Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông (CT GDPT) 2018 đánh dấu sự chuyển biến căn bản của nền giáo dục Việt Nam từ định hướng truyền thụ kiến thức sang hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực người học. Trong mô hình giáo dục mới, việc tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức và kĩ năng đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn đời sống trở thành yêu cầu cốt lõi. Môn Khoa học cấp Tiểu học (được triển khai ở khối lớp 4 và lớp 5 với thời lượng 70 tiết/năm học trong 35 tuần) kế thừa và phát triển từ môn Tự nhiên và Xã hội ở các lớp 1, 2, 3, giữ vai trò quan trọng trong việc khơi dậy trí tò mò khoa học, giúp học sinh bước đầu khám phá thế giới tự nhiên và ứng xử phù hợp với môi trường sống.

Tuy nhiên, khảo sát thực tiễn dạy học cho thấy nhiều giáo viên tiểu học vẫn còn lệ thuộc chặt chẽ vào sách giáo khoa và sách giáo viên, bài tập sử dụng trên lớp chủ yếu dừng lại ở mức độ gợi nhớ, tái hiện kiến thức mà thiếu tính liên hệ thực tế. Việc xây dựng và khai thác hệ thống bài tập thực tiễn chưa được quan tâm và triển khai đồng bộ. Nhằm giải quyết bất cập này, đề tài "Xây dựng các bài tập thực tiễn để rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học của học sinh trong dạy học Khoa học 4" được thực hiện.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể:

  1. Xác lập cơ sở lý luận về bài tập thực tiễn và năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học của học sinh lớp 4 trong môn Khoa học.
  2. Khảo sát, đánh giá thực trạng dạy học môn Khoa học và thực trạng sử dụng bài tập thực tiễn tại các trường tiểu học.
  3. Xác định các nguyên tắc, quy trình và xây dựng hệ thống bài tập thực tiễn cho 6 chủ đề môn Khoa học lớp 4 theo CT GDPT 2018.
  4. Tiến hành thử nghiệm sư phạm nhằm đánh giá mức độ phù hợp và tính khả thi của hệ thống bài tập đã xây dựng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Bài tập thực tiễn nhằm rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học (NL VDKTKNĐH) cho học sinh trong dạy học môn Khoa học 4.
  • Phạm vi nội dung: Chương trình môn Khoa học lớp 4 theo CT GDPT 2018 (tham chiếu ngữ liệu bộ sách giáo khoa Chân trời sáng tạo).
  • Phạm vi không gian: Khảo sát diện rộng tại một số trường tiểu học và tổ chức thử nghiệm sư phạm tại Trường Tiểu học Lương Thế Vinh, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình nghiên cứu và thu thập dữ liệu diễn ra từ tháng 10 năm 2022 đến tháng 05 năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống luận cứ dựa trên các lý thuyết giáo dục học, tâm lý học lứa tuổi và các văn bản chỉ đạo chuyên môn của ngành:

  • Khung khái niệm và lý thuyết nền tảng: Định nghĩa bài tập theo lý luận dạy học và Thuyết hoạt động (năng lực chỉ được hình thành qua hoạt động); thang phân loại nhận thức của Benjamin Bloom (định vị cấp độ "Vận dụng" ở bậc thứ 3); lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget về giai đoạn tư duy thao tác cụ thể ở trẻ 7–11 tuổi (đặc trưng bởi nguyên lý bảo tồn và tính nghịch đảo).
  • Đặc trưng môn Khoa học và cấu trúc năng lực: Căn cứ CT GDPT môn Khoa học 2018, năng lực khoa học tự nhiên gồm 3 thành phần (Nhận thức khoa học tự nhiên; Tìm hiểu môi trường tự nhiên xung quanh; Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học). Năng lực VDKTKNĐH được cụ thể hóa thành 4 nhóm biểu hiện: giải thích sự vật/hiện tượng; giải quyết vấn đề thực tiễn đơn giản; phân tích tình huống và ứng xử phù hợp bảo vệ sức khỏe/môi trường; nhận xét, đánh giá các phương án xử lý.
  • Quy chuẩn đánh giá học sinh: Vận dụng Thông tư số 27/2020/TT-BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo về quy định đánh giá học sinh tiểu học (kết hợp đánh giá thường xuyên, quan sát, hồ sơ học tập, vấn đáp, kiểm tra viết và tự đánh giá).

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả triển khai bao gồm:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp lý luận: Phân tích chương trình, chuẩn đầu ra, tài liệu chuyên môn và sách giáo khoa để xác định mạch kiến thức và yêu cầu cần đạt.
  • Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi: Thiết kế phiếu khảo sát thực trạng, tiến hành khảo sát thử nghiệm trên 01 giáo viên, sau đó chỉnh sửa và khảo sát chính thức trên mẫu $N = 102$ giáo viên đang giảng dạy khối 4 và khối 5 tại các trường tiểu học (kết hợp hình thức trực tuyến và trực tiếp).
  • Phương pháp thống kê số liệu: Thu thập, phân loại, tính toán tỉ lệ phần trăm từ kết quả phiếu hỏi để phân tích thực trạng và kiểm chứng kết quả thử nghiệm.
  • Phương pháp thử nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm có sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn đã thiết kế để kiểm chứng giả thuyết nghiên cứu.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn về xây dựng các bài tập thực tiễn để rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học của học sinh trong môn Khoa học 4

Chương 1 làm rõ bản chất lý luận của bài tập thực tiễn (BTTT) trong dạy học Khoa học. BTTT được xác định là dạng bài tập định hướng năng lực, có cấu trúc gồm 2 phần: Phần đã cho (thông tin, tình huống xuất phát từ thực tiễn gắn với kiến thức khoa học) và Phần yêu cầu (vấn đề đòi hỏi học sinh huy động kiến thức, kĩ năng để giải quyết). BTTT được phân loại theo chức năng dạy học (bài tập học và bài tập đánh giá), theo tính chất đóng/mở (bài tập đóng có phương án cố định và bài tập mở khuyến khích suy luận đa chiều), hoặc theo hình thức thể hiện (thực hành, định tính, trắc nghiệm, tự luận).

Phân tích đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 4 cho thấy đây là giai đoạn tư duy trực quan hình tượng chiếm ưu thế nhưng bắt đầu phát triển khả năng khái quát hóa lý luận; ghi nhớ có chủ định tăng cường; ngôn ngữ hoàn thiện về ngữ pháp, chính tả; khả năng tự điều chỉnh chú ý theo thời gian đã hình thành.

Về cơ sở thực tiễn, tác giả tổng hợp dữ liệu khảo sát từ 102 giáo viên tiểu học với các kết quả cụ thể:

Nội dung khảo sát thực trạng Tỉ lệ giáo viên lựa chọn / Ý kiến đồng thuận
Phương pháp dạy học ưu tiên sử dụng Thí nghiệm khoa học: 48%; Trò chơi học tập: 46%; Bàn tay nặn bột: 46%
Đánh giá sự cần thiết của kết nối thực tiễn 100% đánh giá rất cần thiết và quan trọng
Đánh giá tầm quan trọng của NL VDKTKNĐH Hơn 90% đánh giá là năng lực rất quan trọng
Cách thức phát triển năng lực hiệu quả nhất Tiếp cận tình huống thực tiễn/có vấn đề: ~80%; Hoạt động gắn thực tế: >70%
Khả năng liên hệ thực tiễn giữa các chủ đề Hơn 70% đồng ý có thể liên hệ ở tất cả các bài học/chủ đề
Thời điểm liên hệ thực tiễn trong tiết học Ưu tiên cao nhất ở hoạt động luyện tập và hoạt động vận dụng
Khó khăn lớn nhất khi xây dựng, áp dụng BTTT Thiếu thời gian biên soạn: >50%; Chưa có tài liệu hướng dẫn cụ thể; Vốn sống học sinh hạn chế
Yêu cầu chuẩn bị để ứng dụng BTTT hiệu quả Gần 70% yêu cầu chuẩn bị chu đáo, số lượng bài tập vừa đủ, bám sát trọng tâm

Chương 2. Xây dựng các bài tập thực tiễn để rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học của học sinh trong môn Khoa học 4

Trên cơ sở lý luận và thực tiễn, Chương 2 trình bày hệ thống giải pháp thiết kế bài tập thực tiễn cho môn Khoa học 4:

Căn cứ xây dựng: (1) Yêu cầu cần đạt của CT GDPT môn Khoa học 2018; (2) Đặc trưng môn học gắn liền với thế giới tự nhiên và đời sống; (3) Yêu cầu đổi mới giáo dục phát triển phẩm chất, năng lực; (4) Đặc điểm nhận thức và vốn kinh nghiệm của học sinh lớp 4.

Nguyên tắc xây dựng:

  • Nguyên tắc 1: Đáp ứng yêu cầu cần đạt của chủ đề/bài học Khoa học 4.
  • Nguyên tắc 2: Chọn lọc nội dung thực tiễn phù hợp với chủ đề/bài học đã chọn.
  • Nguyên tắc 3: Đảm bảo tính chính xác, khoa học, hiện đại; từ ngữ tường minh, súc tích, vừa sức học sinh.
  • Nguyên tắc 4: Xác định thời gian và thời điểm sử dụng bài tập thực tiễn phù hợp trong tiến trình bài dạy.

Quy trình xây dựng gồm 5 bước:

  • Bước 1: Xác định chủ đề/bài học và phân tích yêu cầu cần đạt trong chương trình.
  • Bước 2: Lựa chọn nội dung, bối cảnh thực tiễn phù hợp với mục tiêu bài học.
  • Bước 3: Thiết kế cấu trúc bài tập (xây dựng phần thông tin đã cho và câu hỏi/yêu cầu giải quyết).
  • Bước 4: Đánh giá, rà soát và chỉnh sửa bài tập theo các tiêu chí sư phạm.
  • Bước 5: Hướng dẫn phương thức tổ chức sử dụng bài tập vào các hoạt động dạy học.

Quy cách thiết kế và số lượng bài tập: Hệ thống bài tập được trình bày dưới dạng phiếu bài tập tích hợp hình ảnh trực quan, câu hỏi tình huống, dự án học tập hoặc yêu cầu thiết kế poster. Ở chân mỗi bài tập có công cụ tự đánh giá nhận thức của học sinh thông qua 3 biểu tượng cảm xúc: 😃 (Hiểu bài và tự giải quyết được bài tập); 😐 (Đã hiểu bài nhưng chưa thể vận dụng giải quyết); 🙁 (Cảm thấy chưa hiểu bài).

Tác giả đã biên soạn tổng cộng 30 bài tập thực tiễn phân bổ trên 6 chủ đề của môn Khoa học 4:

STT Chủ đề môn học Số lượng BTTT Nội dung thực tiễn trọng tâm
1 Chất 7 Ứng dụng tính chất của nước và không khí; quy trình lọc nước sạch; xử lý tình huống lãng phí nước; ô nhiễm không khí
2 Năng lượng 6 Nguồn sáng và vật cản; ứng dụng truyền nhiệt/dẫn nhiệt (hạ sốt, bình giữ nhiệt); tác hại của ô nhiễm tiếng ồn
3 Thực vật và động vật 4 Nhu cầu sống của sinh vật; giải thích câu tục ngữ "Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống"; chăm sóc cây trồng và vật nuôi
4 Nấm, vi khuẩn 4 Phân biệt nấm ăn và nấm độc; cách bảo quản thực phẩm chống nấm mốc; xử lý quần áo, đồ dùng bị mốc
5 Con người và sức khỏe 6 Xây dựng thực đơn cân bằng dinh dưỡng; nhận biết thực phẩm an toàn; phòng ngừa bệnh suy dinh dưỡng/thừa cân; an toàn phòng tránh đuối nước
6 Sinh vật và môi trường 3 Thiết kế sơ đồ chuỗi thức ăn; vai trò của thực vật trong chuỗi thức ăn; các hành động bảo vệ cân bằng sinh thái
Tổng 6 chủ đề 30 bài tập Phủ kín các mạch nội dung chương trình Khoa học 4

Chương 3. Thử nghiệm các bài tập thực tiễn để rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học của học sinh trong môn Khoa học 4

Chương 3 trình bày việc kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của hệ thống 30 bài tập đã thiết kế. Quy trình thử nghiệm được tiến hành qua các khâu:

  • Khảo sát ý kiến chuyên môn của giáo viên tiểu học về tính sư phạm, mức độ chính xác khoa học, tính thẩm mỹ và độ tương thích với chương trình của các phiếu bài tập.
  • Thiết kế tiêu chí đánh giá năng lực VDKTKNĐH theo các mức độ cụ thể dựa trên chuẩn đầu ra môn học và hướng dẫn của Thông tư 27/2020/TT-BGDĐT.
  • Tổ chức dạy học thử nghiệm tại Trường Tiểu học Lương Thế Vinh (Quận 7, TP.HCM), tiến hành đo lường mức độ đạt được của học sinh ở các thời điểm trước và sau thử nghiệm.
  • Đánh giá định tính và định lượng cho thấy hệ thống BTTT giúp học sinh chủ động nắm bắt kiến thức, hứng thú hơn trong tiết học, đồng thời cải thiện rõ rệt khả năng phát hiện vấn đề, liên hệ và vận dụng các kiến thức khoa học vào xử lý các tình huống đời thường.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể gắn liền với dữ liệu thực nghiệm:

  • Dữ liệu thực trạng hoàn chỉnh: Phản ánh toàn diện nhận thức, phương pháp dạy học ưu tiên và các rào cản thực tế của 102 giáo viên tiểu học đối với việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh.
  • Hệ thống tư liệu dạy học hoàn chỉnh: Xây dựng quy trình 5 bước sư phạm chặt chẽ cùng 30 bài tập thực tiễn bao quát toàn bộ 6 mạch chủ đề của chương trình Khoa học lớp 4, tích hợp công cụ tự đánh giá cảm xúc 3 mức độ cho học sinh.
  • Giải pháp và kiến nghị thực tiễn:
    • Đối với giáo viên: Cần xác định đúng thời điểm đưa BTTT vào tiết dạy (ưu tiên hoạt động vận dụng, luyện tập); chuẩn bị số lượng bài tập vừa sức, tránh quá tải; tích hợp linh hoạt với các phương pháp dạy học tích cực như Bàn tay nặn bột, trò chơi học tập và thí nghiệm khoa học.
    • Đối với nhà trường và tổ chuyên môn: Cần tổ chức các buổi sinh hoạt chuyên đề, xây dựng ngân hàng tài liệu tham khảo và hệ thống bài tập thực tiễn mẫu nhằm hỗ trợ giáo viên giảm áp lực thời gian soạn giảng.
  • Đóng góp học thuật: Đề tài góp phần cụ thể hóa định hướng phát triển năng lực của CT GDPT 2018 thành các công cụ dạy học trực quan, ứng dụng trực tiếp cho giáo viên giảng dạy môn Khoa học 4 theo bộ sách Chân trời sáng tạo.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Địa bàn thử nghiệm thực tế giới hạn tại Trường Tiểu học Lương Thế Vinh (Quận 7, TP.HCM); khung thời gian nghiên cứu diễn ra trong năm học 2022–2023; hệ thống ngữ liệu bài tập chủ yếu đối chiếu theo bộ sách giáo khoa Chân trời sáng tạo.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập thực tiễn cho môn Khoa học lớp 5; mở rộng đối sánh và thiết kế ngữ liệu tương thích với các bộ sách giáo khoa khác (Kết nối tri thức với cuộc sống, Cánh Diều); tăng quy mô mẫu thử nghiệm trên nhiều địa bàn trường học có điều kiện cơ sở vật chất khác nhau.

Giá trị tham khảo

Công trình là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Giáo viên tiểu học: Khai thác trực tiếp Bảng đề xuất nội dung thực tiễn (Bảng 3 trong khóa luận) và hệ thống 30 phiếu bài tập mẫu để sử dụng trong các tiết dạy Khoa học lớp 4.
  • Sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học và Sư phạm Khoa học Tự nhiên: Tham khảo phương pháp luận thiết kế bài tập định hướng năng lực, quy trình khảo sát thực trạng giáo dục và kỹ thuật xây dựng công cụ đánh giá học sinh tiểu học.
  • Cán bộ quản lý chuyên môn tiểu học: Sử dụng làm tài liệu định hướng sinh hoạt chuyên môn về đổi mới phương pháp dạy học tiếp cận năng lực môn Khoa học.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận đã xây dựng bao nhiêu bài tập thực tiễn và phân bổ cho các chủ đề môn Khoa học 4 như thế nào? Tác giả đã xây dựng tổng cộng 30 bài tập thực tiễn cho 6 chủ đề của môn Khoa học 4: Chủ đề 1 (Chất) gồm 7 bài; Chủ đề 2 (Năng lượng) gồm 6 bài; Chủ đề 3 (Thực vật và động vật) gồm 4 bài; Chủ đề 4 (Nấm, vi khuẩn) gồm 4 bài; Chủ đề 5 (Con người và sức khỏe) gồm 6 bài; Chủ đề 6 (Sinh vật và môi trường) gồm 3 bài.

2. Khảo sát thực trạng trên 102 giáo viên tiểu học chỉ ra những khó khăn lớn nhất nào khi ứng dụng bài tập thực tiễn? Hơn 50% giáo viên tham gia khảo sát cho biết khó khăn lớn nhất là không có đủ thời gian để tự biên soạn các bài tập thực tiễn cho từng bài học. Bên cạnh đó, các rào cản lớn khác bao gồm việc thiếu tài liệu hướng dẫn cụ thể cách xây dựng/áp dụng và vốn kinh nghiệm sống của học sinh tiểu học còn hạn chế, khiến các em gặp khó khăn khi giải quyết các bài tập mở.

3. Quy trình xây dựng bài tập thực tiễn trong khóa luận gồm những bước nào? Quy trình gồm 5 bước: (1) Xác định chủ đề/bài học và yêu cầu cần đạt; (2) Lựa chọn nội dung có yếu tố thực tiễn phù hợp; (3) Xây dựng bài tập chứa nội dung thực tiễn; (4) Đánh giá và sửa chữa bài tập; (5) Hướng dẫn sử dụng bài tập vào các hoạt động dạy học.

4. Cấu trúc mỗi bài tập thực tiễn và công cụ tự đánh giá của học sinh được thiết kế ra sao? Mỗi bài tập gồm 2 phần: Phần đã cho (cung cấp thông tin, tình huống khoa học từ đời sống) và Phần yêu cầu (nhiệm vụ học sinh phải giải quyết). Cuối mỗi phiếu bài tập có phần tự đánh giá cảm xúc với 3 biểu tượng: 😃 (Hiểu hết bài và tự giải quyết được bài tập); 😐 (Đã hiểu bài nhưng chưa thể vận dụng); 🙁 (Chưa hiểu bài).

5. Giáo viên ưu tiên sử dụng bài tập thực tiễn vào những thời điểm nào trong tiết học Khoa học? Theo kết quả khảo sát, phần lớn giáo viên lựa chọn đưa bài tập thực tiễn vào hoạt động luyện tập và hoạt động vận dụng cuối tiết học nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức mới lĩnh hội và kích thích học sinh mở rộng hiểu biết ngoài bài học.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Phạm Huỳnh Bảo Thi đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về bài tập thực tiễn và phân tích sâu sắc thực trạng giảng dạy môn Khoa học 4 qua khảo sát 102 giáo viên tiểu học. Đề tài đã xây dựng thành công quy trình 5 bước khoa học và bộ công cụ 30 bài tập thực tiễn trải rộng trên 6 mạch nội dung của CT GDPT 2018 (theo bộ sách Chân trời sáng tạo). Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm sư phạm tại Trường Tiểu học Lương Thế Vinh (Quận 7, TP.HCM) khẳng định hệ thống bài tập đáp ứng tốt yêu cầu đổi mới dạy học, trực tiếp nâng cao chất lượng rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh tiểu học.