Rèn luyện kĩ năng siêu nhận thức nhằm bồi dưỡng năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học hhkg ở trường thpt

Chuyên khảo giáo dục phân tích Rèn luyện kĩ năng siêu nhận thức nhằm bồi dưỡng năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Tác giả: Hoàng Xuân Bính
• Người hướng dẫn: Nguyễn Thị Châu Giang
• Trường học: Trường Đại Học Vinh
• Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán
• Đề tài: Rèn Luyện Kỹ Năng Siêu Nhận Thức Trong Dạy Học Hình Học Không Gian
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Toán
• 1.2. Vấn đề trong dạy học Toán
• 1.3. Phát hiện và giải quyết vấn đề
• 1.3.1. Phát hiện vấn đề
• 1.3.2. Giải quyết vấn đề
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN CÁC KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC CHO HỌC SINH NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
• 2.1. Tổng quan về dạy học Toán ở trường trung học phổ thông
• 2.2. Một số đặc điểm của sách giáo khoa Hình học ở trường trung học phổ thông
• 2.3. Hình học ở trường trung học phổ thông
• 2.4. Định hướng xây dựng và thực hiện các biện pháp sư phạm
• 2.5. Một số biện pháp sư phạm rèn luyện kĩ năng siêu nhận thức nhằm bồi dưỡng năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Hình học không gian ở trường trung học phổ thông
• 2.5.1. Biện pháp 1: Rèn luyện cho học sinh kĩ năng đọc hiểu vấn đề trong các tình huống dạy học Hình học không gian và vẽ hình đúng làm điểm tựa trực quan khi cần thiết
• 2.5.2. Biện pháp 2: Rèn luyện cho học sinh kĩ năng lập kế hoạch giải quyết vấn đề thông qua các hoạt động liên tưởng nhằm huy động đúng tiền đề cho các bước lập luận
• 2.5.3. Biện pháp 3: Rèn luyện cho học sinh thói quen tự đánh giá tiến trình tư duy trong các bước hoạt động giải quyết vấn đề
• 2.5.4. Biện pháp 4: Thiết kế và tổ chức dạy học các tình huống nhằm thực hành và kiểm soát các thao tác tư duy trong hoạt động gợi vấn đề và nêu vấn đề trong dạy học Toán
• 2.5.5. Biện pháp 5: Tạo các tình huống và tổ chức dạy học nhằm để học sinh luyện tập và kiểm soát các thao tác tư duy trong hoạt động Toán học hóa các tình huống thực tiễn
• 2.5.6. Biện pháp 6: Gợi động cơ và tổ chức dạy học nhằm để học sinh rèn luyện và kiểm soát các thao tác tư duy logic trong hoạt động sáng tạo, tìm kiếm giải pháp khác
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích, yêu cầu, nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Thời gian, đối tượng, quy trình và phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm
• 3.3.1. Thời gian thực nghiệm sư phạm
• 3.3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.3.3. Quy trình tổ chức thực nghiệm sư phạm
• 3.3.4. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1. Thực nghiệm sư phạm vòng 1
• 3.4.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 2
• 3.5. Kết luận chương 3
• CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Rèn Luyện Kỹ Năng Siêu Nhận Thức Trong Dạy Học Hình Học Không Gian

Rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức là một yếu tố quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học, đặc biệt trong môn hình học không gian. Kỹ năng này giúp học sinh phát triển khả năng tự nhận thức và điều chỉnh quá trình học tập của mình. Việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại sẽ tạo điều kiện cho học sinh phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề. Nghiên cứu cho thấy rằng việc rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức không chỉ giúp học sinh hiểu bài tốt hơn mà còn tăng cường khả năng tư duy phản biện.

1.1. Khái Niệm Về Kỹ Năng Siêu Nhận Thức

Kỹ năng siêu nhận thức được hiểu là khả năng nhận thức về quá trình tư duy của bản thân. Điều này bao gồm việc học sinh biết cách theo dõi, đánh giá và điều chỉnh các chiến lược học tập của mình. Việc phát triển kỹ năng này là cần thiết để học sinh có thể tự tin hơn trong việc giải quyết các bài toán hình học phức tạp.

1.2. Vai Trò Của Kỹ Năng Siêu Nhận Thức Trong Dạy Học

Kỹ năng siêu nhận thức đóng vai trò quan trọng trong việc giúp học sinh nhận diện và giải quyết vấn đề. Khi học sinh có khả năng tự đánh giá và điều chỉnh cách tiếp cận của mình, họ sẽ trở nên chủ động hơn trong việc học tập. Điều này không chỉ giúp họ trong môn toán mà còn trong các môn học khác.

II. Thách Thức Trong Việc Rèn Luyện Kỹ Năng Siêu Nhận Thức

Mặc dù việc rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình thực hiện. Một trong những thách thức lớn nhất là sự thiếu hụt về phương pháp dạy học phù hợp. Nhiều giáo viên vẫn còn sử dụng phương pháp truyền thống, không khuyến khích học sinh tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động. Điều này dẫn đến việc học sinh không phát triển được năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.

2.1. Thiếu Phương Pháp Dạy Học Hiện Đại

Nhiều giáo viên chưa được đào tạo đầy đủ về các phương pháp dạy học hiện đại, dẫn đến việc họ không biết cách áp dụng các kỹ thuật rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức. Điều này làm giảm hiệu quả của quá trình dạy học và ảnh hưởng đến sự phát triển của học sinh.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Đánh Giá Kết Quả

Việc đánh giá kết quả rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức cũng gặp nhiều khó khăn. Các tiêu chí đánh giá chưa rõ ràng và thiếu tính khách quan, khiến cho giáo viên gặp khó khăn trong việc xác định mức độ phát triển của học sinh.

III. Phương Pháp Rèn Luyện Kỹ Năng Siêu Nhận Thức Hiệu Quả

Để rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức cho học sinh trong dạy học hình học không gian, cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. Các phương pháp này không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy mà còn khuyến khích họ tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động. Một số phương pháp hiệu quả bao gồm: học tập hợp tác, giải quyết vấn đề và phản hồi tích cực.

3.1. Học Tập Hợp Tác

Học tập hợp tác là một phương pháp hiệu quả giúp học sinh phát triển kỹ năng siêu nhận thức. Khi làm việc nhóm, học sinh có cơ hội trao đổi ý tưởng và học hỏi từ nhau, từ đó nâng cao khả năng tự đánh giá và điều chỉnh cách tiếp cận của mình.

3.2. Giải Quyết Vấn Đề Thực Tế

Giải quyết các bài toán thực tế trong dạy học hình học không gian giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Điều này không chỉ giúp họ hiểu bài tốt hơn mà còn phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Kỹ Năng Siêu Nhận Thức Trong Dạy Học Hình Học Không Gian

Việc ứng dụng kỹ năng siêu nhận thức trong dạy học hình học không gian đã cho thấy những kết quả tích cực. Học sinh không chỉ cải thiện khả năng giải quyết bài toán mà còn phát triển tư duy phản biện. Nghiên cứu cho thấy rằng những học sinh được rèn luyện kỹ năng này có kết quả học tập tốt hơn so với những học sinh không được rèn luyện.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Ứng Dụng Kỹ Năng

Nghiên cứu cho thấy rằng việc rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức giúp học sinh cải thiện khả năng giải quyết vấn đề. Họ có thể áp dụng kiến thức vào thực tiễn một cách hiệu quả hơn, từ đó nâng cao kết quả học tập.

4.2. Tác Động Đến Tư Duy Của Học Sinh

Khi học sinh được rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức, họ sẽ phát triển tư duy phản biện và khả năng tự đánh giá. Điều này giúp họ trở nên tự tin hơn trong việc giải quyết các bài toán phức tạp.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Kỹ Năng Siêu Nhận Thức Trong Dạy Học

Kỹ năng siêu nhận thức sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong dạy học hình học không gian trong tương lai. Việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại sẽ giúp học sinh phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Để đạt được điều này, cần có sự đầu tư vào đào tạo giáo viên và cải tiến chương trình giảng dạy.

5.1. Định Hướng Phát Triển Kỹ Năng Siêu Nhận Thức

Cần có các chương trình đào tạo giáo viên về kỹ năng siêu nhận thức để họ có thể áp dụng hiệu quả trong dạy học. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực học sinh.

5.2. Tương Lai Của Dạy Học Hình Học Không Gian

Tương lai của dạy học hình học không gian sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại. Việc rèn luyện kỹ năng siêu nhận thức sẽ là một yếu tố quyết định trong việc nâng cao chất lượng giáo dục.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu, diễn biến, kết thúc tƣơng đối rõ ràng. Quá trình này bao gồm các giai đoạn, các bƣớc kế tiếp nhau và đƣợc thực hiện bằng các thao tác. Có thể mô tả mối quan hệ đó nhƣ sau: Tƣ duy là quá trình, trong đó con ngƣời thực hiện theo các giai đoạn, bằng các thao tác tƣ duy. GQVĐ đƣợc tiến hành theo các bƣớc, trong mỗi bƣớc không chỉ phải thực hiện các thao tác tƣ duy mà cần thực hiện một số kĩ năng, kĩ xảo.

GQVĐ là những việc rất cơ bản trong học tập và trong cuộc sống hàng ngày. GQVĐ trong DH, chính là chuẩn bị cho HS hiểu đƣợc quá trình tƣ duy, tiến hành sử dụng các thao tác tƣ duy không chỉ để học tập mà còn để nhận thức thế giới hiện thực. GQVĐ chỉ ra đƣợc mối quan hệ qua lại giữa các khái niệm Toán học, mối liên hệ giữa Toán học với thực tiễn. Khi giải quyết một vấn đề nào đó, HS phải dựa vào vốn hiểu biết và kinh nghiệm đã tích lũy đƣợc và tiến hành suy luận để tìm câu trả lời.

Cũng nhờ suy luận, HS có thể nảy sinh ý tƣởng mới. GQVĐ cho phép HS luyện tập tƣ duy. Tƣ duy và GQVĐ có mối quan hệ mật thiết với nhau. Tƣ duy để GQVĐ, thông qua GQVĐ để phát triển tƣ duy.

Trong DH Toán, dạy GQVĐ tức là dạy tƣ duy cho HS. Vai trò của hoạt động phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Toán HĐ phát hiện và GQVĐ trong môn Toán là những HĐ diễn ra khi HS đứng trƣớc những tình huống gợi vấn đề mang tính Toán học cần phải giải quyết, phải tìm tòi để phát hiện ra vấn đề và sáng tạo để giải quyết những vấn đề đó: tự rút ra công thức, tự chứng minh định lý, tìm cách ghi nhớ tích cực những vấn đề cần lĩnh hội; tự tìm ra cách giải hay và gọn về những bài toán lý thuyết hay thực hành,… Kết quả là HS chiếm lĩnh đƣợc tri thức và học đƣợc cách tự khám phá. Chúng tôi quan niệm HĐ phát hiện và GQVĐ trong Toán học liên quan đến: các HĐ của HS nhằm phát hiện ra trong tình huống - bài toán những yếu tố Toán học cùng các mối quan hệ giữa chúng; tìm thấy hƣớng giải quyết bài toán - huy động vốn KT và kĩ năng đã có tiến hành thực hiện các HĐ Toán học (tính toán, biến đổi, suy luận…) để đi đến lời giải bài toán, thực hiện đƣợc yêu cầu của bài toán. Nhƣ vậy, HĐ phát hiện và GQVĐ trong DH Toán bao gồm: + Phát huy, huy động KT và phƣơng pháp đã biết liên quan tới nội dung những vấn đề cụ thể trong học Toán; 10 + Phát hiện hƣớng giải quyết và tiến hành giải quyết những vấn đề Toán học một cách có kết quả; + Vận dụng trong những tình huống học Toán tƣơng tự, đặc biệt và khái quát.

Có thể xem HĐ phát hiện và GQVĐ trong học Toán gồm hai HĐ chính sau: * Phát hiện vấn đề trong học Toán + Phát hiện các vấn đề trong tình huống học Toán (xây dựng kinh nghiệm, quy tắc, công thức, xác định tính chất; chứng minh định lý; giải bài toán); + Phát hiện cấu trúc của bài toán, vấn đề: điều gì đã có, đƣợc sử dụng; điều gì cần phải tìm, phải xác định; + Phát hiện đƣờng lối của bài toán, vấn đề; + Phát hiện sai lầm, nhƣợc điểm trong lời giải. * GQVĐ trong học Toán + Định nghĩa khái niệm, phát biểu định lý; + Tiến hành các phép tính toán, suy luận chứng minh; + Trình bày lời giải bài toán; + Sửa chữa sai lầm, chính xác hoá cách giải quyết. Đồng thời, ranh giới giữa HĐ phát hiện và GQVĐ trong HĐ nhận thức chỉ là tƣơng đối. Trong phát hiện lại có GQVĐ, để GQVĐ lại cần phát hiện, cứ tiếp tục phát triển nhƣ vậy sẽ nâng cao phát triển HĐ nhận thức.

Song ở mỗi cần “phát hiện” trƣớc rồi mới “giải quyết” sau và HĐ Toán học của HS là sự tổng hoà giữa các HĐ phát hiện và HĐ giải quyết, chúng luôn đan xen và tác động tƣơng hỗ lẫn nhau trong quá trình tìm tòi và xác minh KT, hình thành kĩ năng và phƣơng pháp Toán học. Khi vận dụng các phƣơng pháp DH, để tạo điều kiện cho HS phát hiện và GQVĐ trong môn Toán, ta có thể khai thác những khía cạnh sau: - Có ba con đƣờng để hình thành khái niệm, đó là con đƣờng quy nạp, con đƣờng suy diễn và con đƣờng kiến thiết. Nói chung, cần sử dụng cả ba con đƣờng này trong quá trình hình thành khái niệm cho HS. - Có hai con đƣờng để tiếp cận định lý là suy diễn và suy đoán.

- Trong dạy giải bài tập Toán có thể hình thành và rèn luyện cho HS các thao tác tƣ duy cơ bản, đặc biệt là các thao tác tƣơng tự hóa, đặc biệt hóa, khái quát hóa, phân tích tổng hợp… Khi DH Toán theo hƣớng phát hiện và GQVĐ, cần vận dụng quan điểm DH Toán là DH các HĐ Toán học. Theo Đào Tam [56, tr.23], trong DH tích cực, HS tự kiến tạo tri thức cho mình thông qua HĐ với môi trƣờng có dụng ý sƣ phạm mà GV tạo ra. 11 Trên cơ sở xác định vốn tri thức và kinh nghiệm đã có của HS, GV tạo ra tình huống học tập vừa sức: có thể nhằm mục đích đồng hóa (làm cho KT sâu sắc hơn, kĩ năng nhiều hơn), hoặc cho HS kiến tạo tri thức mới (qua điều ứng). Tình huống học tập phải phát huy tối đa khả năng suy nghĩ của HS, bằng nỗ lực của bản thân tìm ra hƣớng GQVĐ.

Dự đoán của HS có thể đúng, có thể sai tùy vào mức độ của bài toán và năng lực của HS. Dựa vào tình huống cụ thể, GV có thể trợ giúp và định hƣớng cho HS để nâng cao dần khả năng dự đoán chính xác cũng nhƣ thái độ làm việc độc lập của HS. Tất nhiên, qua một vài tình huống “lạ lẫm” ban đầu (khi HS chƣa có thói quen làm việc tích cực, còn thụ động trong việc lĩnh hội tri thức), GV có thể phân tích cả khâu dự đoán chẳng hạn nhƣ: - Từ những điều đã cho ta có thể nghĩ đến… - Trong các trƣờng hợp riêng ta có khẳng định… liệu có kết luận cho bài toán tổng quát hay không? - KT nào có thể giúp ta giải quyết bài toán…? - Trong sơ đồ, “dự đoán” là việc làm của HS trong quá trình giải quyết nhiệm vụ học tập chứ không phải lúc nào cũng “thầy làm thay trò”. Dự đoán theo đúng nghĩa của nó có vai trò rất quan trọng trong tất cả các pha DH Toán: DH khái niệm; dạy định lý; dạy quy tắc, phƣơng pháp và DH giải bài tập Toán.Polya đánh giá, trong số những HĐ trí tuệ trong giải Toán, dự đoán chiếm một vị trí trung tâm.

Ngay sau khi đã đọc kỹ đề bài toán, ngƣời giải cố gắng dự đoán phạm vi đi tìm lời giải, phạm vi này có thể còn mơ hồ, thậm chí có thể còn phần nào không đúng. Trên cơ sở của sự dự đoán, ta có đƣợc cái toàn thể ban đầu, cái tổng hợp,… Dự đoán đƣợc hiểu theo một nghĩa rất rộng trong đó điều quan trọng nhất là đoán ra phƣơng hƣớng giải quyết bài toán. Chẳng hạn, quan sát hình thức bài toán có các con số, các ký hiệu phức tạp, GV có thể dự đoán rằng bài toán đó sẽ đƣợc giải theo con đƣờng không mẫu mực, tìm cách đánh giá chứ không phải là biến đổi theo cách thông thƣờng… Việc dự đoán đôi khi lại đóng vai trò then chốt trong quá trình tìm kiếm lời giải. Mỗi nội dung KT Toán học mà HS học đƣợc đều liên hệ mật thiết với những HĐ nhất định.

Đó là những HĐ đƣợc tiến hành trong quá trình hình thành và vận dụng KT đó. Theo Nguyễn Bá Kim [29, tr.13], việc phát hiện đƣợc những HĐ tiềm tàng trong nội dung đã vạch đƣợc một con đƣờng để ngƣời học chiếm lĩnh đƣợc nội dung đó, đồng thời giúp họ cụ thể hóa đƣợc mục đích DH có đạt đƣợc hay không và đạt đến mức độ nào. Trong HĐ học Toán, mỗi vấn đề đƣợc biểu thị thành các câu hỏi, yêu cầu bài 12 toán chƣa có sẵn lời giải thích hoặc cách thực hiện [29, tr. Để giải quyết đƣợc nhiệm vụ học Toán, HS cần phải tiến hành những HĐ phát hiện và giải quyết những tình huống liên quan đến môn Toán.

Chẳng hạn, xây dựng khái niệm, hình thành quy tắc, công thức, chứng minh định lý và giải bài tập Toán. Mỗi nhiệm vụ nhận thức trong tình huống đó (dù ở cấp độ nào) cũng có cấu trúc nhƣ một bài toán, do đó có thể coi là một bài toán. Vì vậy, có thể nói rằng: vấn đề trong học Toán là bài toán (theo nghĩa rộng) mà HS chƣa biết lời giải. HĐ nhận thức của HS theo hƣớng GQVĐ (cũng giống nhƣ quá trình giải quyết bài toán, nhiệm vụ) có thể chia thành các bƣớc sau: Tìm hiểu vấn đề (dự toán vấn đề liên quan, làm rõ và giới hạn vấn đề); thực hiện việc GQVĐ; tự kiểm tra các kết quả và quá trình.

Trong đó, ở bƣớc đầu và cuối, HĐ nhận thức của HS diễn ra thƣờng đƣợc bắt đầu bởi tƣ duy trực giác, trong tình huống đòi hỏi cách tƣ duy phê phán, cách tiếp cận sáng tạo để đạt kết quả tìm tòi, xác minh vấn đề. Mặt khác ở bƣớc GQVĐ thì HĐ nhận thức lại diễn ra trong tình huống mà ở đó đòi hỏi cách tƣ duy logic. Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong Toán học 1. Năng lực Một số nhà nghiên cứu phƣơng Tây đã đƣa ra quan điểm về năng lực.

Chẳng hạn, theo quan điểm di truyền học, A. Binet cho rằng: Năng lực phụ thuộc tuyệt đối vào tính chất bẩm sinh của di truyền gen (dẫn theo [21, tr45-52]). Các nhà nghiên cứu Xô Viết với quan điểm năng lực là những thuộc tính tâm lí cá nhân trong HĐ, đã có nhiều công trình nghiên cứu về năng lực trí tuệ, tiêu biểu là A. Chieplôv coi năng lực là những đặc điểm tâm lí cá nhân có liên quan với kết quả tốt đẹp của việc hoàn thành một HĐ nào đó.

Ông đã đề cập hai khía cạnh cơ bản liên quan đến khái niệm năng lực (dẫn theo [74, tr. Thứ nhất, năng lực là những đặc điểm tâm lí mang tính cá nhân. Mỗi cá thể khác nhau có năng lực khác nhau về cùng một lĩnh vực. Không thể nói rằng: Mọi ngƣời đều có năng lực nhƣ nhau.