Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục toàn diện tại Việt Nam, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) cho học sinh tiểu học, đặc biệt là lớp 5, trở thành một yêu cầu cấp thiết. Theo chương trình giáo dục phổ thông môn Toán 2018, môn Toán lớp 5 giữ vai trò bản lề, giúp học sinh chuyển từ nhận thức trực quan sang suy diễn, khái quát. Nội dung “Hình học” trong môn Toán lớp 5 không chỉ cung cấp kiến thức cơ bản về các hình học phẳng và khối mà còn là môi trường quan trọng để rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề toán học. Tuy nhiên, khảo sát thực trạng tại một số trường tiểu học ở Hải Phòng cho thấy, mặc dù giáo viên (GV) và học sinh (HS) nhận thức được tầm quan trọng của NL GQVĐ, việc đổi mới phương pháp dạy học và áp dụng các hoạt động phát triển kỹ năng này còn hạn chế. Cụ thể, chỉ khoảng 42% GV thường xuyên đổi mới phương pháp, trong khi 60% HS thường xuyên nhận biết được vấn đề cần giải quyết nhưng chỉ 14% HS có thể đánh giá và khái quát hóa giải pháp. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định thành phần, biểu hiện và mức độ kỹ năng GQVĐ toán học của HS lớp 5 trong nội dung hình học, đồng thời xây dựng biện pháp dạy học phù hợp để rèn luyện kỹ năng này, hướng tới thực hiện hiệu quả chương trình giáo dục phổ thông môn Toán 2018. Nghiên cứu được thực hiện tại các trường tiểu học thuộc huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng trong năm học 2022-2023, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hình học và phát triển năng lực toán học cho HS tiểu học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng lực được hiểu là sự kết hợp giữa kiến thức, kỹ năng và thái độ nhằm thực hiện thành công một nhiệm vụ. Trong đó, kỹ năng giải quyết vấn đề toán học là khả năng nhận diện, phân tích và vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các tình huống có vấn đề không rõ ràng ngay từ đầu. Cấu trúc năng lực GQVĐ toán học theo mô hình của G. Polya và Bộ Giáo dục và Đào tạo bao gồm bốn thành tố chính: (1) Tìm hiểu vấn đề, (2) Thiết lập không gian vấn đề, (3) Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, (4) Đánh giá và phản ánh giải pháp. Các thành phần này tương ứng với các hoạt động nhận biết vấn đề, lựa chọn phương án, thực hiện giải pháp và đánh giá kết quả. Nội dung hình học lớp 5 theo chương trình môn Toán 2018 tập trung vào các kiến thức về hình tam giác, hình tròn, hình hộp chữ nhật, hình lập phương, hình trụ, cùng các kỹ năng đo lường diện tích, thể tích và vận dụng vào giải toán thực tiễn. Dạy học hình học được xem là môi trường thuận lợi để phát triển NL GQVĐ thông qua các hoạt động nhận biết, phân tích, vận dụng kiến thức và đánh giá kết quả giải toán.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp bao gồm: (1) Phương pháp nghiên cứu lý luận qua việc tổng hợp tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến dạy học toán phát triển năng lực và kỹ năng GQVĐ; (2) Phương pháp điều tra quan sát và khảo sát thực trạng dạy học hình học tại 5 trường tiểu học ở Hải Phòng với cỡ mẫu gồm 100 GV và 100 HS lớp 5; (3) Phỏng vấn chuyên gia nhằm thu thập ý kiến về phương pháp dạy học và đánh giá năng lực GQVĐ; (4) Thực nghiệm sư phạm với hai lớp thực nghiệm và đối chứng, đánh giá hiệu quả biện pháp dạy học được đề xuất; (5) Phân tích thống kê toán học để xử lý dữ liệu khảo sát và kết quả thực nghiệm. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm học 2022-2023, tập trung vào quá trình dạy học nội dung hình học trong môn Toán lớp 5. Phương pháp chọn mẫu là mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện cho các trường tiểu học tại huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của giáo viên về NL GQVĐ toán học: 95% GV đánh giá việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho HS là quan trọng hoặc rất quan trọng. Tuy nhiên, chỉ 42% GV thường xuyên đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển kỹ năng này, còn lại 58% chỉ thỉnh thoảng hoặc hiếm khi đổi mới.

  2. Thực trạng hướng dẫn HS giải quyết vấn đề: Chỉ 31% GV thường xuyên hoặc rất thường xuyên hướng dẫn HS giải toán theo nhiều cách khác nhau, trong khi 62% GV chỉ thỉnh thoảng hoặc hiếm khi làm điều này, hạn chế sự phát triển tư duy đa chiều của HS.

  3. Khó khăn trong dạy học hình học phát triển NL GQVĐ: 81% GV cho biết thiếu tài liệu hướng dẫn cụ thể là khó khăn lớn nhất; 50% gặp khó khăn trong việc tạo ra tình huống có vấn đề; 45% khó quản lý hoạt động HS khi áp dụng phương pháp tích cực.

  4. Biểu hiện năng lực GQVĐ của HS: 60% HS thường xuyên nhận biết được vấn đề cần giải quyết; 43% thường xuyên đề xuất được cách giải quyết; 36% thực hiện và trình bày được giải pháp; chỉ 14% đánh giá và khái quát hóa được giải pháp cho các vấn đề tương tự. Điều này cho thấy HS còn yếu ở các bước quan trọng trong quy trình giải quyết vấn đề.

  5. Hứng thú học tập hình học: Chỉ 19% HS thể hiện sự hứng thú (5% rất hứng thú, 14% hứng thú), trong khi 81% HS ít hoặc không hứng thú với môn Toán hình, ảnh hưởng đến hiệu quả học tập và phát triển kỹ năng.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy mặc dù GV nhận thức rõ tầm quan trọng của việc phát triển NL GQVĐ toán học, việc đổi mới phương pháp dạy học và áp dụng các hoạt động phát triển kỹ năng còn hạn chế, chủ yếu do thiếu tài liệu hướng dẫn và kinh nghiệm. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về khó khăn trong đổi mới phương pháp dạy học tích cực ở bậc tiểu học. Việc HS còn yếu ở các bước lựa chọn giải pháp và đánh giá kết quả phản ánh sự thiếu chủ động và kỹ năng tư duy phản biện trong quá trình học tập. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ HS đạt các mức độ năng lực GQVĐ theo từng thành phần sẽ minh họa rõ nét sự phân bố này. Hơn nữa, mức độ hứng thú thấp cũng là một yếu tố cản trở sự phát triển kỹ năng, cần được cải thiện thông qua các biện pháp dạy học sinh động, gắn với thực tiễn. So sánh với các nghiên cứu trong nước cho thấy, việc tập trung rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề qua nội dung hình học là hướng đi phù hợp và cần thiết để nâng cao năng lực toán học cho HS lớp 5.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến tài liệu hướng dẫn dạy học phát triển NL GQVĐ: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm biên soạn tài liệu chuyên sâu, cụ thể về phương pháp dạy học hình học phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề cho HS lớp 5. Thời gian thực hiện trong 1 năm, chủ thể là các cơ quan quản lý giáo dục và các trường đại học.

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao năng lực cho giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn về đổi mới phương pháp dạy học tích cực, kỹ thuật thiết kế tình huống có vấn đề và hướng dẫn HS giải quyết vấn đề theo nhiều cách. Mục tiêu nâng tỷ lệ GV thường xuyên đổi mới phương pháp lên trên 70% trong 2 năm tới.

  3. Thiết kế hoạt động dạy học tương tác, gắn với thực tiễn: GV cần xây dựng các bài tập, tình huống thực tế liên quan đến hình học, khuyến khích HS thảo luận nhóm, tự tìm tòi và trình bày giải pháp. Mục tiêu tăng cường hứng thú học tập hình học, nâng tỷ lệ HS hứng thú lên trên 50% trong năm học tiếp theo.

  4. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học: Sử dụng phần mềm mô phỏng hình học, video minh họa và các công cụ hỗ trợ để giúp HS hình dung trực quan, phát triển tư duy không gian và kỹ năng giải quyết vấn đề. Chủ thể thực hiện là GV và nhà trường, triển khai thí điểm trong 1-2 năm.

  5. Đánh giá và phản hồi thường xuyên: Xây dựng hệ thống đánh giá năng lực GQVĐ toán học qua các bài kiểm tra, dự án và hoạt động thực hành, từ đó điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp. Thời gian áp dụng liên tục trong quá trình dạy học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học: Nhận được các biện pháp cụ thể để đổi mới phương pháp dạy học hình học, phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề cho HS lớp 5, từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy và chất lượng học tập.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, chương trình bồi dưỡng GV, phát triển tài liệu hướng dẫn phù hợp với yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông môn Toán 2018.

  3. Sinh viên ngành Sư phạm Toán: Tham khảo các lý thuyết, phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm về phát triển năng lực toán học, chuẩn bị hành trang nghề nghiệp với kiến thức thực tiễn.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm, phân tích thực trạng và đề xuất giải pháp có giá trị tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán tiểu học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao năng lực giải quyết vấn đề toán học lại quan trọng đối với học sinh lớp 5?
    Năng lực này giúp HS phát triển tư duy logic, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế, chuẩn bị nền tảng cho học tập các cấp học cao hơn và kỹ năng sống. Ví dụ, HS biết cách phân tích bài toán hình học để tìm ra công thức tính diện tích.

  2. Những khó khăn chính của giáo viên khi dạy học phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề là gì?
    GV thường thiếu tài liệu hướng dẫn cụ thể (81%), kinh nghiệm dạy học GQVĐ còn hạn chế, và khó khăn trong quản lý hoạt động HS khi áp dụng phương pháp tích cực. Điều này làm giảm hiệu quả đổi mới phương pháp.

  3. Làm thế nào để tăng hứng thú học tập hình học cho học sinh?
    Áp dụng các hoạt động thực hành, thảo luận nhóm, sử dụng đồ dùng trực quan và liên hệ với thực tế giúp HS cảm thấy gần gũi, kích thích sự tò mò và chủ động học tập. Ví dụ, vẽ và cắt ghép hình tam giác để hiểu công thức tính diện tích.

  4. Phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng trong luận văn này?
    Nghiên cứu kết hợp phương pháp lý luận, khảo sát thực trạng, phỏng vấn chuyên gia, thực nghiệm sư phạm và phân tích thống kê toán học nhằm đảm bảo tính khách quan và hiệu quả của giải pháp đề xuất.

  5. Biện pháp dạy học nào được đề xuất để rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề?
    Bao gồm thiết kế hoạt động nhận biết và phát hiện vấn đề, lựa chọn giải pháp, thực hiện và trình bày giải pháp, đánh giá và khái quát hóa kết quả. Các hoạt động này được tổ chức theo quy trình giải bài toán của G. Polya, phù hợp với đặc điểm HS lớp 5.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định rõ thành phần, biểu hiện và mức độ kỹ năng giải quyết vấn đề toán học của HS lớp 5 trong nội dung hình học, qua đó phát hiện nhiều hạn chế cần khắc phục.
  • Biện pháp dạy học được xây dựng dựa trên cơ sở lý thuyết vững chắc và thực tiễn khảo sát tại các trường tiểu học ở Hải Phòng, tập trung vào các hoạt động phát triển kỹ năng GQVĐ theo quy trình giải bài toán.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy biện pháp đề xuất có tính khả thi và hiệu quả trong việc nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và hứng thú học tập hình học của HS.
  • Khuyến nghị tập trung vào xây dựng tài liệu hướng dẫn, bồi dưỡng GV, đổi mới phương pháp dạy học và ứng dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy.
  • Các bước tiếp theo gồm mở rộng thực nghiệm, hoàn thiện tài liệu và triển khai áp dụng rộng rãi nhằm góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toán tiểu học theo chương trình giáo dục phổ thông môn Toán 2018.

Mời quý độc giả, đặc biệt là giáo viên và nhà quản lý giáo dục, tham khảo và áp dụng các kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả dạy học hình học và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh tiểu học.