Nâng cao hiệu quả dạy học xác suất thống kê ở trường đại học sư phạm kỹ thuật theo hướng bồi dưỡng một số thành tố năng lực kiến tạo kiến thức cho sinh viên

1

MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.1. Với sự phát triển nhanh chóng của xã hội hiện nay, địi hỏi người lao
động cần phải có tính sáng tạo trong cách làm việc. Để làm được điều này cần
bắt đầu từ khâu đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng. Để phấn đấu đến năm
2020 nước ta cơ bản thành một nước cơng nghiệp, địi hỏi tồn Đảng, tồn
dân, các cấp, các ngành - đặc biệt là ngành giáo dục cần phải có những quyết
sách đúng đắn trong cơng tác giáo dục đào tạo.
Quan điểm chung về đổi mới phương pháp dạy học đã được khẳng định là
tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tích
cực, sáng tạo, chủ động, chống lại thói quen thụ động.
Về nội dung và phương pháp giáo dục đại học, điều 40 của Luật Giáo dục
có nêu rõ “Phương pháp đào tạo trình độ cao đẳng, trình độ đại học phải coi
trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học tập, năng lực tự học, tự nghiên
cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực hành, tạo điều kiện
cho người học tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng”.
Chiến lược phát triển kinh tế được báo cáo tại Đại hội Đảng lần thứ XI đã
chỉ rõ: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu. Đổi mới căn bản, toàn diện
nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân
chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát
triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt. Tập trung nâng
cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng
lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng lập nghiệp”, “Đổi mới mạnh mẽ
nội dung, chương trình, phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp, bậc học”.
1.2. Trong nhiều năm qua các nước trên thế giới cũng như nước ta đã nghiên
cứu nhiều phương pháp và lý thuyết mới nhằm nâng cao chất lượng dạy và

2

học, trong đó có LTKT. Hiện nay có thể xem đây là một trong những hướng
nghiên cứu được nhiều người quan tâm. Trong hai năm 1992 và 1993 các nhà
sư phạm của Mỹ và Pháp đã mở các cuộc hội thảo về DHKT tại Hà Nội và
Huế. Năm 1995 tại TP Hồ Chí Minh, hội thảo quốc tế lần thứ nhất các nước
Đông Nam Á về DHKT và đào tạo giáo viên đã được tổ chức. Ở trong nước
hiện nay cũng có nhiều các nhà nghiên cứu về vấn đề này như: Đỗ Hương
Trà, Bùi Gia Thịnh, Phạm Hữu Tòng, Cao Thị Hà, Dương Bạch Dương,
Lương Việt Thái... Không riêng lĩnh vực Tốn học mà trong các bộ mơn khác
như Vật lý, Hố học... thì DHKT cũng được quan tâm nghiên cứu.
Một số tác giả đã có các cơng trình nghiên cứu nhưng mới tập trung ở
đối tượng HS THPT và chưa có nhiều cơng trình triển khai cho đối tượng là
SV. Do đó việc nghiên cứu bồi dưỡng năng lực kiến tạo cho SV nói chung và
SV ĐHSPKT nói riêng là một đề tài cần được triển khai.
1.3. Ngày nay các kiến thức thuộc về mảng XS - TK đã xâm nhập vào hầu hết
trong các lĩnh vực và các ngành khoa học khác nhau. Các tri thức về khoa học
Thống kê cũng như Xác suất đã được ứng dụng một cách rộng rãi. Đây là một
trong những học phần có vai trị quan trọng, được BGD & ĐT quy định là
mơn bắt buộc trong chương trình ĐHSPKT.
Vì những lý do trên, chúng tôi chọn tên đề tài nghiên cứu là:“Nâng
cao hiệu quả dạy học Xác suất - Thống kê ở trường Đại học sư phạm kỹ
thuật theo hướng bồi dưỡng một số thành tố năng lực kiến tạo kiến thức
cho sinh viên”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Mục đích nghiên cứu của luận án là bồi dưỡng cho sinh viên một số
năng lực kiến tạo kiến thức trong dạy học Xác suất – Thống kê, góp phần
nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ kỹ sư và giáo viên dạy nghề.

3

3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU

- Các luận điểm, nội dung cơ bản của LTKT trong dạy học.
- Năng lực kiến tạo kiến thức toán của SV.
- Những nội dung kiến thức thuộc học phần XS - TK ở trường ĐHSPKT.
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

4.1. Nghiên cứu các quan điểm mang tính lý luận về LTKT nói chung và kiến
tạo trong dạy học kiến thức Tốn nói riêng.
4.2. Nghiên cứu đặc điểm của kiến thức Xác suất, Thống kê và vị trí của học
phần XS - TK trong chương trình ĐHSPKT.
4.3. Nghiên cứu thực tế dạy và học XS - TK ở một số trường ĐHSPKT.
4.4. Đề xuất một số năng lực cần được trang bị cho SV trong quá trình học
XS - TK theo hướng kiến tạo kiến thức mới.
4.5. Đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm rèn luyện, bồi dưỡng các năng
lực kiến tạo kiến thức, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học học
phần XS - TK ở các trường ĐHSPKT.
4.6. Thực hiện thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả
của các biện pháp đã đề xuất trong luận án.
5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Trên cơ sở của lý luận và thực tiễn chúng tơi giả định rằng cần và có
thể xác định được một số thành tố cơ bản của năng lực kiến tạo kiến thức,
đồng thời xây dựng được các biện pháp sư phạm bồi dưỡng các thành tố đó
cho SV, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học học phần XS - TK ở các trường
đại học nói chung và ĐHSPKT nói riêng.

6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
Nghiên cứu các tài liệu thuộc các lĩnh vực: Tốn học nói chung và XS TK nói riêng, phương pháp dạy học Tốn, Triết học, Tâm lí học, Giáo dục
học,… có liên quan đến đề tài luận án.


4

6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp điều tra để tìm hiểu thực trạng dạy và học XS - TK tại một số
trường ĐHSPKT.
- Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục được sử dụng để
xử lý các số liệu thu thập được trong quá trình điều tra và thực nghiệm sư
phạm.
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại một số trường ĐHSPKT để kiểm
tra tính khả thi và hiệu quả của việc vận dụng các biện pháp đã đề xuất trong
luận án.
7. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN

7.1. Về mặt lí luận
Hệ thống hố các quan điểm về LTKT. Xác định rõ vai trò của việc
nâng cao năng lực nhận thức tích cực cho SV thể hiện thơng qua việc dạy
học XS - TK; tích hợp thêm một số luận điểm, quan điểm về PPDH theo
LTKT.
7.2. Về mặt thực tiễn
- Xây dựng và đề xuất được các năng lực theo hướng áp dụng LTKT vào dạy
học học phần XS - TK trong chương trình ĐHSPKT.
- Nêu ra được một số kết luận sư phạm thu được từ thực tiễn dạy học theo

hướng vận dụng LTKT.
- Đề xuất được các biện pháp cụ thể có thể áp dụng được trong quá trình dạy
học học phần XS - TK ở các trường ĐH nói chung và ĐHSPKT nói riêng.
- Đề xuất quy trình dạy học theo quan điểm của LTKT.
8. CẤU TRÚC LUẬN ÁN

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án được chia
thành 3 chương:


5

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
Chương 2: Dạy học Xác suất - Thống kê ở trường Đại học sư phạm kỹ
thuật theo hướng bồi dưỡng một số thành tố năng lực kiến tạo kiến thức
cho sinh viên
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Phần kết luận: Trình bày các kết quả nghiên cứu của luận án và các kết luận
khoa học.
Cuối cùng là danh mục các cơng trình đã được cơng bố có liên quan đến luận
án và phụ lục.


6

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

Hoạt động học là một thành tố cơ bản của quá trình dạy học. Con người
từ khi sinh ra và lớn lên trong suốt cuộc đời ln có nhu cầu tìm hiểu thế giới

xung quanh. Có những lúc với những tri thức của mình con người khơng thể
nắm bắt và hiểu hết các vấn đề, vì vậy nhu cầu học tập là điều tất yếu phải xảy
ra. Chỉ có học tập thì con người mới có khả năng giải quyết được các mâu
thuẫn, từ đó góp phần thay đổi thế giới quan của mình. Giải quyết được các
mâu thuẫn chính là tạo tiền đề cho xã hội phát triển đi lên.
1.1. NHỮNG NỘI DUNG CHÍNH CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO

LTKT hay cịn gọi là lý thuyết phát sinh nhận thức ra đời vào khoảng
những năm 70 của thế kỷ XX, có cơ sở chính từ quan niệm của J.Piaget về
các cấu trúc nhận thức. Theo quan điểm này, trong cấu trúc nhận thức của con
người, các kiến thức có mối quan hệ, liên kết chặt chẽ với nhau; q trình
nhận thức chính là sự thích ứng và tương tác với mơi trường (lựa chọn, tiếp
cận, giải thích các thơng tin – bằng đồng hóa hay điều ứng). Q trình phát
triển để tìm ra kiến thức mới chính là q trình hình thành các sơ đồ nhận
thức. Sự hình thành sơ đồ nhận thức được diễn ra theo nguyên tắc phản ánh từ
ngoài vào trong. Chẳng hạn khi một đứa trẻ tri giác hay thao tác một số vật có
hình dáng nhất định thì sẽ bắt đầu xuất hiện các biểu tượng về các đồ vật đó.
Tổng hợp các biểu tượng như vậy, dần dần sẽ hình thành một cấu trúc của trẻ.
Khi xét một lớp các phương trình có dạng 2x2 + 3x – 4 = 0;

1 2
6
x  5 x   0 ...
2
7

sẽ dẫn tới một cấu trúc của lớp phương trình này là ax2 + bx + c = 0 (a, b, c là
các hằng số cho trước, a  0 , ẩn x có số mũ cao nhất là 2). Phương trình này

7

được gọi là một phương trình bậc hai; khi đó sơ đồ nhận thức của người học
sẽ được tạo nên là:
ax 2  bx  c  0

Phương trình bậc hai 1 ẩn số x  

a  0

(*)

Như vậy, trong q trình tác động giữa người học với mơi trường thì HS đã
thu được sơ đồ nhận thức mới, đó chính là kiến thức mà HS có được.
Sự đồng hóa là cơ chế gìn giữ cái đã biết và cho phép người học vận
dụng những cái đã biết để giải quyết tình huống mới. Nói khác đi, đồng hóa
giúp chủ thể tích hợp các thơng tin từ mơi trường với các thơng tin, tri thức cũ
đã có, đã nắm bắt được; khi đó chủ thể nhận thức có thể giải thích được các tri
thức mới hay nói rộng hơn là thế giới xung quanh bằng các hiểu biết đã có.
Chẳng hạn sau khi đã học khái niệm phương trình bậc hai, nếu gặp phương
trình 5y2 – 4 = 0 thì câu hỏi đặt ra cho HS là: đây có phải là một phương trình
bậc hai khơng?. Khi đó q trình đồng hóa sẽ diễn ra như sau: trong sơ đồ
nhận thức (*) ở trên thì có thể gán a = 5, chữ x thay bằng y, gán b bằng số 0,
gán c bằng số - 4. Như vậy nhờ q trình đồng hố mà HS có được câu trả lời:
phương trình đã cho là phương trình bậc hai trong trường hợp đặc biệt
(khuyết hệ số b, ẩn là y).
Sự điều ứng chỉ được diễn ra khi người học sử dụng những tri thức cũ,
kiến thức cũ để giải quyết một tình huống mới thì gặp thất bại và từ đó buộc
người học phải điều chỉnh, tìm kiếm, phát hiện ra các biện pháp mới, cách
làm mới để giải quyết tình huống này, thậm chí là bác bỏ cả tri thức cũ. Quá

trình này diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố (vốn kiến
thức cũ, số lượng sơ đồ nhận thức hiện tại, sự phức tạp của nhiệm vụ nhận
thức và khả năng kết hợp, làm “động” các sơ đồ nhận thức hiện tại...). Kết quả
cuối cùng của quá trình nhận thức là chủ thể sẽ có được trạng thái cân bằng.
Đó chính là sự thích nghi trí tuệ của chủ thể nhận thức.


8

Như vậy quá trình học hay nhận thức khoa học chính là chủ thể cần
vượt qua được các trở ngại về nhận thức do mẫu thuẫn giữa các kiến thức cũ,
kinh nghiệm sẵn có với những sự kiện, tình huống mới, tri thức mới. Người
học cần sớm đạt được sự thích nghi trí tuệ một cách nhanh nhất có thể. Đây
cũng chính là tư tưởng trung tâm của lý thuyết kiến tạo.
Theo quan điểm trước đây thì các kiến thức được tồn tại một cách
khách quan, cố định. Nhiệm vụ của một con người khi sinh ra là chỉ cần khám
phá những tri thức “có sẵn” này. Khi đó các quy luật, định luật chính là sự
mơ phỏng một cách chính xác, hồn tồn đúng đắn cấu trúc của thế giới hiện
thực. Chủ thể nhận thức sẽ tiếp thu các tri thức bất biến đó và hiểu hồn tồn
giống nhau. Nhiệm vụ của người GV là chỉ cần truyền đạt lại những tri thức
cố định đó sao cho mạch lạc, chặt chẽ cho người học.
Cịn theo thuyết hành vi thì: việc học tập chính là q trình trao đổi
thơng tin một cách thụ động giữa chủ thể này sang chủ thể khác. Việc tiếp
nhận tri thức như thế nào chính là cái quyết định, cái then chốt của việc
học.Việc học tập chính là q trình biến đổi hành vi, kết quả cuối cùng của
đạt được chính là hành vi nhận biết được. Thuyết hành vi nhấn mạnh tới sự nỗ
lực của người học là cố gắng tới mức cao nhất để tiếp thu tri thức mới được
truyền thụ từ giáo viên. Vì thế quá trình học tập là thụ động, kết quả thu được
như thế nào được quyết định và điều khiển của giáo viên. Dạy học theo quan
điểm này không cần quan tâm đến tri thức cũ, kinh nghiệm cũ của người học

đã có sẵn, mà phụ thuộc gần hoàn toàn vào sự định hướng, điều khiển của
giáo viên.
Khác với các học thuyết trên, LTKT cho rằng quá trình học tập là quá
trình biến đổi nhận thức, các kiến thức khơng có tính bất biến, tuyệt đối mà
chỉ có tính tương đối và hồn tồn có thể thay đổi tùy thuộc vào những điều
kiện và hoàn cảnh khác nhau. Con người tìm ra tri thức mới trên cơ sở tri thức


9

cũ, kinh nghiệm cũ và tương tác với môi trường. Các định luật, định lý, lý
thuyết sẽ còn được tồn tại, được chấp nhận đến khi nào chúng còn thể hiện
phù hợp với hoàn cảnh hiện tại.
Xuất phát từ quan điểm của J. Piaget về bản chất của quá trình nhận thức,
các vấn đề về kiến tạo trong dạy học đã thu hút ngày càng nhiều các cơng
trình của các nhà nghiên cứu và xây dựng nên những lý thuyết về kiến tạo.
Một trong những người tiên phong trong việc vận dụng LTKT vào dạy học,
E.Von Glasersfeld đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của
LTKT ([99]):
Thứ nhất: Tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức
chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài.
Quan điểm này hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức trong dạy học,
điều này cũng được thể hiện rất rõ ràng. Chẳng hạn ý tưởng về quan hệ “lớn
hơn” và “nhỏ hơn” được trẻ em kiến tạo nên thơng qua q trình phản ánh các
hoạt động được thực hiện trên tập hợp các đồ vật.
Thứ hai: Nhận thức là q trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan của
chính mỗi người. Nhận thức không phải là khám phá một thế giới độc lập
đang tồn tại bên ngoài ý thức của chủ thể.
Theo quan điểm này nhận thức không phải là quá trình người học thụ động
thu nhận những kiến thức chân lí do người khác áp đặt lên. Nếu người học

được đặt trong mơi trường học tập tích cực, thì ở đó người học có thể được
khuyến khích vận dụng những tri thức và kỹ năng đã có để thích nghi với mơi
trường mới và từ đó xây dựng nên kiến thức mới. Đây chính là q trình nhận
thức của HS theo quan điểm kiến tạo.
Thứ ba: Kiến thức và kinh nghiệm mà cá nhân thu nhận phải “tương
xứng” với những yêu cầu mà tự nhiên và xã hội đặt ra.


10

Luận điểm này định hướng cho việc dạy học theo quan điểm kiến tạo,
tránh việc để người học phát triển một cách quá tự do dẫn đến tình trạng hoặc
là tri thức người học thu được trong quá trình học tập là quá lạc hậu, hoặc quá
xa vời với