Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn toán ở trường trung học cơ sở

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN HỮU TUYẾN

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM

TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN Ở

TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN HỮU TUYẾN

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM

TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN Ở

TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

Ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán học

Mã số: 9140111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:

1. PGS.TS Vũ Quốc Chung

2. PGS.TS Cao Thị Hà

THÁI NGUYÊN - 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Nghiên cứu sinh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng

tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các số liệu nêu trong luận án là hoàn toàn

trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020

Tác giả

Nguyễn Hữu Tuyến

ii

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu sinh xin cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, Ban chủ nhiệm

Khoa Toán, Bộ môn LL&PPDH Toán Trường Đại học Sư phạm - Đại Thái

Nguyên đã tạo điều kiện để thực hiện và hoàn thành chương trình nghiên cứu

của mình.

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Vũ Quốc Chung,

PGS.TS Cao Thị Hà đã trực tiếp hướng dẫn nghiên cứu sinh trong suốt quá

trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận án.

Xin được chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các nhà khoa học

đã quan tâm, tư vấn, động viên và có những ý kiến quí báu cho nghiên cứu

sinh trong quá trình làm luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, cơ quan, đồng nghiệp đã luôn

động viên, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020

Tác giả

Nguyễn Hữu Tuyến

iii

MỤC LỤC

Lời cam đoan...................................................................................................... i

Lời cảm ơn ........................................................................................................ii

Mục lục.............................................................................................................iii

Danh mục các từ viết tắt................................................................................... iv

Danh mục các bảng ........................................................................................... v

Danh mục các hình và biểu đồ ......................................................................... vi

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài........................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................... 4

3. Khách thể, đối tượng nghiên cứu .................................................................. 4

4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 4

5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 4

6. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................... 4

7. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 5

8. Kết quả nghiên cứu ....................................................................................... 5

9. Luận điểm bảo vệ .......................................................................................... 6

10. Những đóng góp mới của đề tài.................................................................. 6

11. Cấu trúc của luận án.................................................................................... 6

Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN ........................................................................ 7

1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu hoạt động trải nghiệm, về tổ chức

hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Toán cho học sinh cấp trung

học cơ sở............................................................................................................ 7

1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ........................................................ 7

1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.......................................................... 12

1.1.3. Đánh giá chung về hoạt động trải nghiệm và tổ chức hoạt động trải

nghiệm trong dạy học môn Toán ở trường trung học cơ sở............................ 14

iv

1.2. Cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học

môn Toán cho học sinh cấp trung học cơ sở ............................................... 15

1.2.1. Một số khái niệm cơ bản liên quan đến đề tài ...................................... 15

1.2.2. Lý thuyết kiến tạo về dạy học ............................................................... 17

1.2.3. Hoạt động trải nghiệm trong dạy học ................................................... 21

1.2.4. Một số đặc điểm tâm lý của học sinh trong dạy học môn Toán ở

trường trung học cơ sở .................................................................................... 33

1.2.5. Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Toán cho học

sinh cấp trung học cơ sở.................................................................................. 37

Kết luận chƣơng 1 ......................................................................................... 72

Chƣơng 2: THỰC TRẠNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI

NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN Ở TRƢỜNG TRUNG

HỌC CƠ SỞ................................................................................................... 74

2.1. Mục đích khảo sát .................................................................................... 74

2.2. Đối tượng, thời gian khảo sát................................................................... 74

2.3. Công cụ khảo sát ...................................................................................... 75

2.4. Kết quả khảo sát....................................................................................... 75

2.4.1. Kết quả khảo sát về nhận thức của giáo viên........................................ 75

2.4.2. Vận dụng hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn Toán ở trường

trung học cơ sở ................................................................................................ 76

2.5. Đánh giá của tác giả về hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn

Toán ở trường trung học cơ sở........................................................................ 81

Kết luận chƣơng 2 ......................................................................................... 84

Chƣơng 3: CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI

NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN Ở TRƢỜNG TRUNG

HỌC CƠ SỞ .................................................................................................. 88

3.1. Những căn cứ đề xuất các biện pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm

trong dạy học môn Toán ở trường trung học cơ sở......................................... 88

v

3.1.1. Đáp ứng yêu cầu dạy học phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh..... 88

3.1.2. Phù hợp với đặc điểm của hoạt động trải nghiệm trong dạy học môn

Toán ở trường trung học cơ sở........................................................................ 88

3.1.3. Phù hợp với đặc điểm nhận thức của học sinh trường trung học cơ

sở theo thuyết kiến tạo của L. Vygotsky......................................................... 88

3.1.4. Phù hợp với đặc điểm dạy học môn Toán ở trường trung học cơ sở.... 89

3.2. Đề xuất các biện pháp tổ chức học trải nghiệm trong dạy học môn

Toán ở trường trung học cơ sở........................................................................ 90

3.2.1. Giáo viên tạo môi trường phù hợp cho học sinh học toán qua hoạt

động trải nghiệm trong môn học và trong thực tiễn đời sống......................... 90

3.2.2. Giáo viên thiết kế chuỗi hoạt động trải nghiệm trong quá trình học

toán của học sinh để định hướng kịp thời khi học sinh gặp khó khăn, tạo

sự cam kết liên tục của người học................................................................... 99

3.2.3. Phối hợp hoạt động trải nghiệm trong môn học và hoạt động trải

nghiệm trong thực tiễn đời sống phù hợp với tiến độ và đặc điểm nội dung

bài học ........................................................................................................... 110

3.2.4. Chú trọng khai thác các kỹ thuật đánh giá quá trình (quan sát trực

tiếp, quay video, phỏng vấn, phiếu khảo sát, hồ sơ năng lực của học sinh,...)

trong khi học sinh học toán qua hoạt động trải nghiệm theo ba tiêu chí: kỹ

năng hoạt động, sản phẩm và chuyển hóa kinh nghiệm học toán...................... 115

Kết luận chương 3 ......................................................................................... 122

Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM................................................. 124

4.1. Mục đích, yêu cầu, nội dung thực nghiệm sư phạm .............................. 124

4.1.1. Mục đích, yêu cầu ............................................................................... 124

4.1.2. Nội dung thực nghiệm......................................................................... 124

4.2. Thời gian, đối tượng tham gia thực nghiệm sư phạm............................ 124

4.2.1. Thời gian thực nghiệm sư phạm ......................................................... 124

4.2.2. Đối tượng tham gia vào thực nghiệm sư phạm................................... 125

vi

4.3. Cách thức tổ chức thực nghiệm sư phạm............................................... 125

4.4. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........................... 126

4.4.1. Tiêu chí đánh giá kết quả .................................................................... 126

4.4.2. Công cụ đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm................................ 126

4.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................... 128

4.5.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 ................................................ 128

4.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 ................................................ 133

4.5.3. Khảo nghiệm về sự hiệu quả và tính khả thi của biện pháp ............... 139

Kết luận chương 4 ......................................................................................... 142

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 146

1. Kết luận ..................................................................................................... 146

2. Kiến nghị................................................................................................... 146

2.1. Đối với Bộ, Sở, phòng giáo dục và đào tạo và các địa phương............. 146

2.2. Đối với các trường đào tạo giáo viên..................................................... 147

2.3. Đối với các trường trung học cơ sở........................................................ 147

2.4. Đối với giáo viên.................................................................................... 147

CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ TRÊN CÁC

TẠP CHÍ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.................................................. 148

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................... 150

PHỤ LỤC

vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Viết đầy đủ

BTTH Bài tập toán học

CT Chương trình

CTGDPT Chương trình giáo dục phổ thông

Đ Đạt

ĐC Đối chứng

ĐG Đánh giá

ĐL Định lý

HĐ Hoạt động

HĐHT Hoạt động học tập

HĐTN Hoạt động trải nghiệm

HT Học tập

HTN Học trải nghiệm

HS Học sinh

KĐ Không đạt

KN Khái niệm

GBTTH Giải bài tập toán học

GD Giáo dục

GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo

GDPT Giáo dục phổ thông

GV Giáo viên

NL Năng lực

PCHT Phong cách học tập

PP Phương pháp

QN Quan niệm

THCS Trung học cơ sở

THPT Trung học phổ thông

TN Thực nghiệm

TNSP Thực nghiệm sư phạm

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1. Phân bố điểm kiểm tra chất lượng của nhóm TN và ĐC khối

lớp 8 .......................................................................................... 129

Bảng 4.2. Kết quả xếp loại bài kiểm tra trước thực nghiệm vòng 1 ......... 129

Bảng 4.3. Phân bố điểm của lớp TN và ĐC sau khi TN vòng 1............... 130

Bảng 4.4. Kết quả xếp loại bài kiểm tra sau TNSP vòng 1....................... 131

Bảng 4.5. Phân bố tần số lũy tích hội tụ lùi của nhóm lớp TN và ĐC

sau khi TN vòng 1..................................................................... 131

Bảng 4.6. Số liệu thống kê ........................................................................ 132

Bảng 4.7. Kết quả ...................................................................................... 132

Bảng 4.8. Phân bố điểm khảo sát chất lượng đầu vào của nhóm TN và ĐC..134

Bảng 4.9. Kết quả xếp loại bài kiểm tra trước TN vòng 2........................ 134

Bảng 4.10. Phân bố điểm của lớp TN và lớp ĐC khi TNSP vòng 2........... 136

Bảng 4.11. Kết quả xếp loại bài kiểm tra sau TN vòng 2 .......................... 136

Bảng 4.12. Phân bố tần số lũy tích hội tụ lùi của nhóm lớp TN và ĐC

sau khi TNSP vòng 2 ................................................................ 137

Bảng 4.13. Số liệu thống kê sau khi TNSP vòng 2..................................... 138

Bảng 4.14. Kết quả ...................................................................................... 138

Bảng 4.15. Tính hiệu quả của các biện pháp............................................... 140

Bảng 4.16. Tính khả thi của các biện pháp ................................................. 140

Bảng 4.17. Thứ hạng tính hiệu quả và tính khả thi của các biện pháp ......... 141

ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ

Hình:

Hình 1.1: Chu trình HTN của K. Lewin ......................................................... 25

Hình 1.2: Chu trình HTN của J. Dewey.......................................................... 26

Hình 1.3: Mô hình HTN của J. Piaget ............................................................ 27

Hình 1.4: Chu trình HTN của D. Kolb........................................................... 28

Hình 1.5: Chu trình HĐTN trong môn Toán .................................................. 31

Hình 1.6: Quan hệ giữa thuyết kiến tạo và các loại HĐTN............................ 33

Hình 1.7........................................................................................................... 54

Hình 1.8........................................................................................................... 54

Hình 1.9........................................................................................................... 56

Hình 1.10......................................................................................................... 57

Hình 1.11......................................................................................................... 58

Hình 1.12......................................................................................................... 60

Hình 1.13: Thước vuông BAC có thể xoay quanh A...................................... 61

Hình 1.14: Thước thẳng có thể xoay quanh A................................................ 62

Hình 1.15......................................................................................................... 62

Hình 1.16......................................................................................................... 65

Hình 1.17......................................................................................................... 68

Hình 3.1........................................................................................................... 97

Hình 3.2......................................................................................................... 102

Hình 3.3......................................................................................................... 105

Hình 3.4......................................................................................................... 106

Hình 3.5......................................................................................................... 106

Hình 3.6......................................................................................................... 107

Hình 3.7......................................................................................................... 108

Hình 3.8......................................................................................................... 108

x

Hình 3.9......................................................................................................... 110

Hình 3.10....................................................................................................... 112

Hình 3.11....................................................................................................... 114

Biểu đồ:

Biểu đồ 4.1. Đa giác đồ của nhóm lớp TN và ĐC khối lớp 8....................... 129

Biểu đồ 4.2. Đồ thị biểu diễn đường tần suất lũy tích hội tụ lùi của nhóm

lớp TN và ĐC sau khi TN vòng 1............................................. 131

Biểu đồ 4.3. Đa giác biểu đồ biểu thị điểm khảo sát chất lượng của nhóm

TN và ĐC trước khi TNSP vòng 2 ........................................... 134

Biểu đồ 4.4. Đồ thị biểu diễn đường tần suất tích lũy hội tụ lùi của nhóm

lớp TN và ĐC sau khi TNSP vòng 2 ........................................ 137

Biểu đồ 4.5. Thể hiện mối quan hệ giữa tính hiệu quả và khả thi của các

biện pháp................................................................................... 141

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Một yêu cầu đối với môn Toán đáp ứng đổi mới GD ở nước ta hiện nay

[19, 20] là đổi mới cách dạy, cách học và hình thức tổ chức dạy học theo

hướng phát triển NL người học; nhằm trang bị kiến thức, kĩ năng để HS hiểu

biết và hình thành kĩ năng HĐ trong HT và trong cuộc sống. “CT mới,

sách giáo khoa mới bảo đảm tính tiếp nối, liên thông giữa các cấp học,

các lớp học, giữa các môn học, chuyên đề HT và HĐTN’’. Trong CTGDPT

2018, GD toán học được thực hiện ở nhiều môn trong đó Toán là môn học cốt

lõi nhằm hình thành và phát triển cho HS những phẩm chất chủ yếu, NL

chung và NL toán học; phát triển kiến thức kỹ năng then chốt và tạo cơ hội

để HS đƣợc trải nghiệm, áp dụng toán học vào đời sống thực tiễn; tạo dựng

sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa Toán học với các môn khoa học

khác và giữa Toán học với đời sống thực tiễn [6].

Xu hướng đổi mới PP dạy học môn Toán hiện nay: Lý thuyết HĐ được

khởi xướng và phát triển vào những năm 30 - 70 của thế kỉ XX bởi L.

Vygotsky và A.N. Leonchev, đã chỉ rõ NL được hình thành và phát triển

trong HĐ và bằng HĐ. Ở Việt Nam, Phạm Minh Hạc đã viết: “Phương pháp

giáo dục bằng hoạt động là dẫn dắt học sinh tự xây dựng công cụ làm trẻ thay

đổi từ bên trong” và “Hoạt động không chỉ là rèn luyện trí thông minh bằng

hoạt động, mà còn thu hẹp sự cưỡng bức của nhà giáo thành sự hợp tác bậc

cao” [27, 28]. Như vậy HĐTN trong dạy học môn Toán là sự vận dụng phù

hợp và rất cần thiết giúp cho HS vượt qua các rào cản để từ đó tìm được sự

hứng thú trong HT toán.

Trên thế giới, D. Kolb [87, 105] là một trong những người đầu tiên

nghiên cứu đầy đủ Lý thuyết “HTN” liên quan trực tiếp đến kinh nghiệm của

cá nhân. “GD trải nghiệm” được đưa vào GD ở nhiều nước vào những năm

đầu của thế kỷ 20. Quan điểm học qua trải nghiệm đã trở thành tư tưởng GD

2

chính thống khi gắn liền với các nhà tâm lý học, GD học như J. Dewey, K.

Lewin, J. Piaget, L. Vygotsky, D. Kolb, W. James, C. Jung, P. Freire, C.

Rogers và hiện nay, tư tưởng “Học qua trải nghiệm‟‟ vẫn là một trong triết lý

GD điển hình của nước Mỹ và nhiều nước trên thế giới [6, 7, 8, 9, 113].

Lý thuyết HTN của D. Kolb đã đƣợc ứng dụng nhiều trong lĩnh vực

giáo dục, các công trình nghiên cứu và chƣơng trình giáo dục ở nhiều

nƣớc trên thế giới trong đó có Việt Nam đƣợc cụ thể hóa và thể hiện dƣới

các tên gọi khác nhau nhƣ HĐTN, HĐTN sáng tạo, Học qua trải nghiệm,

Giáo dục trải nghiệm.

Kinh nghiệm quốc tế về tổ chức HĐTN.

- Anh: GD không chỉ phó mặc cho nhà trường mà có nhiều tổ chức, cá

nhân, xã hội chung tay góp sức và chia sẻ sứ mệnh GD. Một trong những

trung tâm GD trải nghiệm được rất nhiều học HS tham gia là Widehorizon

(thành lập năm 2004) [9, 53, 60].

- Nhật Bản: GD nhấn mạnh tư duy sáng tạo và kinh nghiệm cá nhân. HS

được dạy các hành động độc lập, biết cách đưa ra mục tiêu, nhiệm vụ thông

qua các bài học, coi trọng phát triển sáng tạo, phát triển tài năng, hình thành

một cơ sở vững mạnh để khuyến khích trẻ sáng tạo [7, 8, 53, 61].

- Hồng Kông: CT GD là CT trải nghiệm sáng tạo; HS được tổ chức các

HĐ trải nghiệm, được làm việc độc lập để giải quyết vấn đề [7, 8, 53, 61].

- Hàn Quốc: Từ năm 2009, CT GD Hàn Quốc đã bổ sung thêm “HĐTN

sáng tạo”, là HĐ ngoại khóa sau các giờ học trên lớp, nhưng không tách rời

hệ thống các môn học, mà có mối quan hệ bổ sung hỗ trợ cho HĐ giảng dạy

trong nhà trường để hình thành phẩm chất, tư tưởng ý chí, kĩ năng sống và

những NL cần có của con người trong xã hội hiện đại [59].

- Các HĐTN ở các trường học Mỹ, Phần Lan và Úc (Tampere School,

2013; Oxford School, 2013; Heathfield School, 2013; Kuopion Kaupunki

2013; Episcopal High School: Afternoon Options; Australian Intenational

3

School Bangkok, 2012) được tổ chức một cách phong phú đa dạng theo lĩnh

vực HĐ [5, 6, 7, 8, 9].

Nói tóm lại, với các tên gọi khác nhau, những điểm chung trong CTGDPT

của các nước là chú trọng phát triển NL của người học trên cơ sở khai thác kinh

nghiệm, vốn sống và tổ chức đa dạng các HĐTN cho HS, gắn với cuộc sống

của các em và phù hợp với nhu cầu đa dạng của người học [5].

HĐTN trong thực tiễn GD trong nước và quốc tế chủ yếu được thực hiện

theo hướng học đi đôi với hành, lí luận gắn liền với thực tiễn thông qua các

HĐ đa dạng, phong phú ở trong và ngoài nhà trường. Các HĐ đó mang tính

thực tiễn xã hội, chưa đi sâu nghiên cứu cách thức tổ chức HĐTN ngay

trong HĐHT ở từng môn học của HS. Thực chất đó là quá trình tổ chức để

HS tự mình mò mẫm, dự đoán và phát hiện các kiến thức mới, hình thành

các kĩ năng ban đầu của môn học dựa trên các kinh nghiệm sẵn có, từng

bước chuyển hóa đƣợc kinh nghiệm HT của mình. Toán học là một môn có

nhiều cơ hội để HS có thể HT thông qua các HĐTN. Chính trong HĐTN, HS

dần dần vượt qua được đặc trưng trừu tượng của toán học. G. Polya đã nói:

“Trong dạy học toán, không có phương pháp nào học tập nào tốt hơn là tạo

cơ hội để học sinh tự mò mẫm, dự đoán và phát hiện” [93].

Trong những năm qua, đã có một số công trình nghiên cứu về HĐTN, tổ

chức HĐTN trong dạy học môn Toán ở cấp Tiểu học; là hướng tiếp cận mới,

phù hợp với định hướng đổi mới GDPT sau 2015, góp phần bổ sung lý luận

và thực tiễn trong dạy học toán ở bậc phổ thông. Tuy nhiên, tới thời điểm hiện

tại chưa có công trình nào công bố nghiên cứu về tổ chức HĐTN trong dạy

học môn Toán cấp THCS ở Việt Nam, một cấp học rất quan trọng trong hệ

thống GDPT. Đây là một cấp học bước ngoặt, chuyển tiếp về nhận thức của

HS từ cảm tính sang nhận thức lí tính. HĐTN sẽ hỗ trợ HS nhận biết toán học

từ mô tả KN lên một cấp độ mới là định nghĩa KN, phù hợp với sự phát triển

NL nhận thức của HS THCS.