thoảng 30 75,0%
Không bao giờ 0 0,0%
Đánh giá hiệu quả của PP BTNB Rất hiệu quả 25 62,5%
Hiệu quả 12 30,0%
Bình thường 3 7,5%
Không mang lại hiệu quả 0 0,0%

Dù 92,5% giáo viên đánh giá phương pháp mang lại hiệu quả tích cực và 72% nhận thấy học sinh rất hào hứng, có tới 62% giáo viên thừa nhận chưa nắm vững bản chất quy trình. Khó khăn bắt nguồn từ việc thiếu trang thiết bị thí nghiệm, học sinh quen thói quen học tập thụ động, và giáo viên thường phụ thuộc vào kịch bản gợi ý sẵn của sách giáo viên.

Bảng 2: Mức độ tiếp cận phương pháp và thái độ của học sinh với môn Khoa học (N = 360)

Nội dung khảo sát Biểu hiện / Trạng thái Số lượng (học sinh) Tỷ lệ (%)
Mức độ giáo viên dùng PP BTNB Thường xuyên 20 5,6%
Thỉnh thoảng 150 41,6%
Không bao giờ 150 41,6%
Thái độ đối với môn Khoa học Hứng thú 27 7,5%
Yêu thích 23 6,39%
Coi môn học là môn phụ 250 69,4%
Không thích 60 16,7%

Tỷ lệ học sinh xem Khoa học là "môn phụ" lên tới 69,4%. Tình trạng dạy dồn tiết, dạy lướt lý thuyết để hoàn thành bài khiến mức độ hào hứng chỉ chiếm 7,5%.


Chương 2: Vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột thiết kế kế hoạch dạy học môn Khoa học lớp 5

Chương này phân tích chương trình Khoa học 5 (gồm 4 chủ đề, 70 bài dạy thực hiện trong 35 tuần với định mức 2 tiết/tuần):

  • Con người và sức khỏe (21 bài).
  • Vật chất và năng lượng (29 bài).
  • Thực vật và động vật (11 bài).
  • Môi trường và tài nguyên thiên nhiên (9 bài).

1. Quy trình thiết kế kế hoạch dạy học theo phương pháp BTNB: Tác giả hoàn thiện quy trình chuẩn hóa gồm 2 giai đoạn:

  • Giai đoạn 1 - Chuẩn bị:
    • Bước 1: Xác định mục tiêu bài học (phát biểu rõ ràng 3 thành tố: Kiến thức, Kỹ năng, Thái độ và Năng lực định hướng).
    • Bước 2: Xác định nội dung học tập (lựa chọn đơn vị kiến thức có khả năng cho học sinh tự đề xuất phương án thí nghiệm, chuẩn bị vật liệu đơn giản, dễ kiếm).
    • Bước 3: Xác định phương tiện, thiết bị dạy học (mẫu vật thật, tranh ảnh minh họa, phiếu học tập, giấy A0, dụng cụ thí nghiệm).
  • Giai đoạn 2 - Tiến trình tổ chức dạy học (5 bước dạy học trên lớp):
    • Bước 1: Đưa ra tình huống xuất phát và nêu vấn đề.
    • Bước 2: Làm bộc lộ biểu tượng ban đầu của học sinh (viết, vẽ, lập sơ đồ).
    • Bước 3: Đề xuất câu hỏi (dự đoán giả thuyết) và phương án tìm tòi nghiên cứu.
    • Bước 4: Thực hiện phương án tìm tòi - nghiên cứu (làm thí nghiệm trên vật thật, quan sát mô hình, đối chiếu tài liệu).
    • Bước 5: Kết luận và hợp thức hóa kiến thức.

2. Danh mục kế hoạch dạy học được thiết kế cụ thể: Khóa luận xây dựng giáo án thực nghiệm cho 11 bài học thuộc 2 chủ đề trọng tâm:

Bảng 3: Danh mục 11 kế hoạch bài dạy môn Khoa học lớp 5 áp dụng phương pháp BTNB

STT Bài số Tên bài học Chủ đề phân môn
1 25 Nhôm Vật chất và năng lượng
2 26 Đá vôi Vật chất và năng lượng
3 29 Thủy tinh Vật chất và năng lượng
4 30 Cao su Vật chất và năng lượng
5 35 Sự biến đổi hóa học Vật chất và năng lượng
6 36 Hỗn hợp Vật chất và năng lượng
7 37 Dung dịch Vật chất và năng lượng
8 46 + 47 Lắp mạch điện đơn giản Vật chất và năng lượng
9 51 Cơ quan sinh sản của thực vật có hoa Thực vật và động vật
10 53 Cây con mọc lên từ hạt Thực vật và động vật
11 54 Cây con có thể mọc lên từ một số bộ phận của cây mẹ Thực vật và động vật

3. Cấu trúc bài dạy minh họa tiêu biểu (Bài 51: Cơ quan sinh sản của thực vật có hoa):

  • Học sinh bộc lộ các quan niệm ban đầu sai biệt về nhị và nhụy (ví dụ: nhụy có chức năng làm đẹp đơn thuần, màu sắc cánh hoa quyết định chức năng sinh sản).
  • Giáo viên định hướng học sinh gom nhóm ý kiến khác nhau, đưa ra câu hỏi nghiên cứu: "Cơ quan sinh sản của thực vật có hoa gồm những bộ phận nào?".
  • Học sinh tự đề xuất phương án và trực tiếp bóc tách, quan sát mẫu vật thật (hoa ly, hoa dâm bụt, hoa mướp), ghi chép diễn biến vào vở thí nghiệm và rút ra kết luận khoa học về nhị (cơ quan sinh dục đực) và nhụy (cơ quan sinh dục cái).

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày việc kiểm chứng tính khả thi của các bài học đã thiết kế tại các trường tiểu học ở Ninh Bình:

  • Mục đích và phương pháp: Tổ chức dạy thực nghiệm các bài đã soạn, cho học sinh làm đề kiểm tra sau bài học, đối chiếu định lượng và định tính kết quả giữa nhóm lớp Thực nghiệm (dạy theo phương pháp BTNB) và nhóm lớp Đối chứng (dạy theo tiến trình sách giáo viên thông thường).
  • Phương thức đánh giá: Khóa luận xây dựng ma trận đề kiểm tra sau thực nghiệm (lần 1 và lần 2), tiến hành thống kê điểm số bài làm, so sánh trị số trung bình cộng $(\bar{X})$, vẽ biểu đồ đường biến thiên điểm số và lập bảng phân loại trình độ học sinh theo các mức: Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu.
  • Phân tích định tính: Phân tích bài làm của học sinh cho thấy lớp thực nghiệm có sự cải thiện rõ rệt về khả năng ghi nhớ bản chất hiện tượng khoa học, năng lực diễn đạt bằng ngôn ngữ viết khoa học mạch lạc, không học vẹt, biết phân tích nguyên nhân - kết quả thông qua các thao tác thí nghiệm trực quan.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính từ dữ liệu văn bản:

  • Khảo sát phản ánh sự mâu thuẫn giữa nhận thức tích cực (92,5% giáo viên coi phương pháp BTNB là hiệu quả) và tần suất áp dụng thực tế (chỉ 25% giáo viên dạy thường xuyên; 69,4% học sinh vẫn coi Khoa học là môn phụ).
  • Xây dựng thành công quy trình thiết kế bài dạy 2 giai đoạn (Chuẩn bị 3 bước; Tiến trình dạy học 5 bước) phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của các trường tiểu học tại địa phương.
  • Hoàn thiện hệ thống kế hoạch bài dạy chi tiết cho 11 bài học cốt lõi thuộc hai chủ đề "Vật chất và năng lượng" và "Thực vật và động vật".
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm chứng minh học sinh học theo phương pháp BTNB có sự phát triển về kỹ năng thực hành, tư duy giải quyết vấn đề và đạt trị số điểm trung bình kiểm tra cao hơn so với lớp đối chứng.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả:

  • Đề xuất nhà trường trang bị bổ sung tủ đồ dùng dạy học cố định tại các lớp học (kính lúp, mô hình, cân, bơm tay, dụng cụ đun cắt...).
  • Giáo viên cần linh hoạt tận dụng các vật liệu tự nhiên, phế liệu tái chế hoặc mẫu vật sống gần gũi với học sinh để tổ chức thí nghiệm thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào thiết bị cấp phát.
  • Tổ chuyên môn cần đẩy mạnh sinh hoạt trao đổi, tập huấn sâu về kỹ thuật đặt câu hỏi nêu vấn đề và kỹ thuật xử lý các biểu tượng ban đầu của học sinh.

Đóng góp học thuật so với các công trình đi trước: So với nghiên cứu của Trần Thị Thu Thủy (2013) mới dừng ở lý thuyết chung chưa có khảo sát thực tế, và nghiên cứu của Đàm Thị Minh Nguyệt (2014) chỉ điều tra trên đối tượng học sinh mà bỏ qua giáo viên, khóa luận của Lê Thị Hồng Ngọc đã:

  1. Thực hiện khảo sát toàn diện cả hai chủ thể (40 giáo viên và 360 học sinh).
  2. Quy trình hóa các giai đoạn thiết kế giáo án cụ thể, rõ ràng.
  3. Cung cấp bộ giáo án mẫu hoàn chỉnh 11 bài có khả năng ứng dụng trực tiếp trong thực tế giảng dạy tiểu học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế về phạm vi nội dung: Khóa luận mới chỉ thiết kế kế hoạch dạy học cho 11 bài thuộc 2 chủ đề ("Vật chất và năng lượng", "Thực vật và động vật"), chưa bao quát toàn bộ 70 bài của chương trình Khoa học 5 (chưa triển khai cho chủ đề "Con người và sức khỏe" và "Môi trường và tài nguyên thiên nhiên").
  • Hạn chế về phạm vi địa bàn: Khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm mới chỉ dừng lại ở phạm vi 5 trường tiểu học thuộc tỉnh Ninh Bình, chưa đánh giá tác động ở các vùng miền có điều kiện giáo dục khác biệt.
  • Hướng nghiên cứu mở rộng: Tiếp tục nghiên cứu vận dụng phương pháp BTNB cho các chủ đề còn lại của môn Khoa học lớp 5 và mở rộng sang môn Tự nhiên và Xã hội ở các khối lớp 1, 2, 3 và lớp 4; xây dựng tài liệu hướng dẫn kỹ thuật tự làm đồ dùng thí nghiệm khoa học đơn giản cho giáo viên tiểu học.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng:
    • Sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học: Tài liệu mẫu về phương pháp nghiên cứu sư phạm ứng dụng, cách thức triển khai đề tài khóa luận phương pháp dạy học phân môn Khoa học.
    • Giáo viên tiểu học: Nguồn tư liệu trực tiếp để tham khảo 11 kế hoạch bài dạy đã được chuẩn hóa theo 5 bước BTNB, hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy môn Khoa học.
    • Cán bộ quản lý chuyên môn trường tiểu học: Căn cứ thực tế để đánh giá các rào cản về cơ sở vật chất, từ đó tổ chức tập huấn chuyên đề sát với năng lực của giáo viên.
  • Phần nội dung đáng tham khảo nhất:
    • Hệ thống các kỹ thuật dạy học ở Chương 1 (đặc biệt là kỹ thuật xử lý quan niệm sai ban đầu của học sinh và kỹ thuật sử dụng vở thực hành cá nhân).
    • Tiến trình tổ chức hoạt động mẫu tại Bài 51 (Cơ quan sinh sản của thực vật có hoa) với kịch bản sư phạm xử lý tình huống chi tiết.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp Bàn tay nặn bột có nguồn gốc từ đâu và được du nhập vào Việt Nam qua con đường nào? Phương pháp có nguồn gốc từ mô hình "Hands-on" do nhà vật lý người Mỹ từng đoạt giải Nobel năm 1988 Leon Lederman khởi xướng, sau đó được nhà vật lý người Pháp Georges Charpak phát triển với tên gọi "La main à la pâte". Phương pháp được giới thiệu vào Việt Nam thông qua sự hỗ trợ của tổ chức Hội Gặp gỡ Việt Nam và dự án VALOFRASE.

2. Khảo sát thực trạng trong khóa luận chỉ ra nguyên nhân chính nào khiến giáo viên ít áp dụng phương pháp BTNB? Dù 92,5% giáo viên đánh giá phương pháp rất hiệu quả hoặc hiệu quả, việc áp dụng thường xuyên chỉ đạt 25%. Nguyên nhân chính là do 62% giáo viên chưa nắm vững bản chất quy trình, nhà trường thiếu trang thiết bị thí nghiệm đồng bộ, học sinh quen nếp học tập thụ động, và một bộ phận giáo viên vẫn xem Khoa học là môn phụ nên dạy lướt lý thuyết.

3. Quy trình thiết kế kế hoạch dạy học BTNB do tác giả đề xuất gồm những giai đoạn nào? Quy trình gồm 2 giai đoạn:

  • Giai đoạn 1 (Chuẩn bị): Xác định mục tiêu bài học; xác định nội dung học tập phù hợp với tìm tòi - nghiên cứu; xác định phương tiện, thiết bị dạy học.
  • Giai đoạn 2 (Tiến trình dạy học trên lớp): Thực hiện theo 5 bước: (1) Tình huống xuất phát và nêu vấn đề; (2) Làm bộc lộ biểu tượng ban đầu; (3) Đề xuất câu hỏi và phương án tìm tòi nghiên cứu; (4) Thực hiện phương án tìm tòi - nghiên cứu; (5) Kết luận và hợp thức hóa kiến thức.

4. Khóa luận đã thiết kế chi tiết kế hoạch bài dạy cho bao nhiêu bài học và thuộc các chủ đề nào? Tác giả đã thiết kế kế hoạch dạy học chi tiết cho 11 bài học (Bài 25, 26, 29, 30, 35, 36, 37, 46+47, 51, 53, 54), tập trung vào hai chủ đề chính của chương trình Khoa học 5 là "Vật chất và năng lượng" và "Thực vật và động vật".

5. Vở thực hành cá nhân đóng vai trò gì trong tiến trình dạy học Bàn tay nặn bột theo phân tích của tác giả? Vở thực hành cá nhân là công cụ bắt buộc để mỗi học sinh tự ghi chép, vẽ lại các biểu tượng ban đầu, phác thảo phương án thí nghiệm, ghi lại kết quả quan sát và rút ra kết luận theo ngôn ngữ của riêng mình, phục vụ mục tiêu rèn luyện ngôn ngữ viết và hình thành năng lực tự học.


Kết luận

Khóa luận của sinh viên Lê Thị Hồng Ngọc đã hệ thống hóa cơ sở lý luận của phương pháp Bàn tay nặn bột và phản ánh thực trạng dạy học môn Khoa học lớp 5 tại một số trường tiểu học tỉnh Ninh Bình. Đề tài đã đề xuất quy trình thiết kế bài dạy hai giai đoạn chặt chẽ, đồng thời biên soạn thành công 11 kế hoạch bài dạy thực nghiệm minh họa sinh động cho các nội dung Vật chất - năng lượng và Thực vật - động vật. Kết quả thực nghiệm sư phạm bước đầu khẳng định tính khả thi của quy trình, góp phần nâng cao năng lực tìm tòi khoa học của học sinh và cung cấp tài liệu tham khảo thiết thực cho giáo viên tiểu học trong đổi mới phương pháp giảng dạy.