Sử dụng mô hình nghiên cứu bài học để nâng cao chất lượng dạy học toán ở trường trung học phổ thông

Vì vậy, những chương trình phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên chưa thật sự mang lại hiệu quả thiết thực bởi các giáo viênđứng lớp thường mang trong mình niềm tin về toán học và v

Chương 1 MỞ ĐẦU

1 Lời giới thiệu

Xã hội ngày càng phát triển đòi hỏi người học có học vấn hiện đại không chỉ

có khả năng lấy ra từ trí nhớ các tri thức dưới dạng có sẵn đã lĩnh hội ở trường phổthông mà còn phải có khả năng chiếm lĩnh, sử dụng các tri thức mới một cách độclập, khả năng giải quyết một cách sáng tạo các vấn đề nảy sinh trong đời sống hàngngày, khả năng đánh giá các sự kiện, các hiện tượng, các tư tưởng mới một cáchthông minh, sáng suốt Yêu cầu đổi mới này đòi hỏi việc dạy học toán phải chuyểnđổi từ việc chú trọng đến kiến thức, thành thạo các kĩ năng cơ bản và các thuật toán

có sẵn để giải quyết một lớp các bài toán quen thuộc sang việc hình thành năng lực

tư duy giải quyết vấn đề có tính thực tiễn cho học sinh Xu hướng này đòi hỏi giáoviên phải thay đổi cách dạy học toán của mình, phải cố gắng tìm kiếm những đổimới trong dạy học toán nhằm nâng cao nghiệp vụ sư phạm cho chính mình và pháttriển tư duy toán học cho học sinh Giáo viên phải tạo ra được môi trường học tậptích cực kích thích học sinh tự tìm tòi và kiến tạo tri thức cho riêng mình thông quatiếp cận giải quyết vấn đề, khảo sát toán và câu hỏi kết thúc mở Trong lúc đó,nghiên cứu bài học với vai trò của nó (Mutara & Takahashi, 2006; Catherine &Rebecca, 2006) là:

 Cung cấp cho giáo viên cơ hội để thấy việc dạy và học trong một lớp dướimột dạng cụ thể Khi quan sát một lớp học thực tế, giáo viên có khả năng đểphát triển một hiểu biết chung về thế nào là một thực hành dạy học tốt, hiểubiết đó quay trở lại giúp các em học sinh hiểu được các em đang học được gì

 Đặt học sinh ở vị trí trung tâm trong hoạt động phát triển nghiệp vụ của giáoviên Khi quan sát và thảo luận về những gì xảy ra trong lớp học, giáo viên

có cơ hội xem xét một cách kĩ lưỡng quá trình học và hiểu của học sinhnhằm đưa ra các đổi mới trong dạy học

 Lấy giáo viên làm trung tâm để phát triển nghiệp vụ

Nghiên cứu bài học thật sự trở thành một mô hình thực hành dạy học hiệu quả

mà nhiều nước đã và đang sử dụng để nâng cao chất lượng dạy học toán Với xu thế

đổi mới phương pháp dạy học ở nước ta hiện nay thì nghiên cứu bài học sẽ phát huyđược vai trò tích cực của nó trong việc nâng cao chất lượng dạy học toán.

1.1 Nhu cầu nghiên cứu

Muốn nâng cao chất lượng dạy học toán trong trường phổ thông thì nhất thiếtphải quan tâm đến việc phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên Những nỗ lựcphát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên thường được định hướng bởi cácchuyên gia nên thiếu tính liên tục và không thể tạo ra được thay đổi trong thực hànhgiảng dạy của giáo viên và việc học của học sinh (Loucks-Horsley, Hewson, Love

& Stiles, 1998) Ở nước ta phương pháp phát triển nghiệp vụ sư phạm toán phổ biếnnhất là các khóa bồi dưỡng thường xuyên, các đợt tập huấn và các hội thảo đượctiến hành từ trên xuống dưới bởi các chuyên gia, các giảng viên đại học Vào mỗidịp hè, các khóa tập huấn cho giáo viên toán được tổ chức ở cấp quốc gia, cấp tỉnhnhằm cập nhật những thông tin về đổi mới nội dung, chương trình, phương phápdạy học và phương pháp đánh giá Vì vậy, những chương trình phát triển nghiệp vụ

sư phạm cho giáo viên chưa thật sự mang lại hiệu quả thiết thực bởi các giáo viênđứng lớp thường mang trong mình niềm tin về toán học và việc dạy học toán, nênnếu chỉ truyền đạt cho họ những gì cần phải làm trong các chương trình phát triểnnghiệp vụ sư phạm theo cách truyền thống là chưa đủ để thay đổi được việc dạy họclấy giáo viên làm trung tâm sang việc dạy học lấy học sinh làm trung tâm để pháthuy tư duy toán học của học sinh Trong khi đó nghiên cứu bài học là một quy trìnhphát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên, cải tiến một cách đáng kể việc dạy vàviệc học trong lớp nhằm tập trung phát triển tư duy cho học sinh Tiếp cận nghiêncứu bài học cho phép giáo viên đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển nghiệp

vụ sư phạm của chính mình Các giáo viên trở thành những nhà khảo sát, nghiêncứu các thực hành dạy học trong lớp của mình nhằm tìm kiếm những đổi mới vềviệc dạy học (Vui, 2006) Nếu như các chương trình phát triển nghiệp vụ sư phạmcho giáo viên của chính phủ là đại diện cho hướng tiếp cận từ trên xuống dưới thìnghiên cứu bài học đại diện cho hướng tiếp cận từ dưới lên trên đối với việc pháttriển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên Nghiên cứu bài học đóng vai trò như là mộtphương tiện nhằm phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên, cải tiến việc học củahọc sinh để tập trung phát triển năng lực tư duy cho học sinh Vì vậy tồn tại nhu cầu

cho việc nghiên cứu “Sử dụng mô hình nghiên cứu bài học để nâng cao chất lượng dạy học toán ở trường trung học phổ thông”

1.2 Phát biểu vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu bài học với chức năng là phương tiện để phát triển nghiệp vụ sưphạm cho giáo viên nhằm tập trung phát triển tư duy cho học sinh đã và đang đượcnhiều nước quan tâm nghiên cứu và áp dụng trong những thực hành dạy học toán ởtrường phổ thông cũng như ở bậc đại học và mang lại hiệu quả tích cực trong việcnâng cao chất lượng dạy học toán Tuy nhiên ở nước ta hiếm có nghiên cứu nàonghiên cứu về việc sử dụng mô hình nghiên cứu bài học để nâng cao chất lượng dạy

và học toán ở trường trung học phổ thông Nhiều nghiên cứu hơn nữa cần được tiếnhành để xem xét việc sử dụng mô hình nghiên cứu bài học trong thực hành dạy họctoán ở trường trung học phổ thông ảnh hưởng tích cực như thế nào đến chất lượngdạy học toán

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của nghiên cứu này là tìm kiếm những đổi mới trong thực hànhdạy học toán ở trường trung học phổ thông nhằm phát triển nghiệp vụ sư phạm chogiáo viên tập trung phát triển tư duy cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy và họctoán thông qua việc sử dụng mô hình nghiên cứu bài học; đề xuất một quy trìnhnghiên cứu bài học phù hợp với thực tiễn dạy học toán ở Việt Nam

3 Các câu hỏi nghiên cứu

Mục đích của nghiên cứu này là tìm kiếm những đổi mới trong thực hànhdạy học toán ở trường trung học phổ thông nhằm phát triển nghiệp vụ sư phạm chogiáo viên tập trung phát triển tư duy cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy và họctoán thông qua việc sử dụng mô hình nghiên cứu bài học; đề xuất một quy trìnhnghiên cứu bài học phù hợp với thực tiễn dạy học toán ở Việt Nam Vì vậy, nghiêncứu này sẽ gắn liền với các câu hỏi nghiên cứu sau:

1 Nghiên cứu bài học đóng vai trò như là một phương tiện đổi mới phươngpháp dạy học ảnh hưởng như thế nào đến việc dạy học toán?

2 Nghiên cứu bài học góp phần cải tiến việc học của học sinh nhằm tập trungphát triển năng lực tư duy cho học sinh như thế nào?

3 Nghiên cứu bài học thúc đẩy việc phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viênnhư thế nào?

4 Sử dụng nghiên cứu bài học để tìm kiếm những đổi mới trong dạy học toánảnh hưởng như thế nào đến việc thực hiện chương trình toán hiện hành?

4 Định nghĩa các thuật ngữ

 Kế hoạch bài học: là một tài liệu chi tiết được dùng để lên kế hoạch cho việc

trình bày một bài học của giáo viên trên lớp nhằm đạt được các kết quả của việc học

đã được định trước Nó đưa ra những mục đích của việc học, những yêu cầu củaviệc dạy, phương tiện và những hoạt động cụ thể được tiến hành trên lớp trongkhuôn khổ bài học này Nó giúp cho giáo viên biết phải làm những gì trong tiết họcnày Một kế hoạch bài học toán phải có những đặc trưng sau:

- Nội dung toán học được dạy phải có ý nghĩa;

- Quá trình tư duy toán học của học sinh phải được thể hiện một cách tườngminh qua các câu trả lời, bài làm, sản phẩm, trình bày để các quan sát viên

có thể nhận ra được khi xem băng Video quay lại tiết học;

- Đổi mới dạy học được thảo luận, chuẩn bị trong nhóm nghiên cứu Mỗi giáoviên đều có đóng góp của mình vào việc đổi mới;

- Bài học sử dụng đồ dùng dạy học có thể thao tác được theo hướng đổi mới

và phù hợp với cơ sở vật chất của nhà trường

 Nghiên cứu bài học: là một hình thức phát triển nghiệp vụ sư phạm lâu dài mà

ở đó một nhóm giáo viên hợp tác thực hiện các nghiên cứu dựa vào các bài học mộtcách có hệ thống và sau đó sử dụng những gì họ thu nhận được từ tư duy của họcsinh để trở thành những nhà dạy học hiệu quả hơn

Theo tiếng Nhật nghiên cứu bài học là “jugyokenkyu” có nghĩa là nghiên cứu vàcải tiến một bài học cho đến khi nó hoàn hảo Nghiên cứu bài học là một tiếp cậntoàn diện hơn về phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên, trong đó việc sửa lại

và cải tiến bài học là một phần nhỏ trong quy trình; nghiên cứu bài học cũng là một

quy trình phát triển những thói quen về việc tự phản ánh và cải tiến thông qua việchợp tác với các đồng nghiệp.

 Quy trình nghiên cứu bài học: là một chuỗi gồm các bước mà nhóm nghiên

cứu tham gia nghiên cứu bài học sử dụng Có nhiều biến thể của quy trình này, ởđây ta mô phỏng quy trình nghiên cứu bài học gồm có các bước như sau: (1) lên kếhoạch bài học, (2) thực hiện kế hoạch bài học và quan sát, (3) thảo luận và phánánh, (4) sửa lại kế hoạch bài học theo sơ đồ:

Sơ đồ 1: Quy trình nghiên cứu bài học

 Vấn đề: là bài toán mà cách thức hoàn thành hay kết quả của nó chưa được

học sinh biết trước, nhưng học sinh đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuấtphát để từ đó tìm tòi kết quả hay cách thức giải bài toán (M.A.Đanilôp &M.N.Xcatkin) Như vậy, một bài toán được gọi là vấn đề nếu chủ thể chưa biết mộtthuật giải nào để tìm ra các yếu tố chưa biết của bài toán

 Giải quyết vấn đề: là quá trình nhận thức bậc cao đòi hỏi việc sử dụng sự điều

ứng và kiểm soát nhiều hơn thói quen hay những kỹ năng cơ bản (Goldstein &Levin, 1987) Nó xảy ra khi con người hay trí tuệ nhân tạo chưa biết cách nào tiếnhành từ tình trạng đã cho đến tình trạng mong muốn

(1) Lên kế hoạch bài học

(2) Thực hiện và quan sát

(3) Thảo luận và phản ánh

(4) sửa lại kế hoạch bài học

Sơ đồ 2:Sáu cấp độ nhận thức của Bloom

 Kiến tạo: là xây dựng nên Theo một số nhà nghiên cứu, kiến tạo là một cách

tiếp cận để dạy học dựa trên nghiên cứu về việc con người học như thế nào

 Câu hỏi kết thúc mở: là câu hỏi trong đó giáo viên đưa ra một tình huống và

yêu cầu học sinh thể hiện bài làm của mình Nó có thể sắp xếp từ mức độ đơn giảnnhư yêu cầu học sinh chứng tỏ một công việc hoặc yêu cầu học sinh thêm giả thuyết

rõ ràng vào một tình huống phức tạp, hoặc giải thích các tình hống toán học, viết raphương hướng, tạo ra các bài toán mới liên quan… Câu hỏi kết thúc mở thường cócấu trúc thiếu như thiếu dữ liệu, các giả thiết và không có thuật toán cố định để giải.Điều này dẫn đến có nhiều lời giải đúng cho một câu hỏi kết thúc mở

 Tư duy: là cách thức suy nghĩ để giải quyết vấn đề Theo Bloom có sáu cấp độ

tư duy, nhận thức sau: biết, hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá Sáu cấp

độ này được minh họa bằng sơ đồ sau

 Tư duy toán học: là thuật ngữ dùng để chỉ khả năng của học sinh để đạt đến

một kết luận có cơ sở từ những dữ liệu toán học đã cho Đặc trưng quan trọng nhấtcủa tư duy toán học, là tính có vấn đề Tư duy phải được gắn với những tình huống

có vấn đề Học sinh phải đặt được giả thuyết, rồi từ những mối liên hệ trong tìnhhuống có vấn đề để đi đến kết luận và lý giải kết quả đạt được Những kết quả này

sẽ được tổng hợp thành những ý tưởng toán học mới Ở đây, chúng ta chia tư duytoán học thành bốn thành phần chính là nhắc lại, hiểu, phê phán, sáng tạo Với quanđiểm này thì quá trình suy luận toán học là một bộ phận của tư duy toán học nó nằmtrên mức độ tư duy nhắc lại

Tư duy nhắc lại: bao gồm những kỹ năng tư duy mà về bản chất hầu như là tự

động hoặc phản xạ Trong toán học, thông thường đó là sự gọi lại những tính chấtquen thuộc, những định lí, công thức, thuật toán …đã biết

Tư duy hiểu: là loại tư duy cơ bản bao gồm việc hiểu các khái niệm và khả năng

nhận ra những áp dụng của chúng vào các bài toán, các tình huống trong toán họccũng như trong đời sống

Tư duy phê phán: là khả năng xem xét các mối liên hệ, đánh giá mọi khía cạnh

của bài toán hay tình huống Tư duy phê phán cũng thể hiện qua việc học sinh cókhả năng nhận ra giả thiết và các yêu cầu của bài toán, hoặc phát hiện được tính hợp

lý của các điều kiện bài toán, tính đầy đủ của lời giải Tư duy phê phán bao gồmcác kỹ năng như:

- Tập trung vào những yếu tố của bài toán hay tình huống khó khăn;

- Thu thập và sắp xếp thông tin trong bài toán;

- Nhớ và kết hợp với thông tin đã học

Tư duy sáng tạo: là tư duy có tính khởi đầu, hiệu quả và sản sinh một sản phẩm

phức tạp Tư duy sáng tạo có tính phát minh, trực giác và tưởng tượng và có các kĩnăng như:

cũ Áp dụng các ý tưởng có nghĩa là xác định tính hiệu quả của các ý tưởng mới Tưduy sáng tạo có tính phát triển liên tục

Ta minh họa các khối tư duy toán học theo hình sau được sắp xếp theo cácmức độ từ thấp lên cao như sau

Sáng tạoPhê phánHiểuNhận biết

 Phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên: là phát triển các kĩ năng và các

phương pháp dạy học cho giáo viên để họ tổ chức được việc dạy học một cách hiệuquả nhất

 Thực hành dạy học hiệu quả: là thực hành dạy học có những đặc trưng sau:

- Các hoạt động lấy học sinh làm trung tâm để phát triển tư duy cho học sinh;

- Liên quan đến các kinh nghiệm sống hằng ngày của học sinh;

- Học sinh hiểu những gì đang được dạy và có thể áp dụng những điều ấy đểgiải quyết các vấn đề;

- Có một kế hoạch tốt về các hoạt động của học sinh;

- Học sinh tích cực tham gia trong các hoạt động có hứng thú và có ý nghĩa;

- Sử dụng các phương tiện dạy học để nâng cao việc hiểu khái niệm cho họcsinh

5 Ý nghĩa của nghiên cứu

Sử dụng mô hình nghiên cứu bài học trong thực hành dạy học toán ở trườngtrung học phổ thông sẽ tạo ra những thực hành dạy học toán hiệu quả nhằm pháttriển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên tập trung phát triển tư duy cho học sinh.Thông qua nghiên cứu này, một quy trình nghiên cứu bài học phù hợp với thực tiễndạy học ở trường trung học phổ thông Việt Nam sẽ được đề xuất nhằm phổ biến

Suy luậnBậc cao

một phương pháp thực hành dạy học toán tiên tiến ở nước ta để nâng cao chất lượngdạy học toán ở trường trung học phổ thông.

6 Tóm tắt và cấu trúc của luận văn

Luận văn được trình bày trong năm chương, phần tài liệu tham khảo và phụlục:

Chương 1 Mở đầu

Chương 2 Các nghiên cứu liên quan

Chương 3 Phương pháp nghiên cứu

Chương 4 Các kết quả nghiên cứu

Chương 5 Kết luận, lí giải và áp dụng

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Tiếp theo chúng tôi sẽ tìm hiểu các tri thức có liên quan đến nghiên cứu này

ở chương 2

Chương 2 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Mục đích của nghiên cứu này là tìm kiếm những đổi mới trong thực hànhdạy học toán ở trường trung học phổ thông nhằm phát triển nghiệp vụ sư phạm chogiáo viên tập trung phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc áp dụng

mô hình nghiên cứu bài học; đề xuất một quy trình nghiên cứu bài học phù hợp vớithực tiễn dạy học toán ở Việt Nam nên ta cần phải có sự hiểu biết về nền tảng lịch

sử, nền tảng lí thuyết và các nghiên cứu liên quan đến nghiên cứu này

1 Nền tảng lịch sử

Nghiên cứu bài học bắt nguồn từ Nhật Bản vào cuối thế kỉ 19 với các hoạtđộng dự giờ được thiết kế để đưa đến việc dạy học cho toàn bộ lớp học Sau chiếntranh thế giới lần thứ hai, nghiên cứu bài học đã thu hút nhiều tranh luận sôi nổi củacác giáo viên Phương pháp dạy học tập trung vào giải quyết vấn đề nhận ra các giớihạn của cái đã biết và cố gắng tạo ra các kiến thức mới có thể đạt được thành côngmặc dù phải tìm cách vượt qua các mâu thuẫn và các thách thức khác Điều này là

có thể bởi vì các giáo viên dự giờ được đặt vào các lớp học được định hướng đểquan sát và bị thu hút bởi việc quan sát việc tự học của học sinh thông qua giảiquyết vấn đề Vào những năm 80 của thế kỷ 20, Jerry Becker, Tatsuro Miwa vànhững người khác bắt đầu hợp tác nghiên cứu về giải quyết vấn đề giữa Mỹ vàNhật Trong bài báo của Jerry Becker cùng với những nhà cộng tác nghiên cứucũng như những phong trào nghiên cứu vào thời điểm đó, những điều này nổi tiếng

ở Mỹ với các hoạt động nghiên cứu bài học trong lớp học Ngày nay, nghiên cứubài học là một hình thức phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên được phổ biến

ở Nhật, Mỹ và được nhiều nước trên thế giới sử dụng để tăng cường hiệu quả củaviệc dạy học đặt biệt là dạy học toán

2 Nền tảng lí thuyết

Tích hợp các tiếp cận như lí thuyết kiến tạo, lí thuyết tình huống, giải quyết vấn

đề, khảo sát toán và câu hỏi kết thúc mở vào nghiên cứu bài học sẽ mang lại hiệuquả tích cực trong các thực hành dạy học đặc biệt là dạy học toán ở trường phổthông nhằm phát triển tư duy toán học cho học sinh

 Lý thuyết tình huống trong dạy học

Theo Brousseau lí thuyết tình huống không có gì khác hơn là một hệ thống cácđiều kiện cần được thỏa mãn để tạo ra những cơ hội cho người học đi tới lời giảitrong những điều kiện thuận lợi Lí thuyết tình huống gắn liền với những giả thuyếtsau:

- Chủ thể học tập bằng cách tự thích nghi với một môi trường sinh ra nhữngmâu thuẫn, những khó khăn và sự mất cân bằng

- Một môi trường không có dụng ý sư phạm là không đủ để chủ thể kiến tạođược tất cả các kiến thức mà xã hội mong muốn họ lĩnh hội được

- Kiến thức được hình thành dựa trên những kiến thức cũ và có khi chống lạinhững kiến thức cũ trước đó

Hệ thống dạy học theo quan điểm của lí thuyết tình huống bao gồm thầy giáo,học sinh, môi trường, tri thức trong mối quan hệ giữa thầy giáo - học sinh - môitrường với các tri thức trong một tình huống dạy học được minh họa như sau