CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1. Một số vấn đề về năng lực chung, năng lực tư duy và lập luận toán học 1. Năng lực, năng lực toán học Năng lực được coi là sự huy động kiến thức, kĩ năng, niềm tin… để HS thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. Theo đó, dạy học phát triển phẩm chất, năng lực đặt ra yêu cầu cốt lõi là tập trung vào những gì HS cần có (kiến thức, kĩ năng, niềm tin …) để từ đó họ có thể “làm” được những việc cụ thể, hữu ích hơn là tập trung vào những gì mà HS biết hoặc không biết.
Vì vậy, các nội dung dạy học cần được chắt lọc. Trong đó, các nội dung kiến thức hàn lâm sẽ gây ra những thách thức không cần thiết trong học tập của HS (giảm động cơ học tập, hứng thú, niềm tin, sự đáp ứng nhu cầu xã hội về nguồn nhân lực …); đồng thời không tạo điều kiện giúp HS tiếp cận, giải thích, giải quyết các đòi hỏi trong đời sống thực tế. Ngược lại, việc chọn lọc, sử dụng các kiến thức cơ bản, trọng tâm sẽ giúp HS có cơ hội và thời gian tập trung phát triển những nền tảng vững chắc cho các năng lực cốt lõi. Theo chương trình GDPT 2018, năng lực là thuộc tính được hình thành, phát triển nhờ tố chất có sẵn và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin ý chí, … thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [2].
Như vậy, có thể hiểu năng lực là một đặc tính có thể đo lường được của một cá nhân về kiến thức, kỹ năng, thái độ, … cũng như các phẩm chất cần thiết để cá nhân đó hoàn thành được nhiệm vụ. 6 Đặc biệt với môn Toán, HS cũng cần đạt được những mục tiêu để hình thành và phát triển năng lực toán học. Theo PISA: “Năng lực toán học là khả năng của cá nhân biết lập công thức (formulate), vận dụng (employ) và giải thích (explain) toán học trong nhiều ngữ cảnh. Nó bao gồm suy luận toán học và sử dụng các khái niệm, phương pháp, sự việc và công cụ để mô tả, giải thích và dự đoán các hiện tượng.
Nó giúp cho con người nhận ra vai trò của toán học trên thế giới và đưa ra phán đoán và quyết định của công dân biết góp ý, tham gia và suy ngẫm” [4]. Từ đó cho thấy, môn Toán góp phần hình thành và phát triển cho HS năng lực toán học bao gồm các thành phần cốt lõi sau: năng lực tư duy và lập luận toán học; năng lực mô hình hoá toán học; năng lực giải quyết vấn đề toán học; năng lực giao tiếp toán học; năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán. Cùng với đó, việc giúp HS tiếp cận các nội dung kiến thức thiết thực, hiện đại cùng với phương pháp tư duy và học tập tích cực chính là nhằm tạo cơ hội giúp họ rèn luyện kĩ năng, từng bước hình thành, phát triển năng lực, tư duy và lập luận toán học, từ đó giải quyết các tình huống và vấn đề thực tiễn; có cơ hội hoà nhập, hội nhập quốc tế để cùng tồn tại và phát triển. Đây cũng chính là ý nghĩa quan trọng bởi kiến thức mà HS sở hữu sẽ được vận dụng thích ứng với bối cảnh hiện đại và không ngừng đổi mới.
Năng lực tư duy và lập luận toán học Trong thực tiễn cuộc sống, có rất nhiều sự vật, hiện tượng, các vấn đề mà con người chưa biết, chưa hiểu. Do vậy, để làm chủ được thực tiễn cuộc sống con người phải giải quyết các vấn đề chưa biết đó, vạch ra bản chất, mối quan hệ, liên hệ có tính quy luật của sự vật và hiện tượng, quá trình đó được gọi là tư duy. Theo lí thuyết về mặt sinh học, tư duy được biết đến là một hình thức hoạt động của hệ thần kinh thể hiện qua việc tạo ra những liên kết giữa các 7 phần tử đã ghi nhớ, chọn lọc và kích thích chúng hoạt động để thực hiện sự nhận thức về thế giới xung quanh, từ đó định hướng cho hành vi tích cực, phù hợp với môi trường sống. Dưới góc độ tâm lí học thì tư duy là một quá trình nhận thức, phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối quan hệ và liên hệ bên trong, có tính quy luật của sự vật, sự việc và hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết.
Theo đó, tư duy không chỉ giải quyết những nhiệm vụ trước mắt mà còn giải quyết cả các vấn đề trong tương lai. Tư duy tiếp nhận, cải tạo và sắp xếp thông tin, làm cho những thông tin này có ý nghĩa hơn trong các hoạt động của con người. Trong đó, hoạt động của vỏ đại não chính là cơ sở sinh lí của tư duy, hoạt động tư duy đồng nghĩa với hoạt động của trí tuệ. Đích đến của tư duy chính là tìm ra những lí luận, triết lí, phương pháp luận và giải pháp trong các tình huống hoạt động của con người.
Theo Từ điển Tiếng Việt, “Tư duy là quá trình nhận thức, phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối quan hệ có tính chất quy luật của sự vật, hiện tượng” [10]. Nguyễn Thanh Hưng cho rằng: “Tư duy là giai đoạn cao của nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra quy luật của sự vật bằng các hình thức như biểu tượng, phán đoán, suy lí,. Đối tượng của tư duy là những hình ảnh, biểu tượng, kí hiệu. Các thao tác tư duy chủ yếu gồm: phân tích, tổng hợp, so sánh, tương tự, khái quát hóa, trừu tượng hóa,.
Như vậy có thể hiểu, tư duy là một quá trình tâm lí đưa đến những thuộc tính, bản chất của sự việc, cùng các mối liên hệ có tính quy luật của sự vật hiện tượng trong thế giới khách quan mà con người chưa biết đến. Tư duy là quá trình con người hình thành nên tri thức, nhận biết vấn đề và đưa ra cách giải quyết các vấn đề đó. 8 Quá trình tư duy của mỗi cá nhân gồm nhiều giai đoạn, từ khi cá nhân gặp hiện tượng, sự vật, hay tình huống có vấn đề và nhận biết được vấn đề, đến giải quyết được vấn đề. Nhà tâm lí học K.
Platonov đã tóm tắt các giai đoạn của tư duy bằng sơ đồ sau [8]: Sơ đồ 1.1: Các giai đoạn của tư duy Sơ đồ trên thể hiện sự logic của quá trình tư duy, số lượng các giai đoạn có thể không cần đầy đủ trong một số trường hợp nhất định, nhưng thứ tự các giai đoạn cần phải tuân thủ theo sơ đồ trên. Qua quá trình này có thể thấy, tư duy có vai trò quan trọng trong đời sống thực tiễn cùng hoạt động nhận thức của con người. Từ tư duy, con người nhận thức được quy luật khách quan hay đưa ra được xu hướng phát triển của sự vật, hiện tượng từ đó xây dựng các biện pháp cải tạo thế giới khách quan. Chính vì thế, đích đến của tư duy không chỉ là giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống mà còn đóng góp kết quả hoạt động của tư duy vào kho tàng văn hóa xã hội của loài người.
9 Mặt khác, không phải ở hoàn cảnh nào tư duy cũng xuất hiện, tư duy chỉ nảy sinh khi cá nhân gặp tình huống “có vấn đề”, và cá nhân đó nhận biết được và trở thành nhiệm vụ tư duy của cá nhân đó. Người đó xác định được cái gì đã biết, cái gì chưa biết và gắn liền với đó là nhu cầu tìm kiếm, giải quyết nó, thì khi đó tư duy mới xuất hiện. Đây là đặc điểm cơ bản quan trọng được gọi là “tính có vấn đề” của tư duy. Bên cạnh đó, các cá nhân muốn thể hiện được năng lực tư duy của mình họ cần phải thông qua các thao tác lập luận để trình bày được cách thức giải quyết vấn đề.
Lập luận được hiểu là một ý kiến được củng cố và chứng minh bằng lí lẽ hoặc bằng chứng. Như vậy có thể xem lập luận là một thành phần, một phương thức đặc thù của tư duy toán học và là một thành phần của năng lực toán học, tập trung vào khả năng của HS thực hiện hoạt động suy luận và chứng minh (hoặc bác bỏ) - từ đó lựa chọn được đúng đắn đối tượng, cách thức và kết quả quy luật toán học. khi học toán. Theo chương trình GDPT 2018 môn Toán, một trong những biểu hiện quan trọng của năng lực tư duy và lập luận toán học là “thực hiện được tương đối thành thạo các thao tác tư duy, đặc biệt phát hiện được sự tương đồng và khác biệt trong những tình huống tương đối phức tạp và lí giải được kết quả của việc quan sát” [2].
Vậy nên, khi học nội dung xác suất, năng lực tư duy và lập luận toán học được thể hiện rõ nhất nếu từ các bài toán xác suất quen thuộc, HS có thể tự tìm lời giải cho các bài toán tương tự, tìm ra được sự khác nhau giữa các bài toán và cao hơn là có thể phát biểu các bài toán mới. Nói cách khác, năng lực tư duy và lập luận toán học là khả năng thực hiện được các thao tác tư duy như: so sánh, phân tích, tổng hợp, đặc biệt hoá, khái quát hoá, tương tự; quy nạp, diễn dịch của HS, cụ thể: 10 - Thực hiện được tương đối thành thạo các thao tác tư duy, đặc biệt phát hiện được sự tương đồng và khác biệt trong những tình huống tương đối phức tạp và lí giải được kết quả của việc quan sát. - Chỉ ra được chứng cứ, lí lẽ và biết lập luận hợp lí trước khi kết luận. - Sử dụng được các phương pháp lập luận, quy nạp và suy diễn để nhìn ra những cách thức khác nhau trong việc giải quyết vấn đề.
- Giải thích hoặc điều chỉnh được cách thức giải quyết vấn đề về phương diện toán học. - Nêu và trả lời được câu hỏi khi lập luận, giải quyết vấn đề. Giải thích, chứng minh, điều chỉnh được giải pháp thực hiện về phương diện toán học. Cụ thể hơn, năng lực tư duy và lập luận toán học ở nội dung xác suất còn được biểu hiện qua các thao tác như: - Quan sát biểu đồ hoặc bảng số liệu, hoặc mô hình toán học chỉ ra được số phần tử không gian mẫu, số phần tử của biến cố cần tính toán.