Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh tiểu học, đặc biệt là lớp 2, trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng mục tiêu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông năm 2018. Theo ước tính, việc áp dụng bài toán thực tiễn trong dạy học toán giúp tăng cường khả năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống, góp phần nâng cao chất lượng học tập môn Toán. Luận văn tập trung nghiên cứu việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh lớp 2 thông qua bài toán thực tiễn, khảo sát thực trạng tại trường Tiểu học Hồ Văn Biển, thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam trong năm học 2022-2023. Mục tiêu cụ thể là đề xuất các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý của học sinh lớp 2, đồng thời kiểm nghiệm tính hiệu quả của các biện pháp này qua thực nghiệm sư phạm. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao năng lực toán học cho học sinh tiểu học, góp phần thực hiện thành công chương trình giáo dục phổ thông mới, đồng thời hỗ trợ giáo viên đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết giáo dục toán học theo thực tiễn (Realistic Mathematics Education - RME) và lý thuyết phát triển năng lực học sinh trong dạy học. Lý thuyết RME nhấn mạnh việc gắn kết toán học với các tình huống thực tiễn gần gũi với học sinh, giúp các em hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua trải nghiệm thực tế. Bên cạnh đó, lý thuyết phát triển năng lực học sinh tập trung vào việc xây dựng năng lực toán học như năng lực tư duy, năng lực giao tiếp toán học, năng lực sử dụng công cụ và phương tiện toán học, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề toán học. Các khái niệm chính được sử dụng gồm: bài toán thực tiễn có bối cảnh thực, năng lực giải quyết vấn đề toán học, phương pháp dạy học phát triển năng lực, và mô hình thiết kế tình huống dạy học theo hướng phát triển năng lực.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn. Nguồn dữ liệu bao gồm khảo sát thực trạng chương trình, sách giáo khoa môn Toán lớp 2, điều tra nhận thức và tổ chức hoạt động dạy học của giáo viên, quan sát sư phạm trong quá trình dự giờ, lấy ý kiến chuyên gia và thực nghiệm sư phạm. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm học sinh lớp 2 tại trường Tiểu học Hồ Văn Biển, với nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng, tổng số khoảng 60 học sinh. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện và mẫu ngẫu nhiên có kiểm soát nhằm đảm bảo tính đại diện. Phân tích dữ liệu sử dụng công cụ thống kê toán học như kiểm định t-test để so sánh kết quả trước và sau thực nghiệm, phân tích mô tả để đánh giá thực trạng và nhận thức của giáo viên. Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm học 2022-2023, bao gồm các giai đoạn khảo sát, thiết kế biện pháp, thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng khai thác bài toán thực tiễn trong dạy học lớp 2 còn hạn chế: Khảo sát cho thấy chỉ khoảng 40% giáo viên thường xuyên sử dụng bài toán thực tiễn có bối cảnh thực trong giảng dạy, trong khi 60% còn lại chủ yếu sử dụng bài toán mang tính hình thức, thiếu tính gần gũi với đời sống học sinh.

  2. Năng lực giải quyết vấn đề toán học của học sinh lớp 2 chưa phát triển đồng đều: Kết quả kiểm tra năng lực trước thực nghiệm cho thấy chỉ khoảng 35% học sinh đạt mức độ giải quyết vấn đề toán học ở mức khá trở lên, phần lớn học sinh còn gặp khó khăn trong việc chuyển đổi bài toán thực tiễn sang mô hình toán học.

  3. Biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề toán học qua bài toán thực tiễn có hiệu quả rõ rệt: Sau khi áp dụng các biện pháp thiết kế tình huống dạy học theo hướng phát triển năng lực, kết quả kiểm tra sau thực nghiệm cho thấy tỷ lệ học sinh đạt mức khá trở lên tăng lên khoảng 70%, tăng gần gấp đôi so với trước thực nghiệm.

  4. Giáo viên có sự chuyển biến tích cực trong nhận thức và phương pháp dạy học: Sau bồi dưỡng, 85% giáo viên tham gia thực nghiệm cho biết tự tin hơn trong việc thiết kế và sử dụng bài toán thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng hạn chế trong việc khai thác bài toán thực tiễn có thể do giáo viên chưa được trang bị đầy đủ kiến thức và kỹ năng thiết kế tình huống dạy học phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 2. Kết quả thực nghiệm cho thấy việc áp dụng biện pháp thiết kế tình huống dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học giúp học sinh tăng khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời phát triển tư duy và kỹ năng toán học. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực học sinh, đặc biệt là lý thuyết giáo dục toán học theo thực tiễn tại Hà Lan và các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ học sinh đạt mức khá trở lên trước và sau thực nghiệm, cũng như bảng tổng hợp ý kiến đánh giá của giáo viên về hiệu quả biện pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên về thiết kế và sử dụng bài toán thực tiễn: Tập trung nâng cao năng lực thiết kế tình huống dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho giáo viên tiểu học, đặc biệt là lớp 2, trong vòng 6 tháng tới. Chủ thể thực hiện là các trường đại học sư phạm và phòng giáo dục địa phương.

  2. Xây dựng ngân hàng bài toán thực tiễn có bối cảnh thực phù hợp với học sinh lớp 2: Phát triển tài liệu tham khảo phong phú, gần gũi với đời sống học sinh để giáo viên dễ dàng lựa chọn và áp dụng trong giảng dạy. Thời gian thực hiện trong 1 năm, do các tổ chức giáo dục và chuyên gia toán học phối hợp thực hiện.

  3. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực: Khuyến khích giáo viên áp dụng các phương pháp dạy học tích cực, như dạy học phát hiện, dạy học kiến tạo, tăng cường hoạt động nhóm và trải nghiệm thực tế nhằm phát triển toàn diện năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh.

  4. Tăng cường đánh giá năng lực giải quyết vấn đề toán học trong kiểm tra, đánh giá học sinh: Thiết kế các bài kiểm tra và đánh giá đa dạng, tập trung vào năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, giúp giáo viên và nhà trường có cơ sở điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp. Thời gian áp dụng từ năm học tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học, đặc biệt là giáo viên lớp 2: Nhận được hướng dẫn cụ thể về cách thiết kế và sử dụng bài toán thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả dạy học.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ phòng giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng các chương trình bồi dưỡng chuyên môn, chính sách hỗ trợ đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực.

  3. Sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học: Tài liệu tham khảo quý giá giúp hiểu rõ hơn về lý luận và thực tiễn dạy học toán theo hướng phát triển năng lực, chuẩn bị tốt cho công tác giảng dạy tương lai.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở lý luận và thực nghiệm để phát triển các mô hình dạy học toán gắn với thực tiễn, góp phần đổi mới chương trình giáo dục phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh lớp 2?
    Bởi lớp 2 là giai đoạn nền tảng trong phát triển tư duy toán học, năng lực giải quyết vấn đề giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển tư duy logic và kỹ năng sống cần thiết.

  2. Bài toán thực tiễn có bối cảnh thực là gì?
    Là bài toán gắn liền với các tình huống, sự vật, hiện tượng gần gũi với học sinh, có thể kiểm nghiệm hoặc trải nghiệm trong cuộc sống hàng ngày, giúp học sinh cảm nhận được tính ứng dụng của toán học.

  3. Phương pháp nào hiệu quả để phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học?
    Phương pháp dạy học phát hiện, dạy học kiến tạo, tổ chức hoạt động nhóm, sử dụng tình huống dạy học có bối cảnh thực tiễn được đánh giá cao trong việc phát triển năng lực này.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề toán học của học sinh?
    Có thể sử dụng các bài kiểm tra thực hành, dự án, sản phẩm học tập hoặc quan sát quá trình học sinh tham gia giải quyết các tình huống thực tiễn, đánh giá dựa trên khả năng vận dụng kiến thức và kỹ năng.

  5. Giáo viên cần chuẩn bị gì để áp dụng bài toán thực tiễn trong dạy học?
    Cần được bồi dưỡng về thiết kế tình huống dạy học, hiểu rõ đặc điểm tâm sinh lý học sinh, xây dựng ngân hàng bài toán thực tiễn phù hợp và linh hoạt trong tổ chức các hoạt động học tập.

Kết luận

  • Luận văn đã làm rõ cơ sở lý luận và thực trạng khai thác bài toán thực tiễn trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh lớp 2.
  • Đã đề xuất và kiểm nghiệm thành công các biện pháp thiết kế tình huống dạy học theo hướng phát triển năng lực, nâng cao hiệu quả học tập môn Toán.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề toán học của học sinh và nhận thức tích cực của giáo viên.
  • Đề xuất các giải pháp bồi dưỡng chuyên môn, xây dựng tài liệu và đổi mới phương pháp dạy học nhằm nhân rộng hiệu quả nghiên cứu.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển và ứng dụng các biện pháp này trong thực tiễn giáo dục tiểu học.

Hành động tiếp theo là triển khai bồi dưỡng giáo viên và xây dựng ngân hàng bài toán thực tiễn phù hợp, đồng thời mở rộng nghiên cứu sang các lớp học khác để phát triển năng lực toán học toàn diện cho học sinh tiểu học. Để biết thêm chi tiết và ứng dụng thực tiễn, quý độc giả và nhà giáo dục có thể tham khảo toàn văn luận văn tại trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng.