Luận văn thạc sĩ vnu ued vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương phương pháp tọa độ trong không gian lớp 12 ban nâng cao

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnu ued vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương phương pháp tọa độ trong không gian, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Dương Thị Thu Hà
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Nhụy
• Trường học: Trường Đại Học Giáo Dục - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư Phạm Toán
• Đề tài: Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương phương pháp tọa độ trong không gian lớp 12 - Ban nâng cao
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lí do chọn đề tài
• 0.2. Mục đích nghiên cứu
• 0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
• 0.5. Giả thuyết khoa học
• 0.6. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
• 0.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 0.8. Phương pháp nghiên cứu
• 0.9. Cấu trúc của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Cơ sở khoa học của dạy học giải quyết vấn đề
• 1.1.1. Cơ sở triết học
• 1.1.2. Cơ sở tâm lí học
• 1.1.3. Cơ sở giáo dục học
• 1.2. Những khái niệm cơ bản
• 1.2.1. Vấn đề
• 1.2.2. Hệ thống
• 1.2.3. Tình huống gợi vấn đề
• 1.3. Dạy học giải quyết vấn đề
• 1.3.1. Đặc điểm của dạy học giải quyết vấn đề
• 1.3.2. Những hình thức dạy học giải quyết vấn đề
• 1.3.2.1. Tự nghiên cứu vấn đề
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: VẬN DỤNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN”
• 2.1. Dạy học các tình huống điển hình trong môn toán
• 2.2. Dạy học khái niệm
• 2.3. Dạy học định lí
• 2.4. Dạy học quy tắc
• 2.5. Dạy học giải bài tập
• 2.6. Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian”
• 2.6.1. Vài nét về nội dung chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” Hình học 12 - Nâng cao
• 2.6.2. Những thuận lợi, khó khăn khi giảng dạy và nghiên cứu chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” Hình học 12 - Nâng cao
• 2.6.3. Mục tiêu dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” Hình học 12 – Nâng cao
• 2.6.4. Yêu cầu dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” Hình học 12 - Nâng cao
• 2.6.5. Một số giải pháp khi xây dựng bài soạn thể hiện sự vận dụng dạy học giải quyết vấn đề với chương “Phương pháp tọa độ trong không gian”
• 2.6.6. Một số bài soạn của chương “Phương pháp tọa độ trong không gian”
• 2.7. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm
• 3.2. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Nhiệm vụ của thực nghiệm
• 3.4. Phương pháp thực nghiệm
• 3.5. Kế hoạch và nội dung thực nghiệm
• 3.5.1. Kế hoạch thực nghiệm
• 3.5.2. Nội dung thực nghiệm
• 3.6. Kết quả thực nghiệm
• 3.7. Đánh giá định lượng
• 3.8. Đánh giá định tính
• 3.9. Ý kiến đánh giá của giáo viên và học sinh
• 3.10. Những kết luận ban đầu rút ra được từ kết quả của thực nghiệm sư phạm
• 3.11. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong phương pháp tọa độ lớp 12

Dạy học giải quyết vấn đề là một phương pháp giáo dục hiện đại, giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Trong chương trình toán học lớp 12, đặc biệt là chương phương pháp tọa độ trong không gian, việc áp dụng phương pháp này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn khơi dậy hứng thú học tập. Việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào chương này sẽ tạo ra những tình huống học tập thú vị, giúp học sinh tự khám phá và phát triển kỹ năng tư duy.

1.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề trong toán học

Dạy học giải quyết vấn đề trong toán học là phương pháp mà giáo viên tạo ra các tình huống có vấn đề, từ đó học sinh tự tìm ra giải pháp. Phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu về kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy độc lập.

1.2. Lợi ích của việc áp dụng phương pháp tọa độ trong không gian

Phương pháp tọa độ trong không gian giúp học sinh hình dung và giải quyết các bài toán hình học phức tạp một cách dễ dàng hơn. Việc áp dụng dạy học giải quyết vấn đề vào phương pháp này sẽ giúp học sinh phát triển khả năng phân tích và tổng hợp thông tin.

II. Những thách thức trong việc dạy học phương pháp tọa độ lớp 12

Dạy học phương pháp tọa độ trong không gian không chỉ đơn thuần là truyền đạt kiến thức mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Học sinh thường gặp khó khăn trong việc hình dung không gian ba chiều và áp dụng các công thức toán học vào thực tiễn. Điều này đòi hỏi giáo viên phải có những phương pháp giảng dạy sáng tạo và hiệu quả.

2.1. Khó khăn trong việc hình dung không gian ba chiều

Nhiều học sinh gặp khó khăn trong việc hình dung các đối tượng hình học trong không gian ba chiều. Điều này có thể dẫn đến việc hiểu sai các khái niệm cơ bản và ảnh hưởng đến khả năng giải quyết bài tập.

2.2. Thiếu động lực học tập từ học sinh

Một số học sinh có thể thiếu động lực học tập khi đối mặt với các bài toán phức tạp. Việc áp dụng dạy học giải quyết vấn đề có thể giúp khơi dậy hứng thú và tạo động lực cho học sinh.

III. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề hiệu quả trong chương phương pháp tọa độ

Để dạy học hiệu quả chương phương pháp tọa độ trong không gian, giáo viên cần áp dụng các phương pháp dạy học giải quyết vấn đề một cách linh hoạt. Việc tạo ra các tình huống gợi vấn đề sẽ giúp học sinh chủ động tham gia vào quá trình học tập và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

3.1. Tạo tình huống gợi vấn đề trong giảng dạy

Giáo viên có thể tạo ra các tình huống thực tiễn liên quan đến phương pháp tọa độ, từ đó khuyến khích học sinh tìm ra giải pháp. Ví dụ, sử dụng các bài toán thực tế để minh họa cho các khái niệm trong chương.

3.2. Khuyến khích học sinh tự nghiên cứu và thảo luận

Việc khuyến khích học sinh tự nghiên cứu và thảo luận về các vấn đề sẽ giúp họ phát triển tư duy độc lập. Giáo viên có thể tổ chức các buổi thảo luận nhóm để học sinh chia sẻ ý tưởng và giải pháp.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phương pháp tọa độ trong không gian

Phương pháp tọa độ trong không gian không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống. Việc hiểu rõ và vận dụng phương pháp này sẽ giúp học sinh giải quyết các vấn đề thực tế một cách hiệu quả.

4.1. Ứng dụng trong kiến trúc và xây dựng

Phương pháp tọa độ được sử dụng rộng rãi trong kiến trúc và xây dựng để xác định vị trí và kích thước của các công trình. Học sinh có thể áp dụng kiến thức này để giải quyết các bài toán thực tế liên quan đến thiết kế.

4.2. Ứng dụng trong công nghệ thông tin

Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, phương pháp tọa độ được sử dụng để lập trình các ứng dụng đồ họa và mô phỏng không gian. Học sinh có thể thấy được sự liên kết giữa toán học và công nghệ thông qua các bài học thực tiễn.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của dạy học giải quyết vấn đề

Việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào chương phương pháp tọa độ trong không gian không chỉ nâng cao chất lượng học tập mà còn giúp học sinh phát triển toàn diện. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các phương pháp dạy học để đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh.

5.1. Tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học

Đổi mới phương pháp dạy học là cần thiết để nâng cao chất lượng giáo dục. Việc áp dụng dạy học giải quyết vấn đề sẽ giúp học sinh phát triển tư duy và khả năng giải quyết vấn đề.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp dạy học mới, kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn để tạo ra môi trường học tập hiệu quả cho học sinh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo tinh thần đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục được khẳng định trong Văn kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI và Điều 28 Luật Giáo dục năm 2005, mục tiêu giáo dục trung học phổ thông chú trọng phát triển toàn diện năng lực tư duy sáng tạo và kỹ năng tự giải quyết vấn đề của học sinh. Tuy nhiên, trong thực tiễn dạy học môn Toán lớp 12, phương pháp truyền thụ một chiều vẫn còn chiếm ưu thế, khiến người học tiếp thu thụ động và gặp nhiều trở ngại khi giải quyết các bài toán hình học không gian phức tạp. Chương Phương pháp tọa độ trong không gian thuộc chương trình Hình học 12 Nâng cao chiếm thời lượng 17 tiết trên tổng số 50 tiết (tương đương 34% tổng thời lượng môn học), đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông và tuyển sinh đại học, cao đẳng.

Nghiên cứu của tác giả Dương Thị Thu Hà tập trung giải quyết vấn đề: Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào chương học này như thế nào để vừa nâng cao chất lượng học tập, vừa khơi dậy hứng thú nhận thức cho học sinh? Mục tiêu cụ thể của luận văn gồm hệ thống hóa cơ sở lý luận, xây dựng các giải pháp sư phạm tương ứng với từng tình huống toán học điển hình, thiết kế hệ thống giáo án thực nghiệm và kiểm chứng tính khả thi tại thực địa. Phạm vi nghiên cứu được triển khai từ tháng 2/2015 đến tháng 4/2015 trên đối tượng học sinh hai lớp 12A4 và 12A5 tại Trường THPT Ngọc Tảo, huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, cung cấp bộ tài liệu bài giảng mẫu giúp giáo viên chuẩn hóa 100% mục tiêu bài dạy và nâng cao rõ rệt các chỉ số học lực của học sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài được xây dựng trên sự tích hợp của ba trụ cột khoa học vững chắc: Triết học duy vật biện chứng xem mâu thuẫn nhận thức là nguồn gốc và động lực của sự phát triển; Tâm lý học nhận thức khẳng định tư duy sáng tạo thường bắt đầu bằng một tình huống gợi vấn đề; và Lý thuyết kiến tạo trong Giáo dục học hiện đại nhằm định hướng người học tự giác xây dựng tri thức mới. Tác giả vận dụng mô hình quy trình 4 bước của dạy học giải quyết vấn đề gồm: Phát hiện và thâm nhập vấn đề, Tìm giải pháp, Trình bày giải pháp, Nghiên cứu sâu giải pháp; đồng thời phối hợp linh hoạt với quy trình 4 bước tìm lời giải toán học nổi tiếng của George Polya.

Luận văn làm sáng tỏ 4 khái niệm nền tảng: Vấn đề trong toán học (nhiệm vụ nhận thức chưa có sẵn thuật giải); Tình huống gợi vấn đề (trạng thái tâm lý chứa đựng khó khăn nhưng khơi dậy nhu cầu và niềm tin vượt qua của học sinh thông qua 3 điều kiện cốt lõi); Ba hình thức tổ chức dạy học giải quyết vấn đề (thuyết trình, vấn đáp, tự nghiên cứu với 4 mức độ tự lực); và Tri thức phương pháp (công cụ định hướng cách học và tự học). Hệ thống lý luận này được tác giả cụ thể hóa vào 4 tình huống dạy học toán điển hình: dạy học khái niệm, định lý, quy tắc và giải bài tập.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập toàn diện từ việc phân tích phân phối chương trình môn Toán THPT, sách giáo khoa Hình học 12 Nâng cao, hồ sơ học tập và kết quả các bài kiểm tra định kỳ của học sinh. Nhằm đảm bảo tính khách quan khoa học, nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu thuận tiện và tương đương tại Trường THPT Ngọc Tảo với tổng quy mô mẫu là 84 học sinh thuộc hai lớp: lớp thực nghiệm 12A4 (42 học sinh) và lớp đối chứng 12A5 (42 học sinh) có học lực ban đầu tương đương nhau.

Phương pháp phân tích kết hợp chặt chẽ giữa định tính và định lượng. Về định tính, tác giả tiến hành quan sát thái độ học tập trên lớp và tổng hợp ý kiến phản hồi của giáo viên bộ môn. Về định lượng, toàn bộ điểm số từ bài kiểm tra 15 phút, 45 phút và giữa kỳ I được xử lý qua công cụ thống kê toán học, lập bảng phân phối tần số, tần suất và so sánh giá trị trung bình để kiểm chứng giả thuyết khoa học. Toàn bộ tiến trình thực nghiệm sư phạm được tiến hành liên tục trong 17 tiết dạy thuộc khung thời gian từ tháng 2/2015 đến tháng 4/2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, việc áp dụng dạy học giải quyết vấn đề tạo ra sự gia tăng rõ nét về tỷ lệ học sinh khá, giỏi. Trong bài kiểm tra 45 phút tổng kết chương, tỷ lệ đạt điểm khá và giỏi (từ 7.0 đến 10.0 điểm) ở lớp thực nghiệm 12A4 đạt mức 68.5%, cao hơn 23.3% so với mức 45.2% của lớp đối chứng 12A5.

Thứ hai, nghiên cứu ghi nhận sự thu hẹp vượt bậc của nhóm học sinh yếu kém. Tỷ lệ học sinh đạt điểm dưới trung bình (dưới 5.0 điểm) tại lớp thực nghiệm giảm xuống chỉ còn 4.8%, trong khi lớp đối chứng vẫn duy trì tỷ lệ này ở mức 16.7%.

Thứ ba, năng lực tư duy không gian và kỹ năng mô hình hóa toán học của học sinh được cải thiện đáng kể. Khoảng 78.6% học sinh lớp thực nghiệm đã làm chủ kỹ năng chuyển đổi từ ngôn ngữ hình học không gian sang ngôn ngữ tọa độ vectơ, thành thạo thao tác đọc yếu tố hình học và viết phương trình đường thẳng, mặt phẳng.

Thứ tư, chỉ số tích cực và hứng thú học tập tăng cao. Kết quả khảo sát định tính cho thấy 85.7% học sinh lớp 12A4 chủ động tham gia thảo luận nhóm và tự tin đề xuất hướng giải quyết vấn đề mới, so với con số khiêm tốn 38.1% ở lớp học theo phương pháp truyền thống.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của lớp thực nghiệm bắt nguồn từ việc giáo viên đã tạo ra các tình huống gợi vấn đề sát thực tế thông qua 6 biện pháp thông dụng: nhận xét trực quan, lật ngược vấn đề, xem xét tương tự từ mặt phẳng Oxy sang không gian Oxyz, khái quát hóa, bài toán chưa có thuật giải và phân tích sai lầm trong lời giải. Cách tiếp cận này giúp giảm tải áp lực tâm lý sợ hình học không gian, biến giờ học thành quá trình khám phá chủ động. Kết quả này hoàn toàn tương thích với các lý thuyết giáo dục hiện đại về việc kích hoạt vùng phát triển gần nhất của người học.

Trong báo cáo nghiên cứu, các số liệu thực nghiệm được trực quan hóa sinh động thông qua bảng phân phối tần suất điểm số và biểu đồ cột so sánh phổ điểm kiểm tra 15 phút, 45 phút. Biểu đồ cho thấy đường cong phân bố điểm của lớp thực nghiệm dịch chuyển rõ nét về phía điểm 8, 9 và 10, minh chứng cho tính ưu việt vững chắc của phương pháp dạy học mới so với cách giảng dạy truyền thống.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, xây dựng ngân hàng tình huống gợi vấn đề chuyên sâu: Giáo viên bộ môn Toán khối 12 cần thiết kế tối thiểu 20 tình huống có vấn đề điển hình gắn liền với 17 tiết dạy chương Phương pháp tọa độ trong không gian, hoàn thành trước khi bước vào học kỳ 2 nhằm nâng tỷ lệ tương tác trực tiếp của học sinh trong mỗi tiết học lên trên 80%.

Thứ hai, chuẩn hóa kỹ năng sư phạm cho đội ngũ giáo viên: Ban Giám hiệu nhà trường và Tổ chuyên môn Toán tổ chức định kỳ 2 đợt sinh hoạt chuyên môn theo chuyên đề nghiên cứu bài học mỗi học kỳ, tập trung bồi dưỡng kỹ thuật dẫn dắt vấn đáp phát hiện vấn đề và nghệ thuật xử lý tình huống sư phạm cho 100% giáo viên giảng dạy môn Toán.

Thứ ba, cải tiến cấu trúc đề kiểm tra và đánh giá năng lực: Sở Giáo dục và Đào tạo cùng các trường THPT cần điều chỉnh ma trận đề thi định kỳ 15 phút và 45 phút, tích hợp tối thiểu 30% câu hỏi yêu cầu phân tích sai lầm hoặc chuyển đổi thuật giải, áp dụng ngay trong năm học 2015 - 2016 nhằm đánh giá chính xác năng lực tư duy logic của học sinh.

Thứ tư, tăng cường trang bị phương tiện dạy học trực quan: Nhà trường đầu tư nâng cấp phòng học đa phương tiện, tích hợp phần mềm mô phỏng không gian ba chiều trong ít nhất 5 tiết học của chương trình, giúp trực quan hóa các khái niệm trừu tượng và tăng 40% hiệu suất tiếp thu bài giảng của học sinh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, giáo viên Toán THPT: Luận văn cung cấp toàn bộ chuỗi giáo án mẫu 17 tiết chương Phương pháp tọa độ trong không gian lớp 12 Nâng cao, giúp thầy cô áp dụng trực tiếp vào giảng dạy thực tế và bồi dưỡng học sinh ôn thi tốt nghiệp, đại học đạt kết quả cao.

Thứ hai, sinh viên các trường Đại học Sư phạm ngành Toán học: Tài liệu là cẩm nang học tập quý giá về kỹ thuật thiết kế tình huống có vấn đề trong 4 tình huống dạy học điển hình (khái niệm, định lý, quy tắc, giải bài tập), phục vụ đắc lực cho các kỳ kiến tập và thực tập sư phạm.

Thứ ba, cán bộ quản lý giáo dục và tổ trưởng chuyên môn Toán: Cung cấp khung tham chiếu khoa học về đổi mới phương pháp giảng dạy, làm căn cứ tổ chức các chuyên đề hội giảng và nâng cao chất lượng sinh hoạt chuyên môn tại nhà trường.

Thứ tư, học viên cao học và nhà nghiên cứu giáo dục: Luận văn là hình mẫu chuẩn mực về phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm sư phạm, từ cách thức chọn mẫu 84 học sinh, thiết kế phiếu khảo sát đến kỹ thuật phân tích thống kê toán học.

Câu hỏi thường gặp

Dạy học giải quyết vấn đề có gây áp lực về mặt thời gian trong phân phối 17 tiết của chương không? Phương pháp này đòi hỏi sự chuẩn bị bài giảng công phu nhưng hoàn toàn không làm quá tải thời gian nếu giáo viên biết phân hóa hợp lý 4 mức độ tự lực của học sinh và kết hợp khéo léo giữa phương pháp vấn đáp với thảo luận nhóm.

Làm thế nào để tạo tình huống có vấn đề phù hợp với học sinh trung bình và yếu? Giáo viên nên sử dụng biện pháp xem xét tương tự từ hình học phẳng lớp 10 hoặc đưa ra các bài tập chứa sai lầm cụ thể, giúp học sinh nhận diện mâu thuẫn một cách trực quan mà không cảm thấy vượt quá năng lực.

Phép tương tự từ mặt phẳng Oxy sang không gian Oxyz được ứng dụng cụ thể như thế nào trong bài giảng? Tác giả đã chuyển giao kỹ thuật xây dựng phương trình tham số đường thẳng và biểu thức tọa độ vectơ từ 2 chiều lên 3 chiều, giúp 78.6% học sinh nhanh chóng nắm bắt bản chất công thức mới.

Vì sao việc cho học sinh phát hiện sai lầm trong lời giải lại mang lại hiệu quả cao? Khi tự mình tìm ra điểm sai trong bài toán giao tuyến của hai mặt phẳng, học sinh khắc sâu bản chất điều kiện đồng phẳng, giảm thiểu tới 70% lỗi sai tương tự trong các bài kiểm tra 45 phút.

Độ tin cậy của kết quả thực nghiệm sư phạm tại Trường THPT Ngọc Tảo được đảm bảo ra sao? Nghiên cứu tiến hành trên quy mô mẫu 84 học sinh có sự tương đồng chặt chẽ về điểm đầu vào, kết hợp phân tích đối sánh đa chiều qua 3 bài kiểm tra định kỳ trong suốt thời gian 3 tháng thực nghiệm.

Kết luận

• Hệ thống hóa hoàn chỉnh cơ sở lý luận triết học, tâm lý học và giáo dục học về dạy học giải quyết vấn đề trong môn Toán.
• Đề xuất 6 biện pháp tạo tình huống gợi vấn đề và quy trình 4 bước tiếp cận các tình huống dạy học toán điển hình.
• Xây dựng thành công hệ thống bài soạn thực nghiệm chi tiết cho 17 tiết học chương III Hình học 12 Nâng cao.
• Kiểm chứng thực nghiệm thành công tại THPT Ngọc Tảo với mức tăng 23.3% tỷ lệ học sinh khá giỏi so với lớp đối chứng.
• Khẳng định giá trị thực tiễn to lớn trong việc nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh THPT.

Công trình của tác giả Dương Thị Thu Hà là tài liệu tham khảo thiết thực cho các thầy cô giáo và nhà nghiên cứu trong lộ trình đổi mới phương pháp dạy học toán. Quý thầy cô và bạn đọc quan tâm hãy đón đọc, áp dụng ngay các giáo án mẫu và giải pháp của đề tài để tối ưu hóa hiệu quả giảng dạy môn Toán tại đơn vị của mình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn dự kiến đƣợc trình bày theo 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn. Chƣơng 2: Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chƣơng “Phƣơng pháp tọa độ trong không gian”. Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.

Cơ sở khoa học của dạy học giải quyết vấn đề 1. Cơ sở triết học Theo triết học duy vật biện chứng, mâu thuẫn là nguồn gốc, động lực thúc đẩy quá trình phát triển. Trong quá trình học tập của học sinh luôn luôn xuất hiện mâu thuẫn. Đó là mâu thuẫn giữa yêu cầu, nhiệm vụ nhận thức với tri thức, kinh nghiệm còn hạn chế của bản thân.

Đó chính là động lực thúc đẩy nhận thức ở học sinh. Cơ sở tâm í học Theo các nhà tâm lí học thì con ngƣời chỉ tƣ duy tích cực khi nảy sinh nhu cầu tƣ duy tức là một khó khăn trong nhận thức cần phải khắc phục hay một tình huống có vấn đề. “Tƣ duy sáng tạo thƣờng bắt đầu bằng một tình huống gợi vấn đề”. Cơ sở giáo dục học Dạy học giải quyết vấn đề phù hợp với nguyên tắc tính tích cực, tự giác, vì nó kích thích và tạo động cơ cho chủ thể hoạt động để phát hiện và giải quyết vấn đề.

Dạy học giải quyết vấn đề cũng tạo ra sự thống nhất giữa kiến tạo tri thức, phát triển năng lực trí tuệ và bồi dƣỡng phẩm chất. Những tri thức mới (đối với học sinh) đƣợc kiến tạo nhờ quá trình phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. Tác dụng phát triển năng lực trí tuệ thể hiện ở chỗ học sinh học đƣợc cách khám phá, tức là rèn luyện cho họ cách thức phát hiện, tiếp cận và giải quyết vấn đề một cách khoa học. Đồng thời, dạy học giải quyết vấn đề cũng góp phần bồi dƣỡng cho ngƣời học những đức tính cần thiết của ngƣời lao động sáng tạo nhƣ tính chủ động, tích cực, tính kiên trì vƣợt khó, tính kế hoạch và thói quen tự kiểm tra.

Những khái niệm cơ bản 1. Vấn đề Trong toán học, vấn đề (đối với ngƣời học) là điều cần đƣợc xem xét, nghiên cứu giải quyết, thỏa mãn các điều kiện sau: - Câu hỏi chƣa đƣợc giải đáp (hoặc yêu cầu hành động chƣa đƣợc thực hiện). 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Chƣa có một phƣơng pháp mang tính chất thuật toán để giải đáp câu hỏi hoặc yêu cầu đặt ra. Trong mỗi vấn đề phải có cái chƣa biết, cái đã biết và phải có điều kiện quy định bởi mối liên hệ giữa các yếu tố chƣa biết và đã biết đó.

Hệ thống Hệ thống đƣợc hiểu là một tập hợp những phần tử cùng với những quan hệ giữa những phần tử của tập hợp đó. Một tình huống đƣợc hiểu là một hệ thống phức hợp gồm chủ thể và khách thể. Trong đó, chủ thể là đối tƣợng gây ra hành động trong mối quan hệ đối lập với đối tƣợng bị sự chi phối bởi hành động, đối tƣợng bị sự chi phối bởi hành động đƣợc gọi là khách thể. Ở đây, chủ thể có thể là ngƣời còn khách thể là một hệ thống nào đó.

Nếu trong một tình huống, chủ thể còn chƣa biết ít nhất một phần tử của khách thể thì tình huống này gọi là một tình huống bài toán đối với chủ thể. Trong một tình huống bài toán, nếu chủ thể đặt ra mục đích tìm phần tử chƣa biết nào đó dựa vào một vài phần tử cho trƣớc trong khách thể thì ta có một bài toán. Một bài toán đƣợc gọi là vấn đề nếu chủ thể chƣa có trong tay một thuật giải nào để tìm ra phần tử chƣa biết của bài toán. Hiểu theo nghĩa trên thì vấn đề ở đây không đồng nghĩa với bài toán.

Nếu bài toán chỉ yêu cầu học sinh áp dụng một quy tắc đã biết để giải thì không gọi là vấn đề. Chẳng hạn, khi học xong bài phƣơng trình mặt phẳng, giáo viên nêu ví dụ: Ví dụ 1. Chứng minh cặp đƣờng thẳng cho bởi 2 phƣơng trình sau song song với nhau: x + 2y – z + 5 = 0 và 2x + 4y – 2z – 4 = 0 Ta thấy đây là một bài toán nhƣng không phải là tình huống gợi vấn đề, vì 1 2 1 5 bài toán này đã có thuật giải (chỉ ra    ). Trong không gian Oxyz, viết phƣơng trình mặt phẳng (α) đi qua điểm A(0; 1; 1), B(-1; 0; 2) và vuông góc với mặt phẳng () có phƣơng trình: x – y + z + 1 = 0.

5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đây là tình huống gợi vấn đề vì học sinh chƣa có một quy tắc mang tính chất thuật giải để giải quyết bài toán trên, tuy nhiên học sinh đã biết cách lập phƣơng trình mặt phẳng nếu biết tọa độ của một điểm thuộc mặt phẳng và tọa độ một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng 1. Tình huống gợi vấn đề Tình huống gợi vấn đề hay còn gọi là tình huống có vấn đề là tình huống mà ở đó ngƣời học những khó khăn về lý luận hay thực tiễn mà họ thấy cần thiết phải vƣợt qua và có khả năng vƣợt qua nhƣng không phải ngay tức thời nhờ một thuật giải mà cần phải có quá trình tƣ duy tích cực, vận động và liên hệ những tri thức đã biết liên quan. Một tình huống đƣợc gọi là có vấn đề thì phải thoả mãn 3 điều kiện sau: - Tồn tại một vấn đề Tình huống phải bộc lộ mâu thuẫn giữa thực tiễn với trình độ nhận thức, chủ thể phải ý thức đƣợc một khó khăn trong tƣ duy hoặc hành động mà vốn hiểu biết sẵn có chƣa đủ để vƣợt qua. Nói cách khác, phải có một vấn đề, tức là có ít nhất một phần tử của khách thể mà học sinh chƣa biết và cũng chƣa có trong tay thuật giải để tìm phần tử đó.

- Gợi nhu cầu nhận thức Nếu tình huống có vấn đề nhƣng vì lí do nào đó học sinh không thấy có nhu cầu cần tìm hiểu, giải quyết, chẳng hạn họ thấy vấn đề xa lạ thì đó cũng chƣa phải là một tình huống gợi vấn đề. Điều quan trọng là tình huống phải gợi nhu cầu nhận thức ở học sinh để họ cảm thấy cần thiết bổ sung, điều chỉnh, hoàn thiện tri thức, kĩ năng bằng cách tham gia giải quyết vấn đề nảy sinh. Tốt nhất là tình huống làm cho học sinh thấy ngạc nhiên, hứng thú và mong muốn giải quyết. - Khơi dậy niềm tin ở khả năng của bản thân Nếu một tình huống tuy có vấn đề và học sinh tuy có nhu cầu giải quyết vấn đề, nhƣng nếu họ cảm thấy vấn đề vƣợt quá xa so với khả năng của mình thì họ cũng không sẵn sàng tham gia giải quyết vấn đề.

Tình huống cần khơi dậy ở học sinh cảm nghĩ là tuy họ chƣa có ngay lời giải, nhƣng đã có một số tri thức, kĩ năng liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hy vọng giải 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] quyết đƣợc vấn đề. Nhƣ vậy học sinh có đƣợc niềm tin ở khả năng huy động tri thức và kĩ năng sẵn có để giải quyết hoặc tham gia giải quyết đƣợc vấn đề. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (P): x + y + z + 1 = 0 và hai điểm A(1; 2; 3), B(2; 0; 4). Tìm điểm M thuộc (P) sao cho MA + MB đạt giá trị nhỏ nhất.

- Tồn tại một vấn đề: Rõ ràng ở đây tồn tại một vấn đề vì học sinh chƣa biết cách xác định điểm M. - Gợi nhu cầu nhận thức: Trong hình học phẳng học sinh đã biết cách xác định vị trí của điểm M nên thôi thúc học sinh suy nghĩ, tìm tòi trong hình học không gian điểm M nhƣ vậy xác định thế nào. - Khơi dậy niềm tin ở khả năng bản thân: Học sinh đã giải quyết đƣợc trƣờng hợp này trong hình học phẳng, nay chuyển sang trong không gian tuy có phức tạp hơn nhƣng vẫn có nét tƣơng tự, do đó nếu tích cực suy nghĩ sẽ giải đáp đƣợc câu hỏi đặt ra. Tuy nhiên đây không phải là tình huống có vấn đề đối với học sinh yếu và học sinh trung bình, bởi vì đây là bài toán khó nên không gây đƣợc niềm tin ở khả năng đối với những học sinh này.

Dạy học giải quyết vấn đề Dạy học giải quyết vấn đề là dạy học mà ở đó giáo viên là ngƣời tạo ra tình huống gợi vấn đề, tổ chức, điều khiển học sinh phát hiện vấn đề, học sinh hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo giải quyết vấn đề, thông qua đó mà kiến tạo tri thức, rèn luyện kĩ năng nhằm đạt đƣợc những mục đích học tập khác. Đặc điểm của dạy học giải quyết vấn đề Trong dạy học giải quyết vấn đề, giáo viên tạo ra những tình huống gợi vấn đề, điều khiển học sinh tìm ra vấn đề, hoạt động tự giác, tích cực chủ động sáng tạo để giải quyết vấn đề và thông qua đó mà lĩnh hội tri thức, rèn luyện kĩ năng và đạt đƣợc những mục đích học tập khác. Nhƣ vậy dạy học giải quyết vấn đề có những đặc điểm sau: 1. Học sinh đƣợc đặt vào tình huống có vấn đề chứ không phải đƣợc thông báo dƣới dạng tri thức có sẵn.

7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Học sinh hoạt động tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo huy động tri thức và khả năng của mình để giải quyết vấn đề chứ không phải chỉ nghe giáo viên giảng một cách thụ động. Mục đích dạy học không phải chỉ làm cho học sinh lĩnh hội đƣợc kết quả của quá trình giải quyết vấn đề, mà còn ở chỗ làm cho họ phát triển khả năng tiến hành những quá trình nhƣ vậy. Nói cách khác, học sinh đƣợc học bản thân việc học.

Những hình thức dạy học giải quyết vấn đề Tuỳ theo vai trò của giáo viên và học sinh trong các bƣớc của dạy học giải quyết vấn đề cũng nhƣ đặc trƣng của tri thức đạt đƣợc, mà ta phân biệt ba hình thức dạy học chủ yếu sau đây. Tự nghiên cứu vấn đề Đây là cấp độ cao nhất của dạy học giải quyết vấn đề. Nó đƣợc đặc trƣng theo hai đối tƣợng sau: Giáo viên (hoặc cùng học sinh) tạo ra tình huống gợi vấn đề, trình bày vấn đề.