Tổng quan nghiên cứu

Phát triển tư duy sáng tạo (TDST) cho học sinh giỏi toán ở bậc Trung học cơ sở (THCS) là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của đổi mới giáo dục hiện nay. Theo ước tính, việc rèn luyện TDST góp phần nâng cao năng lực tự học, khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo trong học tập, đặc biệt trong môn Toán – môn học nền tảng và có tính ứng dụng cao. Chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên” được lựa chọn làm nội dung nghiên cứu bởi tính đa dạng, phong phú và tính thử thách cao trong việc giải quyết các bài toán nghiệm nguyên, qua đó giúp học sinh phát triển khả năng tư duy linh hoạt, sáng tạo.

Nghiên cứu tập trung vào học sinh giỏi toán THCS tại thành phố Hải Phòng trong năm học 2017-2018, nhằm đề xuất các biện pháp sư phạm phát triển TDST thông qua dạy học chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên”. Mục tiêu cụ thể là nâng cao nhận thức của giáo viên về phát triển TDST, đồng thời xây dựng và thực nghiệm các biện pháp dạy học phù hợp để phát huy tối đa tiềm năng sáng tạo của học sinh.

Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học Toán, nâng cao chất lượng giáo dục, đồng thời đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông theo Nghị quyết số 29 năm 2013 của Bộ Chính trị và Luật Giáo dục Việt Nam năm 2005. Việc phát triển TDST không chỉ giúp học sinh giỏi toán nâng cao năng lực chuyên môn mà còn trang bị kỹ năng tư duy sáng tạo cần thiết cho sự phát triển bền vững của xã hội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về tư duy và tư duy sáng tạo, trong đó:

  • Lý thuyết về tư duy: Tư duy được hiểu là quá trình tâm lý phản ánh hiện thực khách quan, bao gồm các thao tác phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa. Tư duy là cơ sở để nhận thức và sáng tạo cái mới.

  • Lý thuyết về tư duy sáng tạo (TDST): TDST là quá trình tìm ra cái mới, cách giải quyết mới không bị gò bó bởi những kiến thức đã có. Các đặc trưng của TDST gồm tính mềm dẻo, thuần thục, độc đáo, hoàn thiện và nhạy cảm với vấn đề. TDST được hình thành và phát triển qua các hoạt động học tập tích cực, đặc biệt là trong môn Toán.

  • Mô hình phát triển TDST trong dạy học Toán: Tập trung vào việc phát triển các thao tác tư duy như phân tích – tổng hợp, so sánh – tương tự, vận dụng các phương pháp giải toán sáng tạo, đồng thời tạo môi trường học tập kích thích sự sáng tạo của học sinh.

Các khái niệm chính bao gồm: tư duy, tư duy sáng tạo, phương trình nghiệm nguyên, thao tác tư duy, phát triển năng lực học sinh, và biện pháp sư phạm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tổng hợp, phân tích các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về tư duy sáng tạo, phương trình nghiệm nguyên và phương pháp dạy học Toán.

  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát thực trạng dạy học chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên” tại một số trường THCS ở Hải Phòng, thu thập ý kiến của giáo viên và học sinh về việc phát triển TDST.

  • Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: Phân tích dữ liệu khảo sát, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm bằng các chỉ số định lượng như tỷ lệ học sinh đạt điểm cao, mức độ phát triển TDST qua các bài kiểm tra.

  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực hiện dạy học theo các biện pháp đề xuất, đánh giá sự thay đổi về năng lực TDST của học sinh qua các giai đoạn thực nghiệm.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm khoảng 50 học sinh giỏi toán lớp 8 và 9 tại trường THCS Lạc Viên, quận Ngô Quyền, Hải Phòng. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện dựa trên tiêu chí học sinh giỏi và sự đồng ý tham gia. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2017-2018, bao gồm giai đoạn khảo sát, xây dựng biện pháp, thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng dạy học chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên” còn nhiều hạn chế: Khoảng 60% giáo viên chưa chú trọng phát triển TDST cho học sinh, chủ yếu dạy theo lối mòn, máy móc, chưa tạo điều kiện cho học sinh phát huy tính sáng tạo. Hơn 70% học sinh gặp khó khăn trong việc vận dụng linh hoạt các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa.

  2. Nhận thức của giáo viên về TDST chưa đồng đều: Chỉ khoảng 40% giáo viên hiểu đầy đủ về các phẩm chất đặc trưng của TDST và cách biểu hiện trong hoạt động giải toán. Việc đánh giá học sinh chủ yếu tập trung vào kết quả đúng sai, chưa khuyến khích các cách giải sáng tạo.

  3. Biện pháp nâng cao nhận thức và trang bị kỹ năng cho giáo viên có hiệu quả rõ rệt: Sau các buổi tập huấn, 85% giáo viên cải thiện nhận thức về phát triển TDST, biết cách thiết kế hoạt động dạy học phù hợp với chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên”.

  4. Thực nghiệm sư phạm cho thấy học sinh phát triển TDST rõ rệt: Tỷ lệ học sinh đạt điểm trên 8 trong các bài kiểm tra về chủ đề này tăng từ 45% lên 72%, đồng thời số học sinh có khả năng tự đề xuất lời giải mới, sáng tạo tăng lên khoảng 65%.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc phát triển TDST cho học sinh giỏi toán THCS thông qua dạy học chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên” là khả thi và có tác động tích cực. Nguyên nhân hạn chế ban đầu chủ yếu do giáo viên chưa được trang bị đầy đủ kiến thức và kỹ năng sư phạm phát triển TDST, cũng như chưa có môi trường học tập kích thích sáng tạo.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với quan điểm của Guilford, Torrance về vai trò của thao tác tư duy mềm dẻo, thuần thục và độc đáo trong phát triển năng lực sáng tạo. Đồng thời, việc áp dụng các biện pháp sư phạm dựa trên nguyên tắc khoa học, hệ thống và phù hợp với năng lực học sinh giúp nâng cao hiệu quả dạy học.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ học sinh đạt điểm cao trước và sau thực nghiệm, bảng thống kê mức độ nhận thức của giáo viên về TDST, cũng như biểu đồ thể hiện sự gia tăng số lượng học sinh có lời giải sáng tạo.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức các khóa tập huấn, bồi dưỡng nâng cao nhận thức và kỹ năng phát triển TDST cho giáo viên Toán THCS: Định kỳ hàng năm, tập trung vào phương pháp dạy học chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên” và kỹ thuật đánh giá năng lực sáng tạo học sinh. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Phòng; Thời gian: bắt đầu từ năm học tiếp theo.

  2. Xây dựng và áp dụng hệ thống bài tập, tình huống học tập đa dạng, có tính thử thách phù hợp với năng lực học sinh: Tăng cường các bài tập mở, yêu cầu học sinh vận dụng linh hoạt các thao tác tư duy sáng tạo. Chủ thể thực hiện: Giáo viên bộ môn; Thời gian: trong từng học kỳ.

  3. Khuyến khích tổ chức hoạt động học nhóm, thảo luận, tranh luận trong lớp học: Tạo môi trường học tập thân thiện, kích thích sự chủ động, sáng tạo của học sinh. Chủ thể thực hiện: Giáo viên và Ban giám hiệu nhà trường; Thời gian: liên tục trong năm học.

  4. Đổi mới phương pháp đánh giá học sinh theo hướng đánh giá năng lực tư duy sáng tạo: Sử dụng đa dạng hình thức đánh giá như tự luận mở, dự án học tập, đánh giá quá trình, tránh chỉ tập trung vào kết quả đúng sai. Chủ thể thực hiện: Giáo viên và tổ chuyên môn; Thời gian: áp dụng ngay trong các kỳ kiểm tra, đánh giá.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THCS: Nghiên cứu giúp nâng cao nhận thức và kỹ năng phát triển TDST cho học sinh, từ đó đổi mới phương pháp dạy học hiệu quả hơn.

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

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán và Giáo dục học: Là tài liệu tham khảo quý giá về lý luận và thực tiễn phát triển TDST trong dạy học Toán ở bậc THCS.

  4. Nhà nghiên cứu giáo dục và tâm lý học: Cung cấp cơ sở lý luận và dữ liệu thực nghiệm về phát triển tư duy sáng tạo, góp phần mở rộng nghiên cứu trong lĩnh vực giáo dục sáng tạo.

Câu hỏi thường gặp

1. Tư duy sáng tạo là gì và tại sao nó quan trọng trong học Toán?
Tư duy sáng tạo là quá trình tìm ra cách giải mới, độc đáo và hiệu quả cho các vấn đề. Trong học Toán, TDST giúp học sinh không chỉ nhớ kiến thức mà còn vận dụng linh hoạt, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong học tập.

2. Chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên” có gì đặc biệt để phát triển TDST?
Chủ đề này bao gồm nhiều dạng phương trình đa dạng, không có công thức giải tổng quát, đòi hỏi học sinh phải vận dụng nhiều thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm lời giải sáng tạo, phù hợp với năng lực phát triển TDST.

3. Làm thế nào để giáo viên có thể phát triển TDST cho học sinh?
Giáo viên cần nâng cao nhận thức về TDST, thiết kế bài giảng và hoạt động học tập kích thích sự sáng tạo, sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, đánh giá đa dạng và khuyến khích học sinh tự tìm tòi, đề xuất giải pháp mới.

4. Các biện pháp nào đã được thực nghiệm và có hiệu quả?
Các biện pháp như nâng cao nhận thức giáo viên, phát triển thao tác tư duy phân tích – tổng hợp, so sánh – tương tự, tạo môi trường học tập thân thiện, đổi mới đánh giá năng lực sáng tạo đã được thực nghiệm và cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực TDST của học sinh.

5. Làm sao để đánh giá chính xác năng lực tư duy sáng tạo của học sinh?
Cần sử dụng đa dạng hình thức đánh giá như bài tập mở, dự án, thảo luận, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng. Đánh giá không chỉ dựa vào kết quả đúng sai mà còn chú trọng quá trình tư duy, cách tiếp cận và sự sáng tạo trong giải quyết vấn đề.

Kết luận

  • Luận văn đã làm rõ vai trò quan trọng của phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh giỏi toán THCS thông qua dạy học chủ đề “Phương trình nghiệm nguyên”.
  • Đã xây dựng và thực nghiệm thành công các biện pháp sư phạm nâng cao nhận thức giáo viên và phát triển thao tác tư duy sáng tạo cho học sinh.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực tư duy sáng tạo và kết quả học tập của học sinh.
  • Nghiên cứu góp phần đổi mới phương pháp dạy học Toán, đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông.
  • Đề xuất các bước tiếp theo gồm mở rộng thực nghiệm, đào tạo bồi dưỡng giáo viên và áp dụng rộng rãi các biện pháp trong hệ thống giáo dục THCS.

Hành động ngay hôm nay: Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên Toán THCS nên áp dụng các biện pháp được đề xuất để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo thế hệ học sinh sáng tạo, năng động trong tương lai.