Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nghị quyết số 88/2014/QH13 của Quốc hội và Chương trình Giáo dục phổ thông (CT GDPT) 2018 đã xác định định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục Việt Nam: chuyển dịch từ nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức một chiều sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của người học. Trong môn Toán, chương trình mới yêu cầu cân đối giữa việc trang bị kiến thức và việc vận dụng vào giải quyết các tình huống thực tiễn. Tri thức "Định lí Thalès trong tam giác" ở phân môn Hình học phẳng lớp 8 là nội dung có tính ứng dụng thực tế cao (đo đạc, ước lượng khoảng cách, chiều cao), rất phù hợp để tổ chức dạy học thông qua hoạt động trải nghiệm. Tuy nhiên, việc thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm trong môn Toán vẫn là vấn đề mới mẻ và còn nhiều khó khăn đối với giáo viên phổ thông khi bắt đầu triển khai các bộ sách giáo khoa lớp 8 mới.

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận là: Thiết kế một tình huống dạy học tri thức “Định lí Thalès trong tam giác” thông qua hoạt động trải nghiệm trong chương trình môn Toán lớp 8.

Nhiệm vụ nghiên cứu được cụ thể hóa qua ba câu hỏi nghiên cứu:

  1. CH1: Hoạt động trải nghiệm trong dạy học Toán được hiểu như thế nào?
  2. CH2: Dưới quan điểm học tập trải nghiệm của David Kolb, tri thức Định lí Thalès trong tam giác được tiếp cận trong các bộ sách giáo khoa Toán 8 mới như thế nào?
  3. CH3: Xây dựng hoạt động trải nghiệm cho tri thức Định lí Thalès trong tam giác ở lớp 8 như thế nào để đáp ứng các yêu cầu trong CT GDPT môn Toán năm 2018?

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là quá trình dạy học tri thức Định lí Thalès trong tam giác thông qua hoạt động trải nghiệm. Phạm vi nghiên cứu bao gồm: khảo sát Chương trình GDPT 2018 môn Toán, phân tích 4 bộ sách giáo khoa Toán 8 mới và tiến hành thực nghiệm sư phạm tại lớp 8/5 trường Trung học cơ sở Thắng Nhất, Thành phố Vũng Tàu vào tháng 04 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài được xây dựng trên cấu trúc vĩ mô của hoạt động theo tâm lý học của A. N. Leontiev (sự chuyển hóa biện chứng giữa Chủ thể - Khách thể qua các cặp: Hoạt động - Động cơ, Hành động - Mục đích, Thao tác - Phương tiện, Sản phẩm), kết hợp với các lý thuyết học tập trải nghiệm kinh điển:

  • Mô hình học tập dựa trên kinh nghiệm của Kurt Lewin (chu trình 4 giai đoạn: Kinh nghiệm cụ thể, Quan sát và phản ánh, Hình thành khái niệm trừu tượng/khái quát, Thử nghiệm ứng dụng).
  • Mô hình học tập qua kinh nghiệm của John Dewey (quá trình biện chứng gồm 4 bước: Sự thôi thúc, Quan sát điều kiện xung quanh, Hình thành tri thức, Đánh giá và phán xét).
  • Lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (4 giai đoạn: Cảm giác - vận động, Tiền thao tác, Thao tác cụ thể, Thao tác hình thức).
  • Lý thuyết học tập trải nghiệm của David Kolb (1984): Trọng tâm lý thuyết của khóa luận, xác định học tập là quá trình kiến tạo tri thức qua chuyển hóa kinh nghiệm theo chu trình 4 bước khép kín: (1) Trải nghiệm cụ thể (Concrete Experience - CE), (2) Quan sát - Suy ngẫm (Reflective Observation - RO), (3) Khái niệm hóa - Trừu tượng hóa (Abstract Conceptualization - AC), (4) Thử nghiệm tích cực (Active Experimentation - AE); cùng 4 phong cách học tập (phân kỳ, đồng hóa, hội tụ, thích nghi).
  • Tài liệu tập huấn Mô đun 2 (2020) của Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh và Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT về CT GDPT môn Toán.

Tác giả phối hợp ba phương pháp nghiên cứu chính:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tổng hợp các công trình, luận văn thạc sĩ đi trước (Nguyễn Minh Quân, 2021; Phạm Nhân Thiện, 2019; Nguyễn Kim Ngân, 2019; Trần Đức Thuận, 2020) và các tài liệu về lý thuyết học tập trải nghiệm.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phân tích nội dung và yêu cầu cần đạt của CT GDPT 2018; khảo sát, so sánh cách thiết kế bài học Định lí Thalès trong 4 bộ sách giáo khoa Toán 8 mới.
  • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế tiến trình dạy học gồm các tình huống trải nghiệm, phân tích tiền nghiệm, xây dựng các biến didactic, tiến hành dạy thực nghiệm tại trường THCS Thắng Nhất và phân tích hậu nghiệm.

Nguồn dữ liệu nghiên cứu bao gồm: văn bản chương trình giáo dục, 4 bộ sách giáo khoa Toán 8 (Chân trời sáng tạo, Cánh diều, Kết nối tri thức với cuộc sống, Cùng khám phá), các phiếu học tập (Phiếu 1, 2, 3), dụng cụ trực quan (thước dán, thước tam giác) và kết quả làm bài của học sinh lớp 8/5.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận

Chương 1 hệ thống hóa các khái niệm nền tảng:

  • Phân tích bản chất thuật ngữ "hoạt động" dưới góc nhìn Triết học, Sinh lý học và Tâm lý học; mô tả cấu trúc hoạt động của A. N. Leontiev.
  • Định nghĩa "trải nghiệm" và "hoạt động trải nghiệm" theo CT GDPT 2018; làm rõ sự khác biệt giữa hoạt động trải nghiệm với tư cách là một hoạt động giáo dục độc lập và dạy học môn Toán thông qua hoạt động trải nghiệm. Hoạt động trải nghiệm trong môn Toán là phương thức giáo viên tổ chức cho học sinh tiếp cận học liệu, thao tác thực tế để khám phá, chiếm lĩnh tri thức toán học mới và vận dụng vào thực tiễn.
  • Khái quát các mục tiêu dạy học trải nghiệm theo Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT: phát triển 5 thành tố cốt lõi của năng lực toán học (tư duy và lập luận, mô hình hóa, giải quyết vấn đề, giao tiếp, sử dụng công cụ/phương tiện học toán) và phẩm chất người học.
  • Trình bày bảng tổng hợp vai trò của học tập trải nghiệm từ các nghiên cứu quốc tế (Harrison & Lubin, Waldie, Maynes et al., Roehler et al., Kolb & Fry...).
  • Phân tích chi tiết 4 mô hình học tập trải nghiệm trên thế giới (Kurt Lewin, John Dewey, Jean Piaget, David Kolb) và làm rõ định hướng vận dụng chu trình 4 bước của David Kolb vào dạy học Toán tại Việt Nam theo Tài liệu tập huấn Mô đun 2 (2020).

Chương 2: Nghiên cứu Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 và các bộ Sách giáo khoa mới liên quan đến tri thức định lí Thalès trong tam giác

Chương này tiến hành đối chiếu vị trí và phân tích cấu trúc bài học trong 4 bộ sách giáo khoa lớp 8 mới theo các giai đoạn của chu trình David Kolb:

Bộ sách giáo khoa Tập sách Tên chương Tên bài học
Chân trời sáng tạo (SGK1) Tập 2 Chương 7: Định lí Thalès Bài 1: Định lí Thalès trong tam giác
Cánh diều (SGK2) Tập 2 Chương VIII: Tam giác đồng dạng. Hình đồng dạng Bài 1: Định lí Thalès trong tam giác;
Bài 2: Ứng dụng của định lí Thalès trong tam giác
Kết nối tri thức với cuộc sống (SGK3) Tập 1 Chương IV: Định lí Thalès Bài 15: Định lí Thalès trong tam giác
Cùng khám phá (SGK4) Tập 2 Chương 6: Định lí Thalès trong tam giác Bài 1: Định lí Thalès

Các phát hiện chính từ phân tích sách giáo khoa:

  • Về vị trí: Bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống phân phối dạy Định lí Thalès ở học kì 1, trong khi 3 bộ sách còn lại phân phối ở học kì 2. Hai bộ sách Chân trời sáng tạo và Kết nối tri thức với cuộc sống tách nội dung này thành một chương độc lập.
  • Về tiếp cận theo chu trình Kolb:
    • SGK Chân trời sáng tạo: Khai thác giấy kẻ ca rô có đường song song cách đều để học sinh thực hiện giai đoạn "Quan sát - Suy ngẫm", từ đó khái quát hóa định lí. Đây là bộ sách duy nhất đưa Định lí Thalès vào hẳn chuyên mục riêng trong phần "Hoạt động thực hành và trải nghiệm" (Hoạt động 6: Ứng dụng định lí Thalès để ước lượng tỉ lệ giữa chiều ngang và chiều dọc của một vật).
    • SGK Cánh diều: Tách riêng Bài 2 cho các bài toán ứng dụng thực tiễn (tính khoảng cách Trái Đất - Mặt Trời - Mặt Trăng khi xảy ra Nhật thực/Nguyệt thực, đo chiều cao cột cờ). Hoạt động khám phá ban đầu còn thiên về quan sát và đếm ô vuông trên hình tam giác vuông đặc biệt.
    • SGK Kết nối tri thức với cuộc sống: Bài toán mở đầu gắn thực tế (đo bề rộng khúc sông) nhưng hình vẽ còn mang tính toán học đơn thuần; hoạt động khám phá định lí đảo để lộ trước hình ảnh hai điểm trùng nhau nên giảm tính phản ánh của học sinh.
    • SGK Cùng khám phá: Sử dụng hình ảnh giấy vở học sinh có dòng kẻ song song, yêu cầu chọn đơn vị đo đoạn thẳng để lập tỉ số, có chứng minh chi tiết định lí đảo.
  • Hệ thống hóa 3 kiểu nhiệm vụ (KNV):
    • KNV1: Tìm độ dài các đoạn thẳng (tìm $x, y$) theo hình cho trước (áp dụng định lí thuận hoặc hệ quả).
    • KNV2: Tìm và chứng minh các cặp đường thẳng song song (áp dụng định lí đảo).
    • KNV3: Chứng minh các tính chất hình học (chứng minh tỉ lệ thức, trung điểm, tính thẳng hàng).

Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm

Chương 3 trình bày việc tổ chức dạy học thực tế:

  • Mục đích và đối tượng: Kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học Định lí Thalès qua hoạt động trải nghiệm theo chu trình Kolb trên đối tượng học sinh lớp 8/5 trường THCS Thắng Nhất, TP. Vũng Tàu.
  • Nguyên tắc và tiến trình thiết kế: Xây dựng hệ thống bài học bám sát 4 giai đoạn của David Kolb:
    • Giai đoạn 1 (Trải nghiệm cụ thể): Học sinh trực tiếp thao tác trên học liệu trực quan gồm các phiếu học tập (Phiếu 1, 2, 3) và dụng cụ hỗ trợ (thước dán, thước tam giác).
    • Giai đoạn 2 (Quan sát - Suy ngẫm): Học sinh đo đạc các đoạn thẳng, tính toán các tỉ số tương ứng và so sánh để phát hiện mối quan hệ tỉ lệ giữa các đoạn thẳng được định ra trên hai cạnh tam giác.
    • Giai đoạn 3 (Khái niệm hóa - Trừu tượng hóa): Học sinh phát biểu phỏng đoán, giáo viên chính thức hóa và thể chế hóa tri thức thành định lí thuận, định lí đảo và hệ quả của Định lí Thalès.
    • Giai đoạn 4 (Thử nghiệm tích cực): Học sinh vận dụng định lí và hệ quả vừa học để giải quyết bài toán tính toán độ dài và bài toán thực tế gián tiếp (đo khoảng cách, chiều cao).
  • Phân tích tiền nghiệm và hậu nghiệm: Xác định các biến didactic (biến về công cụ đo, biến hình dạng tam giác), dự đoán các chiến lược nhận thức và sai lầm tiềm ẩn của học sinh; đối chiếu với sản phẩm thực tế thu được trong tiết học để đánh giá mức độ tiếp thu và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể:

  • Làm rõ cơ sở lý luận về dạy học trải nghiệm môn Toán, khẳng định chu trình 4 bước của David Kolb là khung quy trình thích hợp để tổ chức hoạt động hình thành tri thức hình học mới ở cấp THCS.
  • Khảo sát toàn diện 4 bộ sách giáo khoa Toán 8 mới, chỉ ra những ưu điểm và hạn chế trong cách xây dựng tình huống mở đầu, hoạt động khám phá và bài tập thực hành của từng bộ sách đối với tri thức Định lí Thalès.
  • Thiết kế trọn vẹn bộ công cụ và tiến trình thực nghiệm sư phạm gồm giáo án chi tiết, 3 phiếu học tập và mẫu thiết kế dụng cụ thước đo trực quan (Phụ lục 1, 2, 3, 4).
  • Kết quả thực nghiệm tại lớp 8/5 THCS Thắng Nhất xác nhận tính khả thi của tiến trình: học sinh chủ động thao tác, tự khám phá ra các tỉ số đoạn thẳng bằng nhau và vận dụng tốt vào giải quyết các bài toán tính độ dài đoạn thẳng.

Về mặt giải pháp và khuyến nghị, tác giả đề xuất:

  • Giáo viên khi tổ chức dạy học trải nghiệm môn Toán cần chuẩn bị kỹ lưỡng hệ thống học liệu và dụng cụ đo đạc trực quan; các câu hỏi dẫn dắt phải mang tính phản ánh để học sinh tự mình chiêm nghiệm và rút ra kết luận.
  • Cần kiểm soát chặt chẽ quỹ thời gian tiết học vì các hoạt động thực hành, đo đạc đòi hỏi nhiều thời gian hơn so với phương pháp dạy học truyền thống.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Do điều kiện thời gian và phạm vi của khóa luận tốt nghiệp đại học, nghiên cứu thực nghiệm sư phạm mới chỉ được tiến hành trên quy mô một lớp học duy nhất (lớp 8/5, trường THCS Thắng Nhất, TP. Vũng Tàu), chưa thực hiện đối chứng diện rộng trên nhiều lớp hoặc nhiều trường khác nhau. Các hoạt động trải nghiệm thực tế ngoài trời (như đo đạc công trình thực địa) chưa thể tổ chức trọn vẹn trong phạm vi thời lượng một tiết học trên lớp.
  • Hướng phát triển: Mở rộng nghiên cứu áp dụng chu trình học tập trải nghiệm của David Kolb cho các chủ đề hình học và đại số khác trong chương trình môn Toán cấp THCS (như tam giác đồng dạng, hệ thức lượng, hình học trực quan); đồng thời mở rộng quy mô thực nghiệm sư phạm để đánh giá toàn diện hơn hiệu quả phát triển năng lực toán học của học sinh.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Sư phạm Toán: Tham khảo phương pháp nghiên cứu lý luận dạy học, cách phân tích đối chiếu sách giáo khoa và kỹ thuật thiết kế kế hoạch bài dạy theo định hướng phát triển năng lực.
  • Giáo viên môn Toán cấp THCS: Sử dụng trực tiếp quy trình tổ chức bài học Định lí Thalès, hệ thống câu hỏi gợi mở, các phiếu học tập (Phiếu 1, 2, 3) và các tình huống ứng dụng thực tiễn trong giảng dạy chương trình Hình học 8 mới.
  • Cán bộ nghiên cứu phương pháp dạy học: Tham khảo cách thức vận dụng lý thuyết học tập trải nghiệm của David Kolb và tâm lý học hoạt động của A. N. Leontiev vào thiết kế tình huống dạy học cụ thể trong môn Toán.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng khung lý thuyết học tập trải nghiệm của tác giả nào làm trọng tâm nghiên cứu?
Khóa luận lấy lý thuyết và chu trình học tập trải nghiệm 4 giai đoạn của David Kolb (1984) làm trọng tâm, bao gồm: (1) Trải nghiệm cụ thể, (2) Quan sát - Suy ngẫm, (3) Khái niệm hóa - Trừu tượng hóa, và (4) Thử nghiệm tích cực.

2. Điểm khác biệt về vị trí phân phối bài học "Định lí Thalès" giữa bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống và 3 bộ sách giáo khoa còn lại là gì?
Bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống phân phối dạy bài Định lí Thalès ở Học kì 1 (Bài 15, Chương IV), trong khi cả 3 bộ sách Chân trời sáng tạo (Chương 7), Cánh diều (Chương VIII) và Cùng khám phá (Chương 6) đều xếp bài học này vào Học kì 2 của lớp 8.

3. Bộ sách giáo khoa nào đưa tri thức Định lí Thalès vào phần hoạt động trải nghiệm thực hành riêng biệt?
Bộ sách Chân trời sáng tạo (Tập 2) là bộ duy nhất thiết kế nội dung Định lí Thalès thành một hoạt động trải nghiệm độc lập (Hoạt động 6: "Ứng dụng định lí Thalès để ước lượng tỉ lệ giữa chiều ngang và chiều dọc của một vật") nằm trong phần Hoạt động thực hành và trải nghiệm.

4. Khóa luận hệ thống hóa các bài tập về Định lí Thalès trong các bộ SGK thành mấy kiểu nhiệm vụ chính?
Khóa luận phân loại thành 3 kiểu nhiệm vụ cơ bản: KNV1 (Tìm độ dài các đoạn thẳng theo hình cho trước), KNV2 (Tìm và chứng minh các cặp đường thẳng song song), và KNV3 (Chứng minh các tính chất hình học như trung điểm, đoạn thẳng tỉ lệ, ba điểm thẳng hàng).

5. Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm của đề tài được tiến hành tại đâu và trên đối tượng nào?
Nghiên cứu thực nghiệm được triển khai trực tiếp tại lớp 8/5, trường Trung học cơ sở Thắng Nhất, Thành phố Vũng Tàu.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Thu Ngân đã giải quyết hoàn chỉnh các câu hỏi nghiên cứu về việc vận dụng chu trình học tập trải nghiệm của David Kolb vào dạy học Định lí Thalès trong môn Toán lớp 8. Công trình cung cấp bức tranh so sánh chi tiết về cách biên soạn nội dung này trong 4 bộ sách giáo khoa mới theo CT GDPT 2018, đồng thời xây dựng thành công tiến trình dạy học thực nghiệm gắn liền với học liệu trực quan và phiếu học tập. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo có giá trị sư phạm thiết thực cho giáo viên và sinh viên chuyên ngành Sư phạm Toán trong việc triển khai đổi mới phương pháp dạy học Hình học ở trường phổ thông.