Tổng quan nghiên cứu
Trong bối cảnh giáo dục phổ thông hiện nay, năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) và sáng tạo được xem là những kỹ năng cốt lõi cần phát triển cho học sinh nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục toàn diện. Theo báo cáo PISA của OECD, mặc dù học sinh Việt Nam đạt kết quả tương đối cao trong lĩnh vực Toán học (xếp thứ 17/65 năm 2012 và thứ 22/72 năm 2015), điểm số có xu hướng giảm và học sinh còn thiếu tự tin trong vận dụng kiến thức Toán vào thực tiễn. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết đổi mới phương pháp dạy học Toán, đặc biệt là phân môn Hình học lớp 8, nhằm phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo cho học sinh.
Luận văn tập trung nghiên cứu việc dạy học hình học lớp 8 theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo cho học sinh tại các trường trung học cơ sở thuộc thành phố Hải Phòng trong năm học 2023-2024. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng và kiểm nghiệm các biện pháp dạy học hình học lớp 8 nhằm nâng cao năng lực GQVĐ và sáng tạo cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Toán học. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, kỹ năng vận dụng kiến thức Toán học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, từ đó nâng cao hiệu quả học tập và năng lực toàn diện.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong giáo dục Toán học. Khung lý thuyết chính bao gồm:
Lý thuyết năng lực: Năng lực được hiểu là tổ hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ cần thiết để thực hiện hiệu quả một nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể. Năng lực GQVĐ và sáng tạo là thuộc tính cá nhân được hình thành và phát triển qua quá trình học tập, rèn luyện.
Lý thuyết giải quyết vấn đề của G. Polya: Quy trình 4 bước gồm tìm hiểu vấn đề, lập kế hoạch giải quyết, thực hiện kế hoạch và nhìn lại quá trình giải quyết, được vận dụng để thiết kế hoạt động dạy học phát triển năng lực GQVĐ.
Lý thuyết tư duy sáng tạo: Tư duy sáng tạo được đặc trưng bởi các thành tố như tính mềm dẻo, nhuần nhuyễn, độc đáo, hoàn thiện và nhạy cảm với vấn đề. Năng lực sáng tạo trong Toán học biểu hiện qua khả năng phát hiện ý tưởng mới, đề xuất giải pháp sáng tạo và vận dụng linh hoạt kiến thức.
Mô hình phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo trong dạy học Toán: Bao gồm các biểu hiện như nhận ra ý tưởng mới, phân tích và làm rõ vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp, tư duy độc lập và sáng tạo.
Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng gồm: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, tư duy sáng tạo, phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, dạy học hình học, năng lực toán học, mô hình hóa toán học.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận, điều tra khảo sát và thực nghiệm sư phạm.
Nguồn dữ liệu: Thu thập từ 15 giáo viên và 300 học sinh lớp 8 tại các trường THCS thuộc huyện An Dương, thành phố Hải Phòng. Dữ liệu bao gồm kết quả phiếu khảo sát, quan sát thực tế, phỏng vấn giáo viên và học sinh, cùng số liệu điểm kiểm tra thường xuyên và kiểm tra ứng dụng đo đạc thực tế.
Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả để phân tích kết quả khảo sát, đánh giá định lượng và định tính kết quả thực nghiệm sư phạm. So sánh điểm số trước và sau khi áp dụng các biện pháp dạy học mới nhằm đánh giá hiệu quả phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo.
Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2024, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, xây dựng biện pháp dạy học, triển khai thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả.
Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích gồm 15 giáo viên và 300 học sinh lớp 8, đảm bảo tính đại diện cho các trường THCS trong khu vực nghiên cứu.
Phương pháp thực nghiệm sư phạm được thiết kế theo quy trình 4 bước giải quyết vấn đề của Polya, kết hợp với các hoạt động phát triển tư duy sáng tạo, nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp dạy học hình học theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Thực trạng nhận thức và thực hành dạy học theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo: Kết quả khảo sát cho thấy 80% giáo viên đánh giá việc phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo trong dạy học hình học lớp 8 là rất quan trọng hoặc quan trọng. Tuy nhiên, chỉ khoảng 40% giáo viên thường xuyên áp dụng các phương pháp dạy học phát triển năng lực này trong thực tế giảng dạy.
Khó khăn trong dạy học hình học theo hướng phát triển năng lực: Hơn 60% học sinh gặp khó khăn trong việc vận dụng kiến thức hình học để giải quyết các bài toán mở, sáng tạo. Nguyên nhân chủ yếu là do phương pháp dạy học còn thiên về truyền thụ kiến thức lý thuyết, thiếu các hoạt động thực hành, trải nghiệm và phát triển tư duy sáng tạo.
Hiệu quả của các biện pháp dạy học đề xuất: Qua thực nghiệm sư phạm với 2 lớp thực nghiệm và đối chứng, điểm trung bình kiểm tra thường xuyên của lớp thực nghiệm tăng từ 6,8 lên 7,9 (tăng 16,2%), điểm kiểm tra ứng dụng đo đạc thực tế cuối học kỳ II tăng từ 6,5 lên 8,0 (tăng 23%). Lớp đối chứng không có sự thay đổi đáng kể. Điều này chứng tỏ các biện pháp dạy học hình học theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo có tác động tích cực đến kết quả học tập.
Biểu hiện năng lực GQVĐ và sáng tạo của học sinh được cải thiện rõ rệt: Học sinh lớp thực nghiệm thể hiện khả năng phát hiện vấn đề, đề xuất nhiều giải pháp sáng tạo và trình bày giải pháp một cách logic, mạch lạc hơn so với trước khi thực nghiệm và so với lớp đối chứng.
Thảo luận kết quả
Kết quả nghiên cứu phù hợp với các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo trong dạy học Toán. Việc áp dụng quy trình 4 bước giải quyết vấn đề của Polya kết hợp với các hoạt động phát triển tư duy sáng tạo đã tạo điều kiện cho học sinh phát huy khả năng tư duy độc lập, sáng tạo và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Sự gia tăng điểm số kiểm tra ứng dụng đo đạc thực tế cho thấy học sinh không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn có khả năng vận dụng kiến thức vào các tình huống thực tế, một biểu hiện quan trọng của năng lực GQVĐ và sáng tạo. So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã xây dựng và kiểm nghiệm thành công các biện pháp dạy học cụ thể, phù hợp với đặc điểm học sinh lớp 8 và chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống.
Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh điểm trung bình trước và sau thực nghiệm giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, cùng bảng phân tích tần suất các biểu hiện năng lực GQVĐ và sáng tạo của học sinh.
Đề xuất và khuyến nghị
Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về phương pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu, chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn, nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng sư phạm cho giáo viên. Thời gian thực hiện: trong năm học 2024-2025. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường đại học sư phạm.
Xây dựng và áp dụng các bài tập, tình huống dạy học có tính mở, gợi mở sáng tạo trong chương trình hình học lớp 8: Tập trung phát triển các dạng bài tập thực tiễn, bài toán mở, bài toán vận dụng đa dạng để kích thích tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh. Thời gian: triển khai từ năm học 2024-2025. Chủ thể: Ban biên soạn SGK, giáo viên bộ môn.
Tăng cường sử dụng các phương tiện, công cụ hỗ trợ dạy học trực quan, thực hành đo đạc, mô hình hóa toán học: Khuyến khích giáo viên tổ chức các hoạt động trải nghiệm, thực hành đo đạc, cắt ghép mô hình nhằm phát triển tư duy trực quan và sáng tạo cho học sinh. Thời gian: liên tục trong các năm học. Chủ thể: giáo viên, nhà trường.
Xây dựng môi trường học tập thân thiện, khuyến khích sự sáng tạo và tư duy độc lập của học sinh: Tạo điều kiện để học sinh được tự do đặt câu hỏi, thảo luận nhóm, trình bày ý tưởng và phản biện, từ đó phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo một cách toàn diện. Thời gian: ngay từ đầu năm học 2024-2025. Chủ thể: giáo viên, nhà trường, phụ huynh.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Giáo viên Toán trung học cơ sở: Nghiên cứu giúp nâng cao phương pháp dạy học hình học lớp 8, phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo cho học sinh, từ đó cải thiện hiệu quả giảng dạy và kết quả học tập.
Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và đổi mới chương trình, phương pháp dạy học phù hợp với xu hướng phát triển năng lực học sinh.
Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán: Là tài liệu tham khảo quý giá về lý luận và thực tiễn dạy học phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo, hỗ trợ nghiên cứu và thực hành sư phạm.
Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm để phát triển các mô hình, biện pháp dạy học đổi mới, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.
Câu hỏi thường gặp
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong môn Toán là gì?
Năng lực này là khả năng của học sinh huy động kiến thức, kỹ năng và thái độ để giải quyết các tình huống toán học chưa có giải pháp rõ ràng, đồng thời tạo ra các ý tưởng và giải pháp mới, hiệu quả. Ví dụ, học sinh có thể tìm nhiều cách giải khác nhau cho một bài toán hình học.Tại sao cần phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo trong dạy học hình học lớp 8?
Phát triển năng lực này giúp học sinh không chỉ hiểu kiến thức mà còn vận dụng linh hoạt vào thực tiễn, nâng cao tư duy độc lập và sáng tạo, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục và chuẩn bị cho các kỳ thi đánh giá năng lực quốc tế.Các biện pháp dạy học nào được đề xuất để phát triển năng lực này?
Bao gồm vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, xây dựng câu hỏi gợi mở, sử dụng bài toán thực tiễn và bài toán mở, tổ chức hoạt động trải nghiệm, thực hành đo đạc và mô hình hóa toán học.Làm thế nào để đánh giá hiệu quả phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo của học sinh?
Có thể đánh giá qua kết quả kiểm tra thường xuyên, kiểm tra ứng dụng thực tế, quan sát quá trình học tập, khả năng trình bày giải pháp, đề xuất ý tưởng mới và phản biện trong các hoạt động nhóm.Giáo viên có thể áp dụng kết quả nghiên cứu này như thế nào trong thực tế?
Giáo viên có thể thiết kế bài giảng theo quy trình 4 bước giải quyết vấn đề, lồng ghép các hoạt động phát triển tư duy sáng tạo, sử dụng các bài tập mở và thực tiễn, đồng thời tạo môi trường học tập khuyến khích sự sáng tạo và tư duy độc lập của học sinh.
Kết luận
- Luận văn đã làm rõ cơ sở lý luận và thực trạng dạy học hình học lớp 8 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh tại Hải Phòng.
- Đã xây dựng và kiểm nghiệm thành công các biện pháp dạy học cụ thể, góp phần nâng cao năng lực GQVĐ và sáng tạo của học sinh qua thực nghiệm sư phạm.
- Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về điểm số và biểu hiện năng lực của học sinh, khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất.
- Đề xuất các giải pháp thiết thực nhằm nâng cao năng lực GQVĐ và sáng tạo trong dạy học hình học, phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông.
- Khuyến nghị các nhà quản lý, giáo viên và nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển và ứng dụng các biện pháp này trong thực tiễn nhằm nâng cao chất lượng giáo dục Toán học.
Next steps: Triển khai đào tạo giáo viên, mở rộng thực nghiệm tại các địa phương khác, phát triển tài liệu dạy học và công cụ đánh giá năng lực GQVĐ và sáng tạo.
Call to action: Các trường THCS và giáo viên Toán cần chủ động áp dụng các biện pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, góp phần đào tạo thế hệ học sinh năng động, sáng tạo và có khả năng giải quyết vấn đề hiệu quả trong tương lai.