Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh thế kỷ XXI với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật số và thông tin toàn cầu, giáo dục không còn đơn thuần là truyền thụ kiến thức mà hướng tới phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh. Theo Nghị quyết số 88/2014/QH13, đổi mới chương trình giáo dục phổ thông nhằm phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học, trong đó năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVD) được xác định là một trong những năng lực chung cần thiết. Môn Toán, đặc biệt nội dung xác suất và thống kê dành cho học sinh lớp 6 và lớp 7, chiếm khoảng 14% thời lượng toàn khối, đóng vai trò quan trọng trong việc bồi dưỡng NLGQVD.

Nội dung xác suất thống kê giúp học sinh thu thập, phân loại, biểu diễn và phân tích dữ liệu, nhận biết các quy luật thống kê và xác suất trong thực tiễn, từ đó phát triển tư duy toán học và khả năng ứng dụng kiến thức vào đời sống. Tuy nhiên, việc bồi dưỡng NLGQVD thông qua dạy học chủ đề xác suất thống kê theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 còn nhiều hạn chế, đặc biệt trong việc áp dụng các biện pháp sư phạm phù hợp.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đề xuất và kiểm nghiệm các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 6 và lớp 7 thông qua dạy học chủ đề xác suất và thống kê tại trường THCS Tam Hưng, Thanh Oai, Hà Nội. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung xác suất thống kê trong chương trình Toán lớp 6 và lớp 7, khảo sát thực trạng và tổ chức thực nghiệm sư phạm trong năm học 2023-2024. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao chất lượng dạy học Toán, phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học cơ sở, góp phần thực hiện đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về năng lực và năng lực giải quyết vấn đề trong giáo dục toán học. Khái niệm năng lực được hiểu là khả năng vận dụng đồng bộ kiến thức, kỹ năng, thái độ và giá trị để giải quyết các tình huống phức tạp trong thực tiễn. Năng lực giải quyết vấn đề được cấu thành bởi bốn thành tố chính: (1) Tìm hiểu vấn đề, (2) Thiết lập không gian vấn đề, (3) Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, (4) Đánh giá và phản ánh giải pháp. Mô hình này được phát triển dựa trên nghiên cứu của Nguyễn Thị Lan Phương và các lý thuyết về giải quyết vấn đề của George Polya.

Ngoài ra, mô hình VARK (Visual, Auditory, Read/Write, Kinesthetic) của Fleming được áp dụng để thiết kế các hoạt động dạy học phù hợp với các kiểu học sinh khác nhau, nhằm tăng cường hiệu quả bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Các khái niệm chuyên ngành như xác suất thực nghiệm, biến cố ngẫu nhiên, biểu đồ thống kê, và các phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề cũng được sử dụng làm cơ sở lý luận.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm: tài liệu giáo dục học, chương trình và sách giáo khoa Toán lớp 6, lớp 7 theo chương trình giáo dục phổ thông 2018; khảo sát thực trạng dạy học tại trường THCS Tam Hưng; kết quả thực nghiệm sư phạm với học sinh lớp 6 và lớp 7.

Phương pháp nghiên cứu gồm:

  • Nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp, phân tích các tài liệu, văn kiện, sách giáo khoa và các công trình nghiên cứu liên quan đến năng lực giải quyết vấn đề và nội dung xác suất thống kê.
  • Khảo sát thực trạng: Sử dụng phiếu điều tra (Anket) với 45 cán bộ quản lý, giáo viên và 210 học sinh lớp 6, lớp 7 tại ba trường THCS trên địa bàn huyện Thanh Oai. Phương pháp đàm thoại, quan sát và phân tích kết quả học tập cũng được áp dụng.
  • Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm với các lớp thực nghiệm và đối chứng tại trường THCS Tam Hưng nhằm kiểm nghiệm hiệu quả các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm các lớp 6A1, 6A5, 7A1, 7A5 với tổng số học sinh khoảng 120 em.
  • Phân tích số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý dữ liệu khảo sát và kết quả thực nghiệm, tính tỷ lệ phần trăm, so sánh điểm số trước và sau thực nghiệm.

Thời gian nghiên cứu từ tháng 3 đến tháng 12 năm 2023, đảm bảo tính hệ thống và khoa học trong quá trình thu thập và xử lý dữ liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mức độ cần thiết của bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề: Có đến 98,2% giáo viên đánh giá việc bồi dưỡng NLGQVD thông qua dạy học Toán lớp 6, lớp 7 là cần thiết hoặc rất cần thiết, khẳng định vai trò quan trọng của nội dung xác suất thống kê trong phát triển năng lực này.

  2. Mức độ cung cấp kiến thức xác suất thống kê: 51,8% giáo viên sử dụng thường xuyên các khái niệm, yếu tố thống kê và xác suất trong giải toán, tuy nhiên chỉ 25% sử dụng rất nhiều, cho thấy mức độ khai thác nội dung này còn hạn chế.

  3. Nguồn tư liệu bồi dưỡng năng lực: 80% giáo viên chủ yếu lấy tư liệu từ sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo và Internet, trong khi việc tự xây dựng bài tập chiếm tỷ lệ rất thấp, phản ánh sự thụ động trong việc tìm kiếm và sáng tạo tài liệu dạy học.

  4. Mức độ đưa năng lực giải quyết vấn đề vào đề kiểm tra: 60,7% giáo viên thường xuyên đưa các bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đề vào đề kiểm tra, không có giáo viên nào không sử dụng, cho thấy sự quan tâm đáng kể đến đánh giá năng lực này.

  5. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Kết quả kiểm tra trước và sau thực nghiệm cho thấy điểm trung bình của học sinh lớp 6 và lớp 7 tăng từ khoảng 55% lên trên 75%, với sự cải thiện rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề trong nội dung xác suất thống kê. Lớp thực nghiệm có mức tăng điểm cao hơn 20% so với lớp đối chứng.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thông qua dạy học chủ đề xác suất thống kê là cần thiết và có hiệu quả tích cực. Tuy nhiên, mức độ sử dụng các phương pháp dạy học tích cực và khai thác nội dung xác suất thống kê còn chưa đồng đều, phần lớn giáo viên vẫn dựa vào phương pháp truyền thống như thuyết trình và vấn đáp.

Việc giáo viên chủ yếu sử dụng nguồn tư liệu có sẵn và ít tự xây dựng bài tập mới làm hạn chế sự sáng tạo và phù hợp với đặc điểm học sinh. Điều này cũng ảnh hưởng đến sự hứng thú và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh. Kết quả thực nghiệm cho thấy khi áp dụng các biện pháp sư phạm phù hợp, như tích cực hóa hoạt động học tập, xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực, học sinh có sự tiến bộ rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với quan điểm của George Polya về việc giải quyết vấn đề là kỹ năng có thể học được và phát triển thông qua các hoạt động dạy học có hướng dẫn. Việc áp dụng mô hình VARK giúp đa dạng hóa phương pháp dạy học, phù hợp với các kiểu học sinh khác nhau, từ đó nâng cao hiệu quả bồi dưỡng năng lực.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ phần trăm giáo viên đánh giá mức độ cần thiết, mức độ sử dụng nội dung xác suất thống kê, và biểu đồ tăng điểm trung bình của học sinh trước và sau thực nghiệm, giúp minh họa rõ nét sự cải thiện và các yếu tố ảnh hưởng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về dạy học chủ đề xác suất thống kê và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, nhằm nâng cao năng lực sư phạm và kỹ năng thiết kế bài tập phù hợp. Thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm chủ trì.

  2. Xây dựng và phát triển nguồn tư liệu phong phú, đa dạng: Khuyến khích giáo viên tự thiết kế bài tập, tình huống thực tiễn liên quan đến xác suất thống kê, đồng thời xây dựng kho bài tập mẫu theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Chủ thể thực hiện là các tổ chuyên môn tại trường, với mục tiêu hoàn thành trong năm học 2024-2025.

  3. Áp dụng phương pháp dạy học tích cực, đa dạng hóa hình thức tổ chức học tập: Tích cực sử dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, kết hợp mô hình VARK để phù hợp với các kiểu học sinh, tăng cường hoạt động nhóm, thí nghiệm và ứng dụng công nghệ thông tin. Thời gian áp dụng ngay từ đầu năm học, do giáo viên chủ nhiệm và bộ môn Toán thực hiện.

  4. Tăng cường đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong kiểm tra, đánh giá: Thiết kế đề kiểm tra, bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề một cách thường xuyên và có hệ thống, nhằm phản ánh đúng năng lực của học sinh và làm cơ sở điều chỉnh phương pháp dạy học. Thực hiện liên tục trong các kỳ kiểm tra định kỳ, do giáo viên bộ môn đảm nhiệm.

  5. Tạo môi trường học tập thuận lợi, khuyến khích sự chủ động của học sinh: Xây dựng môi trường học tập thân thiện, khuyến khích học sinh tham gia các hoạt động thực hành, trải nghiệm, trò chơi toán học liên quan đến xác suất thống kê để phát triển tư duy và kỹ năng giải quyết vấn đề. Nhà trường và giáo viên phối hợp tổ chức các hoạt động ngoại khóa định kỳ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán trung học cơ sở: Nghiên cứu cung cấp các biện pháp sư phạm cụ thể để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua nội dung xác suất thống kê, giúp nâng cao chất lượng giảng dạy và hiệu quả học tập.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên, đồng thời phát triển chương trình, tài liệu phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục theo năng lực.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán: Tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu, phát triển phương pháp dạy học tích cực và ứng dụng lý thuyết năng lực trong giảng dạy môn Toán.

  4. Nhà hoạch định chính sách giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách phát triển chương trình giáo dục phổ thông, đặc biệt trong việc tích hợp năng lực giải quyết vấn đề vào môn Toán và các môn học khác.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực giải quyết vấn đề là gì và tại sao quan trọng trong dạy học Toán?
    Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng và thái độ để giải quyết các tình huống mới, phức tạp. Trong dạy học Toán, năng lực này giúp học sinh không chỉ học thuộc công thức mà còn biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng tư duy phản biện.

  2. Tại sao nội dung xác suất thống kê được chọn để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 6 và 7?
    Xác suất thống kê là lĩnh vực toán học gắn liền với thực tiễn, giúp học sinh hiểu và phân tích dữ liệu, nhận biết các quy luật ngẫu nhiên. Nội dung này chiếm khoảng 14% thời lượng môn Toán ở lớp 6 và 7, phù hợp để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua các bài tập thực hành và tình huống thực tế.

  3. Các biện pháp sư phạm nào được đề xuất để nâng cao năng lực giải quyết vấn đề?
    Các biện pháp gồm: tích cực hóa hoạt động học tập, xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực, đa dạng hóa phương pháp dạy học theo mô hình VARK, tăng cường đánh giá năng lực trong kiểm tra và tạo môi trường học tập thuận lợi cho học sinh.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh một cách hiệu quả?
    Đánh giá có thể thực hiện qua bài tập, bài kiểm tra, bảng kiểm quan sát, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng. Tiêu chí đánh giá bao gồm khả năng nhận biết vấn đề, lập kế hoạch, thực hiện giải pháp và phản ánh kết quả, với các mức độ biểu hiện rõ ràng.

  5. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả của các biện pháp như thế nào?
    Kết quả thực nghiệm tại trường THCS Tam Hưng cho thấy điểm trung bình của học sinh tăng từ khoảng 55% lên trên 75% sau khi áp dụng các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, với sự cải thiện rõ rệt so với lớp đối chứng, chứng minh tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực cốt lõi cần được phát triển cho học sinh trung học cơ sở, đặc biệt qua nội dung xác suất thống kê trong môn Toán lớp 6 và 7.
  • Việc bồi dưỡng năng lực này thông qua dạy học chủ đề xác suất thống kê được giáo viên và học sinh đánh giá cao về tính cần thiết và hiệu quả.
  • Các biện pháp sư phạm như tích cực hóa hoạt động học tập, xây dựng bài tập phát triển năng lực, đa dạng hóa phương pháp dạy học và tăng cường đánh giá năng lực đã được kiểm nghiệm và cho kết quả tích cực.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy sự tiến bộ rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh sau khi áp dụng các biện pháp đề xuất.
  • Đề nghị các cơ quan quản lý giáo dục, nhà trường và giáo viên tiếp tục triển khai, hoàn thiện và nhân rộng các biện pháp này nhằm nâng cao chất lượng dạy học Toán và phát triển toàn diện năng lực học sinh.

Hành động tiếp theo: Các trường THCS nên tổ chức tập huấn cho giáo viên, xây dựng kho bài tập phát triển năng lực, đồng thời áp dụng các biện pháp sư phạm đã được kiểm nghiệm để nâng cao hiệu quả dạy học. Các nhà nghiên cứu có thể tiếp tục mở rộng nghiên cứu trên các nội dung toán học khác và các cấp học khác.

Hãy bắt đầu áp dụng ngay hôm nay để nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, góp phần đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất!