Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh nền kinh tế tri thức phát triển mạnh mẽ, việc đào tạo nguồn nhân lực có phẩm chất và năng lực tư duy sáng tạo trở thành nhiệm vụ cấp bách của ngành giáo dục. Theo báo cáo của ngành, năng lực tư duy sáng tạo là một trong mười năng lực cốt lõi mà nhà trường phổ thông cần hình thành cho học sinh trung học cơ sở (THCS). Tuy nhiên, thực tế cho thấy nhiều học sinh còn hạn chế trong việc phát triển năng lực này, đặc biệt trong môn Toán, khi các em thường áp dụng máy móc các phương pháp cũ mà thiếu sự linh hoạt và sáng tạo trong giải quyết vấn đề.

Chuyên đề giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất (GTLN, GTNN) trong chương trình Toán THCS được đánh giá có tiềm năng lớn trong việc rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. Bài toán tìm GTLN, GTNN đòi hỏi học sinh phải vận dụng linh hoạt nhiều phương pháp, phối hợp kiến thức đa dạng và phát triển tư duy độc đáo để tìm ra lời giải tối ưu. Nghiên cứu được thực hiện tại trường THCS Đinh Công Tráng, huyện Thanh Liêm, tỉnh Hà Nam trong khoảng thời gian từ tháng 9/2017 đến tháng 11/2018 nhằm đánh giá thực trạng và đề xuất các biện pháp rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học chuyên đề GTLN, GTNN.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng cơ sở lý luận về năng lực tư duy sáng tạo, khảo sát thực trạng dạy học và rèn luyện năng lực này, từ đó đề xuất các biện pháp sư phạm phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn Toán tại THCS. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần phát triển toàn diện năng lực học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về tư duy, sáng tạo và năng lực tư duy sáng tạo. Tư duy được hiểu là quá trình nhận thức cao cấp, giúp con người tiếp thu và sáng tạo tri thức mới thông qua các thao tác phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa. Sáng tạo là hoạt động tạo ra cái mới có tính lợi ích, trong đó tư duy sáng tạo là hạt nhân của sự sáng tạo cá nhân, thể hiện qua khả năng tìm kiếm và phát triển các phương án giải quyết vấn đề mới mẻ, hiệu quả.

Cấu trúc tư duy sáng tạo gồm năm thành phần chính: tính mềm dẻo, tính nhuần nhuyễn, tính độc đáo, tính hoàn thiện và tính nhạy cảm vấn đề. Năng lực tư duy sáng tạo là sự kết hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ tích cực nhằm giải quyết vấn đề một cách độc lập, hiệu quả và sáng tạo. Trong lĩnh vực Toán học, năng lực này giúp học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức, phát hiện vấn đề mới, đề xuất nhiều giải pháp và lựa chọn phương án tối ưu.

Chuyên đề GTLN, GTNN trong chương trình Toán THCS được xem là nội dung có tiềm năng lớn để rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo. Các bài toán thuộc chuyên đề này đa dạng về dạng thức, đòi hỏi học sinh phải vận dụng nhiều phương pháp giải khác nhau như sử dụng bất đẳng thức, đổi biến, xét miền giá trị, phương pháp hình học,... Qua đó, học sinh phát triển tính mềm dẻo, nhuần nhuyễn và độc đáo trong tư duy.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực nghiệm sư phạm.

  • Nguồn dữ liệu: Bao gồm tài liệu lý luận về tư duy sáng tạo, chương trình và sách giáo khoa Toán THCS, phiếu khảo sát ý kiến giáo viên và học sinh, giáo án, bài kiểm tra, và quan sát thực tế tại trường THCS Đinh Công Tráng.

  • Phương pháp phân tích: Phân tích, hệ thống hóa tài liệu lý luận; thống kê và xử lý số liệu khảo sát bằng phương pháp thống kê toán học; so sánh kết quả trước và sau thực nghiệm; phân tích định tính qua quan sát và trao đổi trực tiếp.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Khảo sát 20 giáo viên và 100 học sinh lớp 9 tại hai trường THCS có uy tín trên địa bàn huyện Thanh Liêm, tỉnh Hà Nam. Mẫu được chọn theo phương pháp thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho thực trạng dạy học tại địa phương.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 9/2017 đến tháng 11/2018, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, xây dựng biện pháp sư phạm, triển khai thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm được áp dụng để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo thông qua dạy học chuyên đề GTLN, GTNN. Kết quả được đánh giá bằng các bài kiểm tra định lượng, phiếu khảo sát và quan sát định tính.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của giáo viên về tư duy sáng tạo còn hạn chế: 100% giáo viên khảo sát không đưa ra được định nghĩa rõ ràng về tư duy sáng tạo và cách dạy học phát triển năng lực này. 20% giáo viên chỉ tập trung vào học sinh khá giỏi, chưa khuyến khích học sinh yếu tham gia xây dựng bài.

  2. Biểu hiện tư duy sáng tạo của học sinh còn thấp: 70% giáo viên đánh giá học sinh ít hoặc rất ít đưa ra câu hỏi, thắc mắc về vấn đề; 60% cho rằng học sinh ít có cách giải độc đáo; chỉ 25% học sinh thường xuyên tích cực phát biểu ý kiến xây dựng bài.

  3. Khó khăn trong dạy học chuyên đề GTLN, GTNN: 80% giáo viên cho rằng thời gian dạy học không đủ; 85% phản ánh bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập quá ít; 70% nhận định phần lý thuyết và bài tập tương đối khó; 65% cho rằng học sinh chưa nắm vững bản chất vấn đề dẫn đến sai lầm.

  4. Sai lầm phổ biến của học sinh khi giải bài toán GTLN, GTNN: 75% học sinh mắc lỗi không xét kỹ điều kiện xảy ra dấu bằng của bất đẳng thức; 55% không thử lại giá trị biến khi tìm cực trị; 53% gặp khó khăn trong việc tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức đại số.

  5. Biện pháp sư phạm hiện tại chưa hiệu quả: Giáo viên chủ yếu hướng dẫn học sinh phân tích vấn đề theo nhiều hướng (75%), đưa ra câu hỏi gợi mở (90%), phân tích sai lầm (85%) nhưng chưa khuyến khích học sinh tìm nhiều lời giải hay mở rộng bài toán. 70% giáo viên thỉnh thoảng hoặc rất ít khi khuyến khích học sinh phát triển lời giải độc đáo.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy việc rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh THCS thông qua dạy học chuyên đề GTLN, GTNN còn nhiều hạn chế. Nhận thức mơ hồ của giáo viên về tư duy sáng tạo và phương pháp dạy học phát triển năng lực này là nguyên nhân chính dẫn đến việc học sinh chưa phát huy được tư duy sáng tạo trong học tập.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, việc phát triển năng lực tư duy sáng tạo đòi hỏi môi trường học tập tích cực, phương pháp dạy học tương tác, khuyến khích học sinh tự tìm tòi, sáng tạo và giải quyết vấn đề đa chiều. Tuy nhiên, thực trạng tại các trường THCS khảo sát vẫn còn bị ảnh hưởng bởi phương pháp truyền thụ kiến thức một chiều, học sinh học thụ động, thiếu sự linh hoạt trong tư duy.

Việc dạy học chuyên đề GTLN, GTNN có tiềm năng lớn trong việc phát triển năng lực tư duy sáng tạo do tính chất đa dạng và phức tạp của các bài toán. Tuy nhiên, khó khăn về thời gian, tài liệu tham khảo và năng lực học sinh chênh lệch cũng là những thách thức cần được giải quyết.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ phần trăm các mức độ biểu hiện tư duy sáng tạo của học sinh, bảng thống kê các khó khăn của giáo viên và học sinh, cũng như biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra trước và sau thực nghiệm để minh họa hiệu quả của các biện pháp sư phạm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường tập huấn, nâng cao nhận thức giáo viên về tư duy sáng tạo: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về lý thuyết và phương pháp dạy học phát triển năng lực tư duy sáng tạo, đặc biệt trong chuyên đề GTLN, GTNN. Thời gian thực hiện: 6 tháng; chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, trường THCS.

  2. Xây dựng và phát triển tài liệu, bài tập phong phú: Soạn thảo bộ tài liệu bài tập mở rộng, đa dạng về mức độ khó, khuyến khích học sinh vận dụng nhiều phương pháp giải khác nhau. Thời gian: 1 năm; chủ thể: Bộ môn Toán các trường THCS phối hợp với chuyên gia giáo dục.

  3. Áp dụng phương pháp dạy học tích cực, đa dạng: Khuyến khích giáo viên sử dụng các phương pháp như giải toán bằng nhiều cách, thảo luận nhóm, đặt câu hỏi mở, phân tích sai lầm và tự sửa lỗi để phát triển tư duy sáng tạo. Thời gian: liên tục trong năm học; chủ thể: giáo viên bộ môn Toán.

  4. Tổ chức các hoạt động ngoại khóa, câu lạc bộ Toán học sáng tạo: Tạo môi trường học tập thân thiện, kích thích sự sáng tạo và tư duy độc lập của học sinh thông qua các cuộc thi, dự án nghiên cứu nhỏ. Thời gian: hàng năm; chủ thể: nhà trường, phụ huynh và học sinh.

  5. Đánh giá và điều chỉnh thường xuyên: Thiết lập hệ thống đánh giá năng lực tư duy sáng tạo qua các bài kiểm tra định kỳ, khảo sát ý kiến học sinh và giáo viên để điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp. Thời gian: mỗi học kỳ; chủ thể: giáo viên, ban giám hiệu nhà trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên bộ môn Toán THCS: Nhận được các biện pháp sư phạm cụ thể để rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học chuyên đề GTLN, GTNN.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục: Hiểu rõ thực trạng và khó khăn trong việc phát triển năng lực tư duy sáng tạo tại các trường THCS, từ đó xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và hỗ trợ phù hợp.

  3. Nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Sư phạm Toán: Có tài liệu tham khảo về cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm liên quan đến phát triển năng lực tư duy sáng tạo trong dạy học Toán.

  4. Phụ huynh học sinh: Nắm bắt được tầm quan trọng của năng lực tư duy sáng tạo và các phương pháp hỗ trợ con em phát triển năng lực này trong học tập, đặc biệt qua chuyên đề GTLN, GTNN.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tư duy sáng tạo là gì và tại sao quan trọng trong học Toán?
    Tư duy sáng tạo là khả năng giải quyết vấn đề một cách độc lập, hiệu quả và mới mẻ. Trong học Toán, nó giúp học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức, phát hiện và giải quyết các bài toán phức tạp, từ đó nâng cao năng lực học tập và tư duy phản biện.

  2. Chuyên đề giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất có vai trò gì trong phát triển tư duy sáng tạo?
    Chuyên đề này đòi hỏi học sinh phải phối hợp nhiều phương pháp giải, vận dụng bất đẳng thức, đổi biến, xét miền giá trị,... giúp phát triển tính mềm dẻo, nhuần nhuyễn và độc đáo trong tư duy sáng tạo.

  3. Những khó khăn phổ biến khi dạy học chuyên đề GTLN, GTNN là gì?
    Thời gian dạy học hạn chế, tài liệu bài tập ít, phần lý thuyết và bài tập khó, học sinh chưa nắm vững bản chất vấn đề và năng lực học sinh chênh lệch là những khó khăn chính được giáo viên phản ánh.

  4. Làm thế nào để rèn luyện kỹ năng giải toán bằng nhiều cách?
    Giáo viên nên khuyến khích học sinh tự tìm tòi, sáng tạo nhiều phương án giải, so sánh ưu nhược điểm từng cách, từ đó chọn ra lời giải tối ưu. Việc này giúp phát triển tính mềm dẻo và nhuần nhuyễn trong tư duy.

  5. Các biện pháp sư phạm nào hiệu quả để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh THCS?
    Bao gồm tập huấn giáo viên, xây dựng tài liệu phong phú, áp dụng phương pháp dạy học tích cực, tổ chức hoạt động ngoại khóa sáng tạo và đánh giá thường xuyên năng lực tư duy sáng tạo của học sinh.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng cơ sở lý luận vững chắc về năng lực tư duy sáng tạo và vai trò của chuyên đề GTLN, GTNN trong phát triển năng lực này cho học sinh THCS.
  • Thực trạng khảo sát cho thấy nhận thức của giáo viên và biểu hiện tư duy sáng tạo của học sinh còn hạn chế, đồng thời gặp nhiều khó khăn trong dạy học chuyên đề GTLN, GTNN.
  • Các biện pháp sư phạm đề xuất tập trung vào nâng cao nhận thức giáo viên, phát triển tài liệu, áp dụng phương pháp dạy học tích cực và tổ chức hoạt động sáng tạo cho học sinh.
  • Thực nghiệm sư phạm đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp trong việc nâng cao năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh.
  • Đề nghị các trường THCS, giáo viên và các nhà quản lý giáo dục tiếp tục triển khai, điều chỉnh và phát triển các biện pháp này nhằm nâng cao chất lượng dạy học Toán và phát triển toàn diện năng lực học sinh.

Hành động tiếp theo: Các giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục nên áp dụng các biện pháp được đề xuất, đồng thời tham khảo luận văn để xây dựng kế hoạch đào tạo và đổi mới phương pháp dạy học phù hợp với điều kiện thực tế của từng trường.