Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ HẢI HUYỀN RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TỐN HỌC THƠNG QUA BÀI HỌC STEM MƠN TỐN LỚP 8 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ HẢI HUYỀN RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TOÁN HỌC THÔNG QUA BÀI HỌC STEM MÔN TOÁN LỚP 8 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN, 2023 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ HẢI HUYỀN RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TOÁN HỌC THÔNG QUA BÀI HỌC STEM MÔN TOÁN LỚP 8 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ Ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy bộ môn Toán Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Danh Nam THÁI NGUYÊN, 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu “Rèn luyện kĩ năng giải quyết vấn đề Toán học thông qua bài học STEM môn Toán lớp 8 ở trường trung học cơ sở” dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Danh Nam là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố Thái Nguyên, ngày 15 tháng 8 năm 2023 Tác giả luận văn Lê Hải Huyền i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa sư phạm, Phòng Đào tạo trường Đại Học Sư Phạm Thái Nguyên - Đại Học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và và nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo là giảng viên của Đại học Thái Nguyên đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Danh Nam, Đại học Thái Nguyên, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài Em xin gửi tới bạn bè ở lớp Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán, đồng nghiệp, các em học sinh và gia đình đã cổ vũ, giúp đỡ em trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài Xin được trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 8 năm 2023 Tác giả luận văn Lê Hải Huyền ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .iv DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH v MỞ ĐẦU 1 1 Lí do chọn đề tài 1 2 Mục tiêu nghiên cứu 5 3 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5 4 Giả thuyết khoa học 5 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5 6 Phương pháp nghiên cứu 6 7 Cấu trúc của luận văn 6 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .7 1.1 Kĩ năng GQVĐ .7 1.1.1 Kĩ năng .7 1.1.2 Giải quyết vấn đề .13 1.1.3 Kĩ năng GQVĐ 19 1.2 Dạy học theo định hướng GD STEM 23 1.2.1 Định hướng GD STEM trên thế giới và ở Việt Nam 23 1.2.2 GD STEM và mục tiêu của GD STEM .24 1.2.3 Bài học STEM 28 1.3 Dạy học Toán và quy trình tổ chức dạy học Toán theo định hướng GD STEM 30 1.3.1 Các cấp độ của GD STEM trong môn Toán .30 1.3.2 Dạy học Toán theo định hướng GD STEM .31 1.3.3 Đặc trưng của dạy học Toán theo định hướng GD STEM 31 1.3.4 Quy trình tổ chức dạy học toán theo định hướng GD STEM 32 iii 1.3.5 Cấu trúc bài soạn môn Toán theo định hướng rèn luyện kĩ năng GQVĐ Toán học cho HS thông qua bài học STEM 32 1.4 Mối liên hệ giữa dạy học bài học STEM với việc rèn luyện kĩ năng GQVĐ Toán học cho HS 33 1.5 Nội dung chương trình môn Toán 8 hiện hành 36 1.5.1 Nội dung chính 36 1.5.2 Cơ hội rèn luyện kĩ năng GQVĐ Toán học cho HS thông qua bài học STEM trong dạy học môn Toán lớp 8 37 1.6 Thực trạng dạy học rèn luyện kỹ năng GQVĐ cho HS thông qua bài học STEM môn Toán lớp 8 ở trường THCS .39 1.7 Tiểu kết chương 1 50 Chương 2: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP SƯ PHẠM NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GQVĐ TOÁN HỌC CHO HS THÔNG QUA BÀI HỌC STEM MÔN TOÁN LỚP 8 Ở TRƯỜNG THCS 52 2.1 Một số nguyên tắc xây dựng các biện pháp 52 2.2 Đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm góp phần rèn luyện kĩ năng GQVĐ Toán học cho HS thông qua bài học STEM môn Toán lớp 8 .53 2.2.1 Biện pháp 1 Hướng dẫn cho HS cách học, tạo điều kiện để HS tự học, tự nghiên cứu, tổ chức cho HS thảo luận để tìm tòi phát hiện ra các kiến thức nền có liên quan 54 2.2.2 Biện pháp 2 Tăng cường việc tổ chức cho HS phát hiện được vấn đề từ các tình huống gắn với thực tiễn cuộc sống, từ đó giúp HS hình thành ý tưởng GQVĐ đặt ra và xây dựng các yêu cầu đối với sản phẩm thu được 59 2.2.3 Biện pháp 3 Tạo cơ hội HS nêu ý kiến, trình bày giải pháp trước lớp và thảo luận lựa chọn giải pháp tốt nhất để GQVĐ 70 2.2.4 Biện pháp 4 Tổ chức cho HS chế tạo, thử nghiệm và đánh giá sản phẩm 75 2.5 Thiết kế và tổ chức dạy học một số bài học STEM môn Toán lớp 8 nhằm rèn luyện kĩ năng giải quyết vấn đề Toán học cho HS 80 iv 2.5.1 Các bước thiết kế bài soạn .80 2.5.2 Minh họa các bước thiết kế bài soạn 81 2.6 Tiểu kết chương 2 82 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .84 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 84 3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .84 3.3 Tổ chức và nội dung thực nghiệm sư phạm 84 3.3.1 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 84 3.3.2 Nội dung thực nghiệm .85 3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 85 3.4.1 Đánh giá định tính .85 3.4.2 Đánh giá định lượng 87 3.5 Tiểu kết chương 3 90 KẾT LUẬN CHUNG 92 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 94 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết tắt Viết đầy đủ GD Giáo dục GQVĐ Giải quyết vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh PPDH Phương pháp dạy học THCS Trung học cơ sở iv Bảng DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH Bảng 1.1: Bảng 1.2: Kết quả thăm dò GV về việc rèn luyện kĩ năng GQVĐ thông Bảng 3.1 qua bài học STEM môn Toán lớp 8 ở trường THCS 40 Bảng 3.2 Kết quả thăm dò HS về việc rèn luyện kĩ năng GQVĐ thông qua bài học STEM môn Toán lớp 8 ở trường THCS 46 Bảng thống kê điểm trung bình cuối học kì I của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng .87 Bảng thống kê điểm bài kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 88 Biểu đồ Biểu đồ hình cột điểm trung bình cuối học kì I của lớp thực Biểu đồ 3.1 nghiệm và lớp đối chứng 87 Biểu đồ hình cột bài kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp Biểu đồ 3.2 đối chứng 89 Hình Các điều kiện của vấn đề .14 Hình 1.1 Quá trình GQVĐ trong dạy học môn Toán 18 Hình 1.2 Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com) 25 Hình 1.3 Mô hình GD STEM .26 Hình 1.4 Mối liên hệ của quá trình Thiết kế bài học STEM với quy Hình 1.5 trình rèn luyện kĩ năng GQVĐ 35 v MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài 1.1 Đổi mới PPDH là một xu thế tất yếu của thời đại và theo chiến lược phát triển GD của nước ta Với sự tiến bộ mạnh mẽ của các ngành khoa học cơ bản, khoa học công nghệ,… đã đặt ra nhiệm vụ cho GD là phải đào tạo được nguồn nhân lực chất lượng cao để đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế tri thức và bắt kịp với tốc độ phát triển nhanh chóng của thế giới trong bối cảnh hội nhập, toàn cầu hóa Chính vì vậy, GD cần hướng đến việc hình thành và phát triển một cách toàn diện các phẩm chất, năng lực, kĩ năng, kĩ xảo cho HS; giúp HS phát huy cao độ tính tự giác, tích cực, độc lập và sáng tạo của tư duy và trí tuệ Để đạt được mục tiêu này, trong nhiều năm qua Bộ GD và Đào tạo đã đưa ra nhiều chủ trương đổi mới GD một cách toàn từ chương trình, sách giáo khoa, PPDH, hình thức kiểm tra đánh giá; trong đó nhấn mạnh vào đổi mới PPDH chuyển từ PPDH theo lối “truyền thụ một chiều” sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành năng lực và phẩm chất Theo đó, HS được tăng cường kĩ năng tự học, tự nghiên cứu, vận dụng kinh nghiệm của bản thân, kiến thức của các môn học khác nhau một cách linh hoạt giúp HS biết cách sống, biết cách làm việc, biết tự khẳng định mình để có được khả năng làm việc linh hoạt trong mọi môi trường làm việc có tính sáng tạo, thách thức cao 1.2 Trong thời đại ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học kĩ thuật, sự bùng nổ công nghệ cao, trong xu thế toàn cầu hóa, cạnh tranh gay gắt thì việc phát hiện và sớm tìm được hướng giải quyết những vấn đề thực tiễn là một kĩ năng góp phần cho sự thành công trong cuộc sống Vì vậy, việc tập luyện cho HS các kĩ năng phát hiện và giải quyết vấn đề nảy sinh trong quá trình học tập và thực tế cuộc sống của bản thân mình và gia đình được đặt ra như là mục tiêu trong dạy học nói chung và dạy học Toán nói riêng ở trường phổ thông Để làm tốt điều này thì GV phải để cho HS tự bản thân mình vận dụng các kinh nghiệm, kĩ năng, kĩ xảo được tích lũy trong quá trình học tập và 1