Vận dụng lí thuyết siêu nhận thức vào dạy học môn toán trung học cơ sở theo hướng phát triển năng lực toán học cho học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HƢƠNG LAN VẬN DỤNG LÍ THUYẾT SIÊU NHẬN THỨC VÀO DẠY HỌC MƠN TỐN TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TOÁN HỌC CHO HỌC SINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HƢƠNG LAN VẬN DỤNG LÍ THUYẾT SIÊU NHẬN THỨC VÀO DẠY HỌC MƠN TỐN TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TOÁN HỌC CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lí luận Phƣơng pháp dạy học mơn Tốn Mã số: 14 01 11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Bùi Văn Nghị Hà Nội - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các liệu, kết nghiên cứu luận án trung thực chƣa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Hà Nội, tháng 11 năm 2022 Tác giả Nguyễn Thị Hƣơng Lan ii LỜI CẢM ƠN Luận án đƣợc hoàn thành trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội với giúp đỡ quý báu nhiều tập thể cá nhân Trƣớc tiên, xin gửi lời tri ân sâu sắc tới GS.TS Bùi Văn Nghị, ngƣời Thầy ln quan tâm khích lệ, tận tình hƣớng dẫn, truyền nhiệt huyết cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu; giúp tơi hình thành, hoàn thiện luận án trƣởng thành khoa học Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, nhà khoa học trang bị kiến thức, bảo cho tơi q trình học tập, nâng cao chất lƣợng đề tài nghiên cứu Tôi đặc biệt biết ơn Ban Giám hiệu – Lãnh đạo trƣờng Đại học Tân Trào, Phịng ban, Khoa – Bộ mơn đồng nghiệp động viên, giúp đỡ chia sẻ với mặt suốt chƣơng trình học tập Nghiên cứu sinh Tôi xin cảm ơn Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Khoa Tốn - Tin, Phịng Sau Đại học tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án Tôi ghi nhớ trân trọng tình cảm, nhiệt tình anh chị em Nghiên cứu sinh, bạn bè gần xa vƣợt qua nhiều thử thách, giúp thực phiếu điều tra, góp ý cho tơi để kết nghiên cứu đƣợc trọn vẹn Mặc dù nghiên cứu sinh cố gắng, nỗ lực trình nghiên cứu, nhƣng cơng trình luận án khơng tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Tác giả mong nhận đƣợc ý kiến góp ý, chia sẻ phản hồi bổ ích để luận án đƣợc hồn thiện hơn, có ý nghĩa thiết thực giáo dục toán học trƣờng phổ thông Tác giả trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2022 Tác giả Nguyễn Thị Hƣơng Lan iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ ĐC Đối chứng DH Dạy học ĐHSP Đại học Sƣ phạm GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh HT Học tập HĐ Hoạt động KN Kĩ LT Lí thuyết MHHTH Mơ hình hóa toán học NL Năng lực NLTH Năng lực toán học NT Nhận thức NXB Nhà xuất PP Phƣơng pháp PPDH Phƣơng pháp dạy học PT Phƣơng trình SGK Sách giáo khoa SNT Siêu nhận thức TD Tƣ TH Toán học THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thơng TNSP Thực nghiệm sƣ phạm VD Ví dụ VĐ Vấn đề iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ ix DANH MỤC HÌNH VẼ x MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Câu hỏi nghiên cứu 4 Đối tƣợng khách thể nghiên cứu 5 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Đóng góp luận án 10 Những vấn đề đƣa bảo vệ .6 11 Cấu trúc luận án CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu .8 1.1.1 Nghiên cứu siêu nhận thức 1.1.2 Nghiên cứu lực toán học 16 1.2 Lí thuyết siêu nhận thức 20 1.2.1 Nhận thức, hoạt động nhận thức, kĩ .20 1.2.2 Quan niệm cách tiếp cận siêu nhận thức 21 1.2.3 Đặc điểm, chức siêu nhận thức 22 1.2.4 Kĩ siêu nhận thức 22 1.2.5 Thành phần siêu nhận thức .26 v 1.2.6 Các hoạt động siêu nhận thức .28 1.2.7 Siêu nhận thức giải vấn đề 30 1.3 Hoạt động nhận thức siêu nhận thức trình phát triển lực toán học cho học sinh trung học sở .36 1.3.1 Hoạt động nhận thức siêu nhận thức 36 1.3.2 Biểu nhận thức siêu nhận thức thành phần lực toán học học sinh trung học sở .39 1.3.3 Ảnh hưởng vai trò siêu nhận thức học tập mơn Tốn phát triển lực toán học cho học sinh 42 1.3.4 Cơ hội định hướng vận dụng lí thuyết siêu nhận thức dạy học mơn tốn trung học sở theo hướng phát triển lực toán học cho học sinh 45 1.4 Kết luận chƣơng 48 CHƢƠNG CƠ SỞ THỰC TIỄN 49 2.1 Mục tiêu, nhiệm vụ, đối tƣợng thời gian khảo sát thực tiễn .49 2.1.1 Mục tiêu, nhiệm vụ khảo sát 49 2.1.2 Đối tượng thời gian tiến hành khảo sát 49 2.2 Nội dung, công cụ phƣơng pháp khảo sát 50 2.2.1 Nội dung khảo sát 50 2.2.2 Công cụ phương pháp khảo sát 51 2.2.3 Cách tiến hành khảo sát 51 2.3 Kết khảo sát 52 2.3.1 Nhận thức giáo viên siêu nhận thức 52 2.3.2 Tham vấn ý kiến chuyên gia giáo dục 54 2.3.3 Kết khảo sát học sinh 56 2.4 Phân tích nội dung mơn Tốn cấp trung học sở yêu cầu phát triển lực toán học cho học sinh 70 2.4.1 Mơn Tốn cấp trung học sở 70 2.4.2 Mục tiêu dạy học lực kĩ toán học .72 2.4.3 Phân tích đặc điểm học sinh trung học sở với hoạt động học tập 75 vi 2.5 Đánh giá sau khảo sát 81 2.6 Kết luận chƣơng 81 CHƢƠNG BIỆN PHÁP VẬN DỤNG LÍ THUYẾTSIÊU NHẬN THỨC TRONG DẠY HỌC MƠN TỐN TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TOÁN HỌC CHO HỌC SINH 83 3.1 Định hƣớng xây dựng biện pháp 83 3.1.1 Bám sát mục tiêu phát triển lực toán học cho học sinh chương trình giáo dục phổ thơng mơn Tốn năm 2018 .83 3.1.2 Phối hợp vận dụng linh hoạt mơ hình siêu nhận thức phù hợp với thực tiễn dạy học Toán trường trung học sở Việt Nam 83 3.1.3.Khai thác mối quan hệ ảnh hưởng lẫn HĐ NT SNT .83 3.2 Biện pháp vận dụng lí thuyết siêu nhận thức nhằm phát triển lực tốn học qua mơn Tốn trung học sở 84 3.2.1 Biện pháp 1: Vận dụng siêu nhận thức dạy học tình điển hình mơn Tốn trung học sở theo quy trình bước hướng vào mục tiêu phát triển lực toán học cho học sinh .84 3.2.2 Biện pháp Vận dụng khung lí thuyết siêu nhận thức vào q trình giải vấn đề toán học theo hướng phát triển lực toán học cho học sinh 99 3.2.3 Biện pháp Vận dụng quy trình bước lí thuyết SNT DH vận dụng TH vào thực tiễn nhằm phát triển NLTH cho HS 108 3.3 Kết luận chƣơng 124 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 125 4.1 Đánh giá cần thiết tính khả thi biện pháp đề xuất 125 4.1.1 Phương pháp đánh giá 125 4.1.2 Kết đánh giá 126 4.2 Thực nghiệm sƣ phạm .130 4.2.1 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 130 4.2.2 Kết thực nghiệm sư phạm .134 4.3 Nghiên cứu trƣờng hợp 146 vi 4.3.1 Phương pháp nghiên cứu .146 4.3.2 Kết nghiên cứu 148 4.3.3 Phát 164 4.4 Đánh giá sau thực nghiệm sƣ phạm .166 KẾT LUẬN 168 CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 170 TÀI LIỆU THAM KHẢO 171 PHỤ LỤC vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Khung lí thuyết SNT GQVĐ (Garofalo Lester, 1985 [81]) .31 Bảng 1.2 Phân biệt hoạt động NT hoạt động SNT 37 Bảng 1.3 Biểu NT SNT thành phần NL toán học học sinh THCS 39 Bảng 2.1 Ý kiến GV ảnh hƣởng SNT đến trình TD NT HS .53 Bảng 2.2 Ý kiến GV vai trò ý nghĩa SNT DH Toán 53 Bảng 2.3 Câu hỏi khảo sát mục đích HĐ SNT HS q trình giải tốn 2.1 HS 57 Bảng 2.4 Kết khảo sát HĐ SNT HS trình giải toán HS 57 Bảng Câu hỏi khảo sát mục đích HĐ SNT HS q trình giải tốn 2 HS 58 Bảng 2.6 Kết khảo sát HĐ SNT HS trình giải toán 2.2 HS 59 Bảng 2.7 Phƣơng án giải VĐ nhóm học sinh 69 Bảng Quy trình tổ chức hoạt động NT SNT dạy học mơn Tốn 86 Bảng 4.1 Kết thăm dị ý kiến đánh giá tính cần thiết biện pháp 127 Bảng 4.2 Kết thăm dò ý kiến đánh giá tính khả thi biện pháp 128 Bảng 4.3 Các trƣờng, lớp, GV HS tham gia thực nghiệm ĐC .131 Bảng 4.4 Thống kê giá trị trung bình, độ lệch chuẩn biến 136 Bảng 4.5 Điểm phần trăm điểm lớp đối chứng (lần 1) 136 Bảng 4.6 Điểm phần trăm điểm lớp thực nghiệm (lần 1) .136 Bảng 4.7 Điểm phần trăm điểm lớp đối chứng (lần 2) 137 Bảng 4.8 Điểm phần trăm điểm lớp thực nghiệm (lần 2) .138 Bảng 4.9 Thống kế lần kiểm tra thứ lớp đối chứng thực nghiệm 140 Bảng 10 Điểm phần trăm điểm lớp đối chứng (lần 3) 141 Bảng 4.11 Điểm phần trăm điểm lớp thực nghiệm (lần 3) 141 Bảng 4.12 Hệ số tƣơng quan Pearson ( r ) 144 ... trò siêu nhận thức học tập mơn Tốn phát triển lực tốn học cho học sinh 42 1.3.4 Cơ hội định hướng vận dụng lí thuyết siêu nhận thức dạy học mơn tốn trung học sở theo hướng phát triển. .. số cơng trình nghiên cứu phát triển kĩ siêu nhận thức cho học sinh, nhƣng chƣa có cơng trình vận dụng lí thuyết siêu nhận thức vào dạy học mơn Tốn Trung học sở theo hƣớng phát triển lực tốn học. .. bước hướng vào mục tiêu phát triển lực toán học cho học sinh .84 3.2.2 Biện pháp Vận dụng khung lí thuyết siêu nhận thức vào q trình giải vấn đề tốn học theo hướng phát triển lực toán học