Nghiên cứu bài học một quan điểm trong nghiên cứu giáo dục Toán - Hoa Ánh Tường

Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 04(12)/2009: tr. 105-112 NGHIÊN CỨU BÀI HỌC MỘT QUAN ĐIỂM TRONG NGHIÊN CỨU GIÁO DỤC TOÁN HOA ÁNH TƯỜNG Trường Trung học Thực hành Sài Gòn, TP Hồ Chí Minh Tóm tắt: Bài báo này đề cập đến nghiên cứu bài học, một quy trình chung để phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên, có xuất xứ ở Nhật từ năm 1872. Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu triển khai ứng dụng nghiên cứu bài học vào các lớp học ở nhiều nước. Đặc biệt, hội nghị giáo dục toán quốc tế (ICME) lần thứ 11 từ ngày 6 đến 13 tháng 7 năm 2008 tại Mexico đã nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu bài học trong giáo dục toán. Chúng tôi trình bày một bài học nghiên cứu về giải bài toán thực tế bằng cách lập phương trình để phát triển nghiệp vụ sư phạm của giáo viên dạy toán và điều chỉnh suy nghĩ của học sinh lớp 8 ở trường Trung học Thực hành Sài Gòn, TP Hồ Chí Minh. 1. NGHIÊN CỨU BÀI HỌC 1.1. Thế nào là nghiên cứu bài học? Thuật ngữ “Nghiên cứu bài học” (NCBH) theo nguyên nghĩa tiếng Nhật là “jugyokenkyu” có nghĩa là nghiên cứu và cải tiến bài học cho đến khi nó hoàn hảo [4]. NCBH là một quy trình chung để phát triển nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên (GV), mà các GV tham gia vào để kiểm tra thường xuyên việc thực hành giảng dạy với mục đích cải tiến và làm cho việc giảng dạy ngày càng có hiệu quả hơn. Kiểm tra này tập trung vào các GV làm việc hợp tác với nhau về một số "bài học nghiên cứu". Ở đây ta cần phân biệt “Nghiên cứu bài học” (quy trình chung để phát triển nghiệp vụ sư phạm) khác với “Bài học nghiên cứu” (chỉ những tiết học cụ thể được chọn để đạt mục đích nghiên cứu). 1.2. Quy trình của nghiên cứu bài học Một quy trình của nghiên cứu bài học thường gồm ba bước chính là: (1) xác định chủ đề nghiên cứu, (2) thực hiện một số bài học nhằm khám phá chủ đề nghiên cứu và (3) chia sẻ kết quả và viết báo cáo [5] được minh họa qua sơ đồ 1. (1) Xác định chủ đề nghiên cứu - Được thực hiện khi bắt đầu một quy trình NCBH. - Chủ đề nghiên cứu liên quan đến những thảo luận ban đầu của nhóm nghiên cứu (NNC) chủ yếu dựa trên những thông tin phản hồi có giá trị về chất lượng học tập của học sinh (HS) và việc dạy học của GV [5], hoặc những điều mà GV gặp phải từ kinh nghiệm dạy học trước đây, các sai lầm và yếu kém của HS hay một số vấn đề mà GV thấy khó dạy hoặc các em khó tiếp thu. HOA ÁNH TƯỜNG 106 - Các thành viên trong nhóm sẽ quyết định chọn một chủ đề nghiên cứu nhằm khắc phục những vấn đề đó. Trong thời gian nghiên cứu, các thành viên trong nhóm có các ý tưởng về việc dạy học để đưa ra được những thực hành dạy học có giá trị. (2) Thực hiện một số bài học nhằm khám phá chủ đề nghiên cứu a) Lên kế hoạch bài học Một điều quan trọng trong NCBH là lựa chọn được những bài học nghiên cứu phù hợp với chủ đề nghiên cứu. Trong giai đoạn chuẩn bị, các thành viên trong nhóm sẽ xem xét và thảo luận những vấn đề liên quan đến bài học nghiên cứu này [5]: - Sách giáo khoa mà HS đang sử dụng trình bày bài học này như thế nào; - Mối quan hệ của bài học với chương trình; - Kiến thức đã học và hiểu biết của HS về bài học; - Các mục tiêu và khái niệm toán học quan trọng trong bài học này; - Bài học này phù hợp với chủ đề nghiên cứu như thế nào. Sau đó nhóm nghiên cứu sẽ thảo luận một số điểm cụ thể trong bài học này: - Cách bắt đầu bài học, các câu hỏi nhằm phát triển tư duy cho HS; - Các phương tiện dạy học sẽ được sử dụng; - Tiến trình bài học, cách kết thúc bài học, cách đánh giá bài học. Sau đó một số GV trong nhóm nghiên cứu sẽ hợp tác với nhau soạn một giáo án chi tiết cho bài học này. Hoạt động quan trọng nhất của việc soạn kế hoạch bài học là dự đoán các câu trả lời cũng như những sai lầm thường gặp của HS và nghĩ ra một số biện pháp Dạy và quan sát bài học Thảo luận và phản ánh Chỉnh sửa kế hoạch bài học (2) Thực hiện một số bài học nhằm khám phá chủ đề nghiên cứu Lên kế hoạch bài học (1) Xác định chủ đề nghiên cứu (3) Chia sẻ kết quả và viết báo cáo Sơ đồ 1. Quy trình nghiên cứu bài học NGHIÊN CỨU BÀI HỌC - MỘT QUAN ĐIỂM TRONG NGHIÊN CỨU GIÁO DỤC TOÁN 107 nhằm giúp các em khắc phục. Kế hoạch bài học này được dùng làm phương tiện giao tiếp với các thành viên khác trong và ngoài nhóm nghiên cứu trong suốt quy trình NCBH. b) Dạy và quan sát bài học Khi kế hoạch bài học đã được hoàn tất, một GV của NNC sẽ dạy bài học này trong một lớp học thật sự. Để đảm bảo không khí tự nhiên của lớp học, GV thường dạy bài học này với các em HS quen thuộc của mình. Trong khi đó các thành viên khác trong NNC sẽ quan sát bài học một cách kĩ lưỡng, chú ý những gì mà cả GV và HS đang trình bày, ghi chú những dấu hiệu về tư duy của các em [5]. Họ thường di chuyển đến các vị trí khác nhau trong lớp để xem bài học từ nhiều góc độ và quan sát được càng nhiều HS càng tốt. Những GV này không can thiệp vào bài học cũng như không cố gắng giúp đỡ GV hay HS mà dành tất cả chú ý để ghi chép và quan sát HS khi các em làm việc. Mục đích của việc quan sát là nhằm thu thập dữ liệu về tính hiệu quả của bài học chứ không phải để đánh giá trình độ của GV [2]. Những thành viên tham gia quan sát tiết học có thể thu thập các loại dữ liệu khác nhau chẳng hạn như có bao nhiêu HS trong lớp thật sự tham gia giải quyết vấn đề trong suốt bài học, những phương án nào được đưa ra và các em đã thảo luận để phát triển chúng như thế nào... Nhóm nghiên cứu lựa chọn và ghi hình một số điểm quan trọng trong các tương tác giữa HS - HS và HS - GV cùng với những sản phẩm mà các em đã làm trong suốt tiết học để làm tư liệu nghiên cứu. c) Phản ánh và đánh giá Sau khi kết thúc tiết học, NNC sẽ tổ chức một buổi họp để những người quan sát phản ánh về bài học. Nội dung buổi thảo luận tập trung vào các vấn đề mà họ quan tâm như mục tiêu của bài học, cách đánh giá các câu hỏi. - Đầu tiên là bình luận ngắn gọn của GV đứng lớp về việc dạy của mình, việc học của HS và hiệu quả của bài học nghiên cứu. - Sau đó một thành viên trong nhóm sẽ phân tích tiết dạy so với kế hoạch bài học. - Tiếp theo, các GV khác thảo luận những vấn đề mà họ quan sát được và đưa ra một số đề xuất. - Buổi thảo luận thật sự là một quá trình tương tác giữa những ý tưởng và đề xuất của người quan sát với tâm điểm là HS. Nhóm nghiên cứu sẽ xem xét các vấn đề như: HS trả lời các câu hỏi như thế nào? Các em đã gặp những khó khăn gì khi giải quyết các nhiệm vụ học tập trong bài học này? Bài học có phù hợp với kiến thức trước đây và mức độ hiểu biết của HS không? Các em có quan tâm và tích cực tham gia vào bài học không? d) Chỉnh sửa kế hoạch bài học Dựa vào nội dung của buổi thảo luận, NNC sẽ tiến hành chỉnh sửa kế hoạch bài học. Các thành viên trong nhóm sẽ cùng nhau trao đổi, tìm cách chỉnh sửa giáo án và chuẩn HOA ÁNH TƯỜNG 108 bị mọi thứ cho lần dạy tiếp theo. Đôi khi NNC sử dụng lần dạy này để kiểm tra hai chiến lược dạy học khác nhau. Đây là cách hiệu quả để giải quyết những bất đồng xảy ra trong quá trình soạn kế hoạch bài học. Thay vì mất thời gian tranh luận về các quan điểm của mình, họ sử dụng quy trình NCBH để thu thập những bằng chứng giúp các thành viên đi đến thống nhất. Nhóm nghiên cứu có thể mất nhiều thời gian cho việc chỉnh sửa hơn là soạn kế hoạch bài học lần đầu tiên. Họ thường đầu tư nhiều thời gian để nghiên cứu những vấn đề còn tồn tại nhằm đưa ra phương án chỉnh sửa phù hợp góp phần cải tiến thực hành dạy học. e) Dạy, quan sát và phản ánh về bài học đã được chỉnh sửa Sau khi hoàn tất việc chỉnh sửa, người GV lần trước hoặc một thành viên nào đó trong NNC sẽ dạy bài học này ở một lớp khác. Sau đó NNC cũng tổ chức một buổi thảo luận để các nhà quan sát phản ánh về bài học này như lần trước. Biên bản của buổi thảo luận sẽ được chia sẻ cho các GV làm tư liệu tham khảo nhằm cải tiến việc dạy học của mình trong tương lai [2]. (3) Chia sẻ các kết quả và viết báo cáo Để tổng kết các hoạt động và thành quả của nhóm nghiên cứu đồng thời lưu trữ tư liệu để sử dụng trong tương lai, nhà trường thường biên soạn và xuất bản các kế hoạch bài học cùng với những dữ liệu quan sát và biên bản thảo luận về các bài học nghiên cứu [5]. 2. BÀI HỌC NGHIÊN CỨU: GIẢI TOÁN BẰNG CÁCH LẬP PHƯƠNG TRÌNH 2.1. Chủ đề nghiên cứu Đặt vấn đề: Giải bài toán bằng cách lập phương trình là một dạng toán khó (Đại số 8) đối với học sinh Trung học Cơ sở. Nó đòi hỏi khả năng Toán học hóa bằng cách phân tích và trừu tượng hóa các sự kiện cho trong bài toán thành các biểu thức và phương trình. Học sinh chưa biết cách khai thác bài toán theo thứ tự như thế nào để chuyển tình huống thực tế thành một phương trình thông qua việc biểu diễn các đại lượng. Hơn nữa, khi gặp dạng toán chuyển động, các em thường sai lầm trong việc chọn lựa đơn vị cho đại lượng quãng đường, vận tốc, thời gian và viết lời giải dạng toán chuyển động không chính xác và chưa dễ hiểu. Mục đích nghiên cứu: Học sinh khai thác bài toán theo thứ tự như thế nào để chuyển một tình huống thực tế thành một phương trình thông qua việc biểu diễn các đại lượng. 2.2. Bài học nghiên cứu “Luyện tập giải bài toán bằng cách lập phương trình” được chọn làm thực nghiệm ở lớp 8 của trường Trung học Thực hành Sài Gòn vào tháng 3 năm 2009. a) Lên kế hoạch bài học Nhiệm vụ của Nhóm nghiên cứu là: - Chọn bài tập cho học sinh thực hiện luyện tập trên phiếu học tập; NGHIÊN CỨU BÀI HỌC - MỘT QUAN ĐIỂM TRONG NGHIÊN CỨU GIÁO DỤC TOÁN 109 - Thiết kế cách tổ chức dạy học (học sinh làm việc theo nhóm) và hệ thống câu hỏi hỗ trợ các em tìm lời giải cho bài toán; - Dự đoán các lời giải và các sai lầm mắc phải của học sinh. Những phần chính của kế hoạch bài học được thiết kế gồm một bài toán cùng với hai lời giải dự kiến khác nhau. Học sinh làm việc theo nhóm để giải quyết bài toán theo những cách khác nhau. Sau đó tổ chức thảo luận trước toàn lớp phương án giải nào thuận lợi và hiệu quả hơn. Bài toán: Nhà An cách trường 1200 m, nhà Bình cách trường 1650 m. Vận tốc đi bộ của An và Bình bằng nhau. Thời gian Bình đến trường nhiều hơn An là 5 phút. Tìm vận tốc của An. Dựa vào bảng sau, sắp xếp các lời giải như thế nào để thiết lập phương trình. Bảng 1. Bảng biểu diễn các đại lượng và phương trình Quãng đường Vận tốc Thời gian Phương trình An Bình Lời giải 1 Gọi vận tốc của An là x (x>0) Do vận tốc của Bình và An bằng nhau nên vận tốc của Bình là x Thời gian An đi từ nhà đến trường là 1200 x Thời gian Bình đi từ nhà đến trường là 1650 x Thời gian Bình đi từ nhà đến trường nhiều hơn thời gian An đi từ nhà đến trường là 5 phút nên có phương trình 1650 1200 5 x x − = 1650 1200 5 x − ⇔ = 450 5 90x x ⇔ = ⇔ = Vậy vận tốc của An là 90 Lời giải 1 hoàn chỉnh Gọi vận tốc của An là x (m/phút) (x>0). Do vận tốc của Bình và An bằng nhau nên vận tốc của Bình là x (m/phút). Thời gian An đi từ nhà đến trường là 1200 x (phút) Thời gian Bình đi từ nhà đến trường là 1650 x (phút) Thời gian Bình đi từ nhà đến trường nhiều hơn thời gian An đi từ nhà đến trường là 5 phút nên có phương trình 1650 1200 5 x x − = 1650 1200 5 x − ⇔ = 450 5 x ⇔ = 90x⇔ = (thỏa điều kiện). Vậy vận tốc của An là 90 m/phút HOA ÁNH TƯỜNG 110 Lời giải 2 1200 m = 1,2km; 1650 m = 1,65km; 5 phút = 1 12 giờ Gọi vận tốc của An là x (km/h) (x>0) Do vận tốc của Bình và An bằng nhau nên vận tốc của Bình là x (km/h). Thời gian An đi từ nhà đến trường là 1, 2 x (h) Thời gian Bình đi từ nhà đến trường là 1,65 x (h) Thời gian Bình đi từ nhà đến trường nhiều hơn thời gian An đi từ nhà đến trường là 5 phút nên có phương trình 1,65 1,2 1 12x x − = 1,65 1,2 1 12x − ⇔ = 0,45 1 12x ⇔ = 5,4x⇔ = (thỏa điều kiện). Vậy vận tốc của An là 5,4 km/h. b) Dạy và quan sát bài học - Qua quan sát, NNC thu hoạch 2 lời giải chi tiết của học sinh (lời giải 1 và lời giải 2 ở trên); - Lớp học trở nên sinh động khi GV phân chia lớp học thành các nhóm nhỏ hợp lý; - Nội dung bài học phù hợp với HS, HS được tranh luận và nêu nhận xét về lời giải 1 và 2; c) Phản ánh đánh giá - Đa số HS biết cách khai thác bài toán để tìm lời giải theo thứ tự: vận tốc của An và Bình; thời gian An và Bình đến trường; lập phương trình; - Từ ý tưởng không có HS nào có lời giải như lời giải 1 hoàn chỉnh, NNC bổ sung: Để làm bài dạng toán trên thật tốt, HS cần chú ý điều gì? (đơn vị và điều kiện của đại lượng). d) Chỉnh sửa kế hoạch bài học NNC bổ sung vào kế hoạch bài học những lưu ý về sai lầm HS có thể mắc phải khi giải toán chuyển động bằng cách lập phương trình. e) Dạy, quan sát và phản ánh về bài học đã được chỉnh sửa Qua quan sát, NNC nhận thấy - HS nêu được cách giải nào đúng, cách giải nào sai và phân tích được lời giải sai ở chỗ nào; NGHIÊN CỨU BÀI HỌC - MỘT QUAN ĐIỂM TRONG NGHIÊN CỨU GIÁO DỤC TOÁN 111 - Thông qua giờ học, HS rút ra được kinh nghiệm cho bản thân và nhớ để khắc phục các sai lầm khi giải dạng toán chuyển động. 3. MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1. Một số kết luận Thông qua Nghiên cứu bài học: - GV có thể biết được ý tưởng của các đồng nghiệp khi họ cùng nhau làm việc theo nhóm để chỉ ra những kiến thức quan trọng mà HS cần phải lĩnh hội, cụ thể thiết kế một nội dung bài học thiết thực và phù hợp với HS. - Bằng cách quan sát trực tiếp thực hành dạy học trong một lớp thật sự, GV có cơ hội: xem xét việc dạy và học; kiểm tra một cách cẩn thận quá trình học tập của HS; GV ý thức hơn về việc HS nghĩ và học như thế nào. Cụ thể qua việc thu thập lời giải của HS trong tiết dạy thứ nhất: • GV điều chỉnh cách tổ chức lớp học; • GV biết được các em chưa biết cách sử dụng đơn vị vận tốc phù hợp, GV điều chỉnh và giúp các em có sự gắn kết giữa môn Toán và Vật lý. - Thành công trong việc chọn bài học nghiên cứu phù hợp với chủ đề thể hiện qua HS biết cách khai thác hợp lý các giả thiết của bài toán để thiết lập phương trình. Hơn nữa, HS biết chọn và sử dụng đơn vị vận tốc phù hợp; từ đó giúp các em tự tin giải các dạng toán tương tự. 3.2. Kiến nghị - GV chúng ta đa số hay viện cớ không có thời gian để chuẩn bị bài lên lớp, phải chạy theo cuộc sống mưu sinh, GV chưa quen làm việc theo nhóm. Thông thường khi một trường THCS hoặc THPT lên tiết dạy thao giảng cấp trường hoặc cấp thành phố thì giáo viên trong tổ bộ môn cùng bàn bạc đưa ra kế hoạch và cách thực hiện tiết dạy thế nào hay nhất và phù hợp với học sinh hơn. Việc thực hiện này nhằm “đối phó” hoặc “thể hiện” nghiệp vụ sư phạm của đơn vị. Trong khi đó NCBH được thực hiện nhằm giúp chính bản thân GV không ngừng nâng cao tay nghề, đặc biệt GV trẻ. - NCBH được thực hiện ở các khối lớp (cấp tiểu học, cấp trung học), các môn học. “Một cây làm chẳng nên non. Ba cây chụm lại nên hòn núi cao”. Tôi thiết nghĩa nếu NCBH được thực hiện rộng rãi, ngoài sự tham gia của GV ở các trường, có sự động viên của BGH, có sự cố vấn của chuyên gia thì chất lượng của tiết học sẽ không ngừng được nâng cao, “bài học nghiên cứu” càng có hiệu quả, độ tin cậy càng cao, và góp phần nâng cao hiệu quả giáo dục. - NCBH cần được kiểm chứng qua thời gian, việc cải tiến phương pháp giảng dạy để nâng cao chất lượng giáo dục Việt Nam cần sự quan tâm của các nhà giáo dục có tâm huyết. HOA ÁNH TƯỜNG 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Duyến (2007), Sử dụng nghiên cứu bài học để nâng cao chất lượng của việc dạy và học Toán ở trường THPT, Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục, Trường ĐHSP Huế. [2] Mathematics and Science Education Centre (2007), Overview of Lesson Study, [3] Maitree Inprasitha and Suladda Loipha (2008), Thailand’s Experience in Lesson Study for Enhancing Quality in Education, Proceedings of APEC-Khon Kaen International Symposium 2008 Innovative Teaching Mathematics through Lesson Study III - Focusing on Mathematical Communication. Khon Kaen Session, Thailand 25-29 August 2008. pp. 1-15. [4] Research for Better Schools (2007), Glossary of Lesson Study Terms, [5] Clea Fernandez, Makoto Yoshida, Sonal Chokshi, Joannan Cannon (2001), An Overview of Lesson Study, Teachers College, Columbia University. Title: LESSON STUDY - A VIEW IN MATHEMATICS EDUCATION RESEARCH Abstract: This paper deals with Lesson Study, a spreading worldwide way of professional development originated in Japan since 1872. Besides, the importance of Lesson Study was remarked in the 11th ICME meeting in Mexico during July 6-13, 2008. We present a study lesson about “Solving a real problem by establishing an equation” to develop mathematics teachers’ profession and regulate students’ thinking at Saigon Experimental High School in Ho Chi Minh city. ThS. HOA ÁNH TƯỜNG Trường Trung học Thực hành Sài Gòn (Thuộc Trường Đại học Sài Gòn), 220 Trần Bình Trọng, Phường 4, Quận 5, TP Hồ Chí Minh. ĐT: 08.39912744 - 0909.248906. Email: tuonghoaanh@yahoo.com.