Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông theo Nghị quyết số 88/2014/QH13, việc phát triển năng lực tự học cho học sinh trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện. Môn Toán, đặc biệt là chủ đề Dãy số, cấp số cộng và cấp số nhân trong chương trình lớp 11, giữ vai trò nền tảng trong việc hình thành năng lực tư duy, giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Tuy nhiên, thực trạng dạy học truyền thống còn nhiều hạn chế khi học sinh chưa phát huy được tính chủ động và tự học. Mô hình lớp học đảo ngược (LHĐN) được xem là giải pháp đổi mới phương pháp dạy học, giúp học sinh chủ động tiếp cận kiến thức qua các bài giảng trực tuyến trước giờ học, từ đó tăng cường tương tác, thảo luận và vận dụng kiến thức trên lớp.

Nghiên cứu được thực hiện tại trường THCS & THPT Lương Thế Vinh, Hà Nội, trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 11 năm 2024, nhằm vận dụng mô hình LHĐN trong dạy học chủ đề Dãy số, cấp số cộng, cấp số nhân để phát triển năng lực tự học cho học sinh lớp 11. Mục tiêu cụ thể là xây dựng kế hoạch bài dạy theo mô hình LHĐN, khảo sát thực trạng áp dụng mô hình này và thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả phát triển năng lực tự học. Kết quả nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đổi mới phương pháp dạy học môn Toán, đồng thời hỗ trợ giáo viên nâng cao hiệu quả giảng dạy và học sinh phát triển năng lực tự học một cách bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về năng lực tự học và mô hình lớp học đảo ngược. Năng lực tự học được định nghĩa là khả năng chủ động, tự giác tìm hiểu, đánh giá và vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Theo đó, năng lực tự học gồm bốn thành tố: xác định mục tiêu và nhiệm vụ học tập, lập kế hoạch và tiến hành học tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đánh giá và điều chỉnh việc học. Mô hình lớp học đảo ngược được xây dựng trên nền tảng công nghệ E-learning, chia quá trình học thành ba giai đoạn: trước giờ lên lớp (học trực tuyến, chuẩn bị kiến thức), trong giờ lên lớp (thảo luận, trình bày, giải quyết vấn đề) và sau giờ lên lớp (hoàn thiện bài tập, phản hồi). Mô hình này giúp chuyển vai trò chủ động từ giáo viên sang học sinh, tăng cường tương tác và phát triển năng lực tự học.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng bao gồm: dãy số, cấp số cộng, cấp số nhân, năng lực tự học, mô hình lớp học đảo ngược, năng lực tư duy toán học, năng lực giải quyết vấn đề, và năng lực giao tiếp toán học. Luận văn cũng dựa trên các văn bản pháp luật như Chương trình giáo dục phổ thông 2018 và Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT để xác định yêu cầu năng lực cần đạt của học sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận, khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu chính gồm: tài liệu chuyên ngành, bảng hỏi khảo sát 21 giáo viên và 253 học sinh lớp 11 tại trường THCS & THPT Lương Thế Vinh, cùng kết quả thực nghiệm dạy học theo mô hình LHĐN. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu thuận tiện với đối tượng nghiên cứu là giáo viên và học sinh lớp 11 của trường.

Phân tích dữ liệu được thực hiện bằng phần mềm Microsoft Excel và GraphPad Prism 8.3, sử dụng các kiểm định thống kê như Mann-Whitney U để so sánh điểm số giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng qua 4 lần kiểm tra. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 9 đến tháng 11 năm 2024, bao gồm giai đoạn khảo sát, xây dựng kế hoạch bài dạy, tổ chức thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng áp dụng mô hình LHĐN còn hạn chế: Chỉ 14,3% giáo viên thường xuyên đổi mới phương pháp dạy học theo mô hình LHĐN, trong khi 28,6% vẫn duy trì phương pháp truyền thống. 57,1% giáo viên yêu cầu học sinh chỉ đọc trước bài trong sách giáo khoa, 28,6% yêu cầu tìm hiểu thêm tài liệu bên ngoài. 100% học sinh có thiết bị học trực tuyến, nhưng 27,3% không tự tìm hiểu bài trước.

  2. Hiệu quả phát triển năng lực tự học: Qua thực nghiệm, điểm trung vị của lớp thực nghiệm tăng rõ rệt qua 4 lần kiểm tra, cao hơn nhóm đối chứng từ 10% đến 15%. Kết quả kiểm định Mann-Whitney U cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê sau lần kiểm tra thứ hai trở đi.

  3. Phản hồi tích cực từ học sinh và giáo viên: 85,7% giáo viên đánh giá năng lực tự học của học sinh ở mức khá và tốt. Học sinh thể hiện sự hài lòng với mô hình LHĐN, đặc biệt ở khả năng chủ động học tập và vận dụng kiến thức vào thực tế.

  4. Phát triển đồng thời các năng lực: Mô hình LHĐN không chỉ phát triển năng lực tự học mà còn nâng cao năng lực giao tiếp, hợp tác và tư duy toán học thông qua các hoạt động nhóm và thảo luận trên lớp.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu quốc tế và trong nước về hiệu quả của mô hình LHĐN trong việc phát triển năng lực tự học. Nguyên nhân chính là do mô hình này tạo điều kiện cho học sinh chủ động tiếp cận kiến thức, tăng cường tương tác và phản hồi kịp thời từ giáo viên. So với phương pháp truyền thống, LHĐN giúp học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết các tình huống thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

Biểu đồ hộp phân phối điểm kiểm tra cho thấy sự cải thiện rõ rệt về điểm số của lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng qua từng lần kiểm tra, minh chứng cho sự phát triển năng lực tự học và tư duy toán học. Tuy nhiên, việc áp dụng mô hình còn gặp khó khăn do hạn chế về ý thức tự học của một số học sinh và sự chưa đồng đều trong việc đổi mới phương pháp của giáo viên.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc phân loại đối tượng học sinh và điều chỉnh nội dung, hình thức tự học phù hợp với đặc điểm tâm lý, trình độ nhận thức là yếu tố then chốt để mô hình LHĐN phát huy hiệu quả tối đa. Việc phối hợp nhịp nhàng giữa hoạt động tự học ngoài giờ và thảo luận trên lớp giúp củng cố kiến thức và phát triển toàn diện năng lực học sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường tập huấn và hỗ trợ giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về mô hình LHĐN và kỹ năng thiết kế bài giảng điện tử, nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ thuật số cho giáo viên. Thời gian thực hiện: trong vòng 6 tháng, chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, nhà trường.

  2. Xây dựng hệ thống học liệu đa dạng, phù hợp: Phát triển các video bài giảng, tài liệu tham khảo phong phú, dễ hiểu, phù hợp với đặc điểm nhận thức của học sinh lớp 11, đặc biệt cho chủ đề Dãy số, cấp số cộng, cấp số nhân. Thời gian: 3 tháng, chủ thể: giáo viên bộ môn, nhóm chuyên gia.

  3. Tăng cường quản lý và đánh giá quá trình học tập: Áp dụng các công cụ kiểm tra trực tuyến như Azota, Quizizz để theo dõi tiến độ và chất lượng tự học của học sinh, đồng thời tổ chức các buổi phản hồi, điều chỉnh kịp thời. Thời gian: liên tục trong năm học, chủ thể: giáo viên, nhà trường.

  4. Khuyến khích học sinh phát huy tính chủ động: Tổ chức các hoạt động ngoại khóa, câu lạc bộ học tập, thi đua học tập theo nhóm nhằm tạo môi trường học tập tích cực, phát triển kỹ năng tự học và hợp tác. Thời gian: hàng quý, chủ thể: nhà trường, giáo viên chủ nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán THPT: Nghiên cứu cung cấp phương pháp tổ chức dạy học đổi mới, giúp giáo viên thiết kế bài giảng theo mô hình LHĐN, nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực tự học cho học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách đào tạo, hỗ trợ đổi mới phương pháp dạy học, đồng thời đánh giá hiệu quả mô hình LHĐN trong thực tiễn giáo dục phổ thông.

  3. Sinh viên ngành Sư phạm Toán: Là tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết và thực tiễn vận dụng mô hình LHĐN, giúp sinh viên nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng tổ chức dạy học tích cực.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phân tích sâu sắc về mối quan hệ giữa mô hình LHĐN và năng lực tự học, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mô hình lớp học đảo ngược là gì?
    Mô hình lớp học đảo ngược là phương pháp dạy học trong đó học sinh tự học kiến thức mới qua video, tài liệu trực tuyến trước giờ học, còn thời gian trên lớp dành cho thảo luận, giải quyết vấn đề và củng cố kiến thức. Ví dụ, học sinh xem bài giảng về cấp số cộng ở nhà, sau đó thảo luận và làm bài tập trên lớp.

  2. Lợi ích của mô hình LHĐN đối với năng lực tự học của học sinh?
    LHĐN giúp học sinh chủ động tiếp cận kiến thức, phát triển kỹ năng tự học, tự đánh giá và điều chỉnh quá trình học tập. Qua đó, học sinh tăng khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế và phát triển tư duy phản biện.

  3. Những khó khăn khi áp dụng mô hình LHĐN?
    Khó khăn gồm ý thức tự học của học sinh chưa cao, hạn chế về thiết bị công nghệ ở một số gia đình, giáo viên mất nhiều thời gian chuẩn bị bài giảng và tổ chức lớp học hiệu quả. Ví dụ, một số học sinh chưa quen với việc tự học nên cần thời gian thích nghi.

  4. Làm thế nào để giáo viên xây dựng bài giảng theo mô hình LHĐN?
    Giáo viên cần chuẩn bị video bài giảng ngắn gọn, dễ hiểu, kèm theo tài liệu hướng dẫn và bài tập tự học. Đồng thời, thiết kế các hoạt động thảo luận, giải quyết vấn đề trên lớp để học sinh vận dụng kiến thức đã học.

  5. Mô hình LHĐN có phù hợp với tất cả các môn học không?
    Mô hình LHĐN phù hợp với nhiều môn học, đặc biệt là các môn có tính chất lý thuyết và thực hành như Toán, Hóa học, Sinh học. Tuy nhiên, cần điều chỉnh phù hợp với đặc điểm môn học và đối tượng học sinh để đạt hiệu quả cao nhất.

Kết luận

  • Mô hình lớp học đảo ngược là phương pháp hiệu quả giúp phát triển năng lực tự học cho học sinh lớp 11 trong chủ đề Dãy số, cấp số cộng, cấp số nhân.
  • Thực trạng áp dụng mô hình LHĐN tại trường THCS & THPT Lương Thế Vinh còn hạn chế, nhưng có tiềm năng phát triển lớn khi được hỗ trợ đúng mức.
  • Kết quả thực nghiệm cho thấy học sinh học theo mô hình LHĐN có sự tiến bộ rõ rệt về điểm số và năng lực tự học so với phương pháp truyền thống.
  • Đề xuất các giải pháp tập huấn giáo viên, xây dựng học liệu, quản lý quá trình học tập và khuyến khích học sinh chủ động học tập nhằm nâng cao hiệu quả mô hình.
  • Tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi áp dụng mô hình LHĐN và đánh giá lâu dài để hoàn thiện phương pháp dạy học đổi mới.

Hành động tiếp theo là triển khai các giải pháp đề xuất tại các trường THPT khác, đồng thời tổ chức các hội thảo chia sẻ kinh nghiệm để nhân rộng mô hình lớp học đảo ngược trong giáo dục phổ thông.