Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, giáo dục đóng vai trò then chốt trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội. Năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) được xem là một trong những năng lực cốt lõi mà học sinh (HS) cần phát triển để thích ứng với những thách thức mới. Nội dung Hàm số Mũ và Hàm số Logarit trong chương trình Toán lớp 12 là một trong những chủ đề khó, trừu tượng nhưng lại có ứng dụng thực tiễn rộng rãi trong các lĩnh vực như kinh tế, khoa học kỹ thuật và đời sống. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đề xuất và kiểm nghiệm các biện pháp sư phạm phát triển năng lực GQVĐ cho HS lớp 12 thông qua dạy học chủ đề này, với phạm vi nghiên cứu tại các trường THPT tỉnh Bắc Ninh trong năm học 2019-2020. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả học tập môn Toán, đồng thời góp phần phát triển toàn diện năng lực tư duy và kỹ năng giải quyết vấn đề cho HS, từ đó đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất người học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng lực được hiểu là tổ hợp các kiến thức, kỹ năng và thái độ cần thiết để thực hiện thành công một hoạt động trong bối cảnh cụ thể. Cấu trúc năng lực gồm bốn thành phần chính: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Năng lực GQVĐ toán học được định nghĩa là khả năng nhận biết vấn đề, lựa chọn và thực hiện giải pháp, đánh giá kết quả và khái quát hóa cho các tình huống tương tự. Quá trình GQVĐ gồm bốn bước: nhận diện vấn đề, tìm giải pháp, thực hiện giải pháp và đánh giá kết quả. Dạy học theo hướng phát triển năng lực GQVĐ nhấn mạnh việc tạo môi trường học tập tích cực, khuyến khích HS tự tìm tòi, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời phát triển kỹ năng tư duy phản biện và sáng tạo.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lý luận để phân tích các khái niệm về năng lực và GQVĐ, kết hợp với điều tra thực trạng dạy học tại hai trường THPT ở Bắc Ninh qua phỏng vấn 20 giáo viên và khảo sát 120 HS lớp 12. Phương pháp thực nghiệm sư phạm được áp dụng để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp sư phạm đề xuất. Cỡ mẫu gồm 20 giáo viên và 120 học sinh được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho thực trạng dạy học tại địa phương. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2019-2020, bao gồm khảo sát, triển khai biện pháp và đánh giá kết quả thực nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của giáo viên về năng lực GQVĐ: 100% giáo viên khảo sát thường xuyên quan tâm đến việc tổ chức các hoạt động phát triển năng lực GQVĐ cho HS. Tuy nhiên, chỉ 30% đánh giá việc phát triển năng lực này là rất quan trọng, còn lại 70% cho rằng nó quan trọng nhưng chưa phải ưu tiên hàng đầu.

  2. Phương pháp dạy học phổ biến: 80% giáo viên thường xuyên sử dụng phương pháp thuyết trình, 90% sử dụng đàm thoại, trong khi chỉ 20% áp dụng dạy học theo nhóm và 40% vận dụng các phương pháp tích cực khác. Điều này cho thấy phương pháp truyền thống vẫn chiếm ưu thế.

  3. Thái độ và năng lực của học sinh: 83,3% HS cho rằng nội dung Hàm số Mũ và Logarit khó hoặc rất khó. 70% HS thụ động trong học tập, chủ yếu ghi chép và học thuộc lòng, chưa thực sự chủ động tham gia giải quyết vấn đề. 68,3% HS thường xuyên hoặc rất thường xuyên vận dụng kiến thức toán học vào các môn học khác, nhưng chỉ 37,5% thường trao đổi nhóm hoặc nhờ giáo viên hướng dẫn khi gặp vấn đề.

  4. Ứng dụng thực tế: HS gặp khó khăn trong việc vận dụng kiến thức Hàm số Mũ và Logarit để giải các bài toán thực tế như tính dân số dự báo, lãi suất ngân hàng, hay các bài toán liên môn khác. Việc thiếu các bài toán thực tiễn trong sách giáo khoa được 100% giáo viên đồng thuận cần được tăng cường.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy mặc dù giáo viên nhận thức được tầm quan trọng của năng lực GQVĐ, nhưng phương pháp dạy học còn thiên về truyền thụ kiến thức một chiều, chưa tạo điều kiện tối ưu để HS phát triển năng lực này. Thái độ học tập thụ động của HS phản ánh sự thiếu hứng thú và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, phần nào do nội dung bài học còn trừu tượng và chưa gắn kết chặt chẽ với các tình huống thực tiễn. So sánh với các nghiên cứu trong ngành giáo dục, việc phát triển năng lực GQVĐ đòi hỏi sự đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, tăng cường hoạt động nhóm, sử dụng các bài toán thực tế và khuyến khích HS tự tìm tòi, sáng tạo. Việc áp dụng các biện pháp sư phạm phù hợp sẽ góp phần nâng cao hiệu quả học tập, phát triển toàn diện năng lực tư duy và kỹ năng giải quyết vấn đề cho HS.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Trang bị tri thức phương pháp cho HS: Giáo viên cần hệ thống hóa và truyền đạt rõ ràng các kiến thức cơ bản về Hàm số Mũ và Logarit, đồng thời hướng dẫn HS các phương pháp giải toán đa dạng, giúp HS nhận biết và phát hiện vấn đề một cách hiệu quả. Thời gian thực hiện: ngay trong năm học hiện tại; Chủ thể: giáo viên bộ môn Toán.

  2. Tăng cường sử dụng phương pháp dạy học tích cực: Khuyến khích áp dụng dạy học theo nhóm, phương pháp gợi mở, thảo luận và giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm phát huy tính chủ động, sáng tạo của HS. Mục tiêu: nâng tỷ lệ HS tham gia tích cực lên trên 60% trong các tiết học; Thời gian: triển khai trong 1-2 học kỳ; Chủ thể: giáo viên và nhà trường.

  3. Khai thác các bài toán thực tế liên môn: Tích hợp các bài toán ứng dụng Hàm số Mũ và Logarit trong kinh tế, khoa học kỹ thuật và đời sống để tạo hứng thú học tập và phát triển năng lực vận dụng kiến thức. Mục tiêu: tăng số lượng bài toán thực tế trong giáo trình và bài tập lên ít nhất 30%; Thời gian: phối hợp xây dựng chương trình trong 1 năm; Chủ thể: ban biên soạn chương trình, giáo viên.

  4. Đào tạo nâng cao năng lực cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn về phương pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ, kỹ năng thiết kế bài giảng tích hợp và đánh giá năng lực HS. Mục tiêu: 100% giáo viên bộ môn Toán được đào tạo; Thời gian: trong vòng 6 tháng; Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, trường THPT.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THPT: Nhận được các biện pháp sư phạm cụ thể để phát triển năng lực GQVĐ cho HS, cải thiện phương pháp giảng dạy và tăng hiệu quả học tập.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng chính sách đào tạo giáo viên, đổi mới chương trình và phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Giáo dục Toán: Tham khảo khung lý thuyết, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm để phát triển đề tài nghiên cứu liên quan.

  4. Phụ huynh học sinh: Hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của năng lực GQVĐ và các phương pháp học tập hiệu quả, từ đó hỗ trợ con em trong quá trình học tập.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực giải quyết vấn đề là gì?
    Năng lực GQVĐ là khả năng nhận biết, phân tích và sử dụng kiến thức, kỹ năng để giải quyết các tình huống mới, không có sẵn phương pháp giải quyết rõ ràng. Ví dụ, HS vận dụng kiến thức Hàm số Mũ để dự báo dân số trong bài toán thực tế.

  2. Tại sao Hàm số Mũ và Logarit lại khó với HS?
    Nội dung trừu tượng, đòi hỏi tư duy cao và kỹ năng biến đổi biểu thức phức tạp. Hơn nữa, thiếu các bài toán thực tế gắn kết khiến HS khó hình dung ứng dụng.

  3. Phương pháp dạy học nào hiệu quả để phát triển năng lực GQVĐ?
    Phương pháp dạy học tích cực như học theo nhóm, gợi mở vấn đáp, giải quyết bài toán thực tế giúp HS chủ động tìm tòi, sáng tạo và vận dụng kiến thức.

  4. Làm thế nào để HS phát triển kỹ năng giải toán thực tế?
    Thông qua việc thường xuyên tiếp cận các bài toán thực tế, vận dụng kiến thức toán học vào các tình huống đời sống, đồng thời được hướng dẫn phương pháp giải bài bản.

  5. Vai trò của giáo viên trong phát triển năng lực GQVĐ?
    Giáo viên là người thiết kế môi trường học tập, tổ chức hoạt động, hướng dẫn và khuyến khích HS tự học, phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề là yếu tố then chốt trong giáo dục hiện đại, đặc biệt trong môn Toán lớp 12 với chủ đề Hàm số Mũ và Logarit.
  • Thực trạng dạy học hiện nay còn thiên về truyền thụ kiến thức, HS chưa phát huy được năng lực GQVĐ do thiếu phương pháp và bài toán thực tế.
  • Các biện pháp sư phạm đề xuất tập trung vào trang bị tri thức phương pháp, áp dụng dạy học tích cực, khai thác bài toán thực tế và đào tạo giáo viên.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy biện pháp đề xuất có tính khả thi và góp phần nâng cao hiệu quả học tập, phát triển năng lực GQVĐ cho HS.
  • Đề nghị các nhà quản lý, giáo viên và phụ huynh phối hợp triển khai các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng giáo dục theo hướng phát triển năng lực toàn diện.

Hành động tiếp theo là triển khai rộng rãi các biện pháp này trong các trường THPT, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi và đối tượng nhằm hoàn thiện mô hình dạy học phát triển năng lực GQVĐ.