Phát triển năng lực tổ chức các tình huống kết nối tri thức trong dạy học hình học ở trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHAN THANH HẢI

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỔ CHỨC
CÁC TÌNH HUỐNG KẾT NỐI TRI THỨC
TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHAN THANH HẢI

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỔ CHỨC
CÁC TÌNH HUỐNG KẾT NỐI TRI THỨC
TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG
Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ mơn Tốn
Mã số: 9140111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Đào Tam
2. PGS.TS. Cao Thị Hà

THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




i
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả 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 hồn tồn trung thực và chưa
từng được cơng bố trong cơng trình nào khác.
Thái Ngun, tháng 10 năm 2019
Tác giả

Phan Thanh Hải

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN




ii
LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu sinh xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên,
Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Tốn, Bộ mơn Lý luận và Phương pháp dạy

học bộ mơn Tốn đã tạo điều kiện cho tơi thực hiện và hồn thành chương trình
nghiên cứu của mình.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS.TS Đào Tam và PGS.TS
Cao Thị Hà đã trực tiếp hướng dẫn tơi trong suốt q trình nghiên cứu và hoàn thiện
luận án.
Xin được chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học đã
quan tâm, động viên và có những ý kiến quý báu cho nghiên cứu sinh trong q
trình làm luận án.
Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám đốc Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Đắk
Nông, Ban Giám hiệu và các bạn đồng nghiệp trường THPT Trường Chinh đã động
viên, cổ vũ và tạo nhiều điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè và các bạn đồng nghiệp gần xa đã luôn động
viên, chia sẻ và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2019
Tác giả

Phan Thanh Hải

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
SƠ ĐỒ LUẬN ÁN ........................................................................................... iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN ............................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ......................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1.

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

2.

Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 6

3.

Giả thuyết khoa học .................................................................................. 6

4.

Câu hỏi nghiên cứu ................................................................................... 7

5.

Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 7

6.

Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................ 7

7.

Phạm vi nghiên cứu................................................................................... 7

8.

Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 8

9.

Những đóng góp của luận án .................................................................... 8

10. Những luận điểm khoa học để đưa ra bảo vệ............................................ 9
11. Cấu trúc của luận án .................................................................................. 9
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN....................................................................... 10
1.1.

Lịch sử các vấn đề nghiên cứu liên quan ............................................ 10

1.1.1. Một số nghiên cứu ở nước ngoài ........................................................ 10
1.1.2. Một số nghiên cứu trong nước ............................................................ 14
1.2.

Các thuật ngữ và khái niệm cơ bản ..................................................... 15

1.2.1. Năng lực, năng lực tổ chức ................................................................. 15
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN

iv

1.2.2. Khái niệm về trí tuệ, tìm tòi trí tuệ, cấu trúc của hoạt động tìm tòi
trí tuệ ................................................................................................... 18
1.3.

Một số quan điểm về hoạt động KNTT trong dạy học toán ............... 21

1.3.1. Kết nối tri thức theo quan điểm triết học ............................................ 21
1.3.2. Kết nối tri thức theo quan điểm tâm lý học ........................................ 25
1.3.3. Kết nối tri thức theo quan điểm của lý luận dạy học .......................... 31
1.3.4. Quan niệm về kết nối tri thức và một số vấn đề liên quan ................. 42
1.3.5. Mối liên hệ giữa tư duy và hoạt động KNTT, vai trò của mối liên
hệ này trong dạy học tốn ................................................................... 52
1.3.6. Tình huống dạy học, tình huống KNTT ............................................. 57
1.3.7. Năng lực tở chức tình huống KNTT ................................................... 61
1.4.

Kết luận chương 1 ............................................................................... 67

Chương 2. THỰC TRẠNG VỀ NĂNG LỰC TỔ CHỨC CÁC TÌNH
HUỐNG KẾT NỐI TRI THỨC TRONG DẠY HỌC HÌNH
HỌC Ở TRƯỜNG THPT................................................................. 69
2.1.

Mục đích khảo sát ............................................................................... 69

2.2.

Đối tượng khảo sát .............................................................................. 69

2.2.1. Đối với giáo viên................................................................................. 69
2.2.2. Đối với HS .......................................................................................... 70
2.3.

Nội dung khảo sát ............................................................................... 70

2.3.1. Đối với giáo viên................................................................................. 70
2.3.2. Đối với HS .......................................................................................... 70
2.4.

Công cụ khảo sát ................................................................................. 70

2.5.

Tổ chức khảo sát ................................................................................. 70

2.6.

Đánh giá thực trạng ............................................................................. 71

2.6.1. Đối với giáo viên................................................................................. 72
2.6.2. Đối với HS .......................................................................................... 90
2.7.

Kết luận chương 2 ............................................................................. 102

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

v

Chương 3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG
LỰC TỔ CHỨC CÁC TÌNH HUỐNG KẾT NỐI TRI THỨC
TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC Ở TRƯỜNG THPT................... 104
3.1.

Một số định hướng sư phạm làm cơ sở cho việc xác định các
nhóm biện pháp phát triển năng lực tở chức các tình huống
KNTT trong dạy học hình học ở trường THPT ................................ 104

3.2.

Logic khoa học của các biện pháp .................................................... 105

3.2.1. Các hoạt động then chốt của GV gắn với các năng lực thành tố
của năng lực tở chức các tình huống KNTT trong dạy học phát
hiện định lí, quy luật, quy tắc hình học............................................. 105
3.2.2. Ý nghĩa của các hoạt động đối với việc phát triển các thành tố
của năng lực tở chức tình huống KNTT trong dạy học hình học ở
trường THPT ..................................................................................... 106
3.2.3. Vai trò của các hoạt động tở chức các tình huống KNTT của GV
đối với hoạt động KNTT của HS ...................................................... 107
3.3.

Các nhóm biện pháp.......................................................................... 108

3.3.1. Nhóm biện pháp 1: Hướng giáo viên vào việc cụ thể hóa thực

hành các hoạt động gắn với các năng lực thành tố của NL tở chức
các tình huống KNTT thơng qua khai thác tư tưởng dạy học tốn
là dạy học các mối liên hệ ................................................................. 108
3.3.2. Nhóm biện pháp 2: Giáo viên chuẩn bị tri thức và kỹ năng tở
chức tình huống KNTT cho HS theo định hướng tích hợp một số
lý thuyết và phương pháp dạy học tích cực và tăng cường hoạt
động trải nghiệm trong dạy học hình học ở trường THPT ............... 132
3.4.

Kết luận chương 3 ............................................................................. 142

Chương 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................. 145
4.1.

Mục đích thực nghiệm ...................................................................... 145

4.2.

Yêu cầu thực nghiệm ........................................................................ 145

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN




vi

4.3.

Đối tượng thực nghiệm ..................................................................... 145

4.4.

Nội dung thực nghiệm ...................................................................... 146

4.5.

Cách thức tổ chức thực nghiệm ........................................................ 146

4.6.

Phương pháp đánh giá thực nghiệm ................................................. 147

4.6.1. Kiểm tra tự luận ................................................................................ 147
4.6.2. Dự giờ, quan sát trong lớp học.......................................................... 147
4.6.3. Phỏng vấn .......................................................................................... 147
4.6.4. Phương pháp thống kê toán học ........................................................ 148
4.6.5. Xây dựng phương pháp và tiêu chí đánh giá .................................... 148
4.7.

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ....................................................... 149

4.7.1. Đánh giá kết quả tìm hiểu giáo viên và HS trước khi tiến hành
thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 149
4.7.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm .......................................................... 152
4.8.

Kết luận chương 4 ............................................................................. 164

KẾT LUẬN .................................................................................................. 166

1. Về mặt lý luận ........................................................................................... 166
2. Về mặt thực tiễn ........................................................................................ 166
NHỮNG CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN
ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ................................................................ 168
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 169
PHẦN PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN




iv

SƠ ĐỒ LUẬN ÁN
ĐẶC ĐIỂM DẠY HỌC HÌNH
HỌC Ở TRƯỜNG THPT
( Những khó khăn, mâu th̃n,
chướng ngại,…)

GV

HS

TỔ CHỨC TÌNH
HUỐNG DẠY HỌC
CỦA GV

NL TỔ CHỨC
TÌNH HUỐNG

KNTT
CÁC NL THÀNH TỐ

TÌNH HUỐNG KNTT

QUY TRÌNH TỔ CHỨC
TÌNH HUỐNG KNTT

CÁC ĐỊNH HƯỚNG

CÁC NHĨM BIỆN PHÁP

Nhóm biện pháp 1
(gồm 5 biện pháp)

Nhóm biện pháp 2
(gồm 2 biện pháp)

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
VIẾT TẮT

VIẾT ĐẦY ĐỦ

BDGV

: Bồi dưỡng giáo viên

BD

: Bồi dưỡng

BĐT

: Bất đẳng thức

BĐTT

: Biến đổi thông tin

CNTT

: Công nghệ thông tin

ĐC

: Đối chứng

GD

: Giáo dục

GQVĐ

: Giải quyết vấn đề

GV

: Giáo viên

HH

: Hình học

HĐ

: Hoạt động

HHKG

: Hình học khơng gian

HĐNT

: Hoạt động nhận thức

HS

: Học sinh

KNTT

: Kết nối tri thức

KP

: Khám phá

MHHTH

: Mô hình hóa tốn học

NL

: Năng lực

PP

: Phương pháp

PPDH

: Phương pháp dạy học khám phá

SGK

: Sách giáo khoa

SL

: Số lượng

TN

: Thực nghiệm

THCS

: Trung học cơ sở

THPT

: Trung học phổ thông

TNSP

: Thực nghiệm sư phạm

THDH

: Tình huống dạy học

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




vi
TL

: Tỉ lệ
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1.

Kết quả điểm kiểm tra vòng I (Trước khi thực nghiệm) ..................... 149

Bảng 4.2.

Kết quả xếp loại bài kiểm tra vòng I ................................................... 150

Bảng 4.3.

Kiểm định kết quả kiểm tra vòng I ...................................................... 151

Bảng 4.4.

Kết quả điểm kiểm tra vòng II ............................................................. 158

Bảng 4.5.

Kết quả xếp loại bài kiểm tra vòng II .................................................. 161

Bảng 4.6.

Kiểm định kết quả điểm kiểm tra thực nghiệm ................................... 164

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN

vii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ
Biểu đồ:
Biểu đồ 2.1.

Tỉ lệ phần trăm hiểu biết của giáo viên về hoạt động KNTT tốn học... 82

Biểu đờ 2.2.

Tỉ lệ % về hiểu biết mối liên hệ kiến thức hình học với cuộc sống ........ 85

Biểu đồ 2.3.

Tỉ lệ % về việc đưa ra giải pháp khắc phục khó khăn trong q
trình GQVĐ ....................................................................................... 87

Biểu đồ 4.1.

Đồ thị kết quả kiểm tra theo từng trường ........................................ 159

Biểu đồ 4.2.

Sơ đồ kết quả xếp loại bài kiểm tra vòng II .................................... 162

Sơ đồ:
Sơ đờ 1.1.

Các giai đoạn của q trình tư duy .................................................. 27

Sơ đồ 1.2.

Mô tả lý thuyết kiến tạo ................................................................... 33

Sơ đồ 1.3.

Mối liên hệ giữa hoạt động KNTT với các hoạt động TD logic và
hoạt động TDBC ............................................................................... 55

Sơ đồ 3.1.

Mối liên hệ giữa toán học và thực tiễn ............................................ 123

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN




viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 .....................................................................................................................22
Hình 1.2 .....................................................................................................................28
Hình 1.3 .....................................................................................................................30
Hình 1.4 .....................................................................................................................31
Hình 1.5 .....................................................................................................................35
Hình 1.6 .....................................................................................................................36
Hình 1.7 .....................................................................................................................37
Hình 1.8 .....................................................................................................................38
Hình 1.9 .....................................................................................................................38
Hình 1.10 ...................................................................................................................39
Hình 1.11 ...................................................................................................................40

Hình 1.12 ...................................................................................................................40
Hình 1.13 ...................................................................................................................44
Hình 1.14 ...................................................................................................................44
Hình 1.15 ...................................................................................................................46
Hình 1.16 ...................................................................................................................47
Hình 1.17 ...................................................................................................................48
Hình 1.18 ...................................................................................................................51
Hình 1.19 ...................................................................................................................51
Hình 1.20 ...................................................................................................................57
Hình 1.21 ...................................................................................................................57
Hình 3.1 ...................................................................................................................109
Hình 3.2 ...................................................................................................................109
Hình 3.3 ...................................................................................................................111
Hình 3.4 ...................................................................................................................113
Hình 3.5 ...................................................................................................................113
Hình 3.6 ...................................................................................................................114
Hình 3.7 ...................................................................................................................114
Hình 3.8 ...................................................................................................................115
Hình 3.9 ...................................................................................................................115
Hình 3.10 .................................................................................................................115
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ix
Hình 3.11 .................................................................................................................117
Hình 3.12 .................................................................................................................118
Hình 3.13 .................................................................................................................121
Hình 3.14 .................................................................................................................121

Hình 3.15 .................................................................................................................122
Hình 3.16 .................................................................................................................126
Hình 3.18 .................................................................................................................128
Hình 3.19 .................................................................................................................130
Hình 3.20 .................................................................................................................134
Hình 3.21 .................................................................................................................134
Hình 3.22 .................................................................................................................134
Hình 3.23 .................................................................................................................135
Hình 3.24 .................................................................................................................137
Hình 3.25 .................................................................................................................138
Hình 3.26 .................................................................................................................138
Hình 3.27 .................................................................................................................139
Hình 3.28 .................................................................................................................140
Hình 3.29 .................................................................................................................141
Hình 3.30 .................................................................................................................142

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Tính cấp thiết phải đổi mới giáo dục
Trong xu thế tồn cầu hóa, hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng và sự phát
triển mạnh mẽ của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, nguồn nhân lực chất
lượng cao đã trở thành lợi thế cạnh tranh của nhiều quốc gia. Vì vậy, việc quan tâm
đào tạo con người là nhiệm vụ trọng tâm của nhiều nước, hướng đến phát triển con
người toàn diện, có năng lực, năng động và sáng tạo, đặc biệt có khả năng vận dụng

tri thức vào cuộc sống, nhằm đáp ứng những yêu cầu mới trong xu thế hội nhập và
phát triển của thời đại. Để đáp ứng những yêu cầu đó, việc đầu tư và phát triển giáo
dục được các nước ưu tiên hàng đầu, đổi mới giáo dục là vấn đề cấp bách, nhiều
quốc gia đã và đang tiến hành cải cách để hướng tới một nền giáo dục tiên tiến và
hiện đại.
Ở Việt Nam, Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 của Hội
nghị lần thứ VIII Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI đã thơng qua Đề án “Đởi
mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc
tế” đã nêu rõ: “Xây dựng nền giáo dục mở, thực học, thực nghiệp, dạy tốt, học tốt, quản
lý tốt,... có hiểu biết và kỹ năng cơ bản, khả năng sáng tạo để làm chủ bản thân, sống
tốt và làm việc có hiệu quả”.
Cụ thể hóa chủ trương đởi mới giáo dục và đào tạo góp phần phát triển
nguồn nhân lực trong thời kỳ hội nhập và phát triển, giáo dục và đào tạo đang tập
trung thực hiện nhiều giải pháp đồng bộ ở nhiều nội dung như đởi mới nội dung,
chương trình, SGK, đởi mới cơng tác kiểm tra đánh giá, đổi mới phương pháp dạy
học,... Đội ngũ GV là lực lượng chủ yếu biến chủ trương, chương trình, mục tiêu
đởi mới GD thành hiện thực, hay nói cách khác đội ngũ GV có vai trò quyết định
đối với chất lượng, hiệu quả GD. Hiện nay trong chương trình GD các mơn học phở
thơng nói chung, GD mơn Tốn THPT nói riêng có những đởi mới về mục tiêu, nội
dung, PPDH. Những thay đởi đó, đòi hỏi chức năng của người GV phải thay đổi, từ
chức năng truyền thụ kiến thức là chủ yếu sang chức năng thiết kế, tở chức và hướng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




2
dẫn sự phát triển nhân cách của HS thông qua việc lôi cuốn họ tham gia các hoạt động
học tập, vui chơi, hoạt động xã hội một cách tự giác, tích cực và có hệ thống. Sự thay

đởi này đòi hỏi phải xem xét lại những yêu cầu về phẩm chất và năng lực của GV, mục
tiêu, nội dung PP đào tạo và bời dưỡng GV. Những biến đởi đó đòi hỏi đội ngũ GV nói
chung, GV dạy tốn THPT nói riêng phải được đào tạo, bở sung hồn thiện trên nhiều
phương diện, trong đó chú trọng phát triển năng lực nghề nghiệp, từ đó GV mới có thể
đóng vai trò cố vấn, trọng tài, giữ vai trò chủ đạo trong các hoạt động đa dạng của quá
trình học tập tích cực của HS.
Theo Jean-Marc Denommé et Madeleine Roy (2000), trong “Tiến tới một
phương pháp sư phạm tương tác”, đã nhấn mạnh vai trò của GV trong quá trình dạy
học, GV là người tổ chức, hướng dẫn, cố vấn, đồng hành với HS để cùng nhau tìm
hiểu và phát hiện kiến thức mới. Điều này cũng phù hợp với ý kiến của J.Dewey
(Trong Experience and Education, 1938), Carl Rogers (trong Freedom to learn,
1969) và J.Bruner cho rằng mặc dù rất tôn trọng vai trò của vốn kiến thức, kinh
nghiệm của HS cũng như quyền được lựa chọn nội dung để được tìm tòi, phát hiện
nhưng trong q trình đó khơng thể thiếu vai trò của GV.
Hội thảo khoa học về phát triển năng lực nghề nghiệp giáo viên toán THPT
Việt Nam sau năm 2015 đã quan tâm đến một số năng lực cốt lõi của giáo viên toán
ở trường THPT, cụ thể là: Năng lực thiết kế và tổ chức các tình huống dạy học tốn
có hiệu quả cho sự phát triển của học sinh, trong đó bao hàm dạy học phân hóa, thiết kế
các tình huống tốn học hóa; Năng lực hướng dẫn có hiệu quả giúp học sinh thiết lập mối
liên hệ giữa tri thức toán học và nội dung dạy học ở sách giáo khoa; Năng lực nhận thấy
các mối liên hệ và khả năng sử dụng tốn trong các khoa học và các lĩnh vực mơn học
khác [32, tr.20].
Công tác đào tạo, bồi dưỡng GV để đạt hiệu quả phải chịu sự chi phối, tác động
của nhiều yếu tố. Thứ nhất: Quá trình đào tạo phát triển đội ngũ GV và thực trạng chất
lượng đội ngũ GV trước yêu cầu mới của GD. Thứ 2: Sự bùng nổ của tri thức nhân
loại, biến động của thực tiễn GD là những yếu tố tác động quan trọng mà trong đó yếu
tố tác động trực tiếp nhất là các chương trình GD. Hiện nay chương trình THPT nói
chung và chương trình mơn tốn nói riêng đều đã đởi mới về mục tiêu, nội dung,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

3
phương pháp. Một trong những trọng tâm của đổi mới chương trình mơn Tốn THPT
lần này là đởi mới PPDH, thực hiện DH tốn dựa vào hoạt động tích cực, chủ động
sáng tạo của HS với sự hướng dẫn và tở chức của GV, nhằm hình thành nhu cầu và PP
tự học, tạo hứng thú và niềm tin trong học tập mơn tốn. Những đởi mới đó đòi hỏi
cơng tác bời dưỡng GV nói chung, GV tốn THPT nói riêng phải có những đởi mới
trên tất cả các phương diện từ mục tiêu, nội dung, phương thức bồi dưỡng, đến kiểm
tra, đánh giá kết quả bồi dưỡng, để cập nhật kiến thức chuyên môn, nghiệp vụ cho GV
nhằm giúp GV có NL thích ứng được mọi sự biến đởi. Mặt khác, nhiệm vụ bồi dưỡng
và phát triển năng lực dạy học phải được tiến hành thường xuyên, liên tục và "suốt đời"
đối với mỗi GV.
1.2. Trong giáo dục toán học, những nghiên cứu về lĩnh vực kết nối tri thức được
thể hiện theo những hướng sau đây
- Theo nội dung đánh giá học sinh quốc tế của PISA, NL toán học của HS
được quan tâm bao gồm ba cụm năng lực: cụm tái tạo, cụm liên kết và cụm phản
ánh. Trong đó, cụm liên kết được xác định các NL tái tạo bằng cách đưa việc giải
quyết vấn đề vào các bối cảnh không quen thuộc nhưng liên quan đến cấu trúc gần
như quen thuộc. Những câu hỏi kết hợp với cụm NL này thường đòi hỏi một số
chứng cứ về sự tích hợp và liên kết tư liệu từ nhiều ý tưởng bao quát, hay từ các
mạch kiến thức, chương trình khác nhau, hay sự liên kết giữa các biểu diễn khác
nhau của một vấn đề. Các tình huống PISA đưa ra để HS giải quyết bao giờ cũng
gặp khó khăn, chướng ngại, nằm trong bối cảnh khơng quen thuộc, HS phải thông
qua việc tư duy và suy luận, lập luận, thơng qua mơ hình hóa,....để có thể tái tạo,
liên tưởng đến kiến thức đã học, từ đó định hướng giải quyết tình huống đặt ra [100,
tr.39 - 43]. Điều này cho thấy rằng, để giải quyết vấn đề đặt ra đòi hỏi HS phải có
khả năng KNTT tốn học.
- Dưới quan điểm lý luận dạy học, KNTT biểu hiện chủ yếu theo hướng tiếp

cận phát hiện: Theo hướng này học sinh bằng hoạt động trí tuệ của mình tương tác
trên các tri thức đã có nhằm khám phá tri thức mới, tri thức và phương pháp đã có
được huy động một cách tối đa vào những khâu gợi động cơ, đề xuất giả thuyết,
gợi vấn đề,… Có thể kể ra cách tiếp cận phát hiện được thể hiện trong lý thuyết dạy
học kiến tạo, dạy học khám phá, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học
theo quan điểm hoạt động.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




4
- Đứng từ góc độ hoạt động tư duy có thể xem tri thức đã có là điều kiện của
hoạt động tư duy. Tư duy đi từ cái đã biết đến cái cần biết. Quá trình vận động này
được sự điều chỉnh bởi hệ thống kiến thức và phương pháp đã có. Tri thức đã có vận
dụng để tạo nhu cầu bên trong cho hoạt động phát hiện tri thức mới, nhu cầu này
nhằm kích thích tư duy, nhằm gợi nhu cầu bên trong cho việc mở rộng và phát hiện
các vấn đề thơng qua các hoạt động phân tích, so sánh, khái qt hóa, tởng hợp.
Luận án đi vào nghiên cứu việc KNTT thể hiện trong hoạt động tìm tòi trí
tuệ, bao gờm việc xác định, lựa chọn tri thức đã có để phát hiện những mâu thuẫn,
chọn lọc tri thức và kinh nghiệm đã có nhằm điều chỉnh và định hướng hoạt động trí
tuệ từ đó làm bộc lộ nhiệm vụ nhận thức.
Tri thức đã có là cơ sở, là phương tiện để phát hiện vấn đề, phát hiện cách
GQVĐ thông qua các hoạt động chủ yếu sau:
- Hoạt động khảo sát một số các trường hợp riêng, khảo sát các biểu diễn
toán, nhờ các hoạt động phân tích so sánh, khái qt hóa, tương tự hóa để dự đoán
tri thức mới (các quy luật mới, đối tượng mới).
- Hoạt động huy động các tri thức đã có liên quan tới từng bộ phận của vấn
đề nhằm làm bộc lộ nhiệm vụ nhận thức, bộc lộ các vấn đề bộ phận, từ đó chủ thể
từng bước định hướng giải quyết vấn đề đặt ra.

- Hoạt động huy động các tri thức đã có để gắn kết giả thiết với kết luận.
- Hoạt động sử dụng các tri thức đã có để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
1.3. Những khó khăn về kết nối tri thức trong việc dạy học hình học ở trường
Trung học phổ thơng
Hình học là mơn học có vai trò rất quan trọng trong việc góp phần hồn thiện
tri thức tốn học phở thơng và phát triển tư duy cho học sinh. Thực tế cho thấy, việc
học hình học là một thử thách đối với phần lớn học sinh phổ thông hiện nay. Tâm lý
học sinh thường e ngại do tính chất trừu tượng của bộ mơn này. Đặc biệt là nội
dung hình học khơng gian, trí tưởng tượng khơng gian của học sinh còn nhiều hạn
chế, suy luận lơgic trong hình học chưa chặt chẽ, khả năng hình dung các hình
khơng gian qua hình biểu diễn còn hạn chế. Vì vậy học sinh còn nhầm lẫn các mối
liên hệ giữa hình học phẳng và hình học khơng gian. Khó khăn này được bộc lộ khi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN




5
chuyển từ hình học phẳng sang hình học khơng gian, tạo ra sự ngăn cách: trong hình
học phẳng, các hình vẽ thường được gắn liền với các mơ hình của thế giới hiện
thực, trong khi đó các hình vẽ khơng gian chỉ là những hình biểu diễn của các đối
tượng, các quan hệ không gian [52, tr.154]. Khi dạy các ́u tố ban đầu của hình
học khơng gian giáo viên chưa chú trọng khắc phục sự ngăn cách nêu trên, dẫn tới
nhiều khi học sinh nhầm tưởng các đối tượng khơng gian với các đối tượng hình
học phẳng.
Những hạn chế nêu trên do học sinh chưa được quan tâm đúng mức việc bồi
dưỡng năng lực huy động kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề.
Một khó khăn của học sinh trong quá trình học hình học ở trường THPT khi
đứng trước một tình huống tri thức mới cần chiếm lĩnh, còn bộc lộ những khó khăn
do chưa đủ tri thức phương pháp và tri thức sự vật tương thích để xâm nhập vào tình

huống mới nhằm giải quyết vấn đề đặt ra. Khó khăn trên là do học sinh chưa khai
thác được các tri thức trung gian nhờ hoạt động phát triển tri thức đã có trong chương
trình sách giáo khoa hình học để kết nối tri thức cần tìm.
Tri thức trung gian
nhờ hoạt động phát
triển tri thức đã có
trong chương trình
sách giáo khoa
hình học
Tri thức phương
pháp và tri thức sự
vật có trong
chương trình SGK

Tình huống tri
thức mới học sinh
cần chiếm lĩnh
Nhu cầu nhận thức

Sơ đồ 1.1. Mối liên hệ tri thức đã có với tình huống tri thức mới HS
cần chiếm lĩnh
Ngoài ra, HS còn bộc lộ một số hạn chế về phương diện hoạt động nhận
thức, đó là: Khó khăn thể hiện qua hoạt động phát hiện các kiến thức đã biết liên
quan đến vấn đề hình học cần giải quyết để làm bộc lộ nhiệm vụ nhận thức, từ đó
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




6

từng bước chủ thể xâm nhập vào vấn đề và có thể giải quyết đúng đắn vấn đề đặt ra;
Khó khăn thứ hai trong hoạt động của thầy và trò là thiết kế và tở chức các tình
huống dạy học cần phải đảm bảo những điều kiện gì để giúp học sinh kết nối các tri
thức đã biết với tri thức mới một cách có hiệu quả.
Một hạn chế nữa của GV trong q trình dạy học hình học, đó là chưa quan tâm
nhiều đến việc tổ chức các hoạt động nhằm giúp HS kết nối tri thức toán học với cuộc
sống. Đây cũng là một hướng được các nhà giáo dục toán học trên thế giới quan tâm;
đặc biệt trong chương trình đánh giá HS quốc tế PISA đã chú trọng đánh giá năng lực
hiểu biết Toán của HS.
Những khó khăn, hạn chế nêu trên nảy sinh một mặt là do HS còn thiếu khả
năng KNTT đã có với tri thức mới cần tìm ẩn chứa trong các tình huống dạy học, mặt
khác GV chưa quan tâm đến việc tở chức dạy học (bao gồm xây dựng các tình huống
dạy học, tổ chức cho HS hoạt động để phát hiện khả năng KNTT nhằm phát hiện vấn
đề, cách giải quyết vấn đề trong quá trình tìm tịi trí tuệ).
Vấn đề đặt ra nghiên cứu của chúng tôi xác định các dạng hoạt động KNTT;
nghiên cứu việc xây dựng các quy trình để tở chức cho HS luyện tập các dạng hoạt
động nêu trên nhằm góp phần phát hiện năng lực tìm tòi trí tuệ của học sinh, năng lực
phát hiện và giải quyết vấn đề, trong đó vấn đề then chốt là hoạt động KNTT.
Vì những lí do nói trên chúng tôi chọn đề tài: Phát triển năng lực tổ chức các
tình huống kết nối tri thức trong dạy học hình học ở trường trung học phổ thơng.
2. Mục đích nghiên cứu
Đưa ra quan niệm về năng lực tở chức các tình huống KNTT, làm rõ vai
trị và các thành tố của năng lực tở chức các tình huống kết nối tri thức của GV
trong quá trình dạy học hình học ở trường THPT và đề xuất được các biện pháp sư
phạm nhằm phát triển năng lực này cho GV, góp phần nâng cao chất lượng DH hình
học ở trường THPT.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu làm rõ được vai trị, các thành tố của năng lực tở chức các tình huống kết
nối tri thức của GV trong quá trình DH hình học và đề xuất được các biện pháp sư
phạm nhằm phát triển năng lực này cho GV thì có thể nâng cao chất lượng DH hình

học ở trường THPT.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN




7
4. Câu hỏi nghiên cứu
Việc nghiên cứu sẽ giúp GV giải đáp các câu hỏi sau:
1. Tại sao phải phát triển năng lực tở chức tình huống dạy học KNTT cho
GV trong dạy hình học ở trường THPT?
2. Quan niệm thế nào là hoạt động KNTT trong lĩnh vực tìm tòi trí tuệ và vận
dụng tri thức tốn học?
3. Hiểu thế nào là tình huống KNTT trong dạy học hình học ở trường THPT?
4. Dựa trên cơ sở khoa học nào để xác định các năng lực thành tố của năng
lực tở chức các tình huống KNTT trong lĩnh vực hoạt động tìm tòi trí tuệ và vận
dụng tri thức vào thực tiễn?
5. Có những biện pháp nào nhằm phát triển năng lực tở chức các tình huống KNTT
cho GV, để từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hình học ở trường THPT?
5. Đối tượng nghiên cứu
Xác định các hoạt động kết nối tri thức nhằm tìm tòi kiến thức mới và vận
dụng kiến thức vào thực tiễn. Từ đó xác định năng lực tở chức các tình huống kết
nối tri thức và các biện pháp nhằm phát triển năng lực tở chức các tình huống
KNTT cho GV trong dạy học hình học ở trường THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án bao gồm:
1. Làm sáng tỏ nhu cầu KNTT thức trong lĩnh vực tìm tòi trí tuệ nhằm khám
phá tri thức mới và vận dụng tri thức vào thực tiễn.
2. Làm sáng tỏ các hoạt động KNTT nhằm tìm tòi trí tuệ và vận dụng tri thức
vào thực tiễn của HS.

3. Làm sáng tỏ năng lực tở chức các tình huống KNTT trong dạy học hình học ở
trường THPT.
4. Đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực tở chức các
tình huống KNTT cho GV, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hình học ở
trường THPT.
7. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu lĩnh vực KNTT trong hoạt động tìm tòi trí tuệ và vận dụng kiến
thức vào thực tiễn dựa trên cơ sở khai thác các luận điểm về hoạt động nhận thức
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




8
trong triết học, tâm lý học hiện đại và các phương pháp dạy học hiện đại thể hiện
trong dạy học hình học ở trường THPT. Nghiên cứu năng lực tở chức tình huống
KNTT trong dạy học hình học ở trường THPT.
8. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu, phân tích, tởng hợp các tài
liệu, cơng trình nghiên cứu trong và ngồi nước có liên quan đến đề tài để xây dựng
khái niệm và hình thành cơ sở lý luận về KNTT trong dạy học tốn nói chung và
trong dạy học hình học ở trường THPT.
Phương pháp điều tra, khảo sát: Điều tra, khảo sát thực trạng hoạt động dạy
của GV và hoạt động học của HS nhằm xác định được những thuận lợi và khó khăn
của việc tở chức các tình huống KNTT trong dạy học hình học ở trường THPT.
Phương pháp phỏng vấn: Sử dụng vấn đáp hội thoại để thu thập thông tin về
năng lực tở chức các tình huống KNTT và các phương thức phát triển các năng lực
nói trên.
Phương pháp tởng kết kinh nghiệm: tổng kết kinh nghiệm qua thực tiễn giảng
dạy, qua khảo sát, điều tra và qua kinh nghiệm của các chuyên gia để định hướng năng

lực tổ chức các tình huống KNTT trong dạy học hình học.
Phương pháp thực nghiệm sư phạm: phối hợp nhiều hình thức kiểm tra, đánh
giá, so sánh kết quả giữa các lớp thực nghiệm với lớp đối chứng để xem tính khả thi
và tính hiệu quả của các biện pháp sư phạm được đề xuất. Đánh giá kết quả bằng
phương pháp thống kê toán học.
9. Những đóng góp của luận án
9.1. Về mặt lý luận
Làm sáng tỏ một số cơ sở khoa học để xác định các hoạt động then chốt của GV
gắn với các năng lực thành tố của năng lực tổ chức các tình huống KNTT và đưa ra các
biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực nói trên cho GV trong dạy học hình học ở
trường THPT.
9.2. Về mặt thực tiễn
a. Làm sáng tỏ nhu cầu KNTT trong lĩnh vực hoạt động tìm tòi trí tuệ để
khám phá kiến thức mới và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




9
b. Đưa ra các biểu hiện về năng lực tổ chức các tình huống KNTT trong dạy
học hình học ở trường THPT:
- Kết nối tri thức nhằm định hướng phát hiện tri thức mới.
- Kết nối tri thức đã học với các mơ hình thực tiễn.
c. Một số khó khăn của GV qua việc tở chức các tình huống KNTT trong dạy
học hình học ở trường THPT.
d. Đưa ra quy trình tở chức tình huống KNTT trong dạy học hình học ở
trường THPT, cách thức thực hiện các biện pháp sư phạm.
10. Những luận điểm khoa học để đưa ra bảo vệ
10.1. Quan niệm về NL tở chức tình huống KNTT, vai trò và một số năng lực

thành tố của năng lực tở chức các tình huống KNTT, quy trình thiết kế và tở chức
tình huống KNTT trong dạy học hình học ở trường THPT.
10.2. Một số khó khăn của GV qua việc tở chức các tình huống KNTT trong
dạy học hình học ở trường THPT.
10.3. Các biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực tở chức các tình huống
KNTT cho GV, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hình học ở trường THPT.
11. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Phụ lục, Danh mục tài liệu tham khảo, nội
dung luận án trình bày gờm 4 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận.
Chương 2: Thực trạng về năng lực tở chức các tình huống kết nối tri thức
trong dạy học hình học ở trường THPT.
Chương 3: Một số biện pháp góp phần phát triển năng lực tở chức tình huống
kết nối tri thức trong dạy học hình học ở trường THPT.
Chương 4: Thực nghiệm sư phạm.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN




10
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN
Trong chương này, chúng tôi đưa ra một số quan niệm về KNTT, hoạt động
KNTT, cũng như cách thức tở chức các tình huống KNTT trong dạy học hình học ở
trường THPT.
1.1. Lịch sử các vấn đề nghiên cứu liên quan
1.1.1. Một số nghiên cứu ở nước ngồi
Cơng trình nghiên cứu về “Principles and Standards for School Mathermatics”

của “The National Council of Teachers of Mathematics, U.S.A” đã quan tâm đến
việc kết nối các ý tưởng toán học cho HS phổ thông: “Kết nối ý tưởng toán học bao
gồm liên kết các ý tưởng mới với các ý tưởng liên quan được xem xét trước đây.
Những kết nối này giúp học sinh xem toán học như một thể thống nhất kiến thức
chứ không phải là một tập hợp phức tạp và rời rạc khái niệm, thủ tục và quy trình”
[130, tr.200].
Tác giả Kemal Ưzgen thuộc đại học Dicle, Thở Nhĩ Kỳ đã nhấn mạnh vai trị
của KNTT trong dạy và nghiên cứu toán, tác giả cho rằng: “Kết nối tri thức là một
trong những quá trình quan trọng nhất của việc học và làm toán. Kết nối được xử lý
trong các tiêu chuẩn và chương trình giảng dạy liên quan đến quá trình học toán ở
cấp quốc gia và quốc tế. Kết nối nằm giữa các tiêu chuẩn học toán từ mẫu giáo đến
học sinh cấp đại học. Về vấn đề này, có thể nói rằng có một mối quan tâm ngày
càng tăng đối với kết nối toán học trong những năm gần đây. Tác giả đặc biệt quan
tâm đến việc phân loại kết nối tri thức toán học và đã chỉ ra rằng kết nối toán học
thường được mơ tả trong ba loại, đó là sự kết nối giữa toán học và thế giới thực,
giữa các ngành khác và trong toán học” [121, tr.1].
Tác giả Michael J. Bossé, đã quan tâm KNTT toán học với các lĩnh vực khác
nhau trong dạy học tốn phở thơng và đề cập đến các nguyên tắc và tiêu chuẩn thúc
đẩy mở rộng sự hiểu biết toán học của học sinh thơng qua các kết nối cả bên trong
và bên ngồi toán học. Việc tập trung vào các mối liên hệ giữa các chủ đề toán học
và các chủ đề từ các lĩnh vực và lợi ích khác ngồi tốn học - như khoa học, kỹ
thuật, kinh tế, nghệ thuật, lịch sử và các vấn đề xã hội [126, tr.6].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




11
Jane M. Wilburne, trong “Connecting Mathematics and Literature” đề cập
đến việc kết nối toán học với văn học. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự tích hợp của

tốn học và văn học có thể giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm tốn học.
Tích hợp văn học trong các bài học tốn học khơng chỉ phát triển kỹ năng đọc viết,
mà còn thúc đẩy ngơn ngữ tốn học và giải quyết vấn đề. Hơn nữa, sự thể hiện trực
quan trong sách văn học khơng chỉ kích thích HS, mà còn cung cấp những câu
chuyện thông tin thúc đẩy sự tò mò HS [122, tr.2].
Businskas, A. M, khi nghiên cứu tác phẩm của Piaget và đã đưa ra nhận xét:
“Tư tưởng của Piaget tuyên bố rằng mọi người có hai xu hướng cố hữu - tổ chức
hành vi và suy nghĩ thành các hệ thống mạch lạc và thích nghi, hoặc điều chỉnh, phù
hợp với môi trường. Tạo các kết nối tri thức toán học là một cách khác để nói rằng
người học cố gắng sắp xếp các ý tưởng toán học thành các hệ thống mạch lạc. Trong
khuôn khổ của Piaget, tạo kết nối là một hoạt động tự nhiên. Hơn nữa, thơng qua các
quá trình phân tích và lưu trú, người học có thể mở rộng và xây dựng các sơ đồ hiện
có hoặc tái cấu trúc chúng khi đối mặt với thông tin không quen thuộc hoặc mâu
thuẫn. Do đó, việc tạo ra các kết nối có thể được xem như là cơ chế để đồng hóa kiến
thức toán học mới về học tập, với ý nghĩa khác nhau cho việc giảng dạy” [109, tr.13].
V. A. Cruchetxki với cơng trình “Tâm lý NL tốn học của HS” [15] được
Hội đồng bác học đánh giá cao, đã được Viện Hàn lâm Khoa học Giáo dục Liên Xô
trao giải thưởng, kết quả chủ yếu và quan trọng nhất là ơng đã đề cập đến vấn đề
phân tích cấu trúc NL toán học của HS theo quan điểm lý thuyết thông tin bao gồm
về mặt thu nhận và biến đởi thơng tin tốn học nhằm giúp HS huy động kiến thức,
phát hiện kiến thức mới.
Các cơng trình của G. Polya được đúc kết trong [67], [68], [69], [70] cho
thấy những trăn trở không nhỏ của tác giả về việc làm thế nào để trang bị cho HS
những kỹ thuật nhằm phát hiện kiến thức mới, các quy luật Toán học.
M.Crugliac thể hiện trong [1], tác giả đã nhấn mạnh vai trò của tư duy trong
việc KNTT đã có với tri thức mới cần tìm: “Dựa vào cái đã biết và nhờ tư duy học
sinh suy ra được tri thức mới”. Tri thức và tư duy gắn bó với nhau như là sản phẩm
đi đơi với q trình. Ơng đã xem xét sự tìm tòi trí tuệ về mặt tở chức và cấu trúc,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN