Cấu trúc nội dung chương trình
PGS.TS Mai Sỹ Tuấn cho biết: KHTN là môn học được xây dựng và phát triển trên nền tảng của khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học Trái đất;... đồng thời, sự tiến bộ của nhiều ngành khoa học khác liên quan như toán học, tin học... cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển không ngừng của KHTN. Đối tượng nghiên cứu của KHTN là các sự vật, hiện tượng, quá trình, các thuộc tính cơ bản về sự tồn tại, vận động của thế giới tự nhiên. Vì vậy, trong môn KHTN, những nguyên lí/khái niệm chung nhất của thế giới tự nhiên được tích hợp xuyên suốt các mạch nội dung.
Trong quá trình dạy học, các mạch nội dung được tổ chức sao cho vừa tích hợp theo nguyên lí của tự nhiên, vừa bảo đảm logic bên trong của từng mạch nội dung. Chương trình môn KHTN được xây dựng dựa trên sự kết hợp của 3 trục cơ bản là: Chủ đề khoa học - Các nguyên lí/ khái niệm chung của khoa học - Hình thành và phát triển năng lực. Trong đó, các nguyên lí/ khái niệm chung sẽ là vấn đề xuyên suốt, gắn kết các chủ đề khoa học của chương trình.
Chủ đề khoa học chủ yếu của chương trình môn KHTN gồm: Chất và sự biến đổi của chất: Chất có ở xung quanh ta, cấu trúc của chất, chuyển hoá hoá học các chất; Vật sống: Sự đa dạng trong tổ chức và cấu trúc của vật sống, các hoạt động sống, con người và sức khoẻ, sinh vật và môi trường, di truyền, biến dị và tiến hoá; Năng lượng và sự biến đổi: Năng lượng, các quá trình vật lí, lực và sự chuyển động; Trái Đất và bầu trời: Chuyển động trên bầu trời, Mặt trăng, Hệ Mặt trời, Ngân hà, hóa học vỏ Trái đất, một số chu trình sinh - địa - hóa, sinh quyển.
Các chủ đề được sắp xếp chủ yếu theo logic tuyến tính, có kết hợp ở mức độ nhất định với cấu trúc đồng tâm, đồng thời có thêm một số chủ đề liên môn, tích hợp nhằm hình thành các nguyên lí, quy luật chung của thế giới tự nhiên.
Các nguyên lí chung của khoa học trong chương trình môn KHTN gồm: Tính cấu trúc, sự đa dạng, sự tương tác, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi. Các nguyên lí chung, khái quát của KHTN là nội dung cốt lõi của môn KHTN. Các nội dung vật lí, hoá học, sinh học, Trái đất và bầu trời được tích hợp, xuyên suốt trong các nguyên lí đó. Các kiến thức vật lí, hoá học, sinh học, Trái đất và bầu trời là những dữ liệu vừa làm sáng tỏ các nguyên lí tự nhiên, vừa được tích hợp theo các logic khác nhau trong hoạt động khám phá tự nhiên, trong giải quyết vấn đề công nghệ, các vấn đề tác động đến đời sống của cá nhân và xã hội. Hiểu biết về các nguyên lí của tự nhiên, cùng với hoạt động khám phá tự nhiên, vận dụng kiến thức KHTN vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn là yêu cầu cần thiết để hình thành và phát triển năng lực KHTN ở HS.
| Thực hành KHTN giúp học sinh tiếp cận sớm với môn học |
Biện pháp giảm tải
Theo PGS Mai Sỹ Tuấn, để đáp ứng yêu cầu của phát triển đất nước trong giai đoạn của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, tránh quá tải cho HS, chương trình môn KHTN đã được xây dựng theo hướng không tăng thời lượng dạy học, với số lượng tiết cả cấp học là 560 tiết, chiếm 12% tổng số tiết học tập của tất cả các môn học [ở mức trung bình khi so sánh với tỷ lệ từ 11 - 14% ở các nước]. Số tiết môn KHTN cả cấp ít hơn đôi chút so với chương trình trước đây [với tổng số 3 môn Vật lí, Hóa học và Sinh học là 595 tiết].
Về nội dung, môn KHTN không đi sâu mô tả các đối tượng mà đi thẳng vào chức năng và ý nghĩa ứng dụng thực tiễn của chúng, làm cho nội dung có ý nghĩa thực tiễn, nhẹ nhàng và gần gũi với cuộc sống hơn. Ví dụ, khi học về thực vật học, chương trình không tập trung vào mô tả cấu trúc của các cơ quan thực vật mà tập trung vào chức năng hoạt động và ý nghĩa thực tiễn của các cơ quan Khi học về hoá học, vật lí và sinh học, các khái niệm, định luật... được tiếp cận theo phương pháp làm nổi rõ bản chất, ý nghĩa khoa học, tránh khuynh hướng làm cho chương trình nặng hơn [tránh nặng về vận dụng toán học trong các môn khoa học, tránh thực hiện các bài tập lắt léo].
Chương trình mới giảm nội dung trùng lặp giữa các môn học Vật lí, Hoá học và Sinh học. Ví dụ, nội dung protit, lipit, gluxit đã dạy trong kiến thức hoá học thì sẽ không cần dạy trong kiến thức sinh học nữa; khái niệm chất đã dạy trong nội dụng hoá học sẽ không cần dạy trong nội dung vật lí nữa. Chủ đề về năng lượng trước đây được dạy riêng trong từng môn nay được tích hợp chung trong một chủ đề. Chủ đề nước trong tự nhiên trước đây được dạy cả ở hoá học, vật lí và sinh học nay được dạy chung trong môn KHTN.
Lưu ý về thí nghiệm, thực hành
PGS Mai Sỹ Tuấn cho biết: Trong KHTN, thí nghiệm được coi là công cụ và là cách để kiểm tra và thu nhận kiến thức. Có nhiều mức độ khác nhau: “Thí nghiệm khởi đầu” nhằm giới thiệu nội dung bài học, gây hứng thú và thu hút HS; “Thí nghiệm thu nhận kiến thức” cung cấp cơ hội cho HS phát hiện vấn đề, có thể tự rút ra được các giả thuyết, từ đó hiểu và thu nhận được kiến thức; “Thí nghiệm củng cố kiến thức” nhằm giúp HS hiểu biết sâu hơn về công nghệ trong cuộc sống hàng ngày, kích thích sự sáng tạo, đòi hỏi khả năng giải thích, mở rộng kiến thức ở HS.
Một số tiêu chí để đánh giá thí nghiệm như: Thí nghiệm có đơn giản, rõ ràng không? Có dễ lặp lại và có kết quả tương tự nhau không? Có hấp dẫn không? Có hướng dẫn rõ ràng không? Có phù hợp với lứa tuổi, giới tính HS không? Có kích thích HS tư duy, khám phá và tìm hiểu không? Có đóng góp phát triển kĩ năng thực hành cho HS không? Thiết bị có quá phức tạp không?
Trả lời câu hỏi “Thực hành, thí nghiệm có vai trò như thế nào trong dạy học môn KHTN?”, theo PGS Mai Sỹ Tuấn, trong dạy học, thực hiện các thí nghiệm là để kiểm tra/ kiểm nghiệm giả thuyết có liên quan tới lí thuyết. Thí nghiệm minh họa các nội dung khoa học như các định luật, quy tắc... Thí nghiệm được thiết kế giúp cho quá trình quan sát và phân tích của HS được thuận lợi, cho phép quan sát các quá trình diễn ra trong những điều kiện khác nhau, có thể được lặp đi lặp lại nhiều lần, vào nhiều lúc và ở nhiều nơi. Trong quá trình dạy học thực nghiệm, các thí nghiệm thường kích thích sự suy luận của HS, qua đó phát triển kiến thức và sự hiểu biết khoa học.
Thực hành thí nghiệm được coi là nhân tố thúc đẩy, có ảnh hưởng tích cực tới quá trình học tập và thành công của HS. Thông qua thí nghiệm HS có thể tự mình giải thích được nội dung khoa học, đưa ra được nhiều câu trả lời, hình thành và phát triển kĩ năng, làm việc tập trung và chính xác. HS học cách lập kế hoạch và lịch trình thí nghiệm, tổ chức thực hiện công việc, chuẩn bị nguyên vật liệu và dụng cụ thí nghiệm và phân công công việc trong nhóm, biết cách thu thập và ghi chép các kết quả thí nghiệm, mô tả và phân tích thí nghiệm, thảo luận trong nhóm và đi tới kết luận, qua đó tự rút ra bài học thành công, khó khăn và thất bại trong công việc.
Điều kiện tối thiểu để thực hiện chương trình
Với nội dung này, PGS Mai Sỹ Tuấn lưu ý: Giáo viên dạy học môn KHTN cần được bồi dưỡng về phương pháp dạy học tích hợp, dạy học phân hoá; kiểm tra, đánh giá kết quả GD theo hướng phát triển phẩm chất, năng lực; bồi dưỡng kiến thức vật lí, hoá học, sinh học để vừa nắm vững các nguyên lí KHTN, các nguyên lí ứng dụng công nghệ, vừa hiểu sâu các khái niệm, quy luật tự nhiên...
KHTN có điều kiện GD những vấn đề toàn cầu như phát triển bền vững và sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, biến đổi khí hậu, dân số, bảo vệ môi trường, an toàn, năng lượng, giới và bình đẳng giới, bảo vệ đa dạng sinh học... Giáo viên cần nhận ra đây là điều kiện thuận lợi để linh hoạt, sáng tạo lựa chọn các hình thức, phương pháp và biện pháp dạy học phù hợp.
KHTN chú trọng thực hành thí nghiệm. Vì vậy, nhà trường phổ thông cần được đầu tư trang thiết bị, vật liệu, hoá chất, phòng học bộ môn. Cùng với các trang thiết bị này, giáo viên phải được tập huấn kĩ năng làm việc trong phòng thực hành và các quy tắc an toàn.
Giáo viên cần dành thời gian thích đáng giới thiệu cho HS cách sử dụng sách giáo khoa và tài liệu tham khảo, các cách học phổ biến và đặc thù môn học, các quy tắc an toàn cho bản thân khi thực hành thí nghiệm, các trang thiết bị, dụng cụ học tập và cách sử dụng an toàn, cách thực hiện một số kĩ năng, các nguồn tra cứu tài liệu tham khảo.
Bài 3: Giải pháp về giáo viên và tổ chức dạy học
Môn KHTN được xây dựng dựa trên nền tảng của các khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học Trái Đất. Thời gian học từ lớp 6 đến lớp 9, mỗi năm học 140 tiết.
Môn KHTN hình thành và phát triển ở học sinh năng lực KHTN, bao gồm các thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên; tìm hiểu tự nhiên; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học. Bên cạnh mục tiêu hình thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung của học sinh cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, môn KHTN nhấn mạnh tới mục tiêu hình thành và phát triển ở học sinh tình yêu thiên nhiên, thế giới quan khoa học, sự tự tin, trung thực, khách quan, thái độ ứng xử với thế giới tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội. Môn KHTN góp phần giáo dục học sinh thành những công dân có trách nhiệm, có văn hoá, cần cù, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân và yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hoá và cách mạng công nghiệp mới.
KHTN là môn học thúc đẩy giáo dục STEM, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ cho giai đoạn công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước.
KHTN luôn đổi mới để đáp ứng yêu cầu của cuộc sống hiện đại, do vậy chương trình môn KHTN phải tinh giản các nội dung có tính mô tả chi tiết các sự vật và hiện tượng để tổ chức cho học sinh tìm hiểu, nhận thức các kiến thức khoa học có tính nguyên lí, cơ sở cho quy trình ứng dụng khoa học vào thực tiễn cuộc sống.
Chương trình môn KHTN được tổ chức theo 4 chủ đề khoa học chính, gồm: [i] Chất và sự biến đổi của chất:chất có ở xung quanh ta, cấu trúc của chất, chuyển hoá hoá học các chất; [ii] Vật sống: sự đa dạng trong tổ chức và cấu trúc của vật sống; các hoạt động sống; con người và sức khoẻ; sinh vật và môi trường; di truyền, biến dị và tiến hoá; [iii] Năng lượng và sự biến đổi: năng lượng, các quá trình vật lí, lực và sự chuyển động; [iv] Trái Đất và bầu trời: chuyển động nhìn thấy của Mặt Trời, chuyển động nhìn thấy của Mặt Trăng, hệ Mặt Trời, Ngân Hà, chu trình các chất trong hệ sinh thái, Sinh quyển. Nội dung các chủ đề khoa học được sắp xếp chủ yếu theo logic tuyến tính, có kết hợp ở mức độ nhất định với cấu trúc đồng tâm, đồng thời có thêm một số chủ đề liên môn, tích hợp nhằm hình thành các nguyên lí, quy luật chung của thế giới tự nhiên.
Các nguyên lí chung, khái quát của tự nhiên là nội dung cốt lõi của môn KHTN, bao gồm nguyên lí về sự đa dạng, tính cấu trúc, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi, sự tương tác. Các chủ đề khoa học là những dữ liệu vừa làm sáng tỏ các nguyên lí chung, vừa được tích hợp theo các logic khác nhau trong hoạt động khám phá tự nhiên, trong giải quyết vấn đề công nghệ, các vấn đề tác động đến đời sống của cá nhân và xã hội. Hiểu biết về các nguyên lí của tự nhiên, cùng với hoạt động khám phá tự nhiên, vận dụng kiến thức KHTN vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn là yêu cầu cần thiết để hình thành và phát triển năng lực KHTN ở học sinh.
Do chương trình được thiết kế thành bốn chủ đề khoa học, mỗi chủ đề thiên về kiến thức một ngành khoa học nên khi triển khai chương trình, mỗi giáo viên có thể dạy chủ đề phù hợp với ngành đào tạo của mình trên cơ sở phân công, phối hợp chặt chẽ với nhau. Việc sắp xếp các chủ đề khoa học chủ yếu theo logic tuyến tính không gây khó khăn cho việc tổ chức kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học, trên cơ sở phân công giữa các giáo viên. Đây là giải pháp mà các nước phát triển như Anh, Mỹ... vẫn đang thực hiện.
Về phương pháp giáo dục, chương trình môn KHTN thích hợp với các phương pháp giáo dục tích cực, học sinh chủ động và tích cực trong việc chiếm lĩnh tri thức; các hình thức tổ chức dạy học chủ yếu là tổ chức chuỗi hoạt động khám phá tự nhiên; rèn luyện phương pháp nhận thức, kĩ năng học tập, thao tác tư duy; thực hành thí nghiệm, hoạt động trải nghiệm trong môi trường tự nhiên, thực tiễn đời sống cá nhân và xã hội; phối hợp hoạt động học tập cá nhân với học hợp tác nhóm nhỏ.
Các phương pháp dạy học góp phần phát triển kĩ năng tiến trình - kĩ năng rất quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển năng lực tìm tòi, khám phá tự nhiên, hình thành và phát triển thế giới quan khoa học, trong đó, quan sát, đặt câu hỏi với nêu giả thuyết, lập kế hoạch và thực hiện, xử lí và phân tích dữ liệu, đánh giá, trình bày báo cáo được thực hiện kế tiếp nhau theo tiến trình là kĩ năng cần được rèn luyện thường xuyên và có trọng số thích đáng trong đánh giá kết quả học tập.
Kết quả giáo dục được đánh giá bằng các hình thức định tính và định lượng thông qua đánh giá quá trình, đánh giá tổng kết ở cơ sở giáo dục, các kì đánh giá trên diện rộng ở cấp quốc gia, cấp địa phương và các kì đánh giá quốc tế. Căn cứ đánh giá là các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực được quy định trong Chương trình tổng thể và chương trình môn KHTN. Đối tượng đánh giá là sản phẩm và quá trình học tập, rèn luyện của học sinh trong môn KHTN.
Về điều kiện thực hiện chương trình, giáo viên dạy học môn KHTN cần được bồi dưỡng về phương pháp dạy học tích cực, tích hợp và phân hoá; kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục theo hướng phát triển phẩm chất, năng lực; bồi dưỡng kiến thức vật lí, hoá học, sinh học để nắm vững các nguyên lí của tự nhiên và ứng dụng khoa học công nghệ.
KHTN có điều kiện giáo dục những vấn đề toàn cầu như phát triển bền vững và sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường, bảo vệ đa dạng sinh học, thích ứng với biến đổi khí hậu, dân số, an toàn, tiết kiệm năng lượng, giới và bình đẳng giới,... Tiềm năng này của môn KHTN cần được tăng cường khai thác qua các chủ đề tích hợp.
KHTN chú trọng thực hành thí nghiệm, vì vậy, nhà trường phổ thông cần được đầu tư tốt hơn về trang thiết bị, vật liệu, hoá chất, phòng thực hành và tập huấn kĩ năng làm việc trong phòng thực hành cho giáo viên và học sinh. Trong điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị của các phòng thực hành còn hạn chế thì cần lưu ý tổ chức cho học sinh tham quan các cơ sở nghiên cứu, ứng dụng khoa học và công nghệ ở địa phương, tăng cường sử dụng học liệu điện tử./.
BBT
[Nguồn: Trích tài liệu của Bộ Giáo dục và Đào tạo tập huấn cho cán bộ quản lý sở/phòng giáo dục và đào tạo thực hiện Chương trình Giáo dục phổ thông 2018].