Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức: i. Tạo tình huống có vấn đề ii. Phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh iii. Phát biểu vấn đề cần giải quyết.
Bước 2: Giải quyết vấn đề đặt ra: i. Đề xuất các giả thuyết ii. Lập kế hoạch giải quyết iii. Thực hiện kế hoạch.
Bước 3: Kết luận: i. Thảo luận kết quả và đánh giá ii. Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu iii. Phát biểu kết luận 16 iv.
Đề xuất vấn đề mới. Tùy theo mức độ dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề mà trong các bước, người thực hiện sẽ là GV hoặc HS hay cả GV và HS” Trong [18], tác giả Nguyễn Bá Kim sắp xếp lại thành 4 bước tổ chức các HĐ cho HS: Xâm nhập tình huống và phát hiện VĐ → tìm hướng giải quyết → thực hiện giải quyết → đánh giá quá trình GQVĐ và phát triển. Các mức độ dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề - Mức 1: Giáo viên đặt vấn đề, nêu cách giải quyết vấn đề, đồng thời giáo viên giải quyết vấn đề. HS là người quan sát và tiếp nhận kết luận do giáo viên thực hiện, đây là mức thấp nhất và thường áp dụng với HS nhỏ tuổi.
- Mức 2: Giáo viên đặt vấn đề, nêu cách giải quyết vấn đề và giải quyết vấn đề. Sau đó giáo viên và HS cùng rút ra kết luận, mức độ tham gia của HS cao hơn mức độ 1, HS quan sát rút ra kết luận với sự gợi ý của giáo viên. - Mức 3: Giáo viên gợi ý để HS phát hiện vấn đề, hướng dẫn HS tìm cách giải quyết vấn đề, HS tiến hành giải quyết vấn đề, giáo viên và HS cùng đánh giá kết quả rút ra kết luận. - Mức 4: HS tự phát hiện vấn đề cần nghiên cứu, nêu giả thuyết, lập kế hoạch và giải quyết vấn đề, tự rút ra kết luận, giáo viên nhận xét đánh giá.
Ta có thể miêu tả các mức độ đó thông qua bảng sau: Nêu giả Lập kế Giải quyết Các mức Đặt vấn đề Kết luận thuyết hoạch vấn đề 1 GV GV GV GV GV 2 GV GV GV GV GV&HS 3 GV&HS GV&HS HS HS GV&HS 4 HS HS HS HS GV&HS Có một số cách tạo tình huống có vấn đề dưới đây: + Xây dựng tình huống có vấn đề từ tình huống thực tiễn; + Tạo tình huống có vấn đề từ các kiến thức đã biết bằng cách biến đổi hoặc “giấu đi” một yếu tố (yếu tố của phép tính, một số chữ số khuyết trong 17 khi thực hiện thuật toán, một vài nét khuyết của hình vẽ…) yêu cầu HS tìm lại yếu tố đó. + Đặt HS vào tình huống sử dụng thao tác tương tự để phát hiện kiến thức mới. + Lật (đảo) ngược một khẳng định đã biết. + Tổ chức tình huống có vấn đề yêu cầu hoạt động khái quát hóa.
+ Tổ chức tình huống có vấn đề yêu cầu hoạt động đặc biệt hóa. + Xây dựng tình huống cần đến HĐ tưởng tượng không gian của HS. + Tổ chức hoạt động quan sát, thao tác đo đạc, cắt ghép, sắp xếp, tính toán,. với các đồ vật thật, trên các mô hình để rút ra một tri thức toán học (tính chất, công thức,…).
Năng lực GQVĐ toán học của HS THPT 1. Hoạt động GQVĐ trong mối liên hệ với DH GQVĐ Khi nói về năng lực người ta thường nói đến năng lực thực hiện một hoạt động cụ thể. Vì vậy, năng lực giải quyết vấn đề được xem xét từ hoạt động chung, tổng quát đến hoạt động học tập. Nhà nghiên cứu giáo dục V.Kôn cho rằng: “Dạy học nêu vấn đề là toàn bộ các hoạt động như tính chất, tình huống có vấn đề, biểu đạt các vấn đề, chú ý giúp đỡ người học những điều cẩn thiết để giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng là quá trình hệ thống hóa, củng cố các kiến thức tiếp thu” [26].Lecne thì cho rằng: “Dạy học nêu vấn đề là phương pháp dạy học trong đó HS tham gia một cách có hệ thống vào quá trình giải quyết các vấn đề và các bài toán có vấn đề được xây dựng theo nội dung tài liệu trong chương trình” [19] Từ những kết quả nghiên cứu về DH GQVĐ và vận dụng trong môn Toán, người ta thường xuất phát từ các HĐ phát hiện và GQVĐ của HS trong học Toán để xác định cấu trúc và thành phần của NL GQVĐ toán học.
Xem xét từ yêu cầu rèn luyện NL giải toán, Nguyễn Thị Hương Trang [40] dựa trên quan niệm về năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề “là năng 18 lực tập trung vào việc tìm kiếm và áp dụng chiến lược giải quyết vấn đề bằng con đường có mục tiêu, đòi hỏi tư duy phê phán và cách tiếp cận sáng tạo để đạt kết quả”. Trong [41], tác giả Nguyễn Anh Tuấn (2003) đã nêu ra quan niệm NL phát hiện và GQVĐ; xác định và cụ thể hóa những thành phần của NL này trong quá trình học khái niệm đại số của HS THCS. Khi tiếp cận vấn đề đánh giá NL GQVĐ, Nguyễn Thị Lan Phương (2014) quan niệm: “Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết những tình huống vấn đề mà ở đó giải pháp thông thường không giải quyết ngay được. Qua đó, thể hiện được khả năng tư duy, khả năng hợp tác nhóm trong lựa chọn, quyết định và thực hiện giải pháp cho vấn đề không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường” [29] 1.
Năng lực giải quyết vấn đề toán học của HS THPT Trong toán học, nói riêng là phạm vi DH Toán, tham khảo các công trình [4], [41], [34], [29], [18], đặc biệt là trong [2] và [35], chúng tôi hiểu: Năng lực giải quyết vấn đề Toán học của HS THPT là tổ hợp những KN phát hiện ra VĐ và giải quyết được VĐ toán học trong học Toán; thể hiện ở khả năng thực hiện các HĐ theo 4 bước sau đây: • Bước 1: Tìm hiểu, phát hiện được vấn đề Nhận ra vấn đề thông qua việc phân tích tình huống, nêu ra được vấn đề. • Bước 2: Tìm tòi con đường GQVĐ Liên hệ, gắn bó VĐ với vốn tri thức đã biết để định hướng chiến lược, tìm ra cách thức giải quyết. • Bước 3: Xây dựng kế hoạch GQVĐ và thực hiện + Từ kết quả thu được ở HĐ 2, xác định lộ trình các bước GQVĐ (bao gồm cả việc huy động tri thức, KN, các HĐ tính toán, suy luận, …) + Thực hiện từng bước GQVĐ đã xác định. • Bước 4: Đánh giá kết quả và quá trình GQVĐ 19 Kiểm tra kết quả GQVĐ, xem xét lại toàn bộ quá trình từng bước giải quyết vấn đề để chính xác hóa kết quả, điều chỉnh (nếu cần) và tối ưu hóa cách thức GQVĐ.
Có thể khái quát hóa tình huống và nêu cách thức giải quyết cho một loạt vấn đề tương tự hoặc mở rộng cho VĐ mới.1: Trong tình huống DH giải bài toán: Cho dãy số (un ) xác định bởi un u1 = 10 và un +1 = + 3 (1) với mọi n ≥ 1. 5 GV tổ chức cho HS tiến hành các HĐ phát hiện và GQVĐ theo các bước sau: Bước 1 - Nhận dạng vấn đề: Bài toán tìm giới hạn của dãy số được xác định theo hệ thức truy hồi. - Xác định và giải thích thông tin: Số hạng thứ n+1 được biểu thị theo hệ thức bậc nhất qua số hạng thứ n. Để tính giới hạn này ta gặp khó khăn khi đi tìm số hạng tổng quát.
Bước 2 un - Liên tưởng đến công thức truy hồi: un +1 = + 3 (mỗi số hạng bằng 5 tích của số đứng trước nó với một số không đổi 1 5 q = và cộng thêm 3); - Công thức này có dạng gần giống với công thức truy hồi của cấp số nhân lùi vô hạn: vn = qvn , với q < 1 ; - Huy động tính chất của cấp số nhân lùi vô hạn: lim vn = 0 ; Từ đó tìm ra hướng giải quyết: - Đặt ẩn phụ un bằng một biểu thức bậc nhất đối với un để vn là cấp số nhân lùi vô hạn. Muốn chọn được ẩn phụ thích hợp sao cho vn là cấp số nhân lùi vô hạn (khi đó lim vn = 0 ) thì phải tìm được lim un. - Đến đây HS gặp phải khó khăn, chướng ngại vì lim un chưa biết và đang phải tìm. 20 - GV gợi ý HS “lật ngược vấn đề”: Giả sử đã tìm được lim un = a.
Khi 15 đó cho (1) qua giới hạn tìm được a =. 4 Bước 3 15 25 1 - Đặt vn = un −. Khi đó, v0 = và vn = vn. 4 4 5 1 - Dãy số (vn ) là cấp số nhân lùi vô hạn với công bội q = nên lim vn = 0.
5 15 Do đó, lim un = 4 Bước 4 Sau khi tìm được cách giải dạng bài tập này, HS xem lại từng bước giải, suy ngẫm về tình huống vận dụng cách giải quyết đó, nhận ra các số cụ thể trong đề bài có thể thay thế bởi các chữ a, b, q và đề xuất bài tập tổng un quát: “Cho dãy số (un ) xác định bởi u1 = a , a∈R và un +1 = +b , q ≤1 ,q ≠ 0, q b∈R với mọi n ≥ 1. Nội dung dạy học tích phân trong môn toán THPT 1. Mục tiêu dạy học môn Toán ở Trung học phổ thông Chương trình môn Toán ở cấp Trung học phổ thông giúp HS đạt các mục tiêu chủ yếu sau: (tham khảo [2], [18]) Mục tiêu thứ nhất: Có những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản, thiết yếu về: Đại số và một số yếu tố giải tích: - Tính toán và sử dụng công cụ tính toán; sử dụng ngôn ngữ và kí hiệu đại số; biến đổi biểu thức đại số và siêu việt (lượng giác, mũ, lôgarit), phương trình, hệ phương trình, bất phương trình. - Nhận biết các hàm số sơ cấp cơ bản (luỹ thừa, lượng giác, mũ, lôgarit); khảo sát hàm số và vẽ đồ thị hàm số bằng công cụ đạo hàm; sử dụng ngôn ngữ hàm số, đồ thị hàm số để mô tả và phân tích một số quá trình và 21 hiện tượng trong thế giới thực; sử dụng tích phân để tính toán diện tích hình phẳng và thể tích vật thể trong không gian.