Tổng quan nghiên cứu

Trong chương trình Hình học lớp 8 với phân phối 20 tiết (bao gồm 17 tiết bài học lý thuyết - luyện tập và 3 tiết ôn tập, kiểm tra định kỳ) tại học kỳ II, chủ đề Tam giác đồng dạng giữ vai trò nền tảng đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tư duy logic và khả năng suy luận hình học. Tuy nhiên, theo khảo sát thực tế tại các trường phổ thông, có tới 80% học sinh cảm thấy môn Hình học trừu tượng, khó tiếp thu và 37% học sinh duy trì thói quen học tập thụ động, ngại tìm tòi. Xuất phát từ Nghị quyết Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng lần thứ IV khóa VIII và Điều 28.2 Luật Giáo dục về đổi mới căn bản phương pháp giáo dục phổ thông theo hướng tích cực hóa hoạt động của người học, luận văn thạc sĩ của tác giả Lê Thu Giang dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Đỗ Thị Trinh tại Trường Đại học Sư phạm thuộc Đại học Thái Nguyên đã tập trung giải quyết bài toán nâng cao chất lượng dạy học môn Toán.

Mục tiêu cụ thể của công trình là xây dựng hệ thống cơ sở lý luận, khảo sát thực trạng giảng dạy hình học, và đề xuất các giải pháp sư phạm vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào 4 tình huống toán học điển hình trong chủ đề Tam giác đồng dạng. Phạm vi nghiên cứu được tiến hành khảo sát và tổ chức thực nghiệm sư phạm trong năm 2017 tại 3 trường trung học cơ sở trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh gồm Trường Trung học cơ sở Đình Bảng, Trường Trung học cơ sở Từ Sơn và Trường Trung học cơ sở Đông Ngàn. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn, góp phần gia tăng trên 85% mức độ hứng thú học tập và cải thiện rõ rệt năng lực tự học, kỹ năng tư duy độc lập của học sinh khối 8.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Khung lý thuyết của đề tài được xây dựng vững chắc trên nền tảng triết học duy vật biện chứng về quy luật mâu thuẫn nhận thức, tâm lý học tư duy của Rubinstein cùng thuyết kiến tạo sư phạm hiện đại. Nghiên cứu kế thừa có chọn lọc hệ thống quan điểm dạy học giải quyết vấn đề của các nhà giáo dục học nổi tiếng thế giới như M. I. Mahmutov, I. Ia. Lerner, đồng thời tích hợp các công trình tiêu biểu tại Việt Nam của Nguyễn Bá Kim, Phạm Văn Hoàn và Đào Tam. Luận văn chuẩn hóa 3 khái niệm cốt lõi: tình huống có vấn đề, tình huống gợi vấn đề và tri thức phương pháp.

Một tình huống chỉ trở thành tình huống gợi vấn đề khi thỏa mãn trọn vẹn 3 điều kiện: tồn tại mâu thuẫn nhận thức mà học sinh chưa có thuật giải sẵn; khơi gợi nhu cầu nhận thức nhằm bổ sung tri thức mới; và xây dựng niềm tin vào khả năng giải quyết của bản thân. Đóng góp nổi bật của luận văn là cụ thể hóa mô hình dạy học giải quyết vấn đề qua 4 tình huống toán học đặc thù: dạy học khái niệm, dạy học định lý, dạy học quy tắc - phương pháp tìm đoán (như quy lạ về quen, đặc biệt hóa, tổng quát hóa) và dạy học giải bài tập hình học theo quy trình 4 bước chuẩn mực: thâm nhập vấn đề, tìm giải pháp, trình bày giải pháp và nghiên cứu sâu giải pháp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu lý luận, điều tra quan sát thực tiễn và thực nghiệm sư phạm. Dữ liệu thực trạng được thu thập từ cỡ mẫu gồm 35 giáo viên dạy Toán và 150 học sinh khối lớp 8 tại 3 trường trung học cơ sở đại diện trên địa bàn thị xã Từ Sơn.

Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp chọn mẫu thuận tiện được sử dụng nhằm đảm bảo tính đại diện cho cả khối trường chuẩn quốc gia và trường đại trà tại địa phương. Công cụ thu thập dữ liệu gồm 2 bộ phiếu phỏng vấn chi tiết với thang đo 5 mức độ đánh giá (từ mức độ A đến mức độ E) dành riêng cho giáo viên và học sinh, kết hợp 12 tiết dự giờ quan sát lớp học. Lý do lựa chọn kết hợp phân tích định tính với phân tích định lượng và thực nghiệm đối chứng là nhằm đo lường chính xác sự thay đổi về chất lượng nhận thức, khả năng tư duy giải quyết vấn đề của học sinh trong năm học 2016-2017 trước và sau khi can thiệp phương pháp mới.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực trạng và tổ chức thực nghiệm sư phạm mang lại 4 phát hiện quan trọng:

Thứ nhất, nhận thức của đội ngũ giáo viên về giá trị của phương pháp rất tích cực: 96% giáo viên khẳng định dạy học giải quyết vấn đề giúp rèn luyện khả năng tư duy giải quyết vấn đề cho học sinh; 93% đánh giá cao vai trò hình thành năng lực tự học; 85% công nhận khả năng kích thích tính tích cực nhận thức và 77% nhận định phương pháp giúp nâng cao năng lực chuyên môn, tính sáng tạo của chính giáo viên.

Thứ hai, rào cản lớn về phân phối chương trình và cơ sở vật chất: 81% giáo viên cho rằng dung lượng kiến thức còn khá nặng so với thời lượng tiết học; 73% trường học chưa đáp ứng đầy đủ trang thiết bị hoặc giáo viên chưa thành thạo phương tiện hiện đại; 63% tiết học ứng dụng công nghệ chỉ mang tính trình diễn trong các đợt thi giáo viên dạy giỏi.

Thứ ba, sự thiếu hụt hứng thú học tập và tâm lý ỷ lại của học sinh: 75% giáo viên và 80% học sinh đánh giá phân môn Hình học khó, thiếu hấp dẫn; 37% học sinh giữ thói quen thụ động chờ đợi hướng dẫn từ thầy cô; 43% giáo viên chưa nhận thức đầy đủ rằng phương pháp này giúp học sinh cảm nhận sâu sắc niềm vui học tập khi tự mình khám phá tri thức.

Thứ tư, hiệu quả thực nghiệm sư phạm vượt trội: Việc vận dụng quy trình 4 bước vào 3 bài soạn mẫu (Định lý Talet, Tính chất đường phân giác, Định lý đảo và hệ quả của định lý Talet) đã nâng tỷ lệ học sinh đạt điểm khá và giỏi trong bài kiểm tra 45 phút tăng hơn 22% so với các lớp đối chứng giảng dạy theo lối truyền thống.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi của tình trạng học sinh thụ động bắt nguồn từ áp lực thi cử và việc lạm dụng lối truyền thụ một chiều "thầy đọc - trò chép" để kịp tiến độ chương trình. So với các công trình nghiên cứu trước đây vốn chỉ áp dụng dạy học giải quyết vấn đề vào các bài toán riêng lẻ, luận văn của tác giả Lê Thu Giang đã giải quyết triệt để khâu sư phạm hóa khi xây dựng 8 kỹ thuật tạo tình huống gợi vấn đề đa dạng như dự đoán trực quan, lật ngược vấn đề, xét tương tự và tìm kiếm sai lầm trong lời giải.

Dữ liệu khảo sát và kết quả thực nghiệm được biểu diễn tường minh qua các bảng thống kê tần suất phần trăm và có thể trực quan hóa thông qua biểu đồ cột so sánh kết quả học tập giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng. Biểu đồ phân bố điểm số kiểm tra 45 phút thể hiện sự dịch chuyển rõ rệt về phổ điểm khá giỏi ở nhóm thực nghiệm, chứng minh rằng khi học sinh được đặt vào trung tâm của quá trình kiến tạo tri thức, năng lực ghi nhớ và vận dụng các định lý hình học được duy trì bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, luận văn đưa ra 4 khuyến nghị hành động thiết thực:

Thứ nhất, xây dựng linh hoạt chuỗi tình huống gợi vấn đề trong toàn bộ 9 bài học của chủ đề Tam giác đồng dạng. Giáo viên bộ môn Toán cần vận dụng linh hoạt 8 kỹ thuật tạo tình huống sư phạm trong suốt 17 tiết học chính khóa nhằm thúc đẩy tỷ lệ học sinh chủ động tương tác trong lớp học đạt trên 85%.

Thứ hai, chuẩn hóa và áp dụng nhất quán quy trình 4 bước dạy học giải quyết vấn đề cho 4 dạng bài toán điển hình. Tổ chuyên môn tại các trường trung học cơ sở cần duy trì tối thiểu 2 buổi sinh hoạt chuyên đề mỗi tháng để thảo luận, hoàn thiện kế hoạch bài dạy theo hướng phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh.

Thứ ba, tăng cường tích hợp các bài toán thực tiễn gắn liền với bối cảnh địa phương. Giáo viên nên lồng ghép các bài toán đo đạc thực địa như tính chiều cao cột đá Đền Đô tại Đình Bảng hoặc đo khoảng cách hai điểm không tới được vào 2 tiết thực hành ngoài trời, giúp nâng cao 30% mức độ hứng thú học tập và làm rõ giá trị thực tiễn của Định lý Talet.

Thứ tư, đổi mới phương thức kiểm tra đánh giá và bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm thường xuyên. Ban giám hiệu các nhà trường phối hợp cùng Phòng Giáo dục và Đào tạo thị xã Từ Sơn tổ chức các khóa tập huấn phương pháp dạy học tích cực, đưa câu hỏi đánh giá năng lực giải quyết vấn đề vào 100% các bài kiểm tra định kỳ 45 phút, từng bước giảm tỷ lệ giờ dạy thụ động xuống dưới 20% trong năm học tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị tham khảo chuyên sâu cho 4 nhóm đối tượng:

  • Giáo viên Toán cấp trung học cơ sở: Trực tiếp khai thác 3 giáo án mẫu hoàn chỉnh cùng hệ thống ví dụ tình huống phong phú để áp dụng ngay vào chương trình Hình học 8, tối ưu hóa 20 tiết giảng dạy trên lớp.
  • Cán bộ quản lý giáo dục và tổ trưởng chuyên môn: Sử dụng hệ thống luận cứ khoa học và tiêu chí đánh giá trong luận văn để định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy, lập kế hoạch bồi dưỡng giáo viên định kỳ hàng năm.
  • Sinh viên chuyên ngành Sư phạm Toán học: Làm tài liệu học tập giá trị về lý luận dạy học môn Toán, rèn luyện kỹ năng thiết kế tình huống có vấn đề và kỹ năng tổ chức hoạt động dạy học trước các kỳ thực tập sư phạm.
  • Học viên cao học và nhà nghiên cứu giáo dục: Kế thừa khung lý thuyết về 4 tình huống toán học điển hình và phương pháp luận khảo sát thực trạng với bảng hỏi 5 mức độ để phát triển các đề tài nghiên cứu liên quan đến đổi mới phương pháp giáo dục.

Câu hỏi thường gặp

  • Dạy học giải quyết vấn đề có bắt buộc học sinh phải tự khám phá lại toàn bộ kiến thức trong sách giáo khoa không? Không. Theo nguyên lý giáo dục của Lerner, học sinh không thể tự phát minh lại toàn bộ kho tàng tri thức khoa học. Phương pháp này chỉ chọn lọc những nội dung trọng tâm trong 9 bài học của chương để học sinh tự lực giải quyết, từ đó hình thành cấu trúc tư duy và tự sắp xếp lại các kiến thức còn lại.

  • Làm thế nào để phân biệt chính xác giữa tình huống có vấn đề và tình huống gợi vấn đề? Tình huống có vấn đề chỉ đơn thuần chứa mâu thuẫn nhận thức khi học sinh chưa có thuật giải. Tình huống gợi vấn đề đòi hỏi yêu cầu cao hơn khi phải thỏa mãn đồng thời 3 tiêu chí: chứa mâu thuẫn, kích thích nhu cầu nhận thức và xây dựng niềm tin giúp hơn 85% học sinh tin rằng mình có thể giải quyết được.

  • Vì sao giáo viên không nên bỏ qua khâu chứng minh định lý trong các tiết học hình học? Nếu chỉ cho học sinh học thuộc công thức rồi làm bài tập, kiến thức tiếp nhận sẽ rất máy móc và thụ động. Việc dẫn dắt học sinh chứng minh định lý giúp các em hiểu rõ bản chất vấn đề, rèn luyện tư duy lập luận logic và nâng cao khả năng đạt điểm cao trong các bài kiểm tra 45 phút.

  • Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề có phù hợp với đối tượng học sinh trung bình và yếu không? Phương pháp hoàn toàn phù hợp với mọi đối tượng học sinh. Giáo viên có thể linh hoạt sử dụng hình thức thầy trò vấn đáp hoặc tổ chức học nhóm hợp tác, đưa ra các gợi ý từng phần để giúp học sinh có học lực trung bình từng bước tháo gỡ khó khăn một cách vừa sức.

  • Những công cụ và dạng bài toán thực tế nào có thể ứng dụng trong chủ đề Tam giác đồng dạng? Giáo viên có thể đưa vào các bài toán đo đạc bóng nắng hoặc sử dụng giác kế để tính chiều cao cột đá Đền Đô, đo bề rộng con sông bằng ứng dụng Định lý Talet và tam giác đồng dạng, giúp 100% học sinh nhận thức sâu sắc tính thực tiễn của môn Toán.

Kết luận

  • Hệ thống hóa hoàn chỉnh cơ sở lý luận về dạy học giải quyết vấn đề với quy trình 4 bước chuẩn mực và 4 hình thức tổ chức dạy học linh hoạt.
  • Phân tích chân thực thực trạng dạy và học hình học lớp 8 qua khảo sát thực tế 35 giáo viên và 150 học sinh tại 3 trường trung học cơ sở trên địa bàn thị xã Từ Sơn.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp sư phạm đồng bộ cho 4 tình huống dạy học điển hình và thiết kế 3 bài soạn thực nghiệm có tính ứng dụng cao.
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm khẳng định phương pháp giúp nâng cao hơn 22% tỷ lệ học sinh khá giỏi trong các bài đánh giá môn Hình học 8.
  • Định hướng tiếp theo cần mở rộng mô hình dạy học giải quyết vấn đề sang toàn bộ chương trình Toán trung học cơ sở và tích hợp công nghệ giáo dục hiện đại.

Quý thầy cô và bạn đọc hãy áp dụng ngay các giải pháp dạy học giải quyết vấn đề từ luận văn này vào bài giảng thực tiễn để khơi dậy niềm say mê toán học và bứt phá năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh ngay hôm nay!