Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo tại Việt Nam, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh tiểu học trở thành một yêu cầu cấp thiết. Theo Nghị quyết số 88/2014/QH13 và Nghị quyết 29-NQ/TW, giáo dục phổ thông cần chuyển từ truyền thụ kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học, trong đó năng lực giải quyết vấn đề toán học giữ vai trò trọng tâm. Luận văn tập trung nghiên cứu thiết kế và tổ chức dạy học một số bài toán thực tiễn trong môn Toán lớp 2 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Toán ở trường tiểu học.

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong việc xây dựng và áp dụng các bài toán thực tiễn phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông 2018 tại các trường tiểu học ở thành phố Đà Nẵng trong năm học 2021-2022. Mục tiêu cụ thể là phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học thông qua các bài toán gắn liền với thực tiễn đời sống, giúp học sinh lớp 2 hình thành kỹ năng vận dụng kiến thức toán học vào các tình huống thực tế.

Ý nghĩa nghiên cứu được thể hiện qua việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học toán theo hướng phát triển năng lực, đồng thời tạo cơ sở thực tiễn cho giáo viên tiểu học trong việc thiết kế bài giảng sinh động, hấp dẫn, kích thích sự hứng thú và phát triển tư duy toán học của học sinh. Theo khảo sát thực tế, nhiều giáo viên hiện nay vẫn chủ yếu truyền thụ lý thuyết, thiếu liên hệ thực tiễn, dẫn đến học sinh chưa phát triển tốt năng lực giải quyết vấn đề. Do đó, nghiên cứu này nhằm khắc phục hạn chế đó, đồng thời đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết giáo dục toán học thực tế (Realistic Mathematics Education - RME) và mô hình năng lực giải quyết vấn đề toán học. RME nhấn mạnh việc Toán học là hoạt động của con người, học sinh cần trải nghiệm và "tái phát minh" kiến thức thông qua các tình huống thực tiễn. Mô hình năng lực giải quyết vấn đề toán học được cấu thành từ các thành tố: nhận biết và làm rõ vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp, đồng thời phát triển tư duy độc lập và sáng tạo.

Các khái niệm chính bao gồm: bài toán thực tiễn, quá trình toán học hóa, năng lực toán học, năng lực giải quyết vấn đề, và phương pháp dạy học phát triển năng lực. Bài toán thực tiễn được hiểu là bài toán xuất phát từ nhu cầu thực tế, có tính ứng dụng cao, khác biệt với bài toán thuần túy toán học. Quá trình toán học hóa là việc chuyển đổi bài toán thực tiễn thành bài toán toán học để giải quyết hiệu quả.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn. Phương pháp lý luận bao gồm thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu về bài toán thực tiễn, năng lực giải quyết vấn đề và đổi mới phương pháp dạy học toán tiểu học. Phương pháp thực tiễn gồm điều tra, quan sát, thăm dò ý kiến giáo viên và học sinh tại các trường tiểu học trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm được áp dụng nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các bài toán thực tiễn đã thiết kế. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm khoảng 60 học sinh lớp 2 và 5 giáo viên tham gia giảng dạy. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện tại các trường tiểu học có điều kiện thực hiện thí điểm. Phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả và phân tích định tính nhằm đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh qua các bài kiểm tra và quan sát trong quá trình dạy học.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong một học kỳ, từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2021, bao gồm các giai đoạn: khảo sát thực trạng, thiết kế bài toán thực tiễn, tổ chức dạy học thử nghiệm, thu thập và phân tích dữ liệu, tổng hợp kết quả và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng dạy học bài toán thực tiễn ở lớp 2 còn hạn chế: Qua khảo sát 5 giáo viên và 60 học sinh, chỉ khoảng 35% bài giảng có sử dụng bài toán thực tiễn gắn liền với cuộc sống, phần lớn giáo viên vẫn tập trung vào bài tập lý thuyết và luyện tập máy móc.

  2. Thiết kế bài toán thực tiễn phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông 2018: Luận văn đã xây dựng thành công 10 bài toán thực tiễn theo 3 mạch kiến thức: số và đại số, hình học và đo lường, thống kê và xác suất. Các bài toán này được thiết kế đảm bảo tính chính xác, khoa học, linh hoạt và kích thích hứng thú học tập của học sinh.

  3. Hiệu quả tổ chức dạy học bài toán thực tiễn: Sau thực nghiệm sư phạm, kết quả kiểm tra năng lực giải quyết vấn đề toán học của học sinh tăng trung bình 22% so với trước khi áp dụng. Tỉ lệ học sinh đạt mức độ năng lực khá trở lên tăng từ 40% lên 62%. Quan sát cho thấy học sinh tích cực tham gia thảo luận, tự tin vận dụng kiến thức vào giải quyết các tình huống thực tế.

  4. Phản hồi tích cực từ giáo viên: 80% giáo viên tham gia thực nghiệm đánh giá các bài toán thực tiễn giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, kỹ năng vận dụng kiến thức và tăng cường hứng thú học tập. Giáo viên cũng nhận thấy việc áp dụng bài toán thực tiễn giúp đổi mới phương pháp dạy học, giảm áp lực truyền thụ lý thuyết.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các công trình quốc tế về giáo dục toán học thực tế như chương trình RME tại Hà Lan và các nghiên cứu về phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở Mỹ, Phần Lan. Việc tăng 22% điểm số năng lực giải quyết vấn đề cho thấy tính hiệu quả của việc thiết kế bài toán thực tiễn gắn liền với cuộc sống, giúp học sinh không chỉ hiểu kiến thức mà còn biết vận dụng vào thực tế.

So sánh với khảo sát trước thực nghiệm, việc thiếu bài toán thực tiễn trong dạy học là nguyên nhân chính khiến học sinh chưa phát triển tốt năng lực giải quyết vấn đề. Việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực, đặc biệt là sử dụng bài toán thực tiễn, là giải pháp phù hợp với xu thế giáo dục hiện đại và yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện sự tăng trưởng điểm số năng lực giải quyết vấn đề trước và sau thực nghiệm, cùng bảng tổng hợp phản hồi của giáo viên về hiệu quả áp dụng bài toán thực tiễn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về thiết kế và tổ chức dạy học bài toán thực tiễn: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu nhằm nâng cao năng lực sư phạm, kỹ năng toán học hóa tình huống thực tế, thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm chủ trì.

  2. Phát triển và phổ biến bộ tài liệu bài toán thực tiễn phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông 2018: Xây dựng ngân hàng bài toán thực tiễn đa dạng, phong phú, cập nhật thường xuyên, phục vụ giáo viên tiểu học trên toàn quốc, hoàn thành trong 1 năm.

  3. Khuyến khích áp dụng phương pháp dạy học phát triển năng lực trong nhà trường: Đưa nội dung dạy học bài toán thực tiễn vào kế hoạch giảng dạy chính khóa, tăng cường hoạt động trải nghiệm, thực hành, nhằm nâng cao chỉ số năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, theo dõi và đánh giá định kỳ hàng học kỳ.

  4. Tăng cường phối hợp giữa nhà trường, gia đình và xã hội trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh: Tổ chức các hoạt động ngoại khóa, câu lạc bộ toán học thực tiễn, tạo môi trường học tập tích cực, khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức toán học vào cuộc sống hàng ngày, thực hiện liên tục trong năm học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học: Nhận được hướng dẫn cụ thể về thiết kế và tổ chức dạy học bài toán thực tiễn, nâng cao kỹ năng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, áp dụng hiệu quả trong giảng dạy hàng ngày.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, chương trình đào tạo, bồi dưỡng giáo viên, đồng thời phát triển tài liệu giảng dạy phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông.

  3. Sinh viên sư phạm chuyên ngành giáo dục tiểu học: Tham khảo mô hình nghiên cứu thực nghiệm, phương pháp thiết kế bài toán thực tiễn, nâng cao năng lực nghiên cứu và thực hành sư phạm.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Có tài liệu tham khảo về phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học ở lứa tuổi tiểu học, đặc biệt là lớp 2, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học toán.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần thiết kế bài toán thực tiễn trong dạy học toán lớp 2?
    Bài toán thực tiễn giúp học sinh liên hệ kiến thức với cuộc sống, phát triển năng lực giải quyết vấn đề, tăng hứng thú học tập và khả năng vận dụng toán học vào thực tế, tránh học toán chỉ để thi cử.

  2. Phương pháp nào được sử dụng để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh?
    Nghiên cứu sử dụng kết hợp đánh giá qua sản phẩm bài làm, quan sát quá trình học tập và kiểm tra định kỳ, giúp đánh giá toàn diện năng lực nhận biết, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá giải pháp.

  3. Làm thế nào để giáo viên thiết kế bài toán thực tiễn phù hợp với chương trình lớp 2?
    Giáo viên cần dựa trên nội dung chương trình giáo dục phổ thông 2018, lựa chọn các chủ đề gần gũi với đời sống học sinh, đảm bảo tính chính xác, khoa học, linh hoạt và kích thích sự sáng tạo, đồng thời sử dụng ngôn ngữ dễ hiểu.

  4. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả như thế nào khi áp dụng bài toán thực tiễn?
    Kết quả cho thấy điểm số năng lực giải quyết vấn đề của học sinh tăng trung bình 22%, tỉ lệ học sinh đạt mức khá trở lên tăng 22%, đồng thời học sinh tích cực tham gia và tự tin hơn trong giờ học.

  5. Làm sao để duy trì và phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh sau khi kết thúc chương trình lớp 2?
    Cần tiếp tục áp dụng phương pháp dạy học phát triển năng lực ở các lớp trên, tổ chức các hoạt động trải nghiệm, câu lạc bộ toán học, phối hợp với gia đình và xã hội để tạo môi trường học tập liên tục và bền vững.

Kết luận

  • Luận văn đã thiết kế và tổ chức thành công một số bài toán thực tiễn trong dạy học môn Toán lớp 2 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh.
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy sự cải thiện rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, tăng trung bình 22% điểm số và nâng cao sự tích cực trong học tập.
  • Nghiên cứu góp phần đổi mới phương pháp dạy học toán theo hướng phát triển năng lực, phù hợp với định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 2018.
  • Đề xuất các giải pháp thiết thực nhằm nâng cao năng lực giáo viên và phát triển tài liệu dạy học bài toán thực tiễn, đồng thời khuyến khích sự phối hợp giữa nhà trường, gia đình và xã hội.
  • Các bước tiếp theo cần tập trung vào mở rộng phạm vi áp dụng, đào tạo bồi dưỡng giáo viên và xây dựng ngân hàng bài toán thực tiễn đa dạng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục tiểu học toàn quốc.

Hành động ngay hôm nay để đổi mới phương pháp dạy học toán, phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, góp phần xây dựng nền giáo dục hiện đại, sáng tạo và hội nhập quốc tế.