Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục Việt Nam theo Nghị quyết số 29-NQ/TW (2013), việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) cho học sinh trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông. Theo báo cáo khảo sát tại trường THPT Vân Tảo, Hà Nội, chỉ có khoảng 27,1% giáo viên thường xuyên áp dụng phương pháp dạy học phát triển NLGQVĐ, trong khi 43,8% chỉ đôi khi thực hiện. Điều này cho thấy sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học để phát huy tối đa năng lực này cho học sinh, đặc biệt trong môn Toán học lớp 10.

Luận văn tập trung nghiên cứu phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 10 thông qua dạy học chủ đề hệ thức lượng trong tam giác, một nội dung trọng tâm trong chương trình Toán phổ thông theo chương trình 2018. Nghiên cứu được thực hiện tại trường THPT Vân Tảo trong năm học 2022-2023, nhằm đề xuất các biện pháp sư phạm phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học và phát triển năng lực toán học cho học sinh.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xác định cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển NLGQVĐ qua chủ đề hệ thức lượng trong tam giác, đề xuất các biện pháp sư phạm khả thi và kiểm chứng hiệu quả qua thực nghiệm sư phạm. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học Toán, góp phần nâng cao năng lực tư duy, vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc thiết kế bài giảng phát triển năng lực toàn diện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng lực giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức, kỹ năng, thái độ và động cơ cá nhân để nhận diện, phân tích và xử lý các tình huống phức tạp trong học tập và cuộc sống. Theo Wu (2003), NLGQVĐ toán học bao gồm bốn năng lực thành phần: năng lực đọc hiểu, năng lực suy luận toán học, năng lực thực hiện tính toán và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Khung PISA 2021 cũng nhấn mạnh quá trình giải quyết vấn đề gồm các bước: hiểu vấn đề, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả.

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo xác định các thành tố của NLGQVĐ toán học gồm: nhận biết và làm sáng tỏ vấn đề, xác định và lựa chọn giải pháp, đề xuất ý tưởng mới, thực hiện và triển khai ý tưởng, suy nghĩ độc lập. Chủ đề hệ thức lượng trong tam giác được lựa chọn vì tính ứng dụng cao trong việc phát triển năng lực toán học, đặc biệt là kỹ năng mô hình hóa và vận dụng kiến thức vào giải quyết các bài toán thực tế.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích - tổng hợp lý thuyết để xây dựng cơ sở khoa học cho đề tài. Phương pháp phân loại và hệ thống hóa được áp dụng nhằm tổ chức các tri thức thành hệ thống logic, phục vụ cho việc đề xuất biện pháp sư phạm.

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn gồm khảo sát thực trạng dạy học tại trường THPT Vân Tảo với cỡ mẫu 48 giáo viên và học sinh lớp 10, sử dụng bảng hỏi và phỏng vấn để thu thập dữ liệu về mức độ quan tâm, phương pháp dạy học và khó khăn trong phát triển NLGQVĐ. Phương pháp thực nghiệm sư phạm được tiến hành trong năm học 2022-2023 nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất, với đối tượng là học sinh lớp 10 trường THPT Vân Tảo.

Phân tích dữ liệu được thực hiện bằng phương pháp thống kê mô tả, so sánh tỷ lệ phần trăm và đánh giá định tính nhằm làm rõ mức độ phát triển năng lực và hiệu quả của các biện pháp dạy học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mức độ quan tâm của giáo viên đến năng lực toán học của học sinh: Khoảng 83,3% giáo viên thường xuyên quan tâm phát triển năng lực tư duy và lập luận toán học, 66,7% quan tâm đến năng lực giải quyết vấn đề, tuy nhiên chỉ 33,3% thường xuyên sử dụng công cụ, phương tiện học toán hỗ trợ phát triển năng lực này.

  2. Phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực: 66,7% giáo viên thường xuyên sử dụng phương pháp thuyết trình và đàm thoại, 58,3% áp dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, nhưng chỉ 8,3% thường xuyên sử dụng phương pháp dự án, cho thấy sự hạn chế trong việc áp dụng các phương pháp phát triển năng lực toàn diện.

  3. Hiệu quả và khó khăn trong dạy học giải quyết vấn đề: 52,1% giáo viên đánh giá hiệu quả dạy học giải quyết vấn đề là cao, nhưng 83,3% cho biết gặp khó khăn về thời gian chuẩn bị và thời lượng trên lớp, 75% khó khăn trong việc tạo ra tình huống có vấn đề phù hợp, và 58,3% gặp khó khăn trong hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề.

  4. Thực nghiệm sư phạm: Qua thực nghiệm, việc áp dụng các biện pháp như sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực, tổ chức dạy học nhóm nhỏ và sử dụng công nghệ thông tin đã giúp nâng cao đáng kể năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, với mức tăng trung bình khoảng 20% điểm số so với trước thực nghiệm.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy giáo viên đã nhận thức được tầm quan trọng của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán, đặc biệt qua chủ đề hệ thức lượng trong tam giác. Tuy nhiên, việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực còn hạn chế do nhiều nguyên nhân như thiếu thời gian, kinh nghiệm và tài liệu hỗ trợ.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng chung khi nhiều giáo viên vẫn ưu tiên phương pháp truyền thống, chưa khai thác hết tiềm năng của các phương pháp phát triển năng lực. Việc xây dựng các biện pháp sư phạm phù hợp với đặc điểm tâm lý và trình độ nhận thức của học sinh THPT, đồng thời tích hợp công nghệ thông tin, được đánh giá là hướng đi hiệu quả.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ sử dụng các phương pháp dạy học và biểu đồ tròn về các khó khăn gặp phải, giúp minh họa rõ nét thực trạng và nhu cầu đổi mới phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề: Khuyến khích giáo viên sử dụng phương pháp này trong giảng dạy chủ đề hệ thức lượng trong tam giác nhằm phát triển năng lực đọc hiểu, suy luận và vận dụng kiến thức của học sinh. Thời gian thực hiện: ngay trong năm học tiếp theo. Chủ thể thực hiện: giáo viên Toán và ban giám hiệu nhà trường.

  2. Xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực: Thiết kế các bài tập đa dạng, có tính thực tiễn và thách thức phù hợp với trình độ học sinh để rèn luyện kỹ năng mô hình hóa và giải quyết vấn đề. Thời gian: triển khai trong 1 học kỳ. Chủ thể: tổ chuyên môn Toán.

  3. Tổ chức dạy học nhóm nhỏ: Khuyến khích hoạt động nhóm nhằm tăng cường giao tiếp, trao đổi và phát triển kỹ năng hợp tác, giúp học sinh chủ động trong quá trình học tập. Thời gian: áp dụng thường xuyên trong các tiết học. Chủ thể: giáo viên và học sinh.

  4. Sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học: Ứng dụng phần mềm mô phỏng, video bài giảng và các công cụ trực tuyến để minh họa nội dung, tạo hứng thú và hỗ trợ học sinh trong việc tiếp cận kiến thức. Thời gian: triển khai song song với dạy học truyền thống. Chủ thể: giáo viên, nhà trường.

  5. Tập huấn nâng cao năng lực cho giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sử dụng công nghệ trong giảng dạy. Thời gian: định kỳ hàng năm. Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, nhà trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán trung học phổ thông: Nghiên cứu cung cấp các biện pháp sư phạm cụ thể giúp giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Các hiệu trưởng, tổ trưởng chuyên môn có thể áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch đào tạo, hỗ trợ giáo viên và cải tiến chương trình giảng dạy phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

  3. Sinh viên sư phạm Toán: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá giúp sinh viên hiểu rõ về năng lực giải quyết vấn đề, phương pháp dạy học tích cực và cách tổ chức thực nghiệm sư phạm trong môn Toán.

  4. Nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn về phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp giảng dạy và đánh giá năng lực học sinh.

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 nhận diện và xử lý các tình huống phức tạp. Trong dạy học Toán, năng lực này giúp học sinh phát triển tư duy logic, sáng tạo và ứng dụng kiến thức vào thực tế, nâng cao hiệu quả học tập.

  2. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề được áp dụng như thế nào trong chủ đề hệ thức lượng trong tam giác?
    Phương pháp này được áp dụng qua việc xây dựng các bài toán thực tế có tính thách thức, khuyến khích học sinh tự tìm hiểu, phân tích và giải quyết vấn đề theo các bước: hiểu bài, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả.

  3. Khó khăn phổ biến khi giáo viên áp dụng phương pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề là gì?
    Khó khăn chính gồm thiếu thời gian chuẩn bị bài giảng, khó tạo ra tình huống có vấn đề phù hợp, thiếu kinh nghiệm hướng dẫn học sinh và hạn chế về tài liệu hỗ trợ. Điều này đòi hỏi sự hỗ trợ từ nhà trường và các cơ quan quản lý giáo dục.

  4. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh?
    Có thể đánh giá qua các bài kiểm tra thực hành, quan sát quá trình học tập, đánh giá sản phẩm học tập và phản hồi từ học sinh. Việc sử dụng bộ tiêu chí đánh giá năng lực thành phần như đọc hiểu, suy luận, tính toán và vận dụng kiến thức giúp đánh giá toàn diện.

  5. Vai trò của công nghệ thông tin trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề là gì?
    Công nghệ thông tin hỗ trợ minh họa nội dung, tạo môi trường học tập tương tác, cung cấp các công cụ mô phỏng và bài tập trực tuyến giúp học sinh phát triển kỹ năng tự học, tư duy phản biện và giải quyết vấn đề hiệu quả hơn.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực cốt lõi cần phát triển cho học sinh lớp 10, đặc biệt qua chủ đề hệ thức lượng trong tam giác.
  • Giáo viên đã quan tâm nhưng còn hạn chế trong việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực để phát triển năng lực này.
  • Các biện pháp sư phạm như sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề, xây dựng bài tập phù hợp, tổ chức dạy học nhóm và ứng dụng công nghệ thông tin đã được đề xuất và kiểm chứng hiệu quả.
  • Khó khăn chính là thời gian, kinh nghiệm và tài liệu hỗ trợ, cần có sự đầu tư và tập huấn cho giáo viên.
  • Đề nghị các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và sinh viên sư phạm tham khảo và áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng dạy học Toán.

Hành động tiếp theo: Triển khai tập huấn cho giáo viên, xây dựng ngân hàng bài tập phát triển năng lực và áp dụng các biện pháp trong năm học tới nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.