Tổng quan nghiên cứu
Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo hướng phát triển năng lực học sinh, môn Toán giữ vai trò then chốt trong việc hình thành tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề. Theo báo cáo khảo sát tại trường Trung học cơ sở Mai Lâm, Đông Anh, Hà Nội, chỉ khoảng 35% học sinh yêu thích môn Toán, trong khi đó, chỉ khoảng 39% học sinh có hứng thú với việc giải quyết các vấn đề Toán học mới. Mục tiêu của nghiên cứu là phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua chủ đề giải bài toán bằng cách lập phương trình và hệ phương trình, tập trung vào học sinh lớp 8 và 9 tại các trường trung học cơ sở khu vực Đông Anh, Hà Nội trong năm học 2022-2023. Nghiên cứu nhằm đề xuất các biện pháp dạy học phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy môn Toán, đồng thời phát triển năng lực tư duy và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh. Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề không chỉ giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động mà còn nâng cao khả năng tự học, sáng tạo và ứng dụng toán học trong cuộc sống hàng ngày, góp phần thực hiện mục tiêu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục theo Nghị quyết số 29-NQ/TW và Luật Giáo dục 2019.
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 giải quyết vấn đề trong giáo dục. Theo Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018, năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành và phát triển qua quá trình học tập, cho phép cá nhân huy động kiến thức, kỹ năng và thái độ để thực hiện thành công một hoạt động trong điều kiện cụ thể. Năng lực giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng hiểu và xử lý các tình huống mà giải pháp chưa rõ ràng, đòi hỏi sự sáng tạo và tư duy phản biện. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề gồm bốn thành tố chính: tìm hiểu vấn đề, đề xuất giải pháp, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh giá và phản ánh giải pháp. Mô hình dạy học phát triển năng lực nhấn mạnh sự kết hợp giữa hoạt động giảng dạy và học tập, tập trung vào kết quả đầu ra là năng lực của học sinh. Các phương pháp dạy học tích cực như dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học nhóm và dạy học theo dự án được áp dụng nhằm phát triển năng lực này.
Chủ đề giải bài toán bằng cách lập phương trình và hệ phương trình được lựa chọn vì tính ứng dụng thực tiễn cao, giúp học sinh phát triển năng lực mô hình hóa toán học và tư duy logic. Các dạng bài toán phổ biến gồm bài toán chuyển động, làm chung – làm riêng, tỉ lệ phần trăm, bài toán hình học và bài toán liên quan đến quan hệ số học.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa lý luận và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu chính bao gồm khảo sát nhận thức và thái độ của học sinh lớp 8, 9 trường Trung học cơ sở Mai Lâm, Đông Anh, Hà Nội, cùng khảo sát giáo viên dạy Toán tại các trường trung học cơ sở trong khu vực. Cỡ mẫu khảo sát gồm 271 học sinh và 16 giáo viên. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện và mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện cho nhóm đối tượng nghiên cứu.
Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả, biểu diễn qua các biểu đồ cột và bảng tần suất để minh họa mức độ yêu thích môn Toán, thái độ khi gặp vấn đề mới, nhận thức về tầm quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề, cũng như các khó khăn và phương pháp dạy học của giáo viên. Thực nghiệm sư phạm được tổ chức nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp dạy học đề xuất, với timeline nghiên cứu kéo dài trong năm học 2022-2023.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Mức độ yêu thích môn Toán của học sinh: Khoảng 10.7% học sinh rất thích môn Toán, 43.9% ở mức bình thường, và 21% không thích. Điều này cho thấy chỉ khoảng 54.6% học sinh có thái độ tích cực hoặc trung lập với môn học.
Thái độ khi gặp vấn đề mới: Chỉ 11.9% học sinh rất hứng thú và 26.9% hứng thú muốn suy nghĩ thêm khi gặp vấn đề mới chưa được hướng dẫn, trong khi 47.8% thấy lạ nhưng không có hứng thú tìm hiểu, và 13% không quan tâm.
Nhận thức về tầm quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề: Khoảng 19.7% học sinh cho rằng năng lực này rất cần thiết, 14.2% bình thường, và 16% không cần thiết, cho thấy khoảng 33.9% học sinh chưa nhận thức đầy đủ về vai trò của năng lực giải quyết vấn đề.
Phản ứng khi gặp vấn đề Toán học trong cuộc sống: 44.7% học sinh nhờ thầy cô hoặc bạn bè giải đáp, 21.4% trao đổi với bạn bè, chỉ 8.9% tự suy nghĩ và vận dụng kiến thức để tìm hướng giải quyết, cho thấy khả năng tự lực giải quyết vấn đề còn hạn chế.
Khó khăn của giáo viên: 100% giáo viên cho rằng cần đổi mới phương pháp dạy học, 62.5% cần nhiều thời gian đầu tư vào tìm tòi sáng tạo, 75% cần bổ sung nhiều bài tập liên quan thực tiễn và liên môn, và 50% phải bổ sung kiến thức ngoài chuyên môn.
Thảo luận kết quả
Kết quả khảo sát cho thấy học sinh có thái độ chưa tích cực đối với môn Toán và năng lực giải quyết vấn đề, phản ánh qua tỷ lệ yêu thích và hứng thú thấp khi gặp vấn đề mới. Điều này có thể do phương pháp dạy học chưa thực sự phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh. So với các nghiên cứu trong ngành giáo dục, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề đòi hỏi sự đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường các hoạt động thực hành và liên kết kiến thức với thực tiễn.
Giáo viên nhận thức rõ tầm quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề nhưng gặp nhiều khó khăn trong việc đổi mới phương pháp và thiết kế bài tập phù hợp. Việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học nhóm và dự án được sử dụng phổ biến nhưng cần được hỗ trợ thêm về chuyên môn và tài liệu.
Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ học sinh yêu thích môn Toán, thái độ khi gặp vấn đề mới, và biểu đồ tròn về các khó khăn của giáo viên, giúp minh họa rõ nét các vấn đề cần giải quyết trong dạy học.
Đề xuất và khuyến nghị
Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề, đặc biệt là kỹ năng thiết kế bài giảng và bài tập thực tiễn. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng đầu năm học. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.
Xây dựng hệ thống bài tập đa dạng, liên môn và gắn với thực tiễn: Phát triển bộ bài tập giải bài toán bằng cách lập phương trình, hệ phương trình có tính ứng dụng cao, giúp học sinh phát triển năng lực mô hình hóa và tư duy phản biện. Thời gian: triển khai trong năm học 2023-2024. Chủ thể: Giáo viên Toán và tổ chuyên môn các trường THCS.
Áp dụng phương pháp dạy học tích cực: Khuyến khích giáo viên sử dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học nhóm và dự án trong giảng dạy chủ đề giải bài toán bằng cách lập phương trình, hệ phương trình nhằm tăng cường sự chủ động và sáng tạo của học sinh. Thời gian: áp dụng ngay từ đầu năm học. Chủ thể: Giáo viên và Ban giám hiệu nhà trường.
Tăng cường đánh giá năng lực giải quyết vấn đề: Xây dựng các tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong các bài kiểm tra, giúp học sinh nhận thức rõ hơn về quá trình và kết quả học tập, đồng thời giáo viên có cơ sở điều chỉnh phương pháp dạy học. Thời gian: áp dụng từ học kỳ II năm học 2023-2024. Chủ thể: Giáo viên và tổ chuyên môn.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Giáo viên Toán trung học cơ sở: Nghiên cứu cung cấp các biện pháp và phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề, giúp giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển kỹ năng chuyên môn.
Nhà quản lý giáo dục: Các cán bộ quản lý có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và phát triển chương trình giảng dạy phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.
Sinh viên sư phạm Toán: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá giúp sinh viên hiểu rõ hơn về lý thuyết và thực tiễn dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề, chuẩn bị tốt cho công tác giảng dạy tương lai.
Nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp cơ sở lý luận và dữ liệu thực nghiệm để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về phương pháp dạy học tích cực và phát triển năng lực học sinh trong môn Toán.
Câu hỏi thường gặp
Năng lực giải quyết vấn đề là gì và tại sao quan trọng trong dạy học Toán?
Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng hiểu và xử lý các tình huống mà giải pháp chưa rõ ràng, đòi hỏi tư duy sáng tạo và vận dụng kiến thức. Nó giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và kỹ năng ứng dụng toán học vào thực tế, nâng cao hiệu quả học tập.Phương pháp dạy học nào hiệu quả để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh?
Các phương pháp dạy học tích cực như dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học nhóm và dạy học theo dự án được đánh giá cao vì kích thích sự chủ động, sáng tạo và hợp tác của học sinh trong quá trình học.Khó khăn lớn nhất của giáo viên khi dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề là gì?
Khó khăn chính là việc đổi mới phương pháp dạy học, thiết kế bài tập phù hợp và đầu tư thời gian tìm tòi sáng tạo nội dung giảng dạy, cũng như cần bổ sung kiến thức liên môn để liên kết bài học với thực tiễn.Làm thế nào để học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề qua chủ đề lập phương trình, hệ phương trình?
Học sinh được rèn luyện qua các bước: nhận biết và phân tích vấn đề, đề xuất giải pháp, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh giá và phản ánh kết quả. Việc chuyển đổi ngôn ngữ thực tế sang ngôn ngữ toán học giúp phát triển năng lực mô hình hóa và tư duy logic.Làm sao để đánh giá hiệu quả của việc dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề?
Có thể sử dụng các bài kiểm tra đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, quan sát thái độ và phản ứng của học sinh khi gặp tình huống mới, cũng như đánh giá sự tiến bộ trong kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn qua các hoạt động học tập và dự án.
Kết luận
- Nghiên cứu đã làm rõ vai trò quan trọng của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học môn Toán tại trường trung học cơ sở, đặc biệt qua chủ đề giải bài toán bằng cách lập phương trình và hệ phương trình.
- Kết quả khảo sát cho thấy học sinh còn hạn chế về thái độ tích cực và kỹ năng tự giải quyết vấn đề, trong khi giáo viên gặp nhiều khó khăn trong đổi mới phương pháp dạy học.
- Đề xuất các biện pháp thiết thực như đào tạo giáo viên, xây dựng bài tập thực tiễn, áp dụng phương pháp dạy học tích cực và tăng cường đánh giá năng lực nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy.
- Nghiên cứu có thể được áp dụng trong năm học 2023-2024 tại các trường trung học cơ sở khu vực Đông Anh, Hà Nội, với khả năng mở rộng ra các địa phương khác.
- Khuyến khích các nhà giáo dục, quản lý và sinh viên sư phạm tham khảo để phát triển chương trình và phương pháp dạy học phù hợp, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.
Hãy bắt đầu áp dụng các biện pháp đổi mới dạy học ngay hôm nay để phát triển toàn diện năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, góp phần xây dựng nền giáo dục hiện đại và hiệu quả!