Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản toàn diện giáo dục đào tạo, việc nâng cao năng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn là một nhiệm vụ trọng tâm. Theo Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 14/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng, giáo dục trung học phổ thông cần chú trọng phát triển kỹ năng thực hành và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Chương trình giáo dục phổ thông theo Thông tư 32/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 cũng nhấn mạnh tính mở và phù hợp với điều kiện địa phương. Trong đó, chương “Thống kê” lớp 10 là nội dung gắn liền với thực tiễn, nghiên cứu các phương pháp thu thập, phân tích và xử lý số liệu nhằm phát hiện quy luật trong tự nhiên và xã hội.

Tuy nhiên, thực tế dạy học tại tỉnh Cao Bằng cho thấy các bài toán thống kê trong sách giáo khoa còn mang tính giả định, chưa khai thác sâu bối cảnh thực tế địa phương, dẫn đến học sinh chưa thực sự hứng thú và chưa phát triển kỹ năng thu thập, xử lý số liệu thực tế. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là thiết kế và áp dụng các tình huống dạy học dựa trên bối cảnh thực, phù hợp với bản sắc văn hóa dân tộc Tày, Nùng tại Cao Bằng, nhằm tích cực hóa hoạt động học tập và nâng cao chất lượng dạy học môn Toán lớp 10.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc khai thác bối cảnh thực trong dạy học chủ đề “Thống kê” cho học sinh lớp 10 các trường THPT trên địa bàn tỉnh Cao Bằng trong năm học 2020-2021. Ý nghĩa nghiên cứu được thể hiện qua việc góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn, đồng thời bảo tồn và phát huy giá trị văn hóa địa phương thông qua các tình huống dạy học gắn với thực tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các quan điểm về thiết kế tình huống dạy học và dạy học dựa trên bối cảnh thực. Theo Nguyễn Bá Kim, thiết kế dạy học là lập kế hoạch chuẩn bị quá trình dạy học về mục tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức. Tình huống dạy học được hiểu là một hệ thống phức tạp gồm chủ thể (giáo viên, học sinh) và khách thể (mục tiêu, nhiệm vụ, phương pháp), trong đó giáo viên tạo ra môi trường học tập chứa đựng vấn đề để học sinh giải quyết nhằm đạt mục tiêu dạy học.

Khái niệm bối cảnh thực trong dạy học Toán được hiểu là tình huống thực tế tồn tại bên ngoài lớp học, được sử dụng để dạy một nội dung cụ thể. Bối cảnh thực có thể là bối cảnh trong toán học, bối cảnh tích hợp liên môn hoặc bối cảnh sống. Dạy học dựa trên bối cảnh thực giúp học sinh hiểu được lý do học, kích thích sự tích cực, chủ động và phát triển năng lực tư duy, vận dụng kiến thức vào thực tế.

Các đặc trưng của tình huống dạy học hiệu quả bao gồm: tính điển hình, có sự kiện gợi ra vấn đề, chứa đựng khó khăn hoặc trở ngại để học sinh phải điều chỉnh kiến thức, và phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh. Quy trình thiết kế tình huống theo các nghiên cứu gồm các bước: xác định chủ đề, nghiên cứu mục tiêu, quan sát thực tiễn, xây dựng tình huống, thảo luận và điều chỉnh.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý luận kết hợp khảo sát thực tiễn và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

  • Phiếu điều tra khảo sát 35 giáo viên Toán và 68 học sinh lớp 10 tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Cao Bằng.
  • Quan sát, trao đổi với giáo viên có kinh nghiệm và học sinh tham gia thực nghiệm.
  • Tài liệu sách giáo khoa, sách giáo viên, các báo cáo ngành và tài liệu tham khảo liên quan.

Phương pháp phân tích bao gồm phân tích định tính và định lượng kết quả khảo sát, đánh giá hiệu quả thực nghiệm sư phạm qua so sánh kết quả học tập giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Cỡ mẫu được lựa chọn nhằm đảm bảo tính đại diện cho các trường THPT trong tỉnh. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm học 2020 đến 2021, bao gồm giai đoạn khảo sát, thiết kế tình huống và thực nghiệm sư phạm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Sự cần thiết và mức độ sử dụng bối cảnh thực trong dạy học: 100% giáo viên khảo sát khẳng định việc dạy học dựa trên bối cảnh thực là cần thiết, trong đó 26% đánh giá rất cần thiết. Tuy nhiên, chỉ 6% giáo viên thường xuyên sử dụng bối cảnh thực trong dạy học, 94% chỉ thỉnh thoảng áp dụng.

  2. Hiệu quả khi sử dụng tình huống thực tế: 100% giáo viên đồng ý rằng tình huống thực tế giúp học sinh hứng thú, tích cực học tập, hiểu nhanh và nhớ lâu hơn. 89% cho rằng giúp học sinh vận dụng kiến thức vào cuộc sống, 86% nhận thấy lớp học sôi nổi hơn, 80% đánh giá phát triển tư duy nhanh nhạy.

  3. Khó khăn trong thiết kế và tổ chức tình huống thực tế: 100% giáo viên cho rằng mất nhiều thời gian xây dựng tình huống; 97% cho rằng tài liệu tham khảo còn hạn chế; 94% gặp khó khăn trong chọn lọc tình huống phù hợp. Về tổ chức, 100% gặp khó khăn do thiếu cơ sở vật chất, 91% do học sinh chưa nắm chắc kiến thức cũ, 89% do tốn thời gian xử lý tình huống.

  4. Nhận thức và khó khăn của học sinh: 100% học sinh cho rằng lồng ghép tình huống thực tế là cần thiết, 41% đánh giá rất cần thiết. Tuy nhiên, 93% học sinh chỉ được giáo viên đặt tình huống thỉnh thoảng. 75% học sinh cho rằng tình huống chưa tập trung trọng tâm, 91% thấy tình huống khó, 66% thiếu kỹ năng xử lý, 53% cho biết thảo luận tốn thời gian.

  5. Khả năng vận dụng kiến thức thống kê: Học sinh tự đánh giá kiến thức chủ đề thống kê ở mức trung bình hoặc yếu, đặc biệt khái niệm số trung vị và mốt có tỷ lệ học sinh nhận thức kém lên đến 28%.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy giáo viên và học sinh đều nhận thức rõ tầm quan trọng của việc dạy học dựa trên bối cảnh thực, đặc biệt trong chủ đề “Thống kê”. Tuy nhiên, việc áp dụng còn hạn chế do nhiều khó khăn khách quan và chủ quan. Thiếu tài liệu tham khảo phù hợp và thời gian chuẩn bị là những rào cản lớn đối với giáo viên. Đồng thời, cơ sở vật chất thiếu thốn và trình độ học sinh chưa đồng đều cũng ảnh hưởng đến hiệu quả tổ chức các tình huống thực tế.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành giáo dục toán học, việc thiết kế tình huống gắn với bối cảnh thực giúp tăng cường sự hứng thú và phát triển kỹ năng vận dụng kiến thức, nhưng đòi hỏi sự đầu tư công phu và hỗ trợ từ nhà trường. Việc lựa chọn bối cảnh phù hợp với đặc điểm văn hóa, phong tục địa phương như nghề làm hương, nghề dệt thổ cẩm, du lịch cộng đồng tại Cao Bằng đã tạo ra sự gần gũi, kích thích sự chủ động của học sinh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ tần suất sử dụng bối cảnh thực, biểu đồ mức độ hứng thú và hiệu quả học tập của học sinh, cũng như bảng phân tích các khó khăn gặp phải. Những biểu đồ này minh họa rõ nét sự cần thiết và những thách thức trong việc áp dụng phương pháp dạy học dựa trên bối cảnh thực.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về thiết kế và sử dụng tình huống dạy học dựa trên bối cảnh thực

    • Mục tiêu: Nâng cao năng lực thiết kế tình huống phù hợp với nội dung và đặc điểm học sinh.
    • Thời gian: Triển khai trong năm học tiếp theo.
    • Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

  2. Phát triển và cung cấp tài liệu tham khảo, giáo án mẫu có tình huống thực tế gắn với đặc điểm địa phương

    • Mục tiêu: Hỗ trợ giáo viên trong việc lựa chọn và thiết kế tình huống dạy học.
    • Thời gian: Xây dựng tài liệu trong 6 tháng, cập nhật hàng năm.
    • Chủ thể: Nhà xuất bản giáo dục, các nhóm nghiên cứu giáo dục địa phương.

  3. Cải thiện cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học phục vụ tổ chức các hoạt động thực nghiệm, trải nghiệm thực tế

    • Mục tiêu: Tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức các tình huống dạy học dựa trên bối cảnh thực.
    • Thời gian: Kế hoạch đầu tư trong 1-2 năm.
    • Chủ thể: Ban giám hiệu các trường THPT, Sở Giáo dục và Đào tạo.

  4. Khuyến khích tổ chức các hoạt động trải nghiệm thực tế, thu thập số liệu tại địa phương

    • Mục tiêu: Giúp học sinh phát triển kỹ năng thu thập, xử lý số liệu và vận dụng kiến thức thống kê.
    • Thời gian: Thực hiện thường xuyên trong các tiết học và hoạt động ngoại khóa.
    • Chủ thể: Giáo viên bộ môn, học sinh, cộng đồng địa phương.

  5. Xây dựng hệ thống đánh giá linh hoạt, chú trọng đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

    • Mục tiêu: Đánh giá toàn diện năng lực học sinh, khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề thực tế.
    • Thời gian: Áp dụng từ năm học tiếp theo.
    • Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường THPT.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán trung học phổ thông

    • Lợi ích: Nắm bắt phương pháp thiết kế tình huống dạy học dựa trên bối cảnh thực, áp dụng vào giảng dạy chủ đề “Thống kê” để nâng cao hiệu quả học tập.
    • Use case: Thiết kế bài giảng, xây dựng hoạt động trải nghiệm thực tế cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn

    • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và khó khăn trong việc áp dụng phương pháp dạy học dựa trên bối cảnh thực, từ đó xây dựng chính sách hỗ trợ phù hợp.
    • Use case: Lập kế hoạch đào tạo, đầu tư cơ sở vật chất, phát triển tài liệu giảng dạy.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán

    • Lợi ích: Tham khảo khung lý thuyết, phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm trong lĩnh vực dạy học toán dựa trên bối cảnh thực.
    • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn thạc sĩ, tiến sĩ.

  4. Nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình

    • Lợi ích: Cung cấp dữ liệu thực tiễn và mô hình thiết kế tình huống dạy học gắn với văn hóa địa phương, góp phần phát triển chương trình giáo dục phù hợp.
    • Use case: Xây dựng chương trình, tài liệu giáo dục tích hợp bối cảnh thực.

Câu hỏi thường gặp

  1. Dạy học dựa trên bối cảnh thực là gì?
    Dạy học dựa trên bối cảnh thực là phương pháp giảng dạy trong đó kiến thức được truyền đạt thông qua các tình huống, bối cảnh có thật trong cuộc sống, giúp học sinh hiểu rõ lý do học và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Ví dụ, sử dụng số liệu về nghề làm hương truyền thống để dạy chủ đề thống kê.

  2. Tại sao chủ đề “Thống kê” lớp 10 cần áp dụng bối cảnh thực?
    Chủ đề “Thống kê” liên quan trực tiếp đến việc thu thập, phân tích và xử lý số liệu thực tế. Áp dụng bối cảnh thực giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành, hiểu sâu sắc ý nghĩa các số đặc trưng như số trung bình cộng, số trung vị, mốt, từ đó vận dụng vào các tình huống đời sống.

  3. Khó khăn lớn nhất khi áp dụng phương pháp này là gì?
    Khó khăn chính là thiếu tài liệu tham khảo phù hợp, mất nhiều thời gian thiết kế tình huống, thiếu cơ sở vật chất và trình độ học sinh chưa đồng đều. Giáo viên cũng cần được đào tạo để nâng cao năng lực thiết kế và tổ chức các hoạt động dựa trên bối cảnh thực.

  4. Làm thế nào để thiết kế tình huống dạy học phù hợp với học sinh địa phương?
    Cần xác định chủ đề phù hợp với nội dung bài học, khai thác bối cảnh thực tế gần gũi với văn hóa, phong tục địa phương, ví dụ như nghề làm hương, nghề dệt thổ cẩm, du lịch cộng đồng tại Cao Bằng. Sau đó xây dựng tình huống có mục tiêu rõ ràng, câu hỏi vừa sức và có tính logic.

  5. Phương pháp đánh giá hiệu quả dạy học dựa trên bối cảnh thực như thế nào?
    Có thể sử dụng đánh giá định lượng qua kết quả kiểm tra, so sánh điểm số giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, đồng thời đánh giá định tính qua khảo sát ý kiến học sinh, giáo viên về mức độ hứng thú, khả năng vận dụng kiến thức và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tế.

Kết luận

  • Dạy học dựa trên bối cảnh thực là phương pháp hiệu quả giúp học sinh lớp 10 tỉnh Cao Bằng nâng cao năng lực vận dụng kiến thức thống kê vào thực tiễn.
  • Giáo viên và học sinh đều nhận thức rõ sự cần thiết và lợi ích của phương pháp này, tuy nhiên còn nhiều khó khăn trong thiết kế và tổ chức tình huống dạy học.
  • Luận văn đã thiết kế thành công một số tình huống dạy học gắn với bối cảnh thực địa phương như nghề làm hương, du lịch cộng đồng, nghề dệt thổ cẩm, góp phần phát triển kỹ năng và kiến thức cho học sinh.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo giáo viên, phát triển tài liệu, cải thiện cơ sở vật chất và tổ chức hoạt động trải nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng phương pháp.
  • Các bước tiếp theo cần triển khai thực nghiệm mở rộng, đánh giá lâu dài và nhân rộng mô hình tại các trường THPT trong tỉnh.

Call-to-action: Các nhà giáo dục, quản lý và nghiên cứu hãy cùng phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất để nâng cao chất lượng dạy học môn Toán, góp phần phát triển giáo dục địa phương và bảo tồn giá trị văn hóa dân tộc.