Tổng quan về giáo trình

  • Môn học và vị trí trong chương trình đào tạo: Giáo trình Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh tiểu học thông qua hoạt động giải toán (Mã số: GT. 10) do TS. Đoàn Quang Mạnh (Chủ biên) và TS. Nguyễn Minh Giang biên soạn tại Trường Đại học Hải Phòng (xuất bản năm 2021). Đây là tài liệu phục vụ học phần Phương pháp dạy học môn Toán ở tiểu học và các chuyên đề bồi dưỡng năng lực sư phạm chuyên sâu thuộc chương trình đào tạo trình độ Đại học và Cao học ngành Giáo dục Tiểu học.
  • Mục tiêu học tập (Learning Outcomes): Giáo trình trang bị cho người học hệ thống lý luận về bản chất của tư duy, các thao tác trí tuệ, và cấu trúc các thành phần của tư duy sáng tạo; phân tích đặc điểm nhận thức của học sinh tiểu học theo các giai đoạn lứa tuổi; giúp người học làm chủ quy trình 4 bước giải toán theo mô hình của G. Polya; hình thành kỹ năng thiết kế, tổ chức các tình huống dạy học giải toán nhằm phát triển các yếu tố của tư duy sáng tạo (tính mềm dẻo, tính thuần thục, tính độc đáo) theo định hướng Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.
  • Cấu trúc và cách tiếp cận: Nội dung giáo trình được cấu trúc thành 2 chương lớn:
    • Chương 1: Hệ thống hóa cơ sở lý luận về tư duy, tư duy sáng tạo, đặc điểm nhận thức của học sinh tiểu học, cấu trúc chương trình môn Toán 2018 và thực trạng dạy học giải toán ở trường tiểu học.
    • Chương 2: Cụ thể hóa các biện pháp bồi dưỡng các yếu tố tư duy sáng tạo thông qua 9 chủ đề toán học chuyên biệt ở tiểu học.
  • Điểm đặc sắc của giáo trình: Giáo trình tiếp cận tư duy sáng tạo ở bình diện "tính mới chủ quan" phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi tiểu học, đồng thời chuyển hóa các khái niệm lý luận trừu tượng thành bảng tiêu chí nhận diện hành vi cụ thể và các phương án phân tích sư phạm trong từng dạng toán.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

  • Chương 1: Một số vấn đề về tư duy và tư duy sáng tạo:
    • Khái niệm và đặc điểm tư duy: Tiếp cận định nghĩa tư duy từ triết học và tâm lý học (V.I. Lê-nin, K. Marx, S.L. Rubinstein, Trần Thúc Trình, Trần Ngọc Lan, Trương Thị Tố Mai); xác lập 5 đặc điểm cơ bản (tính có vấn đề, tính gián tiếp và lý tính, tính trừu tượng và khái quát, quan hệ với ngôn ngữ, gắn với nhân cách) cùng hệ thống các thao tác tư duy (phân tích, tổng hợp, so sánh, tương tự, trừu tượng hóa, khái quát hóa).
    • Bản chất tư duy sáng tạo: Trích dẫn quan điểm của L. Vygotsky, M. Willson, E.P. Torrance, J.P. Guilford, Chu Quang Tiềm, Nguyễn Huy Tú, Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Bá Kim, Phan Dũng. Phân tích 5 thành phần tư duy sáng tạo: tính mềm dẻo, tính thuần thục (nhuần nhuyễn), tính độc đáo, tính hoàn thiện, tính nhạy cảm vấn đề.
    • Tư duy sáng tạo của học sinh tiểu học: Phân tích theo thuyết phát triển trí tuệ của J. Piaget (từ thao tác cụ thể sang thao tác hình thức); 5 mức độ sáng tạo của Nguyễn Huy Tú (biểu hiện, chế tạo, phát kiến, cải biến, phát minh); 4 chỉ số của E.P. Torrance và bộ trắc nghiệm TSD-Z của Klaus K. Urban.
    • Hoạt động giải toán và cấu trúc môn Toán 2018: 4 bước giải toán theo G. Polya; 3 mạch kiến thức (Số & Phép tính, Hình học & Đo lường, Thống kê & Xác suất) phân theo 2 giai đoạn (Lớp 1-3 học tập cơ bản, Lớp 4-5 học tập chuyên sâu); bảng tiêu chí biểu hiện tính mềm dẻo, thuần thục, độc đáo trong giải toán.
  • Chương 2: Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh tiểu học thông qua hoạt động giải toán: Hệ thống hóa giải pháp rèn luyện tính mềm dẻo, tính thuần thục, tính độc đáo và hướng dẫn tự học trên 9 chủ đề:
    1. Dạy học giải toán về số tự nhiên.
    2. Dạy học giải toán về phân số và số thập phân.
    3. Dạy học giải toán về dãy số.
    4. Dạy học giải toán về tương quan tỷ lệ thuận và tỷ lệ nghịch.
    5. Dạy học giải toán về tính toán một số đại lượng hình học.
    6. Dạy học giải toán về vẽ, cắt ghép, gấp và xếp hình hình học.
    7. Dạy học giải toán về suy luận logic.
    8. Dạy học giải toán về toán vui, toán cổ.
    9. Dạy học giải toán có yếu tố Thống kê - Xác suất.
  • Logic phát triển nội dung: Giáo trình xây dựng mạch logic đi từ cơ sở nhận thức luận triết học và tâm lý học nhận thức, tiến đến xác lập khung tiêu chí đánh giá năng lực giải toán, phân tích thực trạng sư phạm, và cuối cùng là thao tác hóa thành hệ thống bài tập thực hành theo từng mạch kiến thức.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết cơ sở (Fundamental Theories): Thuyết nhận thức duy vật biện chứng, tâm lý học hoạt động của S.L. Rubinstein và L. Vygotsky, thuyết nhận thức phát triển giai đoạn của J. Piaget, thuyết trí tuệ đa nhân tố của H. Gardner, mô hình 4 chỉ số sáng tạo của E.P. Torrance.
  • Nguyên lý cốt lõi (Core Principles): Nguyên lý sáng tạo chủ quan của người học; nguyên lý giải quyết vấn đề qua 4 bước của G. Polya; cấu trúc 3 thành phần cốt lõi của tư duy sáng tạo trong toán học (mềm dẻo, thuần thục, độc đáo).
  • Khung phân tích chuẩn mực (Essential Frameworks): Khung ma trận phân tích biểu hiện hành vi tư duy sáng tạo trong giải toán; cấu trúc 3 mạch kiến thức chuẩn của Chương trình môn Toán 2018; phân loại 12 phương pháp giải toán đặc trưng ở bậc tiểu học.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật sư phạm (Technical Skills): Kỹ năng mô hình hóa bài toán qua sơ đồ đoạn thẳng, sơ đồ hình cây, bảng phân loại số liệu; kỹ năng biến đổi biểu thức số học và phương pháp đại số hóa đơn giản.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical Skills): Kỹ năng phối hợp các thao tác trí tuệ (phân tích - tổng hợp, so sánh - tương tự, trừu tượng hóa - khái quát hóa); kỹ năng phát hiện nút thắt bài toán, đảo ngược vấn đề và nhận diện bản chất bài toán dưới nhiều hình thức diễn đạt.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical Competencies): Năng lực xây dựng giáo án dạy học phân hóa; năng lực chuyển đổi các dạng toán quen thuộc thành các bài toán mở, bài toán tương tự hoặc mở rộng; năng lực đánh giá định tính mức độ sáng tạo của học sinh tiểu học.

Phương pháp giảng dạy và học tập

  • Phương pháp tiếp cận sư phạm (Pedagogical Approach): Giáo trình triển khai theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề (Problem-based learning) và dạy học kiến tạo. Quy trình dạy học giải toán được cấu trúc dựa trên mô hình 4 bước của G. Polya:
    • Bước 1: Tìm hiểu nội dung đề bài: Rèn luyện kỹ năng phân tích điều kiện cho trước, điều kiện cần tìm, sơ đồ hóa dữ kiện, tránh suy nghĩ rập khuôn.
    • Bước 2: Lập kế hoạch giải: Rèn luyện tính mềm dẻo và thuần thục thông qua việc huy động các phương pháp giải khác nhau, chia tách bài toán thành các bài toán nhỏ.
    • Bước 3: Trình bày lời giải: Rèn luyện tính chính xác, tính mạch lạc trong suy luận và gộp các bước tính toán.
    • Bước 4: Kiểm tra kết quả và nghiên cứu sâu lời giải: Rèn luyện tính độc đáo thông qua việc tìm cách giải tối ưu, khai thác bài toán tương tự, khái quát hóa bài toán thành quy tắc chung.
  • Hệ thống bài tập và nghiên cứu trường hợp điển hình: Giáo trình phân tích tường minh các trường hợp giải toán cụ thể để minh họa phương pháp:
    • Ví dụ 2.1 (Tính mềm dẻo - Lập số có 4 chữ số khác nhau từ {2, 3, 4, 6}): Minh họa 3 phương án tư duy: Lập bảng liệt kê, Sơ đồ hình cây, và Quy tắc nhân (đặt nền tảng cho lý thuyết tổ hợp).
    • Ví dụ 2.2 (Tính thuần thục - Tìm $\overline{ab} = 5 \times (a + b)$): Minh họa sự linh hoạt khi lựa chọn giữa phương pháp Lập bảng thử chọn cặp giá trị $(a, b)$ và phương pháp Dùng dấu hiệu chia hết để loại trừ trường hợp.
    • Ví dụ 2.3 (Tính độc đáo - Tìm số $\overline{abcd} - \overline{ab} = 4455$): Minh họa việc chuyển đổi phép tính trừ hàng ngang thành phép cộng đặt cột dọc $4455 + \overline{ab} = \overline{abcd}$, phân tích trường hợp có nhớ và không nhớ ở hàng chục để tìm ra nghiệm (4499 và 4500) một cách ngắn gọn.
  • Phương pháp đánh giá và định hướng tự học:
    • Đánh giá: Dựa trên khung tiêu chí 3 mức độ biểu hiện (cao, trung bình, thấp) của tính mở rộng, tính liên kết và tính độc đáo trong bài làm của học sinh.
    • Tự học: Yêu cầu học viên nắm vững lý thuyết cấu tạo số, tính chất số học và thuần thục 12 phương pháp giải toán tiểu học: (1) Sơ đồ đoạn thẳng; (2) Rút về đơn vị và tỷ số; (3) Chia tỷ lệ; (4) Thử và chọn; (5) Khử; (6) Thay thế; (7) Tính ngược từ cuối; (8) Đại số; (9) Diện tích; (10) Sử dụng biểu đồ Ven; (11) Lập bảng và sơ đồ mũi tên; (12) Sử dụng nguyên lý Dirichlet.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Cập nhật cấu trúc môn Toán theo Chương trình GDPT 2018 so với Chương trình 2000:
    • Phân chia lại mạch kiến thức: Bỏ cách tiếp cận chia theo các phân môn/dạng toán rời rạc; cấu trúc toàn bộ nội dung thành 3 mạch tích hợp: Số và Phép tính (chiếm 50% - 80% thời lượng tùy lớp), Hình học và Đo lường (chiếm 15% - 40%), Thống kê và Xác suất (chiếm 0% - 5%).
    • Tích hợp bài toán có lời văn: Không coi "Giải toán có lời văn" là một mạch kiến thức riêng biệt mà xem là các bài toán mang ý nghĩa thực tiễn được tích hợp xuyên suốt trong cả 3 mạch nội dung, giảm nhẹ yêu cầu hình thức trình bày.
    • Bổ sung nội dung mới: Đưa mạch Thống kê - Xác suất vào giảng dạy có hệ thống từ Lớp 2 đến Lớp 5 (dãy số liệu, biểu đồ tranh, biểu đồ cột, biểu đồ hình quạt, xác suất thực nghiệm); bổ sung hoạt động ước lượng số đồ vật, làm tròn số, số liền trước/liền sau trên tia số, các hoạt động thực hành lắp ghép, xếp hình và định hướng không gian.
    • Điều chỉnh phân phối chương trình: Chuyển nội dung Tỉ số từ Lớp 4 sang Lớp 5; giảm tải các đơn vị đo lường ít sử dụng ($dam, hm, dam^2$); tinh giản mức độ phức tạp của các bài toán tính chu vi, diện tích hình bình hành, hình thoi ở các lớp đầu cấp.
  • Giải quyết các hạn chế thực tế trong dạy học tiểu học: Giáo trình phân tích thực trạng giáo viên thường dạy học thụ động theo mẫu giáo án có sẵn, áp đặt một cách giải, chưa dành thời gian cho học sinh tranh luận, bỏ qua rèn luyện tư duy cho nhóm học sinh trung bình. Từ đó, giáo trình cung cấp giải pháp kỹ thuật giúp giáo viên xây dựng hệ thống câu hỏi gợi mở và thiết kế các bài toán phân hóa.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên đại học và học viên cao học:
    • Sinh viên năm thứ 3 và năm thứ 4 ngành Giáo dục Tiểu học tại các trường Đại học Sư phạm, Đại học đa ngành có đào tạo giáo viên.
    • Học viên cao học chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán, Giáo dục học (bậc Tiểu học).
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần:
    • Tâm lý học lứa tuổi và Tâm lý học sư phạm (nắm vững các giai đoạn phát triển trí tuệ của J. Piaget).
    • Giáo dục học đại cương và Giáo dục học tiểu học.
    • Cơ sở Toán học của Toán tiểu học (Tập hợp, logic, cấu tạo số, hình học cơ sở).
    • Phương pháp dạy học môn Toán ở tiểu học (học phần đại cương).
  • Giảng viên và cán bộ quản lý giáo dục: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy học phần chuyên đề, tài liệu tập huấn nâng cao nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên tiểu học theo định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục.
  • Giáo viên tiểu học và tài liệu tham khảo: Tài liệu hỗ trợ trực tiếp cho giáo viên tiểu học trong công tác thiết kế giáo án bồi dưỡng học sinh, thiết kế câu hỏi kiểm tra đánh giá năng lực và tự bồi dưỡng chuyên môn.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?
Giáo trình được biên soạn phục vụ trực tiếp cho sinh viên, học viên cao học ngành Giáo dục Tiểu học, giảng viên sư phạm chuyên ngành Phương pháp dạy học Toán, cùng cán bộ quản lý chuyên môn và giáo viên tiểu học đang thực hiện giảng dạy theo Chương trình GDPT 2018.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi nghiên cứu giáo trình?
Người học cần nắm vững kiến thức toán học cơ bản bậc tiểu học, các học phần tâm lý học nhận thức lứa tuổi tiểu học, và phương pháp dạy học toán cơ bản.

3. Điểm khác biệt căn bản giữa giáo trình này và các tài liệu hướng dẫn giải toán thông thường là gì?
Tài liệu hướng dẫn thông thường chỉ tập trung vào thuật toán và kết quả bài toán. Giáo trình GT. 10 phân tích quy trình giải toán dưới góc độ phát triển năng lực tư duy, cung cấp bảng tiêu chí định tính - định lượng để nhận diện 3 yếu tố sáng tạo (mềm dẻo, thuần thục, độc đáo) và phương pháp sư phạm chuyển đổi bài toán.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?
Học viên cần nghiên cứu cơ sở lý luận ở Chương 1 (đặc biệt là 4 bước Polya và 3 yếu tố sáng tạo), sau đó tự thực hiện các bài toán trong Chương 2 theo nhiều cách giải khác nhau trước khi đối chiếu với phần phân tích sư phạm của tác giả, cuối cùng hoàn thành hệ thống bài tập trong phần hướng dẫn tự học.

5. Giáo trình giới thiệu những phương pháp giải toán tiểu học nào?
Giáo trình hệ thống hóa 12 phương pháp giải toán tiểu học cốt lõi: Sơ đồ đoạn thẳng, Rút về đơn vị và tỷ số, Chia tỷ lệ, Thử và chọn, Khử, Thay thế, Tính ngược từ cuối, Đại số, Diện tích, Sử dụng biểu đồ Ven, Lập bảng và sơ đồ mũi tên, Sử dụng nguyên lý Dirichlet.


Kết luận

  • Giá trị học thuật và thực tiễn: Giáo trình Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh tiểu học thông qua hoạt động giải toán (GT. 10) thiết lập một hệ thống cơ sở lý luận chặt chẽ kết hợp hướng dẫn thực hành sư phạm chuẩn xác, đáp ứng mục tiêu bồi dưỡng năng lực toán học theo Chương trình GDPT 2018.
  • Lộ trình học tập đề xuất: $$\text{Nắm vững lý luận tư duy} \xrightarrow{} \text{Làm chủ tiêu chí 3 yếu tố sáng tạo} \xrightarrow{} \text{Thực hành 12 phương pháp giải toán} \xrightarrow{} \text{Thiết kế bài giảng phân hóa thực tiễn}$$
  • Tài liệu tham khảo bổ trợ: Chương trình môn Toán năm 2018 (Bộ Giáo dục và Đào tạo), các công trình về tâm lý học sáng tạo của L. Vygotsky, S.L. Rubinstein, J. Piaget, E.P. Torrance, Nguyễn Huy Tú và lý luận dạy học giải toán của G. Polya, Nguyễn Bá Kim.