Tổng quan nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông mới được ban hành theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đánh dấu bước chuyển biến căn bản từ truyền thụ kiến thức sang phát triển phẩm chất, năng lực người học. Môn Sinh học cấp Trung học phổ thông được phân bổ 70 tiết mỗi năm học trong khung thời gian 35 tuần, bao gồm 3 cụm chuyên đề học tập tự chọn từ 10 đến 15 tiết. Trong đó, chuyên đề Sinh thái nhân văn giữ vai trò tích hợp liên môn sâu sắc giữa khoa học tự nhiên và khoa học xã hội.

Tại tỉnh Cao Bằng, một địa bàn miền núi với hơn 95% học sinh là con em các dân tộc thiểu số và mật độ dân số chỉ khoảng 77 người/km², việc giảng dạy các nội dung khoa học trừu tượng thường gặp nhiều trở ngại do cơ sở vật chất còn thiếu thốn. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chuyển hóa tri thức lý thuyết sinh thái thành các hoạt động trải nghiệm thực tiễn gắn liền với đời sống địa phương.

Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng khung tài liệu chuyên đề và tổ chức dạy học theo dự án cho chuyên đề Sinh thái nhân văn lớp 12, nhằm giúp học sinh nhận thức sâu sắc mối quan hệ tương tác giữa con người và tự nhiên. Nghiên cứu được triển khai từ tháng 9 năm 2018 đến tháng 6 năm 2019 tại các trường Trung học phổ thông và Trung tâm Giáo dục nghề nghiệp - Giáo dục thường xuyên huyện Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn, nâng tỷ lệ học sinh nắm vững kiến thức sinh thái ứng dụng lên trên 82% và gia tăng mức độ hứng thú học tập môn Sinh học đạt hơn 90%.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết Sinh thái nhân văn hiện đại được kế thừa từ mô hình của Gerald G. Marten công bố năm 2001, trong đó hệ sinh thái nhân văn là một chỉnh thể cấu tạo từ hệ xã hội và hệ sinh thái tự nhiên có mối quan hệ tương tác hữu cơ. Luận văn tiếp thu các quan điểm học thuật của Giáo sư Lê Trọng Cúc từ những năm 1990 về các dòng vật chất, năng lượng và thông tin luân chuyển giữa con người và môi trường sống. Bên cạnh đó, nghiên cứu vận dụng lý thuyết Dạy học theo dự án của học giả K. Frey từ Cộng hòa Liên bang Đức nhằm lấy người học làm trung tâm thông qua tiến trình giải quyết nhiệm vụ phức hợp.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa trong nghiên cứu bao gồm:

  • Hệ sinh thái nhân văn: Hệ thống phức hợp phản ánh sự đồng tiến hóa và thích nghi giữa cấu trúc xã hội loài người và quần xã sinh vật tự nhiên.
  • Đồng thích nghi: Quá trình điều chỉnh qua lại liên tục giữa hệ tự nhiên và hệ xã hội để duy trì trạng thái cân bằng bền vững.
  • Tri thức bản địa: Hệ thống tri thức, kinh nghiệm ứng xử với môi trường được tích lũy qua nhiều thế hệ của đồng bào các dân tộc thiểu số như Tày, Nùng, Mông, Dao.
  • Dạy học theo dự án: Phương pháp dạy học tổ chức cho học sinh làm việc tự lực theo nhóm qua 5 giai đoạn để tạo ra sản phẩm thực tiễn.
  • Phát triển bền vững: Sự phát triển đáp ứng nhu cầu hiện tại nhưng không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được tổng hợp từ các văn kiện giáo dục như Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013, Nghị quyết số 88/2014/QH13 ngày 28/11/2014, các số liệu thống kê kinh tế - xã hội của tỉnh Cao Bằng, kết quả khảo sát phiếu hỏi và hồ sơ sản phẩm học tập của học sinh.

Nghiên cứu tiến hành thu thập mẫu với cỡ mẫu thực nghiệm gồm 120 học sinh khối 12 và 15 giáo viên dạy môn Sinh học tại huyện Trà Lĩnh và các vùng lân cận. Phương pháp chọn mẫu được tiến hành theo hình thức chọn mẫu thuận tiện kết hợp phân tầng, đảm bảo tính đại diện cho đặc thù trường phổ thông vùng cao có học sinh dân tộc thiểu số chiếm đa số.

Lý do lựa chọn kết hợp phương pháp phân tích định lượng và định tính là nhằm kiểm chứng toàn diện cả sự chuyển biến về điểm số kiến thức lẫn sự phát triển phẩm chất, năng lực hợp tác. Dữ liệu định lượng từ các bài kiểm tra được xử lý bằng toán thống kê với các tham số trung bình, độ lệch chuẩn và kiểm định tương quan. Dữ liệu định tính được phân tích thông qua thang đo rubric 5 mức độ và biên bản quan sát sư phạm. Tiến trình nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện xuyên suốt trong 10 tuần học của học kỳ II năm học 2018 - 2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm đã mang lại 4 phát hiện cốt lõi:

Tài liệu chuyên đề Sinh thái nhân văn tỉnh Cao Bằng được biên soạn hoàn chỉnh với kết cấu 3 chương, phân bổ thời lượng 10 tiết dạy học, đáp ứng đầy đủ yêu cầu cần đạt của chương trình mới. Nội dung tài liệu làm sáng tỏ các giá trị sinh thái nông nghiệp, bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển du lịch sinh thái gắn liền với điều kiện tự nhiên của địa phương.

Kết quả kiểm tra kiến thức của học sinh sau thực nghiệm cho thấy sự tiến bộ rõ rệt. Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá và giỏi ở lớp thực nghiệm đạt mức 82,5%, cao hơn đáng kể so với mức 54,2% của các lớp học theo phương pháp truyền thống (mức chênh lệch đạt 28,3%). Tỷ lệ điểm yếu kém ở nhóm thực nghiệm giảm sâu từ 12,5% xuống chỉ còn 1,7%.

Kỹ năng giải quyết vấn đề và năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong học tập của học sinh vùng cao được cải thiện mạnh mẽ. Khoảng 88,3% học sinh hoàn thành xuất sắc việc xây dựng báo cáo trình chiếu và tập san nghiên cứu thực địa, tăng 46,3% so với giai đoạn trước khi tham gia dự án.

Mức độ nhận thức về trách nhiệm bảo vệ môi trường và giữ gìn tri thức bản địa tăng từ 48,5% trước bài học lên 91,7% sau khi hoàn thành 3 chủ đề dự án học tập.

Thảo luận kết quả

Sự nâng cao vượt bậc về kết quả học tập xuất phát từ việc phương pháp dạy học theo dự án đã khơi dậy tiềm năng sẵn có của học sinh vùng đồng bào dân tộc thiểu số. Học sinh tỉnh Cao Bằng hàng ngày sinh sống gắn bó với rừng núi, đồng ruộng và có vốn sống thực tế phong phú về các loài cây bản địa, tập quán canh tác bậc thang và nguồn nước khe suối. Khi giáo viên chuyển đổi vai trò từ người truyền thụ sang người định hướng, học sinh đã tự tin phát huy kinh nghiệm bản địa để làm sáng tỏ các khái niệm sinh thái phức tạp.

So với các công trình nghiên cứu trước đây của Chương trình Con người và Sinh quyển thuộc UNESCO khởi xướng từ năm 1971 hay các hội thảo sinh thái nhân văn miền núi năm 1989, nghiên cứu này đã cụ thể hóa các luận điểm sinh thái học vĩ mô thành các nhiệm vụ học tập vi mô trong nhà trường phổ thông.

Dữ liệu khảo sát được tổng hợp trực quan qua các bảng thống kê tần số điểm số và biểu đồ phân phối chuẩn, minh chứng rằng phương pháp dạy học dự án tạo ra sự phân hóa tích cực, giúp học sinh yếu kém nhanh chóng tiếp cận bài học thông qua làm việc nhóm cộng tác. Việc đánh giá dựa trên rubric đa tiêu chí đã khắc phục triệt để hạn chế của phương pháp kiểm tra một chiều bằng giấy bút truyền thống.

Đề xuất và khuyến nghị

Để nhân rộng mô hình dạy học chuyên đề Sinh thái nhân văn tại các trường phổ thông miền núi, các giải pháp trọng tâm cần được thực hiện đồng bộ:

Hoàn thiện và ban hành chính thức bộ tài liệu hướng dẫn dạy học chuyên đề Sinh thái nhân văn cho 100% các trường Trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Cao Bằng trong giai đoạn 2020 - 2022. Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Cao Bằng cần giữ vai trò chủ trì thẩm định nội dung để đưa vào giảng dạy trong phần giáo dục địa phương.

Tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên môn về thiết kế dạy học dự án cho ít nhất 85% giáo viên Sinh học cốt cán tại các huyện miền núi trong khung thời gian 6 tháng trước mỗi năm học mới. Mục tiêu đặt ra là 100% giáo viên tham gia tập huấn đều có khả năng xây dựng tiêu chí đánh giá rubric và điều hành dự án học tập liên môn.

Mở rộng mạng lưới hợp tác giữa các trường phổ thông với Ban quản lý Công viên địa chất Toàn cầu Non nước Cao Bằng và các khu bảo tồn thiên nhiên nhằm duy trì tối thiểu 4 tiết trải nghiệm thực địa ngoài không gian lớp học cho mỗi năm học.

Đầu tư trang thiết bị công nghệ thông tin cơ bản cho các trường vùng sâu vùng xa, nâng tỷ lệ phòng máy vi tính có kết nối Internet đạt 90% tại các điểm trường huyện, tạo điều kiện cho học sinh tra cứu dữ liệu sinh thái số và xây dựng bài báo cáo khoa học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là nguồn tư liệu chuyên môn có giá trị thực tiễn cao cho nhiều nhóm độc giả:

Giáo viên môn Sinh học cấp Trung học phổ thông: Khai thác trực tiếp bộ giáo án chi tiết, khung dự án mẫu 3 tuần và hệ thống công cụ đánh giá sản phẩm học tập để áp dụng vào giảng dạy thực tế.

Cán bộ quản lý giáo dục và chuyên viên Sở, Phòng Giáo dục và Đào tạo: Tham khảo cơ sở thực tiễn để định hướng chỉ đạo, biên soạn tài liệu giáo dục địa phương và quản lý đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực.

Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học: Tìm kiếm nguồn tài liệu tham khảo đáng tin cậy về quy trình thiết kế tiến trình dạy học dự án và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm.

Các nhà nghiên cứu môi trường, sinh thái học và văn hóa học: Tiếp cận nguồn tư liệu thực địa phong phú về hệ sinh thái nhân văn, phân tích sự giao thoa giữa tri thức bản địa vùng Đông Bắc với các mục tiêu phát triển kinh tế bền vững.

Câu hỏi thường gặp

Chuyên đề Sinh thái nhân văn có vai trò gì trong chương trình Sinh học 12 mới? Chuyên đề Sinh thái nhân văn là 1 trong 9 chuyên đề tự chọn của cấp Trung học phổ thông, được bố trí từ 10 đến 15 tiết ở lớp 12. Chuyên đề giúp học sinh tích hợp kiến thức sinh thái tự nhiên với kiến thức xã hội, kinh tế, từ đó hình thành thái độ ứng xử đúng đắn với môi trường sống và định hướng nghề nghiệp tương lai.

Tại sao phương pháp dạy học theo dự án lại đặc biệt phù hợp với chuyên đề này? Dạy học dự án đặt người học vào trung tâm của các tình huống thực tế, giải quyết các nhiệm vụ kéo dài từ 2 đến 3 tuần. Phương pháp này giúp học sinh vùng cao không phải ghi nhớ máy móc các khái niệm lý thuyết khô khan mà được trực tiếp điều tra tự nhiên, phỏng vấn cộng đồng và tạo ra sản phẩm học tập cụ thể.

Tri thức bản địa của đồng bào dân tộc thiểu số đóng góp gì vào bài học? Tri thức bản địa của người Tày, Nùng, Mông tại Cao Bằng như kỹ thuật giữ nước đầu nguồn, tập quán làm ruộng bậc thang và bảo tồn cây thuốc quý chính là minh chứng sống động cho sự đồng thích nghi giữa con người và thiên nhiên, giúp bài học trở nên gần gũi và sâu sắc hơn.

Hệ thống đánh giá kết quả học tập trong nghiên cứu được xây dựng như thế nào? Hệ thống đánh giá được kết hợp đa dạng từ đánh giá quá trình đến đánh giá tổng kết thông qua hợp đồng học tập, phiếu tự đánh giá nhóm, phiếu quan sát của giáo viên và bảng tiêu chí rubric chấm điểm sản phẩm với 4 mức độ rõ ràng, đảm bảo tính khách quan và phát triển năng lực toàn diện.

Các địa phương miền núi khác có thể áp dụng mô hình nghiên cứu này không? Quy trình xây dựng tài liệu và tiến trình 5 bước tổ chức dạy học dự án của luận văn hoàn toàn có thể chuyển giao cho các tỉnh miền núi phía Bắc như Lạng Sơn, Hà Giang, Bắc Kạn. Mỗi địa phương chỉ cần thay thế dữ liệu sinh thái và đặc trưng văn hóa cụ thể của địa bàn mình để đạt hiệu quả tối ưu.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở lý luận về sinh thái nhân văn và phương pháp dạy học dự án trong môn Sinh học lớp 12.
  • Xây dựng thành công bộ tài liệu chuyên đề Sinh thái nhân văn tỉnh Cao Bằng với 3 chương kiến thức chuẩn mực, khoa học.
  • Đề xuất quy trình tổ chức 3 dự án dạy học thực tiễn, giúp nâng tỷ lệ học sinh đạt học lực khá giỏi từ 54,2% lên 82,5%.
  • Phát huy mạnh mẽ vai trò của tri thức bản địa trong việc giáo dục ý thức bảo tồn môi trường cho hơn 95% học sinh dân tộc thiểu số.
  • Cung cấp bộ công cụ đánh giá năng lực học sinh qua thang đo rubric chuẩn xác, tạo tiền đề đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá.

Đóng góp chính của luận văn là giải quyết trọn vẹn bài toán tích hợp giáo dục địa phương vào môn Sinh học theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT tại vùng núi cao. Kế hoạch tiếp theo trong 12 tháng tới là số hóa toàn bộ tài liệu thành bài giảng điện tử tương tác và mở rộng thực nghiệm tại 10 trường trung học phổ thông trên địa bàn toàn tỉnh. Các thầy cô giáo và các nhà nghiên cứu hãy chủ động áp dụng quy trình dạy học dự án này để cùng chung tay kiến tạo một môi trường giáo dục sinh thái năng động, gắn liền tri thức trường học với hơi thở cuộc sống quê hương.