Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực dạy học cho sinh viên đại học ngành sư phạm Toán với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:211

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận án này là vận dụng những quan điểm lí luận dạy học phát triển năng lực, ý nghĩa, giá trị của việc ứng dụng CNTT&TT trong GD&ĐT để đề xuất các biện pháp phát triển năng lực dạy học Toán cho sinh viên sư phạm Toán với sự hỗ trợ của CNTT&TT. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực dạy học cho sinh viên đại học ngành sư phạm Toán với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN ANH HÙNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC NGÀNH SƢ PHẠM TOÁN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN ANH HÙNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC NGÀNH SƢ PHẠM TOÁN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 9.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Trần Trung 2. PGS.TS. Trần Kiều NGHỆ AN - 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong Luận án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Nghệ An, tháng 11 năm 2019 Ngƣời cam đoan Phan Anh Hùng
ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Trần Trung và PGS.TS.Trần Kiều, hai ngƣời Thầy đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Phƣơng pháp giảng dạy Toán - Viện Sƣ phạm Tự nhiên, Phòng Đào tạo, Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban Giám hiệu Trƣờng đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp, các em sinh viên ở một số trƣờng đại học và các Thầy, Cô giáo ở một số trƣờng trung học phổ thông đã nhiệt tình giúp đỡ cho tôi tiến hành điều tra và thực nghiệm luận án. Tôi cũng xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã quan tâm, động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Nghệ An, tháng 11 năm 2019 Nghiên cứu sinh Phan Anh Hùng
iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ CNTT : Công nghệ thông tin CNTT&TT : Công nghệ thông tin và truyền thông ĐHSP : Đại học sƣ phạm GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo GV : Giảng viên HĐ : Hoạt động HS : Học sinh KNDH : Kỹ năng dạy học KT : Kiến thức NL : Năng lực NLDH : Năng lực dạy học NVSP : Nghiệp vụ sƣ phạm NXB : Nhà xuất bản PP : Phƣơng pháp PPDH : Phƣơng pháp dạy học PT : Phổ thông PTTH : Phổ thông trung học SGK : Sách giáo khoa SV : Sinh viên THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TNSP : Thực nghiệm sƣ phạm TTSP : Thực tập sƣ phạm
iv MỤC LỤC Lời cam đoan .................................................................................................................... i Lời cảm ơn .......................................................................................................................ii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ......................................................................... iii Danh mục hình................................................................................................................ vi Danh mục bảng ............................................................................................................ viii Danh mục sơ đồ .............................................................................................................. ix MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 3 3. Đối tƣợng, khách thể và phạm vi nghiên cứu ..................................................... 3 4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................ 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu .......................................................................................... 4 6. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 4 7. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài ................................................................ 5 8. Những đóng góp của luận án .............................................................................. 5 9. Cấu trúc của luận án............................................................................................ 5 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ......................................................... 6 1.1. Tổng quan lịch sử nghiên cứu vấn đề .............................................................. 6 1.2. Giáo dục theo tiếp cận phát triển năng lực .................................................... 18 1.3. Năng lực dạy học của giáo viên Toán ở trƣờng phổ thông ........................... 21 1.4. Quy trình rèn luyện và đánh giá năng lực dạy học của sinh viên sƣ phạm Toán ..................................................................................................... 48 1.5. Ứng dụng CNTT&TT trong phát triển năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học ..................................................................... 52 1.6. Thực trạng ứng dụng CNTT&TT trong phát triển năng lực dạy học của sinh viên sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học ..................................................... 65 CHƢƠNG 2. CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN N NG LỰC DẠY H C CHO SINH VI N NGÀNH SƢ PHẠM TOÁN VỚI SỰ H TR CỦ C NG NGHỆ TH NG TIN VÀ TRUYỀN TH NG .......................................................................... 73
v 2.1. Định hƣớng đề xuất các biện pháp phát triển năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm Toán với sự h trợ của CNTT&TT ................................ 73 2.2. Các biện pháp phát triển năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm Toán với sự h trợ của CNTT&TT........................................................................ 80 2.3. Yêu cầu sƣ phạm trong sử dụng các biện pháp phát triển năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm toán ở trƣờng đại học với sự h trợ của CNTT&TT .................................................................................................. 125 2.4. Kết luận chƣơng 2 ...................................................................................... 129 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................ 131 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 131 3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 131 3.3. Chuẩn bị thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 133 3.4. Quy trình thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 133 3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ..................................................................... 134 3.6. Kết luận chƣơng 3 ........................................................................................ 161 KẾT LUẬN ................................................................................................................. 162 D NH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ C NG BỐ CÓ LI N QU N ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ................................................................................................................... 164 TÀI LIỆU TH M KHẢO ........................................................................................... 166 PHỤ LỤC ................................................................................................................... PL1 Phụ lục 1. Phiếu điều tra giảng viên về tình hình ứng dụng CNTT trong dạy học .... PL1 Phụ lục 2. Phiếu điều tra sinh viên sƣ phạm về tình hình ứng dụng CNTT trong học tập ....................................................................................................... PL3 Phụ lục 3. Phiếu khảo sát ý kiến về khung năng lực của giáo viên Toán ở trƣờng phổ thông ................................................................................................... PL4 Phụ lục 4. Phiếu khảo sát chuyên gia ....................................................................... PL10 Phụ lục 5. Báo cáo chuẩn bị thực hành dạy học toán ở trƣờng phổ thông ............... PL22 Phụ lục 6. Đánh giá video thực hành dạy học .......................................................... PL24 Phụ lục 7. Tiêu chí đánh giá thực hiện dạy học ....................................................... PL25 Phụ lục 8. Tiêu chí đánh giá hồ sơ bài dạy .............................................................. PL27
vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Các thành phần cấu trúc của năng lực ....................................................... 19 Hình 1.2. Sơ đồ phát triển năng lực dạy học Toán .................................................... 35 Hình 1.3. Mô hình TP CK (Nguồn: http://tpack.org) .............................................. 54 Hình 1.4. Mô hình thiết kế dạy học tích hợp công nghệ theo TP CK. .................... 56 Hình 1.5. Hình dạng sợi xích sắt dƣới tác dụng của trọng lực. ................................. 60 Hình 1.6. Sử dụng phần mềm GeoGebra đánh dấu hình dạng sợi xích sắt. .............. 61 Hình 1.7. Vẽ đồ thị với các tọa độ của các điểm trên sợi xích sắt. ............................ 61 Hình 1.8. Tình hình sử dụng các hệ LMS .................................................................. 71 Hình 2.1. Mô hình tổng thể hệ thống e-learning cho sinh viên sƣ phạm Toán ......... 85 Hình 2.2. Cấu trúc khóa học e-learning ..................................................................... 86 Hình 2.3. Màn hình khóa học trực tuyến Phát triển năng lực dạy học Toán ......... 94 Hình 2.4. Màn hình hoạt động nghiên cứu bài dạy trên e-learning ........................... 95 Hình 2.5. Màn hình thực hiện bài tập cá nhân của sinh viên ..................................... 96 Hình 2.6. Mô hình dạy học IC RE. ........................................................................ 105 Hình 2.7. Phƣơng thức tổ chức dạy học theo mô hình Xoay vòng - Kế tiếp........... 106 Hình 2.8. Phƣơng thức tổ chức khóa học Linh hoạt - Đặc thù ................................ 107 Hình 2.9. Màn hình phần mềm phân tích video BORIS. ............................. ………119 Hình 2.10. Kết quả phân tích bài giảng của sinh viên sƣ phạm Toán b ng phần mềm BORIS. ............................................................................................ 119 Hình 2.11. Xây dựng bảng mô tả hành vi trong giờ dạy của sinh viên sƣ phạm Toán b ng phần mềm BORIS. ................................................................. 120 Hình 3.1. Hình ảnh số sinh viên tham gia diễn đàn ................................................. 140 Hình 3.2. Hình ảnh SV thực hiện bài thi thực hành dạy học ................................... 143 Hình 3.3. Đồ thị sự phát triển năng lực dạy học của sinh viên sƣ phạm ................. 144 Hình 3.4. Kết quả phân nhóm các biểu hiện về năng lực sinh viên tự đánh giá. ..... 147 Hình 3.5. Nội dung nghiên cứu bài giảng đầu tiên trên hệ thống e-learning bồi dƣỡng NLDH Toán .................................................................................. 151 Hình 3.6. Video giảng mẫu trên hệ thống e learning ............................................... 152
vii Hình 3.7. Nhóm SV nghiên cứu bài giảng mẫu trên hệ thống e - learning ............. 152 Hình 3.8. SV các nhóm thực hành dạy học ............................................................. 152 Hình 3.9. GV hƣớng dẫn SV trên trên hệ thống e - learning ................................... 153 Hình 3.10. Nội dung SV tự học lớp học truyền thống ............................................... 153 Hình 3.11. Kế hoạch dạy học của SV tham gia quá trình TNSP ............................... 154 Hình 3.12. SV các nhóm thực hành dạy học tuần 2................................................... 154 Hình 3.13. Biểu đồ thể hiện NL lập Kế hoạch dạy học của SV phát triển qua 5 tuần TNSP ................................................................................................ 157 Hình 3.14. Biểu đồ thể hiện phát triển thành tố NLDH số 4 Tổ chức thực hiện hoạt động dạy học theo kế hoạch đề ra .................................................. 159 Hình 3.15. Biểu đồ thể hiện kết quả phát triển một số thành tố NLDH của SV sau quá trình TNSP giai đoạn 3 ............................................................... 160
viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các thành tố năng lực Toán học của học sinh ........................................... 22 Bảng 1.2. Khung năng lực dạy học cần rèn luyện cho sinh viên sƣ phạm Toán ....... 37 Bảng 1.3. Danh sách trƣờng THPT đƣợc lựa chọn và thời gian khảo sát .................. 42 Bảng 1.4. Kết quả lấy ý kiến giảng viên sƣ phạm và giáo viên phổ thông về khung năng lực dạy học của sinh viên sƣ phạm Toán ............................... 42 Bảng 1.5. Yêu cầu phát triển năng lực trong đào tạo giáo viên theo TP CK. .......... 57 Bảng 1.6. Danh sách một số trƣờng đại học có thăm dò ý kiến giảng viên thuộc bộ môn PPDH Toán ......................................................................... 66 Bảng 1.7. Danh sách một số trƣờng đại học có thăm dò ý kiến SV ngành sƣ phạm Toán học ........................................................................................... 66 Bảng 1.8. Khả năng tiếp cận các phƣơng tiện công nghệ tại trƣờng đại học ............. 67 Bảng 1.9. Mức độ sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin trong dạy học của giảng viên sƣ phạm. ................................................................................... 68 Bảng 1.10. Mức độ sử dụng các website trong dạy học của giảng viên sƣ phạm. ........ 69 Bảng 1.11. Kỹ năng CNTT của giảng viên sƣ phạm ................................................... 70 Bảng 1.12. Mức độ sử dụng thiết bị CNTT trong học tập của SV. .............................. 71 Bảng 2.1. Các năng lực hình thành và phát triển qua biện pháp 1 ............................. 80 Bảng 2.2. Các năng lực hình thành qua biện pháp 2 .................................................. 97 Bảng 2.3. Các năng lực hình thành và phát triển qua biện pháp 3 ........................... 113 Bảng 3.1. Các bƣớc thực hiện thực nghiệm sƣ phạm .............................................. 132 Bảng 3.2. Số lƣợng giảng viên tham gia trả lời phiếu xin ý kiến chuyên gia .......... 135 Bảng 3.3. Kết quả tổng hợp ý kiến chuyên gia về nội dung các biện pháp ............. 136 Bảng 3.4. Tổng hợp ý kiến chuyên gia góp ý về bộ công cụ đánh giá SV .............. 139 Bảng 3.5. Bảng tổng hợp điểm kiểm tra thƣờng xuyên qua các bài thực hành ....... 144 Bảng 3.6. Kết quả tính Cronbach’s lpha về sinh viên tự đánh giá ........................ 145 Bảng 3.7. Kết quả phân tích từng biểu hiện năng lực của sinh viên ........................ 145 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả TNSP vòng 3 .............................................................. 155 Bảng 3.9. Kết quả đánh giá chỉ số hành vi thành tố NLDH 1 và 3 thông qua điểm số đạt đƣợc từ kế hoạch bài dạy...................................................... 156 Bảng 3.10. Kết quả đánh giá chỉ số hành vi thành tố NLDH 2 và 3 thông qua điểm số đạt đƣợc từ thực hành bài dạy .................................................... 158
ix DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.3. Cấu trúc năng lực dạy học ........................................................................... 36 Sơ đồ 1.1. Quy trình rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm .................... 49 Sơ đồ 1.2. Quy trình dự giờ ........................................................................................... 50 Sơ đồ 1.3. Quy trình tập giảng ...................................................................................... 50
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Để đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nƣớc trong điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, Ban Chấp hành Trung ƣơng Đảng đã thông qua Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo (GD&ĐT). Trong đó, Nghị quyết đã chỉ ra những thành tựu đạt đƣợc của GD&ĐT; đồng thời, nêu rõ hiện trạng GD&ĐT còn chƣa đáp ứng yêu cầu đặt ra lúc bấy giờ. Trong đó, ở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, phƣơng thức giáo dục, đào tạo còn nặng lý thuyết, nhẹ thực hành. Để tạo chuyển biến căn bản, mạnh mẽ về chất lƣợng, hiệu quả giáo dục, đào tạo, đáp ứng ngày càng tốt hơn công cuộc xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và nhu cầu học tập của nhân dân, Nghị quyết 29/NQ-TW đã đặt ra yêu cầu đổi mới hệ thống giáo dục theo hƣớng mở, linh hoạt, liên thông giữa các bậc học, trình độ và giữa các phƣơng thức giáo dục, đào tạo. Mục tiêu đặt ra là: Xây dựng nền giáo dục mở, thực học, thực nghiệp, dạy tốt, học tốt, quản lý tốt; có cơ cấu và phƣơng thức giáo dục hợp lý, gắn với xây dựng xã hội học tập; bảo đảm các điều kiện nâng cao chất lƣợng; chuẩn hóa, hiện đại hóa, dân chủ hóa, xã hội hóa và hội nhập quốc tế hệ thống GD&ĐT . Quán triệt Nghị quyết của Ban Chấp hành Trung ƣơng Đảng, ngày 28 tháng 11 năm 2014, Quốc hội đã ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chƣơng trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT. Ngày 26 tháng 12 năm 2018, Bộ GD&ĐT đã ban hành Chƣơng trình giáo dục phổ thông theo Thông tƣ số 32/2018/TT-BGDĐT của Bộ trƣởng Bộ GD&ĐT. Chƣơng trình giáo dục phổ thông mới đƣợc xây dựng theo định hƣớng phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh, bảo đảm kết nối chặt chẽ giữa các lớp học, cấp học với nhau và liên thông với chƣơng trình giáo dục nghề nghiệp và chƣơng trình giáo dục đại học. Để thực hiện tốt chƣơng trình giáo dục phổ thông, một yếu tố quyết định chính là đội ngũ giáo viên ở trƣờng phổ thông và năng lực sƣ phạm của họ, đòi hỏi các trƣờng sƣ phạm và các cơ sở đào tạo giáo viên đổi mới nội dung, phƣơng pháp đào tạo nh m
2 phát triển năng lực nghề nghiệp của sinh viên, gắn với hoạt động nghề nghiệp trong thực tiễn của giáo viên ở trƣờng phổ thông. Theo [24] và [25] Toán học là ngành khoa học có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản đã giúp con ngƣời giải quyết các vấn đề trong thực tế một cách có hệ thống và chính xác, góp phần thúc đẩy xã hội phát triển. Môn Toán ở trƣờng phổ thông góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và năng lực toán học cho học sinh trên cơ sở cung cấp các kiến thức cơ bản và rèn luyện các kĩ năng then chốt, tạo cơ hội để học sinh đƣợc trải nghiệm, vận dụng toán học vào thực tiễn... Để thực hiện dạy học môn Toán ở trƣờng phổ thông theo hƣớng phát triển năng lực Toán học cho học sinh trong tƣơng lai, sinh viên sƣ phạm Toán không chỉ cần nắm vững hệ thống kiến thức Toán học ở phổ thông mà còn cần đƣợc phát triển năng lực dạy học Toán ngay từ trên ghế trƣờng sƣ phạm. Đây là quan điểm mà các trƣờng sƣ phạm và các cơ sở đào tạo giáo viên Toán ở nƣớc ta phải quán triệt trong suốt quá trình đào tạo. Cụ thể là việc đào tạo sinh viên sƣ phạm Toán cần hƣớng vào kết quả thể hiện các tiêu chuẩn nghề nghiệp trên cơ sở gắn với yêu cầu của dạy học Toán ở trƣờng phổ thông. Để hình thành và phát triển năng lực dạy học Toán cho sinh viên, các trƣờng sƣ phạm và các cơ sở đào tạo giáo viên Toán có thể có nhiều giải pháp, chẳng hạn xây dựng hệ thống đào tạo mở, tăng cƣờng hoạt động trải nghiệm nghề nghiệp, quản lý tốt các hoạt động học tập của sinh viên, có cơ cấu và phƣơng thức giáo dục vừa hiện đại vừa phù hợp với điều kiện của Việt Nam gắn với xây dựng xã hội học tập; bảo đảm các điều kiện nâng cao chất lƣợng; chuẩn hóa, hiện đại hóa, dân chủ hóa nhƣ theo tinh thần của nghị quyết 29/NQ-TW. Ngày nay, Công nghệ thông tin và truyền thông (CNTT&TT) có vai trò to lớn trong quá trình giảng dạy và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học, góp phần đổi mới tích cực cách dạy và cách học. CNTT&TT thúc đẩy một nền giáo dục mở, giúp mọi ngƣời tiếp cận rất nhanh với nhiều thông tin đa dạng, nhiều chiều, rút ngắn mọi khoảng cách, thu hẹp mọi không gian, thời gian. CNTT&TT trao cơ hội học tập suốt đời cho mọi ngƣời, ở mọi lúc, mọi nơi, góp phần tạo ra xã hội học tập. Tăng
3 cƣờng ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong đào tạo ở trƣờng đại học, trong đó có các trƣờng sƣ phạm, sẽ tạo một bƣớc chuyển cơ bản trong quá trình cập nhật kịp thời và thƣờng xuyên các tiến bộ khoa học công nghệ vào nội dung chƣơng trình đào tạo và đổi mới phƣơng pháp giảng dạy, góp phần nâng cao chất lƣợng đào tạo. Chính vì vậy, việc nghiên cứu dựa trên quan điểm phát triển năng lực và đổi mới toàn diện giáo dục, đào tạo, gắn với việc khai thác các ứng dụng CNTT, từ đó đề xuất các biện pháp phát triển năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm Toán với sự h trợ của CNTT&TT là cần thiết và cấp bách. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi nghiên cứu đề tài “Phát triển năng lực dạy học cho sinh viên đại học ngành sư phạm oán với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Vận dụng những quan điểm lí luận dạy học phát triển năng lực, ý nghĩa, giá trị của việc ứng dụng CNTT&TT trong GD&ĐT để đề xuất các biện pháp phát triển năng lực dạy học Toán cho sinh viên sƣ phạm Toán với sự h trợ của CNTT&TT. 3. Đối tƣợng, khách thể và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Quá trình phát triển năng lực dạy học của sinh viên sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học với sự h trợ của CNTT&TT. 3.2. hách thể nghiên cứu Quá trình đào tạo SV sƣ phạm Toán tại trƣờng đại học. 3.3. Phạm vi nghiên cứu Ứng dụng CNTT&TT góp phần rèn luyện năng lực dạy học trong quá trình đào tạo giáo viên Toán ở trƣờng Trung học phổ thông (THPT) tại các trƣờng đại học sƣ phạm (ĐHSP), thông qua các môn chuyên ngành và chủ yếu là rèn luyện nghiệp vụ sƣ phạm. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc các biện pháp và quán triệt tốt quan điểm dạy học phát triển năng lực, cùng với phƣơng thức khai thác các ứng dụng của CNTT&TT hợp lý thì việc vận dụng các biện pháp đó sẽ góp phần phát triển năng lực dạy học của sinh viên sƣ ngành phạm Toán.
4 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Hệ thống hóa cơ sở lí luận về rèn luyện, phát triển năng lực dạy học của sinh viên ngành sƣ phạm Toán. Xác định những năng lực thành phần và các biểu hiện của năng lực dạy học môn Toán chủ yếu cần đƣợc phát triển cho sinh viên sƣ phạm Toán bậc đại học. 5.2. Xác định vai trò, chức năng và các ứng dụng của CNTT&TT trong rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán; các yêu cầu sƣ phạm, quy trình ứng dụng CNTT&TT để h trợ rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học. 5.3. Khảo sát thực trạng ứng dụng CNTT&TT trong rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở một số trƣờng đại học sƣ phạm có đào tạo giáo viên Toán. 5.4. Xác định các biện pháp rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán với sự h trợ của CNTT&TT. 5.5. Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra tính khả thi, tính hiệu quả của các phƣơng thức ứng dụng CNTT&TT trong tổ chức rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu tài liệu, các công trình nghiên cứu về lí luận dạy học phát triển năng lực, tài liệu về ứng dụng CNTT&TT trong đào tạo giáo viên nói chung và rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán nói riêng, tài liệu về chƣơng trình đào tạo nghề và rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở các trƣờng đại học với sự h trợ của CNTT&TT. 6.2. Phương pháp điều tra và quan sát Sử dụng phiếu điều tra, quan sát các hoạt động của sinh viên có liên quan tới yêu cầu hình thành, phát triển năng lực và sử dụng các phƣơng tiện CNTT&TT. Trao đổi với các chuyên gia, giảng viên các trƣờng đại học và quan sát một số hoạt động rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở các trƣờng
5 đại học; đồng thời, tìm hiểu thực tế ứng dụng CNTT&TT trong rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán hiện nay. 6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm để khẳng định tính hợp lý, khả thi của các biện pháp sƣ phạm đƣợc đề xuất và kiểm nghiệm giả thuyết khoa học. Xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm b ng phƣơng pháp thống kê Toán học. 7. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài - Đề tài đã hệ thống hóa và góp phần vào lí luận về hình thành và phát triển năng lực dạy học của sinh viên sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học với sự h trợ của CNTT&TT. - Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể đƣợc vận dụng vào hoạt động dạy học nh m hình thành và phát triển năng lực dạy học cho sinh viên sƣ phạm Toán ở các trƣờng ĐHSP và các cơ sở đào tạo giáo viên Toán hiện nay. 8. Những đóng góp của luận án - Góp phần vào việc xác định khung năng lực dạy học Toán, các năng lực thành phần và các biểu hiện năng lực của sinh viên sƣ phạm Toán bậc đại học. - Phân tích có căn cứ về thực trạng ứng dụng CNTT&TT của sinh viên trong việc phát triển năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở các trƣờng ĐHSP hiện nay. - Đề xuất đƣợc một số biện pháp sƣ phạm để khai thác các ứng dụng của CNTT&TT trong việc rèn luyện năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán ở trƣờng đại học, tiếp cận chuẩn nghề nghiệp giáo viên THPT hiện nay. 9. C u tr c của luận án Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và Tài liệu tham khảo nội dung Luận án gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn Chƣơng 2. Các biện pháp phát triển năng lực dạy học cho sinh viên ngành sƣ phạm Toán với sự h trợ của CNTT&TT ở trƣờng đại học Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm
6 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Tổng quan lịch sử nghiên cứu v n đề 1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới - Nghiên cứu về đào tạo phát triển năng lực dạy học Toán Ở các nƣớc phƣơng Tây, quan điểm về đào tạo giáo viên Toán đƣợc hình thành rõ ràng và có từ rất sớm. Vai trò và nhiệm vụ hình thành kỹ năng sƣ phạm luôn là đề tài đƣợc quan tâm trong các đề tài nghiên cứu và hội thảo về lĩnh vực giáo dục. Nhiều công trình nghiên cứu tập trung vào phƣơng thức đào tạo giáo viên. Những vấn đề gây nhiều tranh luận là: để đào tạo giáo viên Toán học, trƣớc hết sẽ đào tạo về Toán học và sau đó bổ sung một số kiến thức về sƣ phạm (có tính chất lý thuyết và/hoặc thực tế), hoặc là đào tạo đồng thời kiến thức Toán học và lý luận sƣ phạm. Đây là vấn đề cho đến nay vẫn chƣa có kết luận cuối cùng. Một số nghiên cứu cho thấy sự kém hiệu quả của đào tạo giáo viên, chẳng hạn Klein đã chỉ trích về sự gián đoạn kép giữa kiến thức Toán và kĩ năng dạy học Toán của giáo viên, mà thực chất là sự yếu kém về tổ chức thực hành giảng dạy đối với giáo dục đại học. Từ năm 1926, những nghiên cứu của J. Watshon, A. Pojoux [53] và theo [20], [21], [75], [81] đã đặt những nền tảng đầu tiên trong việc xây dựng nên hình thức đào tạo sƣ phạm theo quan điểm tôn trọng thực tiễn và chia nhỏ giai đoạn. Các trƣờng đại học đặc biệt quan tâm đến việc tổ chức huấn luyện các kỹ năng thực hành giảng dạy cho sinh viên dựa trên thành tựu của tâm lý học hành vi và tâm lý học chức năng. Thời lƣợng giờ thực hành đƣợc phân bổ nhiều hơn so với lý thuyết. Năm 1955, vấn đề đào tạo theo giai đoạn là nội dung đƣợc thảo luận tại cuộc họp thƣờng niên của tổ chức UNESCO, nhƣng phải đến những năm 70 của cùng thế kỉ, tại Mỹ mới đẩy mạnh việc nghiên cứu triển khai các mô đun (module) đào tạo GV theo từng nội dung lý thuyết. Nội dung của mô đun bao gồm các tài liệu và nội dung hƣớng dẫn cần thiết để thực hiện mục tiêu giáo dục chung đã đề ra. Nhìn chung, hình thức đào tạo kiểu mô đun là đơn vị học tập liên kết tất cả các yếu tố của các môn học lý thuyết, các kỹ năng và kiến thức để tạo nên năng lực của GV. Hình thức đào tạo này
7 cho đến nay vẫn tiếp tục đƣợc ứng dụng trong thực tiễn với những mức độ khác nhau, tùy thuộc vào đặc điểm và nhu cầu giáo dục của m i quốc gia. Báo cáo Khoa học và nghệ thuật đào tạo các thầy giáo của nhóm Obert J. Marzano [55] (Mỹ) và theo [58] đã nêu năm nhóm kỹ thuật (tƣơng ứng với 5 bƣớc cơ bản đã đƣợc đề cập trong một số công trình của các học giả khác) của GV khi lên lớp. Điểm khác biệt của nghiên cứu này chính là ở ch các tác giả đã dựa trên thực tiễn giáo dục cơ bản của Mỹ. Trong Hội thảo về cách tân việc đào tạo bồi dưỡng giáo viên của các nước châu Á - Thái Bình Dương do PEID tổ chức [61], các nhà khoa học cùng chung quan điểm r ng: tri thức nghề nghiệp là cơ sở của nghệ thuật sƣ phạm nhƣng chỉ thể hiện trong hệ thống các kỹ năng sƣ phạm. Hội nghị cũng chỉ rõ hạn chế của nền giáo dục thuộc một số khu vực (nền giáo dục của các nƣớc đang phát triển), vốn vẫn còn nặng về đào tạo truyền thống theo lập trình cứng nhắc: bài - lớp - khóa học - niên chế. Hiện trạng này không đáp ứng kịp thời sự thay đổi của xã hội. Trong bối cảnh này, việc đào tạo theo nguyên tắc mở (nguyên tắc đào tạo theo năng lực thực hành, không dùng thời gian quy định cho khóa học mà dùng lƣợng kiến thức và kỹ năng theo tiêu chuẩn chuyên môn đã đƣợc quy định) trở nên phù hợp và cấp thiết đối với việc đổi mới giáo dục - đào tạo giáo viên ở m i quốc gia trong khu vực. Nghiên cứu của David Burghes [77] về Nghiên cứu so sánh quốc tế trong đào tạo giáo viên Toán tại CIMT - một trung tâm tự tài trợ trong khoa Giáo dục tại đại học Plymouth của nh, đã tìm cách hiểu cả thế mạnh Toán học của sinh viên sƣ phạm Toán và thái độ của họ đối với Toán học. Nghiên cứu của David Burghes đã so sánh 11 quốc gia trên thế giới, gồm: nh, Phần Lan, Hungary, Cộng hòa Séc, Ireland, Nga, Trung Quốc, Nhật Bản, Singapore, Ukraine và ustralia. Nghiên cứu này cung cấp b ng chứng về năng lực của giáo viên thực tập môn Toán tại các quốc gia này và đƣa ra khuyến nghị cho những thay đổi đối với mô hình đào tạo cho giáo viên tƣơng lai, với mục đích cải thiện việc dạy và học Toán của các thế hệ tƣơng lai. Nghiên cứu của David Burghes [77] cũng chỉ ra r ng: Một giáo viên có trình độ Toán học tốt cũng chỉ là điều kiện cần để dạy Toán đạt hiệu quả, còn nhiều yếu tố khác nhƣ kỹ năng giao tiếp tốt, yêu thích Toán và hiểu ngƣời học nắm vững lí luận dạy học môn Toán...
8 Ngoài ra, trƣờng thực hành ở trƣờng đại học có vai trò quan trọng trong đào tạo giáo viên theo cách tích hợp lý thuyết và thực hành. Lý thuyết về kiến thức của giáo viên của Shulman có ảnh hƣởng lớn đến việc đào tạo giáo viên. Theo Shulman, cần trang bị cho giáo viên ba loại kiến thức: kiến thức nội dung môn học (content knowledge), kiến thức sƣ phạm (pedagogical content knowledge) và kiến thức về chƣơng trình giảng dạy (curriculum knowledge). Nghiên cứu của Shulman đóng vai trò quan trọng trong đào tạo giáo viên và tạo các cơ hội học tập, thực hành cho sinh viên sƣ phạm ở châu Âu. Tại Liên Xô, Kuzmina.N.V [41], P.A.Rudich [72], O.A.Abdoullina [5], F.N Gonobolin [26] và theo [73]... đã xác định cấu trúc năng lực, những kỹ năng cơ bản cần có của ngƣời GV, mối quan hệ giữa năng lực chuyên môn và năng lực nghiệp vụ, những năng lực dạy học mà SV cần đƣợc phát triển để trở thành một GV. Bƣớc sang thập kỷ 70 của thế kỉ XX và những năm sau đó, các công trình nghiên cứu ở Liên Xô và Đông Âu đƣợc đẩy mạnh theo hƣớng nghiên cứu sâu về tổ chức lao động khoa học - quá trình dạy học. Sự ra đời của Phòng nghiên cứu đào tạo giáo viên ở trường sư phạm đã tạo điều kiện cho sự ra đời của một loạt các nghiên cứu. Lấy ví dụ, công trình Hình thành các kỹ năng, kỹ xảo sư phạm cho sinh viên trong điều kiện của nền giáo dục đại học của Kixêgôv X.I [40] đã chỉ ra năng lực dạy học của GV thể hiện qua hơn 100 kỹ năng nghiệp vụ giảng dạy và giáo dục, 50 kỹ năng cần thiết trong đó đƣợc phân chia tập luyện theo từng thời kì thực hành, thực tập sƣ phạm cụ thể. Một công trình đáng chú ý khác là Nội dung và cấu trúc thực hành sư phạm ở các trường ĐHSP trong giai đoạn hiện nay của O. . bdoullina [5], ở đó, tác giả cũng đã luận chứng và đƣa ra một hệ thống các kỹ năng giảng dạy và kỹ năng giáo dục riêng biệt đƣợc mô tả theo thứ bậc... Những phân tích lí luận sâu sắc và kết quả nghiên cứu thực tiễn của các tác giả này đã cho phép xem xét lại vấn đề tổ chức và nội dung của công tác thực hành - thực tập sƣ phạm nói chung, của công tác rèn luyện kỹ năng giảng dạy nói riêng cho SV trong các trƣờng ĐHSP ở Liên Xô trƣớc đây. Từ đó, các tác giả xác định đƣợc một hệ thống lí luận cơ bản về quá trình đào tạo nghiệp vụ sƣ phạm cho một giáo viên tƣơng lai. Phần lớn các nhà khoa học giáo dục ở Nga và các nƣớc Đông Âu nhƣ .V. Khutorskoi [6], J.Piaget (tái bản 1997) [54], Kharlamop
9 I.F [38], Rudolf Tippelt, Antonio Amorós (2003) [80], Paul Drijvers, John Monaghan, Mike Thomas and Luc Trouche (2014) [82]... đã theo cách tiếp cận hoạt động để nghiên cứu quá trình dạy học (cách tổ chức, thứ tự qui trình thực hiện các thao tác hoạt động, các dạng hoạt động của quá trình lên lớp, các loại hình giờ lên lớp…) và có nhiều kết quả về quá trình, biện pháp hình thành và phát triển kỹ năng nói chung và kỹ năng dạy học cho sinh viên sƣ phạm nói riêng. - Nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong đào tạo sinh viên sư phạm Toán Cuối thập niên 70 của thế kỷ XX, tin học đƣợc thế giới bắt đầu sử dụng khá rộng rãi trong các tài liệu chuyên môn và khoa học. Ngƣời Mỹ thƣờng dùng thuật ngữ khoa học về máy tính (Computer Science) để chỉ lĩnh vực khoa học mới về máy tính (cả phần cứng và phần mềm). Gần hai thập niên sau, cùng với việc ứng dụng rộng rãi máy tính, tin học vào các lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất và dịch vụ..., thuật ngữ công nghệ thông tin (Information Technology - viết tắt là IT) xuất hiện. Từ năm 2000, thuật ngữ công nghệ thông tin và truyền thông (Infomation and Communication Technology, viết tắt là ICT) bắt đầu đƣợc sử dụng phổ biến để phản ánh xu hƣớng tích hợp giữa CNTT&TT trong các lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội, trong đó có giáo dục. Việc ứng dụng CNTT&TT trong GD&ĐT đƣợc triển khai rộng trong các cấp học từ phổ thông đến đại học vào những năm 70-80 của thế kỷ XX ở các nƣớc phát triển. Năm 1998 tại Pari, UNESCO đã tổ chức hội nghị quốc tế Tầm nhìn và hành động (Vision et actions) để bàn về những ứng dụng và tác động của CNTT&TT trong giáo dục. Tuyên bố chung của hội nghị Bộ trƣởng giáo dục các nƣớc thành viên tổ chức PEC lần thứ 2 về vấn đề giáo dục trong xã hội học tập ở thế kỷ XXI (07/4/2000) [61] xác định một trong những nhiệm vụ chiến lƣợc sắp tới là phải xem CNTT&TT nhƣ là năng lực cốt lõi dành cho học sinh & sinh viên trong tƣơng lai. Tiếp cận và khai thác tiềm năng của CNTT&TT để nâng cao chất lƣợng học tập và giảng dạy, khuyến khích học tập suốt đời . Ứng dụng CNTT&TT trong dạy học đã trở thành một vấn đề nghiên cứu quan trọng, có tính chiến lƣợc đối với các nhà giáo dục và quản lý giáo dục trên thế giới.