Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Dạy học giải bài tập hình học lớp 8 Trung học cơ sở cho học sinh miền núi theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:214

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm đề xuất các biện pháp dạy học giải bài tập hình học lớp 8 cho học sinh miền núi theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hình học ở trường THCS miền núi. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Dạy học giải bài tập hình học lớp 8 Trung học cơ sở cho học sinh miền núi theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI HOÀNG THỊ THANH D¹Y HäC GI¶I BµI TËP H×NH HäC LíP 8 TRUNG HäC C¥ Së CHO HäC SINH MIÒN NóI THEO H¦íNG PH¸T TRIÓN N¡NG LùC GI¶I QUYÕT VÊN §Ò Vµ S¸NG T¹O LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI HOÀNG THỊ THANH D¹Y HäC GI¶I BµI TËP H×NH HäC LíP 8 TRUNG HäC C¥ Së CHO HäC SINH MIÒN NóI THEO H¦íNG PH¸T TRIÓN N¡NG LùC GI¶I QUYÕT VÊN §Ò Vµ S¸NG T¹O Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Toán Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. ĐẶNG QUANG VIỆT 2. PGS.TS. NGUYỄN TRIỆU SƠN HÀ NỘI - 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Đặng Quang Việt và PGS. TS. Nguyễn Triệu Sơn. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố bởi bất kỳ tác giả nào hay ở bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Hà N i, ngày ..... th ng 03 năm 2020 Tác giả Hoàng Thị Thanh
ii LỜI CẢM ƠN Luận án “Dạy học giải bài tập hình học lớp 8 Trung học cơ sở cho học sinh miền núi theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo” được hoàn thành tại Trường Đại học Sư phạm Hà N i dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Đặng Quang Việt, PGS. TS. Nguyễn Triệu Sơn. Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới những người thầy, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian qua. Tác giả xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến Quý Thầy/Cô Khoa To n, Phòng Sau Đại học Trường Đại học Sư phạm Hà N i đã hết lòng giúp đỡ tác giả hoàn thành Luận án. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Gi m hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Khoa học Tự nhiên – Công nghệ, Quý Thầy/Cô và những đồng nghiệp của tác giả tại Trường Đại học Tây Bắc đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Gi m hiệu, Quý Thầy/Cô và HS Trường THCS thị trấn Phù Yên, huyện Phù Yên, tỉnh Sơn La; Trường PTDT n i trú huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La, Trường THCS Chiềng Pằn, huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La; Trường THCS Bản Bo, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu; Trường Tiểu học – THCS - THPT Chu Văn An, Trường Đại học Tây Bắc đã giúp đỡ tác giả trong việc triển khai thực nghiệm sư phạm, góp phần làm nên thành công của luận án. Cuối cùng, tác giả vô cùng trân trọng và biết ơn những người thân trong gia đình, bạn bè thân thiết đã luôn bên cạnh chia sẻ, đ ng viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành luận án. Do điều kiện chủ quan và khách quan, luận án không tránh khỏi thiếu sót, tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp để tiếp tục hoàn thiện, nâng cao hơn nữa chất lượng của luận án. Tác giả Hoàng Thị Thanh
iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BĐT Bất đẳng thức ĐC Đối chứng GQVĐ Giải quyết vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất bản PP Phƣơng pháp PPDH Phƣơng pháp dạy học ST Sáng tạo TD Tƣ duy TDST Tƣ duy sáng tạo THCS Trung học sơ sở TN Thực nghiệm
iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ..................................... 16 1.1. Năng lực GQVĐ trong môn Toán ........................................................ 16 1.1.1. Quan niệm về năng lực, năng lực GQVĐ ..................................... 16 1.1.2. Năng lực GQVĐ trong môn To n ................................................. 19 1.2. Năng lực ST trong môn Toán................................................................ 21 1.2.1. Quan niệm về ST, TDST ................................................................ 21 1.2.2. Năng lực ST, các thành phần của năng lực ST ............................. 24 1.2.3. Năng lực ST trong môn Toán, các biểu hiện của năng lực ST của HS trong học tập môn Toán ............................................................. 25 1.3. Năng lực GQVĐ và ST trong môn Toán.............................................. 27 1.4. Dạy học giải bài tập hình học ở trƣờng THCS theo hƣớng phát triển năng lực ................................................................................................. 31 1.5. Sự phát triển trí tuệ của HS miền núi các lớp cuối cấp THCS .......... 38 1.6. Biểu hiện của năng lực GQVĐ và ST của HS miền núi trong giải bài tập hình học 8 .......................................................................................... 41 1.6.1. N i dung chương trình hình học lớp 8 .......................................... 41 1.6.2. Biểu hiện của năng lực GQVĐ và ST của HS miền núi trong giải bài tập hình học 8 ............................................................................ 42 1.7. Một số thực tiễn về dạy học giải bài tập hình học THCS và năng lực GQVĐ và ST của HS lớp 8 miền núi..................................................... 48 1.7.1. Mục đích điều tra khảo sát............................................................ 48 1.7.2. N i dung tổ chức điều tra khảo sát ............................................... 48 1.7.3. Kết quả điều tra khảo sát .............................................................. 48 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1................................................................................ 59 CHƢƠNG 2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC GIẢI BÀI TẬP HÌNH HỌC LỚP 8 CHO HS THCS MIỀN NÖI THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GQVĐ VÀ ST ............................................................ 60 2.1. Định hƣớng xây dựng các biện pháp.................................................... 60 2.1.1. Định hướng 1 ................................................................................ 60 2.1.2. Định hướng 2 ................................................................................ 61 2.1.3. Định hướng 3 ................................................................................. 62
v 2.1.4. Định hướng 4 ................................................................................ 62 2.2. Một số biện pháp .................................................................................... 62 2.2.1. Biện ph p 1: Thường xuyên đàm thoại phát hiện, dẫn dắt HS trong từng bước GQVĐ và ST, kết hợp với trang bị tri thức PP nhằm hình thành thói quen suy nghĩ cho HS miền núi trong quá trình dạy học giải toán hình học 8 .................................................................................. 62 2.2.2. Biện pháp 2: Vận dụng kĩ thuật mảnh ghép để tạo cơ h i khuyến khích HS miền núi giao tiếp, hợp t c, giúp đỡ nhau nhiều hơn trong qu trình GQVĐ và ST ........................................................... 80 2.2.3. Biện pháp 3: Khắc phục khó khăn, sửa chữa sai lầm do những hạn chế về nhận thức, thói quen ảnh hưởng bởi phong tục tập quán, nếp sống của HS miền núi khi GQVĐ và ST .......................... 95 2.2.4. Biện ph p 4: Tăng cường các bài toán thực tiễn ở miền núi nhằm gây hứng thú và phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS thông qua mô hình hóa toán học........................................................... 106 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2.............................................................................. 123 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................. 124 3.1. Mục đích, yêu cầu và nội dung TN ..................................................... 124 3.1.1. Mục đích, yêu cầu ....................................................................... 124 3.1.2. N i dung TN ................................................................................ 124 3.2. Tổ chức TN ........................................................................................... 124 3.2.1. Thời gian, quy trình, đối tượng TN ............................................. 124 3.2.2. PP đ nh gi kết quả TN sư phạm ............................................... 128 3.3. Phân tích kết quả TN ........................................................................... 130 3.3.1. Đ nh gi định tính ...................................................................... 130 3.3.2. Đ nh gi định lượng ................................................................... 133 3.3.3. Đ nh gi kết quả nghiên cứu trường hợp ................................... 140 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3.............................................................................. 144 KẾT LUẬN .................................................................................................. 145 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ...................................................................................................... 146 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................. 147 PHỤ LỤC .................................................................................................... 1PL
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Bảng 1.1: Yêu cầu cần đạt về năng lực GQVĐ và ST cấp THCS ................ 27 Bảng 1.2: Một số biểu hiện đặc trƣng của năng lực GQVĐ và ST của HS THCS trong học tập môn Toán............................................... 43 Bảng 1.3: Bảng thông tin GV đƣợc khảo sát................................................. 49 Bảng 1.4: Bảng thông tin HS đƣợc khảo sát ................................................. 53 Bảng 1.5: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm tra khảo sát ................................... 57
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN Trang Hình 1.1 ....................................................................................................... 29 Hình 1.2 ....................................................................................................... 29 Hình 1.3 ....................................................................................................... 30 Hình 1.4 ....................................................................................................... 30 Hình 1.5 ....................................................................................................... 34 Hình 1.6 ....................................................................................................... 35 Hình 1.7 ....................................................................................................... 36 Hình 1.8 ....................................................................................................... 37 Hình 2.1 ....................................................................................................... 66 Hình 2.2 ....................................................................................................... 68 Hình 2.3 ....................................................................................................... 70 Hình 2.4 ....................................................................................................... 71 Hình 2.5 ....................................................................................................... 74 Hình 2.6 ....................................................................................................... 75 Hình 2.7 ....................................................................................................... 75 Hình 2.8 ....................................................................................................... 75 Hình 2.9 ....................................................................................................... 76 Hình 2.10 ....................................................................................................... 76 Hình 2.11 ....................................................................................................... 77 Hình 2.12 ....................................................................................................... 78 Hình 2.13 ....................................................................................................... 78 Hình 2.14 ....................................................................................................... 84 Hình 2.15 ....................................................................................................... 85 Hình 2.16 ....................................................................................................... 85 Hình 2.17 ....................................................................................................... 86 Hình 2.18 ....................................................................................................... 90 Hình 2.19 ....................................................................................................... 90 Hình 2.20 ....................................................................................................... 91 Hình 2.21 ....................................................................................................... 92 Hình 2.22 ....................................................................................................... 92 Hình 2.23 ....................................................................................................... 93
viii Hình 2.24 ....................................................................................................... 97 Hình 2.25 ....................................................................................................... 97 Hình 2.26 ....................................................................................................... 98 Hình 2.27 ....................................................................................................... 98 Hình 2.28 ....................................................................................................... 99 Hình 2.29 ..................................................................................................... 100 Hình 2.30 ..................................................................................................... 101 Hình 2.31 ..................................................................................................... 101 Hình 2.32 ..................................................................................................... 104 Hình 2.33 ..................................................................................................... 104 Hình 2.34 ..................................................................................................... 105 Hình 2.35 ..................................................................................................... 105 Hình 2.36 ..................................................................................................... 105 Hình 2.37 ..................................................................................................... 105 Hình 2.38 ..................................................................................................... 109 Hình 2.39 ..................................................................................................... 109 Hình 2.40 ..................................................................................................... 109 Hình 2.41 ..................................................................................................... 110 Hình 2.42 ..................................................................................................... 111 Hình 2.43 ..................................................................................................... 113 Hình 2.44 ..................................................................................................... 113 Hình 2.45 ..................................................................................................... 113 Hình 2.46 ..................................................................................................... 113 Hình 2.47 ..................................................................................................... 113 Hình 2.48: Ảnh mặt khăn Piêu, khăn Khuýt ................................................. 115 Hình 2.49 ..................................................................................................... 117 Hình 2.50: Ảnh ruộng bậc thang ................................................................... 118 Hình 2.51: Ảnh dựng khung nhà sàn ............................................................ 119 Hình 2.52 ..................................................................................................... 119 Hình 2.53: Ảnh cọn nƣớc .............................................................................. 119 Hình 2.54 ..................................................................................................... 120 Hình 2.55 ..................................................................................................... 120 Hình 2.56: Ảnh nhà sàn mái gỗ..................................................................... 120 Hình 2.57: Hình vẽ mô phỏng các mái nhà................................................... 121 Hình 2.58 ..................................................................................................... 121
ix DANH MỤC CÁC VÍ DỤ TRONG LUẬN ÁN Ví dụ Trang Ví dụ 1 – Chƣơng 1 29 Ví dụ 2 – Chƣơng 1 29 Ví dụ 3 – Chƣơng 1 34 Ví dụ 1 – Chƣơng 2 66 Ví dụ 2 – Chƣơng 2 68 Ví dụ 3 – Chƣơng 2 71 Ví dụ 4 – Chƣơng 2 74 Ví dụ 5 – Chƣơng 2 77 Ví dụ 6 – Chƣơng 2 83 Ví dụ 7 – Chƣơng 2 88 Ví dụ 8 – Chƣơng 2 97 Ví dụ 9 – Chƣơng 2 98 Ví dụ 10 – Chƣơng 2 99 Ví dụ 11 – Chƣơng 2 100 Ví dụ 12 – Chƣơng 2 101 Ví dụ 13 – Chƣơng 2 101 Ví dụ 14 – Chƣơng 2 102 Ví dụ 15 – Chƣơng 2 104 Ví dụ 16 – Chƣơng 2 104 Ví dụ 17 – Chƣơng 2 105 Ví dụ 18 – Chƣơng 2 108 Ví dụ 19 – Chƣơng 2 110 Ví dụ 20 – Chƣơng 2 111 Ví dụ 21 – Chƣơng 2 112 Ví dụ 22 – Chƣơng 2 117 Ví dụ 23 – Chƣơng 2 117 Ví dụ 24 – Chƣơng 2 118
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài - Phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS là một nhiệm vụ quan trọng của nhà trường phổ thông. Trong thời đại của nền kinh tế tri thức, với sự phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng của mọi mặt kinh tế, xã hội thì một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự thành công của mỗi cá nhân nói riêng, mỗi tập thể, mỗi ngành nghề, mỗi quốc gia nói chung đó là khả năng GQVĐ và ST. Năng lực GQVĐ và ST sẽ giúp con ngƣời đƣa ra những ý tƣởng, giải pháp đột phá, tối ƣu, giải quyết những nguy cơ và bất ổn tiềm tàng, đem lại những thành tựu văn minh rực rỡ. Hiểu, hoàn thiện và phát triển năng lực GQVĐ và ST là một trong những cách quan trọng để con ngƣời không ngừng hoàn thiện, phát triển và nâng cao khả năng tồn tại của mình. Trong giáo dục, vai trò quan trọng của giáo dục phát triển năng lực GQVĐ và ST đƣợc khẳng định mạnh mẽ trong Luật Giáo dục và những văn bản Nghị quyết của Đảng và Nhà nƣớc những năm gần đây. Cụ thể: Theo Luật Giáo dục 2005 (Điều 28): "Giáo dục phổ thông có mục tiêu giúp HS phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và c c kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực c nhân, tính năng đ ng ST, hình thành nhân c ch con người Việt Nam xã h i chủ nghĩa" [54]. Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 của Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ƣơng khóa XI về "Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa – hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế" đã xác định mục tiêu tổng quát, trong đó có mục tiêu: "Tạo chuyển biến căn bản, mạnh mẽ về chất lượng, hiệu quả giáo dục, đào tạo; đ p ứng ngày càng tốt hơn công cu c xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và nhu cầu học tập của nhân dân. Giáo dục con người Việt Nam phát triển toàn diện và phát huy tốt nhất tiềm năng, khả năng ST của mỗi c nhân; yêu gia đình, yêu Tổ quốc, yêu đồng bào; sống tốt và làm việc hiệu quả" [27].
2 Chƣơng trình giáo dục phổ tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo (12/2018) hƣớng đến 10 năng lực chung cốt lõi trong đó có năng lực GQVĐ và ST [8]. Nhƣ vậy, năng lực GQVĐ và ST chính là một trong những năng lực chung cốt lõi cần phải bồi dƣỡng và phát triển cho ngƣời học. - Toán học, đặc biệt nội dung hình học, là môn học có tiềm năng lớn để phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS. Năng lực GQVĐ và ST của ngƣời học đƣợc hình thành và phát triển thông qua nhiều môn học, nhiều lĩnh vực và nhiều hoạt động giáo dục khác nhau, tuy nhiên có thể thấy môn Toán có vai trò quan trọng và nhiều ƣu thế để phát triển năng lực này cho HS phổ thông. Trong thực tiễn cuộc sống, Toán học đã, đang và ngày càng có nhiều ứng dụng mạnh mẽ. Những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản đã giúp con ngƣời giải quyết các vấn đề trong thực tiễn một cách có hệ thống và chính xác, góp phần thúc đẩy xã hội không ngừng phát triển. Hình học là một bộ phận quan trọng của môn Toán ở trƣờng phổ thông. Chƣơng trình hình học lớp 8 (2002) với các nội dung về: đa giác; định lí Ta- let; tam giác đồng dạng; một số phép biến hình; các hình hình học trong thực tiễn, diện tích và thể tích của chúng; các mối quan hệ không gian. Chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Toán (2018), nội dung Hình học và Đo lƣờng lớp 8 gồm: Các hình khối trong thực tiễn, Định lí Pythagore, Tứ giác, Định lí Thalès trong tam giác, Hình đồng dạng. Đây không chỉ là những nội dung hay, gần gũi với thực tiễn đời sống mà còn là những kiến thức hình học cơ bản, quan trọng trong chƣơng trình hình học ở trƣờng phổ thông, là nền tảng để HS học tập và nghiên cứu hình học ở các lớp cao hơn, rất thuận lợi để GV khai thác phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS. - Việc phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS THCS miền núi trong dạy học môn Toán hiện nay còn nhiều hạn chế. Thực tiễn dạy học ở trƣờng phổ thông hiện nay đặc biệt là ở miền núi vẫn đang đối mặt với nhiều khó khăn, thách thức; việc dạy học phát triển
3 năng lực GQVĐ và ST (nhất là phát triển năng lực ST) cho HS nói chung chƣa đƣợc nhiều GV chú trọng đúng mức, chƣa đƣợc nhận thức đầy đủ và còn lúng túng trong việc lựa chọn nội dung cũng nhƣ PP vận dụng. Hơn nữa, ở miền núi nhiều trƣờng học nằm ở những địa bàn có điều kiện tự nhiên và xã hội khó khăn, nhiều đồng bào các dân tộc thiểu số cùng sinh sống, do đó môi trƣờng giáo dục ít nhiều khác với những khu vực khác trong cả nƣớc. Vì vậy, cần thiết phải có những nghiên cứu thực tiễn và những giải pháp sƣ phạm phù hợp với đối tƣợng HS miền núi để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học ở những khu vực này. - Vấn đề phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS cần được tiếp tục nghiên cứu Từ lâu, phát triển năng lực GQVĐ và năng lực ST cho ngƣời học đã đƣợc xác định là một trong những mục tiêu quan trọng nhất của giáo dục của rất nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam. Trên thế giới và ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu tâm lí học và giáo dục học về GQVĐ và ST. Nghiên cứu về GQVĐ trong giáo dục học phần đông tập trung đi sâu vào PPDH GQVĐ, một số nghiên cứu về năng lực GQVĐ của HS, những thành tố của năng lực GQVĐ, các biểu hiện của năng lực GQVĐ của HS trong học tập môn Toán. Trên thế giới, nghiên cứu giáo dục học nổi bật có I. Ia. Lecne (1977), Jean - Paul Reeff, Anouk Zabal, Christine Blech (2006),… Nghiên cứu trong nƣớc về năng lực GQVĐ trong dạy học môn Toán có Nguyễn Bá Kim và Vũ Dƣơng Thụy (1996), Nguyễn Thị Hƣơng Trang (2002), Nguyễn Anh Tuấn (2003), Từ Đức Thảo (2012), Phan Anh Tài (2014), Nguyễn Thị Phƣơng Lan (2015),… Các nghiên cứu đã đƣa ra quan niệm về năng lực GQVĐ, các thành phần và các biểu hiện của nó trong học tập môn Toán, các biện pháp phát triển và đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học Toán ở trƣờng phổ thông. Về ST, trên thế giới có rất nhiều công trình thuộc lĩnh vực Khoa học ST, Tâm lí học, Giáo dục học đã nghiên cứu về ST và các vấn đề liên quan đến ST, nổi bật là các nghiên cứu của Parnes (1964), Smith (1964), Guilford
4 (1967), Loowenfeld (1962), Torrance P. E (1965), Eward De Bono (1970, 1985), Tony Buzan (1970), Alex Osbon (1938), G.S. Altshuller (1956), Sternberg (1996), Amabile (1983), Michael Michalko (1991), ... Trong nƣớc, nghiên cứu về ST có các tác giả Phan Dũng (1992, 2010), Nguyễn Huy Tú (1996), Đức Uy (1999),.. các nghiên cứu tập trung vào bản chất và quy luật của hoạt động ST, con ngƣời ST, những yếu tố ảnh hƣởng đến ST, đo lƣờng tính ST; TDST, các thành phần của TDST, các phƣơng pháp, kĩ thuật TDST,... Trong dạy học môn Toán, G. Polya (1964) với các tác phẩm "ST toán học", "Giải một bài toán nhƣ thế nào", đã nghiên cứu quá trình ST toán học, đƣa ra sơ đồ các bƣớc giải bài toán đƣợc sử dụng rộng rãi trong dạy học. Những câu hỏi, gợi ý trong sơ đồ giải toán mà G. Polya đƣa ra có thể coi là những gợi ý để GQVĐ và ST trong giải toán nói chung. Nghiên cứu trong nƣớc nổi bật có các tác giả Hoàng Chúng (1964), Phạm Văn Hoàn (1967, 1981), Nguyễn Cảnh Toàn (2003), Tôn Thân (1995), Trần Luận (1996), Nguyễn Sơn Hà (2015),... Các tác giả đã nghiên cứu đƣa ra các biểu hiện của TDST của HS trong học tập môn Toán, các định hƣớng và biện pháp bồi dƣỡng, phát triển TDST cho HS trong dạy học toán ở trƣờng phổ thông. Nhìn chung, các nghiên cứu đã có đã trình bày tƣơng đối đầy đủ lí luận về ST và TDST, việc dạy học bồi dƣỡng, phát triển TDST cho HS khá giỏi trong dạy học môn Toán. Tuy nhiên, chƣa có những nghiên cứu đầy đủ về năng lực ST trong môn Toán, các biểu hiện của năng lực ST của HS trong học tập môn Toán, đặc biệt là trong học tập hình học, và đặc biệt chƣa có nghiên cứu về phát triển năng lực ST cho HS miền núi. Xã hội luôn không ngừng vận động và phát triển. Mỗi một giai đoạn lịch sử, đòi hỏi ở con ngƣời những phẩm chất và năng lực phù hợp. Vì vậy, chúng ta luôn luôn phải đổi mới và ST để cải tiến và thích nghi với hoàn cảnh mới. Để chuẩn bị tốt cho tƣơng lai, mỗi HS cần phải đƣợc trang bị nền tảng phẩm chất và năng lực cần thiết và phải đƣợc rèn luyện thƣờng xuyên, trong đó có năng lực GQVĐ và ST để giải quyết tốt các vấn đề trong cuộc sống. Giáo dục trong nhà trƣờng phải đóng vai trò chủ đạo để bồi dƣỡng, phát triển
5 năng lực GQVĐ và ST cho HS, góp phần quan trọng đào tạo lực lƣợng lao động ST cho tƣơng lai. Các công trình nghiên cứu kể trên đã góp phần giải quyết đƣợc phần nào những đòi hỏi của thực tiễn dạy học. Tuy nhiên, những nghiên cứu đã có về phát triển năng lực cho HS trong dạy học môn Toán chƣa thực sự phù hợp với đối tƣợng HS miền núi, và chƣa có công trình nào nghiên cứu về vấn đề dạy học phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS miền núi. Hơn nữa, những đổi mới về giáo dục và đào tạo hiện nay cũng đòi hỏi phải có nhiều hơn những nghiên cứu cả về lí luận và thực tiễn dạy học để đƣa ra các giải pháp sƣ phạm phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh mới. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài luận án “Dạy học giải bài tập hình học lớp 8 THCS cho HS miền núi theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và ST”. 2. Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu 2.1. Những nghiên cứu trên thế giới * Nghiên cứu về năng lực GQVĐ Trƣớc hết phải khẳng định, GQVĐ từ lâu đã là chủ đề nghiên cứu đƣợc các nhà giáo dục đặc biệt quan tâm do vai trò quan trọng của nó. Ở Mỹ, từ những năm 1980, Hội đồng GV Toán học Quốc gia đã khẳng định, “GQVĐ phải là trọng tâm của to n học ở nhà trường”. Mục tiêu chính của dạy học Toán học phải là để HS trở thành ngƣời có đủ khả năng/thành thạo GQVĐ. Bộ Lao động Mỹ (The U. S. Department of Labor) cùng Hiệp hội Đào tạo và Phát triển Mỹ (The American Society of Training and Development) đã thực hiện một cuộc nghiên cứu về các kỹ năng cơ bản trong công việc. Kết luận của họ là có 13 kỹ năng cơ bản cần thiết để thành công trong công việc, trong đó có kĩ năng GQVĐ (Problem solving skills) và kĩ năng TDST (Creative thinking skills). Ở hầu hết các nƣớc có nền kinh tế phát triển nhƣ Mỹ, Canada, Singapore, Úc, Anh,... Kĩ năng GQVĐ và kĩ năng TDST chính là những kĩ năng không thể thiếu của ngƣời lao động [40]. Trên thế giới, các nghiên cứu ở thế kỉ trƣớc chủ yếu tập trung nghiên cứu về dạy học GQVĐ, trong đó có thể kể đến I. Ia. Lecne (1977), G. Polya
6 (1967),... Sang thế kỉ XXI, các nghiên cứu về năng lực GQVĐ và việc đánh giá năng lực GQVĐ đƣợc đặc biệt quan tâm, nổi bật có nghiên cứu của tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế – OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) thông qua Chƣơng trình đánh giá HS quốc tế (Programme for International Student Assessment) - PISA (2003, 2012, 2015)), Jean - Paul Reeff, Anouk Zabal, Christine Blech (2006),… * Nghiên cứu về năng lực ST Khoa học ST ra đời từ rất sớm và đã tồn tại 16 thế kỷ nhƣng ít ngƣời biết đến nó. Đến giữa thế kỉ XX, khoa học ST mới đƣợc đặc biệt quan tâm và chuyển sang thời kì phát triển mới về cả chiều rộng lẫn chiều sâu. Các nhà khoa học Mỹ tuyên bố rằng, việc tìm ra và bồi dƣỡng những nhân cách ST là vấn đề có ý nghĩa quốc gia, bởi vì hoạt động ST có ảnh hƣởng to lớn không chỉ đến sự tiến bộ khoa học, mà còn đến toàn bộ xã hội nói chung, và dân tộc nào biết nhận ra đƣợc những nhân cách ST một cách tốt nhất, biết phát triển họ và biết tạo ra đƣợc một cách tốt nhất cho họ những điều kiện thuận lợi nhất, thì dân tộc đó sẽ có đƣợc những ƣu thế lớn lao [122]. Nghiên cứu về ST một cách có hệ thống phải kể đến là nhà tâm lý học Mỹ J.P. Guiford. Ông đƣa ra mô hình phân định cấu tạo trí tuệ gồm hai khối cơ bản là: trí thông minh và ST. Ông xem ST là một thuộc tính của TD, là một phẩm chất của quá trình TD và nhấn mạnh ý nghĩa của hoạt động ST: thậm chí ST là chỉ báo quan trọng hơn là trí thông minh về năng khiếu, tiềm năng của một ngƣời [111]. Bên cạnh đó còn có các tên tuổi lớn nhƣ: Holland (1959), May (1961), Mackinnon D.W (1962), Yahamoto Kaoru (1963), Torrance E.P (1962, 1963, 1965, 1979, 1995), Barron (1952, 1955, 1981, 1995), Getzels (1962, 1975),... Nội dung của các nghiên cứu chủ yếu đề cập tới một số vấn đề cơ bản của hoạt động ST nhƣ: bản chất và quy luật của hoạt động ST, tiêu chuẩn cơ bản của hoạt động ST, sự khác biệt giữa ST và không ST, vấn đề phát triển năng lực ST và kích thích hoạt động ST, những thuộc tính nhân cách của hoạt động ST, linh tính, trí tƣởng tƣợng, tính ì tâm lí,… trong quá trình TDST. Từ phân tích sự ST, so sánh nó với tƣ duy, các nhà tâm lí học Arnold (1962), Guilford (1967) nhận ra nó tƣơng tự nhƣ tƣ duy GQVĐ.
7 Giai đoạn nửa cuối thế kỉ XIX, những yếu tố thuộc về nguyên lí ST, kĩ thuật ST mới là vấn đề thu hút sự quan tâm và nghiên cứu nhiều nhất. Những PP tìm đến cái mới đƣợc đào sâu nghiên cứu nhƣ: Đối tƣợng tiêu điểm (Method of Focal Objects) của nhà nghiên cứu F. Zwicky (1926); PP não công - tập kích não (Brainstorming) của A. Osbon (1938); PP TD chiều ngang (Lateral Thinking Method), PP Sáu chiếc mũ TD (Method of Six Thinking Hats) của Edward de Bono (1970, 1985); Sơ đồ TD hay Bản đồ TD (Mind Maps) của Tony Buzan (1970),... Đến nay, những phƣơng pháp này đã và đang đƣợc tiếp tục nghiên cứu, áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đem lại những thành quả to lớn. Các nhà tâm lý học Liên Xô cũng có nhiều công trình nghiên cứu về lĩnh vực ST của con ngƣời. Chẳng hạn, X.L. Rubinxtein và X.L. Vƣgôxki (1985) nhấn mạnh sự ảnh hƣởng qua lại của TD và tƣởng tƣợng trong hoạt động ST. G. S. Altshuller (1926 – 1998) cùng với những cộng sự đã dày công tổng hợp nhiều khoa học để xây dựng nên lí thuyết giải các bài toán sáng chế (theo tiếng Nga là Теория решения изобретательских задач, chuyển tự Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch, viết tắt là TRIZ) đƣợc công bố lần đầu tiên vào năm 1956. Lí thuyết này có 9 quy luật phát triển hệ thống kĩ thuật, 40 nguyên tắc ST cơ bản để giải quyết mâu thuẫn kĩ thuật, 76 chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế. Cho đến nay, TRIZ là lí thuyết lớn với hệ thống công cụ hoàn chỉnh nhất trong khoa học ST [23]. Vấn đề phát triển năng lực ST cho HS trong nhà trƣờng cũng đƣợc đặc biệt quan tâm nghiên cứu nhƣ: “Phát triển khả năng ST trong lớp học” (J.E. Penick), “Nghiên cứu về khả năng ST của HS” (J. Reid và F. King, 1976), “Những khám phá về TDST ở đầu tuổi học” (E. P. Torrance, 1965), “PP luyện trí não” (Omizumi Kagayaki, 1991). Trong giáo dục toán học, phải kể đến G. Polya với các tác phẩm “ST toán học” (1964), “Giải một bài toán nhƣ thế nào” (1975), “Toán học và những suy luận có lí” (1977). Các tác phẩm trên đã đáp ứng đƣợc phần nào yêu cầu nâng cao chất lƣợng dạy học môn Toán ở trƣờng phổ thông thời kì đó, mà một trong những nhiệm vụ quan trọng là bồi dƣỡng, phát triển năng lực GQVĐ và năng lực ST [69], [70], [71].
8 Tựu chung lại, các nghiên cứu về ST đã có, ban đầu chủ yếu tập trung hoạt động ST, quá trình ST, cơ chế tâm lí của hoạt động ST, nhân cách ST, rồi đến TDST, các thành phần của TDST, rèn luyện, bỗi dƣỡng TDST trong dạy học,... Ngày nay, vấn đề vận dụng các thành tựu nghiên cứu về ST, đặc biệt là các phƣơng pháp, kĩ thuật ST vào các lĩnh vực đang đƣợc tiếp tục nghiên cứu và không ngừng phát triển. Những nghiên cứu đã có cũng chỉ ra rằng năng lực GQVĐ thƣờng không tách khỏi năng lực ST, là cơ sở của năng lực ST vì ST nảy sinh trong quá trình GQVĐ. Nhƣ vậy, năng lực GQVĐ và năng lực ST từ lâu đã dành đƣợc sự quan tâm đặc biệt của các nhà nghiên cứu và ngày càng khẳng định vai trò quan trọng đối với sự phát triển của xã hội loài ngƣời. Những nghiên cứu về các năng lực này vẫn đang đƣợc không ngừng bổ sung và phát triển ở mọi lĩnh vực, đặc biệt là lĩnh vực giáo dục. 2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam *Nghiên cứu về năng lực GQVĐ Nghiên cứu về năng lực GQVĐ ở trong nƣớc có thể kể đế Vũ Văn Tảo và Trần Văn Hà (1996) với cuốn sách “Dạy- Học GQVĐ: M t hướng đổi mới trong công tác giáo dục, đào tạo, huấn luyện” [78]. Nguyễn Lộc, Nguyễn Thị Lan Phƣơng (2016) với cuốn sách "Phương ph p, kĩ thuật xây dựng chuẩn đ nh gi năng lực đọc hiểu và năng lực GQVĐ" [52]. Nghiên cứu về phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học môn Toán có các nghiên cứu của Nguyễn Thị Hƣơng Trang (2002), Nguyễn Anh Tuấn (2003), Phan Anh Tài (2014), Từ Đức Thảo (2012), Nguyễn Thị Lan Phƣơng (2015). Các nghiên cứu trên chủ yếu là các Luận án Tiến sĩ và bài báo khoa học từ đầu thế kỉ này, cụ thể: Nguyễn Thị Hƣơng Trang (2002), Rèn luyện năng lực giải to n theo hướng phát hiện và GQVĐ m t cách ST cho HS khá giỏi trong trường THPT; Nguyễn Anh Tuấn (2003), Bồi dưỡng năng lực phát hiện và GQVĐ cho HS THCS trong dạy học khái niệm toán học (thể hiện qua m t số khái niệm đại số ở THCS); Từ Đức Thảo (2012), Bồi dưỡng năng lực phát hiện và GQVĐ cho HS THPT trong dạy học hình học; Phan Anh Tài (2014), Đ nh gi năng lực
9 GQVĐ của HS trong dạy học toán lớp 11 THPT; Hà Xuân Thành (2017), Dạy học Toán ở trường THPT theo hương ph t triển năng lực GQVĐ thực tiễn thông qua việc khai thác và sử dụng các tình huống thực tiễn,... Tác giả Nguyễn Anh Tuấn (2003) quan niệm “năng lực phát hiện và GQVĐ của HS trong học toán là tổ hợp năng lực thể hiện ở c c kĩ năng (thao t c tư duy và hành đ ng) trong hoạt đ ng học tập nhằm phát hiện và giải quyết nhiệm vụ của môn To n”. Tác giải đƣa ra bảy thành tố của năng lực phát hiện và GQVĐ và tám biện pháp bồi dƣỡng năng lực này cho HS trong dạy học khái niệm toán học [104]. Tác giả Hà Xuân Thành (2017) đƣa ra quan niệm “năng lực GQVĐ thực tiễn là năng lực giải quyết những câu hỏi, vấn đề đặt ra ở những tình huống thực tiễn trong n i b môn Toán, trong những môn học khác ở trường phổ thông và trong thực tiễn cu c sống”. Tác giả cũng chỉ ra năm thành phần năng lực GQVĐ thực tiễn và đề xuất bốn biện pháp phát triển năng lực này. Tựu chung lại, các nghiên cứu kể trên đã phần nào làm rõ một số vấn đề lí luận về năng lực GQVĐ trong dạy học môn Toán nói chung và trong dạy học hình học nói riêng, một số biện pháp để bồi dƣỡng, phát triển và đánh giá năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học môn Toán ở trƣờng phổ thông. * Nghiên cứu về năng lực ST Nghiên cứu và truyền bá về PP luận ST và đổi mới ở Việt Nam có thể kể đến Phan Dũng và Dƣơng Xuân Bảo. Tác giả Phan Dũng với bộ sách “ST và đổi mới” gồm 10 cuốn (Phan Dũng, 2010) đã giới thiệu về PP luận ST và đổi mới, các thủ thuật ST cơ bản, các PP ST... [22], [23], [24]. Tác giả Dƣơng Xuân Bảo (2007) trong cuốn “Hãy vƣợt qua tính ỳ tâm lí” nhận định: “Học để có kiến thức đã là không dễ, nhưng học để vận dụng được (và hơn thế nữa - vận dụng ST) những kiến thức đó vào thực tế lao đ ng, công tác... của mình lại càng khó hơn... Muốn làm cho những kiến thức học được trở nên sống đ ng, các bạn hãy thường xuyên tìm cách vận dụng chúng, phát huy khả năng ST của chúng. Sau mỗi lần vận dụng thành công, chúng ta lại sẽ kh m ph ra nét gì đó mới mẻ, thú vị, bất ngờ trong những cái tưởng chừng như đã qu quen biết” [2, tr.31].