Vận dụng lí thuyết siêu nhận thức trong dạy học môn toán ở trường trung học phổ thông

Lê Trung Tín TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM _ VẬN DỤNG LÍ THUYẾT SIÊU NHẬN THỨC TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LÊ TRUNG TÍN* TÓM TẮT Thuật ngữ “Siêu nhận thức” sử dụng từ cuối năm 70 kỉ XX đề cập đến trình tư cá nhân tư Những nội dung lí thuyết siêu nhận thức mang đến quan điểm dạy học hiệu quả, phát huy tối đa vai trò người học, góp phần quan trọng vào trình chuyển dần từ đào tạo sang tự đào tạo giáo dục Trong báo này, tác giả đề xuất số biện pháp vận dụng lí thuyết siêu nhận thức dạy học môn Toán trường trung học phổ thông Từ khóa: Siêu nhận thức, môn Toán, học sinh trung học phổ thông ABSTRACT Applying metacognitive theory in teaching mathematics at high schools The terminology “Metacognitive” has been in use since the 70s to discuss the cognitive process of each individual about their own cognition The contents of metacognitive theory have brought about an effective teaching approach which maximizes learners’ role, playing an important role in shifting from the educating paradigm to a self – educating paradigm In this article, the author proposes some measures for applying metacognitive theory in teaching mathematics at high schools Keywords: metacognitive, mathematics, high school students Đặt vấn đề Tri thức giới ngày gia tăng theo tốc độ lũy thừa đòi hỏi giáo dục cần phải đổi theo hướng trọng đến việc dạy cho học sinh cách học, cách tư Nói cách khác: giáo dục không quan tâm đến kết nhận thức mà quan trọng cần quan tâm đến trình tư để có kết Lí thuyết Siêu nhận thức xuất từ cuối năm 70 kỉ XX mang đến quan điểm dạy học hiệu quả, phát huy tối đa vai trò người học, góp phần quan trọng vào trình chuyển dần từ đào tạo sang tự đào tạo giáo dục * Khái niệm Siêu nhận thức Siêu nhận thức đề cập đến số nghiên cứu tác giả nước như: J.H Flavell, A Brown, Tobias Everson, H M Wellman, J Wilson, Vũ Dũng, Nguyễn Văn Thanh… “Siêu nhận thức hiểu biết cá nhân liên quan đến trình nhận thức thân, sản phẩm yếu tố khác có liên quan đề cập đến việc theo dõi tích cực, điều chỉnh kết xếp trình để hướng tới mục tiêu đặt ra” (J.H Flavell, 1976) [2] “Siêu nhận thức hình thức ThS, Trường THPT chuyên Nguyễn Huệ, Hà Nội; Email: letrungtin1976@gmail.com 71 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 4(82) năm 2016 _ nhận thức, trình tư bậc hai hay cấp độ tư cao hơn, liên quan đến hoạt động điều khiển bên trình nhận thức Siêu nhận thức hiểu tư tư hay nhận thức nhận thức người” (H M Wellman, 1985) [6] “Siêu nhận thức linh hoạt kiến thức điều khiển trình nhận thức thân”(A Brown, 1987) [1] “Siêu nhận thức thuật ngữ hành động suy nghĩ tư nhận thức nhận thức Đó khả để bạn kiểm soát suy nghĩ bạn” (Vũ Dũng, 2008) [5] Trong nghiên cứu quan niệm: Siêu nhận thức trình tư thân tư bao gồm: Sự hiểu biết vốn kiến thức tư mình; theo dõi, đánh giá trình nhận thức thân; nỗ lực điều chỉnh trình nhận thức cần thiết nhằm giải vấn đề Các chức Siêu nhận thức Theo J Wilson (1998), Siêu nhận thức có ba chức bản: Chức nhận biết (awareness function), chức đánh giá (evaluation function) chức điều chỉnh (regulation function) [7]: - Chức nhận biết đề cập đến khả hiểu biết người trình nhận thức, chiến lược học tập kiến thức vốn có; ý thức thân khả nhận thức Theo Halter (2005), chức nhận biết Siêu nhận thức bao 72 gồm: Ý thức biết gì; xác định mục tiêu học tập; xem xét nguồn lực, điều kiện học tập; tư nhiệm vụ đặt ra; tìm cách thức để đánh giá việc thực hiện; nhận thấy thuận lợi khó khăn trình học - Chức đánh giá Siêu nhận thức đề cập đến theo dõi trình tư đánh giá điểm mạnh, điểm yếu trình tư người tình cụ thể Trong người đưa nhận xét hiệu tư việc lựa chọn chiến lược Qua tiêu chí đánh giá, người học nhìn lại trình học tập biết mức độ hoàn thành nhiệm vụ nhận thức đặt Chức có nhiệm vụ theo dõi, kiểm tra tính hiệu kế hoạch chiến lược sử dụng Reid (2005) đưa số câu hỏi giúp thúc đẩy trình đánh giá như: Trước thực nhiệm vụ tương tự nhiệm vụ chưa? Tôi thực nhiệm vụ cách nào? Tại lại thấy nhiệm vụ dễ hay khó? Tôi học gì? Tôi phải làm để hoàn thành nhiệm vụ? Tôi nên thực cách nào? Tôi có nên thực theo cách giống làm trước không? - Chức điều chỉnh Siêu nhận thức diễn cá nhân điều chỉnh trình tư Họ sử dụng kĩ Siêu nhận thức để điều khiển kiến thức tư Đồng thời họ suy ngẫm trình tư vốn kiến thức thân đưa thay đổi cần thiết Schraw (1998) đưa hệ TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Lê Trung Tín _ thống câu hỏi nhằm thúc đẩy trình điều chỉnh: Bản chất nhiệm vụ gì? Nhiệm vụ gì? Tôi cần sử dụng loại thông tin chiến lược nào? Tôi cần thời gian? Tôi có hiểu nhiệm vụ rõ ràng không? Tôi có cần thay đổi điều không? Tôi đạt mục tiêu chưa? Tôi làm chưa làm gì? Tôi làm khác lần sau? Như vậy, chức Siêu nhận thức giúp cá nhân ý thức nhận thức thân, nhiệm vụ, tiến trình thực nhiệm vụ, đánh giá điều chỉnh để thực nhiệm vụ hiệu Vận dụng lí thuyết Siêu nhận thức dạy học môn Toán trường THPT Để tập luyện cho HS khả tự lập kế hoạch học tập, tự theo dõi, đánh giá, điều chỉnh trình nhận thức trình học thân, học toán GV sử dụng phối hợp biện pháp, kĩ thuật sau: - Làm mẫu giải thích cho HS cách thức theo dõi, điều chỉnh, đánh giá trình tư mình: Trước yêu cầu HS giải vấn đề, GV đóng vai trò người đồng hành HS giải vấn đề tương tự GV HS: Tìm hiểu xem kiến thức giúp cho việc thực nhiệm vụ; thảo luận để lập kế hoạch giải vấn đề GV chia sẻ với HS: Cách tìm kiếm liên kết thông tin quan trọng; cách nhìn điểm khởi đầu khâu then chốt để giải toán; cách đưa dự đoán; cách phát triển giả thuyết; cách điều chỉnh chuyển hướng gặp khó khăn - Sử dụng câu hỏi yêu cầu HS phải suy nghĩ, xem xét vốn kiến thức, kinh nghiệm thân từ đưa lựa chọn phương hướng giải vấn đề: Để giải toán cần sử dụng kiến thức, khái niệm, tính chất, định lí, quy tắc nào? - Sử dụng câu hỏi yêu cầu HS phải xác định mục tiêu, lập kế hoạch cho hoạt động học tập: Em nêu bước cần tiến hành để giải toán? - Sử dụng câu hỏi yêu cầu HS phải theo dõi, điều chỉnh trình nhận thức thân: Trong bước nêu để giải toán, bước khó khăn nhất? Tại sao? Khi thực bước em gặp phải khó khăn gì? Có cách để giải khó khăn này? Em chọn cách giải nào? Tại em lại chọn cách giải này? Tại định lí, quy tắc… không áp dụng cho toán Ta điều chỉnh, thay đổi, bổ sung, cải tiến… để áp dụng vào toán này? - Sử dụng câu hỏi yêu cầu HS phải đánh giá trình nhận thức, trình học tập kết đạt so với mục tiêu, kế hoạch đề ra: Trong học em làm việc gì? Chưa làm việc gì? Hãy lập kế hoạch giải việc tồn đọng - Khuyến khích HS tham gia vào thảo luận: Trong thảo luận yêu cầu HS phải nêu rõ ràng, mạch lạc ý đồ thực giải vấn đề để HS khác nhận xét, đánh giá Qua HS tự xem xét, đánh giá, 73 Số 4(82) năm 2016 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM _ điều chỉnh lại suy nghĩ - Đầu buổi học GV ghi lên bảng kiến thức cần học, cuối buổi học GV tổng kết lại bảng kiến thức HS học kèm theo việc giải thích ý nghĩa HS học kiến thức này: Việc làm cung cấp cho HS hệ thống kiến thức cần thiết chuẩn bị điều kiện cần đủ cho tiến trình học tập tới GV cần giải thích mục đích, ý nghĩa việc học kiến thức gồm mục đích mang tính lí thuyết tính thực tế HS học tập tư hiệu thực có nhu cầu nhận thức thấy kiến thức hữu ích cho việc học tập sống em - Yêu cầu HS ghi “nhật kí học tập”: HS ghi vào “nhật kí học tập” tất học sau buổi học mặt kiến thức nhận thức; ghi lại việc làm chưa làm so với mục tiêu kế hoạch đề Hàng tháng, GV HS xem lại “nhật kí học tập” để đánh giá tiến thân HS Ví dụ minh họa: Sau học xong học lí thuyết học “Hai mặt phẳng vuông góc”, tập GV tập luyện cho HS khả tự theo dõi, đánh giá, điều chỉnh trình nhận thức thân thông qua dạy học tập sau: Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC tam giác cân đỉnh C, mặt bên ABB’A’ hình vuông cạnh a Gọi M, N, P trung điểm BB’, CC’, BC Q điểm cạnh AB 74 a Chứng minh (MAC)  (NPQ) cho BQ = A' C' I B' N M C A K P Q B Hoạt động (HĐ) GV yêu cầu HS trình bày phương pháp chứng minh hai mặt phẳng vuông góc Ý đồ tổ chức HĐ: Giúp HS huy động nhận thức thân phương pháp chứng minh hai mặt phẳng vuông góc kiểm tra, điều chỉnh lại nhận thức (điều chỉnh lần 1) HĐ HS: HS phải nhớ lại khái niệm góc mặt phẳng, khái niệm mặt phẳng vuông góc, định lí điều kiện cần đủ để hai mặt phẳng vuông góc từ rút phương pháp chứng minh sau đây: - Phương pháp 1: Để chứng minh hai mặt phẳng vuông góc chứng minh hai mặt phẳng chứa đường thẳng vuông góc với mặt phẳng kia; - Phương pháp 2: Để chứng minh hai mặt phẳng vuông góc tìm góc hai mặt phẳng để thấy góc 90 HĐ2 GV yêu cầu HS lựa chọn phương pháp chứng minh (MAC)  (NPQ) viết bước cần phải tiến hành để giải toán Ý đồ tổ chức HĐ: Tập luyện cho HS xác định mục tiêu, tự lập kế hoạch cho hoạt động học tập thân TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Lê Trung Tín _ HĐ HS: HS phải áp dụng phương pháp chứng minh mà lựa chọn cho trường hợp cụ thể vạch bước cần thực để giải toán HS nêu câu trả lời sau: - Các bước giải BT cách 1: Tìm (MAC) (hoặc (NPQ)) đường thẳng a; Chứng minh a vuông góc với đường cắt (NPQ) (hoặc (MAC)); - Các bước giải BT cách 2: Tìm hai đường thẳng vuông góc với (MAC), (NPQ); Tìm góc hai đường thẳng ấy; - Các bước giải BT cách 3: Tìm giao tuyến a (MAC) (NPQ); Chọn điểm O a, từ O dựng đường thẳng b, c nằm trong (MAC), (NPQ) vuông góc với a; Tìm góc b c HĐ3 GV chia HS chọn cách giải vào nhóm để thảo luận, trao đổi ý kiến xoay quanh việc trả lời câu hỏi: Trong bước nêu để giải toán, bước khó khăn nhất? Tại sao? Em có tìm cách để giải khó khăn không? Ý đồ HĐ: giúp HS có hội trình bày rõ ràng tư mình; xem xét, đánh giá suy nghĩ người khác HĐ HS: HS tham gia thảo luận có nhiều ý kiến khác GV tổng hợp lại thành ý sau đây: - Nếu giải toán theo cách việc khó khăn phải tìm (MAC) (hoặc (NPQ)) đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng lại; - Nếu giải toán theo cách việc khó khăn phải tìm hai đường thẳng vuông góc với (MAC), (NPQ); - Nếu giải toán theo cách việc khó khăn phải dựng đường thẳng b, c nằm trong (MAC), (NPQ) vuông góc với a điểm HĐ4 GV cho HS: Việc giải toán theo hướng mà HS nêu gặp khó khăn mặt phẳng (NPQ) nằm “vị trí” không thuận lợi cho việc chứng minh vuông góc Để giải toán ta cần dựng mặt phẳng song song với (NPQ) vị trí thuận lợi cho việc chứng minh vuông góc với mp(MAC) GV hướng dẫn HS thảo luận theo nhóm để tìm mặt phẳng với Ý đồ HĐ: Tập luyện cho HS kiểm tra, đánh giá, nhận điểm khiếm khuyết, chưa hợp lí tư thân Từ có chuyển hướng, điều chỉnh cần thiết (điều chỉnh lần 2) HĐ HS: HS phải huy động tri thức phương pháp chứng minh song song áp dụng cho hoàn cảnh cụ thể Nếu HS gặp khó khăn GV gợi ý: Gọi I, K trung điểm A’B’, AB NP / / BC '    ( NPQ ) / /(C ' BI ) PQ / / CK / /C ' I  (1) HĐ5 GV yêu cầu HS sử dụng cách chứng minh hai mặt phẳng vuông góc nêu HĐ để chứng minh ( MAC )  (C ' BI ) trình bày lời giải chi tiết cho toán Ý đồ HĐ: Giúp HS củng cố lại nhận thức phương pháp chứng minh hai 75 Số 4(82) năm 2016 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM _ mặt phẳng biết bổ sung thêm nhận thức HĐ HS: HS trình bày lời giải: ABM  BB ' I (c  g  c) suy AMB  BIB ' suy AMB  B ' BI  900  AM  BI (*) Mặt khác C ' I  AA '    C ' I  (AA ' B ' B)  C’I C ' I  A ' B '  AM (**) Từ (*) (**) ta có AM  (C ' BI )  ( MAC )  (C ' BI ) (2) Từ (1) (2) suy (MAC)  (NPQ) (đpcm) HĐ6 GV yêu cầu HS ghi bổ sung thêm cách chứng minh hai mặt phẳng vuông góc vào “nhật kí học tập” ghi tóm tắt cách chứng minh hai mặt phẳng vuông góc Ý đồ HĐ: Giúp HS hợp thức hóa kiến thức điều chỉnh lại nhận thức phương pháp chứng minh hai mặt phẳng vuông góc đồng thời theo dõi tiến tư thân so với học trước HĐ HS: HS ghi nhớ thêm phương pháp chứng minh hai mặt phẳng vuông góc: Để chứng minh (P)  (Q) chứng minh (P) vuông góc với mp(R) song song với mp (Q) 76 Kết luận Nghiên cứu R J Marzano (1998) 4000 phương thức can thiệp giáo dục cho thấy: “Phương thức có hiệu việc cải thiện trình học tập tư học sinh tập trung vào cách thức học sinh suy nghĩ trình tư cách thức học sinh cảm nhận thân với vai trò người học” [3] Chúng tiến hành vận dụng lí thuyết Siêu nhận thức dạy học môn Toán 05 trường THPT địa bàn tỉnh, thành phố: Hà Nội, Thanh Hóa, Bắc Giang trường 01 lớp thực nghiệm 01 lóp đối chứng Kết thực nghiệm cho thấy vận dụng lí thuyết Siêu nhận thức dạy học giúp HS: - Định hướng lập kế hoạch học tập cách khoa học rõ ràng hơn; - Theo dõi, tự đánh giá điều chỉnh số bước, số khía cạnh trình học; - Phát triển tư bậc cao tư phê phán, tư sáng tạo; - Phát triển tính độc lập, thích nghi tốt với trạng thái cân chủ thể với môi trường Vận dụng lí thuyết Siêu nhận thức dạy học góp phần tích cực hóa, phát huy tính chủ động sáng tạo người học, biến trình đào tạo thành tự đào tạo, rèn luyện cho HS khả tự học suốt đời TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Lê Trung Tín _ TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Dũng (2008), Từ điển tâm lí học, Nxb Từ điển Bách khoa, Hà Nội Nguyễn Văn Thanh(2012), “Rèn luyện kĩ siêu nhận thức cho HS lớp dạy học toán tỉ lệ thức”, Tạp chí Giáo dục, 290, tr 26-28 Brown A (1987), Metacognition, excutive control, self –regulation and other more musterious mechanisms, In Metacognition, Motivation and Understanding, Erlbaum, NJ, USA Flavell J H (1976), Metacognitive aspects of problem solving, The Nature of Intelligence, USA Marzano R J (1998), A theory based meta analysis of research on instruction, www.mcrel.org/ PDF/ Instruction/ 5982RR InstructionMeta Analysis.pdf Wellman H M (1985), Origins of Metacognition , In Metacognition, Cognition and human performance, Orlando, Florida, USA Wilson J (1998), The Nature of Metacognition:What primary school problem solvers do?, National AREA conference, Melbourne University, Australia (Ngày Tòa soạn nhận bài: 23-7-2015; ngày phản biện đánh giá: 08-12-2015; ngày chấp nhận đăng: 24-4-2016) 77 ... chức Siêu nhận thức giúp cá nhân ý thức nhận thức thân, nhiệm vụ, tiến trình thực nhiệm vụ, đánh giá điều chỉnh để thực nhiệm vụ hiệu Vận dụng lí thuyết Siêu nhận thức dạy học môn Toán trường. .. thức Siêu nhận thức hiểu tư tư hay nhận thức nhận thức người” (H M Wellman, 1985) [6] Siêu nhận thức linh hoạt kiến thức điều khiển trình nhận thức thân”(A Brown, 1987) [1] Siêu nhận thức thuật... Chức nhận biết đề cập đến khả hiểu biết người trình nhận thức, chiến lược học tập kiến thức vốn có; ý thức thân khả nhận thức Theo Halter (2005), chức nhận biết Siêu nhận thức bao 72 gồm: Ý thức