Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục toàn cầu, việc phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội hiện đại. Theo ước tính, tỷ lệ học sinh trung học phổ thông gặp khó khăn trong việc phát hiện và giải quyết vấn đề toán học chiếm khoảng 30-40%, đặc biệt trong các bài toán tổ hợp - xác suất. Luận văn tập trung xây dựng bộ câu hỏi dạng PISA định hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh phần Tổ hợp – Xác suất, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học toán ở trường trung học phổ thông tại tỉnh Hưng Yên trong năm học 2017-2018.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể gồm: (1) phân tích cơ sở lý luận về năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong toán học; (2) xây dựng bộ câu hỏi dạng PISA phù hợp với nội dung Tổ hợp – Xác suất; (3) thử nghiệm và đánh giá tính khả thi, hiệu quả của bộ câu hỏi trên mẫu học sinh lớp 11 tại một số trường phổ thông tỉnh Hưng Yên. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào học sinh lớp 11, giáo viên dạy toán và sách giáo khoa lớp 11 tại địa phương này.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp công cụ đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề theo chuẩn quốc tế PISA, góp phần đổi mới phương pháp dạy học toán, nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông, đồng thời hỗ trợ giáo viên và nhà quản lý giáo dục trong việc thiết kế bài giảng và đánh giá học sinh một cách toàn diện, khách quan.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: (1) Lý thuyết về năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong toán học, nhấn mạnh năng lực này là khả năng nhận biết, phân tích, vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các tình huống thực tiễn; (2) Mô hình đánh giá PISA do OECD phát triển, tập trung vào đánh giá năng lực toán học của học sinh 15 tuổi trên toàn thế giới, trong đó có năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: năng lực toán học phổ thông, năng lực phát hiện vấn đề, năng lực giải quyết vấn đề, dạng câu hỏi PISA, tổ hợp – xác suất. Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng nhận biết mâu thuẫn, đặt vấn đề, lập luận, vận dụng kiến thức toán học để tìm ra giải pháp phù hợp trong các tình huống đa dạng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm: sách giáo khoa toán lớp 11, tài liệu hướng dẫn PISA, kết quả khảo sát và thử nghiệm bộ câu hỏi trên mẫu gồm 120 học sinh lớp 11 tại 2 trường trung học phổ thông ở tỉnh Hưng Yên. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện và phù hợp với mục tiêu nghiên cứu.

Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả, phân tích tần suất, tỷ lệ phần trăm để đánh giá mức độ tiếp thu và hiệu quả của bộ câu hỏi. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2017 đến tháng 6/2018, bao gồm các giai đoạn: khảo sát tài liệu, xây dựng bộ câu hỏi, thử nghiệm, thu thập và phân tích dữ liệu, hoàn thiện luận văn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xây dựng bộ câu hỏi dạng PISA phù hợp với nội dung Tổ hợp – Xác suất: Bộ câu hỏi gồm 15 câu, phân bổ theo 3 mức độ khó, tập trung vào các kỹ năng nhận biết, vận dụng và phân tích. Kết quả thử nghiệm cho thấy 85% học sinh có thể hoàn thành ít nhất 60% số câu hỏi ở mức độ nhận biết và vận dụng.

  2. Mức độ tiếp thu năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề: Sau khi sử dụng bộ câu hỏi trong giảng dạy thử nghiệm, tỷ lệ học sinh đạt mức độ năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề tăng từ 45% lên 68%, thể hiện qua kết quả kiểm tra định kỳ.

  3. Phản hồi của giáo viên và học sinh: 90% giáo viên đánh giá bộ câu hỏi giúp học sinh phát triển tư duy toán học và kỹ năng giải quyết vấn đề; 78% học sinh cảm thấy bộ câu hỏi kích thích sự sáng tạo và tư duy phản biện.

  4. So sánh với các nghiên cứu trước: Kết quả phù hợp với báo cáo của ngành giáo dục về việc áp dụng phương pháp đánh giá năng lực theo chuẩn quốc tế giúp nâng cao chất lượng học tập, đồng thời khẳng định tính khả thi của bộ câu hỏi trong điều kiện giáo dục phổ thông Việt Nam.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự cải thiện năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là do bộ câu hỏi được thiết kế dựa trên chuẩn PISA, đảm bảo tính khoa học và phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 11. Việc phân loại câu hỏi theo mức độ giúp học sinh từng bước làm quen và phát triển kỹ năng tư duy toán học.

So với các nghiên cứu khác, bộ câu hỏi này có ưu điểm là tập trung vào phần Tổ hợp – Xác suất, một lĩnh vực còn nhiều khó khăn đối với học sinh, đồng thời tích hợp các tình huống thực tế, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào đời sống. Biểu đồ phân bố điểm số cho thấy sự tăng trưởng rõ rệt ở nhóm học sinh trung bình và khá, minh chứng cho hiệu quả của bộ câu hỏi.

Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp một công cụ đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề có tính ứng dụng cao, góp phần đổi mới phương pháp dạy học toán, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc thiết kế bài giảng và đánh giá học sinh một cách toàn diện.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai áp dụng bộ câu hỏi dạng PISA trong giảng dạy toán lớp 11: Khuyến khích các trường trung học phổ thông tỉnh Hưng Yên áp dụng bộ câu hỏi trong các bài kiểm tra định kỳ nhằm nâng cao năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề. Thời gian thực hiện từ năm học 2019-2020, do phòng giáo dục và các trường chủ trì.

  2. Tổ chức tập huấn cho giáo viên về phương pháp dạy học phát triển năng lực: Đào tạo giáo viên toán về cách sử dụng bộ câu hỏi và phương pháp dạy học tích cực, phát triển tư duy phản biện cho học sinh. Thời gian tập huấn trong quý IV năm 2019, do sở giáo dục phối hợp với các trung tâm bồi dưỡng chuyên môn thực hiện.

  3. Xây dựng ngân hàng câu hỏi mở rộng theo chuẩn PISA: Phát triển thêm các câu hỏi ở các chủ đề toán học khác, đặc biệt là các dạng bài tập thực tiễn, nhằm đa dạng hóa công cụ đánh giá năng lực học sinh. Dự kiến hoàn thành trong 2 năm, do các trường đại học sư phạm và sở giáo dục phối hợp thực hiện.

  4. Đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá năng lực: Sử dụng phần mềm và hệ thống trực tuyến để tổ chức kiểm tra, đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao tính khách quan. Thời gian triển khai từ năm 2020, do các đơn vị công nghệ giáo dục phối hợp với sở giáo dục thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên toán trung học phổ thông: Nhận được công cụ và phương pháp mới để thiết kế bài giảng, đánh giá năng lực học sinh hiệu quả hơn, đặc biệt trong phần Tổ hợp – Xác suất.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, chương trình đào tạo và đánh giá học sinh theo chuẩn quốc tế, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục địa phương.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành sư phạm toán: Tham khảo phương pháp xây dựng câu hỏi đánh giá năng lực theo chuẩn PISA, áp dụng trong nghiên cứu và thực tiễn giảng dạy.

  4. Các tổ chức phát triển giáo dục: Sử dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế các chương trình đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và phát triển tài liệu học tập phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bộ câu hỏi dạng PISA có phù hợp với học sinh Việt Nam không?
    Bộ câu hỏi được thiết kế dựa trên chuẩn quốc tế PISA nhưng đã được điều chỉnh phù hợp với đặc điểm học sinh Việt Nam, đặc biệt là học sinh lớp 11 tỉnh Hưng Yên, đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong giảng dạy.

  2. Làm thế nào để giáo viên sử dụng bộ câu hỏi này hiệu quả?
    Giáo viên cần được tập huấn về phương pháp dạy học phát triển năng lực, cách phân tích và sử dụng câu hỏi để kích thích tư duy phản biện và sáng tạo của học sinh, đồng thời kết hợp với các hoạt động thực tiễn.

  3. Bộ câu hỏi có thể áp dụng cho các lớp khác ngoài lớp 11 không?
    Mặc dù nghiên cứu tập trung vào lớp 11, bộ câu hỏi có thể được điều chỉnh để phù hợp với các lớp khác, tuy nhiên cần khảo sát và thử nghiệm thêm để đảm bảo tính phù hợp và hiệu quả.

  4. Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề được đánh giá như thế nào?
    Năng lực này được đánh giá qua khả năng nhận biết mâu thuẫn, đặt vấn đề, vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các tình huống thực tế, thể hiện qua kết quả làm bài tập và các câu hỏi dạng mở trong bộ câu hỏi.

  5. Có thể mở rộng nghiên cứu này ra phạm vi toàn quốc không?
    Có thể, tuy nhiên cần điều chỉnh bộ câu hỏi phù hợp với đặc điểm vùng miền và tổ chức thử nghiệm trên mẫu đại diện rộng hơn để đảm bảo tính khách quan và khả năng áp dụng rộng rãi.

Kết luận

  • Bộ câu hỏi dạng PISA về Tổ hợp – Xác suất được xây dựng thành công, phù hợp với học sinh lớp 11 tỉnh Hưng Yên.
  • Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của học sinh được cải thiện rõ rệt sau khi áp dụng bộ câu hỏi trong giảng dạy.
  • Giáo viên và học sinh đánh giá tích cực về tính hiệu quả và khả năng phát triển tư duy của bộ câu hỏi.
  • Nghiên cứu góp phần đổi mới phương pháp dạy học toán, nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông theo chuẩn quốc tế.
  • Đề xuất triển khai áp dụng rộng rãi, tổ chức tập huấn giáo viên và phát triển ngân hàng câu hỏi mở rộng trong thời gian tới.

Hành động tiếp theo: Các trường và sở giáo dục cần phối hợp triển khai áp dụng bộ câu hỏi, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để nâng cao năng lực toán học cho học sinh toàn quốc.