Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng giáo dục tại các khu vực vùng cao cho thấy khả năng tự học của người học còn đối mặt với nhiều khó khăn mang tính đặc thù. Kết quả điều tra thực tiễn tại Trung tâm Giáo dục nghề nghiệp - Giáo dục thường xuyên huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên ghi nhận 24.3% học sinh hoàn toàn không dành thời gian tự học ở nhà và 38.8% chỉ dành khoảng 0.5 giờ mỗi ngày cho việc tự ôn luyện. Đa số các em học sinh người dân tộc thiểu số còn mang tâm lý e ngại, rụt rè và thụ động, dẫn đến năng lực tiếp thu môn Toán bị hạn chế đáng kể.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết mâu thuẫn giữa yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học phát triển phẩm chất, năng lực theo Chương trình Giáo dục phổ thông năm 2018 với thói quen học tập thụ động, thiếu kỹ năng tự nghiên cứu của học sinh vùng núi. Mục tiêu cụ thể của đề tài là xây dựng hệ thống biện pháp sư phạm cùng quy trình 4 bước nhằm hình thành và bồi dưỡng các kỹ năng tự học cốt lõi cho học sinh lớp 12 thông qua nội dung chương "Ứng dụng của đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số".

Phạm vi nghiên cứu được triển khai từ tháng 9 năm 2022 đến tháng 5 năm 2023 với đối tượng khảo sát gồm 103 học sinh khối 12 tại huyện Định Hóa và 50 giáo viên dạy Toán tại các trường trung học phổ thông khu vực miền núi. Về mặt ý nghĩa, nghiên cứu cung cấp căn cứ thực tiễn giúp nâng tỷ lệ học sinh khá giỏi môn Toán lên từ 15% đến 25%, đồng thời cải thiện năng lực tự chủ, tự học cho người học theo định hướng đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Cơ sở lý luận của đề tài được xây dựng trên quan điểm đổi mới phương pháp dạy học theo tinh thần Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI và Luật Giáo dục năm 2005 tại Điều 5 khoản 2 về việc phát huy tính tự giác, bồi dưỡng phương pháp tự học cho học sinh. Nghiên cứu vận dụng sâu sắc lý thuyết chu trình học 3 giai đoạn của Giáo sư Nguyễn Cảnh Toàn, bao gồm: Thời 1 - Tự nghiên cứu để hình thành kiến thức cá nhân; Thời 2 - Tự thể hiện và hợp tác với bạn bè, giáo viên để chuẩn hóa tri thức; Thời 3 - Tự kiểm tra và tự điều chỉnh sản phẩm học tập.

Bên cạnh đó, đề tài tích hợp mô hình hình thành kỹ năng 5 bước của nhà nghiên cứu X. Kixegops và tiến trình 8 bước theo mô hình EDUCARE của Geoffrey Petty. Mô hình nghiên cứu làm sáng tỏ 4 khái niệm trung tâm: kỹ năng, tự học, kỹ năng tự học môn Toán và đặc điểm tâm lý nhận thức của học sinh vùng núi. Kỹ năng tự học Toán được định lượng hóa thành 6 thành phần: kỹ năng định hướng mục đích và động cơ; kỹ năng lập kế hoạch; kỹ năng khai thác tài liệu; kỹ năng làm việc nhóm; kỹ năng giải quyết vấn đề; kỹ năng tự kiểm tra và đánh giá kết quả theo 3 mức độ biểu hiện hành vi.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu được thu thập từ mẫu khảo sát gồm 50 giáo viên giảng dạy môn Toán tại các trường trung học phổ thông, trung tâm giáo dục nghề nghiệp vùng núi và 103 học sinh lớp 12 tại Trung tâm Giáo dục nghề nghiệp - Giáo dục thường xuyên huyện Định Hóa. Mẫu học sinh bao gồm 70 em xếp loại trung bình - yếu (chiếm tỷ lệ 67.96%) và 33 em xếp loại khá - giỏi (chiếm tỷ lệ 32.04%).

Đề tài sử dụng phương pháp chọn mẫu thuận tiện kết hợp phân tầng theo trình độ học lực để phản ánh chính xác bức tranh thực trạng tại các địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội đặc biệt khó khăn. Phương pháp phân tích dữ liệu bao gồm thống kê toán học mô tả, phân tích tần số xuất hiện, tỷ lệ phần trăm và đối chiếu phổ điểm bài kiểm tra trước và sau thực nghiệm. Lý do lựa chọn các phương pháp phân tích này xuất phát từ yêu cầu phải lượng hóa một cách khoa học sự tiến bộ về nhận thức và kỹ năng hành vi của học sinh vùng đồng bào dân tộc thiểu số vốn khó quan sát bằng các nhận định định tính thuần túy. Tiến trình nghiên cứu được chia làm 3 mốc: khảo sát thực trạng vào tháng 9 năm 2022; thiết kế giải pháp và thực nghiệm sư phạm từ tháng 10 năm 2022 đến tháng 3 năm 2023; tổng hợp và đánh giá kết quả vào tháng 5 năm 2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra thực trạng cho thấy thời lượng tự học ngoài giờ trên lớp của học sinh vùng núi ở mức rất thấp. Tỷ lệ học sinh hoàn toàn không tự học ở nhà chiếm 24.3%, nhóm chỉ dành 0.5 giờ mỗi ngày chiếm 38.8%, trong khi tỷ lệ học sinh dành trên 2.0 giờ mỗi ngày chỉ đạt con số khiêm tốn là 2.9%. Thực tế này phản ánh sự thiếu hụt nghiêm trọng về thói quen tự học độc lập của học sinh vùng cao.

Tình trạng phân hóa năng lực và rào cản nhận thức diễn ra sâu sắc khi nhóm học sinh trung bình và yếu chiếm đến 67.96% tổng số học sinh được khảo sát. Tỷ lệ học sinh thực sự hào hứng với môn Toán chỉ đạt dưới mức 45.8%, phần còn lại xem môn học là áp lực hoặc học chỉ để đối phó thi cử do bị hổng kiến thức căn bản từ các lớp dưới.

Đánh giá từ phía 50 giáo viên trực tiếp giảng dạy ghi nhận trên 60% ý kiến nhận định kỹ năng tự học của học sinh vùng núi chỉ ở mức yếu và kém, đặc biệt là kỹ năng tự đọc tài liệu và tự phát hiện vấn đề toán học. Sau khi can thiệp bằng các biện pháp sư phạm và phiếu hướng dẫn tự học trong chương Ứng dụng đạo hàm, kết quả bài kiểm tra thực nghiệm của 103 học sinh đã có sự chuyển biến rõ rệt: tỷ lệ điểm khá - giỏi tăng mạnh từ 32.04% lên 48.54% (tăng 16.50%), đồng thời tỷ lệ điểm yếu - kém giảm mạnh từ 26.21% xuống chỉ còn 8.00% (giảm 18.21%).

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến hạn chế trong tự học của học sinh vùng núi xuất phát từ tâm lý mặc cảm, tự ti, thiếu tự tin trong giao tiếp và diễn đạt ngôn ngữ toán học. Các em thường thụ động chờ đợi sự truyền thụ một chiều từ thầy cô, ngại hỏi bạn bè và không biết cách tự tìm kiếm tài liệu học tập phù hợp. So sánh với các nghiên cứu trước đây về giáo dục vùng khó khăn, kết quả này hoàn toàn tương đồng về mặt trở ngại tâm lý, nhưng nghiên cứu này đã tạo ra bước đột phá khi chỉ ra rằng học sinh vùng cao có tư duy trực quan hình ảnh rất phát triển nếu được tiếp cận thông qua các bài toán thực tế sinh động.

Khi thảo luận kết quả, toàn bộ dữ liệu định lượng có thể được trình bày trực quan thông qua biểu đồ cột so sánh phổ điểm trước và sau thực nghiệm, kết hợp bảng ma trận phân phối tần số điểm kiểm tra theo thang điểm 10. Sự dịch chuyển của biểu đồ phân phối điểm về phía điểm 7 và điểm 8 đã chứng minh tính khả thi của quy trình 4 bước rèn luyện tự học. Ngoài ra, bảng tiêu chí đánh giá với 3 mức độ hành vi giúp giáo viên dễ dàng theo dõi sự tiến bộ của từng cá nhân học sinh trong suốt quá trình tự chiếm lĩnh kiến thức giải tích.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, biên soạn và chuẩn hóa hệ thống phiếu hướng dẫn tự học phân hóa theo 3 mức độ nhận thức cho 100% các bài học thuộc chương Ứng dụng đạo hàm. Mỗi phiếu học tập cần tích hợp các câu hỏi gợi mở, bài toán thực tiễn trực quan như hình ảnh cổng parabol để kích thích tư duy. Giải pháp này cần hoàn thành trong 3 tháng đầu năm học do tổ chuyên môn Toán chủ trì thực hiện.

Thứ hai, triển khai quy trình dạy học 4 bước gồm gợi động cơ, tự nghiên cứu cá nhân, thảo luận điều chỉnh và vận dụng thực hành trong 16 tuần thực dạy của học kỳ 1. Mục tiêu đặt ra là nâng tỷ lệ học sinh có thói quen tự học ngoài giờ lên ít nhất 1.5 giờ mỗi ngày, đạt mức bao phủ trên 65% tổng số học sinh khối 12. Chủ thể thực hiện trực tiếp là toàn thể giáo viên bộ môn Toán.

Thứ ba, thiết lập mô hình học tập theo nhóm đôi và nhóm bốn có sự xen kẽ giữa học sinh khá giỏi và học sinh trung bình yếu nhằm xóa bỏ tâm lý rụt rè. Biện pháp này hướng tới mục tiêu giảm 80% tình trạng học sinh e ngại không dám phát biểu, nâng tỷ lệ tương tác và thảo luận nhóm lên trên 75% trong mỗi tiết học. Giáo viên bộ môn phối hợp cùng giáo viên chủ nhiệm chịu trách nhiệm theo dõi và đôn đốc hàng tuần.

Thứ tư, tổ chức tập huấn chuyên đề đổi mới phương pháp đánh giá quá trình và kỹ năng sử dụng sơ đồ tư duy trong dạy học Toán với quy mô 2 đợt trong năm học 2023-2024. Mục tiêu là giúp 100% cán bộ giáo viên trên địa bàn nắm vững cách thiết kế bảng tiêu chí đánh giá năng lực tự học của học sinh. Đơn vị chủ trì là Ban Giám đốc Trung tâm Giáo dục nghề nghiệp - Giáo dục thường xuyên phối hợp cùng các phòng chuyên môn Sở Giáo dục và Đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm giáo viên giảng dạy môn Toán tại các trường trung học phổ thông và trung tâm giáo dục thường xuyên khu vực miền núi là đối tượng hưởng lợi trực tiếp. Thầy cô có thể sử dụng trọn bộ giáo án thực nghiệm, các ví dụ trực quan và hệ thống câu hỏi gợi mở của chương 1 Giải tích 12 để áp dụng ngay vào bài giảng hàng ngày.

Nhóm cán bộ quản lý giáo dục, hiệu trưởng và tổ trưởng chuyên môn tại các huyện vùng cao có thể tham khảo luận văn để xây dựng kế hoạch bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh toàn trường, đáp ứng chuẩn đầu ra của Chương trình Giáo dục phổ thông năm 2018 cho 100% các khối lớp.

Nhóm học viên cao học, sinh viên ngành Sư phạm Toán có thể khai thác khung lý thuyết chu trình 3 thời, phương pháp thiết kế công cụ khảo sát trên 103 học sinh và 50 giáo viên, cùng các bảng tiêu chí đánh giá 3 mức độ để làm tài liệu đối sánh cho các công trình nghiên cứu khoa học cùng chuyên ngành.

Nhóm học sinh khối 12 và học viên học chương trình giáo dục thường xuyên vùng khó khăn có thể vận dụng các hướng dẫn về sơ đồ tư duy, quy tắc 4 bước xác định tính đơn điệu, cực trị để tự ôn tập, củng cố kiến thức nhằm cải thiện điểm số trong kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

Thực trạng tự học môn Toán của học sinh vùng núi huyện Định Hóa trước khi nghiên cứu có những hạn chế gì nổi bật?
Số liệu khảo sát 103 học sinh cho thấy 24.3% các em không tự học ở nhà và 38.8% chỉ học khoảng 0.5 giờ mỗi ngày. Học sinh gặp nhiều khó khăn do thiếu phương pháp học tập khoa học, hổng kiến thức từ lớp dưới và mang tâm lý tự ti, e ngại trong giao tiếp học thuật.

Chu trình tự học 3 thời của Giáo sư Nguyễn Cảnh Toàn được áp dụng cụ thể như thế nào trong bài giảng Toán 12?
Chu trình được hiện thực hóa qua: Thời 1 yêu cầu học sinh tự đọc tài liệu và hoàn thành phiếu bài tập cá nhân; Thời 2 tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm, trình bày quan điểm và bảo vệ kết quả; Thời 3 giáo viên chuẩn hóa kiến thức để học sinh tự đối chiếu, đánh giá và sửa chữa sai sót.

Luận văn đã giải quyết rào cản tâm lý tự ti, e dè của học sinh người dân tộc thiểu số bằng cách thức nào?
Tác giả đưa vào các hình ảnh trực quan sinh động như cổng trường hình parabol của Đại học Bách Khoa Hà Nội và tổ chức các nhóm học tập tương trợ 4 thành viên. Nhờ các nhiệm vụ vừa sức, tỷ lệ học sinh mạnh dạn tham gia xây dựng bài đã tăng lên trên 75%.

Kết quả kiểm tra của học sinh thay đổi như thế nào sau khi áp dụng các biện pháp rèn luyện tự học?
Sau quá trình thực nghiệm sư phạm trên 103 học sinh khối 12, tỷ lệ điểm khá - giỏi đã tăng trưởng mạnh mẽ từ 32.04% lên 48.54% (tăng 16.50%), đồng thời tỷ lệ điểm dưới trung bình giảm sâu từ 26.21% xuống chỉ còn 8.00% (giảm 18.21%).

Hệ thống phiếu hướng dẫn tự học trong luận văn có thể chuyển giao cho các nội dung Toán học khác không?
Quy trình thiết kế phiếu học tập 4 bậc thang nhận thức và bảng tiêu chí đo lường 3 mức độ hoàn toàn có thể áp dụng hiệu quả cho 100% các chủ đề khác trong chương trình Toán 12 như Hình học không gian hay Nguyên hàm - Tích phân.

Kết luận

  • Luận văn đã giải quyết thành công bài toán rèn luyện kỹ năng tự học môn Toán cho 103 học sinh vùng núi huyện Định Hóa trong năm học 2022-2023.
  • Công trình hệ thống hóa vững chắc cơ sở lý luận về tự học thông qua việc vận dụng sáng tạo chu trình 3 thời và quy trình sư phạm 4 bước.
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm khẳng định tính hiệu quả khi giúp tăng 16.50% tỷ lệ điểm khá giỏi và giảm 18.21% tỷ lệ học sinh yếu kém.
  • Đề tài đóng góp bộ công cụ thực hành bao gồm hệ thống phiếu hướng dẫn tự học phân hóa theo 3 mức độ hành vi cho chương Ứng dụng đạo hàm.
  • Nghiên cứu mở ra hướng đi thực tiễn trong việc nâng cao chất lượng giáo dục vùng cao, góp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu của Chương trình Giáo dục phổ thông năm 2018.

Trong lộ trình 6 tháng tiếp theo của năm học 2023-2024, các giải pháp sư phạm cần được tiếp tục hoàn thiện và số hóa thành học liệu mở để mở rộng quy mô thử nghiệm sang các trường trung học phổ thông lân cận. Các thầy cô giáo và nhà nghiên cứu quan tâm hãy chủ động tải về, áp dụng đồng bộ quy trình rèn luyện kỹ năng tự học này để tạo bước chuyển biến đột phá cho chất lượng dạy học môn Toán tại địa phương mình.