Luận văn tốt nghiệp Đại học: Vận dụng dạy học khám phá vào dạy học chương Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian

Khám phá cách vận dụng hiệu quả phương pháp dạy học khám phá vào chương 'Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian', giúp học sinh tiếp thu kiến thức sâu sắc

• Tác giả: Nguyễn Bữu Hậu
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Phương Uyên
• Trường học: Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Sư phạm Toán học
• Đề tài: Vận dụng dạy học khám phá vào dạy học chương “Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian. Quan hệ song song”
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

Tóm tắt

I. Tổng quan về dạy học khám phá trong hình học không gian

Dạy học khám phá là phương pháp giáo dục do Jerome Bruner đề xuất. Phương pháp này đặt học sinh vào vị trí trung tâm của quá trình học tập. Học sinh chủ động tìm tòi, quan sát và rút ra kiến thức mới từ các tình huống học tập. Trong chương Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian, phương pháp này phát huy hiệu quả cao. Hình học không gian đòi hỏi tư duy trực giác và khả năng hình dung không gian ba chiều. Dạy học khám phá giúp học sinh tự xây dựng kiến thức thông qua việc quan sát mô hình, thực nghiệm và suy luận. Giáo viên đóng vai trò hướng dẫn, gợi mở thay vì truyền đạt kiến thức một chiều. Phương pháp này phù hợp với yêu cầu phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông. Nghiên cứu tại Đại học Cần Thơ đã chứng minh tính khả thi khi áp dụng phương pháp này vào dạy học hình học không gian.

1.1. Nguồn gốc và cơ sở lý thuyết của dạy học khám phá

Jerome Bruner là nhà tâm lý giáo dục người Mỹ, ông nghiên cứu về dạy học khám phá từ những năm 1960. Bruner cho rằng kiến thức phải do người học tự phát hiện chứ không phải tiếp nhận thụ động. Geoffrey Pretty mở rộng nghiên cứu về tiến trình dạy học khám phá. Tại Việt Nam, nhiều công trình nghiên cứu đã áp dụng phương pháp này vào dạy học toán. Cơ sở lý thuyết dựa trên thuyết kiến tạo tri thức. Người học xây dựng tri thức mới dựa trên nền tảng kiến thức sẵn có.

1.2. Đặc điểm dạy học khám phá trong toán học

II. Vấn đề trong dạy học hình học không gian truyền thống

Dạy học hình học không gian theo phương pháp truyền thống tồn tại nhiều hạn chế. Giáo viên thường trình bày định nghĩa, định lý một cách máy móc. Học sinh ghi nhớ kiến thức mà không hiểu bản chất. Tư duy không gian của học sinh không được phát triển đầy đủ. Nhiều học sinh gặp khó khăn khi hình dung vị trí tương đối giữa đường thẳng và mặt phẳng. Khả năng tưởng tượng hình ảnh ba chiều trên giấy hai chiều rất hạn chế. Phương pháp giảng dạy một chiều khiến học sinh thụ động. Học sinh thiếu cơ hội rèn luyện kỹ năng suy luận và chứng minh. Kết quả học tập hình học không gian thường thấp hơn so với hình học phẳng. Cần thay đổi phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng giáo dục.

2.1. Khó khăn của học sinh khi học hình học không gian

2.2. Hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống

III. Phương pháp vận dụng dạy học khám phá vào hình học không gian

Vận dụng dạy học khám phá vào chương trình Đường thẳng và mặt phẳng cần tuân theo tiến trình khoa học. Bước đầu tiên là tạo tình huống problème phù hợp. Giáo viên sử dụng mô hình, hình ảnh trực quan để kích thích sự tò mò. Học sinh được hướng dẫn quan sát và rút ra nhận xét ban đầu. Tiếp theo, giáo viên đặt câu hỏi gợi mở để học sinh đặt giả thuyết. Học sinh kiểm chứng giả thuyết thông qua thực nghiệm và suy luận. Cuối cùng, học sinh trình bày kết quả và tổng kết kiến thức mới. Giáo viên đóng vai trò người điều phối, hỗ trợ khi cần thiết. Phương pháp này áp dụng hiệu quả cho cả dạy khái niệm, định lý và giải bài tập.

3.1. Tiến trình dạy học khái niệm theo hướng khám phá

3.2. Tiến trình dạy học định lý theo hướng khám phá

IV. Kết luận và ứng dụng của dạy học khám phá trong thực tế

Dạy học khám phá mang lại nhiều lợi ích cho việc dạy học hình học không gian. Học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề. Năng lực tư duy logic được rèn luyện qua hoạt động chứng minh. Khả năng hình dung không gian cải thiện rõ rệt. Phương pháp này phù hợp với mục tiêu phát triển phẩm chất và năng lực học sinh. Tuy nhiên, giáo viên cần đầu tư thời gian chuẩn bị bài dạy kỹ lưỡng. Cần có sự hỗ trợ của phương tiện trực quan và công nghệ thông tin. Kết quả nghiên cứu tại trường THPT Bùi Hữu Nghĩa cho thấy hiệu quả tích cực. Điểm kiểm tra của học sinh được cải thiện đáng kể. Thái độ học tập tích cực hơn, học sinh hứng thú với môn hình học không gian.

4.1. Kết quả thực nghiệm khi áp dụng phương pháp khám phá

4.2. Khuyến nghị và hướng phát triển

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 1. Các công trình nghiên cứu của phương pháp dạy học khám phá 1. Công trình nghiên cứu của Jerome Bruner Jerome Bruner là một giáo sư giỏi của trường Đại học Harvard, tác giả của các tác phẩm nổi tiếng “Quá trình giáo dục” (The Process of Education) và “Tiến tới một học thuyết về giảng dạy” (Towards a Theory of Instruction) đã góp phần quan trọng trong “cuộc cách mạng về nhận thức” của ngành Giáo dục. “Quá trình giáo dục” là tác phẩm kinh điển của ông được rất nhiều người đọc vì ông đã nhận định đúng về quá trình học mang tính chủ quan.

Thông qua đó, người học sử dụng kiến thức có sẵn để hình thành ý niệm mới. Do đó, người học ohair sử dụng quá trình tư duy để phát hiện ra ý nghĩa của vấn đề đang được đề cập. Trong tác phẩm The Process of Education (Quá trình dạy học) (1963), ông đã chỉ ra các yếu tố cơ bản của phương pháp dạy học này là: + GV nghiên cứu nội dung bài học đến mức sâu cần thiết, tìm kiếm những yếu tố tạo tình huống, tạo cơ hội cho HĐ khám phá, tìm tòi. + Thiết kế các hoạt động của HS trên cơ sở đó mà xác định các HĐ chỉ đạo, tổ chức của GV.

+ Khéo léo đặt người học vào vị trí của người khám phá (khám phá ra cái mới của bản thân), tổ chức và điều khiển cho quá trình này được diễn ra một cách thuận lợi để từ đó người học xây dựng kiến thức cho bản thân. Bruner cho rằng học là một quá trình mang tính chủ quan. Qua quá trình đó, người học hình thành lên các ý tưởng hoặc khái niệm mới dựa trên vốn kiến thức sẵn 5 có của mình. Người học lựa chọn và chuyển hóa thông tin, hình thành các giả thuyết và đưa ra các quyết định dựa vào cơ sở cấu trúc của quá trình nhận thức.

Ông khẳng định rằng bắt đầu ngay từ khi mới đến trường, người học đã cần phải biết cấu trúc cơ bản của kiến thức hơn là các số liệu, dữ kiện về các thông tin bình thường tẻ nhạt, những cái đòi hỏi phải ghi nhớ quá nhiều, HS cần được khuyến khích dạy cách tự do khám phá thông tin. Theo Bruner, việc học tập khám phá xảy ra khi các cá nhân phải sử dụng quá trình tư duy để phát hiện ra ý nghĩa của điều gì đó cho bản thân họ. Để có được điều này, người học phải kết hợp quan sát và rút ra kết luận, thực hiện so sánh, làm rõ ý nghĩa số liệu để tạo ra một sự hiểu biết mới mà họ chưa từng biết trước đó. GV cần 8 cố gắng và khuyến khích HS tự khám phá ra các nguyên lý, cả GV và HS cần phải thực sự hòa nhập trong quá trình dạy học.

Nhiệm vụ của người dạy là truyền tải các thông tin cần học theo một phương pháp phù hợp với khả năng hiểu biết hiện tại của HS. Giáo trình cũng được xây dựng theo hình xoắn ốc để HS được tiếp tục xây dựng kiến thức mới trên cơ sở cái đã học. Tuy nhiên, ông cũng khẳng định rằng: trong DHKP, không phải là HS tự khám phá tất cả các dữ liệu thông tin, mà họ khám phá ra sự liên quan giữa các ý tưởng và các khái niệm bằng cách sử dụng cái đã học. [5] Dựa theo [6, tr.

Bruner đã chỉ ra 4 lý do cho việc sử dụng phương pháp này như sau: + Thúc đẩy tư duy, + Phát triển động lực bên trong hơn là tác động bên ngoài, + Học cách khám phá, + Phát triển trí nhớ. Về nghĩa của sự thúc đẩy tư duy: Bruner cho rằng, một cá nhân chỉ có thể học và phát triển trí óc của mình bằng việc dùng nó. 6 Đối với lý do thứ hai: ông tin rằng, khi đã thành công với PPKP, người học cảm thấy thỏa mãn với những gì mà mình đã làm. HS sẽ nhận được sự kích thích trí tuệ thỏa đáng, phần thưởng bên trong, đó chính là động lực bên trong.

Thường thì GV tác động bên ngoài thông qua những lời khen, phần thưởng bên ngoài. Nhưng nếu như họ muốn người học tìm được động lực hoặc hứng thú thực sự trong việc học, họ phải xây dựng những phương pháp hoặc các hệ thống nhằm mang lại cho người học những sự thỏa mãn của bản thân chứ không phải là động cơ bên ngoài. Nội lực có vai trò quyết định sự thành bại trong việc học tập của cá nhân. Đối với lý do thứ ba: ông nhấn mạnh rằng cách duy nhất mà một người học học được các kỹ thuật khám phá đó là họ phải có cơ hội để khám phá.

Thông qua khám phá, người học dần dần sẽ học được cách tổ chức và thực hiện các nghiên cứu của mình. Đối với lý do thứ tư: ông cho rằng một trong nhưng kết quả tốt nhất của PPKP đó là nó hỗ trợ tốt hơn trí nhớ của người học, người học duy trì trí nhớ bền lâu. Chúng ta hãy suy nghĩ về một điều gì mà chúng ta đã nghĩ và so sánh những thông tin đã được cung cấp thì những gì mà bạn đã tư duy và đi đến kết luận vẫn rõ ràng trong đầu của bạn cho dù bạn đã học cách đây nhiều năm, trong khi đó, những khái niệm mà bạn được người ta cung cấp đã mất đi. Tư liệu sử dụng để phân tích và dẫn đến kết quả thường vẫn còn “tươi rói” trong óc, hơn nữa sẽ gợi lại những quan niệm mà bạn đã lãng quên.

Các công trình của Goeffrey Pretty Theo Dạy học ngày nay (2000), Geoffrey Petty cũng đã đề cập đến những thế mạnh của PPKP nếu áp dụng đúng là: + Tích cực, khuyến khích được HS tham gia, có tính động viên cao và vui. Phần đặt câu hỏi làm tăng tính ham hiểu biết và hứng thú của HS đối với môn học. 7 + HS phải “tự tìm hiểu”, tức là phải tự nắm bắt vấn đề đang học. Kết quả là các em sẽ hiểu vấn đề, mối liên quan của nó tới bài học trước và các em nhớ bài lâu hơn.

+ Phương pháp này khiến HS phải có tư duy tốt: đánh giá, tư duy có suy xét, giải quyết vấn đề, phân tích, tổng hợp ,… .Ngược lại, những phương pháp lấy GV làm trung tâm thường hướng HS tới những kỹ năng ít phải tư duy ngồi nghe giảng và cố hiểu bài. + Với những phương pháp này, HS được khuyến khích coi việc học là công việc của bản thân hơn là việc của các chuyên gia làm hộ các em. 10 + Phương pháp này cho phép HS học mà vui, tự tìm ra câu trả lời cho mình, và một điều gây nhiều tranh luận là phương pháp này phát triển được động cơ (học tập) bên trong chứ không phải động cơ bên ngoài. Tuy nhiên, tác giả cũng nêu một số hạn chế của PPKP là: Tốc độ chậm và không có cách nào áp dụng phương pháp này cho một số chủ đề, ví dụ: các chủ đề đơn giản dựa trên các sự kiện thực tế, hoặc các chủ đề hầu như không đòi hỏi HS phải khám phá gì cả ,… 1.3 Dạy học khám phá được nghiên cứu ở Việt Nam Từ cuối những năm 1960, khẩu hiệu “Biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo” đã được các trường sư phạm áp dụng để định hướng cho HS tự khám phá tri thức mới một cách chủ động và tích cực.

Từ năm 1980, cải cách giáo dục ở nước ta theo hướng tiếp cận mới này được triển khai nhưng chuyển biến chậm. Phương pháp dạy học truyền thống – GV là trung tâm, HS thụ động tiếp nhận kiến thức còn rất phổ biến. Các tiết học theo phương pháp dạy học khám phá để phát huy tính tích cực học tập của HS thường dừng lại ở các hoạt động mang tính minh họa, biểu diễn. 8 Nhận định về Dạy học bằng các hoạt động khám phá có hướng dẫn của Trần Bá Hoành đã chỉ ra rằng: “Dạy học bằng các hoạt động khám phá có hướng dẫn là một trong các phương pháp dạy học tích cực, phát huy cao tính chủ động, sáng tạo của HS.

Xét về khía cạnh tìm tòi, khám phá thì phương pháp dạy học nói trên rất gần với phương pháp đàm thoại ơrixtic (vấn đáp tìm tòi), dạy - học giải quyết vấn đề và dạy học kiến tạo, chỉ khác nhau về cách tổ chức các hoạt động học tập”. Trong nghiên cứu của Trần Bá Hoành, tác giả đã chỉ ra để sử dụng cách khám phá trong dạy học trước hết cần phải xây dựng được các bài toán có tính khám phá: là bài toán được cho gồm có những câu hỏi, những bài toán thành phần để HS trong khi trả lời hoặc tìm cách giải các bài toán thành phần dần thể hiện cách giải bài toán ban đầu. Cách giải này thường là những quy tắc hoặc khái niệm mới. - Cách xây dựng bài toán để HS khám phá: + Để dạy HS sử dụng các khám phá, cần viết lại các bài toán theo hướng thiết kế các bài toán thành phần, hướng dẫn cách ghi chép kết quả, đưa ra các câu hỏi dẫn dắt nhằm sau khi thực hiện các yêu cầu được đưa ra cho phép tìm tòi, khám phá nội dung mới.

+ Thiết kế các bài toán thành phần phải xuất phát từ logic hình thành khái niệm để biến thành các bài tính toán, HS có thể thực hiện được hoặc biến thành các thao tác hoạt động với đồ vật, với đồ dùng trực quan. + Các câu hỏi dẫn dắt phải đảm bảo giúp HS quan sát, tư duy để tìm ra câu trả lời. Việc tìm ra câu trả lời đi dần từ dễ đến khó, từ những điều dễ bộc lộ, dễ thấy đến việc phát hiện những quy luật, khái niệm không tường minh, phải thông qua phân tích, khái quát hóa mới phát hiện ra được.59-64] Tóm lại, phương pháp dạy học khám phá đã được rất nhiều học giả, nhà nghiên cứu trong và ngoài nước quan tâm, đồng thời được nhiều thầy cô áp dụng vào thực 9 tiễn giảng dạy. Tuy nhiên, việc áp dụng này vẫn còn có những thiếu xót và chưa được phổ biến, cần được cải thiện bằng nhiều cách thức.

Phương pháp dạy học khám phá 1. Khái niệm Khám phá là quá trình tư duy bao gồm quan sát, phân tích, đánh giá, nêu giả thuyết và suy luận… nhằm phát hiện các khái niệm, những thuộc tính mang tính quy luật của đối tượng hoặc các mối liên hệ giữa các sự vật, hiện tượng mà chủ thể chưa từng biết trước đó. 28, 29] Phương pháp dạy học khám phá được sử dụng chủ yếu là hoạt động khám phá của HS có hướng dẫn của GV để các em tìm ra tri thức của môn học.