Tổng quan về luận án

Công trình nghiên cứu "Các đại lượng hình học trong dạy học Toán tiểu học" của nghiên cứu sinh Trần Đức Thuận (2020), do PGS.TS. Nguyễn Chí Thành và TS. Nguyễn Thị Nga hướng dẫn tại Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh (Chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán, Mã số: 62 14 01 11), giải quyết bài toán cốt lõi về việc giảng dạy các đại lượng hình học (độ dài, chu vi, diện tích, thể tích) trong chương trình giáo dục phổ thông.

Trong tiến trình đổi mới từ Chương trình Giáo dục Phổ thông 2006 sang Chương trình 2018, nội dung đo lường đại lượng hình học chuyển đổi mạnh mẽ từ 4 mạch kiến thức truyền thống sang cấu trúc 3 mạch kiến thức tích hợp: Số và Đại số; Hình học và Đo lường; Thống kê và Xác suất. Tuy nhiên, thực tiễn dạy học tồn tại một khoảng trống nghiên cứu sâu sắc (research gap): sự đứt gãy giữa bản chất tri thức luận của đại lượng với cách tiếp cận thuần túy số học hóa (arithmetization) trong sách giáo khoa (SGK). Như tác giả dẫn luận: "quan niệm gắn diện tích của một hình với số chiếm ưu thế so với quan niệm xem diện tích là phần mặt phẳng được giới hạn bởi hình đó", trong khi học sinh thường lúng túng khi đối diện với các bài toán biến dạng hoặc tối ưu hình học.

Luận án thiết lập hệ thống 3 câu hỏi nghiên cứu tường minh:

  1. Q1: Các đại lượng hình học mang những đặc trưng tri thức luận nào, cho phép giải quyết các bài toán cơ bản nào và những chướng ngại nào cản trở sự hình thành tri thức?
  2. Q2: Mối quan hệ thể chế dạy học Toán tiểu học tại Việt Nam thể hiện như thế nào qua các thời kỳ và đối sánh với SGK quốc tế dựa trên lưới tổ chức toán học tham chiếu?
  3. Q3: Thể chế tác động ra sao lên quan hệ cá nhân của giáo viên và học sinh, và chu trình học tập trải nghiệm có thể tái cấu trúc quan hệ cá nhân này như thế nào?

Hệ thống giả thuyết nghiên cứu gồm:

  • GT1: Học sinh tiểu học có xu hướng đồng nhất thể tích của vật chứa với thể tích tính bằng kích thước mặt ngoài hoặc dung tích của vật.
  • GT2: Trong các bài toán so sánh diện tích và tạo hình đồng tích, học sinh và giáo viên ưu tiên áp dụng chiến lược gắn với số thay vì chiến lược hình học, kể cả khi giải pháp số học dẫn đến kết quả phi thực tế.

Khung lý thuyết tích hợp ba trụ cột: Lí thuyết Nhân học trong Didactic (Yves Chevallard), Lí thuyết học tập trải nghiệm (David Kolb) và Lí thuyết Mô hình hóa toán học (Coulange, Blum & Niss). Phạm vi khảo sát trải rộng qua các bộ SGK Việt Nam từ năm 1976 (76VNx, 81VNx, 91VNx, HHVNx), đối sánh với SGK Pháp (Cap Maths) và Singapore (My Pals Are Here! Maths), kết hợp 4 thực nghiệm sư phạm chuyên sâu trên học sinh lớp 5 và giáo viên tiểu học tại TP.HCM.

Literature Review và Positioning

Tổng quan tài liệu trong luận án tổng hợp ba dòng nghiên cứu học thuật chính trên thế giới và tại Việt Nam:

Dòng nghiên cứu tri thức luận quốc tế ghi nhận đóng góp của Perrin-Glorian (1990) khi xác lập mô hình 3 phương diện nhận thức: phương diện hình (geometric/spatial), phương diện số (numerical measure) và phương diện đại lượng (magnitude as equivalence classes). Baltar (1999) và Pressiat (1999) phân tích lịch sử tiến triển của khái niệm diện tích qua lý thuyết đẳng hợp và bài toán cầu phương, chỉ rõ giới hạn của định lý Dehn khi mở rộng từ diện tích phẳng sang thể tích đa diện. Đối với độ dài, Bessot và Eberhard (1987) phân tích mô hình định vị và hàm độ đo. Tại Pháp, Chambris (2010) và Anwandter-Cuellar (2012) phân tích sự phân tách giữa số học, đại số và đại lượng trong chương trình trung học cơ sở.

Trường phái nghiên cứu trong nước trước đây (Lê Thị Hồng Chi, 2010; Vũ Văn Tám, 2013; Đỗ Thị Phương Thảo, 2018) chủ yếu tập trung vào kỹ thuật xây dựng công thức tính chu vi, diện tích hoặc ứng dụng công nghệ thông tin đơn lẻ, thiếu một khung phân tích Didactic toàn diện về sự chuyển hóa thể chế. Luận án của Trần Đức Thuận định vị tại giao điểm đột phá: kế thừa Thuyết Nhân học để giải mã sự biến đổi của tri thức qua 4 thế hệ SGK Việt Nam (1976-2002), đồng thời đối chiếu với SGK Pháp (Cap Maths) và Singapore. So với công trình của Vũ Văn Tám (2013) chỉ dừng lại ở mô tả nội dung hình học, luận án đi sâu phân tích lưới tổ chức toán học tham chiếu 7 kiểu nhiệm vụ ($T_1 \rightarrow T_7$), chỉ ra sự nghèo nàn của các kiểu nhiệm vụ tối ưu ($T_3$), dựng hình ($T_4, T_5$) và đo lường thực tế ($T_7$) trong thể chế Việt Nam hiện hành.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng Thuyết Nhân học trong Didactic Toán (Anthropological Theory of the Didactic - ATD) bằng cách kết nối hữu cơ với Lí thuyết học tập trải nghiệm của Kolb (1984) và Mô hình hóa toán học của Coulange (1997). Đóng góp lý thuyết thể hiện ở việc lượng hóa và cụ thể hóa mối quan hệ giữa thể chế $R_I(O)$ và quan hệ cá nhân $R(X, O)$ đối với đối tượng tri thức $O$ là các đại lượng hình học.

Khung lý thuyết làm sáng tỏ cơ chế hình thành chướng ngại tri thức luận (epistemological obstacles) khi thể chế dạy học giản lược đại lượng thành số đo thuần túy. Luận án bảo vệ thành công luận điểm: Việc nắm vững bản chất đại lượng đòi hỏi sự tương tác động giữa các lớp tương đương hình học (bảo toàn diện tích qua phân chia, tách - ghép) trước khi vận hành công thức giải tích. Luận án mở rộng quan điểm của Brousseau (1997) và Piaget bằng chứng cứ thực nghiệm cho thấy việc đưa người học vào môi trường đối kháng (milieu) chứa đựng các tình huống mâu thuẫn biện chứng sẽ thúc đẩy quá trình đồng hóa (assimilation) và điều ứng (accommodation), phá vỡ các quan niệm sai lầm tồn tại dai dẳng.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp ma trận 7 kiểu nhiệm vụ toán học tham chiếu ($T_1 - T_7$) được kế thừa từ Baltar (1999) và Anwandter-Cuellar (2012):

  • $T_1$: So sánh các đại lượng (hình học trực tiếp hoặc qua số đo).
  • $T_2$: Tính toán đại lượng bằng công thức hoặc cộng tính.
  • $T_3$: Nghiên cứu ảnh hưởng của phép biến hình/biến dạng và tối ưu hóa đại lượng có ràng buộc.
  • $T_4$: Dựng đối tượng theo kích thước cho trước.
  • $T_5$: Dựng đối tượng có kích thước lớn hơn hoặc bé hơn đối tượng khác.
  • $T_6$: Đổi đơn vị đo đại lượng.
  • $T_7$: Thao tác đo lường thực tế với dụng cụ đo.

Khung phân tích thiết lập chu trình 4 bước chuyển hóa sư phạm kết hợp mô hình hóa của Coulange: (1) Rút gọn hệ thống thực tiễn $\rightarrow$ (2) Xây dựng mô hình toán học $\rightarrow$ (3) Giải toán trong phạm vi toán học $\rightarrow$ (4) Phân tích, kiểm định trong bối cảnh thực tiễn. Ranh giới áp dụng (boundary conditions) của khung phân tích được xác định rõ: áp dụng cho cấp tiểu học và đầu trung học cơ sở, nơi tư duy của học sinh đang chuyển dịch từ tư duy thao tác cụ thể sang thao tác hình thức.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu vận dụng phương pháp luận Đồ án dạy học (Ingénierie didactique) của Michèle Artigue (1988), lấy nền tảng từ chủ nghĩa kiến tạo (constructivism) và phương pháp luận Didactic Toán. Thiết kế nghiên cứu không sử dụng phương pháp đối chứng ngoại vi truyền thống mà sử dụng phương pháp hợp thức hóa nội tại (internal validation) thông qua đối chiếu phân tích tiên nghiệm (a priori analysis) và phân tích hậu nghiệm (a posteriori analysis).

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thực nghiệm bao gồm 4 đồ án sư phạm độc lập:

  • Thực nghiệm 1: Khảo sát trên học sinh lớp 5 về tính thể tích khối gỗ rỗng ruột và vật chứa dạng hình hộp chữ nhật. Công cụ gồm mẫu vật thể khối gỗ sơn màu xanh lá (rỗng bên trong) và khối gỗ đặc cùng kích thước ngoài.
  • Thực nghiệm 2: Khảo sát trên $N = 58$ học sinh lớp 5 tại TP.HCM giải bài toán thực tiễn: Tìm phương án cắt chia mảnh giấy $20\text{ cm} \times 30\text{ cm}$ thành 10 lá thăm hình chữ nhật kích thước $6\text{ cm} \times 10\text{ cm}$ sao cho không lãng phí giấy.
  • Thực nghiệm 3: Khảo sát trên giáo viên tiểu học đang giảng dạy tại TP.HCM với cùng bài toán tối ưu cắt giấy ở Thực nghiệm 2, chia làm hai giai đoạn: giải toán độc lập trước trải nghiệm và thao tác cắt dán thực tế sau trải nghiệm.
  • Thực nghiệm 4: Khảo sát giáo viên tiểu học qua phiếu câu hỏi và thực hành cắt dán liên quan đến mối quan hệ giữa chu vi và diện tích (vấn đề: hai hình có cùng chu vi thì diện tích có bằng nhau không, và ngược lại).

Độ tin cậy và tính giá trị của nghiên cứu được kiểm soát chặt chẽ qua tam giác đạc dữ liệu (data triangulation): thu thập bài làm viết tay, biên bản ghi âm/ghi hình tiến trình thao tác vật lý, phỏng vấn lâm sàng sâu từng cá nhân và bảng kiểm kê sản phẩm cắt ghép.

Data và phân tích

Dữ liệu được mã hóa thành các nhóm chiến lược nhận thức:

  • Chiến lược thuần số học/tính toán diện tích ($S_{TSDT}$): Lấy tổng diện tích chia cho diện tích một phần tử mà bỏ qua ràng buộc cấu trúc không gian ($S_{tổng} : S_{con} = 600 : 60 = 10$).
  • Chiến lược thuần hình học ($S_{HH}$): Tịnh tiến, quay, phân chia trực tiếp trên mô hình vật chất.
  • Chiến lược phối hợp chia cạnh ($S_{TSC}$): Chia kích thước chiều dài và chiều rộng theo tỉ lệ.

Phân tích định tính kết hợp thống kê tần suất được xử lý để làm rõ sự biến thiên của các biến Didactic (kích thước hình học, tính chất vật liệu, độ dày thành hộp). Các dữ liệu đối chiếu trước và sau trải nghiệm cung cấp bằng chứng trực tiếp xác nhận hoặc bác bỏ các giả thuyết ban đầu.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

Kết quả phân tích định lượng và định tính mang lại 4 phát hiện khoa học mang tính đột phá:

  1. Sự thiên lệch tuyệt đối về chiến lược số học ở học sinh tiểu học: Trong Thực nghiệm 2 với 58 học sinh lớp 5, đa số học sinh chọn chiến lược $S_{TSDT}$ (lấy $20 \times 30 = 600\text{ cm}^2$, chia cho $6 \times 10 = 60\text{ cm}^2$ để kết luận được 10 lá thăm) mà không thể vẽ hoặc cắt được 10 lá thăm trên thực tế nếu chỉ cắt theo một hướng cố định. Khi thực hành trên giấy, học sinh rơi vào bế tắc và chấp nhận kết quả mâu thuẫn giữa lý thuyết tính toán và thực tế cắt dán.
  2. Sự tồn tại dai dẳng của chướng ngại số học ở giáo viên: Trong Thực nghiệm 3, trước khi trải nghiệm, phần lớn giáo viên kỳ vọng học sinh giải theo chiến lược $S_{TSDT}$. Tuy nhiên, sau chu trình trải nghiệm thao tác cắt dán và quan sát phản chiếu, nhận thức của giáo viên thay đổi rõ rệt: họ chuyển dịch sang ưu tiên chiến lược chia cạnh ($S_{TSC}$) và chiến lược hình học ($S_{HH}$), đồng thời một giáo viên đã tìm ra phương án tối ưu cắt ghép phức hợp để tạo đủ 10 lá thăm.
  3. Đồng nhất sai lầm giữa kích thước mặt ngoài và thể tích thực: Ở Thực nghiệm 1, đối với khối gỗ có cấu trúc rỗng bên trong, học sinh lớp 5 chỉ đo kích thước bên ngoài $(dài \times rộng \times cao)$ để tính thể tích, hoàn toàn bỏ qua phần rỗng. Kết quả khẳng định giả thuyết GT1: thể chế SGK hiện hành vốn chỉ cung cấp các bài toán tính thể tích hình hộp chữ nhật đặc với công thức $V = a \times b \times c$, khiến quan hệ cá nhân của học sinh đồng nhất thể tích vật thể với tích số ba kích thước mặt ngoài.
  4. Ngộ nhận sâu sắc về tính phụ thuộc giữa Chu vi và Diện tích: Trong Thực nghiệm 4, khi trả lời câu hỏi khảo sát, nhiều giáo viên vẫn giữ quan niệm sai lầm: "Hình có chu vi lớn hơn thì diện tích lớn hơn" hoặc "Hai hình có chu vi bằng nhau thì diện tích bằng nhau". Sau khi tham gia hoạt động trải nghiệm với sợi dây không co giãn và kỹ thuật phân rã - tái cấu trúc hình phẳng, 100% giáo viên tham gia đã thiết lập lại quan hệ cá nhân đúng đắn, vẽ và dựng được các hình có cùng chu vi nhưng khác diện tích và ngược lại.

Implications đa chiều

  • Về mặt lý luận Didactic: Khẳng định nguyên lý của Brousseau rằng kiến thức chỉ được tạo ra khi chủ thể thích nghi với môi trường gây mất cân bằng nhận thức. Nghiên cứu cung cấp cơ sở để tích hợp mô hình trải nghiệm của Kolb vào việc dạy học các khái niệm toán trừu tượng ở bậc tiểu học.
  • Về mặt phát triển chương trình và biên soạn SGK: Luận án chỉ ra sự thiếu hụt nghiêm trọng của các bài toán thuộc kiểu nhiệm vụ $T_3$ (tối ưu hóa), $T_4, T_5$ (dựng hình) và $T_7$ (đo lường thực tiễn) trong SGK Toán Việt Nam qua các thời kỳ so với SGK Pháp và Singapore. SGK mới cần bổ sung các hoạt động cắt-ghép, lấp đầy, đo lường bằng đơn vị tùy ý và phân biệt rõ thể tích thực, dung tích và thể tích mặt ngoài.
  • Về thực tiễn sư phạm: Đề xuất quy trình 3 biện pháp sư phạm cụ thể:
    1. Biện pháp 1: Tăng cường các hoạt động tiếp cận đại lượng theo phương diện hình học (tách - ghép, so sánh trực tiếp, bảo toàn diện tích).
    2. Biện pháp 2: Thiết kế các bài toán gắn với bối cảnh thực tiễn và mô hình hóa toán học, kiểm tra tính hợp lý của kết quả số học trong thực tế.
    3. Biện pháp 3: Vận dụng chu trình 4 giai đoạn của Kolb để tổ chức dạy học khám phá quy tắc và công thức đo lường.

Limitations và Future Research

Nghiên cứu thẳng thắn thừa nhận các giới hạn nội tại:

  • Phạm vi mẫu thực nghiệm: Địa bàn nghiên cứu tập trung chủ yếu tại khu vực đô thị (TP. Hồ Chí Minh), chưa khảo sát so sánh đa vùng miền (nông thôn, miền núi) nơi điều kiện trang bị đồ dùng trực quan có sự khác biệt.
  • Quy mô mẫu học sinh và giáo viên: Thực nghiệm 2 thực hiện trên mẫu $N = 58$ học sinh lớp 5 và Thực nghiệm 3, 4 trên nhóm giáo viên cốt cán, mang tính chất nghiên cứu trường hợp chuyên sâu (case study) của đồ án Didactic hơn là khảo sát dịch tễ học diện rộng.
  • Khảo sát chương trình: Nghiên cứu đối sánh SGK dừng lại ở SGK Việt Nam chương trình 2006, các bộ SGK lịch sử (1976, 1981, 1991), một bộ sách của Pháp (Cap Maths) và một bộ sách của Singapore (My Pals Are Here!), chưa bao quát toàn bộ các bộ SGK mới theo Chương trình 2018 (Cánh Diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo).

Hướng nghiên cứu tiếp nối:

  1. Khảo sát sự chuyển dịch của các tổ chức toán học về đại lượng trong các bộ SGK triển khai Chương trình GDPT 2018 tại Việt Nam.
  2. Thiết kế hệ thống bài toán mô hình hóa đại lượng có sự hỗ trợ của các phần mềm hình học động như GeoGebra và Cabri Geometry ở tiểu học.
  3. Nghiên cứu chướng ngại tri thức luận khi chuyển tiếp khái niệm diện tích, thể tích từ tiểu học lên trung học cơ sở và trung học phổ thông (tích phân, hình học không gian).

Tác động và ảnh hưởng

Luận án tạo ra tác động học thuật và thực tiễn sâu rộng:

  • Ảnh hưởng học thuật: Đóng góp một công trình toàn diện bằng tiếng Việt vận dụng Thuyết Nhân học và Đồ án Didactic vào phân tích đại lượng hình học, làm tài liệu tham khảo nền tảng cho các nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Lí luận và PPDH môn Toán.
  • Đổi mới đào tạo giáo viên: Cung cấp tài liệu tập huấn phương pháp dạy học hình học thực nghiệm cho các trường Đại học Sư phạm, giúp giáo sinh tương lai nhận thức rõ chướng ngại của học sinh và chuyển dịch từ lối dạy "truyền thụ công thức" sang "tổ chức trải nghiệm".
  • Tác động chính sách giáo dục: Cung cấp luận cứ khoa học thực chứng cho các nhà biên soạn sách giáo khoa và phát triển chương trình môn Toán tiểu học trong việc cân bằng giữa kỹ năng tính toán số học và năng lực trực giác không gian.

Đối tượng hưởng lợi

  • Nghiên cứu sinh & Giảng viên Didactic Toán: Tiếp cận mô hình nghiên cứu kết hợp giữa ATD, mô hình hóa và chu trình Kolb; khai thác hệ thống dữ liệu so sánh thể chế quốc tế.
  • Tác giả SGK & Chuyên gia phát triển chương trình: Sử dụng lưới tổ chức toán học tham chiếu ($T_1 - T_7$) để cân đối cấu trúc các mạch bài tập, khắc phục hiện tượng "trống rỗng sư phạm" ở các bài toán thực hành, ước lượng và dựng hình.
  • Giáo viên Tiểu học: Nhận diện được nguyên nhân gốc rễ các lỗi sai kinh điển của học sinh về chu vi, diện tích, thể tích; sở hữu các kịch bản sư phạm thực nghiệm có thể áp dụng trực tiếp trong lớp học.
  • Học sinh Tiểu học: Được thụ hưởng phương pháp tiếp cận trực quan, phát triển tư duy hình học và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua hành động và trải nghiệm thay vì học thuộc lòng công thức máy móc.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì?

Đóng góp độc đáo nhất là việc mở rộng Thuyết Nhân học trong Didactic (ATD của Chevallard) thông qua tích hợp khung nhận thức 3 phương diện (Hình - Đại lượng - Số) của Perrin-Glorian với chu trình 4 giai đoạn của Kolb. Luận án chỉ ra cơ chế chuyển hóa sư phạm làm sai lệch tri thức: thể chế dạy học truyền thống đã "triệt tiêu" phương diện đại lượng (lớp tương đương) và thế chỗ bằng phương diện số đo, tạo ra chướng ngại nhận thức khiến người học bất lực trước các bài toán thực tiễn không mẫu mực.

2. Tính đổi mới trong phương pháp nghiên cứu so với các công trình trước đây?

So với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam (thường dùng phương pháp thực nghiệm đối chứng định lượng bề nổi kiểm tra điểm số), luận án sử dụng phương pháp luận Đồ án dạy học (Ingénierie didactique) với quy trình hợp thức hóa nội tại khắt khe. Phương pháp này phân tích chi tiết từng biến Didactic, thiết lập phân tích tiên nghiệm chi tiết để giải thích hành vi nhận thức và truy nguyên nguồn gốc sai lầm thông qua tương tác với môi trường đối kháng.

3. Phát hiện bất ngờ nhất có dữ liệu thực chứng minh họa?

Phát hiện bất ngờ nhất là sự đồng thuận sai lầm của giáo viên tiểu học trước khi trải nghiệm trong bài toán tối ưu cắt giấy (Thực nghiệm 3). Dù có đầy đủ năng lực tính toán số học, đa số giáo viên ban đầu vẫn tin rằng phương án chia diện tích thuần túy ($S_{TSDT}$) là khả thi trên thực tế, phản ánh sự lệ thuộc sâu sắc vào công thức đại số và sự thiếu hụt trực giác không gian do ảnh hưởng kéo dài từ thể chế đào tạo.

4. Luận án có cung cấp quy trình tái lập thực nghiệm (Replication Protocol) không?

Có. Luận án mô tả chi tiết toàn bộ hồ sơ thực nghiệm tại Chương 4: thông số kích thước vật liệu (khối gỗ rỗng, tờ giấy $20\text{ cm} \times 30\text{ cm}$, lá thăm $6\text{ cm} \times 10\text{ cm}$), hệ thống câu hỏi phỏng vấn lâm sàng, bảng phân tích biến Didactic, phiếu khảo sát giáo viên và các tiêu chí phân loại câu trả lời, cho phép các nhà nghiên cứu độc lập tái lập hoàn toàn quy trình trên các nhóm khách thể khác.

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm được phác thảo như thế nào?

Chương trình nghiên cứu dài hạn hướng tới:

  • Xây dựng khung chuẩn năng lực mô hình hóa hình học cho học sinh phổ thông từ lớp 1 đến lớp 12.
  • Số hóa và thiết kế môi trường học tập trải nghiệm ảo (sử dụng AR/VR và phần mềm Dynamic Geometry) để mô phỏng tương tác không gian 3D.
  • Biên soạn bộ tài liệu nguồn gồm các tình huống dạy học đại lượng chuẩn quốc tế phục vụ chương trình bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên tiểu học cả nước.

Kết luận

  1. Luận án đã hệ thống hóa và làm sáng tỏ bản chất tri thức luận của các đại lượng hình học (độ dài, chu vi, diện tích, thể tích), chỉ rõ các bài toán đặc trưng (so sánh, tính toán, dựng hình, cầu phương, tối ưu hóa) và các chướng ngại nhận thức gắn liền với sự phát triển lịch sử của tri thức.
  2. Luận án chứng minh một cách khoa học rằng thể chế dạy học Toán tiểu học tại Việt Nam qua nhiều thời kỳ chịu sự chi phối nặng nề của quan điểm số học hóa, làm nghèo nàn các tổ chức toán học liên quan đến phương diện hình học và phương diện đại lượng so với thể chế dạy học của Pháp và Singapore.
  3. Bằng 4 thực nghiệm sư phạm nghiêm ngặt, luận án đã kiểm chứng thành công hai giả thuyết nghiên cứu (GT1GT2), vạch rõ các quan niệm sai lầm phổ biến ở cả học sinh và giáo viên về thể tích khối rỗng, mối liên hệ giữa chu vi - diện tích và sự bế tắc của các chiến lược thuần số học trong bài toán thực tiễn.
  4. Đề xuất hệ thống 3 biện pháp sư phạm khả thi dựa trên chu trình học tập trải nghiệm của Kolb và quy trình mô hình hóa toán học của Coulange, chứng minh bằng thực nghiệm khả năng tái cấu trúc và điều chỉnh hiệu quả quan hệ cá nhân của người học và người dạy.
  5. Mở ra các hướng nghiên cứu mới trong giáo dục toán học tại Việt Nam: nghiên cứu sinh thái học tri thức trong SGK mới theo Chương trình GDPT 2018, ứng dụng công nghệ hình học động và đổi mới chương trình đào tạo giáo viên tiểu học theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực.