Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 tại Việt Nam đánh dấu sự chuyển đổi căn bản từ nền giáo dục truyền thụ kiến thức sang mô hình phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học, lấy học sinh làm trung tâm. Trong chương trình tiểu học, môn Toán giữ vai trò là môn học công cụ quan trọng, hình thành năng lực tính toán và đặt nền tảng tư duy logic cho các cấp học tiếp theo. Tuy nhiên, phương pháp giảng dạy truyền thống mang tính hàn lâm, thiên về ghi nhớ công thức và luyện tập thụ động thường khiến học sinh cảm thấy khô khan, thiếu hứng thú và gặp khó khăn trong việc hiểu sâu bản chất toán học.

Để khắc phục tình trạng trên, việc ứng dụng trò chơi học tập (TCHT) được xem là phương tiện giáo dục hiệu quả, tạo môi trường học tập tích cực và gắn kết. Dù vậy, qua khảo sát tổng quan 25 nghiên cứu quốc tế và 31 nghiên cứu trong nước, tác giả nhận thấy một khoảng trống nghiên cứu rõ rệt: đa số các nghiên cứu hiện nay chỉ tập trung sử dụng TCHT cho mục đích luyện tập, củng cố (chiếm 100% trong nghiên cứu quốc tế và 94% trong nghiên cứu trong nước) hoặc khởi động tiết học; tỷ lệ trò chơi được thiết kế nhằm hỗ trợ học sinh tự khám phá, hình thành kiến thức mới còn rất hạn chế (chỉ chiếm 20% ở quốc tế và thiếu vắng trong nước). Bên cạnh đó, các ứng dụng trực tuyến phổ biến như Kahoot! hay Quizizz chủ yếu dừng lại ở dạng trắc nghiệm ôn tập, khó tùy chỉnh cách chơi để dẫn dắt học sinh tự chiếm lĩnh tri thức. Từ bối cảnh thực tiễn và khoảng trống học thuật đó, đề tài "Thiết kế và sử dụng trò chơi học tập môn Toán cho học sinh lớp 3" được thực hiện.

Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là xác định các nguyên tắc, xây dựng quy trình thiết kế TCHT phi kỹ thuật số nhằm hỗ trợ học sinh lớp 3 hình thành kiến thức mới trong môn Toán, đồng thời đánh giá tác động của hệ thống trò chơi này đến kết quả học tập và động lực học tập của học sinh.

Nghiên cứu tập trung giải quyết 3 câu hỏi nghiên cứu cụ thể:

  1. CH1: Có thể thiết kế TCHT theo hướng hình thành kiến thức mới trong môn Toán dựa trên những nguyên tắc và quy trình như thế nào?
  2. CH2: Sử dụng TCHT thiết kế theo nguyên tắc và quy trình đã đề xuất có thể giúp học sinh lớp 3 thay đổi kết quả học tập môn Toán hay không?
  3. CH3: Sử dụng TCHT thiết kế theo nguyên tắc và quy trình đã đề xuất có thể giúp học sinh lớp 3 nâng cao động lực học tập môn Toán hay không?

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định qua 4 bước:

  1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về phát triển TCHT và cơ chế hình thành kiến thức mới.
  2. Phân tích tình hình thực tiễn triển khai TCHT, dự án "Học thông qua chơi" và tâm lý học sinh tiểu học.
  3. Xây dựng hệ thống nguyên tắc, quy trình và thiết kế TCHT môn Toán lớp 3.
  4. Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định tính khả thi và đo lường hiệu quả tác động.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Trò chơi học tập môn Toán cho học sinh lớp 3 (tập trung vào dạng phi kỹ thuật số).
  • Khách thể nghiên cứu: Hoạt động dạy học môn Toán lớp 3.
  • Phạm vi nội dung: Hệ thống TCHT phục vụ 2 bài học thuộc mạch Số tự nhiên gồm "Gấp một số lên một số lần" và "Giảm một số đi một số lần".
  • Phạm vi địa bàn: 6 lớp 3 với tổng số 208 học sinh (chia đều thành nhóm Thực nghiệm: 104 học sinh và nhóm Đối chứng: 104 học sinh, sĩ số bình quân 34 học sinh/lớp) tại Trường Tiểu học Đinh Bộ Lĩnh, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh trong năm học 2023–2024. Tổng số tiết can thiệp thực nghiệm là 4 tiết.
  • Phạm vi thời gian: Thực nghiệm sư phạm được tiến hành vào tháng 11 năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khóa luận thiết lập nền tảng khoa học dựa trên sự tích hợp giữa các lý thuyết giáo dục hiện đại, mô hình nhận thức và định hướng chỉ đạo chuyên môn của Bộ Giáo dục và Đào tạo:

  • Lý thuyết Học tập trải nghiệm (Experiential Learning Theory) của David Kolb (1984): Xem việc học là một quá trình liên tục biến đổi kinh nghiệm thông qua 4 giai đoạn nối tiếp: (1) Kinh nghiệm cụ thể (Concrete Experience), (2) Quan sát phản ánh (Reflective Observation), (3) Khái niệm hóa trừu tượng (Abstract Conceptualization), và (4) Thử nghiệm tích cực (Active Experimentation). Trò chơi đóng vai trò là môi trường tạo lập kinh nghiệm trực quan ban đầu.
  • Mô hình 3 giai đoạn của quá trình học tập (Peter C. Brown et al., 2014): Gồm Mã hóa thông tin (Encoding), Cường hóa nhận thức (Consolidation) và Gợi nhớ (Retrieval).
  • Khung chuỗi hoạt động dạy học theo Công văn số 2345/BGDĐT-GDTH: Tác giả đã phân tích và thiết lập sự tương thích trực tiếp giữa 4 bước trong mô hình của Kolb với 4 hoạt động của kế hoạch bài dạy tiểu học:
Hoạt động theo Công văn 2345 Cấu trúc mô hình Học tập trải nghiệm của David Kolb
1. Khởi động Trải nghiệm với trò chơi bằng kinh nghiệm vốn có
2. Khám phá Chiêm nghiệm và trừu tượng hóa khái niệm: phân tích trải nghiệm khi tham gia trò chơi, sau đó tổng hợp kiến thức hoặc kỹ năng mới
3. Luyện tập Thực hành với bài tập củng cố
4. Vận dụng Thử nghiệm tích cực: tham gia trò chơi mới ở các cấp độ cao hơn
  • Dự án "Học thông qua chơi" (VVOB - Vương quốc Bỉ phối hợp Bộ Giáo dục và Đào tạo): Khai thác 5 đặc điểm cốt lõi (Vui vẻ, Tham gia tích cực, Có ý nghĩa, Nhiều cơ hội thử nghiệm, Tương tác xã hội) và 4 hình thức tổ chức (Học thông qua chơi tự do, Học thông qua chơi có định hướng, Học thông qua hướng dẫn chi tiết/cụ thể, và Học thông qua trò chơi).

Phương pháp nghiên cứu được triển khai đồng bộ:

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Thu thập, phân tích, tổng hợp và hệ thống hóa các tài liệu khoa học từ các cơ sở dữ liệu (ScienceDirect, Springer Nature, ProQuest Central, Google Scholar, Hệ thống Thông tin Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cùng các văn bản quy phạm, tài liệu dự án.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học can thiệp đối chứng trên 208 học sinh lớp 3 tại Trường Tiểu học Đinh Bộ Lĩnh.
  • Phương pháp chuyên gia: Xin ý kiến đánh giá từ giảng viên hướng dẫn và giáo viên tiểu học về tính chuẩn xác của hệ thống bài kiểm tra kiến thức trước và sau can thiệp.
  • Phương pháp thống kê toán học: Xử lý dữ liệu định lượng bằng các đại lượng thống kê mô tả (tính tỷ lệ phần trăm, điểm số trung bình cộng) để đối sánh kết quả học tập và mức độ cải thiện động lực học toán giữa nhóm Thực nghiệm và nhóm Đối chứng.

Nguồn dữ liệu bao gồm: số liệu khảo sát tổng quan tài liệu (25 bài báo quốc tế, 31 bài báo trong nước), số liệu phóng sự thực tế của VTC9/VVOB về dự án triển khai tại 8 tỉnh thành thí điểm và 55 tỉnh thành nhân rộng, kết quả từ bài kiểm tra kiến thức (đầu vào - đầu ra) và phiếu khảo sát thang đo động lực học tập của 208 học sinh khối 3.


Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn về trò chơi học tập

Chương 1 làm rõ hệ thống khái niệm, đặc điểm và cơ sở khoa học của việc áp dụng trò chơi trong dạy học toán tiểu học:

  • Lý luận về học tập, chơi và trò chơi: Tác giả xác định học tập là quá trình tích lũy kinh nghiệm, biến đổi hành vi và phát triển năng lực suốt đời. Hoạt động chơi có 5 đặc điểm căn bản: tính tự do/tự lực/tự tổ chức, tính sáng tạo/đa dạng, biểu hiện cảm xúc phong phú, phát triển toàn bộ nhân cách và chịu sự định hướng của người lớn (Trần Thị Ngọc Trâm, 1999).
  • Lý do lựa chọn TCHT phi kỹ thuật số: Nghiên cứu phân tích ưu - nhược điểm giữa trò chơi kỹ thuật số và phi kỹ thuật số. Tác giả chọn phát triển trò chơi phi kỹ thuật số (sử dụng giấy, thẻ bài, xúc xắc, quân cờ) do phù hợp với thực tế cơ sở vật chất trường học Việt Nam, dễ chuẩn bị với chi phí thấp, tránh sự cố kỹ thuật, phù hợp với kỹ năng bảo quản của trẻ tiểu học và không tạo rào cản thao tác đối với giáo viên lớn tuổi.
  • Bản chất và cấu trúc của TCHT: Khóa luận định nghĩa TCHT là hệ thống các quy tắc cố định giúp người tham gia đồng thời đạt được mục tiêu chơi và mục tiêu học. Cấu trúc TCHT gồm 4 thành tố gắn kết:
    1. Nhiệm vụ chơi: Phản ánh mục tiêu học tập cần đạt.
    2. Hành động chơi: Các thao tác, vận động kích thích nhận thức.
    3. Luật chơi: Tiêu chuẩn, quy định điều chỉnh hành vi và làm căn cứ đánh giá.
    4. Kết quả chơi: Thước đo mức độ hoàn thành nhiệm vụ nhận thức.
  • Cơ sở thực tiễn: Chương này tổng hợp dữ liệu thực trạng triển khai dự án "Học thông qua chơi" của VVOB tại Việt Nam: 99,4% giáo viên được khảo sát đã sử dụng phương pháp này; 47% giáo viên lồng ghép hàng ngày; tập huấn trên 7.000 cán bộ/giáo viên tại 8 tỉnh/thành trọng điểm (Hà Giang, Lai Châu, Thái Nguyên, Nghệ An, Quảng Trị, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, TP.HCM) và hướng tới tiếp cận 14.000 trường tiểu học. Phân tích tâm lý học sinh lớp 3 chỉ ra rằng các em có tính tò mò cao nhưng gặp rào cản khi chuyển giao kiến thức trừu tượng vào thực tế, khẳng định sự cần thiết của việc xây dựng TCHT theo hướng khám phá.

Chương 2. Nguyên tắc và quy trình thiết kế, sử dụng trò chơi học tập

Chương 2 trình bày hệ thống giải pháp thiết kế công cụ sư phạm dựa trên lý thuyết học tập trải nghiệm:

  • 06 nguyên tắc thiết kế TCHT:
    1. Đảm bảo tính mục đích: Bám sát chuẩn kiến thức, kỹ năng của bài học.
    2. Đảm bảo tính phát triển: Đi từ đơn giản đến phức tạp, phát triển nhận thức theo giai đoạn.
    3. Đảm bảo tính đa dạng, hấp dẫn: Phong phú về hình thức và hành động chơi để duy trì sự tự nguyện.
    4. Đảm bảo tính vừa sức: Phù hợp tâm sinh lý lứa tuổi học sinh lớp 3 và điều kiện lớp học.
    5. Đảm bảo tính kết nối: Gắn kết kiến thức với thực tiễn và kết nối giữa nhà trường với gia đình.
    6. Đảm bảo tính thời lượng: Phù hợp thời lượng phân bổ tiết học, kiểm soát tiếng ồn, không ảnh hưởng các lớp lân cận.
  • Quy trình 05 bước thiết kế TCHT:
Bước thực hiện Nội dung chi tiết
Bước 1: Phân tích nội dung và mục tiêu Nghiên cứu bài học, xác định kiến thức cốt lõi/trừu tượng cần hình thành, lựa chọn thời điểm tổ chức.
Bước 2: Xác định tên TCHT Đặt tên phản ánh được hoạt động chơi chính hoặc nội dung tri thức, tạo ấn tượng trực quan cho học sinh.
Bước 3: Thiết kế cách tiến hành và luật chơi Phân chia các vòng chơi, nâng dần độ khó; quy định rõ ràng thao tác của học sinh để đảm bảo tính công bằng.
Bước 4: Xác định đồ dùng tổ chức Chuẩn bị đầy đủ, chi tiết, ưu tiên vật liệu trực quan, tái sử dụng, tiết kiệm thời gian và kinh phí.
Bước 5: Thử nghiệm TCHT Tổ chức chơi thử với nhóm học sinh nhỏ hoặc xin ý kiến tổ chuyên môn để điều chỉnh trước khi dạy chính thức.
  • Thiết kế minh họa cụ thể trong dạy học:
    • Bài "Gấp một số lên một số lần": Thiết kế trò chơi "Băng giấy diệu kì", sử dụng 20 tờ giấy A3 và 50 cục tẩy làm quân cờ cùng hệ thống thẻ lệnh nhằm giúp học sinh trực quan hóa bản chất của phép nhân từ thao tác lấy lặp lại nhiều lần.
    • Bài "Giảm một số đi một số lần": Thiết kế trò chơi "Xếp đều", tổ chức theo 2 vòng gấp/chia băng giấy để học sinh trực tiếp quan sát, so sánh tỷ lệ độ dài và rút ra bản chất của phép chia.
  • Bộ công cụ đánh giá: Xây dựng Bảng Rubrics đánh giá hiệu quả TCHT (Bảng 2.1) và Bảng mô tả trò chơi theo cấu trúc sư phạm (Bảng 2.2).

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày toàn bộ tiến trình và kết quả can thiệp thực tế tại cơ sở giáo dục:

  • Tổ chức thực nghiệm: Triển khai tại Trường Tiểu học Đinh Bộ Lĩnh (Quận 7, TP.HCM) vào tháng 11/2023 với 6 lớp 3 (tổng 208 học sinh). Nhóm Thực nghiệm (104 học sinh) được học 4 tiết toán tích hợp hệ thống TCHT trải nghiệm; Nhóm Đối chứng (104 học sinh) học theo phương pháp dạy học truyền thống.
  • Tiến trình thu thập dữ liệu:
    • Thực hiện bài kiểm tra kiến thức trước can thiệp để đánh giá tính tương đồng về năng lực ban đầu giữa hai nhóm.
    • Thực hiện bài kiểm tra kiến thức sau can thiệp nhằm đánh giá mức độ tiếp thu và hiểu bản chất toán học.
    • Khảo sát bảng hỏi đo lường sự biến thiên trong động lực học tập môn Toán ở cả hai nhóm trước và sau thực nghiệm.
  • Phân tích kết quả: Số liệu thống kê chỉ ra nhóm Thực nghiệm có sự cải thiện rõ rệt về điểm số trung bình bài kiểm tra kiến thức và mức độ hứng thú, tự giác tham gia xây dựng bài học so với nhóm Đối chứng.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả cụ thể sau:

  • Về mặt lý luận: Hệ thống hóa thành công việc vận dụng mô hình Học tập trải nghiệm của David Kolb vào quy trình 4 hoạt động dạy học tiểu học theo Công văn 2345/BGDĐT-GDTH, xác lập cơ chế chuyển hóa từ "thao tác chơi trực quan" sang "khái niệm hóa toán học trừu tượng".
  • Về mặt thực tiễn:
    • Xây dựng hoàn chỉnh khung 6 nguyên tắc và quy trình 5 bước thiết kế TCHT phi kỹ thuật số dành riêng cho việc hình thành kiến thức mới.
    • Thiết kế chi tiết giáo án thực nghiệm và công cụ cho 2 bài học then chốt của chương trình Toán lớp 3: trò chơi "Băng giấy diệu kì" (bài Gấp một số lên một số lần) và trò chơi "Xếp đều" (bài Giảm một số đi một số lần).
    • Cung cấp số liệu thực nghiệm trên 208 học sinh khối 3, chứng minh tính khả thi của việc sử dụng TCHT phi kỹ thuật số trong việc nâng cao kết quả học tập và tạo động lực học toán tích cực.
  • Giải pháp và kiến nghị đề xuất:
    • Đối với cấp quản lý giáo dục: Cần tăng cường tổ chức các chuyên đề, tập huấn chuyên sâu về kỹ thuật thiết kế TCHT khám phá kiến thức; trang bị tài liệu hướng dẫn chuyển đổi phương pháp theo dự án VVOB.
    • Đối với giáo viên tiểu học: Chủ động xây dựng trò chơi từ vật liệu đơn giản, quen thuộc; hướng dẫn học sinh tự làm và bảo quản đồ dùng học tập; kết hợp linh hoạt giữa luật chơi và câu hỏi phản ánh để dẫn dắt học sinh tự đúc kết quy tắc toán học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

Dựa trên phạm vi và giới hạn nghiên cứu được tác giả trình bày:

  • Hạn chế về quy mô và thời gian: Thực nghiệm sư phạm chỉ được tiến hành trong phạm vi 1 tháng (tháng 11/2023) tại một trường tiểu học công lập thuộc Quận 7, TP.HCM với tổng số 4 tiết dạy can thiệp. Do điều kiện thời gian và nguồn lực hạn chế, tác giả chưa mở rộng kiểm chứng trên diện rộng ở các địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội khác nhau.
  • Hạn chế về nội dung can thiệp: Hệ thống trò chơi mới chỉ tập trung vào 2 bài học thuộc mạch Số tự nhiên của Toán lớp 3 (phép nhân và phép chia cơ bản), chưa bao phủ toàn bộ chương trình môn Toán lớp 3 hoặc các mạch kiến thức khác như Hình học và Đo lường.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Mở rộng nghiên cứu và thiết kế hệ thống TCHT khám phá cho toàn bộ các mạch kiến thức môn Toán lớp 3, đồng thời kiểm chứng thực nghiệm dài hạn tại nhiều trường tiểu học thuộc các vùng miền khác nhau.

Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học và Sư phạm Toán: Nguồn tài liệu hữu ích về phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm, cách tích hợp lý thuyết Học tập trải nghiệm của David Kolb vào cấu trúc kế hoạch bài dạy theo Công văn 2345/BGDĐT-GDTH.
  • Giáo viên tiểu học đang trực tiếp giảng dạy: Tham khảo trực tiếp quy trình 5 bước thiết kế trò chơi phi kỹ thuật số, bộ tiêu chí Rubrics đánh giá hiệu quả TCHT và kế hoạch bài dạy chi tiết (Phụ lục 1) cho các tiết dạy số tự nhiên lớp 3.
  • Cán bộ quản lý chuyên môn và nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp bức tranh tổng quan tài liệu về xu hướng sử dụng TCHT tại Việt Nam và quốc tế, làm căn cứ định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy lấy học sinh làm trung tâm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao tác giả lựa chọn phát triển TCHT phi kỹ thuật số thay vì ứng dụng công nghệ/phần mềm?

Tác giả lựa chọn TCHT phi kỹ thuật số xuất phát từ thực tế cơ sở vật chất tại nhiều trường tiểu học Việt Nam, sĩ số lớp học đông (bình quân 34 học sinh/lớp) khiến việc quản lý thiết bị điện tử gặp khó khăn và rủi ro hỏng hóc cao. Trò chơi phi kỹ thuật số sử dụng vật liệu đơn giản (giấy A3, quân cờ, thẻ bài) giúp tiết kiệm chi phí, dễ linh hoạt điều chỉnh theo bài học, tăng cường tương tác trực tiếp giữa học sinh và không gây rào cản kỹ thuật cho giáo viên lớn tuổi.

2. Sự khác biệt cốt lõi giữa TCHT trong khóa luận này với các TCHT thường dùng hiện nay là gì?

Các TCHT hiện nay (cả truyền thống lẫn ứng dụng như Kahoot!, Quizizz) chủ yếu được thiết kế cho mục đích khởi động hoặc củng cố, luyện tập sau bài học (chiếm 94% nghiên cứu trong nước). Khóa luận này tập trung vào khoảng trống nghiên cứu: thiết kế TCHT phục vụ hoạt động Khám phá nhằm giúp học sinh trải nghiệm trực quan, tự phát hiện và hình thành kiến thức toán học mới trước khi được giáo viên chuẩn hóa.

3. Mô hình Học tập trải nghiệm của David Kolb được vận dụng như thế nào trong quy trình dạy học của đề tài?

Mô hình Kolb gồm 4 giai đoạn được lồng ghép trực tiếp vào 4 bước dạy học theo Công văn 2345: (1) Kinh nghiệm cụ thể tương ứng với hoạt động Khởi động thông qua trải nghiệm trò chơi; (2) Quan sát phản ánh & Khái niệm hóa trừu tượng tương ứng với hoạt động Khám phá thông qua thảo luận, rút ra quy tắc toán học; (3) Thực hành củng cố kiến thức; và (4) Thử nghiệm tích cực tương ứng với hoạt động Vận dụng trò chơi ở cấp độ cao hơn.

4. Địa bàn và quy mô mẫu thực nghiệm sư phạm của đề tài được triển khai ra sao?

Thực nghiệm sư phạm được triển khai tại Trường Tiểu học Đinh Bộ Lĩnh, Quận 7, TP.HCM vào tháng 11 năm 2023. Quy mô gồm 6 lớp 3 với 208 học sinh, được chia đều thành nhóm Thực nghiệm (104 học sinh) và nhóm Đối chứng (104 học sinh), thực hiện can thiệp qua 4 tiết dạy môn Toán.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Tưởng Bảo Châu đã giải quyết một vấn đề cấp thiết trong đổi mới giáo dục tiểu học bằng việc vận dụng lý thuyết Học tập trải nghiệm của David Kolb để xây dựng hệ thống TCHT phi kỹ thuật số phục vụ hình thành kiến thức mới môn Toán lớp 3. Nghiên cứu đã đề xuất thành công khung 6 nguyên tắc và quy trình 5 bước thiết kế chuẩn mực, đồng thời chứng minh hiệu quả qua thực nghiệm sư phạm trên 208 học sinh tại Trường Tiểu học Đinh Bộ Lĩnh (Quận 7, TP.HCM). Kết quả công trình đóng góp thiết thực cả về mặt lý luận nhận thức lẫn tài liệu thực hành giảng dạy cho giáo viên và sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học trong bối cảnh triển khai Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.