Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học môn Toán ứng dụng theo định hướng trải nghiệm cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:236

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của đề tài "Dạy học môn Toán ứng dụng theo định hướng trải nghiệm cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ trường Đại học Hàng hải Việt Nam" là hệ thống hóa một số vấn đề lý luận và thực tiễn cần thiết về dạy học trải nghiệm, vận dụng vào dạy học các nội dung Toán ứng dụng cho sinh viên, đề xuất một số biện pháp dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng cho SV khối Kỹ thuật và Công nghệ trường Đại học Hàng hải Việt Nam, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học môn Toán ứng dụng theo định hướng trải nghiệm cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ trường Đại học Hàng hải Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM ============ TẠ QUANG ĐÔNG DẠY HỌC MÔN TOÁN ỨNG DỤNG THEO ĐỊNH HƯỚNG TRẢI NGHIỆM CHO SINH VIÊN KHỐI KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội, tháng 05 năm 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM ============ TẠ QUANG ĐÔNG DẠY HỌC MÔN TOÁN ỨNG DỤNG THEO ĐỊNH HƯỚNG TRẢI NGHIỆM CHO SINH VIÊN KHỐI KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN MÃ SỐ: 9.14.01.11 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: 1. PGS.TS TRẦN KIỀU 2. TS PHẠM VĂN TRẠO Hà Nội, tháng 05 năm 2023
LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tác giả và đã được hoàn thành với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của tập thể các thầy hướng dẫn. Những số liệu, kết quả trình bày trong luận án này là trung thực. Các kết luận khoa học của luận án chưa từng được tác giả nào khác công bố trong bất kỳ công trình nào trước đó. Hà Nội, ngày 19 tháng 05 năm 2023 Tác giả luận án Tạ Quang Đông
LỜI CẢM ƠN Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể thầy cô giáo, các nhà khoa học trong và ngoài Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, Phòng Quản lý khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế - Viện Khoa học giáo dục Việt Nam đã hỗ trợ, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả làm nghiên cứu sinh cũng như đã đưa ra những góp ý quý báu trong quá trình tác giả thực hiện luận án. Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn đến thầy PGS.TS. Trần Kiều và thầy TS. Phạm Văn Trạo. Hai thầy là những người thầy vô cùng tâm huyết, đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tác giả hoàn thành luận án trong suốt thời gian qua. Tác giả xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm và tạo điều kiện giúp đỡ của Ban Giám hiệu, Khoa Cơ sở cơ bản, Bộ môn Toán, các chuyên gia khoa học, các giảng viên và sinh viên trong trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã giúp đỡ tác giả về việc tạo điều kiện công tác, việc tham khảo ý kiến chuyên gia và tổ chức khảo sát, thực nghiệm trong suốt quá trình làm luận án. Chắc chắn luận án của tác giả sẽ còn nhiều thiếu sót. Vậy nên tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và phản hồi của các nhà khoa học và đồng nghiệp để tiếp tục hoàn thiện luận án. Hà Nội, ngày 19 tháng 05 năm 2023 Tác giả Tạ Quang Đông
MỤC LỤC 0. MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………. 1 0.1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 0.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ................................................................... 2 0.2.1. Nghiên cứu trên thế giới ................................................................................. 2 0.2.2. Nghiên cứu ở Việt Nam …………………………......................................... 7 0.3. Mục đích nghiên cứu …………………………............................................... 13 0.4. Đối tượng nghiên cứu ………………………….............................................. 13 0.5. Khách thể nghiên cứu …………………………............................................. 13 0.6. Phạm vi nghiên cứu ………………………………......................................... 13 0.7. Nơi thực hiện nghiên cứu …………………………........................................ 14 0.8. Giả thuyết khoa học ………………………………........................................ 14 0.9. Nhiệm vụ nghiên cứu ………………………….............................................. 14 0.10. Phương pháp nghiên cứu …………………………...................................... 14 0.10.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận …………………………………………. 14 0.10.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ……………………………………….. 14 0.11. Một số đóng góp mới của luận án ………………………………………… 15 0.11.1. Về mặt lý luận ……………………………………………………………... 15 0.11.2. Về mặt thực tiễn …………………………………………………………... 15 0.12. Một số vấn đề cần đưa ra bảo vệ ………………………………………… 16 0.13. Cấu trúc của luận án ………………………………………………………. 16 Chương I. CƠ SỞ LÝ LUẬN ……………………................................................ 17 1.1. Một số vấn đề chung về học tập trải nghiệm ................................................ 17 1.1.1. Thuyết kiến tạo ............................................................................................... 17 1.1.2. Quan niệm về trải nghiệm và kinh nghiệm ..................................................... 18 1.1.3. Học tập trải nghiệm ....................................................................................... 22 1.1.4. Một số mô hình về học tập trải nghiệm ……………………………..……… 27 1.1.5. Học tập trải nghiệm với sinh viên đại học …................................................. 34 1.2. Dạy học trải nghiệm ………………………………........................................ 40 1.2.1. Quan niệm về dạy học trải nghiệm …………………………........................ 40 1.2.2. Tổ chức dạy học trải nghiệm cho sinh viên…..………………………...…… 42
1.2.3. Một số kỹ thuật dạy học trong dạy học trải nghiệm cho đối tượng sinh viên. 49 1.2.4. Vai trò của giảng viên trong dạy học trải nghiệm ở bậc đại học ………….. 52 1.2.5. Ưu điểm và rào cản, thách thức của dạy học trải nghiệm cho đối tượng sinh viên …………………………………………………………………………... 53 1.3. Môn Toán ứng dụng tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam …................. 54 1.3.1. Sơ lược về môn Toán ứng dụng tại trường đại học kỹ thuật …………...…. 54 1.3.2. Môn Toán ứng dụng tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ……………… 55 1.4. Những đặc điểm chung của sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ……………………...………………...…… 59 1.4.1. Đặc điểm chung của sinh viên ……………………………………………... 59 1.4.2. Đặc điểm chung của sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ………………………………………………………..…. 60 1.5. Chuẩn đầu ra và hệ thống kỹ năng nghề nghiệp cốt lõi của sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ……………… 61 1.5.1. Chuẩn đầu ra môn Toán ứng dụng tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam.. 61 1.5.2. Chuẩn đầu ra của sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ……………………………..…………………………………. 62 1.5.2. Hệ thống kỹ năng nghề nghiệp cốt lõi của sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam …………………………..………... 63 1.6. Dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam …………...…………...…... 64 1.6.1. Quan niệm về dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng …………………... 64 1.6.2. Đặc trưng của dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng ………………….. 65 1.6.3. Yêu cầu của dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng .….….….….….….... 67 1.6.4. Thiết kế quy trình dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng ………………. 68 1.7. Đánh giá mức độ đạt được của việc dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam …………………………………………………………………………. 79 1.7.1. Quan điểm đánh giá ………………………………………………………... 79
1.7.2. Các tiêu chí đánh giá ………………………………………………………. 79 Kết luận chương I ……………………………………………………………..… 81 CHƯƠNG II. THỰC TRẠNG DẠY HỌC MÔN TOÁN ỨNG DỤNG THEO ĐỊNH HƯỚNG TRẢI NGHIỆM CHO SINH VIÊN KHỐI KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM …………. 83 2.1. Khảo sát thực trạng dạy học trải nghiệm và học tập trải nghiệm môn Toán ứng dụng cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ……………………………………………...……………….. 83 2.1.1. Mục đích khảo sát ………………………………………………………….. 83 2.1.2. Đối tượng khảo sát ………………..……………………………………..… 83 2.1.3. Công cụ và phương pháp khảo sát ……………………………………….… 84 2.2. Nội dung và kết quả khảo sát ………………………………………………. 84 2.2.1. Khảo sát về mức độ huy động và vận dụng các kiến thức, kinh nghiệm môn Toán ứng dụng của sinh viên trong học tập các môn chuyên ngành và thực tiễn ... 84 2.2.2. Khảo sát thực trạng nhận thức của giảng viên về vai trò của Toán ứng dụng và dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam …………………………………………………………………………... 86 2.2.3. Khảo sát về cách thức dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng của giảng viên ………………………………………………………………………. 89 2.2.4. Khảo sát thực trạng về nhận thức của sinh viên về vai trò của môn Toán ứng dụng đối với việc học tập trải nghiệm ở trường Đại học Hàng hải Việt Nam …………………………………………………………………………………..….. 91 2.2.5. Thực trạng về biên soạn giáo trình Toán ứng dụng góp phần phục vụ việc dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng ………………………………………………... 96 Kết luận chương II ……………………………………………………………… 98 CHƯƠNG III. MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC MÔN TOÁN ỨNG DỤNG THEO ĐỊNH HƯỚNG TRẢI NGHIỆM CHO SINH VIÊN KHỐI KỸ
THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ……………..……………………………………………………………..… 100 3.1. Một số định hướng xây dựng biện pháp …………………………………... 100 3.1.1. Định hướng thứ nhất ……………………………………………………….. 100 3.1.1. Định hướng thứ hai …………………………………………..…………….. 100 3.1.1. Định hướng thứ ba ………………………………………...……………….. 100 3.1.1. Định hướng thứ tư ………………………………………………………….. 100 3.2. Đề xuất một số biện pháp dạy học môn Toán ứng dụng theo định hướng trải nghiệm cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam ................................................................................................. 101 3.2.1. Biện pháp 1. DHTN môn TUD theo hướng khai thác tối đa KN sẵn có về các tri thức toán ở bậc phổ thông cho SV khối KTCN để bám sát chuẩn đầu ra của môn học và ngành học. …………………….…………………………………. 101 3.2.2. Biện pháp 2. GV thiết kế các tình huống TN trong quá trình giảng dạy môn TUD cho SV khối KTCN tại trường ĐHHHVN. ………………….……………….. 113 3.2.3 Biện pháp 3. GV hướng dẫn SV khối KTCN tự học theo định hướng TN một số nội dung của môn TUD …………………………………………………...…… 119 3.2.4. Biện pháp 4. Xây dựng hợp đồng giữa GV môn TUD và SV khối KTCN dưới sự hỗ trợ của GV chuyên ngành giúp SV sử dụng kiến thức TUD học các môn chuyên ngành theo định hướng TN. …….……………………………..…….. 125 3.2.5. Biện pháp 5. Thiết kế cách đánh giá quá trình HTTN của SV để đáp ứng với sự thay đổi nội dung các bài kiểm tra giữa và cuối kì theo định hướng DHTN môn TUD ………………………………..……………………………….………... 135 3.3. Mối liên hệ giữa một số biện pháp đề xuất và các kỹ năng nghề nghiệp cốt lõi của sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam .......................................................................................................... 142 CHƯƠNG IV. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ………………………………….. 143 4.1. Mục đích thực nghiệm ……………………………………………………… 143 4.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ……………………………………………………… 143 4.3. Các hoạt động thực nghiệm ………………………………………………… 143
4.3.1. Thực nghiệm các biện pháp đề xuất trong dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng …………………………………………………………………………... 143 4.3.2. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm ………………………………. 145 4.4. Tiến trình thực nghiệm ……………………………………………………... 147 4.4.1. Thực nghiệm vòng 1 ……………………………………………………...… 147 4.4.2. Thực nghiệm vòng 2 ………………………………………………………... 151 4.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm ……………………………………………... 156 4.5.1. Đánh giá của giảng viên ………………………..…………………………….. 156 4.5.2. Đánh giá của sinh viên khi tham gia tiết giảng ……………………………. 158 4.5.3. Đánh giá về khả năng kiến tạo tri thức môn học …………………………... 160 4.6. Khảo nghiệm về sự hiệu quả và tính khả thi của biện pháp ……………... 160 4.6.1. Mục đích khảo nghiệm ……………………………………………………... 160 4.6.2. Đối tượng khảo nghiệm ……………………………………………………. 161 4.6.3. Phương pháp khảo nghiệm ………………………………………………… 161 4.6.4. Kết quả khảo nghiệm ……………………………………………………….. 161 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 ……………………………………………………….. 163 KẾT LUẬN VÀ MỘT SỐ KHUYẾN NGHỊ …………………………………... 165 NHỮNG CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ĐÃ CÔNG BỐ ………. 167 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………. 169 PHỤ LỤC 1. Đề cương chi tiết môn Xác suất – Thống kê ................................. 179 PHỤ LỤC 2. Đề cương chi tiết môn Phương pháp tính ..................................... 183 PHỤ LỤC 3. Đề cương chi tiết môn Hàm phức và Biến đổi Laplace ................ 186 PHỤ LỤC 4. Đề cương chi tiết môn Toán chuyên đề cho ngành Điều khiển tàu biển .................................................................................................................... 189 PHỤ LỤC 5. Đề cương chi tiết môn TUD ............................................................ 191 PHỤ LỤC 6. Phiếu hỏi dành cho giảng viên bộ môn Toán về việc giảng dạy môn TUD cho SV khối KTCN tại trường ĐHHHVN ......................................... 200 PHỤ LỤC 7. Phiếu hỏi dành cho GV dạy môn TUD về nhận định những KN cần có của SV trước khi học môn TUD ................................................................ 202 PHỤ LỤC 8. Phiếu hỏi dành cho SV vừa học xong môn TUD về thực trạng nhận thức, kỹ năng của SV khối KTCN tại trường ĐHHHVN ......................... 204
PHỤ LỤC 9. Phiếu hỏi dành cho SV đã học xong môn TUD về tình hình sử dụng KN đã có của SV khối KTCN trong quá trình học môn TUD tại trường ĐHHHVN ................................................................................................................ 206 PHỤ LỤC 10. Các kỹ năng và bối cảnh nghề nghiệp chung của sinh viên toàn trường ............................................................................................................. 209 PHỤ LỤC 11. Hợp đồng dạy học ....................................................................... 213 PHỤ LỤC 12. Bài giảng "Ước lượng trung bình tổng thể" ............................ 220
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT STT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ 1 DHTN Dạy học trải nghiệm 2 ĐH Đại học 3 ĐHHHVN Đại học Hàng hải Việt Nam 4 GV Giảng viên 5 HTTN Học tập trải nghiệm 6 KN Kinh nghiệm 7 KTCN Kỹ thuật và Công nghệ 8 NXB Nhà xuất bản 9 SV Sinh viên 10 TN Trải nghiệm 11 TUD Toán ứng dụng
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH VẼ STT Tên các bảng và biểu đồ và hình vẽ Trang 1 Bảng 1. Bảng đối chiếu TN và KN 22 Bảng 2. Bảng đối chiếu phương pháp học tập truyền thống và 2 27 HTTN trên một số phương diện 3 Bảng 3. Bảng mô tả hệ thống phương pháp dạy học ở ĐH 37 4 Bảng 4. Ma trận cho bốn phong cách học tập của D.A. Kolb 38 Bảng 5. Sự khác biệt giữa DHTN cho đối tượng học sinh phổ 5 47 thông và đối tượng SV Bảng 6. Tọa độ một số đảo ở quần đảo Trường Sa (sử dụng trong 6 48 TUD khoa Hàng hải) Bảng 7. Các nội dung TUD được giảng dạy cho các khoa, viện ở 7 57 trường ĐHHHVN (trước năm 2018) Bảng 8. Bảng hệ thống kỹ năng nghề nghiệp cốt lõi của SV nhóm 8 64 ngành KTCN tại trường ĐHHHVN (có liên quan đến môn TUD) Bảng 9. Bảng đối chiếu đặc trưng DHTN môn TUD với một số kỹ 9 66 năng nghề cốt lõi (có liên quan đến TUD) của SV Bảng 10. Bảng đối chiếu yêu cầu DHTN môn TUD với một số kỹ 10 68 năng nghề cốt lõi (có liên quan đến TUD) của SV 11 Bảng 11. Phiếu điều tra KN của SV 70 12 Bảng 12. Phiếu trải nghiệm dành cho SV 71 Bảng 13. Bảng đối chiếu các bước trong quy trình DHTN môn 13 TUD với một số kỹ năng nghề cốt lõi (có liên quan đến TUD) của 72 SV Bảng 14. Tọa độ một số vị trí trên Trái đất (dùng trong TUD cho 14 78 khoa Hàng hải) Bảng 15. Kết quả điều tra thực trạng việc DHTN môn TUD cho SV 15 88 nhóm ngành KTCN
Bảng 16. Kết quả điều tra thực trạng một số hoạt động DHTN môn 16 90 TUD 17 Bảng 17. Kết quả điều tra nhận thức của SV về HTTN môn TUD 92 Bảng 18. Kết quả điều tra thực trạng HTTN môn TUD của SV 18 94 nhóm ngành KTCN 19 Bảng 19. Ý nghĩa môn TUD đối với chuyên ngành học 95 20 Bảng 20. Mẫu phiếu tích hợp chuẩn đầu ra và hoạt động DHTN 103 21 Bảng 21. Mẫu phiếu đánh giá chuẩn đầu ra của SV 104 Bảng 22. Phiếu tích hợp chuẩn đầu ra của SV trong bài “Ước 22 105 lượng trung bình tổng thể” Bảng 23. Phiếu tích hợp chuẩn đầu ra của SV trong bài “Vận 23 dụng được các khái niệm của phân phối chuẩn, phân phối nhị thức 106 trong các bài tập lý thuyết” Bảng 24. Phiếu tích hợp chuẩn đầu ra của SV trong bài “Tam giác 24 107 cầu” Bảng 25. Phiếu điều tra KN của SV trong bài “Biến cố và các 25 107 phép toán về biến cố” Bảng 26. Phiếu tích hợp chuẩn đầu ra của SV trong bài “Biến cố 26 108 và các phép toán về biến cố” Bảng 27. Phiếu đánh giá chuẩn đầu ra của SV trong bài “Biến cố 27 111 và các phép toán về biến cố” Bảng 28. Phiếu TN trong bài mở đầu về Công thức xác suất đầy đủ 28 112 - Công thức Bayes 29 Bảng 29. Phiếu giao nhiệm vụ tự học ở nhà 123 30 Bảng 30. Bảng phân công nhiệm vụ trong hợp đồng 130 Bảng 31. Một số kiến thức môn TUD có thể sử dụng phương pháp 31 dạy học theo hợp đồng khi SV khối KTCN học các môn chuyên 131 ngành Bảng 32. Bảng phân công nhiệm vụ trong bài “Mẫu ngẫu nhiên và 32 132 các đặc trưng của nó” 33 Bảng 33. Bảng phân công nhiệm vụ trong bài “Các thông số của 134
mạch điện trong miền p” Bảng 34. Mục tiêu môn TUD cho SV nhóm ngành KTCN tại 34 137 trường ĐHHHVN Bảng 35. Chuẩn đầu ra (về kiến thức) môn TUD cho SV nhóm 35 141 ngành KTCN tại trường ĐHHHVN Bảng 36. Bảng đề xuất chấm điểm đánh giá quá trình TN cho SV 36 136 trong mỗi buổi học môn TUD bằng DHTN Bảng 37. Bảng thể hiện sự tác động giữa các biện pháp sư phạm 37 142 và rèn luyện một số kỹ năng nghề nghiệp cốt lõi Biểu đồ 1. Biểu đồ tổng hợp đánh giá mức độ vận dụng kiến thức, 38 85 KN môn TUD 39 Biểu đồ 2. Biểu đồ kết quả học tập môn Toán cao cấp (Vòng 1) 147 Biểu đồ 3. Biểu đồ kết quả điểm kiểm tra bài số 2 (Thực nghiệm sư 40 150 phạm vòng 1) 41 Biểu đồ 4. Biểu đồ kết quả học tập môn Toán cao cấp (Vòng 2) 152 Biểu đồ 5. Biểu đồ kết quả điểm kiểm tra bài số 2 (Thực nghiệm sư 42 155 phạm vòng 2) Hình 1. Mô hình kim tự tháp học tập của viện NTL ở Bethel, Maine 43 6 (Mỹ) 44 Hình 2. Mô hình HTTN của Z.Lewin 28 45 Hình 3. Mô hình HTTN của J.Dewey 29 46 Hình 4. Chu trình bốn giai đoạn HTTN của D.Kolb 31 Hình 5. Mô hình xoắn ốc gồm nhiều chu trình bốn bước 47 32 trong HTTN
1 0. MỞ ĐẦU 0.1. Lý do chọn đề tài Trong khi yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa và sự phát triển của nền kinh tế 4.0 đang ngày càng mạnh mẽ thì việc đào tạo nhân lực cung cấp cho thị trường lao động ở các trường đại học nước ta vẫn còn thể hiện nhiều bất cập [34]. Do đó, vấn đề đổi mới dạy và học đang trở thành một vấn đề cấp bách trong các cơ sở giáo dục, từ mầm non cho tới đại học. Điều này được thể hiện rất rõ ở một số nghị quyết, chiến lược liên quan đến lĩnh vực giáo dục của Đảng, Chính phủ, của Bộ Giáo dục và Đào tạo trong giai đoạn gần đây, đồng thời đã được quán triệt trong tất cả các cấp bậc học [3], [5], [7], [12]. Hiện nay, Đảng và Chính phủ đang rất quan tâm đến chiến lược biển với mong muốn nước ta phải trở thành quốc gia mạnh về biển, làm giàu từ biển, trên cơ sở phát huy mọi tiềm năng từ biển, phát triển toàn diện các ngành, nghề biển với cơ cấu phong phú, hiện đại, tạo ra tốc độ phát triển nhanh, bền vững, hiệu quả cao với tầm nhìn dài hạn [2]. Đáp ứng yêu cầu đó, trường ĐHHHVN luôn xác định là đầu tàu trong vai trò đào tạo nhân lực chất lượng cao cho các ngành nghề đi biển trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 [9], [83]. Thực tế cho thấy rằng dạy học ĐH nói chung và dạy học ĐH có khối KTCN nói riêng cần phải có giải pháp đồng bộ trong việc cải tiến, đổi mới nội dung và phương pháp [15]. Hiện nay đã có khá nhiều nghiên cứu về vấn đề này. Trong các nghiên cứu đó thì vấn đề cải tiến tổ chức dạy học ĐH theo hướng tổ chức cho SV HTTN được xem là một hướng quan trọng, nhằm đáp ứng chuẩn đầu ra và giúp SV làm quen với nghề nghiệp chuyên ngành của mình. Hiện nay, quá trình đào tạo kỹ sư tại đa số các trường ĐH nói chung và tại trường ĐHHHVN nói riêng chưa có nhiều thay đổi so với trước đây. Việc truyền đạt thường vẫn được thực hiện theo hướng một chiều, quá trình học tập không gắn với TN hoặc có thì khá ít và hiệu quả không cao. Để giải quyết vấn đề này, các trường ĐH, nhất là các trường ĐH kỹ thuật đã và đang có nhiều biện pháp. Một trong số đó là việc thay đổi về chương trình đào tạo đáp ứng chuẩn đầu ra và cải tiến phương pháp dạy học tăng cường tính TN của nội dung dạy học. Nói riêng tại trường ĐHHHVN, vấn đề cấp bách đặt ra đối với các GV là làm sao phải đổi mới phương pháp dạy học nhằm nhằm tăng tính TN, góp phần đáp ứng
2 chuẩn đầu ra và xa hơn nữa là đáp ứng nhu cầu về nguồn nhân lực hàng hải chất lượng cao mà xã hội đang yêu cầu. Trong các môn Toán ở bậc ĐH thì TUD gồm nhiều nội dung Toán như: Xác suất thống kê, Phương pháp tính, Tối ưu hóa, Lượng giác cầu, Hàm phức và biến đổi Laplace ... Mặt khác, môn TUD lại có liên quan trực tiếp đến nhiều môn chuyên ngành và có nhiều ứng dụng trong thực tiễn ngành nghề sau này của SV. Đây là môn học có nội dung phong phú và giàu tính ứng dụng, thể hiện rõ tính liên môn. Do đó, để đạt được hiệu quả cho quá trình dạy học TUD, các GV không chỉ cần phải nghiên cứu kỹ về nội dung mà còn phải đổi mới phương pháp giảng dạy sao cho phù hợp với đặc trưng của môn học này. Nhìn một cách tổng quan thì mặc dù vấn đề vận dụng kiến thức TUD của SV là rất cần thiết nhưng việc dạy học TUD ở bậc ĐH nước ta còn chưa được chú trọng và bộc lộ một số hạn chế, như là: thời lượng môn học còn ít; kiểm tra đánh giá còn nặng tính hàn lâm, chưa có tính liên môn và ít liên hệ đến nghề nghiệp SV đang được đào tạo; trong quá trình giảng dạy, một số GV còn chưa coi trọng và còn lúng túng trong trong việc liên hệ giữa kiến thức TUD và các môn chuyên ngành. Về nội dung, kiến thức TUD tại nhiều trường ĐH hiện còn đang mang nặng tính lý thuyết, ít thể hiện rõ tính liên môn với các môn chuyên ngành nên SV chưa thể hình dung được tầm quan trọng cũng như mối liên hệ giữa TUD với việc rèn luyện kỹ năng nghề nghiệp cốt lõi cho SV. Dạy học Toán ở bậc ĐH nói chung và dạy học môn TUD nói riêng như thế nào để môn học này thể hiện được vai trò quan trọng trong quá trình đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao là một câu hỏi được nhiều nhà giáo dục trăn trở, là một chủ đề được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này, nhưng với mong muốn đóng góp một nghiên cứu mới đối với trường ĐH kỹ thuật và với một môn học đặc thù là TUD, tác giả đã lựa chọn đề tài: “Dạy học môn Toán ứng dụng theo định hướng trải nghiệm cho sinh viên khối Kỹ thuật và Công nghệ tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam”. 0.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 0.2.1. Nghiên cứu trên thế giới a. Nghiên cứu về học tập trải nghiệm trên thế giới - Về những ý tưởng sơ khai của HTTN thì phải nhắc đến quan điểm dạy và học của một số nhà giáo dục như J.Komensky (1592 – 1670, Tiệp Khắc), J.Rousseau (1712 – 1778,
3 Pháp), J.Pestalozzi (1746 – 1827, Thụy Sỹ),.… Hầu hết các nhà giáo dục đó đều cho rằng vấn đề dạy và học cần phải gắn với môi trường thực tiễn, gắn với tự nhiên và trên cơ sở hành động của người học. Cụ thể: + J.Komensky đã đưa ra hệ thống quan điểm của ông về vấn đề dạy và học, thể hiện ở một số điểm chính sau: i) Học phải gắn liền với sự vật cụ thể, không chỉ dựa vào sách vở mà còn phải dựa vào môi trường tự nhiên. ii) Dạy học phải tuân theo nguyên tắc thích ứng tự nhiên và đảm bảo tính trực quan. iii) Quá trình dạy học phải qua các giai đoạn: cảm giác, trí nhớ, tư duy và năng lực phê phán sáng tạo. iv) Quá trình dạy học phải phù hợp với người học và sự hiểu biết do các giác quan đem lại. Như vậy, J.Komensky quan niệm rằng: Học là phải dựa vào những TN với sự vật cụ thể, với môi trường tự nhiên và những gì người ta học được là từ giác quan mang lại. Dạy phải dựa vào những KN sẵn có của người học, có tính phù hợp với đối tượng, trực quan và phải tuân theo nguyên tắc thích ứng với môi trường [97]. + Bên cạnh quan điểm của J.Komensky, nhà sư phạm J.Rousseau cũng cho rằng: i) Dạy học là phải có nhiệm vụ phát triển các giác quan. ii) Thực tiễn cuộc sống đem lại KN tốt nhất. iii) Hoạt động dạy học phải dựa trên nền tảng là hoạt động. Những quan điểm của ông đã làm nên cuộc cách mạng giáo dục ở nước Pháp trong thời đại đó. Yếu tố KN được ông rất coi trọng và vấn đề dạy học là phải dựa trên KN, đồng thời học cũng là để lấy KN. + J.Pestalozzi thì quan niệm rằng: Nền tảng của sự hiểu biết là trực giác và ngôn ngữ, dạy toán phải cụ thể, dạy hình thể phải thông qua sự quan sát, dạy ngôn ngữ phải dựa vào các giác quan, tập đọc phải dựa vào ngôn ngữ. - Dưới góc độ tâm lý, HTTN cũng được một số nhà tâm lý học (L.Vygotsky, J.Piaget,…) xem xét như là sự chuyển hóa KN của người học dưới tác động của môi trường xã hội. + Điển hình là các quan điểm của nhà tâm lý học L.Vygotsky (1896 – 1934, Liên Xô). Trong các tác phẩm của mình, hầu hết ông đều nhấn mạnh đến học thuyết phát triển.
4 Trong học thuyết đó, ông đã đưa ra lý thuyết “Vùng phát triển gần”. Khái niệm này minh họa cho vùng KN cá nhân nằm giữa khả năng phát triển tiềm tàng và khả năng phát triển hiện tại. Theo L.Vygotsky, nói chung, ở mỗi cá nhân, do những KN có sẵn từ trước và do di truyền nên khả năng huy động đến vùng này là khác nhau. Tuy nhiên, khi đương đầu với một vấn đề học tập nào đó thì KN thường trực của cá nhân sẽ được huy động, được thử thách và cải thiện dẫn người học đạt trình độ phát triển cao hơn. Mức độ phát triển cao hơn này lại làm nền tảng cho những chu kỳ phát triển tiếp sau đó [100]. + J.Piaget (1896 – 1980, Thụy Sỹ) đã thực hiện nhiều nghiên cứu về bản chất của tri thức, trí tuệ và trí thông minh. Ông đã chỉ ra rằng: ở những độ tuổi khác nhau thì quá trình phát triển của trí thông minh có sự khác nhau. Liên quan đến mối liên hệ giữa trí thông minh và những KN, những TN cá nhân, J.Piaget quan niệm trí thông minh được định hình bởi KN và trí thông minh đó không phải là một đặc tính nội bộ bẩm sinh mà là một sản phẩm của sự tương tác giữa con người và môi trường xã hội của mình [92]. - Ngoài ra, một số nhà giáo dục cũng xem xét HTTN như là một lý thuyết học tập thực dụng có nguồn gốc từ thuyết kiến tạo. Tác giả tiêu biểu là J.Dewey (1859 – 1952, Mỹ), ông là người khởi xướng một triết lý giáo dục mới vào thời đại của mình, đó là lý thuyết học tập thực dụng. Các công trình của ông có ý nghĩa cơ bản với thuyết kiến tạo vì ông luôn gắn chặt việc học với một hoạt động TN cụ thể. Ở tầm vĩ mô, triết lý giáo dục của ông đã đưa đến yêu cầu phải thay đổi cấu trúc và cải cách hệ thống trường học Mỹ. Ở đó, nhà trường và thầy cô giáo phải tạo ra điều kiện tốt nhất để học sinh tiếp cận các hoạt động TN, từ đó kiến thức được nảy sinh từ TN và bằng TN một cách sáng tạo [94], [96]. - Nghiên cứu về HTTN như là phương pháp học tập đặc thù cho bậc đào tạo nghề nghiệp, nhà lý luận giáo dục D.Kolb (sinh năm 1939, Mỹ) đã kế thừa triết lý giáo dục của J.Dewey và có nhiều nghiên cứu về DHTN. Ông là người sáng lập và là chủ tịch của Hệ thống học tập dựa trên KN (EBLS). Năm 1984, ông công bố tác phẩm Experiential learning: Experience as the source of learning and development (tạm dịch: Học tập TN: KN là nguồn gốc của học tập và phát triển), trong đó đã bàn nhiều về vấn đề KN liên quan đến quá trình học tập và tiếp thu kiến thức [86]. Lý thuyết HTTN của D.Kolb thảo luận về các thành phần chính của việc vừa làm vừa học, cách thức hoạt động và các đặc điểm góp phần vào việc thực hành có ý nghĩa. Đây là một lý thuyết được chấp nhận rộng rãi, các nhà sư phạm có thể sử dụng kết hợp mô hình để hỗ trợ thực hành giảng dạy và TN của người
5 học. Năm 2009, D.Kolb và A.Kolb giới thiệu một mô hình HTTN được gọi là Kolb’s model of experiential learning (tạm dịch: Mô hình HTTN của Kolb) trong nội dung Experiential learning theory: A dynamic, holistic approach to management learning, education and development (tạm dịch: Lý thuyết HTTN: Một cách tiếp cận năng động, toàn diện để quản lý học tập, giáo dục và phát triển) ở chương 3 của cuốn The SAGE handbook of management learning, education and development (tạm dịch: Sổ tay SAGE về quản lý học tập, giáo dục và phát triển) [88]. Theo mô hình này, việc học của người học được tiếp cận một cách toàn diện, bao gồm: kết hợp hành động/sự phản xạ và TN/trừu tượng. Có bốn giai đoạn chính trong chu trình HTTN của Kolb: KN rời rạc (CE), quan sát có phản ánh (RO), hình thành khái niệm trừu tượng (AC) và thử nghiệm tích cực (AE). Điểm cần chú ý trong chu trình này là không có điểm bắt đầu học điểm kết thúc cho chu kỳ, đảm bảo người học có thể bước vào ở bất kỳ giai đoạn nào. - Các nhà làm chương trình cũng xem HTTN là một cách để người học đạt được mục tiêu giáo dục. Năm 1949, Ralph Tyler đã đưa ra những nguyên lý cơ bản về chương trình và giảng dạy, trong đó ông nêu lên quan điểm là: chương trình đào tạo trình độ ĐH nói chung cần được cơ sở giáo dục xây dựng và phát triển như những đề án, trong đó làm rõ các vấn đề cốt lõi của chương trình vào giảng dạy: những mục tiêu giáo dục nào nhà trường cần đạt được? Những TN học tập nào là thích hợp để đạt được các mục tiêu đó? Làm thế nào để những TN học tập được tổ chức hiệu quả?” [98]. Ở đây, ông đã coi HTTN là cầu nối để đi từ chương trình đến giảng dạy nhằm đạt được mục tiêu của chương trình. - Ngoài ra, một số cơ sở nghiên cứu, cơ sở giáo dục cũng áp dụng HTTN qua việc thực hành. + Vào những năm 1960, mô hình kim tự tháp học tập được phổ biến rộng rãi bởi viện NTL ở Bethel, Maine (Mỹ). Viện đã nghiên cứu và đưa ra một kết quả là có đến 75% thông tin được lưu giữ lại qua các hoạt động thực hành và 90% qua việc dạy lẫn nhau (hình dưới). Hoạt động thực hành hay hoạt động dạy lẫn nhau suy cho cùng đều có ẩn tàng yếu tố HTTN trong đó. Và điều đó càng cho thấy ý nghĩa của HTTN với việc lưu giữ thông tin. Đúng như Albert Einstein đã từng nói “Chỉ có TN mới là hiểu biết, còn tất cả các thứ khác chỉ là thông tin”.
6 Hình 1. Mô hình kim tự tháp học tập của viện NTL ở Bethel, Maine (Mỹ) (Nguồn: National Training Laboratories, Bethel, Maine, America) + Các trường ĐH lớn trên thế giới đều đã áp dụng về HTTN cho SV nhằm tăng tính thực tiễn, tăng tính hiệu quả của quá trình dạy học. Trường ĐH RMIT (Melbourne, Úc) yêu cầu SV năm cuối phải làm các dự án thực tế như là tạo lập doanh nghiệp, phân tích chiến lược, báo cáo doanh nghiệp và có sử dụng kiến thức toán vào TN đó. ĐH Havard (Mỹ) thì yêu cầu SV tham gia các tình huống thực tế và có báo cáo đề tài mô phỏng KN học tập hàng năm. ĐH California (Mỹ) thì tổ chức cho SV được làm việc với các tập đoàn trên thế giới bằng các khóa học TN gắn kiến thức học trên giảng đường với các vấn đề thực tế,… b. Nghiên cứu và vận dụng học tập trải nghiệm ở bậc đại học trên thế giới - Về mặt nghiên cứu lý luận, năm 2005, trong tác phẩm “Learning styles and learning spaces: Enhancing experiential learning in higher education” (Tạm dịch: Phong cách học và không gian học: Tăng cường học tập dựa vào TN trong giáo dục ĐH), D.Kolb và A.Kolb đã giới thiệu về khái niệm “phong cách học” và “không gian học”. Đồng thời, các tác giả cũng đưa ra các nguyên tắc cho việc HTTN ở bậc ĐH và họ cũng cho rằng việc HTTN này có thể đưa vào tất cả các khâu: giảng dạy, đánh giá, đào tạo SV, bồi dưỡng GV [87]. - Về mặt vận dụng HTTN vào thực tiễn, một số trường ĐH lớn trên thế giới đã áp dụng phương pháp DHTN cho SV nhằm tăng tính thực tiễn, tăng tính hiệu quả của quá trình đào tạo. Ví dụ như ở nước Mỹ, riêng năm 2011 ĐH Kinh doanh Havard (Harvard Business School) đã có 900 SV được làm việc tại 6 quốc gia trên thế giới để TN các vấn đề đã được học tập trên giảng đường mà có liên quan đến thực tế cuộc sống; ĐH California (University of California) thì có đến hơn một nửa số môn trong chương trình Quản trị kinh