Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 và sự bùng nổ của công nghệ số, việc ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) vào giáo dục trở thành xu hướng tất yếu nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Theo báo cáo của ngành giáo dục, việc đổi mới phương pháp dạy học giúp học sinh phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong tiếp nhận kiến thức. Chủ đề "Tam giác bằng nhau" trong chương trình Toán lớp 7 là nội dung quan trọng, chiếm khoảng 13-14 tiết trong tổng số 67-69 tiết học hình học, đòi hỏi học sinh phải vận dụng tư duy logic và kỹ năng chứng minh. Tuy nhiên, thực tế tại trường THCS Nghĩa Tân, Hà Nội, việc dạy học chủ đề này theo phương pháp truyền thống còn nhiều hạn chế, học sinh chưa phát huy được tính chủ động và sáng tạo.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng CNTT trong thiết kế bài giảng và tổ chức dạy học chủ đề "Tam giác bằng nhau" theo tiếp cận lớp học đảo ngược nhằm nâng cao hiệu quả học tập, phát huy năng lực tự học và tư duy sáng tạo của học sinh lớp 7. Nghiên cứu được thực hiện tại trường THCS Nghĩa Tân trong năm học 2022-2023, tập trung khảo sát thực trạng, thiết kế bài giảng điện tử và thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc đổi mới phương pháp dạy học Toán ở bậc trung học cơ sở, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực học sinh theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết lớp học đảo ngược và thang đo nhận thức của Bloom. Lớp học đảo ngược là mô hình dạy học kết hợp giữa học trực tuyến và học tương tác trên lớp, trong đó học sinh tự học kiến thức mới qua video bài giảng tại nhà, sau đó đến lớp thực hành, thảo luận và giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Mô hình này giúp học sinh đạt được các mức độ tư duy cao hơn như vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo, vượt qua giới hạn của phương pháp truyền thống chỉ tập trung vào ghi nhớ và hiểu.

Thang đo Bloom phân loại mức độ nhận thức thành 6 cấp độ: nhớ, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo. Nghiên cứu áp dụng thang đo này để thiết kế hoạt động học tập và đánh giá hiệu quả dạy học theo lớp học đảo ngược, nhằm phát triển toàn diện năng lực tư duy của học sinh.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng gồm: lớp học đảo ngược (Flipped Classroom), công nghệ thông tin trong giáo dục, tam giác bằng nhau, năng lực tự học, và phương pháp dạy học tích cực.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu bao gồm tài liệu chuyên ngành, văn bản pháp luật như Luật Giáo dục 2005, các nghị quyết của Trung ương Đảng về đổi mới giáo dục, cùng số liệu khảo sát thực trạng tại trường THCS Nghĩa Tân.

Phương pháp thu thập dữ liệu gồm khảo sát bằng phiếu điều tra, phỏng vấn giáo viên và học sinh, quan sát lớp học, và thu thập kết quả học tập. Cỡ mẫu khảo sát gồm 20 giáo viên và 80 học sinh lớp 7 tại trường THCS Nghĩa Tân.

Phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả để tổng hợp tỷ lệ phần trăm các câu trả lời, đồng thời áp dụng phân tích so sánh để đánh giá sự khác biệt về hiệu quả học tập trước và sau khi áp dụng lớp học đảo ngược. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 8/2022 đến tháng 4/2023, bao gồm giai đoạn khảo sát, thiết kế bài giảng, thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức và thái độ của giáo viên về ứng dụng CNTT và lớp học đảo ngược:

    • 65% giáo viên thường xuyên quan tâm và ứng dụng CNTT trong dạy học chủ đề tam giác bằng nhau.
    • 20% giáo viên đánh giá việc dạy học theo lớp học đảo ngược là tương đối hiệu quả, trong khi 15% cho rằng hiệu quả còn hạn chế.
    • 55% giáo viên cho rằng học sinh tham gia tích cực vào các hoạt động học tập có ứng dụng CNTT.

  2. Thái độ và trải nghiệm của học sinh:

    • 40% học sinh rất thích học chủ đề tam giác bằng nhau theo phương pháp lớp học đảo ngược, 32,5% cho rằng việc học bằng máy chiếu và video bài giảng là rất cần thiết.
    • Tuy nhiên, 47,5% học sinh cho rằng các bài toán tam giác bằng nhau có ít ứng dụng thực tế, ảnh hưởng đến động lực học tập.
    • 50% học sinh thích học theo nhóm, thể hiện nhu cầu tương tác và hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình học.

  3. Khó khăn trong học tập:

    • 53,75% học sinh gặp khó khăn nhất ở phần các trường hợp bằng nhau của tam giác vuông, do tính chất phức tạp và đòi hỏi tư duy cao.
    • Một số học sinh chưa thực sự tập trung khi tự học qua video, do thiếu kỹ năng tự học và môi trường học tập tại nhà chưa thuận lợi.

  4. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm:

    • Sau khi áp dụng lớp học đảo ngược có ứng dụng CNTT, điểm trung bình môn Toán chủ đề tam giác bằng nhau tăng khoảng 15% so với trước đó.
    • Học sinh thể hiện sự tiến bộ rõ rệt ở các mức độ vận dụng và phân tích trong thang đo Bloom, với tỷ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi tăng từ 40% lên 60%.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc ứng dụng CNTT trong dạy học theo tiếp cận lớp học đảo ngược giúp phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh. Việc học sinh tự học kiến thức mới qua video bài giảng tại nhà tạo điều kiện cho giáo viên tập trung hướng dẫn, giải đáp và tổ chức các hoạt động thực hành, thảo luận trên lớp, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với nhận định của các nhà giáo dục về ưu điểm của lớp học đảo ngược trong việc phát triển năng lực tự học và tư duy phản biện. Tuy nhiên, khó khăn về kỹ năng tự học của học sinh và hạn chế về cơ sở vật chất CNTT vẫn là thách thức cần khắc phục.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ học sinh yêu thích phương pháp lớp học đảo ngược, biểu đồ đường so sánh điểm trung bình trước và sau thực nghiệm, cùng bảng tổng hợp kết quả khảo sát giáo viên về mức độ ứng dụng CNTT.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng kỹ năng CNTT cho giáo viên:

    • Tổ chức các khóa tập huấn về soạn bài giảng điện tử, sử dụng phần mềm Ispring Suite, Google Classroom, Sketchpad.
    • Mục tiêu nâng cao tỷ lệ giáo viên thành thạo CNTT lên 80% trong vòng 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

  2. Phát triển và cập nhật kho bài giảng điện tử chất lượng:

    • Xây dựng hệ thống bài giảng video theo chủ đề tam giác bằng nhau, đảm bảo tính sinh động, dễ hiểu và cập nhật thường xuyên.
    • Mục tiêu hoàn thành ít nhất 10 bài giảng điện tử trong 6 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Giáo viên bộ môn Toán tại các trường THCS.

  3. Tăng cường hỗ trợ học sinh phát triển kỹ năng tự học:

    • Tổ chức các buổi hướng dẫn kỹ năng học tập qua video, quản lý thời gian và tự đánh giá kết quả học tập.
    • Mục tiêu giảm tỷ lệ học sinh gặp khó khăn trong tự học xuống dưới 20% trong năm học tiếp theo.
    • Chủ thể thực hiện: Giáo viên chủ nhiệm và giáo viên bộ môn.

  4. Cải thiện cơ sở vật chất và hạ tầng CNTT:

    • Đầu tư trang thiết bị như máy tính, máy chiếu, màn hình tương tác tại các phòng học.
    • Mục tiêu 100% phòng học có thiết bị hỗ trợ CNTT trong 2 năm tới.
    • Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu nhà trường và các cấp quản lý giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán trung học cơ sở:

    • Nắm bắt phương pháp dạy học lớp học đảo ngược, ứng dụng CNTT để thiết kế bài giảng sinh động, nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục:

    • Đánh giá và xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển CNTT trong giáo dục, thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học.

  3. Sinh viên sư phạm chuyên ngành Toán:

    • Học tập và nghiên cứu phương pháp dạy học hiện đại, chuẩn bị kỹ năng sư phạm đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và công nghệ giáo dục:

    • Tham khảo mô hình lớp học đảo ngược, ứng dụng CNTT trong dạy học môn Toán, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

Câu hỏi thường gặp

  1. Lớp học đảo ngược là gì và có ưu điểm gì?
    Lớp học đảo ngược là mô hình dạy học trong đó học sinh tự học kiến thức mới qua video tại nhà, đến lớp thực hành và thảo luận. Ưu điểm là giúp học sinh phát huy tính chủ động, tăng thời gian tương tác trên lớp, nâng cao hiệu quả học tập.

  2. Ứng dụng CNTT nào được sử dụng trong nghiên cứu này?
    Các phần mềm chính gồm Ispring Suite để soạn bài giảng điện tử, Google Classroom quản lý lớp học trực tuyến, Sketchpad hỗ trợ vẽ hình minh họa và OLM để kiểm tra đánh giá.

  3. Phương pháp nghiên cứu được áp dụng như thế nào?
    Nghiên cứu kết hợp khảo sát thực trạng, thiết kế bài giảng và thực nghiệm sư phạm với cỡ mẫu 20 giáo viên và 80 học sinh, sử dụng thống kê mô tả và so sánh kết quả học tập.

  4. Khó khăn lớn nhất khi áp dụng lớp học đảo ngược là gì?
    Khó khăn gồm kỹ năng tự học của học sinh còn hạn chế, cơ sở vật chất CNTT chưa đồng bộ, giáo viên cần nhiều thời gian chuẩn bị bài giảng điện tử.

  5. Lớp học đảo ngược có phù hợp với tất cả nội dung Toán không?
    Không phải nội dung nào cũng phù hợp; các chủ đề đòi hỏi nhiều thời gian nghiên cứu và tư duy phức tạp như tam giác bằng nhau rất thích hợp, trong khi một số nội dung đơn giản có thể áp dụng phương pháp truyền thống.

Kết luận

  • Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học chủ đề tam giác bằng nhau theo tiếp cận lớp học đảo ngược giúp nâng cao tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh lớp 7.
  • Mô hình lớp học đảo ngược phát huy hiệu quả ở các mức độ tư duy cao theo thang đo Bloom, đặc biệt là vận dụng, phân tích và sáng tạo.
  • Giáo viên và học sinh tại trường THCS Nghĩa Tân đánh giá tích cực về phương pháp này, mặc dù còn tồn tại một số khó khăn về kỹ năng và cơ sở vật chất.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao kỹ năng CNTT cho giáo viên, phát triển kho bài giảng điện tử, hỗ trợ kỹ năng tự học cho học sinh và cải thiện hạ tầng CNTT.
  • Nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho đổi mới phương pháp dạy học Toán ở bậc trung học cơ sở, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trong thời đại số.

Hành động tiếp theo: Các nhà trường và giáo viên nên bắt đầu triển khai đào tạo kỹ năng CNTT, xây dựng bài giảng điện tử và áp dụng mô hình lớp học đảo ngược trong giảng dạy để nâng cao hiệu quả học tập.