Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục và đào tạo tại Việt Nam, việc nâng cao chất lượng dạy học môn Toán ở bậc trung học phổ thông (THPT) luôn là một nhiệm vụ trọng tâm. Theo báo cáo của ngành giáo dục, từ năm học 2006-2007, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tiến hành thay đổi sách giáo khoa (SGK) Toán, bắt đầu từ lớp 10 và đến năm học 2008-2009 áp dụng cho lớp 12. Nội dung đổi mới tập trung vào việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề, trong đó phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề được xem là một hướng đi hiệu quả nhằm giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn.

Luận văn thạc sĩ này tập trung nghiên cứu việc vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học khảo sát hàm số lớp 12 THPT tại một số trường phổ thông ở huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang. Mục tiêu cụ thể là xây dựng và thử nghiệm một số chủ đề dạy học theo phương pháp này nhằm nâng cao năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của học sinh trong nội dung khảo sát hàm số. Thời gian nghiên cứu được thực hiện trong năm học 2008-2009, với phạm vi tập trung vào học sinh lớp 12 tại các trường THPT trên địa bàn huyện.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học Toán, nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho giáo viên trong việc áp dụng phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề, từ đó cải thiện kết quả học tập và phát triển năng lực tư duy toán học của học sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, và lý thuyết về khảo sát hàm số trong toán học phổ thông.

  1. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề: Đây là phương pháp dạy học hiện đại, nhấn mạnh vai trò chủ động của học sinh trong việc phát hiện vấn đề, đặt câu hỏi, tìm kiếm và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn. Phương pháp này bao gồm các bước: phát hiện hoặc thâm nhập vấn đề, tìm giải pháp, trình bày và kiểm tra giải pháp, nghiên cứu sâu giải pháp.

  2. Khảo sát hàm số: Là nội dung trọng tâm trong chương trình Toán lớp 12, bao gồm các khái niệm chính như tính đơn điệu của hàm số, cực trị, điểm uốn, đường tiệm cận, sự biến thiên và đồ thị hàm số. Việc khảo sát hàm số giúp học sinh phát triển kỹ năng phân tích, tổng hợp và vận dụng kiến thức toán học.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng gồm: tính đơn điệu, cực đại, cực tiểu, điểm uốn, đường tiệm cận, đồ thị hàm số, và các kỹ năng giải toán liên quan đến khảo sát hàm số.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ khảo sát thực tế tại ba trường THPT trên địa bàn huyện Việt Yên, với cỡ mẫu khoảng 90 học sinh lớp 12 và 30 giáo viên dạy Toán. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho các trường phổ biến trong khu vực.

Phương pháp phân tích dữ liệu bao gồm phân tích định tính qua phỏng vấn, quan sát và phân tích nội dung bài giảng, cùng với phân tích định lượng qua phiếu điều tra và kết quả kiểm tra năng lực học sinh. Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm học 2008-2009, bao gồm giai đoạn xây dựng đề cương, triển khai dạy học thử nghiệm, thu thập và xử lý dữ liệu, cuối cùng là đánh giá và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiệu quả của phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong khảo sát hàm số: Qua thử nghiệm, học sinh được dạy theo phương pháp này có tỷ lệ phát hiện và giải quyết vấn đề đúng đạt khoảng 75%, cao hơn 20% so với nhóm đối chứng dạy theo phương pháp truyền thống.

  2. Năng lực tư duy toán học của học sinh được cải thiện rõ rệt: Kết quả kiểm tra năng lực tư duy toán học của học sinh sau khi áp dụng phương pháp mới tăng trung bình 15 điểm so với trước khi áp dụng, với tỷ lệ học sinh đạt điểm trên 8 tăng từ 30% lên 55%.

  3. Giáo viên còn gặp khó khăn trong việc thiết kế bài giảng và kiểm soát tiến trình dạy học: Khoảng 40% giáo viên tham gia khảo sát cho biết còn thiếu kinh nghiệm và tài liệu hướng dẫn cụ thể để áp dụng hiệu quả phương pháp này.

  4. Thời gian chuẩn bị bài giảng tăng lên khoảng 30% so với phương pháp truyền thống: Điều này phản ánh yêu cầu cao hơn về kỹ năng và sự đầu tư của giáo viên khi áp dụng phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự cải thiện năng lực học sinh là do phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề tạo điều kiện cho học sinh chủ động tìm tòi, phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tế. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực đổi mới phương pháp dạy học Toán ở bậc phổ thông.

Tuy nhiên, khó khăn của giáo viên trong việc áp dụng phương pháp cho thấy cần có sự hỗ trợ về đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn và cung cấp tài liệu hướng dẫn chi tiết. Việc tăng thời gian chuẩn bị bài giảng cũng là thách thức cần được cân nhắc trong kế hoạch giảng dạy.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề đúng giữa nhóm thử nghiệm và nhóm đối chứng, bảng thống kê điểm số năng lực tư duy toán học trước và sau khi áp dụng phương pháp, cũng như biểu đồ khảo sát ý kiến giáo viên về khó khăn và thời gian chuẩn bị bài giảng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho giáo viên về phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm nâng cao kỹ năng thiết kế bài giảng và quản lý lớp học, dự kiến thực hiện trong vòng 6 tháng, do Sở Giáo dục và Đào tạo chủ trì.

  2. Xây dựng và phát triển bộ tài liệu hướng dẫn áp dụng phương pháp này trong dạy học khảo sát hàm số với các bài tập minh họa, tình huống thực tế, hoàn thành trong 9 tháng, phối hợp giữa các trường đại học sư phạm và các trường THPT.

  3. Khuyến khích giáo viên chia sẻ kinh nghiệm và tổ chức các buổi sinh hoạt chuyên môn định kỳ để trao đổi, giải quyết khó khăn trong quá trình áp dụng phương pháp, thực hiện hàng quý tại các trường THPT.

  4. Điều chỉnh thời gian biểu giảng dạy để giáo viên có đủ thời gian chuẩn bị bài giảng theo phương pháp mới, đồng thời tăng cường hỗ trợ về mặt kỹ thuật và thiết bị dạy học hiện đại, triển khai trong năm học tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THPT: Nắm bắt phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, áp dụng vào giảng dạy khảo sát hàm số để nâng cao hiệu quả bài giảng và phát triển năng lực học sinh.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và đổi mới chương trình, phương pháp dạy học phù hợp với xu hướng phát triển giáo dục hiện đại.

  3. Sinh viên sư phạm Toán: Học tập và nghiên cứu phương pháp dạy học mới, chuẩn bị kỹ năng sư phạm thực tiễn khi ra trường.

  4. Nhà nghiên cứu giáo dục: Tham khảo kết quả nghiên cứu và phương pháp thử nghiệm để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học môn Toán.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là gì?
    Là phương pháp dạy học nhấn mạnh vai trò chủ động của học sinh trong việc phát hiện vấn đề, đặt câu hỏi và tìm kiếm giải pháp, giúp phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tế.

  2. Tại sao nên áp dụng phương pháp này trong dạy học khảo sát hàm số?
    Khảo sát hàm số đòi hỏi học sinh phải phân tích, tổng hợp và vận dụng kiến thức, do đó phương pháp này giúp học sinh phát triển năng lực tư duy và kỹ năng giải toán hiệu quả hơn.

  3. Khó khăn lớn nhất khi áp dụng phương pháp này là gì?
    Giáo viên thường gặp khó khăn trong việc thiết kế bài giảng phù hợp và kiểm soát tiến trình dạy học, đồng thời cần nhiều thời gian chuẩn bị hơn so với phương pháp truyền thống.

  4. Làm thế nào để khắc phục khó khăn khi áp dụng phương pháp?
    Cần tổ chức đào tạo chuyên sâu cho giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn chi tiết và tạo điều kiện cho giáo viên trao đổi kinh nghiệm thường xuyên.

  5. Phương pháp này có phù hợp với tất cả học sinh không?
    Phương pháp phù hợp với đa số học sinh, đặc biệt là những em có khả năng tư duy phản biện và tự học tốt; tuy nhiên cần có sự điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với năng lực từng nhóm học sinh.

Kết luận

  • Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề góp phần nâng cao năng lực tư duy và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh trong nội dung khảo sát hàm số lớp 12.
  • Học sinh được áp dụng phương pháp này có kết quả học tập cải thiện rõ rệt, tỷ lệ phát hiện và giải quyết vấn đề đúng tăng khoảng 20%.
  • Giáo viên cần được đào tạo và hỗ trợ để áp dụng hiệu quả phương pháp, đồng thời cần điều chỉnh thời gian chuẩn bị bài giảng phù hợp.
  • Nghiên cứu đã xây dựng và thử nghiệm thành công một số chủ đề dạy học theo phương pháp này, làm cơ sở cho việc nhân rộng trong các trường THPT.
  • Đề nghị các cơ quan quản lý giáo dục, nhà trường và giáo viên tiếp tục triển khai, hoàn thiện và phát triển phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy học Toán phổ thông.

Hành động tiếp theo: Tổ chức các khóa đào tạo, xây dựng tài liệu hướng dẫn và triển khai áp dụng rộng rãi phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Toán lớp 12.