Dạy học tứ giác: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

• Tác giả: Nghiêm Thị Thơm
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Bạch Ngọc
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học
• Đề tài: Dạy học chủ đề Tứ giác theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục đích nghiên cứu
• 0.3. Giả thuyết khoa học
• 0.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.5. Khách thể và đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 0.6. Phương pháp nghiên cứu
• 0.7. Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
• 1.2. Tình hình nghiên cứu ở thế giới
• 1.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.4. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề
• 1.5. Một số phương pháp dạy học tích cực theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề
• 1.6. Cơ sở thực tiễn
• 1.7. Nội dung của chủ đề Tứ giác lớp 8 trong chương trình toán THCS
• 1.8. Điều tra khảo sát thực trạng dạy và học theo hướng phát hiện, giải quyết vấn đề của giáo viên và học sinh
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TỨ GIÁC THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
• 2.1. Cơ sở để đưa ra biện pháp
• 2.2. Nguyên tắc 1: Bám sát chương trình sách giáo khoa
• 2.3. Nguyên tắc 2: Phù hợp với đối tượng học sinh
• 2.4. Nguyên tắc 3: Phát huy tính tự giác tích cực của học sinh phù hợp với định hướng dạy học hiện nay
• 2.5. Một số biện pháp trong dạy học chủ đề Tứ giác theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh
• 2.5.1. Biện pháp 1: Tạo động cơ học tập cho học sinh thông qua xây dựng bài toán mở đầu liên quan đến thực tế
• 2.5.2. Biện pháp 2: Đặt ra các hệ thống câu hỏi mang tính gợi ý, kích thích học sinh tư duy tìm tòi khám phá
• 2.5.3. Biện pháp 3: Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua dạy các bài toán liên quan đến thực tiễn cho học sinh
• 2.5.4. Biện pháp 4: Tìm hướng giải bài tập bằng cách hướng dẫn học sinh tư duy, suy luận ngược bài toán
• 2.5.5. Biện pháp 5: Tăng cường trang bị bốn bước cho học sinh trong giải các dạng toán
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm
• 3.2. Kế hoạch thực nghiệm
• 3.3. Đối tượng thực nghiệm
• 3.4. Quy trình thực nghiệm
• 3.5. Các phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm
• 3.5.1. Phương pháp đánh giá định lượng
• 3.5.2. Phương pháp đánh giá định tính
• KẾT LUẬN CHUNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng. Theo thông tư 32 của Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 2018, giáo dục cần tập trung vào việc phát triển các phẩm chất và năng lực của học sinh. Môn Toán, đặc biệt là chủ đề tứ giác, có vai trò quan trọng trong việc hình thành khả năng tư duy logic và kỹ năng giải quyết vấn đề. Việc dạy học cần được thiết kế sao cho học sinh có thể phát hiện và giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua việc học tập các khái niệm hình học cơ bản. Các giáo viên cần chú trọng đến việc tạo ra môi trường học tập tích cực, nơi học sinh có thể thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tế.

1.1. Tầm quan trọng của việc phát triển năng lực

Năng lực giải quyết vấn đề không chỉ giúp học sinh có thể đối phó với các tình huống trong học tập mà còn trong cuộc sống hàng ngày. Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp học sinh trở nên tự tin hơn trong việc đưa ra quyết định và tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề phức tạp. Theo nghiên cứu, năng lực này bao gồm nhiều thành tố như tư duy phê phán, khả năng lập kế hoạch, và khả năng thực hiện các giải pháp đã đề ra. Những kỹ năng này sẽ giúp học sinh không chỉ trong môn Toán mà còn trong các môn học khác và trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.

II. Phương pháp dạy học tứ giác

Dạy học chủ đề tứ giác theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề yêu cầu các giáo viên áp dụng những phương pháp dạy học tích cực. Điều này bao gồm việc tạo ra các tình huống học tập thực tế mà học sinh cần phải giải quyết. Các phương pháp như học tập hợp tác, thảo luận nhóm, và thực hành qua các bài tập thực tiễn là rất quan trọng. Giáo viên cần thiết kế các bài học sao cho học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà còn phải chủ động tìm kiếm và khám phá các giải pháp cho các vấn đề mà họ gặp phải trong quá trình học tập. Việc áp dụng các bài toán thực tế liên quan đến tứ giác cũng giúp học sinh thấy được sự liên kết giữa lý thuyết và thực tiễn.

2.1. Các biện pháp dạy học hiệu quả

Một số biện pháp dạy học có thể được áp dụng bao gồm: tạo động cơ học tập thông qua các bài toán mở đầu liên quan đến thực tế, đặt ra hệ thống câu hỏi kích thích tư duy, và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua các bài toán thực tiễn. Việc tăng cường trang bị cho học sinh các bước cần thiết trong giải quyết bài toán cũng là một yếu tố quan trọng. Học sinh cần được hướng dẫn để phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề thông qua việc suy luận và phân tích các tình huống khác nhau, từ đó giúp họ hình thành thói quen tư duy logic và sáng tạo.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Kết quả từ việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực cho thấy học sinh đã cải thiện đáng kể khả năng giải quyết vấn đề trong môn Toán. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng học sinh tham gia vào các hoạt động học tập chủ động có khả năng giải quyết các bài toán phức tạp hơn và tự tin hơn trong việc đưa ra các giải pháp. Điều này không chỉ có lợi cho việc học tập mà còn giúp học sinh phát triển các kỹ năng mềm cần thiết cho cuộc sống sau này. Việc áp dụng các phương pháp này trong dạy học tứ giác không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục mà còn góp phần vào việc hình thành những công dân có khả năng tư duy độc lập và sáng tạo.

3.1. Ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa trong lĩnh vực giáo dục mà còn có thể áp dụng rộng rãi trong các môn học khác. Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua dạy học tứ giác sẽ tạo ra một nền tảng vững chắc cho học sinh trong việc tiếp cận các kiến thức phức tạp hơn trong tương lai. Điều này cũng góp phần vào việc xây dựng một hệ thống giáo dục hiện đại, đáp ứng được yêu cầu của xã hội trong thời đại công nghệ thông tin và toàn cầu hóa.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh được xem là một trong những mục tiêu trọng tâm nhằm nâng cao chất lượng dạy học. Theo ước tính, hơn 56,8% học sinh lớp 8 tại trường THCS Nhật Tân, Tây Hồ, Hà Nội, có sự quan tâm đến chủ đề Tứ giác, tuy nhiên vẫn còn khoảng 28,4% học sinh không thích và thiếu hứng thú với nội dung này. Chủ đề Tứ giác trong chương trình Toán lớp 8 là một phần quan trọng trong chương trình hình học THCS, bao gồm các kiến thức về tứ giác, hình thang cân, hình bình hành, hình chữ nhật, hình thoi và hình vuông. Mục tiêu nghiên cứu nhằm phát triển các phương pháp dạy học tích cực theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh, qua đó giúp học sinh nâng cao khả năng tư duy logic, sáng tạo và vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào chương trình Toán lớp 8 tại trường THCS Nhật Tân, trong năm học 2023-2024. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc cải thiện phương pháp dạy học, góp phần nâng cao hiệu quả học tập và phát triển toàn diện năng lực của học sinh, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề – một kỹ năng quan trọng trong giáo dục hiện đại.

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 phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Toán. Theo đánh giá PISA (2015), năng lực giải quyết vấn đề là khả năng hiểu và xử lý các tình huống khi giải pháp chưa rõ ràng, bao gồm bốn bước chính: phát hiện vấn đề, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch và kiểm tra kết quả. Ngoài ra, năng lực này còn bao gồm các thành tố như kiến thức nền tảng, chiến lược giải quyết vấn đề, kiểm soát và niềm tin vào bản thân.

Lý thuyết về năng lực toán học được áp dụng, trong đó năng lực toán học được hiểu là khả năng sử dụng các khái niệm toán học trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm năng lực tư duy và lập luận, năng lực mô hình hóa, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp toán học và năng lực sử dụng công cụ hỗ trợ học tập. Các khái niệm chính trong nghiên cứu gồm: năng lực phát hiện vấn đề, năng lực giải quyết vấn đề, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, và phương pháp dạy học tích cực.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận, khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu chính bao gồm: tài liệu chuyên ngành, sách giáo khoa Toán lớp 8, phiếu khảo sát ý kiến của 10 giáo viên và 95 học sinh lớp 8 tại trường THCS Nhật Tân, cùng kết quả thực nghiệm sư phạm.

Phương pháp phân tích dữ liệu bao gồm phân tích định lượng qua thống kê mô tả, kiểm định F-Test và t-Test để đánh giá sự khác biệt về điểm số kiểm tra 45 phút trước và sau khi áp dụng biện pháp dạy học mới. Phân tích định tính được thực hiện qua quan sát, phỏng vấn và đánh giá thái độ, phản hồi của học sinh và giáo viên trong quá trình thực nghiệm.

Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2023-2024, với các giai đoạn: khảo sát thực trạng (tháng 9-10/2023), thiết kế biện pháp và giáo án (tháng 11/2023), thực nghiệm sư phạm (tháng 12/2023 - 3/2024), thu thập và xử lý dữ liệu (tháng 4/2024), và tổng kết, báo cáo kết quả (tháng 5-6/2024).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thực trạng dạy học chủ đề Tứ giác: Khảo sát 10 giáo viên cho thấy 40% đánh giá việc dạy học theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là rất cần thiết, 60% còn lại cho rằng cần thiết. 70% giáo viên thường xuyên hoặc luôn luôn đầu tư thời gian thiết kế bài giảng theo hướng này. Tuy nhiên, 80% giáo viên cho rằng thời gian trên lớp chưa đủ để học sinh khắc sâu kiến thức và phát triển năng lực.

2. Thái độ và hứng thú của học sinh: Trong số 95 học sinh khảo sát, 56,8% thích học chủ đề Tứ giác, nhưng 65,2% cho rằng các nội dung liên quan đến tính chất và dấu hiệu nhận biết các tứ giác đặc biệt khó nhớ và dễ nhầm lẫn. Đồng thời, 73,7% học sinh mong muốn có sự thay đổi trong phương pháp dạy học, ưu tiên các hoạt động thảo luận, di chuyển và tương tác.

3. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Qua kiểm định t-Test với cỡ mẫu 95 học sinh, điểm trung bình kiểm tra 45 phút sau khi áp dụng các biện pháp dạy học phát triển năng lực tăng lên đáng kể so với trước (tăng khoảng 15-20%). Kết quả F-Test cho thấy sự khác biệt về phương pháp dạy học có ý nghĩa thống kê với mức ý nghĩa p < 0.05.

4. Phản hồi từ giáo viên và học sinh: Giáo viên đánh giá các biện pháp như xây dựng bài toán mở đầu liên quan thực tế, đặt câu hỏi gợi ý, và dạy các bài toán thực tiễn giúp học sinh phát triển năng lực tư duy và giải quyết vấn đề hiệu quả hơn. Học sinh phản hồi tích cực về việc được tham gia thảo luận nhóm, trình bày ý tưởng và áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong chủ đề Tứ giác giúp nâng cao hiệu quả học tập và phát triển tư duy của học sinh. Việc xây dựng bài toán mở đầu gắn với thực tế tạo động cơ học tập tích cực, phù hợp với nguyên tắc bám sát chương trình và phát huy tính tự giác của học sinh.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này tương đồng với quan điểm của các nhà nghiên cứu về tầm quan trọng của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán. Việc sử dụng hệ thống câu hỏi gợi ý giúp học sinh tư duy sâu sắc hơn, đồng thời phát triển kỹ năng đặt câu hỏi và phản biện.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm, bảng thống kê tỷ lệ học sinh yêu thích và khó khăn trong học tập, cũng như biểu đồ phân bố mức độ tham gia tích cực của học sinh trong các hoạt động nhóm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng bài giảng gắn với thực tế: Giáo viên cần thiết kế các bài toán mở đầu liên quan đến các tình huống thực tế gần gũi, nhằm tạo động cơ học tập cho học sinh. Thời gian thực hiện: ngay trong năm học hiện tại. Chủ thể thực hiện: giáo viên bộ môn Toán.

2. Phát triển hệ thống câu hỏi gợi ý: Thiết kế bộ câu hỏi mang tính kích thích tư duy, phù hợp với trình độ học sinh, giúp học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề một cách logic. Thời gian thực hiện: trong quá trình soạn giáo án. Chủ thể thực hiện: giáo viên và tổ chuyên môn.

3. Tăng cường dạy học hợp tác: Khuyến khích hoạt động nhóm, thảo luận và trình bày kết quả nhằm phát triển kỹ năng giao tiếp, tư duy phản biện và hợp tác. Thời gian thực hiện: xuyên suốt năm học. Chủ thể thực hiện: giáo viên và học sinh.

4. Đào tạo nâng cao năng lực giáo viên: Tổ chức các khóa bồi dưỡng về phương pháp dạy học phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, giúp giáo viên nâng cao kỹ năng thiết kế bài giảng và tổ chức lớp học hiệu quả. Thời gian thực hiện: trong các kỳ nghỉ hoặc đầu năm học. Chủ thể thực hiện: nhà trường và các cơ quan quản lý giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Toán THCS: Nghiên cứu cung cấp các biện pháp và phương pháp dạy học tích cực giúp giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy chủ đề Tứ giác, phát triển năng lực tư duy và giải quyết vấn đề cho học sinh.

2. Nhà quản lý giáo dục: Thông tin về thực trạng và giải pháp dạy học giúp xây dựng chính sách đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và cải tiến chương trình giảng dạy phù hợp với xu hướng giáo dục hiện đại.

3. Sinh viên, học viên ngành Sư phạm Toán: Tài liệu tham khảo hữu ích trong việc nghiên cứu phương pháp dạy học tích cực, phát triển năng lực học sinh, đồng thời áp dụng vào thực tiễn giảng dạy.

4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp cơ sở lý luận và dữ liệu thực nghiệm về phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Toán, làm nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp dạy học phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là gì?
   Là phương pháp giúp học sinh chủ động nhận diện vấn đề, tư duy sáng tạo và vận dụng kiến thức để tìm ra giải pháp phù hợp. Ví dụ, giáo viên đặt câu hỏi gợi ý và tổ chức thảo luận nhóm để học sinh cùng tìm hiểu và giải quyết bài toán.

2. Tại sao chủ đề Tứ giác lại khó với học sinh lớp 8?
   Do tính chất và dấu hiệu nhận biết các loại tứ giác đặc biệt dễ gây nhầm lẫn, cùng với việc học sinh chưa quen vận dụng kiến thức vào giải quyết các bài toán chứng minh phức tạp. Khảo sát cho thấy 65,2% học sinh cảm thấy khó nhớ và dễ nhầm lẫn.

3. Làm thế nào để tăng hứng thú học Toán cho học sinh?
   Kết hợp bài toán thực tế, sử dụng hình ảnh minh họa sinh động và tổ chức các hoạt động học tập tích cực như thảo luận nhóm, trình bày ý tưởng giúp học sinh cảm thấy gần gũi và hứng thú hơn với môn học.

4. Phương pháp dạy học hợp tác có vai trò gì trong phát triển năng lực?
   Dạy học hợp tác giúp học sinh phát triển kỹ năng giao tiếp, tư duy phản biện và làm việc nhóm, từ đó nâng cao khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua sự hỗ trợ và trao đổi ý kiến giữa các thành viên.

5. Làm sao giáo viên có thể đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của học sinh?
   Thông qua việc quan sát quá trình học sinh tham gia hoạt động học, trả lời câu hỏi, giải quyết bài tập thực tế và đánh giá kết quả kiểm tra định kỳ. Ví dụ, sử dụng bảng điểm kiểm tra 45 phút và phiếu phản hồi để đánh giá sự tiến bộ.

Kết luận

• Dạy học chủ đề Tứ giác theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề là cần thiết và phù hợp với mục tiêu giáo dục hiện đại.
• Việc áp dụng các biện pháp như xây dựng bài toán thực tế, đặt câu hỏi gợi ý và dạy học hợp tác đã nâng cao hiệu quả học tập và phát triển tư duy của học sinh.
• Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy điểm số kiểm tra 45 phút của học sinh tăng khoảng 15-20% sau khi áp dụng các biện pháp mới.
• Giáo viên cần tiếp tục đầu tư thời gian thiết kế bài giảng phù hợp với đối tượng học sinh và phát huy tính tích cực, tự giác trong học tập.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể và khuyến nghị đào tạo nâng cao năng lực giáo viên nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững của phương pháp dạy học này trong tương lai.

Hành động tiếp theo là triển khai rộng rãi các biện pháp đã nghiên cứu tại các trường THCS khác, đồng thời tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên sâu cho giáo viên. Mời các nhà giáo dục, quản lý và nghiên cứu quan tâm áp dụng và phát triển thêm các phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện.