Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông tại Việt Nam, việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và phát triển năng lực học sinh được đặt lên hàng đầu. Theo Luật Giáo dục, phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, đồng thời bồi dưỡng kỹ năng tự học và làm việc nhóm. Chương trình môn Toán bậc THPT đặc biệt chú trọng đến việc tăng cường mạch toán ứng dụng, trong đó phần Tổ hợp và Xác suất là một nội dung quan trọng, gần gũi với thực tiễn và có tính ứng dụng cao. Tuy nhiên, thực tế dạy học cho thấy học sinh thường gặp khó khăn trong việc phân biệt và vận dụng các khái niệm như hoán vị, chỉnh hợp, tổ hợp và các quy tắc tính xác suất, dẫn đến hiệu quả học tập chưa cao.

Mục tiêu nghiên cứu là vận dụng phương pháp dạy học kiến tạo (PPDHKT) vào dạy học phần Tổ hợp và Xác suất cho học sinh lớp 11 nhằm nâng cao hiệu quả tiếp thu kiến thức, phát triển tư duy và kỹ năng vận dụng toán học vào thực tiễn. Nghiên cứu được thực hiện tại các trường THPT trên địa bàn thành phố Hải Phòng trong năm 2018, với đối tượng là học sinh lớp 11 và giáo viên dạy Toán. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giáo dục toán học, đồng thời phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết kiến tạo nhận thức, trong đó kiến thức được xây dựng tích cực bởi chủ thể nhận thức thông qua quá trình tương tác với môi trường và kinh nghiệm sẵn có. Hai cơ sở tâm lý học quan trọng là lý thuyết phát triển nhận thức của J. Piaget và học thuyết vùng phát triển gần nhất của L. Vygotsky. Piaget nhấn mạnh quá trình đồng hóa và điều ứng trong việc hình thành sơ đồ nhận thức mới, còn Vygotsky tập trung vào vai trò của tương tác xã hội và sự hỗ trợ từ người khác trong phát triển trí tuệ.

PPDHKT được hiểu là phương pháp dạy học trong đó giáo viên tạo ra các tình huống học tập để học sinh chủ động kiến tạo kiến thức mới dựa trên nền tảng kiến thức và kinh nghiệm đã có. Vai trò của giáo viên là tổ chức môi trường học tập, hướng dẫn và hỗ trợ học sinh, trong khi học sinh là chủ thể tích cực trong quá trình xây dựng tri thức. Các mô hình chu trình dạy học kiến tạo phổ biến gồm các bước: thăm dò kiến thức sẵn có, tạo tình huống mâu thuẫn, hình thành kiến thức mới, áp dụng và đánh giá.

Trong chương Tổ hợp và Xác suất, các khái niệm cơ bản như hoán vị, chỉnh hợp, tổ hợp và các quy tắc tính xác suất được xem là nội dung trọng tâm để vận dụng PPDHKT nhằm giúp học sinh hiểu sâu sắc và vận dụng linh hoạt.

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 bao gồm tài liệu giáo dục học, tâm lý học, chương trình và sách giáo khoa Toán lớp 11, cùng với kết quả khảo sát 35 giáo viên và 360 học sinh tại các trường THPT trên địa bàn Hải Phòng.

Phương pháp phân tích bao gồm phân tích định tính qua phỏng vấn, quan sát và thu thập ý kiến, cũng như phân tích định lượng qua thống kê kết quả khảo sát và điểm số bài kiểm tra. Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện, đảm bảo tính đại diện cho nhóm đối tượng nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2017-2018, với tiến trình gồm khảo sát thực trạng, thiết kế và triển khai các tiết dạy theo PPDHKT, thu thập và phân tích dữ liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng nhận thức và áp dụng PPDHKT của giáo viên: Kết quả khảo sát cho thấy 60% giáo viên chưa hiểu đúng và đầy đủ về PPDHKT, chỉ khoảng 25% có nhận thức tương đối đúng. Hơn 54% giáo viên vẫn chủ yếu dựa vào sách giáo viên và thiết kế bài dạy, chưa thực sự vận dụng linh hoạt đặc điểm trí tuệ của học sinh trong xây dựng kế hoạch bài học.

  2. Thực trạng học tập của học sinh: Khoảng 74,7% học sinh nhận thấy chương Tổ hợp và Xác suất gần gũi với thực tế, nhưng 75,46% trong số đó cho biết giáo viên chưa làm rõ ý nghĩa thực tiễn của kiến thức. Hơn 79% học sinh cho rằng tiết học chủ yếu là truyền thụ lý thuyết, học sinh chỉ ghi chép và áp dụng theo mẫu, thiếu hoạt động tìm tòi, sáng tạo.

  3. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Qua các tiết dạy vận dụng PPDHKT, học sinh thể hiện sự chủ động hơn trong việc xây dựng kiến thức mới, khả năng vận dụng các khái niệm và quy tắc trong giải bài tập được cải thiện rõ rệt. Điểm trung bình bài kiểm tra của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng khoảng 15-20%, với tỉ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi tăng lên đáng kể.

  4. Phản hồi từ giáo viên và học sinh: Giáo viên đánh giá PPDHKT giúp học sinh phát triển tư duy logic và kỹ năng giải quyết vấn đề, đồng thời tạo hứng thú học tập. Học sinh cảm thấy tự tin hơn khi được tham gia thảo luận, trình bày ý kiến và vận dụng kiến thức vào các tình huống thực tế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng nhận thức hạn chế ở giáo viên xuất phát từ việc chưa được đào tạo bài bản về PPDHKT và thói quen sử dụng phương pháp truyền thống. Học sinh quen với việc tiếp nhận thụ động nên ban đầu gặp khó khăn khi chuyển sang phương pháp học tích cực. Tuy nhiên, khi được hỗ trợ phù hợp, học sinh nhanh chóng thích nghi và phát huy khả năng tư duy sáng tạo.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế cho thấy việc vận dụng PPDHKT vào dạy học Toán, đặc biệt phần Tổ hợp và Xác suất, góp phần nâng cao hiệu quả học tập, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và tư duy phản biện của học sinh. Việc thiết kế các tình huống học tập phù hợp với trình độ và vùng phát triển gần nhất của học sinh là yếu tố then chốt để thành công.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm trung bình và tỉ lệ học sinh đạt chuẩn giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, cũng như bảng thống kê kết quả khảo sát nhận thức giáo viên và học sinh trước và sau thực nghiệm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về PPDHKT: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về lý thuyết kiến tạo và kỹ năng thiết kế bài giảng theo PPDHKT, nhằm nâng cao nhận thức và năng lực vận dụng của giáo viên. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng, chủ thể thực hiện là Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

  2. Xây dựng và phổ biến tài liệu hướng dẫn áp dụng PPDHKT trong dạy học Tổ hợp và Xác suất: Soạn thảo các giáo án mẫu, tình huống học tập điển hình, bài tập vận dụng theo phương pháp kiến tạo để giáo viên tham khảo và áp dụng. Thời gian: 3 tháng, chủ thể: Ban chuyên môn các trường THPT và tổ Toán.

  3. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm, thảo luận nhóm cho học sinh: Thiết kế các tiết học tương tác, khuyến khích học sinh tham gia xây dựng kiến thức, phát triển kỹ năng làm việc nhóm và tư duy phản biện. Thời gian: áp dụng liên tục trong năm học, chủ thể: giáo viên bộ môn.

  4. Đánh giá và điều chỉnh chương trình, nội dung dạy học phù hợp với PPDHKT: Rà soát, điều chỉnh nội dung chương trình và sách giáo khoa để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận dụng phương pháp dạy học kiến tạo, tăng cường liên môn và ứng dụng thực tiễn. Thời gian: 1 năm, chủ thể: Bộ Giáo dục và Đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THPT: Nghiên cứu giúp nâng cao kỹ năng thiết kế bài giảng theo PPDHKT, cải thiện hiệu quả giảng dạy phần Tổ hợp và Xác suất, từ đó phát triển năng lực học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và đổi mới phương pháp dạy học phù hợp với xu hướng giáo dục hiện đại.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán: Tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết kiến tạo và ứng dụng thực tiễn trong dạy học Toán phổ thông.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục học: Cung cấp cơ sở lý luận và dữ liệu thực nghiệm để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học và phát triển năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp dạy học kiến tạo là gì?
    Phương pháp dạy học kiến tạo là cách tổ chức dạy học trong đó học sinh chủ động xây dựng kiến thức mới dựa trên kinh nghiệm và kiến thức đã có, thông qua các hoạt động tương tác và giải quyết vấn đề. Ví dụ, học sinh được tham gia thảo luận nhóm, giải quyết tình huống thực tế để tự rút ra kiến thức.

  2. Tại sao phần Tổ hợp và Xác suất lại khó với học sinh?
    Phần này đòi hỏi học sinh phải hiểu rõ các khái niệm trừu tượng như hoán vị, chỉnh hợp, tổ hợp và vận dụng các quy tắc tính xác suất. Nếu học sinh chỉ học thụ động, không được tham gia kiến tạo kiến thức, sẽ khó phân biệt và áp dụng đúng các khái niệm này.

  3. Làm thế nào để giáo viên vận dụng PPDHKT hiệu quả?
    Giáo viên cần thiết kế các tình huống học tập phù hợp với trình độ và vùng phát triển gần nhất của học sinh, khuyến khích học sinh tham gia tích cực, thảo luận và tự khám phá kiến thức mới. Đồng thời, giáo viên phải hỗ trợ kịp thời khi học sinh gặp khó khăn.

  4. PPDHKT có phù hợp với tất cả các nội dung Toán học không?
    PPDHKT phù hợp với nhiều nội dung, đặc biệt là những phần có tính trừu tượng và ứng dụng cao như Tổ hợp và Xác suất. Tuy nhiên, cần linh hoạt kết hợp với các phương pháp khác để phù hợp với đặc điểm từng nội dung và đối tượng học sinh.

  5. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả của PPDHKT như thế nào?
    Kết quả thực nghiệm tại các trường THPT Hải Phòng cho thấy học sinh học theo PPDHKT có điểm số trung bình cao hơn lớp đối chứng khoảng 15-20%, tỉ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi tăng lên, đồng thời học sinh thể hiện sự chủ động và hứng thú học tập hơn.

Kết luận

  • Phương pháp dạy học kiến tạo giúp học sinh lớp 11 nâng cao khả năng hiểu và vận dụng các khái niệm, quy tắc trong phần Tổ hợp và Xác suất một cách chủ động và sáng tạo.
  • Thực trạng nhận thức và áp dụng PPDHKT của giáo viên còn hạn chế, học sinh chưa được phát huy tối đa năng lực tư duy và vận dụng kiến thức.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy PPDHKT có hiệu quả tích cực trong việc nâng cao kết quả học tập và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh.
  • Cần có các giải pháp đồng bộ như đào tạo giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn, tổ chức hoạt động trải nghiệm và điều chỉnh chương trình để phát huy tối đa hiệu quả PPDHKT.
  • Đề nghị các nhà quản lý, giáo viên và nhà nghiên cứu tiếp tục triển khai và phát triển phương pháp này trong thực tiễn giáo dục phổ thông.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và Sở Giáo dục cần phối hợp tổ chức các khóa bồi dưỡng, xây dựng bộ giáo án mẫu và triển khai áp dụng PPDHKT rộng rãi trong năm học tới nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Toán.