Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay TT

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN VĂN HƢNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG KHÁM PHÁ TRONG DẠY HỌC TOÁN TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY Ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học môn Tốn học Mã số: 9140111 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÁI NGUN - 2022 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Danh Nam PGS TS Nguyễn Anh Tuấn Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên Vào hồi ngày tháng năm 2022 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia; Thư viện Trường Đại học Sư phạm; Trung tâm Số - Đại học Thái Nguyên MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Vào năm 1970, cách mạng công nghệ máy tính chuyển sang khuynh hướng chế tạo thiết bị cầm tay Với ưu điểm kích thước nhỏ gọn có khả thực nhiều chức tốn học, máy tính cầm tay (MTCT) nhanh chóng phổ biến lớp học toán nước giới Ngày nay, hầu giới đưa MTCT hỗ trợ trình dạy học tốn học từ chương trình cấp tiểu học chương trình đại học Trong trường phổ thơng Việt Nam nay, việc gắn giảng dạy lý thuyết tính tốn thực hành cịn chưa đẩy mạnh Điều hồn tồn khơng phải thiếu cơng cụ tính tốn, mà việc phổ biến cách sử dụng cộng cụ tính tốn chưa thực quan tâm Việc hướng dẫn cho học sinh (HS) sử dụng MTCT cách sáng tạo trình học tập tốn cịn hạn chế Nhìn chung, đa số HS sử dụng MTCT mức độ thực phép tính đơn giản mà chưa ứng dụng vào mức độ cao dự đoán kết quả, suy luận sáng tạo để giải vấn đề, tư thuật tốn dựa cơng cụ MTCT Xuất phát từ lí tơi chọn vấn đề nghiên cứu: “Xây dựng sử dụng số tình khám phá dạy học Tốn trung học phổ thơng với hỗ trợ máy tính cầm tay” Mục đích nghiên cứu Trên sở phân tích dạy học khám phá, tình dạy học sử dụng MTCT dạy học mơn Tốn để xây dựng số tình khám phá nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề (GQVĐ) cho HS học tập Tốn trường trung học phổ thơng (THPT) Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận dạy học mơn Tốn trường THPT Nghiên cứu thực trạng dạy học mơn tốn với hỗ trợ MTCT trường THPT Đề xuất số tình khám phá dạy học mơn Tốn trường THPT với hỗ trợ MTCT Khách thể, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Quá trình dạy học mơn Tốn trường THPT với hỗ trợ MTCT 4.3 Phạm vi nghiên cứu - Nội dung, phương pháp dạy học mơn tốn THPT - Thực tiễn dạy học mơn tốn với hỗ trợ MTCT số trường THPT Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng sử dụng số tình khám phá dạy học mơn Tốn trường THPT với hỗ trợ MTCT phù hợp góp phần bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS, nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn trường THPT Phƣơng pháp nghiên cứu Luận án sử dụng số phương pháp nghiên cứu nghiên cứu lí luận; quan sát; điều tra; chuyên gia; thực nghiệm; thống kê, xử lý số liệu Những vấn đề đƣa bảo vệ - Máy tính cầm tay khơng cơng cụ tính tốn mà cịn công cụ để hỗ trợ HS việc khám phá, GQVĐ tốn học - Sử dụng tình khám phá với hỗ trợ MTCT dạy học tốn trường THPT góp phần bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS, nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn Những đóng góp luận án - Tổng quan số vấn đề nghiên cứu giới Việt Nam sử dụng MTCT dạy học - Làm rõ vai trò MTCT để làm sở khoa học cho việc triển khai ứng dụng rộng rãi MTCT dạy học môn Tốn trường THPT - Phân tích lợi ích thách thức; nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu việc sử dụng MTCT việc bồi dưỡng lực GQVĐ tốn học cho HS THPT - Một số tình khám phá dạy học mơn Tốn trường THPT với hỗ trợ MTCT nhằm bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS Bố cục luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận danh mục tham khảo, luận án gồm bốn chương: Chương Cơ sở lí luận Chương Thực trạng dạy học mơn toán THPT với hỗ trợ MTCT Chương Xây dựng số tình khám phá dạy học toán THPT với hỗ trợ MTCT Chương Thực nghiệm sư phạm Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1 Tổng quan số kết nghiên cứu dạy học khám phá 1.1.1 Một số kết nghiên cứu nƣớc Nghiên cứu dạy học khám phá thiết kế tình dạy học với hỗ trợ công nghệ thông tin vấn đề giáo dục nước giới Đã có nhiều cơng trình khoa học phát triển qua giai đoạn, tiếp cận từ nhiều góc độ khác hướng đến mục tiêu làm cho dạy học đạt hiệu tốt Hiện nay, nghiên cứu dạy học khám phá theo xu hướng chủ yếu sau: (1) Nghiên cứu vai trò GV việc tổ chức học khám phá cho HS, (2) Nghiên cứu lợi ích học tập khám phá, (3) Nghiên cứu mức độ khám phá, (4) Nghiên cứu học tập khám phá giáo dục nhu cầu đặc biệt, (5) Nghiên cứu dạy học khám phá với hỗ trợ công nghệ thông tin (CNTT) 1.1.2 Một số kết nghiên cứu Việt Nam a) Về dạy học khám phá: Ở Việt Nam, vấn đề dạy học khám phá tác giả quan tâm, nghiên cứu, vận dụng nhiều cấp độ phương diện khác nghiên cứu tầng phương pháp luận; nghiên cứu dạy học khám phá cấp độ kỹ thuật dạy học b) Về thiết kế, sử dụng tình dạy học: Trong cơng trình khoa học, nghiên cứu phương pháp dạy học khám phá, nhiều tác giả khẳng định giáo viên biết tạo tình phù hợp với trình độ nhận thức HS để sở kiến thức có, HS khảo sát, tìm tịi phát kiến thức việc học tập khám phá mang lại kết tốt so với nhiều hình thức học tập khác Trong đó, nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến việc thiết kế sử dụng tình dạy học khác để giải vấn đề có liên quan dạy học tốn Ngồi ra, năm gần việc ứng dụng CNTT dạy học toán cấp học, cấp THPT nghiên cứu triển khai ứng dụng Nhiều tác giả với cơng trình nghiên cứu xây dựng sử dụng phần mềm hỗ trợ dạy học Trong số nghiên cứu khẳng định CNTT giúp HS tự khám phá giải vấn đề Từ cơng trình đó, rút số vấn đề sau: - Một là, lí luận dạy học khám phá tình dạy học nhiều tác giả đề cập, nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu đề cập đến thuật ngữ tình khám phá, đặc điểm tình khám phá dạy học mơn Tốn - Hai là, việc sử dụng MTCT để hỗ trợ cho hoạt động khám phá học tập HS chưa đề cập nghiên cứu gần - Ba là, chưa có cơng trình nghiên cứu cách hệ thống dạy học khám phá mơn Tốn THPT với hỗ trợ MTCT Do đó, vấn đề nghiên cứu xây dựng sử dụng tình khám phá dạy học Toán THPT với hỗ trợ MTCT có ý nghĩa lí luận thực tiễn Đây nội dung mà luận án tiếp tục nghiên cứu làm sáng tỏ 1.2 Tổng quan số kết nghiên cứu sử dụng máy tính cầm tay dạy học Máy tính cầm tay công cụ để hỗ trợ khám phá toán học, MTCT giúp cho giáo viên, HS giải vấn đề toán học cách khai thác, sử dụng chức sẵn có máy tính, kết hợp với xây dựng tình dạy học thích hợp Một số nghiên cứu nước ngồi (Dunham & Dick, 1994; Demana & Waits, 1990; Fey & Good, 1985) cho đời MTCT ảnh hưởng đến việc giảng dạy học Toán học cách sâu sắc Về lợi ích việc sử dụng MTCT dạy học toán, số nghiên cứu khẳng định lợi ích phát sinh từ chức toán học cài đặt máy tính sử dụng hợp lý MTCT q trình dạy học, giúp cho GV đổi PPDH, có tác động tích cực đến thái độ GV HS trình giảng dạy, học tập, nâng cao hiệu việc học toán Về thách thức việc sử dụng MTCT dạy học số nghiên cứu đề cập đến như: thách thức phát sinh từ phương pháp sử dụng MTCT chưa phù hợp, lạm dụng sử dụng; thách thức phát sinh từ tình mà HS khơng trang bị máy tính cách đồng lớp học hay việc không sử dụng thường xuyên thời gian dài trở ngại việc sử dụng MTCT dạy học Ngoài ra, số nghiên cứu thách thức như: thiếu tài liệu giảng dạy, GV không đào tạo, tập huấn sử dụng MTCT, việc chưa đầu tư thời gian để lập kế hoạch dạy học GV ảnh hưởng đến hiệu sử dụng MTCT Ở Việt Nam, chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu sử dụng MTCT dạy học toán, chủ yếu hướng dẫn sử dụng MTCT, số tài liệu đề cập đến kỹ thuật sử dụng MTCT để giải toán Trong trình tìm hiểu, nghiên cứu sử dụng MTCT dạy học Toán, tác giả luận án nhận thấy nghiên cứu tập trung vào việc khẳng định lợi ích hay thách thức mà MTCT mang lại q trình dạy học, “để ngỏ” vai trò MTCT với việc dạy học tốn mà chưa có nhiều nghiên cứu sâu cách thức sử dụng MTCT để đạt hiệu cao dạy học, tình dạy học thiết kế để sử dụng MTCT với vai trò phương tiện giúp cho việc tìm tịi, khám phá giải vấn đề toán học thuận lợi, hiệu 1.3 Dạy học khám phá 1.3.1 Một số khái niệm Dựa công trình nghiên cứu, luận án, tác giả sử dụng quan niệm: “Khám phá hoạt động có tính tích cực, chủ động người học, việc đặt câu hỏi, thu thập, điều tra, phân tích liệu… để tìm kiếm lĩnh hội tri thức mới”; “Dạy học khám phá q trình, vai trò định hướng người dạy, người học chủ động việc học tập thân, hình thành câu hỏi đặt tư duy, mở rộng cơng việc nghiên cứu, tìm kiếm; từ xây dựng nên hiểu biết tri thức Những kiến thức giúp cho người học trả lời câu hỏi, tìm kiếm giải pháp khác để giải vấn đề ,chứng minh định lí hay quan điểm” 1.3.2 Đặc trƣng dạy học khám phá Dạy học khám phá với tư cách phương pháp dạy học có đặc trưng sau: Dạy học khám phá nhằm phát điều mà người chưa biết; thực qua hàng loạt hoạt động; trang bị cho HS thủ pháp suy nghĩ; cách thức phát giải vấn đề mang tính độc lập sáng tạo 1.3.3 Các thể hoạt động khám phá Nhiều nghiên cứu rõ thể hoạt động khám phá, là: Phát thuộc tính đặc trưng khái niệm; Phát hiện, tìm kiếm, đề xuất định nghĩa khác tương đương; Phát hiện, đề xuất giả thuyết, dự đốn tính chất, đặc điểm kiện mối quan hệ yếu tố toán học; Làm bộc lộ nảy sinh mối liên hệ lôgic bên đối tượng; Biến đổi toán cho theo hướng làm cho giả thiết kết luận trở nên gần gũi hơn; Giải nhiệm vụ đặt toán cách huy động biết lựa chọn kiến thức liên quan; Phát tri thức tốn học ẩn dấu tình huống, kiện, tốn mang tính thực tiễn vận dụng chúng để GQVĐ đặt 1.4 Tình khám phá dạy học 1.4.1 Tình dạy học 1.4.1.1 Quan niệm tình 11 hạn chế thời gian, khơng gian chí phí,… - Chức PTDH: Mỗi PTDH giúp thực số chức sau đây: Chức kiến tạo tri thức; Chức rèn luyện kỹ năng; Chức kích thích hứng thú học tập; Chức tổ chức, điều khiển trình học tập; Chức hợp lí hóa cơng việc thầy trị 1.5.3 Một số hình thức sử dụng phương tiện dạy học Phương tiện dạy học sử dụng số hình thức sau: (1) GV thực dạy kết hợp với sử dụng phương tiện; (2) HS làm việc trực tiếp với phương tiện hướng dẫn kiểm soát GV; (3) HS học tập độc lập với phương tiện thông qua chương trình thiết kế trước; (4) Học tài liệu điện tử 1.6 MTCT với vai trò PTDH 1.6.1 Sơ lược lịch sử MTCT Công cụ tính tốn số học biết đến bàn tính (Abacus) sử dụng người Sumer người Ai Cập vào khoảng 2000 năm trước cơng ngun Năm 1642, nhà tốn học Blaise Pascal (1623-1662) phát minh máy tính học, thiết bị thực phép tính mà khơng cần sử dụng trí tuệ người Trải qua 400 năm, từ máy đếm học sơ khai Pascal, với hàng loạt cải tiến nâng cấp chương trình phần cứng, máy tính bỏ túi – máy tính cầm tay chiếm ngăn nhỏ cặp HS mà trọng lượng chưa đến 200 gram, với nhiều chức không đơn giản 12 thực phép tính cộng, trừ, nhân, chia mà bên cạnh chúng cịn có khả thực phép tính tốn học phức tạp 1.6.2 Quan niệm MTCT sử dụng DH Máy tính cầm tay (cịn gọi máy tính bỏ túi) thiết bị điện tử nhỏ gọn, dễ di động (đủ nhỏ để cầm tay), có nguồn điện độc lập, vận hành cách nhấn phím, hình số đơn sắc đa sắc, dùng để thực phép tính tốn học phức tạp 1.6.3 Vai trò chức MTCT dạy học a) Vai trị MTCT dạy học tốn - Máy tính cầm tay cơng cụ để tính tốn - Máy tính cầm tay cơng cụ trực quan hóa liệu - Máy tính cầm tay công cụ để kiểm tra b) Chức MTCT dạy học toán - Chức kiến tạo tri thức - Chức rèn luyện kỹ năng, củng cố, ôn tập kiến thức - Chức kích thích hứng thú học tập - Chức tổ chức, điều khiển q trình học tập - Chức hợp lí hóa vai trò thầy, trò 1.7 Bồi dƣỡng lực GQVĐ tốn học cho HS thơng qua hoạt động khám phá với hỗ trợ MTCT 1.7.1 Khái niệm lực Có nhiều tài liệu đề cập đến khái niệm lực có định nghĩa khác nhau, luận án, tác giả sử dụng cách định nghĩa lực Chương trình GDPT 2018 là: Năng lực khả thực thành công hoạt động 13 bối cảnh định nhờ huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính cá nhân khác hứng thú, niềm tin, ý chí, Năng lực cá nhân đánh giá qua phương thức kết hoạt động cá nhân giải vấn đề sống 1.7.2 Năng lực giải vấn đề Tác giả sử dụng quan niệm: Năng lực GQVĐ tổ hợp lực thể kĩ (thao tác tư hoạt động) hoạt động học tập nhằm giải có hiệu nhiệm vụ vấn đề để xây dựng thống với nội dung liên quan luận án 1.7.3 Các thành tố lực giải vấn đề Tiếp cận q trình GQVĐ dạy học tốn, tác giả đồng quan điểm với số nghiên cứu, cho lực GQVĐ cấu thành thành tố sau: Năng lực hiểu vấn đề, lực phát triển khai giải pháp GQVĐ, lực trình bày giải pháp GQVĐ, lực phát giải pháp khác để GQVĐ lực phát vấn đề 1.7.4 Bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS thông qua hoạt động khám phá với hỗ trợ máy tính cầm tay Với cách tiếp cận MTCT phương tiện sử dụng để phân tích tình toán học, tác giả luận án đưa số khả mà MTCT hỗ trợ HS nâng cao lực GQVĐ toán học với số hoạt động khám phá, là: • Sử dụng MTCT để phát làm rõ vấn đề: • Sử dụng MTCT để hỗ trợ hình thành triển khai ý tưởng mới: • Sử dụng MTCT để hỗ trợ lựa chọn giải pháp GQVĐ: 14 • Sử dụng MTCT để thực đánh giá giải pháp GQVĐ: • Sử dụng MTCT để phát vấn đề mới: 1.8 Các mức độ hoạt động khám phá với MTCT Tác giả luận án đưa mức độ hoạt động khám phá, sau: - Mức độ Khám phá có hướng dẫn tồn phần (khám phá có hướng dẫn) - Mức độ Khám phá có hướng dẫn phần: - Mức độ Khám phá tự do: KẾT LUẬN CHƢƠNG Trên sở lí luận dạy học khám phá tình dạy học, tác giả luận án đề xuất khái niệm tình khám phá dạy học mơn tốn với hỗ trợ MTCT Phân tích đặc điểm tình khám phá Đề xuất sử dụng MTCT với vai trò PTDH việc hỗ trợ hoạt động khám phá, giải vấn đề HS Từ sở khoa học dạy học khám phá nghiên cứu có liên quan đến việc thiết kế tình dạy học, tác giả luận án nhận thấy: để nâng cao hiệu dạy học toán trường THPT, GV cần biết sử dụng phương tiện hỗ trợ dạy học tốn, có MTCT, thiết kế tình dạy học, kích thích nhu cầu khám phá kiến thức người học sử dụng cách hợp lý phương tiện trình dạy học, giải pháp thực đổi giáo dục theo định hướng phát triển lực cho HS 15 Chƣơng THỰC TRẠNG DẠY HỌC MƠN TỐN TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY 2.1 Mục đích nghiên cứu Đánh giá thực trạng dạy học mơn tốn cấp THPT với hỗ trợ MTCT; đánh giá lợi ích thách thức sử dụng MTCT dạy học Toán trường THPT 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu dựa kết khảo sát, số liệu điều tra phương pháp quan sát - điều tra, liệu thu thập so sánh, đối chiếu với đánh giá số tài liệu cơng bố, có độ tin cậy cao Nghiên cứu thực 24 trường THPT thuộc tỉnh, đại diện cho vùng, miền khác nhau, với 260 GV, 40 cán quản lý trường học 367 học sinh 2.3 Kết nghiên cứu thực trạng sử dụng MTCT dạy học toán trƣờng THPT 2.3.1 Nội dung khảo sát Nội dung khảo sát nhằm mục đích thu thơng tin, số liệu đánh giá từ phía GV, cán quản lý chuyên môn HS việc sử dụng MTCT dạy học Toán 2.3.2 Kết khảo sát Qua nghiên cứu thực trạng sử dụng MTCT dạy học, tác giả luận án thu nhận phân tích nội dung sau: 1- Quan điểm MTCT dạy học; 2- Cách tiếp cận MTCT GV, HS; 3- Việc hình thức sử dụng MTCT GV, HS; 16 4- Lợi ích từ việc sử dụng MTCT dạy học toán; 5- Thách thức sử dụng MTCT dạy học toán; 6- Về thiết kế, sử dụng tình dạy học với MTCT KẾT LUẬN CHƢƠNG Kết nghiên cứu thực trạng bước đầu cho thấy: MTCT GV HS sử dụng dạy học toán, từ thực Chương trình GDPT 2006 Từ việc nghiên cứu thực trạng sử dụng MTCT dạy học toán trường THPT, tác giả luận án nhận thấy việc sử dụng MTCT dạy học toán cần tiếp tục nghiên cứu, nghiên cứu xây dựng tình khám phá dạy học môi trường sử dụng MTCT để nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn Đồng thời, từ khó khăn, thách thức từ phân tích nguyên nhân hạn chế việc sử dụng MTCT dạy học toán, rút số định hướng nghiên cứu cho thân thời gian tới đề xuất biện pháp đưa MTCT dạy học mơn tốn Chương trình GDPT, thiết kế nội dung dạy học, thiết kế tài liệu dạy học GV, nhà trường Chƣơng XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG KHÁM PHÁ TRONG DẠY HỌC TỐN TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY 3.1 Nguyên tắc định hƣớng xây dựng tình (1) Mỗi tình thiết kế cần đáp ứng yêu cầu đặc điểm tình khám phá 17 (2) Các tình xây dựng cần trọng đến tất tình điển hình dạy học mơn Tốn (3) Tình khám phá xây dựng để tổ chức dạy học tạo mơi trường học tập tích cực 3.2 Xây dựng sử dụng số tình khám phá dạy học toán THPT với hỗ trợ MTCT 3.2.1 Quy trình xây dựng sử dụng tình - Quy trình xây dựng tình khám phá: Chuẩn bị thiết kế tình → Thiết kế tình → Kiểm tra, chỉnh sửa tình Trong luận án, tác giả tập trung xây dựng nội dung bước (Thiết kế tình huống) để làm rõ đặc trưng tình khám phá với hỗ trợ MTCT, sau: Tạo hứng thú → Kích thích khám phá → GQVĐ → Củng cố vận dụng 3.2.2 Nhóm tình 1: Sử dụng MTCT hỗ trợ tính tốn, dự đốn quy luật, phân tích vấn đề tốn Nhóm tình khám phá xây dựng dựa quan điểm thực nghiệm tốn học, là: Tốn học thực nghiệm phương pháp tiếp cận với tốn học, tính tốn số sử dụng để nghiên cứu đối tượng toán học xác định tính chất quy luật Tác giả xây dựng tình huống: (1) Khám phá liệu thu nhận qua tính tốn (2) Khám phá phương pháp tìm tịi, dự đốn (3) Khám phá quy luật tốn học (4) Sử dụng MTCT phân tích vấn đề tốn Trong tình khám phá trên, tác giả trình bày 18 mục đích, sở khoa học ý nghĩa tình huống, xây dựng sơ đồ thiết kế tình lấy ví dụ minh họa 3.2.3 Nhóm tình 2: Sử dụng MTCT hỗ trợ hoạt động mơ hình hóa tốn học Mục đích xây dựng nhóm tình khám phá khai thác chức MTCT để sử dụng theo nhiều cách q trình mơ hình hóa tốn học Chẳng hạn, việc mơ MTCT sử dụng để phát triển mơ hình tốn học để HS cảm nhận tầm quan trọng tham số mơ hình; liệu từ MTCT tạo điều kiện thuận lợi để thu thập liệu, qua để xác nhận mơ hình; MTCT sử dụng để thực phần GQVĐ toán học trong điều kiện thời gian hạn chế lớp học, cho phép người học có thời gian để phát triển kỹ xây dựng sửa đổi mơ hình Dựa kết tổng hợp để phù hợp với việc sử dụng MTCT thực mơ hình hóa tốn học Trong phần này, tác giả tập trung vào mơ hình tốn học hai tình sau đây: (1) Lập sử dụng mơ hình cho tập số liệu thể thay đổi theo biến số rời rạc (2) Lập sử dụng mơ hình cho tập số liệu thể thay đổi theo biến số liên tục Ở tình trên, tác giả xây dựng quy trình bước lấy ví dụ để phân tích, minh họa xây dựng tình dạy học cụ thể (Ví dụ 3.14 Bài tốn chi phí gửi nhà để xe thấp hơn?) 19 3.2.4 Nhóm tình 3: Sử dụng MTCT khám phá hình thức biểu diễn tốn học Kiến thức tốn học HS tiếp nhận theo đường từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng Sử dụng biểu diễn trực quan làm cầu nối cho biểu diễn thực tế quen thuộc biểu diễn kí hiệu trừu tượng thừa nhận cách làm mang lại hiệu dạy học môn Toán Khai thác chức MTCT, tác giả luận án đề xuất số tình sử dụng MTCT để hỗ trợ biểu diễn toán học, chuyển đổi số hình thức biểu diễn tốn học, qua giúp cho q trình khám phá, GQVĐ HS thực có hiệu Trong nhóm tình này, tác giả xây dựng tình huống: (1) Khám phá biểu diễn toán học để đưa phán đốn: (2) Khám phá biểu diễn để mơ tả q trình mơ hình hóa (3) Khám phá biểu diễn để hình thành khái niệm Đồng thời, xây dựng số biện pháp sử dụng MTCT để hỗ trợ số hoạt động chuyển đổi hình thức biểu diễn tốn học: Chuyển từ biểu diễn ngơn ngữ sang biểu diễn ký hiệu; Chuyển từ biểu diễn ngôn ngữ sang biểu diễn trực quan; Chuyển từ biểu diễn trực quan sang biểu diễn ký hiệu biểu diễn đối tượng nhiều hình thức khác KẾT LUẬN CHƢƠNG Dựa kết nghiên cứu lí luận dạy học khám phá tình dạy học, từ kết nghiên cứu thực trạng sử dụng MTCT dạy học trường THPT với lợi ích, 20 định hướng xác định để sử dụng có hiệu phương tiện dạy học tồn cần khắc phục, nhằm bổ sung khắc phục tồn rút từ sở lí luận thực tiễn nghiên cứu đề tài, tác giả luận án đề xuất tình khám phá dạy học tốn THPT với hỗ trợ MTCT Các tình đề xuất đảm bảo gắn kết chặt chẽ với lí luận với thực tiễn, tình chứa đựng đồng thời việc rèn luyện kĩ sử dụng MTCT với việc chiếm lĩnh kiến thức HS, tạo hội để HS thể lực thân với mức độ ngày cao sau trình học tập rèn luyện môi trường học tập, kích thích tính chủ động, sáng tạo khám phá, chiếm lĩnh tri thức vận dụng kiến thức học vào thực tiễn Các biện pháp tổ chức dạy học tình khám phá đề xuất cần phải thực linh hoạt, thường xun, liên tục q trình dạy học mở rộng cho nội dung dạy học khác hình học, lượng giác, thống kê,…; phương tiện dạy học thay MTCT sử dụng phần mềm có chức tương tự, sử dụng điện thoại thơng minh có app calculator, đồng thời cần kết hợp với biện pháp dạy học khác tùy vào vận dụng sáng tạo GV đảm bảo phù hợp với đối tượng HS điều kiện thực tế lớp học 21 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 4.1 Mục đích, yêu cầu, nội dung thực nghiệm Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm xem xét tính khả thi việc áp dụng số tình khám phá dạy học Toán THPT với hỗ trợ MTCT Đánh giá hiệu việc sử dụng MTCT hỗ trợ HS khám phá, giải vấn đề học tốn, góp phần bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS, nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn 4.2 Thời gian, quy trình phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 4.2.1 Thời gian thực nghiệm sƣ phạm Căn vào yêu cầu cụ thể Luận án, tiến hành sau: - Thực nghiệm lần 1: Năm học 2019 – 2020 - Thực nghiệm lần 2: Năm học 2020 – 2021 4.2.2 Quy trình tổ chức thực nghiệm sƣ phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành theo quy trình sau: + Chọn lớp thực nghiệm đối chứng có chất lượng học tập HS tương đương + Tập huấn, trang bị cho GV dạy lớp thực nghiệm kiến thức MTCT, tình dạy học khám phá số tình khám phá đề cập luận án + Tổ chức thiết kế học theo nội dung lựa chọn + GV dạy học lớp thực nghiệm theo giáo án thiết kế + Quan sát lớp học, tiến hành vấn GV HS sau học để kiểm chứng đánh giá 22 4.2.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm a Nội dung đánh giá Hiệu việc sử dụng tình khám phá với hỗ trợ MTCT việc đáp ứng mục tiêu học chủ đề, thông qua tiến hành học b Phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm Để đánh giá nội dung trên, sử dụng công cụ: Kiểm tra tự luận; Phiếu khảo sát dành cho HS; Phỏng vấn; Phương pháp thống kê toán học 4.3 Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm 4.3.1 Thực nghiệm sƣ phạm lần - Thời gian: Từ tháng 10/2019 đến tháng 12/2019 - Phương án thực nghiệm: Tiến hành TN có đối chứng - Kết thực nghiệm sư phạm lần a) Về định tính: Đánh giá bước đầu hiệu quả, lợi ích sử dụng MTCT hoạt động dạy học b) Về định lượng: Tiến hành cho HS làm kiểm tra chất lượng để đánh giá chất lượng học tập hai lớp, kết tổng hợp đầy đủ luận án 4.3.2 Thực nghiệm sƣ phạm lần - Thời gian thực nghiệm: Từ 11/2020 đến 01/2021 - Phương án thực nghiệm: Tiến hành TN có đối chứng - Kết thực nghiệm sư phạm lần a) Về định tính: Đối với GV, việc thiết kế tình khám phá dạy học GV bám sát mục tiêu học áp dụng theo biện pháp đề xuất b) Về định lượng: Đã tiến hành cho HS làm kiểm tra 23 chất lượng để đánh giá chất lượng học tập lớp, kết tổng hợp đầy đủ luận án KẾT LUẬN CHƢƠNG Qua hai vòng thực nghiệm, rút số nhận định sau: Có thay đổi nhận thức GV HS việc sử dụng MTCT dạy học toán Việc sử dụng MTCT để hỗ trợ để tính tốn thơng thường hoạt động học tập tốn giúp cho HS có kết nhanh, xác, dành nhiều thời gian cho hoạt động tìm tịi, phát giải vấn đề toán học Về thiết kế tình khám phá dạy học GV: qua phân tích, thảo luận sau xem xét việc thiết kế dạy GV dự nhận thấy kết thu có hiệu HS tiếp nhận tình học tập cách tự nhiên, tích cực sử dụng cơng cụ, giải tốt vấn đề tình Mặc dù khẳng định việc thiết kế, sử dụng tình khám phá với hỗ trợ MTCT mang lại lợi ích cho HS GV Tuy nhiên, việc lạm dụng MTCT mang lại tác động tiêu cực làm giảm kỹ tính tốn HS, hay phụ thuộc vào máy tính trình học tập 24 KẾT LUẬN Yêu cầu sử dụng phương tiện hỗ trợ dạy học toán trường phổ thơng vấn đề có tính cấp thiết bối cảnh đổi toàn diện giáo dục xu dạy học nước giới MTCT trở thành công cụ tiếp cận kiến thức, phương tiện để phân tích tình tốn học, việc thiết kế sử dụng tình dạy học môi trường sử dụng MTCT cần thiết Tác giả đưa quan niệm tình khám phá dạy học toán với hỗ trợ MTCT Nghiên cứu đặc điểm tình khám phá Nghiên cứu đưa tình khám phá dạy học mơn tốn với hỗ trợ MTCT đề xuất quy trình, nguyên tắc tổ chức dạy học với tính khám phá dạy học mơn Tốn Các tình đề xuất đảm bảo gắn kết chặt chẽ với lí luận với thực tiễn, tình chứa đựng đồng thời việc rèn luyện kĩ sử dụng MTCT với việc chiếm lĩnh kiến thức HS, tạo hội để HS thể lực thân kích thích tính chủ động, sáng tạo khám phá, chiếm lĩnh tri thức vận dụng kiến thức học vào thực tiễn Kết thực nghiệm khẳng định: Các tình khám phá quy trình tổ chức dạy học đề xuất luận án mang lại hiệu thiết thực khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học đề 25 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Văn Hưng (2017), “Khám phá toán với hỗ trợ máy tính cầm tay” Kỷ yếu Hội thảo khoa học quốc tế: Phát triển lực sư phạm đội ngũ giáo viên KHTN đáp ứng yêu cầu đổi giáo dục phổ thông, Trường ĐHSP Hà Nội, tháng 12/2017 Nguyễn Danh Nam, Nguyễn Văn Hưng (2018), “Máy tính cầm tay đồ họa – Phương tiện hỗ trợ dạy học Tốn trường phổ thơng” Tạp chí Giáo dục, số 423, tháng 2/2018 Nguyễn Văn Hưng (2018), “The trend of using hand-held calculators for teaching and learning mathematics at school.” Vietnam Journal of Education, Vol 3, 2018, pp 43-47 Nguyễn Văn Hưng (2018), “Benefits and challenges of using electronic calculators for teaching and learning Mathematics in high schools” Vietnam Journal of Education, Vol 5, 2018, pp 82-87 Nguyễn Văn Hưng (2019), “Một số biện pháp khai thác, sử dụng máy tính cầm tay dạy học mơn tốn trường phổ thơng” Tạp chí Giáo dục, số 460, tháng 8/2019 Nguyễn Văn Hưng, Nguyễn Danh Nam (2021), “Sử dụng máy tính cầm tay dạy học mơn tốn trường phổ thơng” Cơng nghệ Giáo dục, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 249-280 ... Chƣơng XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG KHÁM PHÁ TRONG DẠY HỌC TỐN TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY 3.1 Nguyên tắc định hƣớng xây dựng tình (1) Mỗi tình thiết kế cần... Xuất phát từ lí tơi chọn vấn đề nghiên cứu: ? ?Xây dựng sử dụng số tình khám phá dạy học Tốn trung học phổ thơng với hỗ trợ máy tính cầm tay? ?? Mục đích nghiên cứu Trên sở phân tích dạy học khám phá, ... số kết nghiên cứu sử dụng máy tính cầm tay dạy học Máy tính cầm tay cơng cụ để hỗ trợ khám phá toán học, MTCT giúp cho giáo viên, HS giải vấn đề toán học cách khai thác, sử dụng chức sẵn có máy