Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 2018, năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) và sáng tạo (ST) được xác định là những năng lực cốt lõi cần phát triển cho học sinh (HS), đặc biệt trong môn Toán. Theo chương trình môn Toán, năng lực GQVĐ và ST giữ vị trí trung tâm trong 5 thành phần năng lực toán học cần hình thành. Chủ đề “Hàm số” ở lớp 12 THPT là nội dung trọng tâm, có vai trò quan trọng trong chương trình Toán phổ thông, đồng thời là cơ hội thuận lợi để phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS khá giỏi. Tuy nhiên, thực trạng dạy và học chủ đề này còn nhiều hạn chế, như việc HS và giáo viên (GV) thường tập trung vào giải bài tập theo phương pháp có sẵn, chưa chú trọng phát triển năng lực GQVĐ và ST một cách có hệ thống. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng biện pháp dạy học chủ đề “Hàm số” theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS khá giỏi lớp 12 THPT, góp phần thực hiện yêu cầu đổi mới giáo dục môn Toán. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào quá trình dạy học chủ đề “Hàm số” tại các trường THPT ở Hải Phòng trong năm học 2021-2022. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao chất lượng dạy học Toán, phát triển năng lực tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề cho HS, đồng thời hỗ trợ GV đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ): Theo Branford (1984), quá trình GQVĐ gồm 5 thành phần: nhận diện vấn đề, tìm hiểu khó khăn, đề xuất giải pháp, thực hiện giải pháp và đánh giá hiệu quả. Năng lực GQVĐ được hiểu là tổ hợp các kỹ năng tư duy và hành động trong quá trình học toán nhằm phát hiện và giải quyết nhiệm vụ toán học.

  • Lý thuyết tư duy sáng tạo (ST): ST được xem là khả năng tạo ra cái mới có giá trị dựa trên phẩm chất độc đáo của cá nhân, gắn liền với tư duy linh hoạt, độc lập và khả năng kết hợp kiến thức để phát hiện và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.

  • Mô hình dạy học phát hiện và GQVĐ: Dạy học theo hướng phát hiện và GQVĐ gồm 4 bước: phát hiện vấn đề, tìm giải pháp, thực hiện giải pháp và đánh giá kết quả. Mô hình này dựa trên cơ sở triết học về mâu thuẫn và phát triển, tâm lý học về động lực học tập và giáo dục học về tự học chủ động.

  • Khái niệm năng lực GQVĐ và ST trong chương trình giáo dục phổ thông 2018: Năng lực GQVĐ và ST được cụ thể hóa qua 4 thành tố: phát hiện vấn đề, tư duy linh hoạt để lựa chọn giải pháp, sử dụng kiến thức toán học để trình bày giải pháp, và kiểm tra đánh giá quá trình giải quyết.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng dữ liệu thu thập từ khảo sát thực trạng dạy học chủ đề “Hàm số” tại các trường THPT ở Hải Phòng, kết quả thực nghiệm sư phạm trên nhóm HS khá giỏi lớp 12, tài liệu chương trình, sách giáo khoa và các công trình nghiên cứu liên quan.

  • Phương pháp phân tích: Áp dụng phương pháp nghiên cứu lý luận, điều tra thực tiễn, thực nghiệm sư phạm và thống kê toán học. Cỡ mẫu thực nghiệm khoảng 60 HS khá giỏi lớp 12, được chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện cho nhóm đối tượng nghiên cứu.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong năm học 2021-2022, gồm các giai đoạn: khảo sát thực trạng (tháng 9-11/2021), xây dựng biện pháp dạy học (tháng 12/2021 - 2/2022), thực nghiệm sư phạm (tháng 3-4/2022), phân tích kết quả và hoàn thiện luận văn (tháng 5/2022).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng dạy học chủ đề “Hàm số” còn hạn chế trong phát triển năng lực GQVĐ và ST: Qua khảo sát tại 5 trường THPT ở Hải Phòng, chỉ khoảng 35% GV thường xuyên sử dụng phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ; 65% HS chưa được rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo một cách có hệ thống khi học chủ đề “Hàm số”.

  2. HS khá giỏi có tiềm năng phát triển năng lực GQVĐ và ST nhưng chưa được khai thác hiệu quả: Kết quả kiểm tra năng lực GQVĐ và ST của 60 HS khá giỏi lớp 12 cho thấy chỉ khoảng 40% HS thể hiện tốt khả năng phát hiện vấn đề và đề xuất giải pháp sáng tạo trong các bài toán hàm số; 60% còn lại chủ yếu áp dụng các phương pháp giải có sẵn, thiếu tính sáng tạo.

  3. Biện pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ và ST có tác động tích cực: Sau khi áp dụng biện pháp dạy học chủ đề “Hàm số” theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và ST trong thực nghiệm sư phạm, điểm trung bình năng lực GQVĐ của HS tăng từ 6,8 lên 8,2 (tăng 20,6%), điểm năng lực ST tăng từ 6,5 lên 8,0 (tăng 23%). Tỷ lệ HS đạt năng lực GQVĐ và ST ở mức khá trở lên tăng từ 45% lên 78%.

  4. So sánh với các nghiên cứu trước: Kết quả này phù hợp với báo cáo của ngành giáo dục về hiệu quả của dạy học phát hiện và GQVĐ trong phát triển năng lực HS, đồng thời khẳng định vai trò quan trọng của việc thiết kế tình huống gợi vấn đề và tổ chức hoạt động học tập tích cực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng hạn chế trong phát triển năng lực GQVĐ và ST là do GV còn thiếu kỹ năng thiết kế tình huống gợi vấn đề phù hợp, chưa vận dụng hiệu quả các phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ. Ngoài ra, áp lực chương trình và thi cử cũng khiến GV tập trung vào giải bài tập theo mẫu, hạn chế phát triển tư duy sáng tạo cho HS. Kết quả thực nghiệm cho thấy biện pháp dạy học chủ đề “Hàm số” theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và ST giúp HS phát huy tiềm năng tư duy, tăng khả năng nhận diện vấn đề, lựa chọn giải pháp sáng tạo và trình bày lời giải chặt chẽ. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm năng lực GQVĐ và ST trước và sau thực nghiệm, cũng như bảng phân loại mức độ năng lực HS. So với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, nghiên cứu này bổ sung góc nhìn cụ thể về phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS khá giỏi lớp 12 qua chủ đề “Hàm số”, góp phần làm rõ cách thức vận dụng chương trình giáo dục phổ thông 2018 trong thực tế.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng GV về phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu nhằm nâng cao năng lực thiết kế tình huống gợi vấn đề, vận dụng linh hoạt các phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ, đặc biệt trong chủ đề “Hàm số”. Mục tiêu đạt 80% GV THPT được đào tạo trong vòng 1 năm.

  2. Xây dựng và phổ biến bộ tài liệu, bài tập phát triển năng lực GQVĐ và ST: Soạn thảo các tình huống học tập, bài tập có tính phân hóa cao, phù hợp với HS khá giỏi, giúp các em rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề. Thời gian triển khai trong 6 tháng, do Sở GDĐT phối hợp với các trường đại học sư phạm thực hiện.

  3. Tổ chức các hoạt động học tập trải nghiệm, thảo luận nhóm và dự án học tập: Khuyến khích GV áp dụng các hình thức học tập tích cực nhằm phát huy tính chủ động, sáng tạo của HS trong quá trình học chủ đề “Hàm số”. Mục tiêu tăng tỷ lệ HS tham gia hoạt động nhóm lên 70% trong năm học tiếp theo.

  4. Cải tiến công tác kiểm tra, đánh giá năng lực GQVĐ và ST: Thiết kế các đề kiểm tra, bài thi đánh giá năng lực GQVĐ và ST một cách toàn diện, tránh chỉ tập trung vào giải bài tập thuần túy. Thời gian áp dụng từ năm học 2023-2024, do các trường THPT chủ động thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THPT: Nghiên cứu cung cấp các biện pháp dạy học cụ thể giúp GV phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS khá giỏi, hỗ trợ đổi mới phương pháp dạy học theo chương trình mới.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng GV, tổ chức các hoạt động phát triển năng lực HS, đồng thời cải tiến công tác kiểm tra, đánh giá.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Giáo dục học, Toán học: Tài liệu tham khảo hữu ích cho các đề tài nghiên cứu về phát triển năng lực học sinh, đổi mới phương pháp dạy học môn Toán.

  4. Nhà hoạch định chính sách giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng chính sách phát triển năng lực học sinh, đổi mới chương trình và phương pháp dạy học phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

  1. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo có quan trọng trong học Toán không?
    Rất quan trọng, vì đây là năng lực cốt lõi giúp HS vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn, phát triển tư duy linh hoạt và sáng tạo, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục.

  2. Tại sao chủ đề “Hàm số” lại phù hợp để phát triển năng lực GQVĐ và ST?
    “Hàm số” là chủ đề trọng tâm, có tính trừu tượng và ứng dụng cao, tạo nhiều tình huống gợi vấn đề giúp HS phát hiện, phân tích và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.

  3. Phương pháp dạy học phát hiện và GQVĐ là gì?
    Là phương pháp dạy học không truyền thống, trong đó GV thiết kế tình huống gợi vấn đề để HS chủ động phát hiện, tìm kiếm và thực hiện giải pháp, qua đó phát triển năng lực tư duy và sáng tạo.

  4. Làm thế nào để GV thiết kế tình huống gợi vấn đề hiệu quả?
    GV cần dựa trên kiến thức và đặc điểm HS, chọn vấn đề vừa sức, kích thích tư duy, có tính thực tiễn và liên quan mật thiết đến nội dung học, đồng thời hướng dẫn HS phát hiện và giải quyết.

  5. Kết quả thực nghiệm cho thấy biện pháp dạy học có hiệu quả như thế nào?
    Sau thực nghiệm, điểm năng lực GQVĐ và ST của HS khá giỏi tăng trung bình trên 20%, tỷ lệ HS đạt năng lực khá trở lên tăng gần gấp đôi, chứng tỏ biện pháp có tác động tích cực rõ rệt.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo là năng lực cốt lõi cần phát triển cho HS trong chương trình giáo dục phổ thông môn Toán, đặc biệt qua chủ đề “Hàm số” lớp 12 THPT.
  • Thực trạng dạy học hiện nay còn nhiều hạn chế trong phát triển năng lực GQVĐ và ST, nhất là với HS khá giỏi.
  • Biện pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ và ST được xây dựng và áp dụng trong nghiên cứu đã nâng cao hiệu quả học tập, phát huy tiềm năng tư duy sáng tạo của HS.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực GV, cải tiến phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá, góp phần đổi mới giáo dục Toán phổ thông.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý, GV và nhà nghiên cứu tiếp tục triển khai, hoàn thiện và nhân rộng mô hình dạy học này trong thời gian tới.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và Sở GDĐT Hải Phòng nên tổ chức tập huấn, xây dựng tài liệu và triển khai áp dụng biện pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ và ST trong năm học 2023-2024 để nâng cao chất lượng giáo dục môn Toán.