Vận dụng Algorit sáng chế để tổ chức dạy học Di truyền học (Sinh học 12 - THPT)
Lý luận và phương pháp
Luận án này, được hoàn thành tại Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh, tập trung nghiên cứu việc vận dụng lí thuyết algorit sáng chế trong dạy học phần Di truyền học (Sinh học 12 - THPT). Đề tài xác định các nhiệm vụ nghiên cứu chính bao gồm: nghiên cứu lý thuyết algorit sáng chế và việc ứng dụng chúng trong dạy học; điều tra thực trạng vận dụng algorit trong quá trình dạy học ở trường THPT; đề xuất quy trình xây dựng một số algorit dạy học Di truyền học; và xây dựng quy trình tổng thể để vận dụng.
Việc vận dụng algorit trong dạy học được phân tích với nhiều lợi ích. Đối với học sinh, phương pháp này giúp hình thành ba bước giải quyết vấn đề theo algorit, phát huy tính tích cực và tư duy có định hướng, đồng thời hình thành phương pháp chung, phổ biến của tư duy khoa học. Đối với giáo viên, algorit hỗ trợ xây dựng các phương pháp giải bài toán một cách tập trung, mô hình hóa và mã hóa các đối tượng nghiên cứu, từ đó làm cho quá trình truyền thông tin nhanh và chính xác hơn. Luận án cũng nhấn mạnh rằng việc vận dụng algorit sáng chế có khả năng tăng cường mối liên hệ ngược giữa giáo viên và học sinh, qua đó phát huy năng lực tư duy sáng tạo, tính độc lập và tự chủ của học sinh.
Để triển khai hiệu quả, luận án đã tiến hành phân tích nội dung kiến thức từng chương trong phần Di truyền học nhằm xác định các nội dung có khả năng vận dụng algorit trong cả dạy học lý thuyết và bài tập. Hệ thống các algorit được xây dựng bao gồm: algorit nhận biết, algorit biến đổi phần Di truyền học, cùng các chương trình giải bài tập cho các quy luật di truyền Menđen, liên kết gen, tương tác gen và xác định cấu trúc di truyền. Quy trình sử dụng algorit được minh họa trong dạy học lý thuyết và bài tập Di truyền học, đồng thời được dùng để phát triển năng lực tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề cho học sinh.
Thực nghiệm sư phạm đã được tổ chức thành hai đợt (đợt 1 năm học 2015 - 2016 là thăm dò, đợt 2 năm học 2016 - 2017 là chính thức) nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của giả thuyết khoa học và các algorit đã xây dựng. Luận án cũng đề xuất hệ thống 5 tiêu chí để đánh giá năng lực tư duy sáng tạo của học sinh, bao gồm: Phát hiện vấn đề, Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề, Phân tích/đánh giá ưu nhược điểm của các giải pháp, Thực hiện thành công phương án đã lựa chọn hoặc có cải tiến, và Rút ra bài học kinh nghiệm bản thân, với các mức độ đánh giá từ "chưa biết TDST" đến "giải quyết được vấn đề bằng TDST và có cơ sở vững chắc".