Mã số N2064: Nâng cao khả năng mô hình hóa Toán học thông qua dạy học nhóm và trải nghiệm thực tế

Trong những năm gần đây, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học nói chung đang được Bộ giáo dục và đào tạo đẩy mạnh thông qua việc bồi dưỡng chương trình giáo dục phổ thông mới 2018. Đã có nhiều đề xuất, thử nghiệm nhiều phương pháp dạy học để nâng cao hiệu quả giờ dạy Toán. Nhìn chung, mối quan tâm của các nhà giáo dục đồng thời cũng là mối quan tâm của người thầy dạy Toán là làm thế nào để phát huy được tính chủ động sáng tạo của học sinh, gợi được niềm say mê học Toán của các em học sinh trong nhà trường hiện nay. Đối tượng học sinh lớp 9 bậc THCS của chúng ta có đặc điểm tâm sinh lý lứa tuổi là thích tìm hiểu, sáng tạo. Do đó, người thầy phải đóng vai trò là người dẫn đường tài ba để các em khám phá, sáng tạo. Bên cạnh đó, một trong những mục đích lớn nhất của giờ dạy và học Toán là làm sao tạo được sự hứng thú cho học sinh để giờ học Toán được nhẹ nhàng, thoải mái, sinh động chứ không cứng nhắc, không gượng ép đối với học sinh.

Do đó việc xây dựng kiến thức cho học sinh phải trên nền tản gắn liền với thực tế cũng như áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại như: Dạy học trải nghiệm, dạy học đảo ngược.

Để trở thành một người thầy dẫn dắt học sinh tiếp nhận kiến thức thành công thì giáo viên chúng ta phải tìm hiểu thật kỹ về phương pháp dạy học mà mình chuẩn bị áp dụng cho kiến thức mình sắp dạy cho các em học sinh. Để dạy học cho học sinh biết mô hình hóa các kiến thức toán thực tế, tôi đã mạnh dạng tìm hiểu phương pháp “Dạy học trải nghiệm kết hợp với dạy học đảo ngược và dạy học nhóm”. Khi đã có được phương pháp dạy học phù hợp, chúng ta sẽ tiếp tục xây dựng kế hoạch bài dạy, hệ thống các công việc, nhiệm vụ cũng như sản phẩm học tập cần giao cho các em học sinh.

1. Tìm hiểu và áp dụng phương pháp “Dạy học trải nghiệm” vào các tiết dạy trên lớp để học sinh quen dần phương pháp dạy học mới.

Dạy-học trải nghiệm môn Toán THCS là phương pháp học đi đôi với hành, học để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. Học sinh THCS được tiếp cận với toán học ở những góc độ gần gũi hơn cũng như hình thành các kỹ năng, giá trị và phẩm chất của bản thân.

Tiết học trải nghiệm của học sinh lớp 9/7 giờ Toán năm 2021-2022.

Tiết học trải nghiệm của học sinh lớp 9/12 giờ Toán năm 2022-2023.

Theo chương trình giáo dục phổ thông mới 2018 thì Toán học ở trường THCS góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất (chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm) và năng lực chung (tự chủ, tự học, giao tiếp, giải quyết vấn đề, tính toán, tư duy khoa học) cho học sinh. Tuy nhiên, phương pháp dạy – học thuần lý thuyết như hiện nay vô tình khiến toán học trở nên khô khan, thiếu tính thực tế và không được đa số học sinh hưởng ứng. Vì lẽ đó, phương pháp học tập trải nghiệm môn toán THCS sẽ trở thành một lựa chọn mới mẻ và thú vị hơn đối với học sinh lẫn thầy cô. 

Khi áp dụng phương pháp này vào các giờ dạy thực tế tại lớp 9/7 và 9/12, bản thân tôi đã ghi nhận được những thành công như sau:

Thứ nhất: Tăng sự hứng thú trong việc dạy – học: Khi áp dụng phương pháp học tập trải nghiệm, học sinh đóng vai trò trung tâm, chủ động nghiên cứu các khái niệm, tìm mối liên hệ giữa các công thức, tìm ra các phương pháp giải bài tập sáng tạo hơn so với đáp án ban đầu. Không còn bị bó hẹp tư duy theo định hướng của giáo viên hay các bài giải có sẵn, học sinh sẽ cảm thấy niềm vui khi tự mình tìm tòi ra những điều mới. Cảm giác đạt được thành tựu trong một môn học nổi tiếng là khó nhằn khiến học sinh hứng thú và say mê hơn với toán học.. Bên cạnh đó, giáo viên cũng chuyển dịch từ vai trò người cung cấp kiến thức sang người tư vấn, đồng hành cùng học sinh. Thay vì truyền đạt một chiều kiến thức (đọc - chép), giáo viên sẽ khuấy động không khí lớp học bằng các cách cho học sinh thuyết trình.

Thứ hai: Ghi nhớ kiến thức lâu dài và biết cách vận dụng vào cuộc sống:  Các giờ học toán truyền thống thường diễn ra dưới hình thức học thuộc lý thuyết và giải bài tập. Nhưng với phương pháp học tập trải nghiệm trải nghiệm môn toán THCS, học sinh sẽ đối mặt với vấn đề thực tế và vận dụng toán học để giải quyết. Quá trình chủ động tìm kiếm và vận dụng kiến thức vào cuộc sống thúc đẩy học sinh ghi nhớ các công thức, lý thuyết,... về toán học lâu hơn, kỹ hơn.

Học sinh hoạt động nhóm thuyết trình đánh giá thường xuyên.

Khi các em học sinh đã được xây dựng cách học tập thông qua hoạt động giáo dục trải nghiệm qua nhiều tiết học thì khi cần vận dụng vào giờ học về Toán thực tế sẽ dễ dàng tiếp nhận kiến thức đối với các em học sinh.

2. Vận dụng phương pháp dạy học trải nghiệm, dạy học nhóm để nâng cao khả năng mô hình hóa Toán học cho học sinh.

2.1 Mô hình hóa Toán học thông qua hoạt động dạy học nhóm và trải nghiệm.

Chương trình môn Toán lớp 9 ngoài các tiết toán mang tính chất thực tiễn trừu tượng thì từ năm học 2021-2022 có bổ sung thêm 8 tiết học về Thống kê- Xác suất. Đây là những kiến thức khó đối với học sinh bậc THCS. Do đó, chúng ta cần phải xây dựng cho các em học sinh thói quen mô hình hóa toán học để tang khả năng giải quyết được vấn đề toán học. Các em sẽ được thầy cô hướng dẫn thực hiện theo 3 giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1: Từ một vấn đề thực tiễn gây khó khăn cho học sinh, chúng ta sẽ xây dựng một mô hình trung gian của vấn đề giúp học sinh cảm nhận dễ dàng hơn bản chất của toán học trong thực tế. 

Giai đoạn 2: Tổ chức cho học sinh tham gia công việc nhóm và trải nghiệm vào thực tế xây dựng ra các mô hình dưới sự định hướng của giáo viên.

Ví dụ 1: Khi chúng ta dạy học sinh tính góc an toàn khi đặt thang dựa vào tường thì chúng ta sẽ đưa hình ảnh thực tế và từ đó phải hướng dẫn học sinh mô hình hóa hình ảnh thực tế thành hình ảnh mang tính chất hàn lâm Toán học.

Sau khi học sinh đã biết cách mô hình hóa hình ảnh thực tế bằng hình ảnh toán học thì để khắc sâu hơn và giúp học sinh biết vận dụng tốt hơn khi ra đời thì ta sẽ cho học sinh bàn bạc cùng nhóm sau đó trải nghiệm cách tự mình đặt thang sau cho an toàn và khoa học ( có tính toán thuyết phục).

Ví dụ 2: Khi dạy bài Xác suất – Thống kê, kiến thức rất trừu tượng và khó hiểu. Đầu tiên, chúng ta sẽ vận dụng lớp học đảo ngược bằng cách: Cho học sinh tham khảo một số hình ảnh, videos về Xác xuất trong cuộc sống để tạo sự tò mò và kích thích sự khám phá. Giáo viên tiếp tục gửi cho các em đường link Sách giáo khoa lớp 11 phần làm quen với Lí thuyết Xác xuất cho các em học sinh sau đó giáo viên phân nhóm cho các nhóm ghi lại những kiến thức mà mình đã tìm hiểu được về Lí thuyết Xác xuất( Phép thử, không gian mẫu, biến cố, cách tính xác suất đơn giản). Tiếp theo đó, giáo viên sẽ giao cho các nhóm cùng nhau làm đồ dùng phục vụ cho tiết học về Xác xuất ( Con xúc sắc, Đồng xu phóng to).   

Khi đã có các dụng cụ trực quan phục việc hình thành kiến thức, giáo viên sẽ hướng dẫn cho các em học sinh thí nghiệm tung con xúc sắc và đồng xu tại lớp học. Từ đó giáo viên sẽ chốt lại những kiến thức mà các em tự tìm hiểu được và chốt kiến thức chính xác cho các em học sinh cũng như đánh giá sản phẩm nhóm của học sinh.

Học liệu đồng xu và xúc sắc do học sinh tự trải nghiệm làm ra cho giờ học.

Chắc chắn với phương pháp dạy học trải nhiệm kết hợp lớp học đảo ngược như trên, kiến thức Xác suất sẽ được các em học sinh tiếp nhận một cách tự nhiên và hứng thú.

Giai đoạn 3: Vận dụng kiến thức toán học để giải quyết vấn đề đã được mô hình hóa từ đó hình thành kỹ năng cho học sinh đồng thời rút ra kết luận.

2.2 Vận dụng phương pháp dạy học nhóm và trải nghiệm tạo ra thêm thiết bị phục vụ dạy và học.

Việc tổ chức lồng ghép hoạt động học tập trải nghiệm môn toán THCS sáng tạo vào giờ học toán giúp học sinh có cơ hội nghiên cứu, tìm ra giải pháp mới, sáng tạo những cái mới trên cơ sở kiến thức đã có. Đây là tiền đề để nuôi dưỡng đam mê nghiên cứu khoa học ở học sinh, giúp các em thêm say mê những dự án mang tính ứng dụng toán học cao. 

Ví dụ 3: Trên cơ sở kiến thức Thống kê- Xác suất đã được hình thành, việc tạo ra các tình huống giả định để học sinh trải nghiệm càng giúp học sinh khắc sâu kiến thức và hình thành kỹ năng áp dụng vào thực tế của học sinh. Thay vì dùng 2 tiết để luyện tập các bài toán cho học sinh làm tới làm lui rồi cho các em lên làm lấy điểm thì các em sẽ cảm thấy nhàm chán cũng như không còn hứng thú với sự khởi đầu của môn học này. Chúng ta hãy tạo ra các tình huống giả định ( mô hình hóa ) cần giải quyết bằng lí thuyết Thống kê- Xác xuất để học sinh vừa ôn được lí thuyết đã học vừa hình thành kỹ năng khi ra cuộc sống.

Tình huống: “ Dùng kiến thức Thống kê- Xác suất khảo sát sở thích uống nước của học sinh để chuẩn bị cho việc mở quán nước gần trường”.

Chúng ta sẽ giao cho một nhóm học sinh tự đặt mình vào tình huống cần mở một quán nước gần trường. Giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh những công việc cần phải làm: Làm phiếu khảo sát sở thích, thống kê trên số lượng nhất định, tổng hợp số lượng và tính xác suất. Từ đó sẽ đề xuất phương án phù hợp nên bán loại nước uống nào phù hợp. Qua các tình huống này sẽ khắc sâu được kiến thức Thống kê- Xác suất cho học sinh đồng thời làm cho học sinh cảm thấy kiến thức này khá dễ dàng khi vận dụng vào cuộc sống.

Nhóm học sinh giải quyết tình huống đặt ra.

Ví dụ 4: Khi phòng thiết bị thiếu các dụng cụ trực quan phục việc hình thành kiến thức, giáo viên sẽ hướng dẫn cho các em học sinh cùng nhau làm ra các sản phẩm học tập phục vụ bài học của mình. Từ đó tạo ra thêm nhiều thiết bị phục vụ học tập.

Học liệu đồng xu và xúc sắc do học sinh tự trải nghiệm làm ra cho giờ học.

Sản phẩm cải tiến giác kế do học sinh hoạt động nhóm tạo ra.

Lưu ý: Để phương pháp trải nghiệm thực tế đạt hiệu quả cao thì các tình huống trên được giải quyết theo nhóm học tập. Thầy cô sẽ là người hướng dẫn các em học sinh chia nhóm hợp lí. Để bài hoạt động nhóm thành công thì giáo viên phải đưa ra bảng tiêu chí đánh giá kết quả hoạt động ngày từ đầu, đồng thời các nhóm học sinh phải có phiếu đánh giá mức độ hoạt động đóng góp công việc nhóm. Từ đó sẽ xây dựng thêm cho học sinh đức tính chăm chỉ, trách nhiệm.

Phiếu đánh giá mức độ đóng góp của thành viên trong nhóm.

KẾT QUẢ SAU KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP SÁNG TẠO

Sau khi vận dụng giải pháp vào thực tiễn giảng dạy tại trường THCS Tân Túc, tôi cảm thấy các em học sinh ngày càng khắc phục được các yếu điểm của bản thân. Khả năng tư duy bài Toán hiệu quả và nhanh nhạy hơn so với các em học sinh ở các năm học trước. Các em học sinh biết hoạt động nhóm một cách chủ động, sáng tạo. Kết quả đánh giá thường xuyên và định kì đạt hiệu quả cao, học sinh không cảm thấy sợ khi gặp các bài kiểm tra.

Giải pháp góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông 2018, đồng thời tạo ra thêm thiết bị dạy học tại đơn vị thông qua các giờ dạy học nhóm cùng học sinh.

Kết quả cụ thể:

• Bài kiểm tra giữa kì 2 năm học 2022-2023 đạt 100% trên trung bình.
• Bài kiểm tra cuối kì 2 năm học 2022-2023 đạt 97,7% trên trung bình.
• Đội tuyển học sinh giỏi Máy tính cầm tay cấp huyện năm học 2022-2023 đạt 5 giải.
• Đội tuyển học sinh giỏi Toán cấp huyện năm học 2022-2023 đạt 3 giải.
• Đội tuyển học sinh giỏi Toán cấp thành phố năm học 2022-2023 đạt 01 giải Ba.
• Học sinh tư duy tốt hơn cũng như hòa mình vào việc giải quyết các vấn đề thực tế một cách say mê và trách nhiệm.
• Tạo ra 05 sản phẩm thiết bị dạy học bổ sung cho phòng thiết bị.

Học sinh hòa mình vào hoạt động nhóm và trải nghiệm.