Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổ chức dạy học theo dự án trong môn toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật, nâng cao hiệu quả học tập.

Trường đại học

Đại học Thái Nguyên

Chuyên ngành

Toán cao cấp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2022

218
2
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. Tổng quan các kết quả nghiên cứu

1.2. Cơ sở lý luận về DHTDA. Quan niệm về dự án, dự án học tập

1.3. Quan niệm DHTDA

1.4. Đặc điểm dạy học theo dự án

1.5. Phân loại các dự án học tập có thể tổ chức DHTDA

1.6. Quy trình DHTDA

1.7. Đánh giá trong DHTDA

1.8. Ưu điểm và thách thức của DHTDA trong dạy học môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

1.9. Mối liên hệ giữa DHTDA với các phương pháp dạy học khác

1.10. Thực trạng vận dụng phương pháp DHTDA trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

1.11. Phân tích một số yếu tố ảnh hưởng tới DHTDA

1.12. Điều tra về việc vận dụng phương pháp DHTDA trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

2. CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DHTDA TRONG MÔN TOÁN CAO CẤP CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT

2.1. Một số định hướng tổ chức DHTDA

2.2. Nội dung kiến thức trong bài học gắn lý thuyết với thực tiễn, xuất hiện tình huống có vấn đề

2.3. Đảm bảo tính vừa sức. Các chủ đề kết nối kiến thức nhiều môn, nhiều lĩnh vực khoa học

2.4. Sản phẩm có tính kỹ thuật, công nghệ

2.5. Tổ chức hoạt động DHTDA môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

2.6. Quy trình tổ chức DHTDA trong dạy học môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

2.7. Danh mục những dự án học tập có thể tổ chức DHTDA trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

2.8. Một số khuyến nghị khi thực hiện DHTDA trong môn Toán cao cấp nhằm phát triển kỹ năng cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

2.9. Bài giảng cung cấp đầy đủ kiến thức cơ bản của môn Toán cao cấp, đáp ứng đầy đủ theo mục tiêu và chuẩn đầu ra

2.10. Các bài toán và các tình huống trong bài giảng thể hiện tính kết nối môn Toán cao cấp với các môn chuyên ngành, với các môn khoa học cơ bản

2.11. Các bài toán và các tình huống trong bài giảng tạo hứng thú và động lực cho sinh viên tham gia dự án học tập. Khuyến khích, tạo điều kiện để sinh viên sử dụng những ứng dụng của công nghệ thông tin trong các hoạt động học tập

2.12. Phối hợp với các bộ môn khác, khoa khác nhằm tạo điều kiện về cơ sở vật chất, nhà xưởng, phòng thí nghiệm để sinh viên hoàn thành sản phẩm của dự án

2.13. Biên soạn giáo trình, chương trình giảng dạy phù hợp với ngành nghề đào tạo, theo hướng tiếp cận nghề nghiệp

3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm

3.2. Nội dung thực nghiệm

3.3. Đối tượng thực nghiệm

3.4. Tổ chức thực nghiệm. Cách thức thực hiện. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm

3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1

3.7. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2

3.8. Kết luận chương 3

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

Tóm tắt

I. Tổng quan về dạy học theo dự án môn Toán cao cấp cho sinh viên

Dạy học theo dự án (DHTDA) là một phương pháp giáo dục hiện đại, giúp sinh viên phát triển năng lực và phẩm chất cần thiết trong học tập và cuộc sống. Trong môn Toán cao cấp, DHTDA không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn khuyến khích họ áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi tại nhiều trường đại học, đặc biệt là trong khối ngành kỹ thuật.

1.1. Khái niệm và vai trò của DHTDA trong môn Toán cao cấp

DHTDA là hình thức tổ chức dạy học mà trong đó sinh viên thực hiện các dự án học tập có mục tiêu cụ thể. Phương pháp này giúp sinh viên phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề, làm việc nhóm và tự học. Theo nghiên cứu của Bùi Thị Lệ Thủy (2010), DHTDA nâng cao khả năng tự giác và chủ động trong học tập của sinh viên.

1.2. Lợi ích của DHTDA trong việc học Toán cao cấp

DHTDA mang lại nhiều lợi ích cho sinh viên như phát triển tư duy phản biện, khả năng sáng tạo và kỹ năng giao tiếp. Theo Boaler (1999), sinh viên học theo dự án có khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn tốt hơn so với sinh viên học theo phương pháp truyền thống.

II. Những thách thức trong việc áp dụng DHTDA môn Toán cao cấp

Mặc dù DHTDA mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc áp dụng phương pháp này trong môn Toán cao cấp cũng gặp không ít thách thức. Các giảng viên và sinh viên thường phải đối mặt với những khó khăn trong việc tổ chức và thực hiện các dự án học tập.

2.1. Khó khăn trong việc lựa chọn nội dung dự án

Việc lựa chọn nội dung dự án phù hợp với chương trình học và khả năng của sinh viên là một thách thức lớn. Nhiều giảng viên gặp khó khăn trong việc xác định các chủ đề có thể áp dụng thực tiễn và kích thích sự hứng thú của sinh viên.

2.2. Vấn đề quản lý thời gian và nguồn lực

Quản lý thời gian và nguồn lực cho các dự án học tập là một vấn đề quan trọng. Nhiều sinh viên không biết cách phân bổ thời gian hợp lý cho các nhiệm vụ trong dự án, dẫn đến việc không hoàn thành đúng hạn.

III. Phương pháp tổ chức DHTDA hiệu quả trong môn Toán cao cấp

Để tổ chức DHTDA hiệu quả trong môn Toán cao cấp, cần có một quy trình rõ ràng và các phương pháp giảng dạy phù hợp. Việc này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức mà còn phát triển các kỹ năng cần thiết.

3.1. Quy trình tổ chức DHTDA trong môn Toán cao cấp

Quy trình tổ chức DHTDA bao gồm các bước như xác định mục tiêu, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả. Mỗi bước cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của dự án.

3.2. Các phương pháp giảng dạy hỗ trợ DHTDA

Các phương pháp giảng dạy như học tập hợp tác, thảo luận nhóm và sử dụng công nghệ thông tin có thể hỗ trợ hiệu quả cho DHTDA. Những phương pháp này giúp sinh viên tương tác và học hỏi lẫn nhau, từ đó nâng cao chất lượng học tập.

IV. Ứng dụng thực tiễn của DHTDA trong môn Toán cao cấp

Việc áp dụng DHTDA trong môn Toán cao cấp đã cho thấy nhiều kết quả tích cực. Các dự án học tập không chỉ giúp sinh viên hiểu sâu hơn về kiến thức mà còn tạo ra những sản phẩm thực tiễn có giá trị.

4.1. Các dự án học tập tiêu biểu trong môn Toán cao cấp

Một số dự án học tập tiêu biểu có thể kể đến như dự án nghiên cứu ứng dụng Toán học trong kỹ thuật, dự án phát triển phần mềm tính toán, hay dự án phân tích dữ liệu. Những dự án này không chỉ giúp sinh viên áp dụng kiến thức mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm.

4.2. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của DHTDA

Nghiên cứu cho thấy sinh viên tham gia DHTDA có kết quả học tập tốt hơn so với sinh viên học theo phương pháp truyền thống. Họ cũng thể hiện sự tự tin và khả năng làm việc nhóm cao hơn, điều này được chứng minh qua các khảo sát và đánh giá.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của DHTDA trong môn Toán cao cấp

DHTDA là một phương pháp dạy học hiện đại, có tiềm năng lớn trong việc nâng cao chất lượng giáo dục môn Toán cao cấp. Việc áp dụng phương pháp này không chỉ giúp sinh viên phát triển kiến thức mà còn rèn luyện các kỹ năng cần thiết cho tương lai.

5.1. Tương lai của DHTDA trong giáo dục đại học

Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày càng cao về kỹ năng thực tiễn, DHTDA sẽ tiếp tục được áp dụng rộng rãi trong giáo dục đại học. Các trường đại học cần đầu tư vào cơ sở vật chất và đào tạo giảng viên để nâng cao hiệu quả của phương pháp này.

5.2. Khuyến nghị cho việc áp dụng DHTDA

Cần có các chính sách hỗ trợ từ phía nhà trường và các cơ quan quản lý giáo dục để khuyến khích việc áp dụng DHTDA. Đồng thời, việc tổ chức các khóa đào tạo cho giảng viên về phương pháp này cũng rất cần thiết.

16/08/2025
Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục tổ chức dạy học theo dự án trong môn toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1. Tổng quan các kết quả nghiên cứu DHTDA được khởi đầu là thực hiện những dự án nhỏ được bắt đầu từ những năm cuối thế kỷ XVI ở một số nước châu Âu. Với những ưu việt của mình, DHTDA ngày càng phát triển trên thế giới và đến nay, có thể coi đây là một hình thức dạy học tích cực, hiện đại. Với thuật ngữ Project được hiểu như một dự án, một kế hoạch thực hiện công việc nhằm đạt mục tiêu đề ra trong lĩnh vực xã hội, kinh tế ; ngày nay dự án được sử dụng cả trong giáo dục và được coi như là một hình thức dạy học hữu hiệu.

Sự hình thành và phát triển DHTDA trên thế giới có những giai đoạn sau: - Từ cuối Thế kỷ XVI đến 1765: khái niệm dự án được sử dụng trong các trường dạy nghề kiến trúc ở Ý, Pháp. - Từ năm 1765 đến 1880: Do ảnh hưởng cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật, DHTDA được lan rộng sang một số nước châu Âu và Mỹ và được áp dụng trong một số trường đại học. Mỗi dự án yêu cầu sinh viên phải thực hiện nhiệm vụ thiết kế và thi công những sản phẩm cụ thể, qua đó đòi hỏi sinh viên phát huy tính tự giác, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế, kỹ năng làm việc nhóm để hoàn thành sản phẩm của mình. - Từ năm 1880 đến 1915: Với phong trào cải cách giáo dục ở Mỹ “lấy người học làm trung tâm”, DHTDA được đưa vào các trường phổ thông và giáo dục nghề nghiệp.

Các nhà sư phạm giáo dục đã coi đây là hình thức tổ chức dạy học mới, coi người học là trung tâm của quá trình dạy học, khắc phục nhược điểm của PPDH truyền thống. Đầu tiên DHTDA chỉ áp dụng với một số môn thực hành như Kỹ thuật, Mỹ thuật, sau đó được áp dụng cho các môn học khoa học tự nhiên và xã hội. 6 - Từ năm 1915 đến 1965: Do ảnh hưởng của chiến tranh thế giới thứ 2 nên phong trào cải cách giáo dục có lắng xuống nhưng sự phát triển của DHTDA từ Mỹ cũng đã quay trở lại châu Âu. - Từ năm 1965 đến nay: DHTDA được nghiên cứu và sử dụng ở nhiều nước trên thế giới và được áp dụng rộng rãi với mọi cấp bậc, từ bậc mầm non đến giáo dục phổ thông, đào tạo nghề, đào tạo đại học.

Các nghiên cứu về DHTDA chủ yếu theo hướng nghiên cứu cơ sở lý luận về DHTDA, xây dựng mô hình thực hiện DHTDA, nghiên cứu tính hiệu quả và lợi ích của DHTDA. Theo hướng nghiên cứu cơ sở lý luận về DHTDA, năm 1918, Kilpatrick đã công bố bài báo “The Project method” [66], trong đó ông quan niệm dự án là một hoạt động có mục đích cụ thể, có cam kết với tất cả những người thực hiện và diễn ra trong một môi trường xã hội. Các dự án học tập thường xuất phát từ những yêu cầu của xã hội, dự án tạo ra nhiều cơ hội học tập lớn hơn, có chủ đề đa dạng, có thể tổ chức ở mọi cấp học, bậc học. Người học tham gia vào dự án học tập sẽ tích cực tìm hiểu những vấn đề hấp dẫn với họ và được trải nghiệm, được rèn luyện các kỹ năng, được tạo ra những sản phẩm thực tế.

Ông cũng đưa ra bốn giai đoạn trong DHTDA: đưa ra ý tưởng, lập kế hoạch thực hiện, thực hiện dự án và tổng kết đánh giá. Người tiên phong trong phong trào DHTDA ở châu Âu là Celestin Freinet. Ông cho rằng lớp học theo dự án trước tiên là nơi phải áp dụng cách làm việc để nghiên cứu các thông tin, trao đổi các ý kiến hoặc trả lời thư của các học sinh khác, phân tích dự liệu, trình bày báo cáo. Trong một môi trường lớp học như vậy, sự hợp tác của các nhóm, các thành viên trong nhóm rất đa dạng và phong phú.

Cũng theo hướng nghiên cứu tổng quan về DHTDA, tác giả Nguyễn Văn Cường (1997) [9],(2009) [39] có những nghiên cứu phân tích lịch sử hình thành và phát triển cũng như cơ sở khoa học của DHTDA. 7 Trong nghiên cứu Các cơ sở khoa học của DHTDA (Kỷ yếu hội thảo khoa học “Nghiên cứu, ứng dụng tri thức tâm lý học, giáo dục học trong hoạt động giảng dạy hiện nay”, Đại học Sư phạm Hà Nội) của Bùi Thị Lệ Thủy (2010) [50], tác giả đưa ra các cơ sở khoa học về tâm lý học, giáo dục học, coi DHTDA như một hình thức tổ chức dạy học hiện đại, hữu hiệu trong việc nâng cao các kỹ năng, phát triển các phẩm chất và năng lực người học. Xét về tính hiệu quả của DHTDA, theo Boaler trong Nhật báo giáo dục,1999, March 31 với bài viết “Toán học cho thời điểm hiện tại hay cho thiên niên kỷ ?” ông nhận thấy “học sinh trong các lớp học truyền thống phát triển kiến thức thụ động mà họ cho rằng không có ích lợi gì trong thực tế”. Còn học sinh được học theo dự án có vốn kiến thức linh hoạt hơn và có ích lợi hơn để áp dụng vào nhiều hoàn cảnh khác nhau.

Thực hiện DHTDA và đánh giá tại 4 trường tiểu học, Tretten R. và Zachariou nhận thấy các em làm việc cá nhân và làm việc nhóm đều cảm thấy tự tin hơn, hình thành thói quen làm việc hiệu quả và áp dụng được tư duy phương pháp vào giải quyết vấn đề bằng cách tìm kiếm hoặc tạo ra phương án giải quyết các dự án phù hợp. Năm 2017, trong nghiên cứu của mình, Pereira đã chỉ ra DHTDA đã được thử nghiệm và áp dụng rộng rãi qua nhiều hệ thống giáo dục trên toàn thế giới [73]. Tuy nhiên, DHTDA không tránh khỏi những khó khăn xảy ra trước và trong quá trình thực hiện.

Năm 2018, trong nghiên cứu của mình, Shaban Aldabbus đã khảo sát, điều tra những khó khăn, thách thức xảy ra khi DHTDA [74]. Kết quả nghiên cứu cho thấy hơn 75% số người tham gia khảo sát không thể áp dụng DHTDA đối với học sinh của họ. Hàng loạt khó khăn họ gặp khác nhau, bao gồm việc lựa chọn nội dung, quản lý thời gian, tổ chức thực hiện, đánh giá và thiếu cơ sở vật chất. Những kết quả này có giá trị với những nhà quản lý nhằm điều hướng mong muốn của họ đối với việc thực 8 hiện, tạo môi trường thuận lợi trước khi áp dụng DHTDA vào chương trình giảng dạy.

Những kết quả nghiên cứu này giúp ích trong việc: - Cân nhắc lại việc tổ chức DHTDA như thế nào? - Thiết kế và thực hiện các buổi tập huấn mẫu cho giáo viên. - Giải quyết các khó khăn để giảm thiểu tác động tiêu cực. Các nghiên cứu lý luận đã chỉ ra việc DHTDA trong trường học có được những lợi ích sau: - Khuyến khích học sinh học tập, nâng cao tính chuyên cần, tính tự giác và chủ động học tập của học sinh. - Học sinh có trách nhiệm học tập hơn so với các PPDH truyền thống khác, lượng kiến thức tiếp thu được cũng nhiều hơn.

- Học sinh có điều kiện phát triển các năng lực tư duy, năng lực cốt lõi và năng lực nghề nghiệp. - Học sinh được tham gia các hoạt động xã hội, tạo ra các sản phẩm của riêng mình. Phù hợp với xu thế chung của giáo dục thế giới trong thế kỷ XXI, Việt Nam đã định hướng đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục - đào tạo. Trong nghị quyết số 14 - NQ/CP - 2005 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam đã chỉ rõ: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học” ở mọi cấp học, từ giáo dục phổ thông tới giáo dục đại học.

Định hướng này thể hiện sự hội nhập quốc tế của Việt Nam trong lĩnh vực giáo dục - đào tạo, nó đòi hỏi thể hiện sự chuyển biến căn bản từ phương thức giáo dục đào tạo truyền thống: tiếp cận nội dung (chủ yếu trang bị kiến thức) sang giáo dục hiện đại: tiếp cận năng lực (chủ yếu phát triển năng lực và phẩm chất người học) của toàn bộ hệ thống giáo dục quốc dân. Thực tế trong nhiều năm qua, những phương pháp giảng dạy truyền thống mang tính áp đặt, một chiều, chủ yếu cung cấp kiến thức lý thuyết, người học hoàn toàn bị động. Quá trình giảng dạy chưa coi trọng phát triển năng lực 9 của người học, chưa phát huy khả năng tự nghiên cứu, khả năng sáng tạo, chưa coi trọng quá trình trải nghiệm để hình thành ý thức thái độ học tập đúng đắn, phát triển hoàn thiện các kỹ năng và xây dựng hệ thống tri thức. Cùng với sự phát triển công nghệ thông tin, người học dễ dàng tiếp cận với tri thức của nhân loại.

Các phương pháp giảng dạy truyền thống không thể đáp ứng được nhu cầu cung cấp đủ lượng thông tin cho người học. Thực tế đòi hỏi phải có những phương pháp học tập để người học là chủ thể trong việc tìm kiếm kiến thức, xây dựng nền tảng tri thức thông qua tự nghiên cứu, hoặc nhóm nghiên cứu. Khi đó người học có thể tìm kiếm kiến thức mới, tích lũy tri thức ở mọi nơi, mọi lúc, không bị giới hạn bởi thời gian và không gian học tập trên lớp. Đặc biệt với phương châm học tập suốt đời, công nghệ thông tin chính là chìa khóa để mở ra con đường đến với tri thức của nhân loại [70].

Mục đích của quá trình dạy học là định hướng cho người học chủ động chiếm lĩnh tri thức và sáng tạo ra những tri thức mới. Đổi mới PPDH theo định hướng phát triển năng lực yêu cầu người dạy phải biết cách sử dụng các PPDH tích cực, hiểu rõ tâm sinh lý, nhu cầu của người học, giúp người học phát huy tốt nhất những năng lực, những điểm mạnh của bản thân. Một trong các điểm yếu của người học là thường đi theo lối mòn, chưa có phương pháp học tập khoa học và cách nghiên cứu độc lập, trong cách học còn thiếu tư duy độc lập, tư duy phản biện. Để khắc phục những hạn chế này, người thầy phải khuyến khích động viên người học chia sẻ thông tin, bày tỏ quan điểm, ý kiến của mình.

Đây chính là cách tốt nhất để người thầy giúp người học đổi mới phương pháp học tập. Mặt khác, đổi mới phương pháp giảng dạy theo định hướng phát triển năng lực không mâu thuẫn với quan niệm truyền thống về vị trí chủ đạo, về vai trò quyết định của người thầy mà đặt ra yêu cầu ngày càng cao đối với sự nỗ lực của họ trong việc nâng cao chất lượng đào tạo.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ