Luận án tiến sĩ giao tiếp và suy luận toán học của sinh viên trong giải quyết vấn đề về giải tích đầu đại học

Nghiên cứu giao tiếp và suy luận toán học của sinh viên trong giải quyết vấn đề giải tích đầu đại học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục.

Trường đại học

Đại học Huế

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2023

221
0
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH

1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Giao tiếp toán học

1.2. Tầm quan trọng của giao tiếp trong giáo dục toán học

1.3. Tầm quan trọng của suy luận trong giáo dục toán học

1.4. Giao tiếp toán học trong chương trình giáo dục phổ thông môn toán 2018. Chương trình giải tích á đầu đại học

1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu giao tiếp và suy luận toán học ở Việt Nam

1.6. Khó khăn của sinh viên khi học giải tích á đầu đại học

1.7. Tiềm năng thúc đẩy giao tiếp toán học qua dạy học giải tích á đầu đại học

1.8. Ghi nhận và đặt vấn đề nghiên cứu

1.9. Tiểu kết chương 1

2. CHƯƠNG 2: KHUNG LÝ THUYẾT THAM CHIẾU

2.1. Giao tiếp và nhận thức

2.2. Tiếp cận giao tiếp - nhận thức

2.3. Đối tượng toán học và sự thể hiện

2.4. Ví dụ về các đặc trưng nghị luận liên quan đến khái niệm đạo hàm

2.5. Tổng quan nghiên cứu về tiếp cận giao tiếp - nhận thức trong dạy học giải tích

2.6. Vận dụng tiếp cận giao tiếp - nhận thức vào phân tích giao tiếp toán học

2.7. Suy luận toán học và suy luận sáng tạo

2.8. Cộng tác trong giải quyết vấn đề toán học

2.9. Mục tiêu và câu hỏi nghiên cứu

2.10. Tiểu kết chương 2

3. CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Tổng quan các thực nghiệm

3.2. Ngữ cảnh và tổ chức thực hiện

3.3. Công cụ nghiên cứu

3.4. Phân tích tiên nghiệm

3.5. Dữ liệu thu thập và phương pháp phân tích

3.6. Tiểu kết chương 3

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

4.1. Giao tiếp và suy luận toán học của sinh viên qua thực nghiệm 1

4.2. Giao tiếp và suy luận toán học của sinh viên qua thực nghiệm 2

4.3. Giao tiếp và suy luận toán học của sinh viên qua thực nghiệm 3

4.4. Tiểu kết chương 4

5. CHƯƠNG 5: LÝ GIẢI, BÀN LUẬN

5.1. Đặc trưng giao tiếp toán học của sinh viên qua giải quyết vấn đề cộng tác về giới hạn

5.2. Về đặc trưng việc hình thành và sử dụng từ ngữ và phương tiện hỗ trợ trung gian trực quan của sinh viên

5.3. Về đặc trưng của thuyết minh xác nhận và thủ tục của sinh viên

5.4. Về diễn ngôn và giao tiếp toán học của sinh viên trong dạy học toán

5.5. Đặc trưng suy luận toán học của sinh viên qua giải quyết vấn đề cộng tác về giới hạn

5.6. Đặc trưng giao tiếp toán học của sinh viên qua giải quyết vấn đề cộng tác về đạo hàm

5.7. Về đặc trưng việc hình thành và sử dụng từ ngữ và phương tiện hỗ trợ trung gian trực quan của sinh viên

5.8. Về đặc trưng của thuyết minh xác nhận và thủ tục của sinh viên

5.9. Về diễn ngôn và giao tiếp toán học của sinh viên trong dạy học toán

5.10. Đặc trưng suy luận toán học của sinh viên qua giải quyết vấn đề cộng tác về đạo hàm

5.11. Đặc trưng giao tiếp toán học của sinh viên qua giải quyết vấn đề cộng tác về nguyên hàm

5.12. Về đặc trưng việc hình thành và sử dụng từ ngữ và phương tiện hỗ trợ trung gian trực quan của sinh viên

5.13. Về đặc trưng của thuyết minh xác nhận và thủ tục của sinh viên

5.14. Về diễn ngôn và giao tiếp toán học của sinh viên trong dạy học toán

5.15. Đặc trưng suy luận toán học của sinh viên qua giải quyết vấn đề cộng tác về nguyên hàm

5.16. Đóng góp của nghiên cứu

5.17. Hạn chế của nghiên cứu và hướng phát triển của đề tài

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giao tiếp toán học

Giao tiếp toán học là một phần cốt yếu trong giáo dục toán học. Nó không chỉ là việc trao đổi thông tin mà còn là cách chia sẻ ý tưởng và làm sáng tỏ hiểu biết. Qua giao tiếp, các ý tưởng trở thành các đối tượng phản ánh, tinh lọc và điều chỉnh. Quá trình này hỗ trợ xây dựng nghĩa của các khái niệm. Theo định nghĩa của Merriam-Webster, giao tiếp là một quá trình mà thông tin được trao đổi giữa các cá nhân qua một hệ thống các biểu tượng, ký hiệu hay hành vi chung. Giao tiếp toán học đòi hỏi một phạm vi lớn các kỹ năng, bao gồm nghe hiểu, đọc hiểu, nói và viết. Những người giao tiếp hiệu quả có khả năng hiểu được giao tiếp của người khác và biểu đạt ý kiến của mình sao cho người khác hiểu được. Trong dạy học, giáo viên cần chú ý đến cả bốn yếu tố này để người học có thể giao tiếp toán học một cách hiệu quả.

1.1. Tầm quan trọng của giao tiếp trong giáo dục toán học

Giao tiếp trong giáo dục toán học không chỉ giúp người học hiểu rõ hơn về các khái niệm mà còn tạo điều kiện cho việc phát triển tư duy phản biện. Việc trao đổi ý tưởng giữa giáo viên và học sinh, cũng như giữa các học sinh với nhau, giúp họ xây dựng kiến thức một cách vững chắc hơn. Kỹ năng giao tiếp trong toán học còn giúp học sinh phát triển khả năng giải quyết vấn đề, vì họ có thể thảo luận và phân tích các phương pháp giải khác nhau. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh học tập hiện đại, nơi mà việc hợp tác và làm việc nhóm ngày càng trở nên cần thiết.

II. Suy luận toán học

Suy luận toán học là quá trình tư duy mà qua đó người học có thể rút ra kết luận từ các giả thuyết hoặc dữ liệu đã cho. Suy luận toán học không chỉ đơn thuần là việc áp dụng công thức mà còn bao gồm khả năng phân tích, tổng hợp và đánh giá thông tin. Theo Lithner (2008), suy luận toán học có thể được chia thành nhiều loại, bao gồm suy luận ghi nhớ, suy luận bắt chước và suy luận sáng tạo. Mỗi loại suy luận này có vai trò riêng trong việc phát triển năng lực toán học của học sinh. Việc khuyến khích học sinh tham gia vào các hoạt động suy luận sẽ giúp họ phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề.

2.1. Các loại suy luận trong toán học

Các loại suy luận trong toán học bao gồm suy luận ghi nhớ, nơi học sinh nhớ và áp dụng các quy tắc đã học; suy luận bắt chước, nơi học sinh làm theo các ví dụ đã có; và suy luận sáng tạo, nơi học sinh phát triển các phương pháp giải quyết vấn đề mới. Kỹ năng suy luận này không chỉ giúp học sinh trong việc giải quyết các bài toán mà còn trong việc hiểu sâu hơn về các khái niệm toán học. Việc phát triển các loại suy luận này cần được tích cực khuyến khích trong quá trình dạy học, đặc biệt là trong các bài học về giải tích.

III. Giải quyết vấn đề trong giải tích

Giải quyết vấn đề trong giải tích là một trong những kỹ năng quan trọng mà sinh viên cần phát triển. Giải quyết vấn đề không chỉ đơn thuần là tìm ra đáp án mà còn là quá trình phân tích và hiểu rõ các khái niệm liên quan. Sinh viên cần phải biết cách áp dụng các phương pháp giải quyết vấn đề một cách linh hoạt và sáng tạo. Việc này không chỉ giúp họ trong việc học tập mà còn trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Các bài toán giải tích thường yêu cầu sinh viên phải có khả năng suy luận và giao tiếp tốt để có thể thảo luận và hợp tác với nhau trong quá trình giải quyết.

3.1. Phương pháp giải quyết vấn đề

Các phương pháp giải quyết vấn đề trong giải tích bao gồm việc phân tích bài toán, lập kế hoạch giải quyết, thực hiện kế hoạch và kiểm tra lại kết quả. Phương pháp giải quyết này không chỉ giúp sinh viên có được kết quả chính xác mà còn giúp họ phát triển tư duy logic và khả năng phân tích. Việc khuyến khích sinh viên tham gia vào các hoạt động nhóm để giải quyết vấn đề sẽ giúp họ cải thiện kỹ năng giao tiếp và hợp tác, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

07/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề nghiên cāu. Chúng tôi đề cập đến giao tiếp và suy luận toán học như là một năng lực trọng yếu thành phần tạo nên năng lực toán học cÿa HS. Tă đó, chúng tôi xem xét tiềm năng thúc đẩy giao tiếp toán học cho HS khi giải quyết vấn đề cộng tác liên quan đến các bài toán giải tích đầu đại học. Trong chương 2, chúng tôi sẽ đi sâu phân tích tiếp cận giao tiếp nhận thāc cÿa Sfard (2008) [83] và suy luận toán học Lithner (2008) [57] như là một khung lý thuyết tham chiếu được sử dụng để thiết kế công cụ nghiên cāu và phân tích đặc trưng giao tiếp toán học cÿa HS dựa trên dữ liệu thực nghiệm.

Chương 3 sẽ trình bày các vấn đề liên quan đến thiết kế nghiên cāu và phương pháp phân tích dữ liệu. Chúng tôi cũng tập trung phân tích tiên nghiệm tăng bài toán đưa ra trong phiếu thực nghiệm. Trong chương 4, chúng tôi sử dụng khung lý thuyết về tiếp cận giao tiếp nhận thāc cÿa Sfard (2008) [83] và suy luận toán học Lithner (2008) [57] để phân tích đặc trưng diễn ngôn toán học cÿa HS trong quá trình giao tiếp thông qua các trưßng hợp cụ thể. Trong chương 5, chúng tôi lý giải, bàn luận sâu hơn các kết quả phân tích á chương 4, tă đó trả lßi cho các câu hỏi nghiên cāu và làm rõ kết nghiên cāu đạt được.

GIAO TI¾P TOÁN HÞC Giao tiếp toán học là một phần cốt yếu cÿa toán học và giáo dục toán học. Đó là một cách chia sẻ ý tưáng và làm sáng tỏ hiểu biết. Qua giao tiếp, các ý tưáng trá thành các đối tượng phản ánh, tinh lọc, và điều chỉnh. Quá trình giao tiếp cũng hỗ trợ xây dựng nghĩa cÿa các khái niệm.

Merriam-Webster (2017) [94] định nghĩa giao tiếp như là 5một quá trình mà nhß đó thông tin được trao đổi giữa các cá nhân qua một hệ thống các biểu tượng, ký hiệu hay hành vi chung6. Giao tiếp toán học đòi hỏi một phạm vi lớn các kĩ năng. Nó bao gồm nghe hiểu, đọc hiểu, nói và viết (cách biểu đạt). Biểu đạt trong toán có thể bao gồm việc biểu diễn các ý tưáng toán học theo các cách phi ngôn ngữ.

Các nhà giáo dục toán học đồng ý rằng giao tiếp hiệu quả là rất quan trọng cho việc dạy và học toán một cách sâu sắc hơn. Tuy vậy, ngưßi học thưßng ít được hướng dẫn về làm thế nào để giao tiếp toán học một cách hiệu quả. Những ngưßi giao tiếp hiệu quả có thể đồng thßi hiểu được giao tiếp cÿa ngưßi khác và biểu đạt được các ý kiến cÿa cá nhân mình sao cho ngưßi khác hiểu được. Trong dạy học, để ngưßi học có thể giao tiếp toán học một cách hiệu quả, giáo viên cần phải chú ý đến cả bốn yếu tố là đọc hiểu, nghe hiểu, viết và nói.

Các kĩ năng cần thiết cho giao tiếp toán học. Tuy nhiên, giao tiếp toán học bao gồm các yếu tố khác nữa, không chỉ là các thành phần ngôn ngữ. Vì nó đặc thù với nội dung toán, giao tiếp toán học phụ thuộc vào một māc độ nào đó cÿa kiến thāc toán học nền tảng cÿa chÿ thể giao tiếp. Kiến thāc toán học nền tảng này là lăng kính qua đó ngưßi đọc hay ngưßi nghe hiểu được nghĩa và ý nghĩa cÿa các tă và biểu diễn được ngưßi khác chia sẻ.

Như vậy, ngưßi học cần một sự kết hợp cÿa kiến thāc nội dung toán và khả năng biểu đạt ý tưáng cÿa các em khi nói hoặc viết về toán sao cho ngưßi khác có thể hiểu được. Theo Sammons (2018) [80], những đặc trưng sau đây cÿa giao tiếp toán học có ý nghĩa nên được xem xét khi thiết lập tiêu chuẩn chất lượng cho giao tiếp bằng 4 lßi và bằng chữ viết: đàm thoại tôn trọng với ngưßi khác, sử dụng tă ngữ toán học chính xác, tính chính xác trong biểu đạt các ý tưáng, diễn ngôn logic và có cấu trúc, sử dụng các chân lý để biện minh cho suy luận toán học, biết lắng nghe trong suốt quá trình đàm thoại, đọc cẩn thận các giao tiếp toán học bằng ngôn ngữ viết, hiểu được các biểu đạt bằng ngôn ngữ nói và viết cÿa ngưßi khác, tính trong sáng trong ngôn ngữ giao tiếp, đưa ra những đáp āng phù hợp với nội dung giao tiếp, duy trì sự tập trung trong giao tiếp. TẦM QUAN TRÞNG CĂA GIAO TI¾P TRONG GIÁO DĀC TOÁN HÞC Theo quan điểm cÿa Vygotsky (1987) [35], việc học được thực hiện qua một quá trình hoạt động hỗ trợ trung gian. Chính thông qua ngôn ngữ và hoạt động mà nghĩa cÿa các đối tượng toán học được hình thành.

Sự chuyển đổi cÿa ngôn ngữ mang tính xã hội thành ngôn ngữ mang tính cá nhân là một đòi hỏi cốt yếu đối với việc học. Việc chuyển đổi này đòi hỏi một sự hỗ trợ cÿa một quá trình giao tiếp hiệu quả, đó là một quá trình trung gian giữa chÿ thể và đối tượng. Giao tiếp là một khía cạnh không thể thiếu cÿa quá trình hỗ trợ trung gian này. Đó là cách để học toán và những kĩ năng liên quan được phát triển.

Hiệp hội giáo viên toán Hoa kỳ (NCTM, 2000) [33] cho rằng 5HS giao tiếp để học toán, và các em cũng phải học cách giao tiếp toán học. 175) [84], học toán nghĩa là thay đổi diễn ngôn hiện hành cÿa một ngưßi sao cho nó đạt được những tính chất về diễn ngôn được thực hành bái cộng đồng toán học. Sự thay đổi như vậy có thể đạt được bằng cách má rộng vốn tă, phát triển các thÿ tục (routines) mới hoặc hình thành và xác nhận các thuyết minh (narratives) mới. Đặc biệt, 5giao tiếp, trao đổi tư duy và suy luận toán học là một bộ phận cốt yếu để phát triển việc hiểu toán6 (NCTM, 2009, p.

Giao tiếp bằng cách viết có thể có hiệu quả đặc biệt trong sự phát triển việc hiểu toán cÿa HS. Đó là một quá trình hỗ trợ ngưßi học hiểu, rút ra được nghĩa, và phát triển các ý tưáng phāc tạp (Chapin, O’connor, & Anderson, 2003) [26]. HS được mong đợi có thể biểu đạt và giải thích các phương pháp giải quyết vấn đề cÿa họ, biện minh suy luận và các kết quả tư duy cÿa họ một cách rõ ràng, gắn kết, và tiến triển theo một cách ngày càng hình thāc hơn, đối với chính các em cũng như đối với ngưßi khác. Điều này có thể dẫn đến sự phát triển cÿa các chāc năng nhận thāc bậc cao, bao gồm tư duy phê phán, suy luận hợp lý, và giải quyết vấn đề (Albert, 2000) [13].

Nhiều nghiên cāu trong lĩnh vực này cho rằng giao tiếp thông qua viết là một công cụ có thể cải thiện việc hiểu toán (Albert, 2000; Pugalee, 2004; Santos & Semana, 2014) [13], [75], [25]. Quan niệm rằng việc học toán chính là việc xây dựng năng lực giao tiếp toán học là một quan niệm chÿ đạo đối với các nghiên cāu về giao tiếp trong giáo dục toán học. Quan niệm này thiết lập một kết nối chặt chẽ giữa việc học toán và hoạt. 5 động giao tiếp.

Quan niệm này chia sẻ tiếp cận xã hội đối với việc học, trong đó xem học như là một quá trình tham gia, trong đó việc học xảy ra không á trong đầu cũng không á ngoài cá nhân, mà chính á mối quan hệ giữa một cá nhân và thế giới xã hội (Lave & Wenger, 1991; Wenger, 1998) [56], [95]. Theo Niss và Hojgaard (2019) [68], năng lực giao tiếp toán học là khả năng cÿa một cá nhân để tham gia vào giao tiếp toán học bằng lßi nói, chữ viết, cử chỉ theo những kiểu cách và thể loại, hệ thống biểu đạt khác nhau, và á các cấp độ khác nhau về tính chính xác. Năng lực giao tiếp toán học còn thể hiện á khả năng lý giải giao tiếp cÿa ngưßi khác, hoặc khả năng thể hiện giao tiếp tích cực cÿa chính bản thân. Bất kỳ giao tiếp nào trong toán học hay với toán học đều xảy ra trong phạm vi cÿa giao tiếp theo nghĩa rộng, nhưng liên quan đến những yếu tố có ý nghĩa cÿa một bản chất toán học đặc biệt vượt ra ngoài giao tiếp theo nghĩa chung thông thưßng.

Vì vậy, giao tiếp toán học thưßng gợi lên các khái niệm toán học, thuật ngữ, kết quả hay những đặc trưng khác cÿa toán học như là một môn học, và thưßng liên quan đến việc sử dụng một hoặc nhiều các biểu diễn toán học khác nhau. Trong những năm gần đây, nghiên cāu về ngôn ngữ trong giáo dục toán học đã má rộng tă việc xem xét chÿ yếu tă hoặc biểu tượng toán học sang mối quan tâm toàn diện hơn với một loạt các phương tiện giao tiếp khác. Sự phát triển này trùng hợp với sự công nhận ngày càng tăng trong toàn bộ lĩnh vực về tầm quan trọng cÿa môi trưßng xã hội trong việc học, dạy và làm toán. Bằng cách tập trung vào môi trưßng xã hội, giao tiếp mặt đối mặt diễn ra trong lớp học được chú trọng hơn, chuyển sự chú ý tă văn bản sang lßi nói và dẫn đến nhận ra rằng diễn ngôn nói trong lớp học toán cũng có những đặc điểm chuyên biệt (Morgan, Craig, Schutte & Wagner, 2014) [65].

Halliday (1974) [44] đã sử dụng thuật ngữ hệ thống biểu đạt (register) để chỉ phương pháp giao tiếp chuyên biệt được sử dụng trong một thực tiễn xã hội cụ thể. Ví dụ, hệ thống biểu đạt toán học sẽ bao gồm các tă ngữ đặc thù cho giao tiếp toán học, nhưng cũng có các cách sử dụng chuyên biệt cÿa các tă hàng ngày, mang ý nghĩa duy nhất trong ngữ cảnh toán học. TẦM QUAN TRÞNG CĂA SUY LU¾N TRONG GIÁO DĀC TOÁN HÞC Hiện nay, SLTH vận dụng vào giáo dục toán học là một hướng nghiên cāu được nhiều tác giả quan tâm. SLTH được nhiều tác giả đề cập như Pijls và Dekker (2011), Seidouvy và Schindler (2019) [81], Sidenvall (2019), Lithner (2008, 2010),.

Nhiều nghiên cāu đã sử dụng SLTH cÿa Lithner (2008) trong dạy học Toán á đại học, đặc biệt là dạy học Giải tích cho SV (SV) những năm đầu đại học. Tuy nhiên, việc tiếp cận kiến thāc Giải tích á những năm đầu đại học đôi khi gây khó khăn cho SV, bái các em phải tiếp cận với những kiến thāc mang tính trău tượng cao. Do đó, sử dụng SLTH để phân tích quá trình dạy học Giải tích cho SV giai đoạn này là một vấn đề cần được quan tâm trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay. 6 SLTH là một năng lực cơ bản cÿa ngưßi học khi học Toán, không chỉ giúp họ tham gia vào quá trình chāng minh mà còn khuyến khích việc tiếp cận các khái niệm, tính chất và định nghĩa toán học một cách sâu sắc hơn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Nghiên cứu giao tiếp và suy luận toán học của sinh viên trong giải quyết vấn đề giải tích" khám phá cách mà sinh viên tương tác và suy luận trong quá trình giải quyết các bài toán giải tích. Nghiên cứu này không chỉ giúp người đọc hiểu rõ hơn về các phương pháp giao tiếp trong toán học mà còn chỉ ra tầm quan trọng của suy luận trong việc phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề. Những phát hiện từ nghiên cứu có thể giúp giáo viên và sinh viên cải thiện phương pháp học tập và giảng dạy, từ đó nâng cao hiệu quả trong việc tiếp cận các khái niệm toán học phức tạp.

Nếu bạn muốn mở rộng thêm kiến thức về các khía cạnh khác của tư duy toán học, hãy tham khảo bài viết "Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục phát triển suy luận đồng biến thiên của học sinh dựa trên các biểu diễn toán động", nơi bạn sẽ tìm thấy những phương pháp cụ thể để phát triển suy luận trong học sinh. Ngoài ra, bài viết "Luận văn thạc sĩ giáo dục học khắc phục khó khăn và sai lầm theo hướng phát triển tư duy phê phán cho học sinh trong dạy học môn toán lớp 4" sẽ cung cấp cho bạn những chiến lược hữu ích để phát triển tư duy phê phán trong toán học. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về "Luận án tiến sĩ phát triển năng lực trực giác toán học cho học sinh trong dạy học toán ở trường trung học phổ thông", giúp bạn nắm bắt cách phát triển trực giác toán học cho học sinh ở cấp trung học phổ thông. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về các phương pháp và kỹ thuật trong giảng dạy và học tập toán học.