Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho học sinh (HS) được xem là một trong những mục tiêu trọng tâm, đặc biệt trong môn Toán. Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018, năng lực GQVĐ và sáng tạo được xác định là một trong ba năng lực cốt lõi cần hình thành cho HS. Ở cấp trung học cơ sở (THCS), nội dung "Hình học trực quan" giữ vai trò nền tảng trong phân môn Hình học, giúp HS phát triển tư duy không gian và kỹ năng GQVĐ thông qua các hoạt động thực hành, quan sát và vận dụng kiến thức hình học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc dạy học nội dung hình học trực quan theo hướng rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS lớp 6, 7 THCS tại các trường thuộc thành phố Hải Phòng trong năm 2023. Mục tiêu chính là xây dựng và kiểm nghiệm các biện pháp dạy học nhằm nâng cao kỹ năng GQVĐ cho HS thông qua chủ đề hình học trực quan, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toán học và phát triển năng lực toán học toàn diện cho HS đầu cấp THCS.

Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong nội dung chương III "Hình học trực quan" của bộ sách giáo khoa Toán 6 và Toán 7 theo chương trình mới. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đổi mới phương pháp dạy học, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc tổ chức các hoạt động học tập phát triển kỹ năng GQVĐ cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả học tập môn Toán và phát triển năng lực toán học cho HS THCS.

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 năng lực toán học, đặc biệt tập trung vào năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong giáo dục toán học. Theo quan điểm tâm lý học, năng lực là tổng hợp các đặc điểm tâm lý phù hợp với yêu cầu hoạt động nhằm đạt hiệu quả cao. Năng lực toán học được hiểu là khả năng thực hiện các thao tác tư duy, vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các vấn đề toán học.

Năng lực GQVĐ được cụ thể hóa thành bốn thành phần chính trong chương trình môn Toán 2018: nhận biết và phát hiện vấn đề, lựa chọn và đề xuất giải pháp, sử dụng kiến thức và kỹ năng toán học để giải quyết, đánh giá và khái quát hóa kết quả. Trong dạy học hình học trực quan, kỹ năng GQVĐ được thể hiện qua các hoạt động nhận biết vấn đề, lựa chọn hướng giải quyết, vận dụng kiến thức hình học và đánh giá kết quả giải quyết.

Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề được áp dụng như một xu hướng đổi mới, trong đó giáo viên tạo ra các tình huống gợi vấn đề để HS chủ động tham gia, phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua các hoạt động thực hành, thảo luận và vận dụng kiến thức. Các khái niệm trọng tâm bao gồm: vấn đề, tình huống gợi vấn đề, kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề, và phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tổng hợp, phân tích các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến dạy học Toán, năng lực GQVĐ và dạy học hình học trực quan ở THCS.

  • Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn: Thu thập dữ liệu qua phiếu hỏi, phỏng vấn, quan sát và dự giờ tại các trường THCS ở Hải Phòng. Mẫu khảo sát gồm 40 giáo viên Toán và 160 học sinh lớp 6, 7. Dữ liệu thu thập nhằm đánh giá thực trạng dạy học hình học trực quan và mức độ rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS.

  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực hiện các biện pháp dạy học hình học trực quan theo hướng rèn luyện kỹ năng GQVĐ, đánh giá hiệu quả qua kết quả học tập và phản hồi của HS, GV. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm các lớp 6, 7 tại trường THCS Đông Hải.

  • Phương pháp thống kê toán học: Xử lý, phân tích số liệu khảo sát và thực nghiệm bằng các công cụ thống kê để đánh giá mức độ hiệu quả và tính khả thi của các biện pháp dạy học.

Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2022-2023, tập trung vào giai đoạn triển khai thực nghiệm và thu thập dữ liệu tại các trường THCS trên địa bàn Hải Phòng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng nhận thức và tổ chức dạy học của giáo viên: Qua khảo sát 40 giáo viên, có 60% GV chỉ biết sơ qua hoặc chưa hiểu rõ về dạy học phát triển năng lực GQVĐ, chỉ 2,5% GV nắm vững kiến thức này. 75% GV thực hiện tổ chức hoạt động rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS không thường xuyên, 7,5% chưa chủ động thực hiện. 70% GV cho rằng thời lượng dạy học hiện tại chưa đủ để tổ chức các hoạt động này hiệu quả.

  2. Hiệu quả tổ chức hoạt động GQVĐ: 85% GV đánh giá hiệu quả các hoạt động phát triển kỹ năng GQVĐ cho HS ở mức trung bình trở xuống, chỉ 32,5% đánh giá tốt hoặc rất tốt. 85% GV cho biết đa số HS tham gia các hoạt động GQVĐ, tuy nhiên phần lớn là HS khá giỏi, HS trung bình và yếu ít tích cực tham gia.

  3. Thái độ và nhận thức của học sinh: Trong số 160 HS khảo sát, 45% rất thích học hình học trực quan, 50% không cho rằng hình khối trong chủ đề này khó học, 35% đánh giá chủ đề hình học trực quan rất quan trọng. Tuy nhiên, chỉ 38,75% HS thích học theo nhóm, 51,25% kết hợp giữa cá nhân và nhóm, cho thấy hình thức học tập đa dạng được HS ưa chuộng.

  4. Khó khăn trong dạy học: GV gặp khó khăn về nội dung chương trình và SGK mới (40%), thiếu cơ sở vật chất, thiết bị dạy học (20%), thiếu tài liệu hướng dẫn thực hành (50%), động cơ học tập và vốn tri thức của HS còn hạn chế (62,5%). Những khó khăn này ảnh hưởng đến hiệu quả rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy việc dạy học hình học trực quan theo hướng rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS lớp 6, 7 THCS có nhiều tiềm năng nhưng cũng gặp không ít thách thức. Việc GV chưa nắm vững phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề dẫn đến tổ chức hoạt động chưa hiệu quả, HS chưa được phát huy tối đa năng lực tư duy và kỹ năng GQVĐ.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với nhận định chung về khó khăn trong việc đổi mới phương pháp dạy học Toán ở bậc THCS, đặc biệt khi áp dụng chương trình và SGK mới. Việc thiếu thời gian, thiết bị và tài liệu hỗ trợ là những rào cản phổ biến cần được khắc phục.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ GV hiểu biết về dạy học phát triển năng lực GQVĐ, biểu đồ tròn về mức độ tham gia của HS trong các hoạt động GQVĐ, và bảng phân tích kết quả học tập trước và sau thực nghiệm để minh họa hiệu quả biện pháp dạy học.

Ý nghĩa của kết quả nghiên cứu là làm rõ vai trò của dạy học hình học trực quan trong phát triển kỹ năng GQVĐ, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các biện pháp dạy học phù hợp, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toán học ở THCS.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn, hội thảo chuyên sâu về phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, đặc biệt trong nội dung hình học trực quan. Mục tiêu nâng cao nhận thức và kỹ năng thiết kế tình huống gợi vấn đề, thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm thực hiện.

  2. Phát triển và cung cấp tài liệu, đồ dùng dạy học hỗ trợ: Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn chi tiết, bài tập và tình huống thực hành rèn luyện kỹ năng GQVĐ trong hình học trực quan. Đồng thời trang bị các thiết bị trực quan, phần mềm hỗ trợ dạy học. Thời gian triển khai trong năm học tiếp theo, do nhà trường và các đơn vị liên quan phối hợp thực hiện.

  3. Tổ chức các hoạt động học tập theo nhóm và trải nghiệm thực tế: Khuyến khích GV áp dụng phương pháp dạy học hợp tác, tổ chức các hoạt động thực hành, trải nghiệm tạo điều kiện cho HS phát hiện và giải quyết vấn đề một cách chủ động. Mục tiêu tăng tỷ lệ HS tham gia hoạt động GQVĐ lên trên 70% trong vòng một năm học.

  4. Điều chỉnh thời lượng và nội dung dạy học: Đề xuất điều chỉnh thời gian dành cho chủ đề hình học trực quan trong chương trình Toán 6, 7 để đảm bảo đủ thời gian tổ chức các hoạt động phát triển kỹ năng GQVĐ. Đồng thời, tích hợp các nội dung liên môn để tăng tính ứng dụng thực tiễn. Thời gian thực hiện trong kế hoạch cải tiến chương trình giảng dạy của nhà trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THCS: Luận văn cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn về phương pháp dạy học hình học trực quan theo hướng rèn luyện kỹ năng GQVĐ, giúp GV nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực cho HS.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Các cán bộ quản lý có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch bồi dưỡng chuyên môn và cải tiến chương trình đào tạo phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành lý luận và phương pháp dạy học Toán: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo về phát triển năng lực GQVĐ và đổi mới phương pháp dạy học Toán ở bậc THCS.

  4. Nhà phát triển chương trình và sách giáo khoa: Các đơn vị biên soạn chương trình, SGK có thể tham khảo để thiết kế nội dung và phương pháp dạy học phù hợp, tạo điều kiện thuận lợi cho việc rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao kỹ năng giải quyết vấn đề lại quan trọng trong dạy học hình học trực quan?
    Kỹ năng GQVĐ giúp HS không chỉ nắm kiến thức mà còn phát triển tư duy sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế. Hình học trực quan cung cấp môi trường trực quan sinh động để HS thực hành và phát triển kỹ năng này.

  2. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề được áp dụng như thế nào trong thực tế?
    GV tạo ra các tình huống gợi vấn đề, khuyến khích HS chủ động quan sát, phân tích, đề xuất giải pháp và đánh giá kết quả. Ví dụ, khi học về lăng trụ đứng, GV có thể yêu cầu HS tự tìm cách tính diện tích xung quanh cho đa giác bất kỳ.

  3. Khó khăn lớn nhất khi triển khai dạy học theo hướng rèn luyện kỹ năng GQVĐ là gì?
    Khó khăn chính là thời gian dạy học hạn chế, thiếu tài liệu và thiết bị hỗ trợ, cùng với việc GV chưa nắm vững phương pháp và HS chưa quen với cách học tích cực, chủ động.

  4. Làm thế nào để tăng sự tham gia của HS trong các hoạt động phát triển kỹ năng GQVĐ?
    Tổ chức học theo nhóm, sử dụng đồ dùng trực quan, kết hợp các hoạt động thực hành, trải nghiệm thực tế và tạo môi trường học tập thân thiện, khuyến khích HS trao đổi, thảo luận.

  5. Các biện pháp đề xuất có thể áp dụng cho các môn học khác không?
    Các biện pháp tập trung vào phát triển kỹ năng GQVĐ có thể điều chỉnh và áp dụng cho nhiều môn học khác, đặc biệt là các môn khoa học tự nhiên và kỹ thuật, nhằm phát triển năng lực tư duy và giải quyết vấn đề toàn diện cho HS.

Kết luận

  • Luận văn đã làm rõ vai trò quan trọng của dạy học hình học trực quan trong việc rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề cho HS lớp 6, 7 THCS.
  • Xác định và cụ thể hóa ba nhóm kỹ năng GQVĐ trong học hình học trực quan, làm cơ sở xây dựng biện pháp dạy học phù hợp.
  • Khảo sát thực trạng cho thấy GV và HS đều nhận thức được tầm quan trọng nhưng còn nhiều khó khăn trong tổ chức và thực hiện.
  • Các biện pháp dạy học được xây dựng và thực nghiệm cho thấy tính khả thi và hiệu quả trong việc nâng cao kỹ năng GQVĐ cho HS.
  • Đề xuất các giải pháp bồi dưỡng GV, phát triển tài liệu, điều chỉnh chương trình và tổ chức hoạt động học tập nhằm nâng cao chất lượng dạy học hình học trực quan theo hướng phát triển kỹ năng GQVĐ.

Tiếp theo, cần triển khai rộng rãi các biện pháp đã xây dựng, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng sang các chủ đề hình học khác và các cấp học cao hơn. Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả dạy học và phát triển năng lực toàn diện cho HS.