Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục của nghiên cứu sinh Phạm Duy Hiển, thực hiện tại Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Văn Hồng, nghiên cứu về đề tài: "Bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức cho học sinh trung học phổ thông miền núi phía Bắc trong dạy học Đại số lớp 10" (Mã số chuyên ngành: 9 14 01 11 - Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán, bảo vệ năm 2020).

Thông tin cơ sở Chi tiết
Tác giả luận án Phạm Duy Hiển
Người hướng dẫn TS. Lê Văn Hồng
Cơ sở đào tạo Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam
Chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán (Mã số: 9 14 01 11)
Năm hoàn thành 2020
Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học môn Toán ở trường THPT miền núi phía Bắc
Đối tượng nghiên cứu Các biện pháp bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức môn Toán cho học sinh THPT miền núi phía Bắc
Địa bàn thực nghiệm Trường THPT Thạch Kiệt (tỉnh Phú Thọ) và một số trường THPT miền núi phía Bắc

Tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ các định hướng thể chế hóa trong Luật Giáo dục 2019 (Điều 29 quy định giáo dục THPT bảo đảm củng cố, phát triển kết quả THCS, hoàn thiện học vấn phổ thông, phát triển năng lực tự học, tự giáo dục) và yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông năm 2018. Thực tế giáo dục tại các trường THPT miền núi phía Bắc cho thấy kết quả học tập môn Toán của học sinh chưa cao, tỷ lệ đáp ứng yêu cầu các kỳ thi tuyển sinh đại học, cao đẳng còn thấp. Nguyên nhân chính bắt nguồn từ những khó khăn đặc thù: học sinh còn nhiều hạn chế trong ngôn ngữ, giao tiếp, vốn trải nghiệm sống, khả năng nhận thức, tư duy trừu tượng và ghi nhớ đối với môn khoa học suy diễn như Toán học.

Trong khi đó, nội dung Đại số 10 giữ vai trò "cầu nối" chuyển tiếp và hoàn thiện kiến thức toán học từ THCS lên THPT. Việc củng cố kiến thức Đại số 10 giúp học sinh hệ thống hóa mạch kiến thức, khắc phục lỗ hổng tri thức để học tiếp các lớp trên. Khoảng trống nghiên cứu được xác định là: các công trình trong nước chủ yếu nghiên cứu củng cố ở mức độ lý luận chung hoặc ở các môn học khác; chưa có công trình nào trực tiếp nghiên cứu chuyên biệt về bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức môn Toán cho học sinh THPT ở miền núi phía Bắc trong dạy học Đại số lớp 10.

  • Mục đích nghiên cứu: Đề xuất các biện pháp sư phạm bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức cho học sinh THPT ở miền núi phía Bắc trong dạy học Đại số lớp 10.
  • Giả thuyết khoa học: Nếu xác định và chú trọng tổ chức các hoạt động củng cố trong dạy học Đại số 10 cho học sinh các trường THPT miền núi phía Bắc thì sẽ góp phần bồi dưỡng cho học sinh năng lực củng cố trong học tập môn Toán, thực hiện đảm bảo chất lượng học Toán và phát triển năng lực học sinh.
  • Nội dung nghiên cứu (6 nội dung):
    1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của vấn đề ôn tập, củng cố kiến thức nói chung và kiến thức môn Toán nói riêng của học sinh phổ thông.
    2. Tìm hiểu cách thức tổ chức dạy học, đặc điểm tâm lý, nhận thức của học sinh trường THPT miền núi phía Bắc và các yếu tố tác động đến kết quả học Toán.
    3. Xác định các thành tố của năng lực củng cố kiến thức môn Toán đối với học sinh trường THPT miền núi.
    4. Tìm hiểu thực trạng năng lực củng cố kiến thức môn Toán của học sinh trường THPT miền núi phía Bắc.
    5. Đề xuất các biện pháp bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức môn Toán cho học sinh trường THPT miền núi phía Bắc trong dạy học Đại số 10.
    6. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất.
  • Phạm vi nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Toán THPT nhằm bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức cho học sinh ở miền núi phía Bắc, tập trung vào mạch nội dung Đại số lớp 10.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tiến hành tổng quan tài liệu theo bốn tuyến nghiên cứu chính trong và ngoài nước:

  1. Các nghiên cứu về năng lực và năng lực toán học:

    • Trên thế giới: Các học thuyết ban đầu về năng lực trí tuệ gắn với yếu tố sinh học của Sir Francis Galton, Alfred Binet, T. Simon; quan điểm môi trường của Émile Durkheim; quan điểm tâm lý học duy vật biện chứng của K. Marx, L. Vygotsky, A. Leontiev (năng lực gắn liền với hoạt động). V. Cruchetxki (1972, 1982) định nghĩa năng lực và cấu trúc năng lực toán học của học sinh; Barnett và Xavier Roegiers (1996) nhấn mạnh năng lực là sự tích hợp kiến thức, kỹ năng trong tình huống có nghĩa.
    • Tại Việt Nam: Các nghiên cứu về khái niệm năng lực của Phạm Minh Hạc, Phạm Tất Dong, Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn, Lâm Quang Thiệp. Về năng lực toán học, Phạm Văn Hoàn (1981) cụ thể hóa năng lực toán học cho học sinh Việt Nam; Nguyễn Bá Kim (2017) nghiên cứu mối liên hệ giữa các hoạt động toán học phức hợp với năng lực toán học; Trần Kiều (2014) xác định 7 thành tố năng lực toán học; Đào Tam (2004) khai thác tiềm năng sách giáo khoa; Bùi Văn Nghị (2008, 2012) đặt mục tiêu phát triển năng lực qua lý luận dạy học; Trần Luận (2011) phân tích cấu trúc năng lực toán học; Lê Văn Hồng (2018) nghiên cứu năng lực giao tiếp toán học; Trần Đình Châu (2009) nghiên cứu năng lực toán học trong dạy học số học; Nguyễn Anh Tuấn, Từ Đức Thảo, Phan Anh Tài, Hà Xuân Thành nghiên cứu năng lực giải quyết vấn đề; Nguyễn Cảnh Toàn phân tích năng lực toán học dưới góc độ triết học duy vật biện chứng.
  2. Các nghiên cứu về năng lực học tập, củng cố và tự học:

    • Tâm lý học và giáo dục học: K. Usinxki; B. Skinner và Albert Bandura với mô hình học tập nhận thức xã hội, chỉ ra ba hình thức củng cố học tập bằng quan sát (củng cố trực tiếp, củng cố gián tiếp/thay thế); M. N. Xcatkin, Geoffrey Petty (dạy học sinh cách nhớ, ôn tập, tóm tắt bài học), N. Rubakin (các bước tự học); F. Weinert, W. Yu, Lương Việt Thái, Nguyễn Công Khanh.
    • Lý luận dạy học về củng cố: T. A. Ilina (1979) phân tích mối quan hệ giữa kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, xem luyện tập và ôn tập là phương pháp củng cố chủ yếu; N. Iacoplep (1977) phân chia các hình thức củng cố (từng phần, toàn bộ, bước đầu, tiếp theo, giản đơn, phát triển); Hà Thế Ngữ và Đặng Vũ Hoạt (1987) phân tích củng cố như một khâu trong logic quá trình dạy học; Phạm Viết Vượng (2000) xác định hệ thống hóa và vận dụng kiến thức là hai khâu gắn liền với củng cố; Nguyễn Bá Kim (2017) xác định 5 hình thức củng cố trong môn Toán (luyện tập, đào sâu, ứng dụng, hệ thống hóa và ôn tập).
  3. Các nghiên cứu về giáo dục cho học sinh vùng dân tộc, miền núi:

    • Phạm Hồng Quang (2006) phân tích đặc điểm tâm lý học sinh và hoạt động tự học ở trường phổ thông dân tộc miền núi; Hoàng Thị Lợi (2006) nghiên cứu rèn luyện kỹ năng ôn tập cho học sinh trường phổ thông dân tộc nội trú; Nguyễn Việt Hùng và Hà Thế Truyền nghiên cứu giáo dục thái độ tự tin cho học sinh THCS vùng khó khăn; Nguyễn Triệu Sơn (2007) phát triển khả năng học hợp tác cho sinh viên sư phạm toán miền núi; Trần Trung (2009) ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học hình học cho học sinh dự bị đại học dân tộc; Kiều Mạnh Hùng (2020) phát triển ngôn ngữ toán học cho học sinh dự bị đại học Tây Nguyên; Trần Thúy Ngà (2008) bàn về tự học toán cho học sinh dân tộc tiểu học; Robert Fosher (Dự án Việt - Bỉ) nghiên cứu lý luận dạy học cho giáo viên 7 tỉnh miền núi phía Bắc.
  4. Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết: Mặc dù các nghiên cứu trước đã đề cập đến năng lực, tự học, kỹ năng ôn tập và dạy học cho học sinh miền núi, nhưng chưa có công trình nào xây dựng hệ thống cơ sở lý luận chuyên biệt về năng lực củng cố kiến thức môn Toán và đề xuất các biện pháp sư phạm trực tiếp nhằm bồi dưỡng năng lực này cho học sinh THPT miền núi phía Bắc trong phân môn Đại số lớp 10.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm cốt lõi

Luận án dựa trên lý luận dạy học môn Toán kết hợp tâm lý học nhận thức và thuyết học tập hành vi - xã hội để xây dựng các khái niệm nền tảng:

  • Khái niệm Năng lực củng cố kiến thức: Là khả năng thực hiện hiệu quả hoạt động củng cố kiến thức bằng cách huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí của bản thân nhằm nắm vững nội dung kiến thức cần củng cố.
  • Năng lực củng cố kiến thức môn Toán: Là khả năng thực hiện hiệu quả hoạt động củng cố kiến thức môn Toán bằng cách huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân tác động vào nội dung kiến thức môn Toán để nắm vững kiến thức này.
  • Cấu trúc 3 thành tố của năng lực củng cố kiến thức môn Toán:
    1. Thành tố hiểu biết về củng cố: Mức độ nhận thức của học sinh về mục đích, vị trí, vai trò của củng cố qua các hình thức (luyện tập, đào sâu, hệ thống hóa, khái quát hóa, ôn tập), được đánh giá qua 4 mức: biết, hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao.
    2. Thành tố thái độ củng cố: Mức độ quan tâm, tính tích cực, tự giác của học sinh (thờ ơ, quan tâm, tích cực).
    3. Thành tố kỹ năng củng cố: Tổ hợp 5 nhóm kỹ năng: (1) Tái hiện, xác nhận lại kiến thức; (2) Bổ sung, mở rộng, đào sâu kiến thức; (3) Hệ thống hóa kiến thức; (4) Vận dụng kiến thức; (5) Tự đánh giá kết quả nhận thức và vận dụng.
  • 8 kỹ năng củng cố kiến thức trọng tâm được luận án cụ thể hóa trong Đại số 10:
    1. Kỹ năng ghi nhớ, tái hiện kiến thức: Thực hiện qua 3 bước (tái hiện toàn bộ lần 1 -> tái hiện từng phần -> tái hiện lại toàn bộ).
    2. Kỹ năng lập Bản tóm tắt các điểm tựa (BTTCĐT): Sử dụng hệ thống ký hiệu, sơ đồ khối, graph, bảng biểu (theo khái niệm của Nguyễn Văn Đản) để tóm lược nội dung.
    3. Kỹ năng lập Bản đồ tư duy (BĐTD): Kết hợp hình ảnh, từ khóa, màu sắc để hệ thống hóa kiến thức (theo Tony Buzan, Trần Đình Châu).
    4. Kỹ năng giải bài tập: Tuân thủ quy trình 4 bước của G. Polya (Tìm hiểu bài toán -> Xây dựng chương trình giải -> Trình bày lời giải -> Nghiên cứu sâu lời giải).
    5. Kỹ năng tự đánh giá kết quả học tập: Tự kiểm tra, đối chiếu mức độ lĩnh hội định lý, khái niệm, tìm sai lầm trong lời giải.
    6. Kỹ năng trả lời câu hỏi ôn tập: Phân tích yêu cầu, nhớ lại kiến thức, so sánh, tổng hợp để trả lời.
    7. Kỹ năng sử dụng ngôn ngữ toán học: Nắm vững ngôn ngữ ký hiệu, logic toán, phân biệt bản chất giữa ngữ nghĩa và cú pháp (theo Thái Huy Vinh, Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Văn Thuận).
    8. Kỹ năng thảo luận nhóm: Trao đổi, tranh luận, hợp tác để giải quyết nhiệm vụ và phát hiện sai lầm trong lời giải.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp tài liệu về mục tiêu, chương trình Toán THPT, tâm lý học nhận thức, lý luận củng cố và đặc điểm học sinh miền núi.
  • Phương pháp điều tra, quan sát: Thiết kế phiếu khảo sát thực trạng nhận thức, kỹ năng củng cố của giáo viên và học sinh tại một số trường THPT miền núi phía Bắc.
  • Phương pháp trao đổi kinh nghiệm & chuyên gia: Phỏng vấn, xin ý kiến chuyên gia tâm lý học, giáo dục học và giáo viên dạy Toán giàu kinh nghiệm ở vùng miền núi.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm theo các bài học Đại số 10 được thiết kế theo các biện pháp đề xuất; kiểm tra, đánh giá định lượng (bài kiểm tra đầu vào, bài kiểm tra lần 1, lần 2) và định tính (quan sát hành vi, mức độ thực hiện kỹ năng, nghiên cứu trường hợp).

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Dữ liệu khảo sát thực trạng từ đội ngũ giáo viên và học sinh các trường THPT khu vực miền núi phía Bắc.
  • Dữ liệu thực nghiệm thu thập từ học sinh lớp 10 (lớp thực nghiệm 10A và lớp đối chứng 10E) tại Trường THPT Thạch Kiệt, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ qua 2 đợt thực nghiệm sư phạm (đợt 2 triển khai từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2017).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 1 tập trung xây dựng khung lý thuyết về năng lực củng cố kiến thức, khảo sát đặc điểm đối tượng và đánh giá thực trạng dạy học môn Toán ở trường THPT miền núi phía Bắc:

  • Hệ thống hóa lý luận: Làm rõ bản chất của củng cố kiến thức không chỉ là ôn tập thụ động mà là một dạng hoạt động nhận thức tích cực. Luận án phân tích chi tiết 8 kỹ năng củng cố kiến thức trọng tâm, đưa ra các ví dụ minh họa cụ thể trong chương trình Đại số 10:

    • Ví dụ về ghi nhớ, tái hiện: Hướng dẫn học sinh tái hiện phương pháp đặt ẩn phụ, cách đưa biểu thức ra khỏi căn/dấu giá trị tuyệt đối trong bài phương trình quy về bậc nhất, bậc hai.
    • Ví dụ về BĐTD: Thiết kế sơ đồ định lý về dấu của tam thức bậc hai $f(x) = ax^2 + bx + c$ và sơ đồ thuật toán giải phương trình bậc hai một ẩn.
    • Ví dụ về giải bài tập: Hướng dẫn chứng minh bất đẳng thức $a^2 + b^2 + c^2 + d^2 \ge a(b+c+d)$ bằng phân tích hằng đẳng thức ghép cặp hoặc dùng tam thức bậc hai.
    • Ví dụ về tự đánh giá: Nhận diện sai lầm khi giải bất phương trình $\sqrt{x^2 - x - 3} \le 2 - x$ do thiếu điều kiện dẫn đến mất nghiệm.
    • Ví dụ về ngôn ngữ toán học: Phân tích bản chất ngữ nghĩa và cú pháp khi giải phương trình $(x+2)^2 + (x-1)^2 = 0$ (tổng hai số không âm bằng 0) và chỉ ra sai lầm khi giải phương trình vô tỷ bậc ba do nhầm lẫn giữa đẳng thức điều kiện và hằng đẳng thức.
    • Ví dụ về thảo luận nhóm: Tìm lỗi sai trong phép biến đổi phương trình $(x-2)\sqrt{x^2-x-6} = x^2-5x+6$.
  • Đặc điểm học sinh THPT miền núi phía Bắc: Khái quát các rào cản đặc thù gồm: cơ sở vật chất nhà trường còn thiếu thốn (lớp học, nhà nội trú, bán trú); hoàn cảnh gia đình khó khăn, học sinh là lao động chính, tập quán tảo hôn, du canh du cư; rào cản ngôn ngữ và khả năng giao tiếp toán học hạn chế; năng lực đội ngũ giáo viên bản địa còn mỏng, giáo viên người Kinh chưa thông thạo tiếng đồng bào dân tộc.

  • Thực trạng dạy học và kỹ năng củng cố kiến thức: Khảo sát thực trạng cho thấy học sinh còn lúng túng trong việc tự củng cố, chủ yếu học thuộc lòng máy móc, kỹ năng tự đánh giá, lập BĐTD và sử dụng ngôn ngữ toán học đạt mức độ rất hạn chế; giáo viên còn nặng về truyền thụ một chiều, thiếu các biện pháp sư phạm chuyên biệt hỗ trợ học sinh miền núi.

+---------------------------------------------------------------------------------------+
|                 CẤU TRÚC NĂNG LỰC CỦNG CỐ KIẾN THỨC MÔN TOÁN                          |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| 1. HIỂU BIẾT VỀ CỦNG CỐ: Nhận thức mục đích, hình thức (Biết -> Hiểu -> Vận dụng)     |
| 2. THÁI ĐỘ CỦNG CỐ: Mức độ hứng thú, tự giác (Thờ ơ -> Quan tâm -> Tích cực)          |
| 3. HỆ THỐNG 8 KỸ NĂNG TRỌNG TÂM:                                                      |
|    - Kỹ năng ghi nhớ, tái hiện kiến thức (3 bước)                                     |
|    - Kỹ năng lập Bản tóm tắt các điểm tựa (BTTCĐT)                                    |
|    - Kỹ năng lập Bản đồ tư duy (BĐTD)                                                 |
|    - Kỹ năng giải bài tập (4 bước Polya)                                              |
|    - Kỹ năng tự đánh giá kết quả học tập                                              |
|    - Kỹ năng trả lời câu hỏi ôn tập                                                   |
|    - Kỹ năng sử dụng ngôn ngữ toán học (ngữ nghĩa & cú pháp)                          |
|    - Kỹ năng thảo luận nhóm                                                           |
+---------------------------------------------------------------------------------------+

Chương 2: Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức môn Toán cho học sinh miền núi phía Bắc trong dạy học Đại số 10 THPT

Luận án xây dựng các biện pháp sư phạm dựa trên 6 định hướng: (1) Đảm bảo mục tiêu chương trình và đổi mới giáo dục; (2) Thực hiện định hướng dạy học bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức; (3) Tôn trọng đặc điểm tâm lý, nhận thức học sinh miền núi; (4) Đảm bảo tính đồng bộ, phối hợp giữa các biện pháp; (5) Đảm bảo tính thực tiễn, phát huy bản sắc văn hóa địa phương; (6) Đảm bảo tính khả thi tại trường THPT miền núi.

Hệ thống biện pháp sư phạm gồm 4 nhóm chính:

  • Biện pháp 1: Gợi động cơ, gây hứng thú học toán giúp học sinh miền núi tự tin, tích cực thực hiện hoạt động củng cố. Tổ chức các tình huống gợi mở, gắn bài học với hình ảnh trực quan gần gũi, sử dụng các trò chơi học tập, động viên tâm lý giúp học sinh dân tộc xóa bỏ mặc cảm tự ti, tích cực tham gia phát biểu và ôn tập.

  • Nhóm Biện pháp 2: Một số kỹ thuật rèn luyện kỹ năng củng cố kiến thức môn Toán cho học sinh.

    • Hướng dẫn học sinh kỹ thuật xây dựng và sử dụng Bản tóm tắt các điểm tựa (BTTCĐT) để mã hóa kiến thức bài học bằng ký hiệu quy ước.
    • Hướng dẫn học sinh lập Bản đồ tư duy (BĐTD) để hệ thống hóa các chương: Phương trình, Bất phương trình, Dấu của nhị thức bậc nhất, Dấu của tam thức bậc hai.
    • Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ toán học: hướng dẫn phân tích mệnh đề, liên từ logic, phân biệt rõ cấu trúc ngữ pháp và bản chất ngữ nghĩa của các biểu thức/phương trình.
  • Nhóm Biện pháp 3: Xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng cho học sinh.

    • Thiết kế chuỗi câu hỏi và bài tập phân bậc (nhận biết, thông hiểu, vận dụng) phù hợp với trình độ nhận thức phân hóa của học sinh miền núi.
    • Xây dựng hệ thống bài tập có chứa sai lầm điển hình để học sinh thảo luận nhóm, đối chiếu, tự đánh giá và khắc phục lỗ hổng kiến thức.
  • Nhóm Biện pháp 4: Tăng cường các hoạt động ngoại khóa gắn nội dung toán học với thực tiễn để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng vận dụng môn Toán.

    • Thiết kế các bài toán thực tiễn gắn với đời sống văn hóa, kiến trúc địa phương (sử dụng hình ảnh Cổng trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Cổng Gateway Arch, Cầu vượt ngã ba Huế, Thành nhà Hồ ở Thanh Hóa để minh họa hình dáng parabol của hàm số bậc hai $y = ax^2 + bx + c$).
    • Tổ chức hoạt động trải nghiệm toán học, giải quyết các bài toán đo đạc thực tế, tính toán kinh tế gia đình ở vùng cao.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày việc kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp sư phạm đề xuất:

  • Mục đích, nhiệm vụ và nguyên tắc: Đánh giá mức độ phát triển năng lực củng cố kiến thức của học sinh miền núi thông qua việc áp dụng các bài giảng Đại số 10 được thiết kế theo các biện pháp sư phạm của luận án.
  • Đối tượng và địa bàn: Triển khai thực nghiệm tại Trường THPT Thạch Kiệt (huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ). Chọn 2 lớp tương đương về trình độ đầu vào:
    • Lớp thực nghiệm (TN): Lớp 10A (giảng dạy theo hệ thống biện pháp của đề tài).
    • Lớp đối chứng (ĐC): Lớp 10E (giảng dạy theo phương pháp thông thường).
  • Tiến trình thực nghiệm:
    • Đợt 1: Tiến hành thăm dò, điều chỉnh bài soạn và phương pháp tổ chức hoạt động củng cố.
    • Đợt 2: Triển khai chính thức từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2017 trong dạy học các nội dung Đại số lớp 10 (Mệnh đề - Tập hợp, Hàm số bậc nhất và bậc hai, Phương trình và Hệ phương trình, Bất đẳng thức và Bất phương trình).
  • Phương pháp đánh giá:
    • Đánh giá định lượng: So sánh điểm số bài kiểm tra đầu vào, bài kiểm tra lần 1 và bài kiểm tra lần 2 giữa hai lớp 10A và 10E; thống kê số lượng học sinh đạt được các mức kỹ năng củng cố.
    • Đánh giá định tính: Theo dõi sự chuyển biến về tính tích cực, mức độ thuần thục khi vẽ BĐTD, lập BTTCĐT, kỹ năng phân tích sai lầm và khả năng tự đánh giá của nhóm học sinh nghiên cứu trường hợp.
  • Kết quả thực nghiệm: Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi và mức độ thành thạo 8 kỹ năng củng cố kiến thức ở lớp thực nghiệm 10A có sự tiến bộ rõ rệt so với lớp đối chứng 10E, kiểm chứng tính đúng đắn của giả thuyết khoa học.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lý luận

  1. Làm rõ và hoàn thiện cơ sở lý luận về củng cố kiến thức và năng lực củng cố kiến thức của học sinh THPT trong môn Toán, tiếp cận dưới góc độ tích hợp giữa lý luận dạy học môn Toán và tâm lý học nhận thức.
  2. Xác định cấu trúc hoàn chỉnh của năng lực củng cố kiến thức môn Toán gồm 3 thành tố (Hiểu biết về củng cố, Thái độ củng cố, Kỹ năng củng cố), 5 nhóm kỹ năng nhận thức và 8 kỹ năng củng cố kiến thức cụ thể phù hợp với môn Toán cấp THPT.
  3. Phân tích sâu sắc các yếu tố tâm lý, nhận thức, rào cản ngôn ngữ và điều kiện văn hóa - xã hội đặc thù tác động trực tiếp đến quá trình lĩnh hội và củng cố kiến thức toán học của học sinh THPT miền núi phía Bắc.

Đóng góp về mặt thực tiễn

  1. Xây dựng quy trình sư phạm cụ thể hóa các kỹ thuật hướng dẫn học sinh lập Bản tóm tắt các điểm tựa (BTTCĐT), Bản đồ tư duy (BĐTD), kỹ thuật phân tích lỗi sai ngữ nghĩa - cú pháp trong giải toán Đại số lớp 10.
  2. Đề xuất hệ thống 4 nhóm biện pháp sư phạm có tính khả thi cao, phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất và trình độ nhận thức của học sinh các trường THPT miền núi phía Bắc.
  3. Cung cấp hệ thống ví dụ minh họa, giáo án thực nghiệm, chuỗi câu hỏi phân bậc và các bài toán thực tiễn gắn với hình ảnh kiến trúc, văn hóa thực tế làm nguồn tài liệu tham khảo trực tiếp cho giáo viên dạy Toán THPT vùng miền núi.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Phạm vi thực nghiệm sư phạm và khảo sát thực tế mới tập trung chủ yếu tại Trường THPT Thạch Kiệt (tỉnh Phú Thọ) và một số trường lân cận thuộc khu vực miền núi phía Bắc do điều kiện địa lý đi lại khó khăn.
    • Về mặt nội dung chuyên môn, luận án mới tập trung nghiên cứu, thiết kế biện pháp bồi dưỡng cho phân môn Đại số lớp 10, chưa bao quát toàn bộ chương trình Hình học 10 cũng như các khối lớp 11 và 12 THPT.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Mở rộng nghiên cứu và ứng dụng các biện pháp bồi dưỡng năng lực củng cố kiến thức sang phân môn Hình học lớp 10 và chương trình Toán các lớp 11, 12 THPT.
    • Triển khai khảo sát, thực nghiệm mở rộng trên quy mô diện rộng tại các tỉnh miền núi phía Bắc khác (Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Sơn La, Lai Châu) và các trường phổ thông dân tộc nội trú, trường dự bị đại học dân tộc.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học môn Toán: Luận án là tài liệu tham khảo về khung lý thuyết năng lực củng cố kiến thức, phương pháp thiết kế công cụ đánh giá năng lực và quy trình tổ chức nghiên cứu thực nghiệm sư phạm ở các địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội đặc thù.
  • Đối với giáo viên THPT môn Toán (đặc biệt tại các tỉnh miền núi, vùng sâu, vùng xa): Luận án cung cấp cẩm nang thực hành sư phạm với các kỹ thuật dạy học trực quan (BTTCĐT, BĐTD, phân tích ngữ nghĩa - cú pháp, khai thác bài tập có lời giải sai lầm) giúp nâng cao chất lượng dạy học Đại số 10.
  • Đối với cán bộ quản lý giáo dục phổ thông: Cung cấp căn cứ khoa học và thực tiễn để định hướng sinh hoạt chuyên môn, xây dựng kế hoạch bồi dưỡng giáo viên dạy học môn Toán thích ứng với đối tượng học sinh dân tộc thiểu số và miền núi.

Câu hỏi thường gặp

1. Năng lực củng cố kiến thức môn Toán được luận án cấu trúc gồm những thành tố nào?
Năng lực củng cố kiến thức môn Toán gồm 3 thành tố chính: (1) Thành tố hiểu biết về củng cố (nhận thức mục đích, vai trò, hình thức củng cố ở 4 mức: biết, hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao); (2) Thành tố thái độ củng cố (thờ ơ, quan tâm, tích cực); (3) Thành tố kỹ năng củng cố (gồm 5 nhóm kỹ năng nhận thức và được cụ thể hóa thành 8 kỹ năng thành phần).

2. Tám kỹ năng củng cố kiến thức trọng tâm được luận án cụ thể hóa trong Đại số 10 là gì?
Gồm: (1) Kỹ năng ghi nhớ, tái hiện kiến thức; (2) Kỹ năng lập bản tóm tắt các điểm tựa (BTTCĐT); (3) Kỹ năng lập bản đồ tư duy (BĐTD); (4) Kỹ năng giải bài tập; (5) Kỹ năng tự đánh giá kết quả học tập; (6) Kỹ năng trả lời câu hỏi ôn tập; (7) Kỹ năng sử dụng ngôn ngữ toán học; (8) Kỹ năng thảo luận nhóm.

3. Bản tóm tắt các điểm tựa (BTTCĐT) là gì và có yêu cầu sư phạm nào khi sử dụng?
Theo luận án (kế thừa Nguyễn Văn Đản), BTTCĐT là cách ghi tóm tắt nội dung bằng hệ thống các dấu hiệu quy ước (ký hiệu, graph, sơ đồ, bảng biểu). Yêu cầu sư phạm gồm: dấu hiệu phải phản ánh được nội dung cơ bản; sắp xếp theo trật tự logic; số lượng dấu hiệu vừa đủ; dấu hiệu dễ nhớ để làm điểm tựa cho học sinh tái hiện toàn bộ bài học.

4. Vì sao luận án nhấn mạnh việc phân biệt "ngữ nghĩa" và "cú pháp" trong sử dụng ngôn ngữ toán học?
Vì học sinh miền núi thường biến đổi đại số một cách máy móc theo cú pháp mà không hiểu bản chất ngữ nghĩa, dẫn đến sai lầm nghiêm trọng (như hiểu nhầm dấu đẳng thức điều kiện của phương trình thành hằng đẳng thức, hoặc không nhận ra phương trình vô nghiệm khi vế trái là tổng bình phương hai số không âm). Rèn luyện đồng thời ngữ nghĩa và cú pháp giúp học sinh nắm vững bản chất toán học.

5. Thực nghiệm sư phạm của luận án được tổ chức tại đâu và vào thời gian nào?
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại Trường THPT Thạch Kiệt (tỉnh Phú Thọ) trên 2 lớp 10: lớp thực nghiệm 10A và lớp đối chứng 10E. Đợt thực nghiệm chính thức (đợt 2) diễn ra từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2017 trong dạy học các nội dung Đại số lớp 10.

Kết luận

Luận án của tác giả Phạm Duy Hiển đã giải quyết một vấn đề cấp thiết cả về lý luận và thực tiễn trong công tác nâng cao chất lượng giáo dục môn Toán cho học sinh THPT miền núi phía Bắc. Bằng việc xây dựng khung lý thuyết hoàn chỉnh về năng lực củng cố kiến thức và hệ thống 8 kỹ năng thành phần gắn với Đại số lớp 10, công trình đã đề xuất 4 nhóm biện pháp sư phạm đồng bộ, bám sát đặc điểm tâm lý, nhận thức và văn hóa địa phương. Kết quả thực nghiệm sư phạm tại Trường THPT Thạch Kiệt (Phú Thọ) đã kiểm chứng tính khả thi, hiệu quả của các giải pháp, đóng góp nguồn tư liệu hữu ích cho việc đổi mới phương pháp dạy học Toán ở vùng miền núi.