I. Tổng Quan Thiết Kế Hoạt Động Thực Hành Thống Kê Lớp 11
Trong bối cảnh thế giới có những biến đổi sâu sắc về mọi mặt, các cuộc cách mạng công nghiệp lần lượt ra đời, nền kinh tế tri thức phát triển mạnh mang lại những cơ hội và thách thức. Bên cạnh đó tình trạng cạn kiệt tài nguyên, biến đổi khí hậu, những biến động chính trị… đặt ra những thách thức có tính toàn cầu. Đối với một quốc gia, một trong những chiến lược quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững là đổi mới giáo dục và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực. Trong những năm gần đây, hệ thống giáo dục nước ta đã tiến hành đổi mới căn bản và toàn diện. Học tập thực hành và trải nghiệm đang trở thành một xu hướng, phương pháp học tập mới được nhiều quốc gia và các nhà giáo dục đặc biệt quan tâm. Thông qua hình thức này, HS được lĩnh hội kiến thức bằng cách tự mình tham gia vào các HĐTHTN liên quan đến nội dung học tập như tham quan thực tế, sân khấu hóa, sinh hoạt câu lạc bộ, trao đổi qua các diễn đàn và tham gia các trò chơi. Những hoạt động này không chỉ giúp HS chủ động tiếp nhận tri thức mà còn phát triển toàn diện và hài hòa về đức, trí, thể, mỹ. Dạy học thực hành và trải nghiệm giúp HS có tư duy độc lập, chủ động trong việc phát hiện và giải quyết vấn đề, tìm được mối liên hệ giữa kiến thức Toán được học và thực tiễn. Theo Chủ tịch Hồ Chí Minh từng chỉ rõ “Học và hành là hai khâu của quá trình nhận thức gắn bó khăng khít với nhau, học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, nhà trường gắn liền với xã hội” [11].
1.1. Khái Niệm Hoạt Động Thực Hành Trải Nghiệm Thống Kê
Theo từ điển Tiếng Việt, thực hành là hành động chỉ việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, còn trải nghiệm là hành động chỉ việc trải qua, kinh qua thực tế. Nhờ sự trải nghiệm con người mới có được những kinh nghiệm phong phú bởi khi trải nghiệm, ta sẽ trải qua con đường “thử - sai”. Bởi vậy, quá trình trải nghiệm có thể coi là quá trình tích lũy những kinh nghiệm. Qua đó, hoạt động trải nghiệm giúp con người hình thành kĩ năng, NL, phẩm chất của mình. Trải nghiệm làm giàu tri thức, kinh nghiệm sống cho bản thân [12]. HĐTHTN là một phần giáo dục bắt buộc trong chương trình giáo dục phổ thông 2018. Được các nhà trường, GV định hướng, thiết kế và hướng dẫn thực hiện. HS được có cơ hội sử dụng những kiến thức, kỹ năng GQVĐTT, từ đó chuyển hóa những kinh nghiệm, trải nghiệm thành tri thức mới. Do đó, HĐTHTN là hoạt động mà HS vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học để giải các bài tập có tính chất thực tiễn hoặc tình huống thực tế.
1.2. Vai Trò Thực Hành Thống Kê Phát Triển Năng Lực
Thực hành và trải nghiệm là nội dung bắt buộc, được tích hợp xuyên suốt theo mạch kiến thức từ lớp 2 đến lớp 12. Các trường có thể lựa chọn tổ chức các HĐTHTN phù hợp với điều kiện cụ thể, có thể thống kê thành hai hoạt động chính: Hoạt động 1: HĐTHTN ứng dụng các kiến thức Toán học vào thực tiễn và các chủ đề liên môn. Các yêu cầu này bao gồm các phẩm chất như tự chủ, trách nhiệm, trung thực và sáng tạo, cùng với các NL toán học như tư duy và lập luận, mô hình hóa, giải quyết vấn đề, giao tiếp và sử dụng công cụ Toán học. Trong đó đều nhấn mạnh đến việc đảm bảo cân đối giữa học kiến thức và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cụ thể trong cuộc sống, tiến đến giúp HS có cơ sở định hướng nghề nghiệp, có khả năng tự tìm hiểu học hỏi các vấn đề liên quan Toán học suốt cuộc đời. Đặc biệt, trong nội dung giáo dục được xây dựng đều dành ra số tiết học nhất định để tiến hành các HĐTHTN cho HS [4].
II. Vì Sao Cần Thiết Kế Hoạt Động Thực Hành Thống Kê Lớp 11
Lý thuyết Thống kê và Xác suất Toán học là nền tảng của khoa học dữ liệu được ứng dụng rộng rãi và phong phú của đời sống con người, trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như Vật lý, Hóa học, Sinh y học, Nông học, Kinh tế học, Xã hội học, Ngôn ngữ học… Trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018 nội dung Thống kê và Xác suất là một nội dung bắt buộc được đưa vào chương trình môn Toán từ lớp 2 và xuyên suốt các cấp học nhằm tăng cường tính ứng dụng và thiết thực của giáo dục Toán học, dạy HS tư duy đúng đắn, mạch lạc dựa trên những dữ liệu, hiện tượng hay những thí nghiệm trong thực tiễn. Trong chương trình Toán THPT, nội dung này được đề cập xuyên suốt trong chương trình các lớp 10, 11 và 12. Vì những lí do trên nên tôi chọn đề tài “Thiết kế, tổ chức HĐTHTN cho HS lớp 11 trong dạy học chủ đề Thống kê và Xác xuất góp phần phát triển NLGQVĐTT” với mong muốn đưa đề tài này áp dụng vào thực tiễn, nhằm giúp HS thông qua các HĐTHTN để hiểu được mối liên hệ giữa Toán học với thực tiễn, từ đó có hứng thú học tập, sáng tạo và say mê hơn với môn học.
2.1. Tầm Quan Trọng Thống Kê Xác Suất Trong Giáo Dục Phổ Thông
Trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018 nội dung Thống kê và Xác suất là một nội dung bắt buộc được đưa vào chương trình môn Toán từ lớp 2 và xuyên suốt các cấp học nhằm tăng cường tính ứng dụng và thiết thực của giáo dục Toán học, dạy HS tư duy đúng đắn, mạch lạc dựa trên những dữ liệu, hiện tượng hay những thí nghiệm trong thực tiễn. Trong chương trình Toán THPT, nội dung này được đề cập xuyên suốt trong chương trình các lớp 10, 11 và 12. Các HĐTHTN sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn và sâu hơn, phát huy khả năng tư duy của học sinh. Theo Khổng Tử (551-479 TCN) “Học nhi thời tập chi” tức học lý thuyết đi đôi với rèn luyện kỹ năng. Khổng Tử đòi hỏi sự kết hợp giữa học và hành, giữa tri thức và thực tiễn.
2.2. Mục Tiêu Phát Triển Năng Lực Giải Quyết Vấn Đề Thực Tiễn
Mục tiêu chính của việc thiết kế HĐTHTN trong chủ đề Thống kê và Xác suất là phát triển NLGQVĐTT cho học sinh. Điều này có nghĩa là học sinh không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn có khả năng áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế, phân tích dữ liệu, đưa ra quyết định dựa trên cơ sở khoa học. “Thiết kế, tổ chức HĐTHTN cho HS lớp 11 trong dạy học chủ đề Thống kê và Xác xuất góp phần phát triển NLGQVĐTT” với mong muốn đưa đề tài này áp dụng vào thực tiễn, nhằm giúp HS thông qua các HĐTHTN để hiểu được mối liên hệ giữa Toán học với thực tiễn, từ đó có hứng thú học tập, sáng tạo và say mê hơn với môn học.
III. Hướng Dẫn Thiết Kế Hoạt Động Thực Hành Thống Kê Lớp 11
Để thiết kế HĐTHTN hiệu quả, cần xác định rõ mục tiêu học tập, lựa chọn nội dung phù hợp với trình độ của học sinh, xây dựng các hoạt động đa dạng và phong phú, tạo điều kiện cho học sinh tham gia tích cực, đánh giá kết quả học tập một cách khách quan. Một số tác giả Việt Nam đã nghiên cứu về cách tổ chức HĐTHTN, trải nghiệm sáng tạo cho HS như: Đinh Thị Kim Thoa (2017) với “Phương pháp tổ chức Hoạt động trải nghiệm trong trường tiểu học” [17]; Tưởng Duy Hải (2017) với “Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong dạy học Toán ở Trung học cơ sở” [7]; Cao Thị Hà (2006) với luận án Tiến sĩ “Dạy học một số chủ đề hình học không gian (lớp 11) theo quan điểm kiến tạo” [6]; Đào Thanh Bình (2019) với luận văn “Thiết kế và tổ chức hoạt động thực hành và trải nghiệm Toán học trong dạy học toán 10 trung học phổ thông” [2].
3.1. Lựa Chọn Nội Dung Thống Kê Phù Hợp Với Lớp 11
Nội dung Thống kê và Xác suất trong chương trình Toán lớp 11 bao gồm các khái niệm cơ bản về thống kê mô tả, xác suất cổ điển, biến cố và xác suất của biến cố. Cần lựa chọn nội dung phù hợp với trình độ của học sinh và đảm bảo tính ứng dụng cao. Các nội dung cần đạt được gồm: Các khái niệm về xác suất và biến cố, Các quy tắc tính xác suất (quy tắc cộng, quy tắc nhân), Phân phối xác suất (phân phối nhị thức, phân phối chuẩn),... Theo Chương trình giáo dục phổ thông môn Toán 2018, thực hành và trải nghiệm là nội dung bắt buộc, được tích hợp xuyên suốt theo mạch kiến thức từ lớp 2 đến lớp 12.
3.2. Xây Dựng Hoạt Động Thực Hành Đa Dạng và Hấp Dẫn
Các hoạt động thực hành cần đa dạng và hấp dẫn, tạo hứng thú cho học sinh tham gia. Có thể sử dụng các phương pháp dạy học tích cực như: trò chơi, dự án, thảo luận nhóm, v.v. Các trường có thể lựa chọn tổ chức các HĐTHTN phù hợp với điều kiện cụ thể, có thể thống kê thành hai hoạt động chính: Hoạt động 1: HĐTHTN ứng dụng các kiến thức Toán học vào thực tiễn và các chủ đề liên môn. - Trong Đại số và một số yếu tố Giải tích: Sử dụng ngôn ngữ và đồ thị hàm số để mô tả và phân tích các quá trình và hiện tượng trong thế giới thực; thực hành sử dụng tích phân để tính diện tích hình phẳng và thể tích vật thể trong không gian.
3.3. Đánh Giá Hiệu Quả Hoạt Động Thực Hành Thống Kê
Đánh giá kết quả học tập của học sinh cần khách quan và công bằng. Có thể sử dụng các hình thức đánh giá đa dạng như: bài kiểm tra, bài tập, dự án, thuyết trình, v.v. Cần đánh giá cả kiến thức, kỹ năng và thái độ của học sinh. Đặc biệt, trong nội dung giáo dục được xây dựng đều dành ra số tiết học nhất định để tiến hành các HĐTHTN cho HS [4]. Cần có các bài test ngắn, hoặc các bài tập kiểm tra nhanh sau khi hoạt động hoàn thành.
IV. Gợi Ý Một Số Hoạt Động Thực Hành Thống Kê Lớp 11
Một số gợi ý về HĐTHTN trong chủ đề Thống kê và Xác suất: Thu thập và phân tích dữ liệu về chiều cao, cân nặng của học sinh trong lớp; Tính xác suất của các sự kiện trong trò chơi tung đồng xu, xúc xắc; Ứng dụng Thống kê và Xác suất trong dự báo thời tiết, phân tích thị trường, v.v. HĐTHTN giúp HS có tư duy độc lập, chủ động trong việc phát hiện và giải quyết vấn đề, tìm được mối liên hệ giữa kiến thức Toán được học và thực tiễn. Việc học đi đôi với hành và học từ trải nghiệm giúp HS không chỉ tiếp thu tri thức, kinh nghiệm mới mà còn hiểu được quá trình hình thành những tri thức và kinh nghiệm ấy.
4.1. Hoạt Động Thu Thập Dữ Liệu Thống Kê Về Học Sinh
Học sinh thu thập dữ liệu về chiều cao, cân nặng, điểm số, sở thích của các bạn trong lớp. Sau đó, sử dụng các công cụ thống kê để phân tích và trình bày dữ liệu. Đây là một hoạt động vô cùng phù hợp và cho thấy tính ứng dụng tốt của bộ môn. HS có cơ hội đưa ra những giải pháp mang tính sáng tạo, từ đó tăng hứng thú với bộ môn Toán, vốn 2 thường mang tính logic, trừu tượng và khái quát.
4.2. Hoạt Động Mô Phỏng Các Trò Chơi Xác Suất
Học sinh thực hiện các thí nghiệm tung đồng xu, xúc xắc để tính xác suất của các sự kiện. Sau đó, so sánh kết quả thực nghiệm với kết quả lý thuyết. Các trò chơi cần phải có tính thực tế cao, cũng như tính cạnh tranh để học sinh có hứng thú. Từ đó, HS chủ động tiếp nhận những khái niệm, kiến thức mới. Quá trình này góp phần hình thành và bồi dưỡng những phẩm chất, NL cho HS cũng như giúp các em phát huy được tiềm năng sáng tạo của bản thân.
4.3. Hoạt Động Ứng Dụng Thống Kê Xác Suất Vào Thực Tế
Học sinh tìm hiểu về ứng dụng của Thống kê và Xác suất trong các lĩnh vực như dự báo thời tiết, phân tích thị trường, y học, v.v. Sau đó, thực hiện các dự án nhỏ để giải quyết các vấn đề thực tế. Người chỉ rõ “Lý luận phải đem ra thực hành. Thực hành phải nhằm theo lý luận. Lý luận cũng như cái tên (hoặc viên đạn). Thực hành cũng như cái đích để bắn… Lý luận cốt để áp dụng vào thực tế. Chỉ học thuộc lòng, để đem loè thiên hạ thì lý luận ấy cũng vô ích” [11].
V. Kinh Nghiệm Dạy Học Hoạt Động Thực Hành Thống Kê Lớp 11
Để dạy học Thống kê và Xác suất hiệu quả, cần tạo môi trường học tập thân thiện, khuyến khích học sinh tham gia tích cực, sử dụng các phương pháp dạy học đa dạng, kết hợp lý thuyết và thực hành, đánh giá kết quả học tập một cách khách quan. Theo Khổng Tử (551-479 TCN) “Học nhi thời tập chi” tức học lý thuyết đi đôi với rèn luyện kỹ năng. Khổng Tử đòi hỏi sự kết hợp giữa học và hành, giữa tri thức và thực tiễn. A Cômenxki (1592-1670) quan niệm “dạy học phải đảm bảo mối liên hệ với đời sống, giáo dục thông qua trò chơi, hoạt động ngoài lớp, ngoài thiên nhiên”.
5.1. Tạo Môi Trường Học Tập Thân Thiện Khuyến Khích
Môi trường học tập cần tạo điều kiện cho học sinh tự do bày tỏ ý kiến, đặt câu hỏi, thảo luận và hợp tác. GV đóng vai trò là người hướng dẫn và hỗ trợ. Tác giả Nguyễn Thị Liên đã nhấn mạnh tới bản chất của hoạt động trải nghiệm, theo tác giả đó là con đường gắn lí thuyết với thực tiễn góp phần hình thành và phát triển những NL cần có cho 4 HS, tạo được niềm tin, tình cảm, kĩ năng, phẩm chất của người công dân tương lai [10].
5.2. Sử Dụng Phương Pháp Dạy Học Đa Dạng Sáng Tạo
Kết hợp các phương pháp dạy học truyền thống và hiện đại như: giảng giải, trình diễn, thảo luận, trò chơi, dự án, v.v. Khuyến khích học sinh tự học, tự nghiên cứu. Đổi mới phương pháp dạy học toán 11 giúp nâng cao hiệu quả dạy học thống kê xác suất. HS có cơ hội đưa ra những giải pháp mang tính sáng tạo, từ đó tăng hứng thú với bộ môn Toán, vốn 2 thường mang tính logic, trừu tượng và khái quát.
5.3. Kết Hợp Lý Thuyết Thực Hành Trong Dạy Học
Lý thuyết cần được trình bày một cách rõ ràng, dễ hiểu. Sau đó, học sinh cần được thực hành để củng cố kiến thức và vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực tế. Lý thuyết Thống kê và Xác suất Toán học là nền tảng của khoa học dữ liệu được ứng dụng rộng rãi và phong phú của đời sống con người, trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như Vật lý, Hóa học, Sinh y học, Nông học, Kinh tế học, Xã hội học, Ngôn ngữ học…
VI. Tương Lai Phát Triển Hoạt Động Thực Hành Thống Kê Lớp 11
Trong tương lai, việc thiết kế HĐTHTN trong chủ đề Thống kê và Xác suất cần được đẩy mạnh hơn nữa, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học, phát triển các hoạt động STEAM, tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận với các vấn đề thực tế của xã hội. Vì vậy, việc nghiên cứu và tổ chức các HĐTHTN trong dạy học môn Toán ở THPT, đặc biệt là qua chủ đề Thống kê và Xác suất, là vô cùng cần thiết.
6.1. Ứng Dụng Công Nghệ Thông Tin Trong Hoạt Động
Sử dụng các phần mềm thống kê, các công cụ trực tuyến để hỗ trợ học sinh thu thập, phân tích và trình bày dữ liệu. Ứng dụng công nghệ thông tin trong thiết kế hoạt động thực hành thống kê và xác suất cho học sinh lớp 11. HS có cơ hội đưa ra những giải pháp mang tính sáng tạo, từ đó tăng hứng thú với bộ môn Toán, vốn 2 thường mang tính logic, trừu tượng và khái quát.
6.2. Phát Triển Các Hoạt Động STEAM Liên Quan
Kết hợp kiến thức Thống kê và Xác suất với các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học để tạo ra các hoạt động STEAM đa dạng và thú vị. Sản phẩm trưng bày của cụm chuyên môn số 5, Sở GD ĐT Hải Phòng trong ngày hội giáo dục Stem.
6.3. Kết Nối Với Vấn Đề Thực Tế Của Xã Hội
Liên hệ kiến thức Thống kê và Xác suất với các vấn đề thực tế của xã hội như: biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, dịch bệnh, v.v. giúp học sinh thấy được vai trò của môn học trong cuộc sống. Điều này không chỉ cung cấp cho thế hệ tương lai một nền tảng văn hóa vững chắc mà còn trang bị cho họ khả năng thích ứng cao với mọi biến động của thiên nhiên và xã hội.
