Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Toán: Dạy học các bài toán giải bằng cách lập phương trình, hệ phương trình nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực cho học sinh cấp trung học cơ sở

Chia sẻ: Ganuongmuoixa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu một số phương pháp, kỹ thuật dạy học các bài toán giải bằng cách lập phương trình, hệ phương trình nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THCS.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Toán: Dạy học các bài toán giải bằng cách lập phương trình, hệ phương trình nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực cho học sinh cấp trung học cơ sở

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN XUÂN LỘC DẠY HỌC CÁC BÀI TOÁN GIẢI BẰNG CÁCH LẬP PHƢƠNG TRÌNH, HỆ PHƢƠNG TRÌNH NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC CHO HỌC SINH CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HỌC HÀ NỘI – 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN XUÂN LỘC DẠY HỌC CÁC BÀI TOÁN GIẢI BẰNG CÁCH LẬP PHƢƠNG TRÌNH, HỆ PHƢƠNG TRÌNH NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC CHO HỌC SINH CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN TOÁN Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Lan Phƣơng HÀ NỘI – 2020
LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, cố gắng học tập và làm việc nghiêm túc, em đã hoàn thành luận văn này. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã giảng dạy, hƣớng dẫn, gợi ý và cho em những lời khuyên bổ ích trong suốt quá trình phấn đấu, học tập và nghiên cứu tại trƣờng. Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS Nguyễn Thị Lan Phƣơng – Viện khoa học giáo dục Việt Nam đã quan tâm sát sao và tận tình hƣớng dẫn, động viên và góp ý để em hoàn thành tốt luận văn này. Em đã rất cố gắng đầu tƣ nhiều công sức và thời gian nghiên cứu song luận văn khó có thể tránh đƣợc những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc nhận xét và góp ý của các thầy, cô giáo để em có những định hƣớng tốt hơn trong quá trình làm luận văn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 3 năm 2020 Tác giả Nguyễn Xuân Lộc i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 GD&ĐT Giáo dục Đào tạo 2 GQVĐ Giải quyết vấn đề 3 GV Giáo viên 4 HS Học sinh 5 NL Năng lực 6 PT Phổ thông 7 SGK Sách giáo khoa 8 THCS Trung học cơ sở 9 THPT Trung học phổ thông 10 VĐ Vấn đề ii
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1 2. Lịch sử nghiên cứu .................................................................................... 2 3. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 3 4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu .......................................................... 3 5. Câu hỏi nghiên cứu ................................................................................... 4 6. Giải thuyết khoa học ................................................................................. 4 7. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................ 4 8. Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................... 4 9. Đóng góp của luận văn .............................................................................. 5 10. Cấu trúc luận văn .................................................................................... 6 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH PHỔ THÔNG .................. .7 1.1. Quan điểm giáo dục về dạy học phát triển năng lực học sinh ............... 7 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề..................................................................... 9 1.2.1 Khái niệm vấn đề ................................................................................. 9 1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề .............................................. 12 1.2.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề .................................................. 14 1.3. Dạy học phát triển năng lực quyết vấn đề cho học sinh phổ thông ..... 16 1.3.1. Dạy học phát triển năng lực .............................................................. 16 1.3.2. Dạy học phát triển năng lực quyết vấn đề cho học sinh. .................. 19 1.3.3. Thực trạng dạy học theo phát triển năng lực giải quyết vấn đề tại trƣờng THCS. .............................................................................................. 25 Kết luận chƣơng 1 ........................................................................................... 30 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP, KỸ THUẬT DẠY HỌC CÁC BÀI TOÁN 31 LẬP PHƢƠNG TRÌNH, HỆ PHƢƠNG TRÌNH NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ ............................................................................................................. 31 iii
2.1. Định hƣớng phát triển năng lực quyết vấn đề trong chƣơng trình giáo dục môn Toán mới ...................................................................................... 31 2.2. Cơ hội phát triển năng lực quyết vấn đề thông qua các bài toán giải bằng cách lập phƣơng trình và hệ phƣơng trình lớp 9 ................................ 33 2.3. Dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua các bài toán giải bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình lớp 9 ............................. 38 2.3.1. Hình thành và phát triển thành tố 1 “Tìm hiểu vấn đề” .................... 38 2.3.2. Hình thành và phát triển thành tố 2 “Thiết lập không gian vấn đề” . 43 2.3.3. Hình thành và phát triển thành tố 3 “Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp” ................................................................................................... 48 2.3.4. Hình thành và phát triển thành tố 4 “Đánh giá và phản ánh giải pháp” . 51 2.3.5. Kiểm tra, đánh giá sự phát triển năng lực quyết vấn đề của học sinh..... 57 Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................... 65 CHƢƠNG 3: THỬ NGHIỆM PHƢƠNG PHÁP, KỸ THUẬT DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ .................................................................................................... 66 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ............................... 66 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ........................................................ 66 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ................................................ 66 3.2. Tổ chức và nội dung thực nghiệm sƣ phạm ......................................... 66 3.2.1. Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm .......................................................... 66 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ........................................................ 68 3.3. Kết quả thực nghiệm ............................................................................ 70 3.3.1. Đánh giá định lƣợng .......................................................................... 70 3.3.2. Đánh giá định tính ............................................................................. 75 Kết luận chƣơng 3 ........................................................................................... 77 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 80 PHỤ LỤC iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2. 1. Biểu hiện cụ thể của thành tố NL GQVĐ và yêu cầu cần đạt cho cấp THCS ...................................................................................... 33 Bảng 2.2. Những vấn đề cơ bản cần lƣu ý khi giải bài toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình ...................................................... 35 Bảng 2.3. Nhịp tim tối đa đƣợc khuyến cáo ..................................................... 46 Bảng 2. 4. Thành tố NLGQVĐ và các mức độ đánh giá .................................. 62 Bảng 3.1. Kết quả học tập môn Toán năm học trƣớc của các nhóm 1,2,3,4 .... 67 Bảng 3.2. Nội dung các tiết dạy chủ đề “Giải bài toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình” ................................................................. 68 Bảng 3.3. Kết quả kiểm tra 45 phút của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng............................................................................................. 70 Bảng 3.4. So sánh kết quả kiểm tra của nhóm 1 và nhóm 2 ............................. 70 Bảng 3.5. So sánh kết quả kiểm tra của nhóm 3 và nhóm 4 ............................. 71 Bảng 3.6. Kết quả đánh giá năng lực GQVĐ của HS qua bài kiểm tra 45 phút của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng.................................. 72 Bảng 3.7. Bảng T – test đánh giá kết quả kiểm tra 45 phút của nhóm 1 và nhóm 2 .......................................................................................... 73 Bảng 3.8. Bảng T – test đánh giá kết quả kiểm tra 45 phút của nhóm 3 và nhóm 4 .......................................................................................... 73 v
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ 1.1. Quy trình tìm giải pháp giải quyết vấn đề ....................................... 20 Hình 1.1. Đồ thị biểu diễn nhịp tim theo công thức cũ và mới ........................ 47 Hình 2.1. Quan hệ giữa hoạt động GQVĐ – năng lực GQVĐ – đánh giá năng lực GQVĐ ......................................................................................... 60 Sơ đồ 2.1. Quy trình đánh giá. .......................................................................... 61 Biểu đồ 3.1. Kết quả kiểm tra của nhóm 1 và nhóm 2 ...................................... 71 Biểu đồ 3.2. Kết quả kiểm tra của nhóm 3 và nhóm 4 ...................................... 71 vi
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngành giáo dục đào tạo ngày nay đang có bƣớc chuyển mạnh mẽ sang xu hƣớng phát triển năng lực ngƣời học. Trong giáo dục toán học phổ thông, xu hƣớng quốc tế về dạy học phát triển năng lực toán học của HS đã và đang đƣợc các quốc gia và một số tổ chức quốc tế quan tâm thúc đẩy. Việt Nam cũng đang khẩn trƣơng đổi mới chƣơng trình giáo dục phổ thông trong đó có chƣơng trình môn Toán theo hƣớng “chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học” (Ban chấp hành trung ƣơng - 2013). Theo văn bản công bố về chƣơng trình giáo dục phổ thông mới, một trong những năng lực cốt lõi cần hình thành và phát triển cho học sinh phổ thông là năng lực giải quyết vấn đề. Các kĩ năng toán học cơ bản giúp con ngƣời có thể giải quyết các vấn đề trong thực tế cuộc sống một cách chính xác, góp phần thúc đẩy xã hội ngày càng phát triển hơn. Hiện nay, NL GQVĐ toán học của nhiều HS nhìn chung vẫn còn hạn chế. Phần lớn HS khi làm các bài tập đều áp dụng máy móc các dạng bài tập mà GV đã dạy. Khi đề bài có sự thay đổi về cách hỏi hay đào sâu, mở rộng thì HS lại lúng túng trong việc nhận dạng bài toán. Một trong những nguyên nhân là do chƣa có quy chuẩn về các biểu hiện, các cấp độ hình thành và phát triển, các yêu cầu cụ thể của NL này, dẫn tới khó khăn cho GV trong việc thiết kế bài giảng, giảng dạy, kiểm tra đánh giá và điều chỉnh. GV đa phần còn là dạy dựa vào kinh nghiệm và hiểu biết của bản thân. Ngoài ra bài toán về phƣơng trình và hệ phƣơng trình là một nội dung kiến thức quan trọng của chƣơng trình toán trung học, có tiềm năng để khai thác, phát triển NL GQVĐ cho HS trong dạy học. Xuất phát từ những lý do trên cùng với sự quan tâm, đặc biệt của bản thân về vấn đề này, tôi lựa chọn đề tài là: “Dạy học các bài toán giải bằng 1
cách lập phương trình, hệ phương trình nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực cho học sinh cấp trung học cơ sở.” 2. Lịch sử nghiên cứu Từ nhiều năm nay ở nƣớc ta có khá nhiều công trình nghiên cứu về năng lực và năng lực GQVĐ, chẳng hạn nhƣ: luận án tiến sĩ của Thịnh Thị Bạch Tuyết (2016) về “Dạy học giải tích ở trƣờng trung học phổ thông theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề thông qua trang bị một số thủ pháp hoạt động nhận thức cho học sinh”, luận án tiến sĩ của Nguyễn Anh Tuấn (2002) về “Bồi dƣỡng năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh trung học cơ sở trong dạy học khái niệm toán học” (thể hiện qua một số khái niệm mở đầu đại số ở THCS) hay luận văn thạc sĩ của Nguyễn Văn Bảo (2005) về “Góp phần rèn luyện cho học sinh năng lực vận dụng kiến thức toán học để giải quyết một số bài toán có nội dung thực tiễn” hay luận văn tiến sĩ của Phan Anh Tài (2014) về “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học toán lớp 11 trung học phổ thông”, nghiên cứu của TS Lƣơng Việt Thái (2011) về “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh qua dạy học khoa học ở tiểu học”. Theo tác giả Nguyễn Công Khanh, khả năng làm chủ những hệ thống, kiến thức, thái độ, kĩ năng và kết nối chúng một cách hợp lý với mục đích giải quyết vấn đề đặt ra trong cuộc sống hay thực hiện thành công một nhiệm vụ nào đó đƣợc gọi là năng lực. Nhiều tác giả đã quan tâm nghiên cứu về năng lực và năng lực GQVĐ cũng nhƣ năng lực GQVĐ trong môn Toán. Theo PGS.Nguyễn Thị Lan Phƣơng cấu trúc của năng lực bao gồm 4 thành tố: nhận biết và tìm hiểu vấn đề; thiết lập không gian vấn đề; lập kế hoạch và trình bày giải pháp; đánh giá và phản ánh giải pháp. Bộ Giáo dục và đào tạo xác định cấu trúc của năng lực GQVĐ bao gồm 6 thành tố: phát hiện và làm rõ vấn đề; đề xuất, lựa chọn giải pháp; thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; nhận ra ý tƣởng mới; hình thành và triển khai ý tƣởng mới; tƣ duy độc lập. Về đánh giá 2
năng lực GQVĐ của HS trong dạy học toán, Phan Anh Tài đã đạt đƣợc các kết quả sau: (i) Xác định đƣợc mục đích và mục tiêu cơ bản đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học toán THPT; (ii) Xác định các thành tố của năng lực GQVĐ theo hƣớng tiếp cận quá trình GQVĐ; (iii) Đƣa ra phƣơng án mới đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học toán THPT trên cơ sở đánh giá các NL thành tố đã xác định; (iv) Đề xuất giải pháp tiến hành đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học toán THPT theo phƣơng án đánh giá đã đề xuất nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học toán THPT. Nhƣ vậy, ta thấy các tác giả ở Việt Nam có quan điểm tƣơng đối đồng nhất về GQVĐ và NLGQVĐ mặc dù các kết luận của họ khá đa dạng và phong phú. Nhƣ đã nói ở trên, xu thế gắn toán học trong nhà trƣờng với ứng dụng thực tiễn đang chiếm ƣu thế trong đổi mới dạy học, các công trình nghiên cứu đã tập trung vào việc đƣa ra các lý luận để dạy toán học với mục đích là ứng dụng trong thực tiễn, nhƣng vẫn còn hạn chế về phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học phát triển năng lực GQVĐ thông qua các bài toán có nội dung thực tiễn. 3. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu một số phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học các bài toán giải bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THCS. 4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu Dạy học phát triển năng lực cho học sinh. 4.2. Đối tượng nghiên cứu Phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh THCS. 4.3. Phạm vi nghiên cứu: - Tập trung vào nội dung dạy học: giải bài toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình. 3
- Thực nghiệm sƣ phạm tại trƣờng THCS Cự Khối – Long Biên – Hà Nội và trƣờng THCS Tây Sơn – Hai Bà Trƣng – Hà Nội. 5. Câu hỏi nghiên cứu Câu hỏi 1: Năng lực GQVĐ là gì? Dạy học phát triển năng lực GQVĐ nhƣ thế nào? Câu hỏi 2: Giải toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình có cơ hội phát triển năng lực GQVĐ nhƣ thế nào? Câu hỏi 3: Những phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học nào phù hợp với giải toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình để có thể phát triển đƣợc năng lực GQVĐ cho HS THCS? 6. Giải thuyết khoa học Nếu vận dụng đa dạng các phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học giải toán bằng bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình thì có thể phát triển đƣợc năng lực GQVĐ cho HS THCS. 7. Nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài tập trung vào 3 nhiệm vụ chính là: - Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực GQVĐ cho HS phổ thông. - Xác định các phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học giải toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình cấp THCS. - Thử nghiệm phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học giải toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình ở trƣờng THCS. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng đồng thời cả ba phƣơng pháp nghiên cứu sau: 8.1.Phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu về các cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh phổ thông qua các tƣ liệu có sẵn, những văn kiện của Đảng và Nhà nƣớc liên quan đến giáo dục và chƣơng trình GDPT mới. 4
Nghiên cứu các tài liệu về giáo dục học, tâm lí học, lí luận dạy học, sách giáo khoa môn Toán cấp THCS. Các tài liệu sách báo, bài viết liên quan đến nội dung phát triển năng lực giải quyết vấn đề và chủ đề “Giải bài toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình” 8.2. Phương pháp điều tra, quan sát Điều tra về mức độ yêu thích môn Toán, tính cần thiết phát triển NLGQVĐ ở HS, và tầm quan trọng của dạy học phát triển NLGQVĐ, khó khăn gặp phải khi dạy học phát triển NLGQVĐ, các phƣơng pháp dạy học và kĩ thuật dạy học thƣờng dùng để dạy học phát triển NLGQVĐ ở GV qua phiếu điều tra. Trao đổi kinh nghiệm với các GV có kinh nghiệm; dự giờ, quan sát việc dạy và học của GV và HS trong quá trình khai thác các bài toán trong SGK và các bài tập liên quan đến chủ đề nghiên cứu. 8.3.Phương pháp thực nghiệm sư phạm Dạy thực nghiệm lớp 9 ở trƣờng THCS Cự Khối và trƣờng THCS Tây Sơn. Xử lý số liệu thu đƣợc từ bài kiểm tra trong quá trình thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đƣa ra. 9. Đóng góp của luận văn 9.1. Những đóng góp về mặt lý luận - Góp phần làm rõ khái niệm, cấu trúc năng lực GQVĐ và định hƣớng dạy học phát triển năng lực GQVĐ cho HS. - Tổng hợp những phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học phát triển năng lực nói chung, năng lực GQVĐ nói riêng. 9.2. Những đóng góp về mặt thực tiễn - Chỉ ra những phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học các dạng toán giải bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS THCS. 5
- Kết quả nghiên cứu của luận văn có thể sử dụng nhƣ một tài liệu tham khảo cho GV và HS trong quá trình giảng dạy và học tập môn toán ở trƣờng THCS. 10. Cấu trúc luận văn Luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng sau: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh phổ thông. Chƣơng 2: Phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học giải toán bằng cách lập phƣơng trình, hệ phƣơng trình nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THCS. Chƣơng 3: Thử nghiệm phƣơng pháp, kỹ thuật dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở trƣờng THCS. 6
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH PHỔ THÔNG 1.1. Quan điểm giáo dục về dạy học phát triển năng lực học sinh Trong thời gian qua, thực tiễn GDPT của Việt Nam và nhiều nƣớc trên thế giới cho thấy còn nhiều bất cập. Các tầng lớp trong xã hội, các nhà nghiên cứu, nhà giáo dục, ngƣời sử dụng lao động, các bậc phụ huynh, … đã nhận thấy và chỉ ra các nhƣợc điểm cơ bản của CT GDPT hiện hành, nhƣ: - Chú trọng việc truyền đạt kiến thức, chƣa đáp ứng tốt yêu cầu phát triển phẩm chất và năng lực của HS, nặng về dạy chữ, nhẹ về dạy ngƣời, chƣa coi trọng hƣớng nghiệp. - Quan điểm tích hợp và phân hóa chƣa đƣợc quán triệt đầy đủ, các môn học đƣợc thiết kế chủ yếu theo kiến thức các lĩnh vực khoa học, chƣa thật sự coi trọng yêu cầu về sƣ phạm. Một số nội dung môn học chƣa đảm bảo tính hiện đại, cơ bản, còn nhiều kiến thức hàn lâm, nặng với HS. - Chƣơng trình chƣa thật sự thiết thực, chƣa coi trọng kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức. Để hòa chung với các xu hƣớng dạy học chiếm ƣu thế trên thế giới là chuyển đổi từ phƣơng thức dạy học định hƣớng nội dung sang dạy học định hƣớng kết quả đầu ra (phát triển phẩm chất và năng lực ngƣời học), yêu cầu xây dựng chƣơng trình giáo dục phổ thông theo định hƣớng phát triển năng lực ngƣời học là vô cùng cần thiết và cấp thiết. Với mục đích chuẩn bị nguồn nhân lực có trình độ cao, đáp ứng sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh và cạnh tranh hiện nay. Theo Đặng Thành Hƣng (2014), bản chất của giáo dục phát triển năng lực là lấy năng lực làm cơ sở (tham chiếu) để tổ chức chƣơng trình và thiết kế nội dung học tập. Điều này cũng có nghĩa là năng lực của HS sẽ là kết quả 7
cuối cùng cần đạt đƣợc của quá trình dạy học hay giáo dục. Dạy học phát triển năng lực HS nhấn mạnh: - Muốn có năng lực, HS phải học tập và rèn luyện trong hoạt động và bằng hoạt động. - “Lấy việc học của HS làm trung tâm”, chú ý tới mỗi cá nhân HS, giúp họ tự tìm tòi, khám phá, làm chủ tri thức và vận dụng vào giải quyết các tình huống thực tế cuộc sống, qua đó có thể rút ra kinh nghiệm và tri thức cho riêng mình. - Kết quả đầu ra của ngƣời học, những gì ngƣời học làm đƣợc sau khi kết thúc chƣơng trình học hoặc kết thúc bài học, nhấn mạnh đến khả năng thực tế của HS. - Cách học, yếu tố tự học của ngƣời học: thay vì lối dạy truyền thống thầy giảng, trò nghe có thể tổ chức cho cá nhân tự học, học theo nhóm, học theo sở thích và mối quan tâm riêng của ngƣời học, ... - Giáo viên là ngƣời thiết kế, tổ chức và hƣớng dẫn HS tích cực, tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập. - Môi trƣờng dạy học phải tạo điều kiện tƣơng tác tích cực giữa HS và HS, giữa GV và HS, thúc đẩy và tạo cho HS hiện thực hóa năng lực của mình thông qua quan sát, tìm tòi, khám phá, sáng tạo. - Khuyến khích việc ứng dụng công nghệ, thiết bị dạy học (đặc biệt là ứng dụng công nghệ và thiết bị dạy học hiện đại) nhằm tối ƣu hóa việc phát huy năng lực của ngƣời học. Theo tiêu chí đánh giá SGK theo định hƣớng phát triển năng lực, dạy học phát triển năng lực có mục tiêu chú trọng hình thành phẩm chất và năng lực thông qua việc hình thành kiến thức, kĩ năng; mục tiêu dạy học đƣợc mô tả chi tiết và có thể quan sát đƣợc, đánh giá đƣợc. Nội dung dạy học đƣợc chọn lựa nhằm đạt đƣợc kết quả đầu ra đã quy định; chú trọng các kĩ năng thực hành, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Nội dung chƣơng trình không 8
quá chi tiết mà có tính mở để tạo điều kiện để ngƣời dạy dễ cập nhật tri thức mới. Phƣơng pháp dạy học coi trọng các tổ chức hoạt động, HS chủ động tham gia các hoạt động, coi trọng hƣớng dẫn HS tự tìm tòi, GV chủ yếu là tổ chức, hỗ trợ HS chiếm lĩnh tri thức, chú trọng phát triển khả năng GQVĐ của HS; HS có nhiều cơ hội đƣợc bày tỏ ý kiến, tham gia phản biện; GV sử dụng nhiều phƣơng pháp và kĩ thuật dạy học tích cực. Môi trƣờng học tập thì linh hoạt, không còn bó hẹp trong phòng học. Tiêu chí đánh giá ngƣời học dựa vào kết quả đầu ra, sự tiến bộ của ngƣời học, khả năng vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Trong dạy học phát triển năng lực, ngƣời học còn đƣợc tham gia vào đánh giá lẫn nhau. 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề 1.2.1 Khái niệm vấn đề 1.2.1.1. Tình huống có vấn đề Tình huống có vấn đề đƣợc định nghĩa khác nhau bởi các nhà nghiên cứu, nhƣ: M.I. Macmutốp viết: tình huống có vấn đề xuất hiện khi con ngƣời chƣa biết cách giải thích hiện tƣợng nào đó, và nó đƣợc coi là trở ngại cho con ngƣời. Vì thế nó khiến con ngƣời nảy sinh nhu cầu tìm tòi cách giải thích hay hành động mới. Nó quy định sự khởi đầu của tƣ duy, hành động tƣ duy tích cực sẽ diễn ra trong suốt quá trình và GQVĐ.[4] Theo Ia Lecne, tình huống có vấn đề có vai trò kích thích tƣ duy, và chủ thể cần tiếp nhận giải quyết nó khi có sẵn tri thức, phƣơng tiện trí óc đáp ứng nội dung của tình huống. Lúc đó, tình huống có vấn đề trở thành vấn đề.[5] Theo Nguyễn Ngọc Quang: một tình huống mà mâu thuẫn của bài toán đƣợc HS chấp nhận mà HS cần, có thể giải quyết đƣợc là tình huống có vấn đề.[14] Còn Trần Thị Quốc Minh cho rằng: tình huống có vấn đề có hạt nhân là mâu thuẩn giữa nhu cầu và những phƣơng tiện có sẵn.[9] 9
Tình huống có vấn đề trong hoạt động dạy học có đặc điểm sau: - Tình huống phải chứa đựng yếu tố mà HS chƣa biết. Cái mới này gắn với nội dung, mục tiêu của bài học. Mức độ dễ hay khó của tình huống phải phù hợp để HS có thể giải quyết đƣợc. - Tình huống cần gợi đƣợc nhu cầu và hứng thú của HS. HS phải có mong muốn GQVĐ đó. Vì vậy, GV cần tìm và đƣa ra các tình huống độc đáo, gắn liền với thực tiễn cuộc sống, mang tính thời sự và liên quan đến môn học. Rõ ràng, việc giải quyết những mâu thuẫn của tình huống có vấn đề giúp hình thành và phát triển sự sáng tạo trong tƣ duy của HS có hiệu quả, đặc biệt hình thành và rèn luyện cho HS các kĩ năng phân tích vấn đề, lựa chọn và quyết định cách thức giải quyết vấn đề. 1.2.1.2. Vấn đề Nguyễn Bá Kim cho rằng bài toán mà HS chƣa có trong tay thuật giải để giải nó là vấn đề.[7] Lê Ngọc Sơn lại cho rằng một bài toán, một câu hỏi đƣợc coi là vấn đề khi nó đòi hỏi ngƣời học đƣa ra cách giải mà chƣa biết rõ thuật giải.[15] Nhƣ vậy, một vấn đề sẽ nảy sinh khi những kinh nghiệm cá nhân khó có thể hoàn thành đƣợc nhiệm vụ, tức là một nhiệm vụ trở thành vấn đề khi nó đƣợc tƣơng tác với cá nhân. Mỗi vấn đề thƣờng tồn tại trong bối cảnh, tình huống cụ thể và đƣợc phân loại theo khoảng cách với chủ thể: gần nhất là bối cảnh cuộc sống cá nhân; tiếp theo là bối cảnh môi trƣờng học tập/ làm việc và bối cảnh về cuộc sống cộng đồng; xa nhất là bối cảnh khoa học. Có thể quan niệm, vấn đề trong dạy học Toán THCS là bài toán (theo nghĩa rộng) đặt ra cho HS, mà tại thời điểm đó HS chƣa biết lời giải và thỏa mãn các điều kiện: bài toán chƣa có một thuật giải đã biết để giải nó, HS có sẵn những kiến thức, kĩ năng sử dụng thích hợp và có nhu cầu giải quyết. 10
1.2.1.3. Các loại vấn đề Có nhiều cách phân loại vấn đề: (i) Căn cứ vào thông tin cần thiết cho vấn đề thì bao gồm vấn đề tĩnh và vấn đề động. Đối với vấn đề tĩnh (static problem), các thông tin liên quan đến vấn đề đều cho sẵn và không bị thay đổi theo thời gian. Còn với vấn đề động (dynamic problem), trạng thái vấn đề luôn thay đổi (các thông tin cần thiết cho vấn đề không hoàn toàn cho sẵn và phát triển theo thời gian, tùy thuộc vào hành vi tƣơng tác của ngƣời giải quyết vấn đề). Trong thực tiễn, vấn đề động gần gũi hơn với cuộc sống hàng ngày - một số khía cạnh của vấn đề có thể càng trầm trọng thêm theo thời gian, trong khi một số khía cạnh khác có thể đơn giản là biến mất. (ii) Căn cứ vào tính chất vấn đề thì gồm vấn đề đơn giản (simple problem) và vấn đề phức tạp (complex problem). Vấn đề đơn giản là vấn đề tĩnh, dễ hiểu, ít thông tin và có liên kết đơn giản, mục tiêu mong muốn đƣợc nêu rõ ràng và thƣờng chỉ có một giải pháp/kết quả đúng. Vấn đề phức tạp là vấn đề động, không dễ hiểu, có nhiều thông tin và khó nhìn thấy sự liên kết giữa chúng, mục tiêu mong muốn không rõ ràng và thƣờng có nhiều hơn một giải pháp/kết quả đúng. (iii) Căn cứ vào sự đa dạng của giải pháp, PISA 2003 phân chia thành 3 loại vấn đề. Vấn đề tạo ra quyết định (Decision making problem) là những vấn đề có nhiều khó khăn và ngƣời giải quyết phải đƣa ra quyết định để khắc phục khó khăn đó. Vấn đề phân tích và thiết kế hệ thống (System analysis and design problem) đòi hỏi ngƣời giải quyết phải phân tích tình huống để hiểu logic và thiết kế hệ thống để các mục tiêu nhất định. Phân tích và thiết kế hệ thống khác biệt với ra quyết định ở chỗ: (i) yêu cầu phân tích hệ thống hoặc thiết kế giải pháp cho vấn đề hơn là lựa chọn giải pháp; (ii) tình huống vấn đề thƣờng phức tạp - các biến có liên quan đến nhau và giải pháp luôn không dễ xác định. Nói cách khác, phân tích và thiết kế hệ thống đƣợc xác định bởi bản 11
chất động của mối quan hệ giữa các biến. Vấn đề đòi hỏi xử lí sự cố (Trouble shooting problem) đòi hỏi ngƣời giải quyết phải hiểu các đặc điểm chính của hệ thống và chẩn đoán lỗi của hệ thống. Các nhiệm vụ kiểu này bao gồm không chỉ lựa chọn cái tối ƣu nhất của các chọn lựa có sẵn, mà còn thiết kế một hệ thống phù hợp với các yêu cầu. Hơn nữa, các nhiệm vụ xử lí sự cố yêu cầu sự hiểu biết về logic cơ chế quan hệ nhân quả, nhƣ là hoạt động của một hệ thống vật lí hoặc một quy trình. (iv) Căn cứ vào bối cảnh, tình huống tạo nên vấn đề gồm 2 loại là vấn đề khoa học và vấn đề có liên quan đến thực tiễn. Trong đó vấn đề liên quan đến thực tiễn bao gồm các vấn đề cá nhân, vấn đề môi trƣờng học tập /làm việc, vấn đề cộng đồng. 1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Theo định nghĩa trong đánh giá PISA (2012), năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chƣa rõ ràng. GQVĐ cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân, vì vậy GQVĐ đƣợc coi là hoạt động trí tuệ phức tạp và cao nhất về nhận thức. Chủ thể không những phải sử dụng cảm xúc, động cơ, niềm tin vào năng lực của bản thân và khả năng kiểm soát tình thế mà còn phải huy động tri giác, lý luận, trí nhớ, khái niệm hóa, hay ngôn ngữ để GQVĐ. [18] Theo PGS.TS Nguyễn Thị Lan Phƣơng: “Cơ chế của sự phát triển nhận thức là tuân theo quy luật “lƣợng đổi thì chất đổi và ngƣợc lại”, trong đó “lƣợng” chính là số lƣợng những VĐ đƣợc lĩnh hội theo kiểu GQVĐ, “chất” chính là NL giải quyết các VĐ nảy sinh trong quá trình học tập, trong hoạt động thực tiễn”. [11] NLGQVĐ của HS là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, cảm xúc để phân tích, đề xuất các biện pháp, lựa chọn giải pháp và thực hiện giải quyết những tình huống, 12