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
