Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 và yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục đào tạo, việc phát triển năng lực người học trở thành mục tiêu trọng tâm. Theo báo cáo của ngành giáo dục, năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) được xem là một trong những năng lực cốt lõi cần hình thành cho học sinh (HS) từ sớm nhằm đáp ứng yêu cầu xã hội và thị trường lao động hiện đại. Ở Việt Nam, Luật Giáo dục 2015 và Nghị quyết số 29-NQ/TW đã nhấn mạnh việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực người học, đặc biệt là năng lực tư duy, sáng tạo và giải quyết vấn đề.

Luận văn tập trung nghiên cứu dạy học số nguyên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực lập chiến lược giải và giải bài toán (LCLG&GBT) cho HS THCS. Số nguyên là kiến thức nền tảng trong toán học, có nhiều ứng dụng thực tiễn và đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển tư duy toán học. Tuy nhiên, thực trạng dạy học số nguyên hiện nay còn nhiều hạn chế, chủ yếu theo phương pháp truyền thống, chưa phát huy được năng lực tư duy và giải quyết vấn đề của HS.

Mục tiêu nghiên cứu là hệ thống hóa nội dung dạy học số nguyên theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT, đề xuất giải pháp đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao hiệu quả và phát triển năng lực cho HS. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào quá trình dạy học số nguyên ở môn Toán lớp 6 tại các trường THCS trên địa bàn thành phố Hải Phòng trong năm học 2018-2019. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao chất lượng dạy học Toán, góp phần phát triển năng lực tư duy và giải quyết vấn đề cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về năng lực và phương pháp dạy học phát triển năng lực, đặc biệt tập trung vào năng lực toán học và năng lực lập chiến lược giải bài toán. Khái niệm năng lực được tiếp cận toàn diện, bao gồm các đặc điểm tâm lý cá nhân thể hiện trong hoạt động học tập nhằm hoàn thành nhiệm vụ cụ thể. Năng lực toán học được phân tích qua các thành tố: tư duy và lập luận toán học, mô hình hóa toán học, giải quyết vấn đề toán học, giao tiếp toán học và sử dụng công cụ học toán.

Năng lực LCLG&GBT là một thành phần quan trọng trong năng lực giải quyết vấn đề, bao gồm các năng lực thành phần như: sử dụng ngôn ngữ, ký hiệu toán học; tính toán, suy luận và chứng minh; chuyển đổi ngôn ngữ bài toán thành ngôn ngữ toán học; hệ thống vấn đề; sử dụng công nghệ thông tin trong giải toán. Lý thuyết vùng phát triển gần nhất của L.Vưgôtxki được áp dụng để thiết kế phương pháp dạy học, nhấn mạnh việc dạy học phải hướng tới phát triển năng lực mới của HS thông qua sự hỗ trợ và dẫn dắt của giáo viên.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm tài liệu lý luận về dạy học toán THCS, chương trình và sách giáo khoa Toán lớp 6, các tài liệu nghiên cứu về phương pháp dạy học phát triển năng lực, cùng với dữ liệu khảo sát thực trạng dạy học số nguyên tại các trường THCS trên địa bàn Hải Phòng.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

  • Phương pháp điều tra: Thu thập thông tin từ 46 giáo viên dạy Toán lớp 6 tại 13 trường THCS thuộc các quận huyện An Dương, Tiên Lãng và Ngô Quyền, nhằm đánh giá nhận thức, thái độ và năng lực giải toán số nguyên của giáo viên.
  • Phương pháp quan sát, dự giờ: Theo dõi thực tế quá trình dạy học số nguyên để đánh giá phương pháp và hiệu quả dạy học.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm giảng dạy số nguyên theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT, so sánh kết quả với nhóm đối chứng để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của phương pháp.

Cỡ mẫu khảo sát gồm 46 giáo viên được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho các trường THCS trên địa bàn nghiên cứu. Phân tích dữ liệu sử dụng các phương pháp thống kê mô tả và so sánh định lượng kết quả kiểm tra giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng nhận thức và phương pháp dạy học của giáo viên: Kết quả khảo sát cho thấy 76,1% giáo viên không cho rằng cần hiểu sâu về cấu trúc đại số của vành số nguyên trong dạy học số nguyên, 69,6% đánh giá sai hoặc chưa đầy đủ lời giải bài toán số nguyên, và 58,7% cho rằng không cần thiết phát triển năng lực LCLG&GBT cho HS lớp 6. Điều này phản ánh sự thiếu quan tâm và nhận thức chưa đầy đủ về vai trò của năng lực giải toán trong dạy học số nguyên.

  2. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Qua hai đợt kiểm tra, nhóm thực nghiệm áp dụng phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT có tỷ lệ làm bài đúng tăng lên khoảng 20% so với nhóm đối chứng. Biểu đồ so sánh kết quả kiểm tra lần 1 và lần 2 cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực giải toán và tư duy chiến lược của HS trong nhóm thực nghiệm.

  3. Phát triển năng lực LCLG&GBT cho HS: HS được rèn luyện các năng lực thành phần như sử dụng ngôn ngữ, ký hiệu toán học, kỹ năng tính toán, suy luận và chứng minh, cũng như khả năng chuyển đổi ngôn ngữ bài toán thành ngôn ngữ toán học. Ví dụ, HS có thể vận dụng linh hoạt các quy tắc cộng, trừ, nhân số nguyên để giải các bài toán thực tế như tính lỗ lãi, nhiệt độ âm.

  4. Thảo luận kết quả định tính: Qua quan sát và phỏng vấn, HS trong nhóm thực nghiệm thể hiện sự chủ động, tích cực hơn trong việc thảo luận, trình bày ý tưởng và lập kế hoạch giải bài toán. Giáo viên cũng nhận xét phương pháp mới giúp HS phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề hiệu quả hơn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của những phát hiện trên xuất phát từ việc giáo viên chưa được đào tạo đầy đủ về phương pháp dạy học phát triển năng lực, dẫn đến việc áp dụng chủ yếu phương pháp truyền thống, tập trung truyền đạt kiến thức mà chưa chú trọng phát triển kỹ năng tư duy và giải quyết vấn đề cho HS. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực đã được chứng minh là nâng cao hiệu quả học tập và phát triển toàn diện cho HS.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh tỷ lệ làm bài đúng giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng, bảng thống kê kết quả khảo sát nhận thức giáo viên, và bảng phân tích năng lực thành phần của HS trước và sau thực nghiệm. Những kết quả này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của phương pháp dạy học số nguyên theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toán học ở cấp THCS.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức tập huấn nâng cao nhận thức và kỹ năng cho giáo viên: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về phương pháp dạy học phát triển năng lực LCLG&GBT, nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng sư phạm cho giáo viên Toán THCS. Thời gian thực hiện trong vòng 1 năm, tập trung vào các địa phương trọng điểm.

  2. Xây dựng và phổ biến tài liệu hướng dẫn dạy học số nguyên theo hướng phát triển năng lực: Soạn thảo bộ tài liệu hướng dẫn chi tiết quy trình thiết kế bài giảng, các tình huống dạy học điển hình, bài tập phát triển năng lực LCLG&GBT cho HS lớp 6. Chủ thể thực hiện là các chuyên gia giáo dục và tổ biên soạn chương trình, hoàn thành trong 6 tháng.

  3. Áp dụng phương pháp dạy học tích cực, kết hợp công nghệ thông tin: Khuyến khích giáo viên sử dụng các kỹ thuật dạy học nhóm, thảo luận, trình bày, đồng thời ứng dụng phần mềm hỗ trợ giải toán và máy tính cầm tay trong dạy học số nguyên để tăng tính tương tác và phát triển năng lực cho HS. Thời gian triển khai từ năm học tiếp theo.

  4. Tăng cường đánh giá quá trình và năng lực HS: Thiết kế các hình thức đánh giá đa dạng, tập trung vào đánh giá năng lực lập chiến lược giải và giải bài toán, không chỉ đánh giá kiến thức lý thuyết. Giáo viên cần được hướng dẫn xây dựng các bài kiểm tra đánh giá năng lực phù hợp. Thực hiện đồng bộ trong các trường THCS trong vòng 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THCS: Nhận được hướng dẫn cụ thể về phương pháp dạy học số nguyên theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT, giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển tư duy cho HS.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Có cơ sở để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

  3. Sinh viên sư phạm Toán: Tài liệu tham khảo quý giá để hiểu rõ hơn về phương pháp dạy học phát triển năng lực, chuẩn bị tốt cho công tác giảng dạy tương lai.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phân tích sâu về phát triển năng lực giải toán, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực đổi mới phương pháp dạy học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp dạy học số nguyên theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT là gì?
    Phương pháp này tập trung vào việc giúp HS hình thành và phát triển năng lực lập chiến lược giải và giải bài toán thông qua các hoạt động học tập tích cực, như thảo luận, trình bày, thực hành và giải quyết các tình huống có vấn đề. Ví dụ, HS được khuyến khích đề xuất các chiến lược giải bài toán thay vì chỉ học thuộc quy tắc.

  2. Tại sao cần phát triển năng lực LCLG&GBT cho HS lớp 6?
    Lớp 6 là bước đầu HS làm quen với kiến thức số nguyên và các khái niệm toán học mới. Phát triển năng lực này giúp HS tư duy logic, sáng tạo và có khả năng giải quyết các bài toán phức tạp hơn trong tương lai, đồng thời nâng cao hứng thú học tập.

  3. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả của phương pháp này như thế nào?
    Kết quả kiểm tra cho thấy nhóm HS được dạy theo phương pháp phát triển năng lực LCLG&GBT có tỷ lệ làm bài đúng tăng khoảng 20% so với nhóm đối chứng, đồng thời thể hiện sự chủ động và sáng tạo hơn trong quá trình học tập.

  4. Giáo viên cần chuẩn bị gì để áp dụng phương pháp này?
    Giáo viên cần nâng cao nhận thức về vai trò của năng lực giải toán, được đào tạo kỹ năng thiết kế bài giảng theo hướng phát triển năng lực, sử dụng các kỹ thuật dạy học tích cực và công nghệ hỗ trợ, đồng thời xây dựng các tình huống dạy học phù hợp.

  5. Phương pháp này có phù hợp với tất cả HS không?
    Phương pháp được thiết kế linh hoạt, phù hợp với đa số HS, đặc biệt là HS khá, giỏi có thể đạt mức độ cao hơn trong năng lực LCLG&GBT. Với HS yếu, phương pháp cũng giúp phát triển tư duy cơ bản và kỹ năng giải toán thông qua các hoạt động nhóm và hỗ trợ cá nhân.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa nội dung dạy học số nguyên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực lập chiến lược giải và giải bài toán, tập trung vào các năng lực thành phần quan trọng như sử dụng ngôn ngữ toán học, tính toán, suy luận và hệ thống vấn đề.
  • Thực trạng khảo sát cho thấy giáo viên còn hạn chế trong nhận thức và áp dụng phương pháp phát triển năng lực, dẫn đến hiệu quả dạy học chưa cao.
  • Thực nghiệm sư phạm chứng minh phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực LCLG&GBT giúp nâng cao kết quả học tập và phát triển tư duy cho HS.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực giáo viên, đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá HS, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toán học THCS.
  • Các bước tiếp theo cần triển khai đào tạo giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn và nhân rộng mô hình dạy học tại các trường THCS trong thành phố và trên toàn quốc.

Hành động ngay hôm nay để đổi mới phương pháp dạy học số nguyên, phát triển năng lực tư duy cho thế hệ học sinh tương lai!