Luận án Tổ chức hoạt động học theo vấn đề trong dạy học sinh thái học ở khoa sinh, trường đại học sư phạm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN THỊ HẰNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC THEO VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở KHOA SINH, TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN THỊ HẰNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC THEO VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở KHOA SINH, TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Sinh học Mã ngành: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh THÁI NGUYÊN - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh. Các số liệu nêu trong luận án là trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những kết quả nghiên cứu trong luận án này. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hằng ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này; Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, tập thể cán bộ Khoa Sinh học (Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên), đặc biệt Bộ môn Phƣơng pháp dạy học sinh học đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu; Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, các em sinh viên trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình tiến hành điều tra và thực nghiệm sƣ phạm; Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khuyến khích tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hằng iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ............................................................................................................. iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 3 4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu ........................................................................ 4 5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................ 4 6. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................................... 4 7. Đóng góp mới của luận án ...................................................................................... 5 8. Cấu trúc của luận án ................................................................................................ 5 Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HỌC THEO VẤN ĐỀ 1.1. Khái niệm “Học theo vấn đề” (Problem-Based Learning) .................................. 6 1.1.1. Một số thuật ngữ cơ bản ................................................................................ 6 1.1.2. Vấn đề - yếu tố thành công của học theo vấn đề ......................................... 10 1.2. Cơ sở khoa học của học theo vấn đề .................................................................. 15 1.2.1. Cơ sở triết học của học theo vấn đề ............................................................. 15 1.2.2. Cơ sở tâm lý học của học theo vấn đề ......................................................... 16 1.2.2. Cơ sở tâm lý luận dạy học của học theo vấn đề .......................................... 18 1.3. Tổng quan về việc nghiên cứu và vận dụng học theo vấn đề ............................ 20 1.3.1. Tình hình nghiên cứu và vận dụng học theo vấn đề trên thế giới ............... 20 1.3.2. Tình hình nghiên cứu và vận dụng học theo vấn đề ở Việt Nam ................ 22 1.4. Đặc điểm của học theo vấn đề ........................................................................ 24 1.4.1. Bản chất của học theo vấn đề ...................................................................... 24 iv 1.4.2. Những đặc điểm cơ bản của học theo vấn đề .............................................. 26 1.4.3. Ƣu điểm và nhƣợc điểm của học theo vấn đề ............................................. 29 1.4.4. Quy trình tổ chức học theo vấn đề .............................................................. 30 1.5. Điều tra thực trạng học theo vấn đề trong dạy học ở trƣờng ĐHSP .............. 35 1.5.1. Mục đích, đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp điều tra ........................ 35 1.5.2. Kết quả điều tra ......................................................................................... 36 Kết luận chƣơng 1 ..................................................................................................... 44 Chƣơng 2. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC THEO VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 2.1. Chƣơng trình Sinh thái học trong đào tạo Cử nhân Sƣ phạm Sinh học ................... 45 2.2. Vấn đề trong dạy học Sinh thái học ................................................................... 48 2.2.1. Một số vấn đề trong dạy học Sinh thái học ................................................. 48 2.2.2. Các mức độ biểu hiện của vấn đề ................................................................ 60 2.2.3. Phƣơng pháp, kỹ thuật, biện pháp xác định vấn đề. .................................... 64 2.3. Quy trình tổ chức học theo vấn đề trong dạy học Sinh thái học ....................... 71 2.3.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình tổ chức học theo vấn đề ............................ 71 2.3.2. Quy trình tổ chức học theo vấn đề trong dạy học Sinh thái học ..................... 73 2.3.3. Vận dụng quy trình tổ chức học theo vấn đề trong dạy học Sinh thái học....... 81 2.4. Các kỹ năng cần hình thành trong học theo vấn đề ........................................... 91 2.4.1. Kỹ năng phát hiện vấn đề ............................................................................ 92 2.4.2. Kỹ năng giải quyết vấn đề ........................................................................... 93 2.4.3. Kỹ năng tƣ duy ............................................................................................ 97 2.4.4. Kỹ năng làm việc nhóm ............................................................................... 99 2.4.5. Kỹ năng lập sơ đồ tƣ duy........................................................................... 100 2.4.6. Kỹ năng sử dụng công cụ cây vấn đề ........................................................ 101 2.4.7. Kỹ năng sử dụng “khung logic” ................................................................ 102 Kết luận chƣơng 2 ................................................................................................... 104 Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................... 105 3.2. Nội dung thực nghiệm ...................................................................................... 105 v 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................... 105 3.3.1. Chọn đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ...................................................... 105 3.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm ...................................................................... 106 3.3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................................... 107 3.3.4. Xử lý, phân tích kết quả thực nghiệm ....................................................... 108 3.4. Kết quả thực nghiệm và bàn luận ..................................................................... 109 3.4.1. Kết quả phân tích định lƣợng .................................................................... 109 3.4.2. Kết quả phân tích định tính ....................................................................... 121 Kết luận chƣơng 3 ................................................................................................... 128 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................................... 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...................................................................................................... 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 132 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 142 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Đọc là 1. ĐC Đối chứng 2. ĐHSP Đại học Sƣ phạm 3. GQVĐ Giải quyết vấn đề 4. GV Giảng viên 5. HS Học sinh 6. HTVĐ Học theo vấn đề 7. NT Nhóm trƣởng 8. STH Sinh thái học 9. STN Sau thực nghiệm 10. SV Sinh viên 11. TK Thƣ ký 12. TN Thực nghiệm 13. TNSP Thực nghiệm sƣ phạm 14. TNKS Thực nghiệm khảo sát 15. TNTĐ Thực nghiệm tác động 16 VĐ Vấn đề vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Mức độ sử dụng các phƣơng pháp dạy học ......................................... 36 Bảng 1.2. Mức độ sử dụng các biện pháp, kỹ thuật dạy học ............................... 37 Bảng 1.3. Các hoạt động và yếu tố đƣợc quan tâm trong lập kế hoạch dạy học và lựa chọn phƣơng pháp dạy học ................................................ 38 Bảng 1.4. Quan điểm của giảng viên về học theo vấn đề .................................... 39 Bảng 1.5. Các hoạt động của sinh viên đƣợc giảng viên chú ý trong dạy học .... 40 Bảng 1.6. Các kiểu học tập của sinh viên ........................................................... 40 Bảng 1.7. Các biện pháp, kỹ thuật dạy học đƣợc giảng viên sử dụng ................. 39 Bảng 1.8. Các hoạt động sinh viên đƣợc tham gia trong quá trình học tập ......... 42 Bảng 1.9. Nhận thức của sinh viên về các hoạt động của giảng viên .................. 42 Bảng 1.10. Những hoạt động sinh viên đƣợc tham gia trên lớp học ..................... 43 Bảng 2.1. Kỹ thuật xác định vấn đề ..................................................................... 67 Bảng 2.2. Hoạt động của giảng viên và sinh viên trong học theo vấn đề ............ 75 Bảng 2.3. “Khung logic” minh họa báo cáo GQVĐ Sinh vật trong môi trƣờng sống của chúng ........................................................................ 90 Bảng 2.4. “Khung logic” minh họa báo cáo của SV GQVĐ STH quần thể ..... 103 Bảng 3.1. Nội dung cần đo đƣợc sử dụng trong quá trình TNSP ...................... 107 Bảng 3.2. Nội dung cần đánh giá trong bài báo cáo .......................................... 108 Bảng 3.3. Tần số điểm kiểm tra ......................................................................... 109 Bảng 3.4. Tần suất điểm kiểm tra thực nghiệm khảo sát và sau thực nghiệm ............ 110 Bảng 3.5. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra khảo sát và sau TN (f%) .......... 111 Bảng 3.6. Tần suất điểm kiểm tra thực nghiệm tác động (f%) .......................... 112 Bảng 3.7. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra thực nghiệm tác động (f%) ...... 113 Bảng 3.8. Kiểm định X điểm kiểm tra thực nghiệm tác động .......................... 114 Bảng 3.9. Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra thực nghiệm tác động .............. 115 Bảng 3.10. Tần suất điểm kiểm tra sau thực nghiệm........................................... 116 Bảng 3.11. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra sau thực nghiệm (f%) .............. 117 Bảng 3.12. Kiểm định X điểm kiểm tra sau thực nghiệm .................................. 118 Bảng 3.13. Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra sau thực nghiệm ...................... 118 Bảng 3.14. Tần suất sinh viên thực hiện kỹ năng HTVĐ .................................... 117 Bảng 3.15. Tần suất điểm các bài báo cáo của nhóm lớp thực nghiệm ............... 119 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Các khía cạnh của một vấn đề học tập .................................................. 10 Hình 1.2. Kết quả phát triển các kỹ năng cho học theo vấn đề ............................. 26 Hình 1.3. Chu trình học theo vấn đề ..................................................................... 33 Hình 1.4. Quy trình tổ chức dạy học dựa trên giải quyết vấn đề .......................... 34 Hình 2.1. Phƣơng pháp, kỹ thuật xác định vấn đề ................................................ 64 Hình 2.2. Quy trình tổ chức học theo vấn đề ........................................................ 74 Hình 2.3. Sơ đồ cây vấn đề minh họa phân tích vấn đề trong dạy học Sinh vật trong môi trƣờng sống của chúng ................................................... 88 Hình 2.4. Sơ đồ tƣ duy về một số đặc điểm của quần xã sinh vật ...................... 101 Hình 2.5. Sơ đồ cây vấn đề ................................................................................. 102 Hình 2.6. Sơ đồ cây vấn đề minh họa phân tích vấn đề trong dạy học sinh thái học quần thể ................................................................................. 102 Hình 3.1. Biểu đồ so sánh tần suất điểm kiểm tra khảo sát và sau thực nghiệm ................................................................................................ 110 Hình 3.2. Đồ thị hội tụ tiến điểm kiểm tra khảo sát và sau thực nghiệm ................. 111 Hình 3.3. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra thực nghiệm tác động ........................ 113 Hình 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra thực nghiệm tác động ............... 114 Hình 3.5. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra sau thực nghiệm ................................ 116 Hình 3.6. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra sau thực nghiệm ................. 116 Hình 3.7. Biểu đồ tần suất điểm các bài báo cáo của nhóm thực nghiệm .......... 117 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài * Xuất phát từ nhiệm vụ đổi mới giáo dục Một trong những nhiệm vụ chủ yếu liên quan đến giáo dục trong mục tiêu phát triển đất nƣớc đã đƣợc Đảng ta đề ra là “Phát triển, nâng cao chất lƣợng giáo dục đào tạo, chất lƣợng nguồn lực, phát triển khoa học, công nghệ và kinh tế tri thức”, với trọng tâm “Nâng cao chất lƣợng nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, hội nhập kinh tế của đất nƣớc” [1]. Để thực hiện nhiệm vụ đó, tại Hội nghị Trung ƣơng 8 Khóa XI, ngày 4 tháng 11 năm 2013, Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng cộng sản Việt Nam đã ban hành Nghị quyết số 29 - NQ/TƢ về việc Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại trong nền kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế [2]. Với quan điểm chỉ đạo “Giáo dục là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nƣớc và của toàn dân”, Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo là đổi mới những vấn đề cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tƣ tƣởng chủ đạo đến mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp, cơ chế chính sách, điều kiện đảm bảo thực hiện [2]. Thực hiện Nghị quyết 29 của Trung ƣơng Đảng, ngày 28 tháng 11 năm 2014, Quốc hội Khóa XIII đã ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13, về đổi mới chƣơng trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông [38], ngày 27 tháng 3 năm 2015, Thủ tƣớng Chính phủ đã ra quyết định số 404/QĐ - TTg phê duyệt đề án đổi mới chƣơng trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông [43]. Để đáp ứng đƣợc đổi mới giáo dục phổ thông, các trƣờng Sƣ phạm phải đi trƣớc một bƣớc về đổi mới chƣơng trình đào tạo, phƣơng pháp và hình thức dạy học. Sinh viên (SV) Sƣ phạm không thể chỉ chú ý đến nội dung của kiến thức mà còn phải chú ý đến phƣơng pháp trình bày kiến thức, nên trƣờng Sƣ phạm “dạy cho SV cách học” và “SV học cách dạy” [26, tr. 102]. Trong Luật giáo dục cũng đã xác định: “Đào tạo trình độ đại học giúp sinh viên nắm vững kiến thức chuyên môn và 2 có kỹ năng thực hành thành thạo, có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo và giải quyết những vấn đề thuộc về chuyên ngành đƣợc đào tạo” [36], [37]. Hiện nay, ở các trƣờng Sƣ phạm vẫn còn nặng về truyền thụ kiến thức một chiều, chƣa thực sự chú ý phát triển năng lực và phẩm chất nghề nghiệp của SV. Cách dạy và học ở đại học về cơ bản vẫn “thày đọc, trò chép” hoặc “thầy trình chiếu, trò chép”. Phƣơng pháp và hình thức tổ chức dạy học ở các trƣờng sƣ phạm có ảnh hƣởng rất nhiều đến các phƣơng pháp, hình thức tổ chức dạy học ở các trƣờng phổ thông. Vì vậy, đổi mới phƣơng pháp, hình thức tổ chức dạy học ở các trƣờng sƣ phạm là một nhiệm vụ cấp bách. Trong các trƣờng Sƣ phạm, việc nghiên cứu các phƣơng pháp dạy học (PPDH), các hình thức tổ chức dạy học có tiềm năng phát huy tính tích cực, sáng tạo của ngƣời học là rất cần thiết, góp phần đáp ứng đổi mới giáo dục phổ thông. * Xuất phát từ ưu điểm của học theo vấn đề Trong mô hình dạy học lấy ngƣời học làm trung tâm, học theo vấn đề (HTVĐ) đang đƣợc nhiều nƣớc quan tâm nghiên cứu và ứng dụng vì HTVĐ là một kiểu dạy học trao quyền cho ngƣời học tiến hành nghiên cứu, tích hợp lý thuyết và thực hành, áp dụng kiến thức và kỹ năng để phát triển giải pháp khả thi cho vấn đề (VĐ) xác định [104]. Trong HTVĐ, ngƣời học làm việc theo nhóm hợp tác, tham gia vào học tập tự định hƣớng, nhằm xác định những gì cần phải học để GQVĐ, suy nghĩ về những gì học đƣợc và tính hiệu quả của các chiến lƣợc sử dụng, nhờ đó ngƣời học học đƣợc cả về nội dung và cách thức suy nghĩ [68]. VĐ ngƣời học cần giải quyết là VĐ phức tạp, có liên quan đến thực tiễn, không có một câu trả lời đúng duy nhất. Tiếp cận với VĐ này, ngƣời học đƣợc kích thích hoạt động nhận thức bởi sự tò mò và ham hiểu biết, thái độ học tập mang nhiều yếu tố tích cực. Đồng thời, khi tìm kiếm thông tin lý giải VĐ, ngƣời học đƣợc rèn luyện phƣơng pháp tƣ duy khoa học, kỹ năng đọc tài liệu, tranh luận, làm việc tập thể, là những kỹ năng cần thiết cho công việc sau này của ngƣời học. PPDH này không xem nhẹ vai trò của GV, mà ngƣợc lại còn đòi hỏi GV không ngừng vƣơn lên để thực hiện tốt nhiệm vụ hỗ trợ cho hoạt động 3 học tập của ngƣời học. Vận dụng HTVĐ trong dạy học ở đại học sẽ khắc phục đƣợc tình trạng hiện nay xã hội phê phán về giáo dục đại học xa rời thực tiễn. * Xuất phát từ đặc điểm của môn Sinh thái học Sinh thái học (STH) là môn khoa học nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trƣờng sống của chúng. Kiến thức STH là cơ sở để giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến đời sống, đến môi trƣờng sống của con ngƣời. Vì vậy, khi dạy học STH có thể vận dụng HTVĐ để nâng cao hiệu quả dạy học, hình thành năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho SV. Từ các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài luận án “Tổ chức hoạt động học theo vấn đề trong dạy học Sinh thái học ở Khoa Sinh, Trường Đại học Sư phạm”. 2. Mục đích nghiên cứu Mục ti u chung Tổ chức hoạt động HTVĐ trong dạy học STH ở khoa Sinh học, trƣờng Đại học Sƣ phạm (ĐHSP) góp phần nâng cao hiệu quả dạy học STH, đáp ứng đổi mới giáo dục phổ thông. Mục ti u cụ thể (i) Xác định đƣợc các vấn đề dạy học chƣơng trình STH ở khoa Sinh học, trƣờng ĐHSP. (ii) Đề xuất đƣợc quy trình tổ chức HTVĐ trong dạy học STH ở khoa Sinh học, trƣờng ĐH