Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông tại Việt Nam, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) cho học sinh trở thành mục tiêu trọng tâm. Theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018, năng lực này được xem là một trong những năng lực cốt lõi, giúp học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn vận dụng hiệu quả vào thực tiễn. Đặc biệt, môn Toán học, với vai trò nền tảng trong giáo dục, có thể phát triển NLGQVĐ thông qua các bài toán hình học có nội dung thực tế. Tuy nhiên, thực trạng dạy học hiện nay cho thấy các bài toán thực tế trong sách giáo khoa và sách bài tập lớp 9 còn hạn chế về số lượng và tính phong phú, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu phát triển năng lực cho học sinh.

Luận văn tập trung nghiên cứu phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 9 thông qua một số bài toán hình học có nội dung thực tế, với phạm vi nghiên cứu bao gồm các bài toán hình học trong chương trình lớp 9 tại các trường THCS ở Hải Phòng. Mục tiêu cụ thể là xây dựng và áp dụng các biện pháp dạy học nhằm nâng cao khả năng vận dụng kiến thức hình học vào giải quyết các tình huống thực tế, từ đó góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy Toán ở cấp trung học cơ sở. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2016-2021, với sự tham gia của học sinh các lớp 9 tại một số trường THCS trên địa bàn thành phố Hải Phòng.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện rõ qua việc cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đổi mới phương pháp dạy học hình học, đồng thời góp phần phát triển năng lực tư duy, sáng tạo và giải quyết vấn đề cho học sinh, phù hợp với xu hướng giáo dục hiện đại và yêu cầu hội nhập quốc tế.

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 hiểu và xử lý các tình huống khi giải pháp chưa rõ ràng, bao gồm các kỹ năng nhận thức, hành động và thái độ tích cực. Theo đánh giá PISA (2012), năng lực này thể hiện tiềm năng trở thành công dân tích cực và sáng tạo. Trong lĩnh vực Toán học, năng lực này được phát triển thông qua việc vận dụng kiến thức toán học vào các bài toán thực tế, đặc biệt là các bài toán hình học có nội dung thực tiễn.

Khung lý thuyết của luận văn dựa trên các mô hình dạy học tích cực, trong đó giáo viên đóng vai trò định hướng, tạo môi trường học tập thân thiện, khuyến khích học sinh tự giác, sáng tạo và hợp tác. Các khái niệm chính bao gồm: năng lực toán học, năng lực giải quyết vấn đề, bài toán thực tế, và phương pháp dạy học tích cực như dạy học theo nhóm, nghiên cứu trường hợp, đóng vai, trò chơi, và dạy học theo dự án.

Ngoài ra, luận văn áp dụng nguyên tắc thống nhất giữa lý luận và thực tiễn, nguyên tắc phân hóa đối tượng học sinh, và nguyên tắc đảm bảo sự phối hợp hài hòa giữa vai trò định hướng của giáo viên và tính tích cực, tự giác của học sinh trong quá trình học tập.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp, kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Nguồn dữ liệu bao gồm tài liệu sách giáo khoa, sách bài tập, các nghiên cứu khoa học, báo cáo ngành giáo dục, và khảo sát thực nghiệm tại các trường THCS ở Hải Phòng.

Phương pháp phân tích chủ yếu là phân tích thống kê toán học, điều tra khảo sát, quan sát quá trình dạy học, và thực nghiệm sư phạm. Thực nghiệm được tổ chức trên các lớp 9 với cỡ mẫu khoảng 150 học sinh, được chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện và phù hợp với mục tiêu nghiên cứu.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2016 đến 2021, bao gồm các giai đoạn: thu thập và phân tích tài liệu, xây dựng hệ thống bài toán thực tế, triển khai thực nghiệm sư phạm, thu thập và xử lý dữ liệu, đánh giá kết quả và hoàn thiện luận văn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng bài toán hình học có nội dung thực tế trong SGK và SBT lớp 9 còn hạn chế: Qua thống kê, SGK Toán 9 có khoảng 70 bài toán hình học gắn với thực tế, nhưng phần lớn chỉ mang tính minh họa, chưa phong phú và chưa đồng đều về mức độ khó. Tỉ lệ điểm dành cho bài toán thực tế trong các kỳ thi chỉ chiếm khoảng 7,5% trên tổng điểm 10, khiến giáo viên ít chú trọng.

  2. Học sinh chưa được tiếp cận đầy đủ với bài toán thực tế: Kết quả khảo sát cho thấy chỉ khoảng 30% học sinh thường xuyên được học và luyện tập các bài toán hình học thực tế, dẫn đến năng lực giải quyết vấn đề còn hạn chế, đặc biệt ở nhóm học sinh trung bình và yếu.

  3. Áp dụng các biện pháp dạy học tích cực giúp nâng cao NLGQVĐ: Thực nghiệm sư phạm với việc sử dụng hệ thống bài toán hình học thực tế kết hợp phương pháp dạy học theo nhóm, trò chơi, và dự án đã giúp tăng điểm trung bình kiểm tra từ 5,8 lên 7,3 (tăng 25,9%). Tỉ lệ học sinh đạt mức độ khá, giỏi tăng từ 40% lên 65%.

  4. Vai trò quan trọng của việc tạo hứng thú và phân hóa đối tượng: Việc khởi động tiết học bằng trò chơi, tình huống thực tế, và sử dụng phần mềm hỗ trợ như Geometer’s Sketchpad đã kích thích sự hứng thú và sáng tạo của học sinh. Đồng thời, phân hóa bài tập theo năng lực giúp học sinh tiếp cận kiến thức phù hợp, nâng cao hiệu quả học tập.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng hạn chế trong việc phát triển NLGQVĐ qua bài toán hình học thực tế xuất phát từ nhiều yếu tố: chương trình và sách giáo khoa chưa đủ phong phú, áp lực thi cử tập trung vào kiến thức hàn lâm, thời lượng dạy học hạn chế, và thiếu tài liệu tham khảo phù hợp cho giáo viên. Kết quả thực nghiệm cho thấy việc đổi mới phương pháp dạy học, xây dựng hệ thống bài tập thực tế và tạo môi trường học tập tích cực có tác động tích cực rõ rệt đến năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng giáo dục hiện đại, nhấn mạnh vai trò của việc học gắn với thực tiễn và phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Việc sử dụng các công cụ hỗ trợ trực quan và phương pháp dạy học tích cực cũng được khuyến khích trong nhiều nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy hình học.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm, bảng phân loại mức độ học sinh, và sơ đồ quy trình giải bài toán thực tế nhằm minh họa rõ ràng quá trình phát triển năng lực.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và bổ sung hệ thống bài toán hình học thực tế phong phú: Giáo viên và nhà trường cần phối hợp biên soạn, lựa chọn các bài toán thực tế phù hợp với chương trình lớp 9, đảm bảo đa dạng về mức độ và nội dung, giúp học sinh phát triển toàn diện năng lực giải quyết vấn đề. Thời gian thực hiện: 1 năm; Chủ thể: Sở Giáo dục, các trường THCS.

  2. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, phân hóa đối tượng: Giáo viên cần áp dụng các phương pháp như dạy học theo nhóm, trò chơi, dự án, sử dụng phần mềm hỗ trợ trực quan để tăng tính hấp dẫn và hiệu quả học tập. Thời gian thực hiện: liên tục; Chủ thể: Giáo viên, Ban giám hiệu nhà trường.

  3. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về phát triển năng lực giải quyết vấn đề: Tổ chức các khóa tập huấn, hội thảo chuyên đề nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng sư phạm cho giáo viên bộ môn Toán. Thời gian thực hiện: 6 tháng đến 1 năm; Chủ thể: Sở Giáo dục, Trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

  4. Tăng cường đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong các kỳ thi: Điều chỉnh tỷ lệ và hình thức đánh giá để khuyến khích học sinh và giáo viên chú trọng phát triển năng lực này, giảm áp lực học tập theo kiểu hàn lâm. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; Chủ thể: Bộ Giáo dục và Đào tạo, các cơ quan khảo thí.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Toán THCS: Luận văn cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn, cùng các biện pháp cụ thể giúp giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, xây dựng bài tập thực tế phù hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Các cấp quản lý có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, chương trình đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và điều chỉnh nội dung chương trình, sách giáo khoa.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán: Tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu, học tập về phương pháp dạy học tích cực, phát triển năng lực học sinh và ứng dụng toán học trong thực tiễn.

  4. Phụ huynh học sinh: Giúp hiểu rõ hơn về vai trò của bài toán thực tế trong phát triển năng lực học tập của con em, từ đó phối hợp với nhà trường hỗ trợ học sinh học tập hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phát triển năng lực giải quyết vấn đề qua bài toán hình học thực tế?
    Bởi năng lực này giúp học sinh vận dụng kiến thức toán học vào các tình huống thực tế, phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề, phù hợp với mục tiêu giáo dục hiện đại.

  2. Các biện pháp nào giúp tăng hứng thú học sinh khi học hình học?
    Sử dụng trò chơi, tình huống thực tế, phần mềm hỗ trợ trực quan, dạy học theo nhóm và dự án là những phương pháp hiệu quả để kích thích sự hứng thú và sáng tạo của học sinh.

  3. Làm thế nào để xây dựng hệ thống bài toán thực tế phù hợp cho lớp 9?
    Cần lựa chọn bài toán dựa trên nội dung chương trình, đảm bảo tính đa dạng, từ dễ đến khó, có liên quan mật thiết đến thực tiễn và khả năng tiếp thu của học sinh.

  4. Phân hóa đối tượng học sinh trong dạy học hình học thực tế được thực hiện ra sao?
    Giáo viên thiết kế các bài tập và hoạt động học phù hợp với năng lực, sở thích và nhu cầu của từng nhóm học sinh, tạo điều kiện cho mọi học sinh phát huy tối đa khả năng.

  5. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả như thế nào?
    Điểm kiểm tra trung bình của học sinh tăng khoảng 25,9%, tỉ lệ học sinh khá, giỏi tăng từ 40% lên 65%, chứng tỏ biện pháp dạy học tích cực và bài toán thực tế có tác động tích cực đến năng lực giải quyết vấn đề.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực cốt lõi cần phát triển cho học sinh trong giáo dục hiện đại, đặc biệt qua môn Toán và các bài toán hình học thực tế.
  • Thực trạng dạy học hiện nay còn hạn chế về số lượng và chất lượng bài toán thực tế, ảnh hưởng đến hiệu quả phát triển năng lực của học sinh.
  • Việc áp dụng các biện pháp dạy học tích cực, xây dựng hệ thống bài toán thực tế phong phú đã chứng minh hiệu quả rõ rệt qua thực nghiệm sư phạm.
  • Cần tiếp tục triển khai các giải pháp đồng bộ về nội dung, phương pháp và đánh giá nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 9.
  • Mời các nhà giáo dục, quản lý và nghiên cứu tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các biện pháp này trong thực tiễn giảng dạy để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện.

Hãy bắt đầu áp dụng các biện pháp đổi mới dạy học hình học thực tế ngay hôm nay để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, góp phần xây dựng nền giáo dục hiện đại, sáng tạo và hiệu quả!