Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo theo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013, việc phát triển năng lực người học trở thành mục tiêu trọng tâm. Môn Toán, đặc biệt nội dung Số học ở cấp Trung học cơ sở (THCS), giữ vai trò then chốt trong việc hình thành và phát triển năng lực tính toán cho học sinh. Theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT, năng lực tính toán không chỉ là kỹ năng thực hiện các phép tính cơ bản mà còn là khả năng vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Tuy nhiên, thực trạng dạy học Số học tại một số trường THCS cho thấy năng lực tính toán của học sinh còn nhiều hạn chế, với khoảng 65% học sinh trình bày bài tập theo cách tính thông thường, chưa vận dụng tốt các tính chất toán học để tính nhanh, tính hợp lý.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm tìm hiểu các vấn đề lý luận và thực tiễn về phát triển năng lực tính toán trong dạy học Số học cho học sinh THCS, đề xuất các biện pháp sư phạm phù hợp và kiểm nghiệm tính khả thi, hiệu quả của các biện pháp này thông qua thực nghiệm sư phạm tại các trường THCS trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào học sinh lớp 6, 7 và giáo viên dạy Toán tại các trường THCS Gia Sàng, Tân Lập. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học Toán, góp phần phát triển năng lực tính toán – một năng lực cốt lõi đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục và nhu cầu phát triển nguồn nhân lực trong xã hội hiện đại.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về năng lực và phát triển năng lực trong giáo dục, trong đó:

  • Lý thuyết năng lực: Năng lực được hiểu là sự kết hợp của kiến thức, kỹ năng, thái độ và phẩm chất cá nhân để thực hiện thành công một nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể. Theo Bernd Meier và Nguyễn Văn Cường, năng lực bao gồm năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. OECD phân chia năng lực thành năng lực chung và năng lực chuyên môn, trong đó năng lực Toán học gồm các thành phần như tư duy, lập luận, mô hình hóa, giao tiếp và sử dụng công cụ toán học.

  • Lý thuyết năng lực tính toán (Numeracy): Theo OECD và các nghiên cứu quốc tế, năng lực tính toán là khả năng tiếp cận, sử dụng, diễn giải và truyền đạt thông tin toán học để giải quyết các yêu cầu toán học trong các tình huống thực tế. Năng lực này bao gồm kiến thức toán học cơ bản, kỹ năng tư duy, kỹ năng đọc hiểu, thái độ tích cực với toán học và khả năng vận dụng vào đời sống.

  • Lý thuyết dạy học theo hướng phát triển năng lực: Dạy học lấy học sinh làm trung tâm, chú trọng phát triển năng lực thông qua các hoạt động học tập chủ động, thực hành, hợp tác và phản hồi liên tục. Giáo viên đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn, tạo môi trường học tập thực tiễn và linh hoạt trong phương pháp dạy học.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: năng lực, năng lực toán học, năng lực tính toán, dạy học theo hướng phát triển năng lực, các biểu hiện năng lực tính toán của học sinh THCS.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu được thu thập từ khảo sát thực trạng năng lực tính toán của học sinh và giáo viên dạy Toán tại các trường THCS Gia Sàng, Tân Lập (Thái Nguyên) thông qua phiếu điều tra, quan sát, phỏng vấn trực tiếp và kiểm tra bài làm học sinh. Tổng số mẫu khảo sát gồm 80 học sinh lớp 6 và 20 giáo viên.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp phân tích định tính và định lượng. Đánh giá định lượng qua kết quả kiểm tra năng lực tính toán trước và sau thực nghiệm, phân tích tỷ lệ phần trăm học sinh đạt các mức độ năng lực khác nhau. Đánh giá định tính qua quan sát, phỏng vấn, nhận xét về thái độ, kỹ năng và phương pháp dạy học của giáo viên.

  • Tiến trình nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện qua ba giai đoạn chính: khảo sát thực trạng, đề xuất biện pháp sư phạm phát triển năng lực tính toán, thực nghiệm sư phạm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp. Thời gian nghiên cứu tập trung trong năm học 2019-2020 tại các trường THCS trên địa bàn thành phố Thái Nguyên.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng năng lực tính toán của học sinh THCS còn hạn chế: Qua khảo sát 80 học sinh lớp 6, có đến 65% học sinh trình bày bài tập theo cách tính thông thường, chưa vận dụng các tính chất giao hoán, kết hợp, phân phối để tính nhanh; 18,75% học sinh trình bày đúng và hợp lý; 16,25% trình bày theo cách tính sai. Nhiều học sinh còn nhầm lẫn trong phép tính, chưa hiểu bản chất các phép toán, đặc biệt trong các bài toán liên quan đến số nguyên, phân số và số thập phân.

  2. Giáo viên chưa thường xuyên áp dụng các biện pháp phát triển năng lực tính toán: Trong số 20 giáo viên được khảo sát, chỉ 11 người (55%) đánh giá việc phát triển năng lực tính toán là rất cần thiết, nhưng phần lớn chỉ thỉnh thoảng hoặc chưa bao giờ áp dụng các biện pháp phát triển năng lực tính toán trong dạy học. Việc khai thác tình huống thực tiễn trong dạy học Số học còn hạn chế, đặc biệt ở các chủ đề số thập phân, số hữu tỉ và số thực với tỷ lệ khai thác dưới 35%.

  3. Các biểu hiện năng lực tính toán được giáo viên chú trọng chủ yếu là kỹ năng thực hiện phép tính và sử dụng máy tính cầm tay: Khoảng 85% giáo viên thường xuyên sử dụng máy tính cầm tay trong dạy học, tuy nhiên các kỹ năng như sử dụng thuật ngữ toán học, lập luận, diễn đạt ý tưởng toán học và sử dụng thống kê toán học ít được quan tâm (chỉ khoảng 10-40%).

  4. Hiệu quả của các biện pháp phát triển năng lực tính toán được minh chứng qua thực nghiệm sư phạm: Sau khi áp dụng các biện pháp sư phạm như tập luyện hiểu bản chất phép toán, vận dụng quy luật số học, tổ chức hoạt động thực tiễn và xây dựng hệ thống bài tập phân hóa, kết quả kiểm tra năng lực tính toán của học sinh lớp thực nghiệm tăng trung bình 20-30% so với lớp đối chứng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến hạn chế năng lực tính toán của học sinh là do phương pháp dạy học truyền thống, giáo viên chủ yếu tập trung truyền đạt kiến thức và kỹ năng tính toán cơ bản mà chưa chú trọng phát triển năng lực vận dụng, tư duy và giải quyết vấn đề. Việc thiếu các tình huống thực tiễn và bài tập phân hóa cũng làm giảm hứng thú và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng chung khi nhiều học sinh THCS chưa phát triển đầy đủ năng lực tính toán theo định hướng đổi mới giáo dục. Việc áp dụng các biện pháp sư phạm đổi mới, lấy học sinh làm trung tâm, tăng cường thực hành và vận dụng kiến thức vào thực tiễn đã được chứng minh là hiệu quả trong việc nâng cao năng lực tính toán.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ học sinh đạt năng lực tính toán trước và sau thực nghiệm giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, cũng như bảng tổng hợp kết quả khảo sát ý kiến giáo viên về việc áp dụng biện pháp phát triển năng lực.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường tập luyện cho học sinh hiểu bản chất các phép toán cơ bản: Giáo viên cần tổ chức các hoạt động giúp học sinh nhận biết và vận dụng tính chất giao hoán, kết hợp, phân phối của các phép tính cộng, trừ, nhân, chia trên các tập hợp số. Mục tiêu nâng tỷ lệ học sinh trình bày bài tập đúng lên ít nhất 50% trong vòng 1 năm học. Chủ thể thực hiện là giáo viên Toán THCS phối hợp với ban giám hiệu nhà trường.

  2. Phát triển kỹ năng vận dụng quy luật số học vào thực hành tính toán trên các dãy số liệu phức tạp: Thiết kế bài tập phân hóa theo mức độ khó, tăng cường các bài tập tính nhẩm, tính nhanh, tính hợp lý. Mục tiêu nâng cao khả năng tính toán nhanh và chính xác của học sinh, giảm tỷ lệ sai sót xuống dưới 20% trong 1 năm học.

  3. Tổ chức các hoạt động rèn luyện kỹ năng tính toán liên quan đến tình huống thực tiễn: Sử dụng các tình huống thực tế như tính tiền mua sắm, đo lường, phân tích số liệu để học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tế. Mục tiêu tăng cường sự hứng thú và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh, được thực hiện liên tục trong các tiết học.

  4. Xây dựng hệ thống bài tập phân hóa để rèn năng lực tính toán trong quá trình dạy học: Phân loại bài tập theo các cấp độ năng lực, từ cơ bản đến nâng cao, giúp học sinh phát triển năng lực toàn diện. Giáo viên cần được tập huấn để thiết kế và sử dụng hiệu quả hệ thống bài tập này trong vòng 6 tháng.

  5. Đào tạo, bồi dưỡng nâng cao năng lực chuyên môn và phương pháp dạy học cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn về dạy học theo hướng phát triển năng lực, sử dụng công nghệ thông tin và khai thác tình huống thực tiễn trong dạy học Số học. Mục tiêu nâng cao tỷ lệ giáo viên áp dụng phương pháp đổi mới lên trên 70% trong 1 năm học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THCS: Nhận thức rõ hơn về vai trò và cách thức phát triển năng lực tính toán cho học sinh, áp dụng các biện pháp sư phạm hiệu quả trong dạy học Số học.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và tổ chức các hoạt động hỗ trợ phát triển năng lực tính toán trong nhà trường.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Giáo dục Toán học: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm để phát triển các đề tài nghiên cứu liên quan.

  4. Nhà hoạch định chính sách giáo dục: Định hướng đổi mới chương trình, phương pháp dạy học và đánh giá năng lực học sinh theo xu hướng phát triển năng lực toàn diện.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực tính toán là gì và tại sao quan trọng trong dạy học Toán THCS?
    Năng lực tính toán là khả năng sử dụng kiến thức và kỹ năng toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Nó giúp học sinh không chỉ thực hiện phép tính chính xác mà còn vận dụng tư duy logic, giải quyết tình huống trong học tập và cuộc sống.

  2. Phương pháp nào hiệu quả để phát triển năng lực tính toán cho học sinh?
    Phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, kết hợp hoạt động thực hành, vận dụng tình huống thực tế, bài tập phân hóa và sử dụng công nghệ thông tin được đánh giá là hiệu quả nhất.

  3. Làm thế nào để giáo viên đánh giá năng lực tính toán của học sinh?
    Giáo viên có thể sử dụng các bài kiểm tra đa dạng, quan sát quá trình học tập, đánh giá qua hoạt động nhóm, bài tập thực tế và phản hồi liên tục để đánh giá toàn diện năng lực tính toán.

  4. Tại sao nhiều học sinh THCS còn yếu về năng lực tính toán?
    Nguyên nhân chính là do phương pháp dạy học truyền thống, thiếu các hoạt động thực hành, chưa khai thác tốt tình huống thực tiễn và chưa phát triển kỹ năng tư duy, giải quyết vấn đề.

  5. Làm sao để giáo viên có thể áp dụng các biện pháp phát triển năng lực tính toán trong điều kiện thực tế?
    Giáo viên cần được đào tạo bài bản, có tài liệu hướng dẫn cụ thể, phối hợp với đồng nghiệp và nhà trường để xây dựng kế hoạch dạy học phù hợp, đồng thời sử dụng linh hoạt các phương pháp và công cụ hỗ trợ.

Kết luận

  • Năng lực tính toán là năng lực cốt lõi trong môn Toán THCS, đóng vai trò quan trọng trong phát triển tư duy và giải quyết vấn đề của học sinh.
  • Thực trạng cho thấy năng lực tính toán của học sinh còn nhiều hạn chế, giáo viên chưa áp dụng hiệu quả các biện pháp phát triển năng lực.
  • Luận văn đã đề xuất và kiểm nghiệm thành công một số biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực tính toán qua dạy học Số học, nâng cao hiệu quả học tập.
  • Các biện pháp bao gồm tập luyện hiểu bản chất phép toán, vận dụng quy luật số học, tổ chức hoạt động thực tiễn và xây dựng bài tập phân hóa.
  • Đề nghị các nhà trường, giáo viên và cơ quan quản lý giáo dục triển khai áp dụng các biện pháp này trong năm học tới để nâng cao chất lượng dạy học Toán và phát triển năng lực học sinh.

Hành động tiếp theo: Các trường THCS nên tổ chức tập huấn cho giáo viên, xây dựng kế hoạch dạy học theo hướng phát triển năng lực tính toán và tiến hành đánh giá định kỳ để điều chỉnh phù hợp.