Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực để rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 trung học cơ sở

Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực để rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 trung học cơ sở Hoàng Trung Thành Trường Đại học Giáo dụ

Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực để rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 trung

học cơ sở Hoàng Trung Thành

Trường Đại học Giáo dục Luận văn Thạc sĩ ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học; Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Hữu Châu

Năm bảo vệ: 2011

Abstract: Trình bày một số vấn đề lý luận và thực tiễn về phương pháp dạy học tích

cực và kỹ năng giải toán Nghiên cứu một số biện pháp sư phạm nhằm rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá

tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất

Keywords: Phương pháp giảng dạy; Toán học; Dạy học tích cực; Trung học cơ sở

Content

Mở đầu

1 Lí do chọn đề tài

Trên thế giới, từ thế kỉ XX đã xuất hiện nhiều phương pháp dạy học tích cực Cụm từ

"phương pháp dạy học tích cực" được sử dụng để chỉ những phương pháp dạy học theo hướng

phát huy tính tích cực, độc lập, sáng tạo của người học Bằng kinh nghiệm, vốn tri thức sẵn có của mình, người học tích cực, chủ động vận dụng để giải quyết tình huống mới, qua đó hình thành tri thức mới

Trong phạm vi đề tài này, tác giả dùng cụm từ "Phương pháp dạy học tích cực" để chỉ

những phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học nhằm hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, hay nói cách khác là vận dụng một số phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của người học

Trong toán học, hình học vốn đã hấp dẫn học sinh bởi tính trực quan của nó Chúng ta không thể phủ nhận được ý nghĩa và tác dụng to lớn của hình học trong việc rèn luyện tư duy toán học, một phẩm chất rất cần thiết cho hoạt động sáng tạo của con người Tuy nhiên, học

toán mà đặc biệt là môn hình học, mỗi học sinh đều cảm thấy có những khó khăn riêng của mình Nguyên nhân của những khó khăn đó là:

- Học sinh chưa nắm vững các khái niệm cơ bản, các định lý, tính chất của các hình đã học Một số học sinh không biết cách vận dụng các kiến thức ấy như thế nào vào việc giải bài tập

- Sách giáo khoa cung cấp cho học sinh một hệ thống đầy đủ các kiến thức cơ bản nhưng chưa thể truyền tải các kiến thức đó đến các em một cách sâu đậm nếu không có bàn tay chế biến của người giáo viên Hơn nữa, khi học sinh phải tiếp xúc với các bài toán, các chuyên đề toán nâng cao, mà người giáo viên chưa kịp trang bị đủ các kỹ năng cần thiết để giải toán thì sẽ rất dễ dẫn đến tâm lí chán nản, buông xuôi ở nhiều học sinh

- Đối với bộ môn hình học, ngoài các bài toán về chứng minh hình học, các bài toán

dựng hình, bài toán quỹ tích còn có "Các bài toán cực trị hình học" (hay còn gọi là các bài

toán tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất trong hình học phẳng) Đây là những dạng toán khó,

hấp dẫn, thường gặp trong các câu hỏi khó của các đề thi tốt nghiệp, các đề thi chọn lọc học sinh giỏi toán thuộc chương trình lớp 8, 9, thi tuyển sinh vào lớp 10 ở các trường chuyên, trường năng khiếu

Xuất phát từ những vấn đề, trên và giúp học sinh có những định hướng chung ban đầu

khi gặp những bài tập về cực trị hình học, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài "Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực để rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 trung học cơ sở"

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu một số phương pháp dạy học nhằm hướng tới hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, hay nói cách khác là phát huy tính tích cực nhận thức

của người học (Ví dụ: Phương pháp vấn đáp, phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề,

phương pháp hoạt động nhóm, phương pháp dạy học khám phá )

- Đề xuất một số kịch bản dạy học về việc vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực nhằm rèn luyện kỹ năng giải toán cực trị hình học thuộc chương trình líp 8, 9 ở trường THCS

- Thế nào là phương pháp dạy học tích cực ?

- Các kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình 8, 9 ?

- Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực như thế nào để rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 THCS

6 Giả thuyết nghiên cứu

Vận dụng một số phương pháp dạy học tích cực để rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình học thuộc chương trình lớp 8, 9 trung học cơ sở sẽ tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh góp phần nâng cao hiệu quả dạy học

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các tài liệu lý luận (triết học, giáo dục học, tâm lý học và lý luận dạy học bộ môn Toán)

- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, bài viết, sách giáo viên, sách nâng cao lớp 8, 9 có liên quan đến các bài toán cực trị hình học

- Nghiên cứu cỏc công trình khoa học có các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài

7.2 Điều tra xã hội học

- Dự giờ, quan sát việc dạy của giáo viên và việc học của học sinh ở các lớp trong chuyên đề "cực trị hình học"

- Sử dụng phiếu trắc nghiệm và phỏng vấn trực tiếp học sinh, đồng nghiệp và cỏc phụ huynh học sinh

7.3 Thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghệm sư phạm với lớp học thực nghiệm và lớp học đối chứng trên cùng một lớp đối tượng

- Thực nghiệm đối chứng

- Đánh giá của giáo viên và học sinh sau khi dạy và học xong chuyên đề "cực trị hình học"

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trỡnh bày trong 3 chương:

Chương 1: Một số vấn đề lý luận và thực tiễn về phương phỏp dạy học tớch cực và kỹ năng

giải toỏn

Chương 2: Một số biện pháp sư phạm nhằm rèn luyện kỹ năng giải các bài toán cực trị hình

học thuộc chương trình lớp 8, 9 theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1 một số vấn đề lý luận và thực tiễn

về phương pháp dạy học tích cực và kỹ năng giải toán 1.1 Phương pháp dạy học tích cực

1.1.1 Tính tích cực nhận thức của người học

1.1.1.1 Tính tích cực

Theo tác giả I F Kharlamop: "Tính tích cực là trạng thái hoạt động của học sinh, đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững tri thức"

Hình thành và phát triển tính tích cực nhận thức là một nhiệm vụ quan trọng và chủ yếu của giáo dục nhằm đào tạo ra những con người tự chủ, năng động, sáng tạo, phù hợp với yêu cầu của xã hội trong thời kì mới Có thể xem tính tích cực như là một điều kiện đồng thời

là kết quả của sự phát triển nhân cách học sinh trong quá trình phát triển giáo dục

1.1.1.2 Tính tích cực học tập

I F Kharlamop khẳng định: “Học tập là quá trình nhận thức tích cực”, ở đó tính tích cực không chỉ tồn tại như một trạng thái, một nét tính cách cụ thể mà nó còn là kết quả của quá trình tư duy, là mục đích cần đạt của quá trình dạy học và nó có tác dụng nâng cao không ngừng hiệu quả học tập của học sinh

G I Sukina đã chia tính tích cực ra làm ba cấp độ:

+ Tính tích cực bắt chước tái hiện: Xuất hiện do tác động kích thích bên ngoài (yêu cầu

của giáo viên), trong trường hợp này, người học thao tác trên đối tượng, bắt chước theo mẫu hoặc mô hình của giáo viên, nhằm chuyển đối tượng từ ngoài vào trong theo cơ chế: “Hoạt động bên ngoài và bên trong có cùng cấu trúc” Nhờ đó, kinh nghiệm hoạt động được tích luỹ thông qua kinh nghiệm của người khác

+ Tính tích cực tìm tòi: đi liền với quá trình hình thành khái niệm, giải quyết các tình

huống nhận thức, tìm tòi các phương thức hành động trên cơ sở có tính tự giác, có sự tham gia của động cơ, nhu cầu, hứng thú và ý chí của học sinh Loại này xuất hiện không chỉ do yêu cầu của giáo viên mà còn hoàn toàn tự phát trong quá trình nhận thức Nó tồn tại không chỉ ở dạng trạng thái, cảm xúc mà còn ở dạng thuộc tính bền vững của hoạt động Ở mức độ này tính độc lập cao hơn mức trên, cho phép học sinh tiếp nhận nhiệm vụ và tự tìm cho mình phương tiện thực hiện

+ Tính tích cực sáng tạo: Thể hiện khi chủ thể nhận thức tự tìm tòi kiến thức mới, tự tìm

ra phương thức hành động riêng và trở thành phẩm chất bền vững của cá nhân

 1.1.2 Một số nguyên tắc dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

 Trong những thập kỉ gần đây, vấn đề tính tích cực của học sinh trong học tập đã được nghiên cứu rất sâu rộng và hàng loạt những nguyên tắc lí luận dạy học nhằm phát huy tính tích cực của học sinh đã được nêu ra Những nguyên tắc quan trọng nhất trong số

đó là:

 1.1.2.1 Việc nắm vững kiến thức lý thuyết phải chiếm ưu thế

 1.1.2.2 Nguyên tắc của việc dạy học phải được tiến hành ở mức độ khó khăn tăng dần

 1.1.2.3 Nguyên tắc đòi hỏi nhịp độ khẩn trương của công tác học tập

 1.1.2.4 Nguyên tắc đòi hỏi chăm lo tích cực đến sự phát triển của mọi HS

 1.1.2.5 Nguyên tắc làm cho học sinh ý thức được bản thân quá trình học

 1.1.3 Một số phương pháp dạy học tích cực ở trường THCS

- Gợi mở vấn đáp giúp lôi cuốn học sinh tham gia vào bài học, làm cho không khí lớp học sôi nổi, sinh động, kích thích hứng thú học tập và lòng tự tin của học sinh, rèn luyện cho học sinh năng lực diễn đạt sự hiểu biết của mình và hiểu ý diễn đạt của người khác

 Hạn chế

Hạn chế lớn nhất của phương pháp vấn đáp là rất khó soạn thảo và sử dụng hệ thống câu

hỏi gợi mở và dẫn dắt học sinh theo một chủ đề nhất quán Vì vậy đòi hỏi giáo viên phải có sự

chuẩn bị rất công phu, nếu không, kiến thức mà học sinh thu nhận được qua trao đổi sẽ thiếu

tính hệ thống, tản mạn, thậm chí là vụn vặt

 Một số lưu ý

Phương pháp vấn đáp thường được sử dụng phối hợp với các phương pháp khác nhằm

làm cho học sinh tích cực, hứng thú và học tập hiệu quả hơn

Khi soạn các câu hỏi, giáo viên cần lưu ý các yêu cầu sau đây:

- Câu hỏi phải có nội dung chính xác, rõ ràng, sát với mục đích, yêu cầu của bài học, không

làm cho người học có thể hiểu theo nhiều cách khác nhau

- Câu hỏi phải sát với từng loại đối tượng học sinh Nghĩa là phải có nhiều câu hỏi ở các

mức độ khác nhau, không quá dễ và cũng không quá khó Giáo viên có kinh nghiệm

thường tỏ ra cho học sinh thấy các câu hỏi đều có tầm quan trọng và độ khó như nhau (để

học sinh yếu có thể trả lời được những câu hỏi vừa sức mà không có cảm giác tự ti rằng

mình chỉ có thể trả lời được những câu hỏi dễ mà không quan trọng)

1.1.3.2 Phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề

 Quan niệm

Theo I IA Lecne: "Dạy học giải quyết vấn đề là dạy học trong đó HS tham gia một cách

tích cực vào quá trình giải quyết các vấn đề, các bài toán có vấn đề được xây dựng một cách

có dụng ý trong các chương trình dạy học và các tài liệu dạy học"

 Đặc điểm của PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có những đặc điểm sau:

- HS được đặt vào một tình huống gợi vấn đề chứ không phải là được thông báo tri thức

dưới dạng có sẵn (Một tỡnh huống là vấn đề chỉ khi: Người học cú nhu cầu giải

quyết; khụng cú sẵn lời giải; khụng vượt quỏ khả năng của người học)

 Các mức độ dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

Bảng 1.1: Các mức độ dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề [6]

Phát hiện, nêu vấn đề

Khám phá vấn đề

Chọn chiến lược và PP Giải

Kiểm tra kết quả

Vai Trò Ngườ i

Họ c

Mức 2 GV GV - HS GV GV GV

 Vận dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề vào việc dạy học giải bài tập toán

Khi đặt vấn đề dạy học bài tập toán theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề, trước hết

phải đề cập đến nội dung bài toán đó Bài toán đặt ra phải thực sự gợi vấn đề, tức là kêu gọi học sinh những khó khăn trong tư duy hoặc hành động chứ không phải những bài toán chỉ yêu cầu học sinh trực tiếp vận dụng một quy tắc có tính chất thuật toán Điều này cũng có tính chất tương đối, bởi lẽ có bài toán đối với người này là vấn đề cũn với người khác thỡ không

Sơ đồ 1.2: Các bước giải quyết vấn đề trong môn toán [6]

1.1.3.3 Phương pháp hoạt động nhóm

 Quan niệm

Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ là một phương pháp dạy học trong đó GV tổ chức và điều khiển các nhóm HS tiến hành hoạt động tập thể để các em cùng làm việc, cùng hợp tác, cùng giải quyết vấn đề, cùng nhau hoàn thành nhiệm vụ học tập hoặc phấn đấu vì một mục đính chung

 Đặc điểm của PPDH hợp tác theo nhóm nhỏ

Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ có một số đặc điểm cơ bản sau:

Khám phá Tìm hiểu bài toán phát hiện vấn đề

Giải

Đánh giá kết quả phát triển bài toán Chọn phương pháp và chiến lược

- Tất cả cỏc thành viờn trong nhúm phải nhận ra rằng cỏc vấn đề mà nhúm giải quyết là vấn đề của cả nhúm mà sự thành cụng hay thất bại đều liờn quan trực tiếp đến mọi thành viờn trong nhúm

 Một số thời điểm cú thể sử dụng PPDH hợp tỏc theo nhúm nhỏ

- Kiểm tra bài tập về nhà:

- Dạy bài mới:

đề mà người học cảm thấy cần thiết và cú khả năng giải quyết vấn đề đú, thụng qua tỡnh huống cụ thể, họ sẽ kiến tạo nờn tri thức cho riờng mỡnh

 Đặc điểm của PPDH khỏm phỏ cú hướng dẫn

- Phỏt huy nội lực của học sinh, tư duy tớch cực - độc lập - sỏng tạo trong quỏ trỡnh học tập

- Giải quyết thành cụng cỏc vấn đề là động cơ trớ tuệ kớch thớch trực tiếp lũng ham mờ học tập của học sinh Đú chớnh là động lực của quỏ trỡnh dạy học

- Hợp tỏc với cỏc bạn trong quỏ trỡnh học tập, tự đỏnh giỏ, tự điều chỉnh vốn tri thức của bản thõn là cơ sở hỡnh thành phương phỏp tự học Đú chớnh là động lực thỳc đẩy

sự phỏt triển bền vững của mỗi cỏ nhõn trong cuộc sống

Cấu trỳc PPDH khỏm phỏ cú hướng dẫn:

 Mối liờn hệ giữa PPDH khỏm phỏ và dạy học nờu vấn đề

Bảng 1.2: Mối liờn hệ giữa ppdh khỏm phỏ và dạy học nờu vấn đề

Giáo viên nêu vấn đề học tập

Học sinh hợp tác giải quyết vấn đề

Dạy học nêu vấn đề Dạy học- khám phá

+ Phát hiện vấn đề là do GV  GV và HS

 bản thân học sinh

+ Giáo viên đưa ra vấn đề

- Chứng minh giả thuyết: - Giải quyết vấn đề:

+ Giải quyết các VĐ nhỏ đến VĐ lớn + Giải quyết vấn đề nhỏ

+GV diễn giảng đến HS, đàm thoại đến học

sinh

+ GV bao quát lớp + HS hợp tác theo nhóm, giữa các nhóm và với thầy

- Đánh giá của giáo viên dẫn đến học sinh

 Đặc điểm của PPDH kiến tạo

- Tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài

- Nhận thức là quá trình thích nghi chủ động với môi trường nhằm tạo nên các sơ đồ nhận thức của chính chủ thể chứ không khám phá một thế giới tồn tại độc lập bên ngoài chủ thể Nói như vậy có nghĩa là người học không phải thụ động tiếp thu kiến thức do người khác

áp đặt lên mình mà chính bản thân họ hoạt động kiến tạo ra kiến thức mới

 Các loại kiến tạo trong dạy học

- Kiến tạo cơ bản

- Kiến tạo xã hội

 Một số năng lực kiến tạo kiến thức trong dạy học toán:

Khi đề xuất năng lực kiến tạo kiến thức toán học, chúng tôi chú trọng xem xét các năng lực

tư duy, đặc biệt là năng lực tư duy biện chứng, tư duy toán học liên quan đến việc dự đoán, phát hiện và lập luận xác nhận kiến thức mới Đồng thời với các cơ sở lý luận khi đề xuất các năng lực kiến tạo kiến thức, chúng tôi dựa vào các năng lực thực tiễn dạy học để tìm tòi kiến thức, tìm tòi lời giải các bài toán ở trường THCS

 Các biện pháp rèn luyện năng lực kiến tạo :

- Biện pháp 1: Quan tâm dạy học các khái niệm, qui tắc, định lí

- Biện pháp 2: Thông qua các hoạt động dạy học chứng minh các định lí toán học, dạy giải

các bài tập toán, luyện tập cho học sinh cách biến đổi tương đương, nhìn nhận định lí bài toán theo nhiều cách khác nhau dẫn đến cách chứng minh, cách giải bài toán khác nhau

- Biện pháp 3: Luyện tập cho học sinh cách thức chuyển đổi ngôn ngữ trong một nội dung

toán học hoặc chuyển đổi ngôn ngữ này sang ngôn ngữ khác thông qua dạy học các tình huống điển hình

- Biện pháp 4 : GV chú trọng cách luyện tập cho học sinh các quan điểm biện chứng của tư

duy toán học

- Biện pháp 5: Quan tâm đúng mức, luyện tập cho học sinh thói quen khai thác tiềm năng

SGK, khắc sâu mở rộng kiến thức, phát triển các bài toán từ nền kiến thức đã được qui định

1.1.4 Khó khăn và thuận lợi của các phương pháp dạy học tích cực

 Khó khăn

 Thuận lợi

1.2 Cỏc kỹ năng giải toán

1.2.1 Khái niệm kỹ năng

Theo giáo trình Tâm lí học đại cương: “Kĩ năng là năng lực sử dụng các dữ kiện, các tri

thức hay khái niệm đã có, năng lực vận dụng chúng để phát hiện những thuộc tính bản chất của các sự vật và giải quyết thành công nhiệm vụ lí luận hay thực hành xác định”

Trong luận văn này, chúng tôi quan niệm:

Kĩ năng là khả năng vận dụng tri thức (khái niệm, định lí, thuật giải, phương pháp) để giải quyết nhiệm vụ đặt ra Như vậy, tri thức (bao gồm cả tri thức sự vật, tri thức phương pháp) là cơ sở của kĩ năng

Từ quan niệm về kĩ năng, chúng tôi quan niệm về kĩ năng giải toán như sau:

Trong toán học, kĩ năng là khả năng giải các bài toán, thực hiện các chứng minh cũng như phân tích có phê phán các lời giải và chứng minh nhận được Kĩ năng giải bài tập toán của HS

là khả năng sử dụng có mục đích, sáng tạo những kiến thức toán học đã học để giải bài tập toán học

1.2.2 Phân loại các kỹ năng trong môn toán

a Kỹ năng nhận thức

b Kỹ năng thực hành

c Kỹ năng tổ chức hoạt động nhận thức

d Kỹ năng tự kiểm tra đánh giá

- 1.3 Cỏc kỹ năng thường dùng để giải các bài toán về cực trị trong hình học phẳng

- 1.3.1 Sử dụng quan hệ giữa đường vuông góc, đường xiên, hình chiếu

- 1.3.2 Sử dụng bất đẳng thức trong tam giác

- Thứ nhất: sự hạn chế về nhận thức trong quan niệm về dạy học của người giáo viên

Nhiều đồng chí giáo viên chưa thấy được sự cần thiết của việc áp dụng ph-¬ng ph¸p d¹y häc tích cực vào giảng dạy

- Thứ hai: sức ỳ truyền thống - sự ngại thay đổi thói quen, nhất là ở đội ngũ giáo viên

cao tuổi đã ổn định trong môi trường, phương pháp truyền thống, ngại thay đổi, ngại học tập, ứng dụng các phương tiện kỹ thuật hiện đại

- Thứ ba: cơ chế chính sách chưa khuyến khích, chưa tạo nên động lực cho việc áp dụng

phương pháp dạy học tích cực

- Thứ tư: cơ sở vật chất, kỹ thuật còn hạn chế Hầu hết các trường phổ thông hiện nay

còn thiếu phòng thí nghiệm, các thiết bị phục vụ giảng dạy và học tập… Ngoài ra hệ thống bàn ghế cũng không được trang bị mới phục vụ việc dạy học tích cực, bởi vậy, đã hạn chế không nhỏ đến việc áp dụng phương pháp dạy học này Cơ sở vật chất thiếu cũng phải kể đến là hệ thống giáo trình, tư liệu không đáp ứng được nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa Giáo trình thường được viết theo hướng chốt chặt, đóng kín, khuyến khích người học thuộc bài chứ không khuyến khích tư duy sáng tạo Đổi mới