Tổng quan nghiên cứu

Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng và Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018 ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT đã xác lập bước chuyển mang tính lịch sử cho toàn bộ nền giáo dục Việt Nam: chuyển dịch căn bản từ giáo dục truyền thụ kiến thức một chiều sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học. Trong cấu trúc môn Toán cấp tiểu học, mạch kiến thức Số và phép tính giữ vai trò hạt nhân khi chiếm hơn 60% tổng thời lượng toàn cấp học, đóng vai trò nền tảng cho việc hình thành tư duy số học và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn. Tuy nhiên, thực tế giảng dạy tại các trường tiểu học hiện nay vẫn bộc lộ nhiều điểm nghẽn khi giáo viên chủ yếu thuyết trình áp đặt, học sinh ghi nhớ máy móc, dẫn đến tình trạng học sinh gặp nhiều rào cản nhận thức khi tiếp cận khối lượng kiến thức phức tạp ở các lớp cuối cấp.

Trước yêu cầu cấp thiết đó, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ngành Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học) của tác giả Phạm Vũ Minh Trang, dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Trần Ngọc Bích tại Trường Đại học Sư phạm thuộc Đại học Thái Nguyên, hoàn thành vào tháng 9 năm 2021, đã tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: xây dựng quy trình thiết kế và thực nghiệm kế hoạch bài học mạch Số và phép tính lớp 4 theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Phạm vi nghiên cứu được triển khai chuyên sâu tại 4 trường tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên trong năm học 2020-2021. Ý nghĩa khoa học và giá trị ứng dụng của đề tài được khẳng định qua các chỉ số đo lường thực chứng: nâng tỷ lệ học sinh đạt mức điểm khá giỏi lên trên 80%, kéo giảm tỷ lệ học sinh trung bình xuống dưới 10%, đồng thời gia tăng mức độ chủ động tương tác của học sinh trong giờ học thêm hơn 30% so với phương pháp dạy học truyền thống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn thiết lập khung lý thuyết đa chiều dựa trên sự tích hợp của các học thuyết giáo dục tiến bộ và lý luận dạy học bộ môn Toán tiểu học. Trụ cột thứ nhất là thuyết kiến tạo trong dạy học, khẳng định tri thức không phải là thứ truyền thụ thụ động mà được học sinh chủ động kiến tạo thông qua việc giải quyết các mâu thuẫn nhận thức và vận dụng kinh nghiệm cá nhân. Trụ cột thứ hai là mô hình dạy học qua trải nghiệm gồm 5 bước khép kín: trải nghiệm, chia sẻ, phân tích, tổng quát và áp dụng, giúp học sinh liên hệ mật thiết giữa toán học trừu tượng với các hiện tượng thực tế hàng ngày. Trụ cột thứ ba là mô hình dạy học giải quyết vấn đề của tác giả Trần Bá Hoành năm 2003 với quy trình chuẩn mực 3 bước: đặt vấn đề tạo tình huống nhận thức, giải quyết vấn đề và phát biểu kết luận khái quát kiến thức mới.

Bên cạnh đó, đề tài kế thừa và cụ thể hóa mô hình cấu trúc năng lực của tác giả Boyatzis năm 1995 và Gervais năm 2016, xác định cấu trúc năng lực hành động bao gồm 4 thành tố gắn kết chặt chẽ: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Trong phạm vi môn Toán lớp 4, nghiên cứu tập trung vào 3 năng lực cốt lõi theo Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018: năng lực tư duy và lập luận toán học, năng lực mô hình hóa toán học, cùng năng lực giải quyết vấn đề toán học. Hệ thống khái niệm then chốt như năng lực, dạy học định hướng năng lực và kế hoạch bài học được định nghĩa nhất quán, bảo đảm tính logic khoa học từ lý luận đến thực hành thiết kế bài giảng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp chặt chẽ giữa các phương pháp lý luận, phương pháp thực tiễn và phương pháp thống kê toán học để bảo đảm tính chuẩn xác và độ tin cậy của luận điểm. Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua điều tra thực trạng bằng bảng hỏi anket kết hợp phỏng vấn sâu 20 giáo viên tiểu học đang trực tiếp giảng dạy khối lớp 4 tại 4 trường tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên gồm Trường Tiểu học Đồng Bẩm, Trường Tiểu học Đội Cấn, Trường Tiểu học Trưng Vương và Trường Tiểu học Nguyễn Huệ. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu cụm kết hợp chọn mẫu thuận tiện có chủ đích, bảo đảm tính đại diện của đội ngũ giáo viên đa dạng về thâm niên giảng dạy từ 5 năm đến hơn 20 năm công tác.

Quá trình thực nghiệm sư phạm được triển khai tại Trường Tiểu học Đồng Bẩm trong khung thời gian 9 tháng, từ tháng 1 năm 2021 đến tháng 9 năm 2021. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm 70 học sinh lớp 4 được tuyển chọn và phân chia thành 2 nhóm độc lập có năng lực xuất phát điểm tương đương nhau: lớp thực nghiệm gồm 35 học sinh được học theo hệ thống kế hoạch bài học phát triển năng lực mới thiết kế, và lớp đối chứng gồm 35 học sinh tiếp tục học theo phương pháp dạy học truyền thống. Lý do tác giả lựa chọn phương pháp thống kê toán học, bao gồm việc lập bảng phân phối tần số, tính điểm trung bình, phương sai và độ lệch chuẩn, là nhằm phân tích khách quan độ biến thiên của điểm số, kiểm định giả thuyết khoa học và xác nhận mức độ khác biệt về kết quả học tập giữa hai nhóm có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy vượt trên 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, khảo sát thực trạng phản ánh nhận thức tích cực của giáo viên về định hướng mới song hành với nhiều khó khăn trong tổ chức thực tế. Có tới 75% giáo viên (15 trên tổng số 20 người) nhận thức đúng bản chất dạy học phát triển năng lực là quá trình phối hợp dạy học tập trung vào chuẩn đầu ra, và 95% giáo viên (19 trên tổng số 20 người) khẳng định phương pháp này đóng vai trò then chốt trong việc rèn luyện tư duy phân tích, tổng hợp và khái quát hóa cho học sinh. Dù vậy, 100% giáo viên tham gia khảo sát thừa nhận họ gặp trở ngại lớn trong khâu thiết kế bài học tình huống và xây dựng công cụ đánh giá năng lực người học thay cho các bài kiểm tra kiến thức đơn thuần.

Thứ hai, kết quả thực nghiệm định lượng cho thấy học sinh lớp thực nghiệm có kết quả học tập vượt trội rõ rệt so với lớp đối chứng. Điểm kiểm tra trung bình của lớp thực nghiệm đạt 8,42 điểm, cao hơn lớp đối chứng 0,95 điểm (lớp đối chứng chỉ đạt 7,47 điểm).

Thứ ba, cơ cấu phân loại học lực có sự chuyển biến tích cực mang tính đột phá. Tỷ lệ học sinh đạt điểm Giỏi ở thang điểm từ 9 đến 10 của lớp thực nghiệm đạt 45,71% (16 trên 35 học sinh), cao hơn gấp hai lần mức 22,86% (8 trên 35 học sinh) của lớp đối chứng, tạo ra độ chênh lệch thành tích lên tới 22,85%. Đồng thời, tỷ lệ học sinh xếp loại Trung bình ở thang điểm dưới 7 tại lớp thực nghiệm giảm mạnh xuống mức 8,57% (3 học sinh), trong khi tỷ lệ này ở lớp đối chứng vẫn ở mức cao là 25,71% (9 học sinh), tương ứng mức giảm 17,14%.

Thứ tư, về mặt định tính, trên 80% học sinh lớp thực nghiệm bộc lộ sự tự tin, kỹ năng làm việc nhóm hiệu quả và khả năng diễn đạt lập luận toán học mạch lạc trước tập thể lớp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản dẫn đến sự vượt trội của nhóm thực nghiệm bắt nguồn từ việc kế hoạch bài học mới được thiết kế theo quy trình 3 bước chuẩn hóa: xác định chuẩn đầu ra, xây dựng nội dung gắn với bối cảnh thực tế và tổ chức các hoạt động học tập tương tác. Thay vì truyền thụ thụ động quy tắc so sánh số có sáu chữ số hay công thức tính toán phân số, giáo viên đóng vai trò tổ chức cho học sinh tự trải nghiệm thông qua các dữ liệu thực tế như so sánh bảng số liệu dân số các thành phố Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ hoặc phân tích giá cả sản phẩm tiêu dùng. Nhờ việc tương tác với các đồ dùng học tập trực quan và thảo luận theo nhóm nhỏ, học sinh nắm vững cấu trúc bản chất của số thập phân và phân số, từ đó giảm thiểu tối đa các sai sót tính toán thường gặp.

Những phát hiện này hoàn toàn tương đồng với kết luận trong các công trình của tác giả Đỗ Đức Thái năm 2018 và Gervais năm 2016, khẳng định việc dạy học theo chuẩn đầu ra giúp tăng cường khả năng tư duy phản biện độc lập của học sinh thêm khoảng 20% đến 30%. Dữ liệu nghiên cứu thực nghiệm được trực quan hóa sinh động qua bảng phân phối tần số điểm số và biểu đồ cột so sánh tỷ lệ học lực giữa hai lớp; đường cong phân phối điểm của lớp thực nghiệm dịch chuyển rõ nét về phía điểm 8 đến điểm 10, trong khi đường phân phối của lớp đối chứng tản mát rộng ở phân khúc điểm 6 đến điểm 7. Điều này chứng minh mô hình kế hoạch bài học mới không chỉ nâng cao điểm số trung bình mà còn thu hẹp đáng kể khoảng cách chênh lệch học lực trong cùng một lớp học.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm, luận văn đề xuất 4 giải pháp khả thi nhằm thúc đẩy việc đổi mới phương pháp dạy học môn Toán tiểu học:

Thứ nhất, tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên đề về kỹ thuật thiết kế kế hoạch bài học theo định hướng phát triển năng lực cho 100% cán bộ quản lý và giáo viên giảng dạy khối lớp 4. Mục tiêu đặt ra là tối thiểu 90% giáo viên hoàn thành thành thạo bài soạn theo cấu trúc hoạt động mới trong khung thời gian 6 tháng của năm học. Chủ thể thực hiện là Sở Giáo dục và Đào tạo cùng Phòng Giáo dục và Đào tạo các huyện, thị xã, thành phố.

Thứ hai, xây dựng kho học liệu số dùng chung chứa đựng ít nhất 50 tình huống toán học thực tiễn gắn liền với đời sống hàng ngày cho mạch kiến thức Số và phép tính lớp 4. Mục tiêu bảo đảm 100% tiết dạy bài mới đều tích hợp ít nhất một bài toán liên hệ thực tế trong chu kỳ sinh hoạt chuyên môn định kỳ 30 ngày. Chủ thể thực hiện là các tổ chuyên môn khối 4 tại các trường tiểu học.

Thứ ba, chuyển đổi phương thức kiểm tra đánh giá từ nặng về điểm số định kỳ sang tăng cường đánh giá quá trình thông qua rubrics tiêu chí và hồ sơ học tập cá nhân. Mục tiêu giảm thiểu 40% áp lực bài kiểm tra viết truyền thống và nâng tỷ trọng đánh giá năng lực thực hành giải quyết vấn đề lên mức 60% trong cả năm học. Chủ thể thực hiện là Ban Giám hiệu nhà trường và giáo viên trực tiếp đứng lớp.

Thứ tư, đầu tư cơ sở vật chất và thiết bị dạy học hiện đại, bảo đảm mỗi lớp học khối 4 được trang bị tối thiểu 2 bộ đồ dùng học tập toán học trực quan chuẩn hóa và phần mềm tương tác số trong thời hạn 12 tháng. Chủ thể thực hiện là Ban Giám hiệu nhà trường phối hợp cùng Ban đại diện cha mẹ học sinh và các nguồn lực xã hội hóa giáo dục địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn sâu sắc cho 4 nhóm đối tượng cụ thể:

Nhóm thứ nhất là giáo viên tiểu học đang trực tiếp giảng dạy khối lớp 4. Luận văn cung cấp hệ thống kế hoạch bài học mẫu hoàn chỉnh cho 4 chủ đề trọng tâm gồm số tự nhiên, các phép tính với số tự nhiên, phân số và các phép tính với phân số, giúp giáo viên tiết kiệm khoảng 40% thời gian soạn giáo án mỗi tuần và gia tăng hơn 35% mức độ tương tác tích cực của học sinh trong mỗi tiết dạy 35 phút.

Nhóm thứ hai là cán bộ quản lý chuyên môn và tổ trưởng chuyên môn tiểu học. Tài liệu cung cấp quy trình 3 bước chuẩn hóa làm thước đo khoa học để tổ chức kiểm tra, đánh giá tiết dạy và định hướng sinh hoạt chuyên môn theo cụm trường cho khoảng 15 đến 20 giáo viên trong tổ khối.

Nhóm thứ ba là sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Giáo dục Tiểu học. Luận văn đóng vai trò là tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm và xử lý thống kê toán học với hơn 30 tài liệu lý luận chuẩn mực, hỗ trợ người học hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đạt điểm số xuất sắc từ 8,5 trở lên.

Nhóm thứ tư là các chuyên gia nghiên cứu và biên soạn sách giáo khoa, học liệu toán tiểu học. Dữ liệu thực chứng đo đạc trên 70 học sinh tiểu học là cơ sở tin cậy giúp các nhà biên soạn tinh chỉnh độ khó và thiết kế bài tập phân hóa phù hợp cho khoảng 1.000 học sinh tiếp cận chương trình giáo dục mới tại các địa phương có điều kiện tương đồng.

Câu hỏi thường gặp

Kế hoạch bài học theo định hướng phát triển năng lực khác giáo án truyền thống ở điểm căn bản nào?
Khác biệt cốt lõi nằm ở mục tiêu đầu ra và phương thức tổ chức lớp học. Giáo án truyền thống tập trung vào hoạt động của giáo viên với 5 bước lên lớp cứng nhắc, trong khi kế hoạch bài học phát triển năng lực tập trung vào chuỗi hoạt động khám phá của học sinh được định lượng qua các động từ hành vi cụ thể. Khảo sát 20 giáo viên tại Thái Nguyên cho thấy 75% đánh giá cao tính chủ động tự học của học sinh khi chuyển đổi sang mô hình mới.

Làm thế nào để học sinh có học lực trung bình hoặc yếu theo kịp các bài học định hướng năng lực?
Giáo viên áp dụng phương pháp dạy học phân hóa thông qua việc chia nhóm học tập từ 4 đến 6 học sinh và cung cấp hệ thống gợi ý giàn giáo nhận thức theo từng nấc thang tư duy. Kết quả thực nghiệm tại Trường Tiểu học Đồng Bẩm ghi nhận việc tăng cường đồ dùng trực quan đã giúp kéo giảm tỷ lệ học sinh đạt điểm trung bình từ 25,71% xuống chỉ còn 8,57%, chứng minh tính vừa sức tuyệt đối của phương pháp.

Thời gian giáo viên cần để thiết kế một kế hoạch bài học phát triển năng lực là bao lâu?
Trong giai đoạn đầu triển khai, giáo viên mất khoảng 90 đến 120 phút để hoàn thiện một bài soạn chi tiết do phải tìm kiếm ngữ liệu đời sống và thiết kế phiếu học tập. Tuy nhiên, sau khoảng 3 đến 4 tuần làm quen với quy trình 3 bước và sử dụng khung cấu trúc mẫu từ luận văn, thời gian thiết kế giảm xuống chỉ còn khoảng 45 đến 60 phút cho một đơn vị bài dạy hoàn chỉnh.

Phương pháp đánh giá năng lực toán học của từng cá nhân trong hoạt động nhóm được triển khai ra sao?
Giáo viên phối hợp chặt chẽ giữa phiếu tự đánh giá của bản thân học sinh, phiếu đánh giá chéo giữa các thành viên và bảng kiểm quan sát hành vi của giáo viên xuyên suốt 35 phút của tiết học. Thực tiễn thực nghiệm cho thấy 80% giáo viên nhận định phương pháp đánh giá đồng đẳng này giúp học sinh khắc sâu kiến thức lâu hơn 30% so với phương pháp chấm điểm kiểm tra viết đơn thuần.

Quy trình thiết kế bài dạy của luận văn có thể áp dụng cho các khối lớp khác ở tiểu học được không?
Hoàn toàn có thể nhân rộng mô hình này cho các khối lớp 1, 2, 3 và 5. Quy trình 3 bước gồm xác định mục tiêu cần đạt, xây dựng nội dung tình huống và thiết kế chuỗi hoạt động có tính phổ quát cao; khi áp dụng cho khối lớp khác, giáo viên chỉ cần điều chỉnh nội dung kiến thức bám sát chuẩn Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018 và tương thích với 2 đến 3 đặc điểm tâm lý nhận thức của lứa tuổi đó.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa và làm sâu sắc thêm cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực toán học cho học sinh lớp 4, bám sát các yêu cầu cốt lõi của Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018.
  • Khảo sát thực trạng trên 20 giáo viên tại 4 trường tiểu học ở Thái Nguyên đã làm rõ nhu cầu cấp thiết về tài liệu hướng dẫn thiết kế bài dạy, đồng thời ghi nhận 75% sự đồng thuận về tính ưu việt của chuẩn đầu ra.
  • Công trình đã xây dựng thành công quy trình 3 bước chuẩn hóa và thiết kế chi tiết 4 kế hoạch bài học kiểu mẫu thuộc mạch Số và phép tính lớp 4.
  • Kết quả thực nghiệm sư phạm trên 70 học sinh tại Trường Tiểu học Đồng Bẩm chứng minh tính khả thi cao: điểm trung bình lớp thực nghiệm đạt 8,42 điểm, vượt 0,95 điểm so với lớp đối chứng và tỷ lệ khá giỏi đạt trên 80%.
  • Đề xuất 4 nhóm giải pháp mang tính chiến lược và khả thi, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhân rộng mô hình trong khung thời gian từ 12 đến 24 tháng tới.

Đóng góp quan trọng nhất của luận văn là đem đến một cẩm năng sư phạm thực chứng, tháo gỡ điểm nghẽn giữa lý thuyết năng lực trừu tượng và thực hành giảng dạy trên lớp. Các cán bộ quản lý và giáo viên tiểu học hãy tham khảo, áp dụng ngay quy trình thiết kế bài dạy này vào kế hoạch năm học 2021-2022 để nâng cao toàn diện chất lượng dạy và học môn Toán tiểu học.