Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh giáo dục phổ thông hiện đại, việc phát triển năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt bài toán cho học sinh lớp 10 trong dạy học hình học ngày càng được chú trọng. Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo, năng lực ngôn ngữ và kỹ năng giao tiếp là mục tiêu trọng tâm nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông. Môn hình học lớp 10 giữ vai trò then chốt trong việc hình thành nền tảng kiến thức và kỹ năng toán học cho học sinh, đặc biệt là năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt bài toán – một kỹ năng thiết yếu giúp học sinh hiểu sâu và vận dụng kiến thức hiệu quả.

Nghiên cứu tập trung vào học sinh trường THPT, trong đó thực nghiệm được triển khai tại trường THPT Phạm Văn Đồng – Hệ thống Giáo dục Alpha, với phạm vi thời gian nghiên cứu trong năm học 2024-2025. Mục tiêu chính là đề xuất và kiểm chứng các biện pháp sư phạm nhằm bồi dưỡng năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt bài toán hình học cho học sinh lớp 10, qua đó nâng cao hiệu quả dạy và học môn hình học, đồng thời phát triển kỹ năng giao tiếp toán học cho học sinh.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện phương pháp giảng dạy hình học, giúp học sinh phát triển toàn diện năng lực toán học, đặc biệt là năng lực giao tiếp và diễn đạt toán học. Kết quả nghiên cứu góp phần làm phong phú thêm tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh, đồng thời tạo cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về phát triển năng lực ngôn ngữ trong dạy học toán phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về năng lực và năng lực toán học, đặc biệt tập trung vào năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt trong dạy học hình học. Theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, năng lực là sự kết hợp của tri thức, kỹ năng, khả năng, bối cảnh và thái độ nhằm thực hiện thành công một hoạt động nhất định. Trong đó, năng lực toán học bao gồm năng lực tư duy, lập luận, mô hình hóa, giải quyết vấn đề, giao tiếp và sử dụng công cụ toán học.

Khung lý thuyết còn bao gồm các loại ngôn ngữ trong dạy học hình học: ngôn ngữ tự nhiên, ngôn ngữ toán học (bao gồm từ ngữ, đại số, biểu đồ, số học) và năng lực chuyển đổi linh hoạt giữa các loại ngôn ngữ này. Năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt được định nghĩa là khả năng sử dụng và chuyển đổi linh hoạt giữa các hình thức ngôn ngữ toán học khác nhau để hiểu, phân tích và giải quyết bài toán hình học, đồng thời diễn đạt các bước giải một cách rõ ràng, mạch lạc.

Các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực này gồm: yếu tố cá nhân của học sinh (khả năng tiếp thu, tư duy logic và không gian), phương pháp giảng dạy của giáo viên, công cụ hỗ trợ học tập (phần mềm GeoGebra, Desmos), môi trường học tập và sự tương tác giữa học sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa lý luận và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu bao gồm tài liệu chuyên ngành, văn bản pháp luật như Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT, Công văn số 2449/BGDĐT-GDTrH, Quyết định số 1400/QĐ-BGDĐT, cùng số liệu khảo sát thực trạng tại trường THPT Phạm Văn Đồng.

Phương pháp phân tích gồm phân loại, hệ thống hóa lý thuyết, điều tra – quan sát qua phiếu điều tra, phỏng vấn giáo viên và học sinh, thực nghiệm sư phạm với cỡ mẫu khoảng 60 học sinh lớp 10, được chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện. Thời gian thực nghiệm kéo dài khoảng 6 tháng trong năm học 2024-2025.

Phương pháp thống kê toán học được áp dụng để phân tích số liệu khảo sát và kết quả thực nghiệm, đánh giá mức độ cải thiện năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt của học sinh qua các chỉ số về kiến thức, kỹ năng giao tiếp và thái độ học tập.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt của học sinh còn hạn chế: Khoảng 65% học sinh gặp khó khăn trong việc chuyển đổi từ ngôn ngữ tự nhiên sang ngôn ngữ toán học khi giải bài toán hình học, đặc biệt trong các bài toán phức tạp đòi hỏi tư duy không gian và lập luận chặt chẽ.

  2. Phương pháp giảng dạy truyền thống chưa phát huy hiệu quả: 70% giáo viên vẫn chủ yếu sử dụng phương pháp giảng giải một chiều, ít tạo điều kiện cho học sinh thực hành chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt, dẫn đến học sinh thiếu kỹ năng diễn đạt mạch lạc và tự tin.

  3. Ứng dụng công nghệ thông tin và học tập nhóm nâng cao năng lực: Sau khi áp dụng phần mềm GeoGebra và tổ chức học tập nhóm trong thực nghiệm, năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt của học sinh tăng trung bình 30% so với trước thực nghiệm, thể hiện qua khả năng trình bày bài toán và giải thích các bước giải.

  4. Môi trường học tập tích cực và sự tương tác giữa học sinh góp phần phát triển năng lực: Học sinh tham gia thảo luận nhóm và thuyết trình có kỹ năng giao tiếp toán học tốt hơn 25% so với nhóm học sinh học theo phương pháp truyền thống.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt là một kỹ năng phức tạp, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như khả năng cá nhân, phương pháp giảng dạy và môi trường học tập. Việc học sinh gặp khó khăn trong chuyển đổi ngôn ngữ tự nhiên sang ngôn ngữ toán học phản ánh sự thiếu hụt trong phương pháp giảng dạy truyền thống, vốn tập trung nhiều vào kiến thức lý thuyết và kỹ năng tính toán mà chưa chú trọng phát triển kỹ năng giao tiếp toán học.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành giáo dục toán học, kết quả thực nghiệm phù hợp với xu hướng đổi mới phương pháp dạy học tích cực, ứng dụng công nghệ thông tin và học tập hợp tác nhằm phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Việc sử dụng phần mềm GeoGebra giúp học sinh trực quan hóa các khái niệm hình học trừu tượng, từ đó dễ dàng chuyển đổi giữa các dạng ngôn ngữ toán học và ngôn ngữ tự nhiên.

Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt trước và sau thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt, minh chứng cho hiệu quả của các biện pháp sư phạm đề xuất. Bảng so sánh kỹ năng giao tiếp toán học giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng cũng làm nổi bật vai trò của môi trường học tập tích cực và tương tác nhóm trong việc phát triển năng lực này.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng quy trình chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt bài toán trong dạy học hình học: Giáo viên cần hướng dẫn học sinh từng bước chuyển đổi từ ngôn ngữ tự nhiên sang ngôn ngữ toán học và ngược lại, áp dụng trong các bài toán hình học lớp 10. Thời gian triển khai: ngay trong năm học 2024-2025. Chủ thể thực hiện: giáo viên bộ môn Toán.

  2. Tăng cường liên kết giữa ngôn ngữ tự nhiên và ngôn ngữ toán học: Sử dụng các ví dụ thực tế, minh họa sinh động để học sinh dễ dàng liên tưởng và chuyển đổi ngôn ngữ. Thời gian: áp dụng liên tục trong các tiết học. Chủ thể: giáo viên và học sinh.

  3. Ứng dụng công nghệ thông tin và phần mềm hỗ trợ: Khuyến khích sử dụng phần mềm GeoGebra, Desmos trong giảng dạy và học tập để trực quan hóa bài toán, giúp học sinh phát triển năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt. Thời gian: triển khai trong năm học và tiếp tục duy trì. Chủ thể: nhà trường, giáo viên.

  4. Tổ chức học tập nhóm và thảo luận: Tạo điều kiện cho học sinh làm việc nhóm, thuyết trình và phản biện để rèn luyện kỹ năng giao tiếp toán học và năng lực chuyển đổi ngôn ngữ. Thời gian: áp dụng trong các tiết học và hoạt động ngoại khóa. Chủ thể: giáo viên, học sinh.

  5. Đào tạo nâng cao năng lực cho giáo viên: Tổ chức các khóa bồi dưỡng về phương pháp dạy học phát triển năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt, cập nhật công nghệ và kỹ thuật giảng dạy mới. Thời gian: định kỳ hàng năm. Chủ thể: nhà trường, Sở Giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán cấp THPT: Nghiên cứu cung cấp các biện pháp sư phạm cụ thể giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy hình học, phát triển kỹ năng giao tiếp toán học cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách đào tạo giáo viên, phát triển chương trình giảng dạy phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán: Tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu, phát triển các đề tài liên quan đến phương pháp dạy học và phát triển năng lực học sinh.

  4. Phụ huynh học sinh: Hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt trong học tập môn Toán, từ đó hỗ trợ con em trong quá trình học tập.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt là gì?
    Là khả năng sử dụng và chuyển đổi linh hoạt giữa các hình thức ngôn ngữ toán học khác nhau (ngôn ngữ tự nhiên, ký hiệu, hình ảnh) để hiểu, phân tích và giải quyết bài toán, đồng thời diễn đạt các bước giải một cách rõ ràng.

  2. Tại sao năng lực này quan trọng trong dạy học hình học lớp 10?
    Năng lực giúp học sinh hiểu sâu kiến thức, phát triển tư duy logic, giao tiếp toán học và ứng dụng kiến thức vào thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

  3. Các yếu tố nào ảnh hưởng đến năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt?
    Bao gồm khả năng cá nhân của học sinh, phương pháp giảng dạy của giáo viên, công cụ hỗ trợ học tập, môi trường học tập và khả năng tư duy logic, không gian.

  4. Làm thế nào để giáo viên phát triển năng lực này cho học sinh?
    Thông qua xây dựng quy trình chuyển đổi ngôn ngữ, sử dụng ví dụ thực tế, ứng dụng công nghệ thông tin, tổ chức học tập nhóm và bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên.

  5. Công nghệ thông tin hỗ trợ như thế nào trong phát triển năng lực này?
    Phần mềm như GeoGebra giúp trực quan hóa bài toán, hỗ trợ học sinh chuyển đổi giữa các dạng ngôn ngữ toán học và ngôn ngữ tự nhiên, tăng khả năng hiểu và giải quyết vấn đề.

Kết luận

  • Năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt bài toán là yếu tố then chốt giúp học sinh lớp 10 phát triển toàn diện kỹ năng toán học và giao tiếp.
  • Hiện trạng năng lực này ở học sinh còn hạn chế do phương pháp giảng dạy truyền thống và thiếu công cụ hỗ trợ hiện đại.
  • Các biện pháp sư phạm như xây dựng quy trình chuyển đổi ngôn ngữ, ứng dụng công nghệ và tổ chức học tập nhóm đã chứng minh hiệu quả qua thực nghiệm.
  • Nghiên cứu góp phần làm phong phú tài liệu giảng dạy, hỗ trợ giáo viên và học sinh nâng cao chất lượng dạy học hình học.
  • Đề xuất tiếp tục đào tạo giáo viên và áp dụng công nghệ trong giảng dạy để phát triển năng lực chuyển đổi ngôn ngữ diễn đạt trong tương lai.

Hành động tiếp theo: Giáo viên và nhà trường nên triển khai các biện pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để nâng cao hiệu quả dạy học môn Toán, đặc biệt là hình học lớp 10.