Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) toán học cho học sinh tiểu học được xem là nhiệm vụ trọng tâm. Toán học lớp 4, với nội dung chiếm khoảng 60% thời lượng về số và phép tính, 30% về hình học và đo lường, cùng 5% về thống kê và xác suất, là giai đoạn then chốt để hình thành năng lực này. Tuy nhiên, thực trạng dạy học hiện nay còn nhiều hạn chế do giáo viên chưa vận dụng hiệu quả các phương pháp tích cực, đặc biệt là lý thuyết kiến tạo, dẫn đến việc học sinh chưa phát huy được tính chủ động, sáng tạo trong học tập.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học toán lớp 4 để phát triển năng lực GQVĐ toán học cho học sinh, thông qua việc thiết kế khung đánh giá năng lực, khảo sát thực trạng, đề xuất biện pháp sư phạm và thực nghiệm kiểm chứng tính hiệu quả. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại các trường tiểu học thuộc quận Sơn Trà và Hải Châu, thành phố Đà Nẵng, trong năm học 2021-2022.

Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học sinh, nâng cao chất lượng dạy học môn Toán, đồng thời cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích cho giáo viên tiểu học trong việc phát triển năng lực GQVĐ toán học cho học sinh lớp 4.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Lý thuyết kiến tạo là nền tảng tâm lý và giáo dục cho nghiên cứu này, dựa trên quan điểm học tập là quá trình cá nhân tự xây dựng tri thức thông qua hoạt động nhận thức chủ động. Các nhà khoa học như Piaget và Vygotsky nhấn mạnh vai trò của sự thích nghi nhận thức và vùng phát triển gần nhất trong việc hình thành kiến thức. Lý thuyết kiến tạo xã hội bổ sung yếu tố tương tác văn hóa, xã hội trong quá trình học tập.

Ngoài ra, nghiên cứu vận dụng mô hình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, trong đó quá trình GQVĐ toán học được phân thành bốn giai đoạn: hiểu vấn đề, hình thành phương án giải, thực hiện phương án và nhìn lại kết quả. Năng lực GQVĐ toán học được cấu thành từ bốn thành tố chính: nhận biết và phát hiện vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và trình bày giải pháp, đánh giá và vận dụng giải pháp.

Các khái niệm chuyên ngành như năng lực toán học, năng lực chung và năng lực đặc thù, cũng được làm rõ để xây dựng khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học phù hợp với học sinh tiểu học.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Phương pháp phân tích - tổng hợp và phân loại - hệ thống hóa được áp dụng để xây dựng cơ sở lý thuyết và khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học dựa trên các tài liệu trong và ngoài nước.

Phương pháp khảo sát thực trạng được tiến hành qua phiếu điều tra dành cho học sinh và giáo viên tại các trường tiểu học ở quận Sơn Trà và Hải Châu, với cỡ mẫu khoảng 150 học sinh và 20 giáo viên được chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm được triển khai qua hai kế hoạch dạy học thực nghiệm về các chủ đề hình học và giải toán có lời văn, kéo dài trong một học kỳ. Dữ liệu thu thập được xử lý bằng công cụ thống kê toán học để đánh giá hiệu quả các biện pháp sư phạm đề xuất.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2021 đến tháng 6/2022, bao gồm các giai đoạn xây dựng lý thuyết, khảo sát thực trạng, đề xuất biện pháp, thực nghiệm và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm tâm lý học sinh lớp 4 phù hợp với lý thuyết kiến tạo: Học sinh lớp 4 có nhu cầu nhận thức phát triển mạnh mẽ, khả năng tư duy trừu tượng và tưởng tượng được cải thiện, đồng thời có ý chí và tự đánh giá bản thân ngày càng hoàn thiện. Khoảng 85% học sinh thể hiện sự hứng thú và chủ động trong các hoạt động học tập tích cực.

  2. Thực trạng vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học toán còn hạn chế: Khảo sát cho thấy chỉ khoảng 40% giáo viên thường xuyên áp dụng các phương pháp dạy học tích cực theo lý thuyết kiến tạo, phần lớn còn giữ lối dạy truyền thống, tập trung truyền thụ kiến thức. Hơn 60% học sinh phản ánh chưa được tham gia nhiều vào hoạt động phát hiện và giải quyết vấn đề trong giờ học.

  3. Hiệu quả của các biện pháp sư phạm vận dụng lý thuyết kiến tạo: Qua thực nghiệm sư phạm với hai kế hoạch dạy học, kết quả kiểm tra sau thực nghiệm cho thấy năng lực GQVĐ toán học của học sinh tăng trung bình 25% so với trước thực nghiệm. Biểu đồ so sánh mức phát triển năng lực GQVĐ toán học cho thấy nhóm học sinh tham gia thực nghiệm có tỷ lệ đạt mức tốt tăng từ 30% lên 55%.

  4. Khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học phù hợp với học sinh tiểu học: Khung đánh giá được xây dựng dựa trên bốn thành tố năng lực và bốn mức độ đạt (M0, CCG, Đạt, Tốt) đã giúp giáo viên đánh giá chính xác hơn năng lực GQVĐ của học sinh, hỗ trợ việc điều chỉnh phương pháp dạy học.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hạn chế trong việc vận dụng lý thuyết kiến tạo chủ yếu do giáo viên chưa được đào tạo bài bản về phương pháp dạy học tích cực, thiếu tài liệu hướng dẫn cụ thể và áp lực chương trình học. Kết quả thực nghiệm cho thấy khi giáo viên áp dụng các biện pháp sư phạm dựa trên lý thuyết kiến tạo, học sinh không chỉ nâng cao năng lực GQVĐ mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện và sáng tạo.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với quan điểm của Piaget và Vygotsky về vai trò của hoạt động nhận thức chủ động và vùng phát triển gần nhất trong học tập. Việc xây dựng khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học cũng góp phần cụ thể hóa mục tiêu phát triển năng lực trong chương trình giáo dục phổ thông 2018.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các bảng thống kê kết quả khảo sát, biểu đồ so sánh mức độ vận dụng lý thuyết kiến tạo và biểu đồ kết quả kiểm tra năng lực GQVĐ trước và sau thực nghiệm, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của các biện pháp đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức tập huấn chuyên sâu cho giáo viên về lý thuyết kiến tạo và phương pháp dạy học tích cực: Đào tạo trong vòng 6 tháng nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học toán lớp 4, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học thực hiện.

  2. Phát triển và cung cấp tài liệu hướng dẫn dạy học theo lý thuyết kiến tạo: Xây dựng bộ tài liệu bài giảng, bài tập và thang đánh giá năng lực GQVĐ toán học phù hợp với chương trình 2018, hoàn thành trong 1 năm, do các chuyên gia giáo dục tiểu học biên soạn.

  3. Áp dụng các biện pháp sư phạm đã được kiểm nghiệm trong thực tế giảng dạy: Khuyến khích giáo viên sử dụng các biện pháp như tổ chức dạy học khái niệm, quy tắc, giải toán có lời văn theo con đường kiến tạo, đồng thời rèn luyện tư duy thuận - nghịch, nhằm nâng cao năng lực GQVĐ toán học cho học sinh.

  4. Tăng cường đánh giá năng lực học sinh theo khung đánh giá xây dựng: Thực hiện đánh giá thường xuyên, đa dạng hình thức (tự đánh giá, đánh giá nhóm, đánh giá sản phẩm) để theo dõi và điều chỉnh kịp thời quá trình phát triển năng lực GQVĐ toán học, do giáo viên chủ nhiệm và tổ chuyên môn phối hợp thực hiện.

  5. Xây dựng môi trường học tập tích cực, khuyến khích sự tương tác và sáng tạo của học sinh: Tổ chức các hoạt động trải nghiệm, câu lạc bộ toán học, trò chơi toán học nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học, đặc biệt là giáo viên dạy Toán lớp 4: Nhận được các biện pháp sư phạm cụ thể, khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học và ví dụ minh họa giúp đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Có cơ sở khoa học để xây dựng kế hoạch đào tạo, tập huấn giáo viên, phát triển chương trình và tài liệu dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh.

  3. Sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học và nghiên cứu sinh: Tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết kiến tạo, phương pháp dạy học tích cực và nghiên cứu thực nghiệm trong lĩnh vực giáo dục tiểu học.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn để tiếp tục nghiên cứu mở rộng về phát triển năng lực học sinh, vận dụng lý thuyết kiến tạo trong các môn học khác.

Câu hỏi thường gặp

  1. Lý thuyết kiến tạo là gì và tại sao lại quan trọng trong dạy học toán lớp 4?
    Lý thuyết kiến tạo nhấn mạnh học sinh tự xây dựng kiến thức qua hoạt động nhận thức chủ động, phù hợp với đặc điểm tâm lý học sinh lớp 4 đang phát triển tư duy trừu tượng. Áp dụng lý thuyết này giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề hiệu quả hơn.

  2. Năng lực giải quyết vấn đề toán học gồm những thành tố nào?
    Năng lực GQVĐ toán học gồm bốn thành tố chính: nhận biết và phát hiện vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và trình bày giải pháp, đánh giá và vận dụng giải pháp vào tình huống mới.

  3. Các biện pháp sư phạm nào được đề xuất để phát triển năng lực GQVĐ toán học?
    Nghiên cứu đề xuất 5 biện pháp gồm: sử dụng công cụ học toán để kiến tạo khái niệm hình học; tổ chức dạy học khái niệm, quy tắc theo con đường kiến tạo; tổ chức giải toán có lời văn; rèn luyện tư duy thuận - nghịch qua hoạt động giải toán; kết hợp học toán với giáo dục thực tiễn.

  4. Khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học được xây dựng như thế nào?
    Khung đánh giá dựa trên bốn thành tố năng lực, chia thành bốn mức độ: M0 (không có biểu hiện), CCG (cần cố gắng), Đạt và Tốt, giúp giáo viên đánh giá chính xác năng lực học sinh và điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp.

  5. Làm thế nào để giáo viên có thể áp dụng hiệu quả lý thuyết kiến tạo trong thực tế giảng dạy?
    Giáo viên cần được đào tạo bài bản, sử dụng tài liệu hướng dẫn cụ thể, thiết kế các hoạt động học tập tích cực, tạo môi trường tương tác, khuyến khích học sinh tự khám phá và giải quyết vấn đề, đồng thời áp dụng đánh giá đa dạng để theo dõi tiến bộ học sinh.

Kết luận

  • Lý thuyết kiến tạo phù hợp với đặc điểm tâm lý và nhận thức của học sinh lớp 4, tạo điều kiện phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học.
  • Thực trạng vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học toán lớp 4 còn hạn chế, cần đổi mới phương pháp giảng dạy.
  • Các biện pháp sư phạm vận dụng lý thuyết kiến tạo đã được đề xuất và thực nghiệm cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc nâng cao năng lực GQVĐ toán học của học sinh.
  • Khung đánh giá năng lực GQVĐ toán học được xây dựng giúp giáo viên đánh giá chính xác và hỗ trợ phát triển năng lực học sinh.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo là mở rộng phát triển các năng lực cốt lõi khác của môn Toán nhằm nâng cao chất lượng dạy học tiểu học.

Next steps: Triển khai tập huấn giáo viên, phát triển tài liệu hướng dẫn, áp dụng rộng rãi các biện pháp sư phạm và khung đánh giá trong các trường tiểu học.

Call to action: Các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và nhà nghiên cứu cần phối hợp để đổi mới phương pháp dạy học theo lý thuyết kiến tạo, góp phần nâng cao năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh tiểu học, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện đại.