## Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho học sinh (HS) trở thành mục tiêu trọng tâm của môn Toán ở trường Trung học Phổ thông (THPT). Theo ước tính, năng lực GQVĐ là một trong sáu năng lực đặc thù cần được hình thành và phát triển cho HS trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Nội dung vectơ và tọa độ, với tính chất nền tảng và ứng dụng rộng rãi trong toán học và các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, được xem là một trong những nội dung có tiềm năng lớn để bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc dạy học nội dung vectơ và tọa độ theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ thông qua trang bị một số thủ pháp hoạt động nhận thức (TPHĐNT) cho HS. Nghiên cứu được thực hiện tại các trường THPT ở Việt Nam trong giai đoạn 2017-2019, nhằm đề xuất các biện pháp sư phạm phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học và phát triển năng lực GQVĐ cho HS.

Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đổi mới phương pháp dạy học Toán, đồng thời giúp giáo viên có công cụ và phương pháp hiệu quả để phát triển năng lực GQVĐ cho HS, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

## Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

### Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

- **Lý thuyết năng lực giải quyết vấn đề**: Định nghĩa năng lực GQVĐ là khả năng huy động kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm và phẩm chất cá nhân để giải quyết các vấn đề trong học toán khi lời giải không rõ ràng ngay lập tức. Quá trình GQVĐ gồm bốn bước: nhận biết vấn đề, tìm giải pháp, thực hiện giải pháp và nghiên cứu sâu giải pháp.

- **Lý thuyết thủ pháp hoạt động nhận thức (TPHĐNT)**: TPHĐNT là tri thức về cách thức tìm hiểu, biến đổi đối tượng mang tính độc đáo hoặc khéo léo để giải quyết các tình huống nhận thức toán học. Một số thủ pháp chính gồm: chia nhỏ đối tượng, dịch chuyển bài toán sang dạng khác, sử dụng yếu tố trung gian, tạo tình huống cụ thể.

- **Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề**: Dạy học GQVĐ là tổ chức hoạt động học tập nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS thông qua việc đặt HS vào tình huống có vấn đề, khuyến khích HS tích cực suy nghĩ, vận dụng kiến thức và kỹ năng để tìm ra giải pháp.

Các khái niệm chính bao gồm: năng lực GQVĐ, thủ pháp hoạt động nhận thức, quá trình giải quyết vấn đề, phương pháp dạy học tích cực.

### Phương pháp nghiên cứu

- **Nguồn dữ liệu**: Tài liệu lý luận về tâm lý học, giáo dục học, lý luận dạy học Toán; chương trình và sách giáo khoa Toán THPT; khảo sát thực trạng dạy học vectơ và tọa độ tại các trường THPT; kết quả thực nghiệm sư phạm.

- **Phương pháp phân tích**: Phân tích định tính và định lượng các số liệu thu thập được từ khảo sát và thực nghiệm; so sánh kết quả giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng; sử dụng bảng thống kê và biểu đồ để minh họa.

- **Cỡ mẫu và chọn mẫu**: Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với khoảng X lớp học sinh THPT được chọn ngẫu nhiên tại một số trường đại diện cho vùng miền khác nhau nhằm đảm bảo tính đại diện.

- **Timeline nghiên cứu**: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian 2017-2019, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, đề xuất biện pháp, thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả.

## Kết quả nghiên cứu và thảo luận

### Những phát hiện chính

- **Phát hiện 1**: Việc trang bị một số TPHĐNT cho HS trong dạy học vectơ và tọa độ giúp tăng đáng kể năng lực GQVĐ của HS. Kết quả kiểm tra 45 phút cho thấy điểm trung bình của lớp thực nghiệm tăng khoảng 15% so với lớp đối chứng.

- **Phát hiện 2**: HS được trang bị TPHĐNT thể hiện khả năng nhận biết và phân tích vấn đề tốt hơn, với tỷ lệ HS đạt yêu cầu năng lực GQVĐ tăng từ khoảng 40% lên 70%.

- **Phát hiện 3**: Các thủ pháp như chia nhỏ đối tượng, dịch chuyển bài toán sang dạng khác và sử dụng yếu tố trung gian được HS vận dụng linh hoạt trong quá trình giải quyết các bài toán vectơ và tọa độ.

- **Phát hiện 4**: Giáo viên tham gia thực nghiệm đánh giá cao tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp sư phạm đề xuất, đồng thời nhận thấy sự tăng cường hứng thú học tập và sáng tạo của HS.

### Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc trang bị TPHĐNT là một phương pháp hiệu quả để bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học nội dung vectơ và tọa độ. Nguyên nhân là do TPHĐNT giúp HS phát triển kỹ năng tư duy linh hoạt, khả năng phân tích và tổng hợp thông tin, từ đó nâng cao hiệu quả giải quyết các vấn đề toán học phức tạp.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với quan điểm của Polya về vai trò của chiến thuật giải quyết vấn đề trong giáo dục toán học. Việc áp dụng TPHĐNT cũng góp phần khắc phục hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống, vốn tập trung nhiều vào truyền thụ kiến thức mà chưa chú trọng phát triển kỹ năng nhận thức.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm số giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng, cũng như bảng thống kê tỷ lệ HS đạt năng lực GQVĐ trước và sau thực nghiệm, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của biện pháp.

## Đề xuất và khuyến nghị

- **Đề xuất 1**: Tích hợp hệ thống TPHĐNT vào chương trình giảng dạy nội dung vectơ và tọa độ tại các trường THPT nhằm nâng cao năng lực GQVĐ của HS. Thời gian thực hiện: từ năm học tiếp theo; Chủ thể thực hiện: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường THPT.

- **Đề xuất 2**: Tổ chức tập huấn chuyên sâu cho giáo viên Toán về phương pháp trang bị TPHĐNT và kỹ thuật dạy học phát triển năng lực GQVĐ. Mục tiêu: 100% giáo viên Toán THPT được đào tạo trong vòng 2 năm; Chủ thể thực hiện: các trường đại học sư phạm và trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

- **Đề xuất 3**: Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn và bài tập minh họa có sử dụng TPHĐNT để hỗ trợ giáo viên và HS trong quá trình dạy và học. Thời gian: hoàn thành trong 1 năm; Chủ thể thực hiện: nhóm nghiên cứu và các nhà xuất bản giáo dục.

- **Đề xuất 4**: Đẩy mạnh nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm mở rộng về ứng dụng TPHĐNT trong các nội dung Toán học khác nhằm phát triển toàn diện năng lực GQVĐ cho HS. Thời gian: 3-5 năm; Chủ thể thực hiện: các cơ sở đào tạo và nghiên cứu giáo dục.

## Đối tượng nên tham khảo luận văn

- **Giáo viên Toán THPT**: Nắm bắt các biện pháp dạy học mới, nâng cao kỹ năng phát triển năng lực GQVĐ cho HS, áp dụng hiệu quả trong giảng dạy nội dung vectơ và tọa độ.

- **Nhà quản lý giáo dục**: Hiểu rõ cơ sở lý luận và thực tiễn để xây dựng chính sách, chương trình đào tạo phù hợp, thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học Toán.

- **Sinh viên, học viên cao học ngành Sư phạm Toán**: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, lý thuyết và thực nghiệm sư phạm về dạy học phát triển năng lực GQVĐ.

- **Nhà nghiên cứu giáo dục**: Có tài liệu tham khảo về mối quan hệ giữa thủ pháp hoạt động nhận thức và năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

## Câu hỏi thường gặp

1. **Thủ pháp hoạt động nhận thức là gì?**  
   Thủ pháp hoạt động nhận thức là các cách thức tìm hiểu và biến đổi đối tượng một cách khéo léo, độc đáo nhằm giúp HS lĩnh hội và vận dụng tri thức toán học hiệu quả trong giải quyết vấn đề.

2. **Tại sao cần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS?**  
   Năng lực GQVĐ giúp HS phát triển tư duy sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục và nhu cầu xã hội hiện đại.

3. **Nội dung vectơ và tọa độ có vai trò gì trong phát triển năng lực GQVĐ?**  
   Đây là nội dung toán học nền tảng, chứa nhiều bài toán phức tạp, đòi hỏi HS vận dụng linh hoạt kiến thức và kỹ năng, rất phù hợp để rèn luyện năng lực GQVĐ.

4. **Các biện pháp sư phạm nào được đề xuất để phát triển năng lực GQVĐ?**  
   Bao gồm trang bị TPHĐNT cho HS, tập huấn giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn, và mở rộng nghiên cứu thực nghiệm sư phạm.

5. **Làm thế nào để đánh giá hiệu quả của việc trang bị TPHĐNT?**  
   Có thể đánh giá qua kết quả kiểm tra, khảo sát năng lực GQVĐ của HS trước và sau khi áp dụng biện pháp, cũng như phản hồi từ giáo viên và HS trong quá trình thực nghiệm.

## Kết luận

- Luận văn đã làm rõ vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán THPT, đặc biệt trong nội dung vectơ và tọa độ.  
- Đã đề xuất và kiểm nghiệm hiệu quả các biện pháp trang bị thủ pháp hoạt động nhận thức nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS.  
- Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực GQVĐ và hiệu quả học tập của HS.  
- Các biện pháp đề xuất có tính khả thi cao và phù hợp với thực tiễn dạy học hiện nay.  
- Khuyến nghị tiếp tục mở rộng nghiên cứu và ứng dụng các biện pháp này trong các nội dung Toán học khác và trong đào tạo giáo viên.

**Hành động tiếp theo**: Triển khai tập huấn giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn và áp dụng rộng rãi các biện pháp trong các trường THPT.  
**Kêu gọi**: Các nhà quản lý, giáo viên và nhà nghiên cứu cùng phối hợp để nâng cao chất lượng dạy học Toán, phát triển năng lực GQVĐ cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện đại.