chương 1 DHTH là một quan điểm dạy học tạo cho HS môi trường để huy động các kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ trong học tập cũng như trong cuộc sống. Các hình thức và mức độ của DHTH bao gồm: Truyền thống lồng ghép tích hợp trong nội môn đa môn liên môn xuyên môn. Theo đó, trong dạy học môn Toán có hai hình thức được tổ chức theo quan điểm tích hợp là tích hợp trong nội bộ môn học và tích hợp liên môn. Cụ thể: tích hợp nội môn được thể hiện thông qua việc xoay quanh các phân môn: Số và Đại số, Hình học và Đo lường, Thống kê và Xác Suất.
Tích hợp liên môn thì gắn liền với mô hình hóa toán học. Khái niệm hàm số có nhiều cách biểu diễn khác nhau như: công thức, bảng giá trị, đồ thị,., đây cũng là khái niệm có nhiều ý nghĩa và ứng dụng trong thực tế cuộc sống. Như vậy, khái niệm hàm số rất thuận lợi cho việc DHTH. Có thể thấy, trong dạy học hàm số có hai hình thức tích hợp là tích hợp nội bộ môn học và tích hợp liên môn.
Tích hợp nội môn thông qua việc chuyển đổi giữa các hệ thống biểu đạt của hàm số. Tích hợp liên môn thông qua các bài toán có ngữ cảnh thực tế, kiến thức về hàm số của môn Toán và các môn học khác được thể hiện xoay quanh một bối cảnh thực tế cuộc sống nhằm giúp HS vận dụng kiến thức hàm số (và kiến thức của các môn học khác) vào thực tiễn. Chương tiếp theo, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu SGK Toán ở THCS trong hai thể chế Việt Nam và Canada để tìm hiểu khái niệm hàm số được thể hiện theo quan điểm tích hợp như thế nào. 16 CHƯƠNG 2: QUAN ĐIỂM TÍCH HỢP TRONG DẠY HỌC TOÁN THCS Ở VIỆT NAM VÀ CANADA Mục tiêu của chương này là tìm câu trả lời cho câu hỏi “Q2.
Quan điểm tích hợp trong dạy học khái niệm hàm số được thể hiện như thế nào trong SGK THCS hiện hành và SGK Canada? Có những tổ chức toán học nào liên quan đến khái niệm hàm số mà gắn liền với việc DHTH trong hai bộ sách này?” Như vậy, chúng tôi sẽ tiến hành phân tích hai bộ SGK Việt Nam và SGK Canada. Cụ thể, bao gồm những cuốn sách sau: Lorraine Baron, Trevor Brown, Garry Davis, Sharon Jeroski, Susan Ludwig, Sandra Glanville Maurer, Kanwal Neel, Robert Sidley, Shannon Sookochoff, David Sufrin, David Van Bergeyk, Jerrold Wiebe, “Math Makes Sense 8, 9” Phan Đức Chính (tổng chủ biên) – Tôn Thân (chủ biên), “Toán 7 – tập 1, 2”, NXB giáo dục. Phan Đức Chính (tổng chủ biên) – Tôn Thân (chủ biên), “Toán 7 – tập 1, 2, sách GV”, NXB giáo dục. Phan Đức Chính (tổng chủ biên) – Tôn Thân (chủ biên), “Toán 9 – tập 1, 2”, NXB giáo dục.
Phan Đức Chính (tổng chủ biên) – Tôn Thân (chủ biên), “Toán 9 – tập 1, 2, sách GV”, NXB giáo dục. Quan điểm tích hợp trong dạy học khái niệm hàm số ở SGK THCS Việt Nam 2. Giai đoạn trước khi khái niệm hàm số xuất hiện tường minh Theo Nguyễn Xuân Hoàng (2012): “Ngay ở lớp 1, khái niệm tương ứng kiểu hàm số đã xuất hiện một cách ngầm ẩn, chẳng hạn so sánh hai số tự nhiên được quy về nhiều hơn – ít hơn của số vật thể.” “Trong SGK toán lớp 2 đến lớp 5 khái niệm hàm số đã xuất hiện ngầm ẩn qua các bảng tương ứng: bảng cửu chương; bảng cộng, trừ , nhân, chia với một số, khái niệm hàm số đã xuất hiện ngầm ẩn qua các công thức tính phần 17 trăm, công thức tính chu vi và diện tích hình vuông, tính chu vi và diện tích của hình tròn…” Ví dụ 1. SGK Toán lớp 2 - Bài 2 trang 95 Mỗi con gà có 2 chân.
Hỏi 6 con gà có bao nhiêu chân? Đây là một bài toán thực tế, bài toán đã đề cập đến hàm số một cách ngầm ẩn. Sự tương ứng, phụ thuộc giữa số con gà và số chân của chúng được thể hiện ngầm ẩn. Tuy nhiên, điều này không được thể hiện trong bài toán và biểu thức giải tích 𝑦 = 2𝑥 cũng không được nhắc đến nhưng được sử dụng để tính số chân gà. SGK Toán lớp 4 - Bài 5 trang 18 Bài toán đề cập đến hàm số thông qua bảng số liệu một cách ngầm ẩn, sự tương ứng giữa tỉnh thành và số dân của tỉnh thành đó cũng được thể hiện ngầm ẩn 18 trong bài toán.
Như vậy phương tiện biểu diễn của hàm số là hình ảnh thể hiện ngầm ẩn của bảng số liệu để xác định số dân của mỗi tỉnh thành tương ứng. SGK Toán 5 - Bài 3 trang 100 Miệng giếng nước là một hình tròn có bán kính 0,7𝑚. Người ta xây thành giếng rộng 0,3𝑚 bao quanh miệng giếng. Tính diện tích của thành giếng đó.
Ở đây, HS đã sử dụng ngầm ẩn hàm số 𝑦 = 3,14. 𝑟 2 để tính diện tích hình tròn. Những phân tích trên chỉ ra rằng, quan điểm tích hợp về khái niệm hàm số đã được SGK thể hiện ngầm ẩn ngay từ bậc tiểu học, đa số các bài toán đều được bắt nguồn từ thực tế, tuy nhiên HS chỉ cần vận dụng các kiến thức về toán học theo những công thức có sẵn hoặc những phương pháp giải có sẵn để giải quyết bài toán, không cần huy động những kiến thức gắn liền với thực tế. Khái niệm hàm số được xuất hiện tường minh trong SGK Toán 7 tập 1 chương 2.
Tuy nhiên, để tiếp cận khái niệm hàm số, SGK đã đưa ra khái niệm hai đại lượng tỉ lệ thuận và hai đại lượng tỉ lệ nghịch từ bài 1 đến bài 4. Mục tiêu của chương: Học xong chương này HS cần phải: - Hiểu được công thức đặc trưng của hai đại lượng tỉ lệ thuận, của hai đại lượng tỉ lệ nghịch. - Biết vận dụng các công thức và tính chất để giải được các bài toán cơ bản về hai đại lượng tỉ lệ thuận và hai đại lượng tỉ lệ nghịch. - Có hiểu biết ban đầu về khái niệm hàm số và đồ thị của hàm số.
- Biết vẽ hệ trục tọa độ, xác định tọa độ của một điểm cho trước và xác định một điểm theo tọa độ của nó. 19 - Biết vẽ đồ thị của hàm số 𝑦 = 𝑎𝑥. - Biết tìm trên đồ thị giá trị của biến số và hàm số. (SGV Toán 7 trang 56) Qua mục tiêu của chương, chúng tôi nhận thấy SGK chỉ quan tâm đến các bài toán toán học, không nhấn mạnh đến việc chuyển đổi giữa các hệ thống biểu đạt của hàm số cũng như các bài toán về thực tế.
Đại lượng tỉ lệ thuận. SGK Toán 7 đã xuất phát từ những ví dụ về hai đại lượng tỉ lệ thuận thường gặp trong Vật lí như quãng đường đi được và thời gian của một vật chuyển động đều; khối lượng và thể tích của thanh kim loại đồng chất; … SGK đã đưa ra hoạt động 1: ?1 Hãy viết công thức tính: a. Quãng đường đi được 𝑠 (𝑘𝑚) theo thời gian 𝑡(ℎ) của một vật chuyển động đều với vận tốc 15 𝑘𝑚/ℎ. (SGK Toán 7, trang 51) Sau đó SGK đưa ra nhận xét: “các công thức trên đều có điểm giống nhau là: đại lượng này bằng đại lượng kia nhân với một hằng số khác 0”.
Từ đó, SGK đưa ra định nghĩa. “Nếu đại lượng 𝑦 liên hệ với đại lượng 𝑥 theo công thức: 𝑦 = 𝑘𝑥 (với 𝑘 là hằng số khác 0) thì ta nói 𝑦 tỉ lệ thuận với 𝑥 theo hệ số tỉ lệ 𝑘.” Hoạt động trên SGK đưa ra nhằm giúp HS đi đến định nghĩa hai đại lượng tỉ lệ thuận. Thông qua hoạt động này HS biết được quãng đường và thời gian của một vật chuyển động đều; khối lượng và thể tích của thanh kim loại đồng chất là hai đại lượng tỉ lệ thuận. Ở đây, bài toán có sử dụng yếu tố Vật lí, HS phải sử dụng công thức Vật lí quen thuộc là 𝑠 = 𝑣.
𝑡 để biểu diễn mối quan hệ giữa hai đại lượng quãng đường và vận tốc của một vật chuyển động đều, công thức 𝑚 = 𝑉. 𝐷 để thể hiện mối quan hệ giữa khối lượng và thể tích của một thanh kim loại. Như vậy, đối với bài toán này, HS phải huy động kiến thức Vật lí để giải quyết, tuy nhiên đây chỉ 20 là các công thức quen thuộc đã học nhằm mục tiêu để thấy sự hiện diện của hàm số trong các lĩnh vực khác. Sau đó, SGK đưa ra các hoạt động, ví dụ và bài tập để HS làm quen một cách ngầm ẩn với sự tương ứng của hai đại lượng tỉ lệ thuận.
Các bài toán về hai đại lượng tỉ lệ nghịch cũng được SGK trình bày tương tự như hai đại lượng tỉ lệ thuận. Giai đoạn khi khái niệm hàm số xuất hiện tường minh a. SGK Toán 7 Khái niệm hàm số được xuất hiện tường minh ở bài 5 chương 2. Mở đầu bài học, SGK đã trình bày các vấn đề từ thực tế và Vật lí, đây là các ví dụ HS đã được làm quen trước đó.
Ở ví dụ 1, hàm số được cho dưới dạng bảng, còn ví dụ 2 và 3 hàm số được cho dưới dạng công thức. Ví dụ 1: Nhiệt độ 𝑇 (0 𝐶) tại các thời điểm 𝑡 (giờ) trong cùng một ngày được cho trong bảng sau: 2 𝑡 (giờ) 0 4 8 12 16 0 1 2 𝑇 (0 𝐶) 20 22 26 24 8 1 Ví dụ 2: Khối lượng 𝑚 (𝑔) của một thanh kim loại đồng chất có khối lượng riêng là 7,8 𝑔/𝑐𝑚3 tỉ lệ thuận với thể tích 𝑉 (𝑐𝑚3 ) theo công thức 𝑚 = 7,8𝑉. Ví dụ 3: Thời gian t(h) của một vật chuyển động đều trên quãng đường 50 50km tỉ lệ nghịch với vận tốc v (km/h) của nó theo công thức: 𝑡 =. 𝑣 (SGK Toán 7, trang 62) Ba ví dụ trên SGK đưa ra nhằm mục đích mô tả khái niệm hàm số thông qua các đại lượng: thời gian và nhiệt độ trong cùng một ngày; khối lượng và thể tích của thanh kim loại đồng chất; hay thời gian và vận tốc của một vật chuyển động đều trên một quãng đường.
Ở đây, SGK đã có sử dụng yếu tố về Địa lý và Vật lí để dẫn dắt đến khái niệm hàm số. Qua đó, HS sẽ thấy được ứng dụng của hàm số trong các lĩnh vực khác. Do đó, vấn đề tích hợp liên môn đã được SGK nhắm tới.