Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh xã hội hiện đại với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, giáo dục đóng vai trò then chốt trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Theo số liệu của Viện Thống kê UNESCO (UIS) tính đến ngày 18/4/2020, hơn 1,57 tỉ học sinh, sinh viên trên toàn thế giới bị ảnh hưởng bởi dịch COVID-19, chiếm trên 91% tổng số người học. Ở Việt Nam, dịch bệnh cũng khiến các trường học phải đóng cửa, thúc đẩy việc ứng dụng đào tạo trực tuyến và các phương pháp dạy học tích cực như mô hình lớp học đảo ngược (Flipped Classroom).

Luận văn tập trung nghiên cứu vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học chủ đề “Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng” ở hình học lớp 10 tại một số trường trung học phổ thông ở Hải Phòng. Mục tiêu cụ thể là thiết kế kế hoạch dạy học theo mô hình này, áp dụng thực tiễn và kiểm nghiệm tính khả thi qua thực nghiệm sư phạm. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nội dung hình học lớp 10, chủ đề tọa độ trong mặt phẳng, trong năm học 2020-2021.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy và học môn Toán, phát triển năng lực tự học, tư duy sáng tạo và kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin của học sinh. Đồng thời, mô hình này phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục theo Nghị quyết 29-NQ/TW và Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội về đổi mới chương trình giáo dục phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Mô hình lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) được định nghĩa là phương pháp đảo ngược trình tự học tập truyền thống: học sinh tự học lý thuyết ở nhà qua video, tài liệu trực tuyến, còn thời gian trên lớp dành cho thảo luận, giải bài tập và vận dụng kiến thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Các lý thuyết nền tảng bao gồm:

  • Lý thuyết học tập lấy người học làm trung tâm: Tập trung phát triển năng lực tự học, tư duy phản biện và sáng tạo của học sinh.
  • Mô hình nhận thức Bloom: Phân cấp các mức độ tư duy từ nhớ, hiểu đến vận dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá, trong đó lớp học đảo ngược giúp học sinh thực hiện các hoạt động tư duy cao hơn trên lớp.
  • Lý thuyết mô hình hóa toán học: Giúp học sinh phát triển năng lực mô hình hóa qua việc áp dụng kiến thức toán học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: lớp học đảo ngược, năng lực tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sử dụng công nghệ thông tin, và năng lực toán học (tư duy, mô hình hóa, giao tiếp toán học).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp giữa lý luận và thực tiễn:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập từ khảo sát 300 học sinh và 32 giáo viên Toán tại 4 trường THPT ở Hải Phòng, cùng các tài liệu khoa học, sách giáo khoa, bài giảng điện tử.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả để phân tích kết quả khảo sát, đánh giá định tính và định lượng qua thực nghiệm sư phạm.
  • Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành dạy học chủ đề “Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng” theo mô hình lớp học đảo ngược, đánh giá hiệu quả qua bài kiểm tra và khảo sát thái độ học sinh.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm học 2020-2021, bao gồm giai đoạn thiết kế kế hoạch dạy học, triển khai thực nghiệm và thu thập, xử lý dữ liệu.

Cỡ mẫu 300 học sinh được chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện cho học sinh lớp 10 tại các trường THPT nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mức độ chuẩn bị bài trước khi đến lớp: 86% học sinh cho rằng việc chuẩn bị bài trước khi lên lớp là cần thiết, tuy nhiên chỉ có 9,1% học sinh thường xuyên xem bài mới trước khi đến lớp, 63,6% không bao giờ chuẩn bị bài. Điều này cho thấy sự thiếu chủ động trong tự học của phần lớn học sinh.

  2. Thái độ học sinh với phương pháp tự tìm hiểu kiến thức ở nhà và thảo luận trên lớp: 42% học sinh yêu thích mô hình lớp học đảo ngược, 28% có thái độ trung lập, còn 30% không thích. Nguyên nhân chủ yếu do học sinh chưa quen với cách học mới và cảm thấy khó khăn khi tự học kiến thức mới.

  3. Hiệu quả sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy: 74,7% học sinh đánh giá việc áp dụng CNTT giúp học tập hiệu quả hơn, 19,3% cho rằng hiệu quả bình thường, chỉ 6% không thấy hiệu quả. 100% học sinh có thiết bị công nghệ phù hợp để học trực tuyến, tạo điều kiện thuận lợi cho mô hình lớp học đảo ngược.

  4. Phát triển năng lực toán học: Qua thực nghiệm, học sinh được phát triển năng lực tư duy và lập luận toán học, năng lực mô hình hóa toán học, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực giao tiếp toán học. Ví dụ, học sinh có thể mô hình hóa bài toán thực tế về quỹ đạo quả bóng và cổng Ác-xơ bằng hàm số bậc hai, từ đó giải quyết các bài toán thực tiễn một cách hiệu quả.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy mô hình lớp học đảo ngược phù hợp với đặc điểm tâm lý và nhận thức của học sinh THPT, giúp phát triển các năng lực cốt lõi theo chương trình giáo dục phổ thông 2018. Việc học sinh chủ động tiếp cận kiến thức qua video và tài liệu trước khi lên lớp giúp tiết kiệm thời gian trên lớp để tập trung vào các hoạt động vận dụng, thảo luận và giải quyết vấn đề.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, mô hình này cũng được chứng minh là nâng cao hiệu quả học tập và phát triển kỹ năng mềm cho học sinh. Tuy nhiên, việc triển khai còn gặp khó khăn do học sinh chưa quen với phương pháp tự học, một số em thiếu kỹ năng sử dụng công nghệ và chưa có động lực học tập cao. Giáo viên cũng cần đầu tư nhiều thời gian để chuẩn bị bài giảng điện tử và tổ chức hoạt động trên lớp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ học sinh chuẩn bị bài, thái độ với phương pháp học, và biểu đồ tròn về hiệu quả sử dụng CNTT trong giảng dạy. Bảng tổng hợp kết quả bài kiểm tra trước và sau thực nghiệm cũng minh họa sự tiến bộ của học sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường tập huấn kỹ năng tự học và sử dụng công nghệ cho học sinh: Tổ chức các buổi hướng dẫn kỹ năng học tập qua video, khai thác tài liệu trực tuyến, sử dụng phần mềm hỗ trợ học tập. Mục tiêu nâng tỷ lệ học sinh chủ động chuẩn bị bài lên ít nhất 50% trong vòng 1 năm học. Chủ thể thực hiện: nhà trường phối hợp giáo viên bộ môn.

  2. Phát triển và chuẩn hóa hệ thống bài giảng điện tử chất lượng cao: Giáo viên cần được hỗ trợ về kỹ thuật và phương pháp soạn bài giảng e-learning hấp dẫn, phù hợp với đặc điểm học sinh. Mục tiêu hoàn thiện ít nhất 80% bài giảng chủ đề hình học lớp 10 trong 6 tháng. Chủ thể thực hiện: phòng đào tạo, tổ chuyên môn.

  3. Tăng cường hoạt động thảo luận, làm việc nhóm trên lớp: Thiết kế các hoạt động tương tác, thảo luận nhóm để phát triển năng lực giao tiếp, hợp tác và giải quyết vấn đề cho học sinh. Mục tiêu 70% học sinh tham gia tích cực các hoạt động này trong mỗi tiết học. Chủ thể thực hiện: giáo viên trực tiếp giảng dạy.

  4. Xây dựng hệ thống đánh giá phù hợp với mô hình lớp học đảo ngược: Áp dụng các hình thức đánh giá đa dạng như đánh giá quá trình, đánh giá sản phẩm, đánh giá năng lực thay vì chỉ dựa vào thi cử truyền thống. Mục tiêu hoàn thiện bộ tiêu chí đánh giá trong 1 năm học. Chủ thể thực hiện: ban giám hiệu, tổ chuyên môn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán trung học phổ thông: Nghiên cứu giúp áp dụng mô hình lớp học đảo ngược hiệu quả trong giảng dạy hình học, nâng cao năng lực học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và phát triển phương pháp dạy học tích cực phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán và Giáo dục học: Tài liệu tham khảo về lý thuyết và thực tiễn vận dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học môn Toán.

  4. Các chuyên gia phát triển phần mềm giáo dục và nội dung e-learning: Hiểu rõ yêu cầu và đặc điểm của mô hình lớp học đảo ngược để thiết kế sản phẩm hỗ trợ giảng dạy và học tập hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mô hình lớp học đảo ngược là gì?
    Lớp học đảo ngược là phương pháp dạy học trong đó học sinh tự học lý thuyết ở nhà qua video hoặc tài liệu, còn thời gian trên lớp dành cho thảo luận, giải bài tập và vận dụng kiến thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Ví dụ, học sinh xem bài giảng về phương pháp tọa độ trong mặt phẳng trước khi đến lớp.

  2. Lợi ích của mô hình lớp học đảo ngược đối với học sinh là gì?
    Mô hình giúp học sinh phát triển năng lực tự học, tư duy phản biện, kỹ năng giao tiếp và hợp tác, đồng thời tăng cường khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Học sinh có thể học theo tốc độ riêng và chủ động hơn trong học tập.

  3. Những khó khăn khi áp dụng mô hình lớp học đảo ngược?
    Khó khăn gồm học sinh chưa quen với tự học, thiếu kỹ năng sử dụng công nghệ, giáo viên mất nhiều thời gian chuẩn bị bài giảng điện tử, và cần có hệ thống đánh giá phù hợp. Ví dụ, một số học sinh cảm thấy bỡ ngỡ khi phải tự học kiến thức mới qua video.

  4. Mô hình lớp học đảo ngược có phù hợp với môn Toán không?
    Rất phù hợp, đặc biệt với môn Toán có tính logic và trừu tượng cao. Mô hình giúp học sinh hiểu lý thuyết qua video, dành thời gian trên lớp để giải bài tập nâng cao và thực hành mô hình hóa toán học.

  5. Làm thế nào để giáo viên chuẩn bị bài giảng cho lớp học đảo ngược?
    Giáo viên cần xây dựng bài giảng điện tử hấp dẫn, dễ hiểu, có thể là video, slide, tài liệu trực tuyến, đồng thời thiết kế các hoạt động tương tác trên lớp để học sinh vận dụng kiến thức. Ví dụ, sử dụng phần mềm Microsoft Teams hoặc Liveworksheet để tổ chức bài giảng và bài tập.

Kết luận

  • Mô hình lớp học đảo ngược giúp phát triển năng lực tự học, tư duy, giao tiếp và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 10 trong chủ đề “Phương pháp tọa độ trong mặt phẳng”.
  • Học sinh có thái độ tích cực với phương pháp này, tuy nhiên cần nâng cao kỹ năng tự học và sử dụng công nghệ để đạt hiệu quả cao hơn.
  • Việc áp dụng CNTT trong giảng dạy được đánh giá hiệu quả, tạo điều kiện thuận lợi cho mô hình lớp học đảo ngược.
  • Giáo viên cần đầu tư công sức chuẩn bị bài giảng điện tử và tổ chức hoạt động học tập phù hợp để phát huy tối đa ưu điểm của mô hình.
  • Đề xuất các giải pháp tập huấn kỹ năng, phát triển bài giảng, tăng cường hoạt động nhóm và xây dựng hệ thống đánh giá phù hợp nhằm nâng cao chất lượng dạy học.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất trong năm học tiếp theo, mở rộng nghiên cứu sang các chủ đề khác và đánh giá hiệu quả lâu dài.

Call-to-action: Các nhà giáo dục và quản lý cần quan tâm, đầu tư và hỗ trợ phát triển mô hình lớp học đảo ngược để nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông trong thời đại số.