Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh (HS) trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu lao động sáng tạo, năng động trong xã hội hiện đại. Theo dự thảo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể năm 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, năm phẩm chất chủ yếu và 10 năng lực cốt lõi cần được hình thành cho HS, trong đó năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn giữ vai trò quan trọng. Chương trình Toán trung học cơ sở (THCS), đặc biệt là chủ đề “Hình trụ - Hình nón - Hình cầu” lớp 9, cung cấp nền tảng kiến thức về hình khối gắn liền với các đồ vật thực tế như quả bóng, lon nước, thùng sơn, từ đó giúp HS vận dụng toán học vào cuộc sống.

Tuy nhiên, khảo sát thực trạng dạy học tại một số trường THCS cho thấy việc áp dụng các bài toán hình khối theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn còn hạn chế. Ví dụ, trong khảo sát 40 giáo viên (GV) và 128 HS tại các trường THCS Vĩnh Hưng và Thị Trấn Văn Điển, chỉ khoảng 27% GV thường xuyên tổ chức các hoạt động phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS, trong khi 47% HS thỉnh thoảng được tham gia các hoạt động này. Mục tiêu nghiên cứu nhằm phân tích mối liên hệ giữa dạy học các bài toán hình khối có nội dung thực tiễn và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS lớp 9, đồng thời đề xuất các biện pháp dạy học phù hợp trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết năng lực: Theo OECD (2005), năng lực được phân thành nhóm năng lực sử dụng phương tiện thông tin và công cụ thông minh, năng lực hành động và tương tác xã hội. Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là sự kết hợp các kỹ năng tư duy, phân tích, sáng tạo và vận dụng kiến thức vào thực tế.

  • Lý thuyết dạy học phát triển năng lực: Dạy học theo hướng phát triển năng lực nhấn mạnh việc tạo điều kiện cho HS tự chủ, sáng tạo, vận dụng kiến thức vào giải quyết các tình huống thực tiễn. Phương pháp dạy học dự án và dạy học qua tình huống được áp dụng để tăng cường sự tương tác và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

  • Khái niệm năng lực toán học: Năng lực toán học bao gồm năng lực tư duy và lập luận toán học, khả năng vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn, đặc biệt là các bài toán hình khối như tính diện tích, thể tích.

Các khái niệm chính bao gồm: năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, năng lực toán học, dạy học dựa trên tình huống thực tiễn, mô hình hóa toán học.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ khảo sát 40 GV và 128 HS tại các trường THCS Vĩnh Hưng và Thị Trấn Văn Điển, kết hợp với quan sát trực tiếp các tiết dạy hình học lớp 9, phỏng vấn GV và HS, cùng phân tích tài liệu chương trình, sách giáo khoa Toán lớp 9.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp định lượng để thống kê kết quả khảo sát, phân tích tần suất tổ chức hoạt động dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Phương pháp định tính được áp dụng trong quan sát, phỏng vấn nhằm hiểu sâu hơn về thực trạng và nguyên nhân.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm học 2023-2024, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng (tháng 9-12/2023), phân tích dữ liệu và đề xuất biện pháp (tháng 1-4/2024), thực nghiệm sư phạm và đánh giá hiệu quả (tháng 5-6/2024).

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích gồm 40 GV và 128 HS từ hai trường THCS đại diện cho khu vực quận Hoàng Mai, Hà Nội nhằm đảm bảo tính đại diện và khả năng tổng quát hóa kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng tổ chức hoạt động dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn còn hạn chế: Chỉ 27% GV thường xuyên tổ chức các hoạt động này, 60% thỉnh thoảng tổ chức, 13% chưa bao giờ. Tương tự, 31% HS thường xuyên tham gia, 51% thỉnh thoảng, 18% chưa bao giờ.

  2. Số lượng bài tập hình khối có nội dung thực tiễn trong sách giáo khoa tăng nhưng chưa đủ đa dạng: So sánh sách giáo khoa Toán lớp 9 năm 2011 và 2018, số bài tập liên quan đến hình trụ, hình nón, hình cầu có liên hệ thực tiễn tăng từ 20 bài lên khoảng 22 bài, tuy nhiên phần lớn bài tập vẫn thiên về lý thuyết.

  3. GV gặp khó khăn trong việc khai thác và thiết kế tình huống thực tiễn phù hợp: 73% GV cho biết thiếu thời gian và tài liệu hỗ trợ để xây dựng các tình huống thực tiễn, 60% GV chưa tự tin vận dụng phương pháp dạy học dựa trên tình huống.

  4. HS chưa phát huy được năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn do phương pháp dạy học còn truyền thống: HS chủ yếu tiếp nhận kiến thức thụ động, ít được thực hành và vận dụng vào các tình huống thực tế, dẫn đến thiếu kỹ năng phân tích và sáng tạo trong giải quyết bài toán.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của thực trạng trên xuất phát từ áp lực thi cử khiến GV tập trung vào lý thuyết, thiếu động lực và thời gian để đổi mới phương pháp dạy học. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả khảo sát tương đồng với báo cáo ngành giáo dục về việc chưa khai thác hiệu quả các bài toán thực tiễn trong chương trình THCS. Việc tăng cường các bài tập thực tiễn trong sách giáo khoa mới là bước tiến tích cực, nhưng cần có sự hỗ trợ đồng bộ về phương pháp và tài liệu cho GV.

Biểu đồ thể hiện tần suất tổ chức hoạt động dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho thấy sự chênh lệch rõ rệt giữa GV và HS, minh chứng cho việc cần tăng cường tương tác và đổi mới phương pháp. Bảng thống kê số lượng bài tập thực tiễn trong sách giáo khoa cũng cho thấy xu hướng tích hợp thực tiễn nhưng chưa đủ sâu sắc.

Ý nghĩa của nghiên cứu là làm rõ mối liên hệ giữa dạy học các bài toán hình khối và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, từ đó đề xuất các biện pháp thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Toán lớp 9, góp phần phát triển toàn diện năng lực HS trong bối cảnh đổi mới giáo dục.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và áp dụng các tình huống thực tiễn phù hợp trong dạy học hình khối

    • Động từ hành động: Thiết kế, tích hợp
    • Target metric: Tăng số lượng và chất lượng tình huống thực tiễn trong bài giảng lên ít nhất 30% trong năm học tiếp theo
    • Timeline: Triển khai từ học kỳ 1 năm học 2024-2025
    • Chủ thể thực hiện: GV bộ môn Toán, tổ chuyên môn

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao năng lực và phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho GV

    • Động từ hành động: Tổ chức, đào tạo
    • Target metric: 100% GV Toán THCS được tập huấn trong năm 2024
    • Timeline: Quý 3 và 4 năm 2024
    • Chủ thể thực hiện: Phòng Giáo dục quận, trường THCS

  3. Phát triển tài liệu hướng dẫn và bộ đề bài tập thực tiễn đa dạng, sinh động

    • Động từ hành động: Biên soạn, cung cấp
    • Target metric: Phát hành bộ tài liệu hỗ trợ dạy học với ít nhất 50 bài tập thực tiễn mới
    • Timeline: Hoàn thành trước tháng 12/2024
    • Chủ thể thực hiện: Nhà xuất bản Giáo dục, nhóm chuyên gia

  4. Khuyến khích áp dụng phương pháp dạy học dự án và thảo luận nhóm trong lớp học

    • Động từ hành động: Áp dụng, khuyến khích
    • Target metric: Ít nhất 50% tiết học hình khối sử dụng phương pháp dự án hoặc thảo luận nhóm
    • Timeline: Từ học kỳ 2 năm học 2024-2025
    • Chủ thể thực hiện: GV bộ môn, Ban giám hiệu trường

  5. Đánh giá và phản hồi liên tục nhằm cải tiến phương pháp dạy học

    • Động từ hành động: Đánh giá, phản hồi
    • Target metric: Tổ chức đánh giá định kỳ 2 lần/năm học về hiệu quả dạy học phát triển năng lực
    • Timeline: Cuối học kỳ 1 và học kỳ 2 năm học 2024-2025
    • Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu, tổ chuyên môn

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THCS

    • Lợi ích: Nắm bắt phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, áp dụng hiệu quả trong giảng dạy hình khối lớp 9.
    • Use case: Thiết kế bài giảng, xây dựng tình huống thực tiễn, tăng cường tương tác với HS.

  2. Nhà quản lý giáo dục và tổ trưởng chuyên môn

    • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng dạy học Toán, từ đó xây dựng kế hoạch tập huấn và hỗ trợ GV.
    • Use case: Lập kế hoạch đào tạo, đánh giá hiệu quả giảng dạy.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Sư phạm Toán

    • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm sư phạm về dạy học phát triển năng lực.
    • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn thạc sĩ, tiến sĩ.

  4. Nhà biên soạn sách giáo khoa và tài liệu giáo dục

    • Lợi ích: Cập nhật xu hướng tích hợp thực tiễn trong sách giáo khoa, phát triển bài tập và tài liệu hỗ trợ dạy học.
    • Use case: Thiết kế nội dung sách giáo khoa, tài liệu tham khảo phù hợp với đổi mới chương trình.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS lớp 9?
    Năng lực này giúp HS vận dụng kiến thức toán học vào các tình huống thực tế, nâng cao kỹ năng tư duy, sáng tạo và chuẩn bị cho học tập bậc cao hơn cũng như cuộc sống. Ví dụ, tính thể tích thùng sơn hay bình nước giúp HS hiểu rõ ứng dụng toán học trong đời sống.

  2. Phương pháp dạy học nào hiệu quả để phát triển năng lực này?
    Phương pháp dạy học dự án, dạy học qua tình huống thực tiễn và thảo luận nhóm được đánh giá cao vì tạo điều kiện cho HS chủ động tìm hiểu, phân tích và giải quyết vấn đề. Ví dụ, sử dụng bài toán về kho chứa dầu hình trụ để HS thực hành tính bán kính.

  3. Làm thế nào để GV thiết kế tình huống thực tiễn phù hợp?
    GV cần lựa chọn các tình huống gần gũi, có lượng thông tin vừa phải, không quá phức tạp, đảm bảo tính chân thật và liên quan đến kiến thức đã học. Ví dụ, tính thể tích cốc nước và bình nước hình trụ là tình huống đơn giản, dễ hiểu.

  4. Khó khăn phổ biến của GV khi áp dụng phương pháp này là gì?
    GV thường thiếu thời gian, tài liệu hỗ trợ và chưa quen với phương pháp dạy học đổi mới. Áp lực thi cử cũng khiến GV ưu tiên dạy lý thuyết hơn thực tiễn. Do đó, cần có tập huấn và hỗ trợ kỹ thuật cho GV.

  5. Làm sao để đánh giá hiệu quả phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn?
    Có thể sử dụng các bài kiểm tra thực hành, dự án nhóm, quan sát quá trình HS tham gia hoạt động và phản hồi từ HS, GV. Ví dụ, đánh giá qua bài tập tính diện tích xung quanh và thể tích các hình khối trong thực tế.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là yếu tố then chốt giúp HS lớp 9 vận dụng kiến thức toán học vào cuộc sống và học tập hiệu quả.
  • Thực trạng dạy học các bài toán hình khối theo hướng phát triển năng lực này còn nhiều hạn chế do phương pháp dạy học truyền thống và thiếu tài liệu hỗ trợ.
  • Việc tích hợp các tình huống thực tiễn trong sách giáo khoa và bài giảng đã có chuyển biến tích cực nhưng cần được đẩy mạnh hơn nữa.
  • Đề xuất các biện pháp thiết thực như tập huấn GV, xây dựng tài liệu, áp dụng phương pháp dạy học dự án và thảo luận nhóm nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
  • Tiếp tục thực nghiệm và đánh giá hiệu quả các biện pháp trong năm học tới để hoàn thiện mô hình dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS lớp 9.

Call-to-action: Các GV, nhà quản lý và nghiên cứu sinh được khuyến khích áp dụng và phát triển các biện pháp này nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toán học, góp phần đào tạo thế hệ học sinh năng động, sáng tạo và có khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn hiệu quả.