Skkn xây dựng một số bài toán thực tế phương trình mũ và lôgarít theo hướng lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 12

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong năm gần với phát triển kinh tế, xã hội tình trạng nhiễm mơi trường, biến đổi khí hậu như: thiên tai, lũ lụt, cháy rừng, động đất, rác thải sinh hoạt, ô nhiễm nguồn nước có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, sống, tương lai người Vì vấn đề bảo vệ môi trường trở thành nhiệm vụ cấp bách người, nhà, dân tộc giới Để giải vấn đề công việc giáo dục bảo vệ môi trường biện pháp hữu hiệu, có tính chất bền vững sâu rộng số biện pháp để thực mục tiêu bảo vệ môi trường phát triển bền vững đất nước Tốn học mơn học cơng cụ cho mơn khoa học khác, xuất phát từ nhu cầu sống người, có liên hệ thực tế với đời sống xã hội hàng ngày, tình trạng nhiễm mơi trường nỗi lo nhân loại, việc tích hợp kiến thức bảo vệ mơi trường giảng dạy mơn Tốn việc làm thiết thực nhằm giúp học sinh xã hội nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường đem lại môi trường sống lành Bản thân người giáo viên dạy Tốn cấp THPT tơi ln trăn trở làm để học sinh việc nắm vững kiến thức mơn học cịn có ý thức vận dụng kiến thức vào việc bảo vệ mơi trường, hiểu ý nghĩa việc bảo vệ môi trường từ em tun truyền cho gia đình, xã hội chung tay góp sức bảo vệ mơi trường Những ứng dụng toán học vào thực tiễn, giáo dục bảo vệ mơi trường chương trình sách giáo khoa, thực tế dạy học toán chưa quan tâm cách mức thường xuyên Vấn đề lồng ghép dạy học toán với giáo dục bảo vệ mơi trường cho học sinh cịn mẻ giáo viên nên chưa quan tâm, khai thác Vì lí tơi chọn đề tài nghiên cứu: ''Xây dựng số toán thực tế phương trình mũ lơgarít theo hướng lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 12" 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nhằm đổi nội dung giảng dạy cho phù hợp với thực tiễn, tạo sứ hứng thú cho học sinh học tập - Xác định đơn vị kiến thức chương THPT có tiềm khai thác lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường Xây dựng hệ thống tập liên hệ thực tiễn, lồng ghép nội dung giáo dục bảo vệ môi trường - Học sinh nắm vững kiến thức Toán học, biết vận dụng vào thực tế, hiểu rõ tầm quan trọng môi trường, thực trạng ô nhiễm mơi trường từ skkn có ý thức việc bảo vệ môi trường 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Tài liệu: Sách giáo khoa, sách tập, sách luật bảo vệ môi trường 2005, sách phương pháp dạy học mơn Tốn, tài liệu tham khảo mơn Tốn - Hệ thống tập Tốn chương trình giáo dục THPT - Học sinh lớp 12B6, 12B8 trường , THPT Nông Cống năm học 2021-2022 (lớp thực nghiệm) lớp 12A3 năm học 2020-2021 (lớp đối chứng) 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp phân tích, tổng hợp - Phương pháp thực nghiệm 1.5 Những điểm SKKN Nghiên cứu, tìm hiểu số vấn đề mơi trường có liên hệ với kiến thức Toán học Đề xuất số nội dung kiến thức tốn có tiềm tích hợp, lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường Xây dựng hệ thống tập có nội dung thực tiễn, lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường dạy học, góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn tốn, phát triển lực giải vấn đề thực tiễn cho học sinh NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận 2.1.1.Cơ sở lý luận dạy học tích hợp, lồng ghép giáo dục bảo vệ mơi trường 2.1.1.1 Khái niệm tích hợp dạy học tích hợp - Khái niệm tích hợp: Tích hợp hợp nhất, hài hịa, kết hợp Đó hợp hay thể hóa phận khác để đưa tới đối tượng - Khái niệm dạy học tích hợp: Dạy học tích hợp định hướng dạy học giúp học sinh phát triển khả huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng…thuộc nhiều lĩnh vực khác để giải có hiệu vấn đề học tập sống, thực trình lĩnh hội tri thức rèn luyện kĩ năng; phát triển lực cần thiết, lực giải vấn đề Tính tích hợp thể qua huy động, kết hợp, liên hệ yếu tố có liên quan với nhiều lĩnh vực để giải có hiệu vấn đề thường đạt nhiều mục tiêu khác 2.1.1.2 Các hình thức mức độ tích hợp nội dung mơn học Theo tích hợp mơn học có mức độ từ đơn giản đến phức tạp theo hình thức khác Có bốn mức độ hình thức tích hợp: + Tích hợp nội mơn học: Là tích hợp nội dung phân skkn môn thuộc môn học Tích hợp phạm vi hẹp xử lí nội dung có liên quan phân mơn mơn học + Tích hợp đa mơn: Là tích hợp vào mơn học vấn đề mang tính tồn cầu theo đặc trưng môn học cho phép + Tích hợp liên mơn: Là tích hợp nội dung, kĩ môn học, lĩnh vực học tập khác chủ đề, môn học độc lập tương đối + Tích hợp xuyên môn: số môn học, lĩnh vực học tập kết hợp với thành chủ đề mơn học Như khơng cịn tên mơn học truyền thống Các mức độ hình thức tích hợp thường sử dụng đan xen với cấu trúc môn học, hoạt động giáo dục phổ thơng Với mức độ tích hợp trên, cách tích hợp phạm vi hẹp cho phép giữ mơn học truyền thống, đồng thời xây dựng chủ đề có tích chất liên mơn phù hợp với điều kiện Việt Nam, chương trình giáo dục phổ thơng tích hợp theo cách Có ba mức độ tích hợp dạy học môn khoa học tự nhiên sau: - Lồng ghép: Đó đưa yếu tố nội dung gắn với thực tiễn, gắn với xã hội, gắn với mơn học khác vào dịng chảy chủ đạo nội dung học môn học Ở mức độ lồng ghép, môn học dạy riêng rẽ Tuy nhiên, giáo viên tìm thấy mối quan hệ kiến thức mơn học đảm nhận với nội dung môn học khác thực việc lồng ghép kiến thức thời điểm thích hợp - Vận dụng kiến thức liên môn: Ở mức độ này, hoạt động hoạt diễn xung quanh chủ đề, người học cần đến kiến thức nhiều môn học để giải vấn đề đặt Các chủ đề gọi chủ đề hội tụ - Hòa trộn: Đây mức độ cao dạy học tích hợp mức độ này, tiến trình dạy học tiến trình “Khơng mơn học”, có nghĩa nội dung kiến thức học không thuộc riêng môn học mà thuộc nhiều môn học khác nhau, đó, nội dung thuộc chủ đề tích hợp không cần dạy môn học riêng rẽ Mức độ tích hợp dẫn đến hợp kiến thức hai hay nhiều môn học 2.1.1.3 Dạy học tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường Giáo dục bảo vệ mơi trường q trình thông qua hoạt động giáo dục nhằm giúp người có hiểu biết, kĩ giá trị tạo điều kiện cho họ tham gia vào phát triển xã hội bền vững sinh thái Như vậy, dạy học tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường kết hợp chặt skkn chẽ có hệ thống kiến thức giáo dục môi trường kiến thức môn học thành nội dung thống nhất, gắn bó chặt chẽ Hình thức mức độ tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường thông qua mơn Tốn phù hợp thuận lợi tích hợp mức độ lồng ghép, liên hệ Mức độ liên hệ thể số phần học có mục tiêu nội dung phù hợp với nội dung giáo dục bảo vệ môi trường 2.1.2 Cơ sở lý thuyết tốn học 2.1.2.1 Phương trình mũ Khái niệm: Phương trình mũ phương trình có dạng + Nếu + Nếu phương trình có nghiệm phương trình vơ nghiệm Đặc biệt: Phương trình (biến đổi số) Dạng 1: Phương trình có dạng Nếu + Nếu nghiệm với Dạng 2: Phương trình có dạng (với ) 2.1.2.2 Phương trình lơgarit Khái niệm: Phương trình lơgarit phương trình có dạng Dạng 1: Chú ý: Việc lựa chọn điều kiện phức tạp tùy thuộc vào độ Dạng 2: 2.1.3 Vai trò việc rèn luyện cho học sinh lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn - Rèn luyện cho học sinh lực vận dụng kiến thức Toán học vào thực tiễn phù hợp với xu hướng phát triển chung giới thực tiễn Việt Nam Với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, người lao động buộc phải chủ động dám nghĩ, dám làm, linh hoạt lao động, hòa nhập với cộng skkn đồng xã hội; đặc biệt phải ln học tập, học để có thực hành qua thực hành phát điều cần phải học tập tiếp Chính thế, giáo dục cần hình thành phát triển cho học sinh lực thích ứng, lực hành động, lực sống làm việc với tập thể, cộng đồng lực tự học Trong quan điểm đưa làm xác định mục tiêu môn tốn, có nêu: "Phải lựa chọn nội dung kiến thức tốn học cốt lõi, giàu tính ứng dụng, đặc biệt ứng dụng vào thực tiễn " Rõ ràng rằng, việc rèn luyện kỹ vận dụng toán học vào thực tiễn hồn tồn phù hợp có tác dụng tích cực hồn cảnh giáo dục nước ta - Rèn luyện cho học sinh lực vận dụng toán học vào thực tiễn yêu cầu có tính ngun tắc góp phần phản ánh tinh thần phát triển theo hướng ứng dụng tốn học đại Mơn Tốn nhà trường phổ thông bao gồm nội dung quan trọng, bản, cần thiết lựa chọn khoa học toán học xuất phát từ mục tiêu đào tạo nhà trường phải phù hợp với trình độ nhận thức học sinh; đồng thời phù hợp với thực tiễn giáo dục - xã hội đất nước Những nội dung khơng phải phản ánh tinh thần, quan điểm, phương pháp mà phải phản ánh xu phát triển khoa học toán học nay, mà hướng chủ yếu ứng dụng Một nguyên tắc quan trọng giáo dục học mơn Tốn ngun tắc "kết hợp lí luận với thực tiễn" + Đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức Tốn học để vận dụng chúng vào thực tiễn; + Chú trọng nêu ứng dụng Toán học vào thực tiễn; + Chú trọng đến kiến thức Tốn học có nhiều ứng dụng thực tiễn; + Chú trọng rèn luyện cho học sinh có kỹ tốn học vững chắc; + Chú trọng cơng tác thực hành tốn học nội khóa ngoại khóa - Rèn luyện cho học sinh lực vận dụng Toán học vào thực tiễn đáp ứng yêu cầu mục tiêu mơn tốn có tác dụng tích cực việc dạy học toán Vấn đề rèn luyện cho học sinh lực vận dụng tốn học vào thực tiễn có vai trị quan trọng góp phần phát triển cho học sinh lực trí tuệ, phẩm chất tính cách, thái độ, đáp ứng yêu cầu đổi toàn diện giái dục đào tạo theo Nghị TW (khố XI) Điều cần phải nhấn mạnh với yêu cầu cao học sinh THPT, họ giai đoạn sửa tham gia trực tiếp vào guồng máy sản xuất xã hội, tham gia vào q trình đào tạo có tính chun mơn hóa cao Tăng cường rèn luyện lực ứng dụng toán học vào thực tiễn skkn mục tiêu, nhiệm vụ quan trọng việc dạy học Tốn trường phổ thơng Học sinh phải nắm vững hệ thống kiến thức phương pháp toán học bản, phổ thông; phải vận dụng kiến thức phương pháp toán học vào kỹ thuật, lao động, quản lí kinh tế, vào việc học mơn học khác, vào việc tự học sau trường có tiềm lực nghiên cứu khoa học mức độ phổ thơng Rèn luyện lực vận dụng Tốn học vào thực tiễn góp phần tích cực hóa việc lĩnh hội kiến thức Trong dạy học toán, để học sinh tiếp thu tốt, cần đến liên hệ gần gũi tình huống, vấn đề thực tế Những hoạt động thực tiễn vừa có tác dụng rèn luyện lực vận dụng toán học vào thực tiễn vừa giúp học sinh tích cực hóa học tập để lĩnh hội kiến thức Kỹ toán học hóa tình thực tiễn cho toán nảy sinh từ đời sống thực tế nhằm tạo điều kiện cho học sinh biết vận dụng kiến thức toán học nhà trường vào sống, góp phần gây hứng thú học tập, giúp học sinh nắm thực chất vấn đề tránh hiểu kiện tốn học cách hình thức Để rèn cho học sinh kỹ tốn học hóa tình thực tiễn, cần ý lựa chọn tốn có nội dung thực tế khoa học, kỹ thuật, môn học khác thực tế đời sống hàng ngày quen thuộc với học sinh Đồng thời, nên phát biểu số toán khơng phải túy dạng tốn học mà dạng vấn đề thực tế cần phải giải Rèn luyện lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn, giúp học sinh có kỹ thực hành kỹ toán học làm quen dần tình thực tiễn Trong thực tế dạy học trường phổ thông, vấn đề lên giáo viên quan tâm, trọng việc hoàn thành kiến thức lí thuyết quy định chương trình sách giáo khoa; mà quên, nhãng việc thực hành, khơng tâm dạy tập tốn cho em, đặc biệt tốn có nội dung thực tiễn, dẫn đến tình trạng học sinh thường lúng túng, chí khơng làm hồn chỉnh tốn thực mức độ trung bình Để tạo điều kiện vận dụng tri thức vào thực tế, cịn phải có kỹ thực hành cần thiết cho đời sống, kỹ tính tốn, vẽ hình, đo đạc, Trong hoạt động thực tế lĩnh vực đòi hỏi kỹ tính tốn: Tính đúng, tính nhanh, tính hợp lí, với đức tính cẩn thận, chu đáo kiên nhẫn 2.1.4 Nguyên tắc quy trình xây dựng toán liên hệ thực tiễn 2.1.4.1 Nguyên tắc xây dựng Nguyên tắc 1: Bài toán thực tiễn phải đảm bảo tính mục tiêu chương trình, chuẩn kiến thức, kỹ định hướng phát triển lực vận dụng kiến skkn thức toán học vào thực tiễn cho học sinh Nguyên tắc 2: Bài toán thực tiễn phải đảm bảo nội dung dạy học, đồng thời phải đảm bảo tính xác, tính khoa học, tính đại Ngun tắc 3: Bài tốn thực tiễn phải gần gũi với kinh nghiệm học sinh Nguyên tắc 4: Bài toán thực tiễn phải đảm bảo tính sư phạm Ngun tắc 5: Bài tốn thực tiễn phải có tính hệ thống, lơgíc 2.1.4.2 Phương pháp xây dựng toán thực tiễn - Thêm yếu tố thực tiễn vào tốn đơn có sẵn - Thay đổi số liệu toán thực tiễn có sẵn để tạo thành tốn thực tiễn khác - Xuất phát từ nhu cầu giải vấn đề sống 2.1.5 Một số khái niệm liên quan đến môi trường  2.1.5.1 Môi trường gì? "Mơi trường bao gồm yếu tố tự nhiên yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người thiên nhiên." (Theo Điều 1, Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam) Môi trường sống người theo chức chia thành loại: - Môi trường tự nhiên bao gồm nhân tố thiên nhiên vật lý, hoá học, sinh học, tồn ngồi ý muốn người, nhiều chịu tác động người Đó ánh sáng mặt trời, núi sơng, biển cả, khơng khí, động, thực vật, đất, nước Môi trường tự nhiên cho ta khơng khí để thở, đất để xây dựng nhà cửa, trồng cây, chăn nuôi, cung cấp cho người loại tài nguyên khoáng sản cần cho sản xuất, tiêu thụ nơi chứa đựng, đồng hoá chất thải, cung cấp cho ta cảnh đẹp để giải trí, làm cho sống người thêm phong phú - Môi trường xã hội tổng thể quan hệ người với người Đó luật lệ, thể chế, cam kết, quy định, ước định cấp khác như: Liên Hợp Quốc, Hiệp hội nước, quốc gia, tỉnh, huyện, quan, làng xã, họ tộc, gia đình, tổ nhóm, tổ chức tơn giáo, tổ chức đồn thể,…Mơi trường xã hội định hướng hoạt động người theo khuôn khổ định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho phát triển, làm cho sống người khác với sinh vật khác Như vậy, môi trường theo nghĩa rộng tất nhân tố tự nhiên xã hội cần thiết cho sinh sống, sản xuất người, tài nguyên thiên nhiên, không khí, đất, nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội 2.1.5.2 Mơi trường có chức nào? skkn - Môi trường không gian sống người loài sinh vật - Môi trường nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho sống hoạt động sản xuất người - Môi trường nơi chứa đựng chất phế thải người tạo sống hoạt động sản xuất - Mơi trường nơi lưu trữ cung cấp thông tin cho người (Cung cấp lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hoá vật chất sinh vật, lịch sử xuất phát triển văn hoá lồi người) Con người ln cần khoảng khơng gian dành cho nhà ở, sản xuất lương thực tái tạo mơi trường Con người gia tăng khơng gian sống cần thiết cho việc khai thác chuyển đổi chức sử dụng loại không gian khác khai hoang, phá rừng, cải tạo vùng đất nước Việc khai thác mức không gian dạng tài nguyên thiên nhiên làm cho chất lượng khơng gian sống khả tự phục hồi 2.1.5.3 Bảo vệ môi trường việc ai? Bảo vệ môi trường hoạt động giữ cho môi trường lành, đẹp, cải thiện môi trường, đảm bảo cân sinh thái, ngăn chặn, khắc phục hậu xấu người thiên nhiên gây cho môi trường, khai thác, sử dụng hợp lý tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Nhà nước bảo vệ lợi ích quốc gia tài nguyên môi trường, thống quản lý bảo vệ mơi trường nước, có sách đầu tư, bảo vệ mơi trường, có trách nhiệm tổ chức thực việc giáo dục, đào tạo, nghiên cứu khoa học công nghệ, phổ biến kiến thức khoa học pháp luật bảo vệ môi trường Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam ghi rõ Điều 6: "Bảo vệ môi trường nghiệp tồn dân. Tổ chức, cá nhân phải có trách nhiệm bảo vệ môi trường, thi hành pháp luật bảo vệ mơi trường, có quyền có trách nhiệm phát hiện, tố cáo hành vi vi phạm pháp luật bảo vệ mơi trường" 2.1.5.4 Phải làm để bảo vệ môi trường? Để bảo vệ môi trường, Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam nghiêm cấm hành vi sau đây: - Đốt phá rừng, khai thác khống sản cách bừa bãi, gây huỷ hoại mơi trường, làm cân sinh thái; - Thải khói, bụi, khí độc, mùi thối gây hại vào khơng khí; phát phóng xạ, xạ q giới hạn cho phép vào môi trường xung quanh; - Thải dầu, mỡ, hố chất độc hại, chất phóng xạ q giới hạn cho phép, chất thải, xác động vật, thực vật, vi khuẩn, siêu vi khuẩn độc hại gây dịch bệnh vào nguồn nước; skkn - Chôn vùi, thải vào đất chất độc hại giới hạn cho phép; - Khai thác, kinh doanh loại thực vật, động vật quý danh mục quy định Chính phủ; - Nhập cơng nghệ, thiết bị khơng đáp ứng tiêu chuẩn môi trường, nhập khẩu, xuất chất thải; - Sử dụng phương pháp, phương tiện, công cụ huỷ diệt hàng loạt khai thác, đánh bắt nguồn động vật, thực vật 2.1.5.5 Sự cố thảm họa mơi trường gì? Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam: "Sự cố môi trường tai biến rủi ro xảy trình hoạt động người biến đổi bất thường thiên nhiên, gây suy thối mơi trường nghiêm trọng" Sự cố mơi trường xảy do: - Bão, lũ lụt, hạn hán, nứt đất, động đất, trượt đất, sụt lở đất, núi lửa phun, mưa axit, mưa đá, biến động khí hậu thiên tai khác; - Hoả hoạn, cháy rừng, cố kỹ thuật gây nguy hại môi trường sở sản xuất, kinh doanh, cơng trình kinh tế, khoa học, kỹ thuật, văn hố, xã hội, an ninh, quốc phịng; - Sự cố tìm kiếm, thăm đị, khai thác vận chuyển khống sản, dầu khí, sập hầm lị, dầu, tràn dầu, vỡ đường ống dẫn dầu, dẫn khí, đắm tàu, cố sở lọc hoá dầu sở công nghiệp khác; - Sự cố lò phản ứng hạt nhân, nhà máy điện nguyên tử, nhà máy sản xuất, tái chế nhiên liệu hạt nhân, kho chứa chất phóng xạ 2.1.5.6 Ơ nhiễm mơi trường gì? Theo Luật Bảo vệ Mơi trường Việt Nam: "Ơ nhiễm mơi trường làm thay đổi tính chất mơi trường, vi phạm Tiêu chuẩn mơi trường" Trên giới, ô nhiễm môi trường hiểu việc chuyển chất thải lượng vào mơi trường đến mức có khả gây hại đến sức khoẻ người, đến phát triển sinh vật làm suy giảm chất lượng môi trường Các tác nhân ô nhiễm bao gồm chất thải dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hoá chất tác nhân vật lý, sinh học dạng lượng nhiệt độ, xạ Tuy nhiên, môi trường coi bị ô nhiễm hàm lượng, nồng độ cường độ tác nhân đạt đến mức có khả tác động xấu đến người, sinh vật vật liệu 2.2 Thực trạng vấn đề 2.2.1 Thực trạng vấn đề giáo dục bảo vệ môi trường skkn nhà trường Thực nghị Chính phủ giáo dục mơi trường nhà trường đưa vào chương trình học theo kiểu lồng ghép vào môn học Nhiều chủ đề môi trường triển khai thực theo hoạt động ngoại khoá như: sinh hoạt câu lạc bộ, thi vẽ tranh, thi tìm hiểu mơi trường, Tuy nhiên, nhà trường chưa coi trọng vấn đề giáo dục môi trường cho học sinh Học sinh giáo viên tham gia thực qua loa, đại khái Một số giáo viên chưa có nhận thức đắn đầy đủ giáo dục môi trường, giảng dạy theo kinh nghiệm, khơng chủ động nghiên cứu, tìm hiểu nội dung phương pháp Các hoạt động chủ yếu mang tính bề nổi, chưa đảm bảo chiều sâu hiệu giáo dục Việc thực lồng ghép nội dung giáo dục bảo vệ mơi trường cịn ít, thiếu sáng tạo Trên thực tế, hoạt động liên hệ thực tiễn giảng giáo viên giáo dục mơi trường cịn q chung chung, khơng có mục tiêu cụ thể, đề cập đến vấn đề môi trường rộng lớn, khơng phù hợp với thực tế, hiệu thường không cao Mặc dù, kế hoạch hành động quốc gia giáo dục môi trường nhấn mạnh đến việc đưa nội dung hệ thống giáo dục quốc dân, song việc triển khai thực tế cịn gặp nhiều rào cản, khó khăn lớn lực trình độ đội ngũ giáo viên Điều địi hỏi phải có biện pháp sáng kiến để tháo gỡ 2.2.2 Thực trạng vấn đề giáo dục cho học sinh khả vận dụng toán học vào thực tiễn Chúng ta biết ứng dụng toán học vào thực tiễn coi vấn đề quan trọng, cần thiết dạy học trường phổ thông Tuy nhiên, nhiều lí khác nhau, vấn đề rèn luyện vận dụng toán học vào thực tiễn cho học sinh chưa đặt mức, chưa đáp ứng yêu cầu cần thiết Nhận định nêu lên số tài liệu lí luận thể với mức độ khác thực tiễn dạy học toán Sách giáo khoa nguồn tri thức quan trọng học sinh, loại sách học tập phổ biến, phương tiện mang nội dung học vấn phương tiện dạy học Tuy nhiên, sách giáo khoa mơn tốn hành ứng dụng toán học vào thực tiễn đề cập cịn Giảng dạy tốn cịn thiên sách vở, hướng việc dạy toán việc giải nhiều loại tập mà hầu hết khơng có nội dung thực tiễn, lại nội dung tích hợp lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường Điều rõ rệt là, nhiều giáo viên lúng túng việc lồng ghép kiến thức học với liên hệ thực tiễn Giáo viên gặp khó khăn việc thiết kế tình thực tiễn phù hợp nội dung kiến thức đối tượng học sinh Vì họ tỏ lúng túng thiết kế chương trình, thiết kế giảng kế 10 skkn hoạch hoạt động thực hoạt động đó, thiếu kết hợp lý thuyết thực hành Việc tích hợp, lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường vào mơn học nói chung cịn khó giáo viên Đặc biệt khó khăn mơn Toán mà việc đưa nội dung liên hệ thực tiễn đời sống cịn chương trình sách giáo khoa Giáo viên chưa có hội để tiếp cận tài liệu tham khảo hay đề tài nghiên cứu đề cập, hướng dẫn thực lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường vào dạy học mơn Tốn 2.3 Xây dựng số tốn phương trình mũ, lơgarít gắn với thực tiễn lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường 2.3.1 Xây dựng số toán giáo dục tuyên truyền thảm hoạ thiên tai Hơn 30 năm qua, 10 năm gần đây, nước ta liên tiếp xảy đợt bão mạnh, mưa lớn, lũ lụt, ngập úng, lũ quét, rét đậm, rét hại, nắng nóng, hạn hán, động đất… gây thiệt hại nặng nề đến người, tài sản, môi trường, điều kiện sống hoạt động kinh tế, xã hội nước Xuất phát từ tốn giải phương trình logarit bản: logax = b, (0 < a ¹ 1) ta thiết kế toán sau: Bài toán Cường độ trận động đất tính theo cơng thức M = log (đơn vị độ Richter), I0 biên độ dao động chuẩn, I biên độ dao động Đầu kỷ 20, trận động đất Tokyo có cường độ 8,3 độ Richter làm 142.800 người chết Trong năm đó, trận động đất khác Nam Mỹ có cường độ 8,9 độ Richter Hỏi biên độ trận động đất Nam Mỹ mạnh gấp lần biên độ trận động đất Tokyo? A B C D Hướng dẫn giải Trận động đất Tokyo có cường độ 8,3 độ Richter Trận động đất Nam Mỹ có cường độ 8,9 độ Richter Chọn D Bài toán Năm 2011 Nhật Bản xảy trận động đất, sóng thần lớn lịch sử nước gây thiệt hại nghiêm trọng: có 15.893 người thiệt mạng, 2.572 người tích, tổn thất động đất sóng thần tàn phá 309 tỉ USD Cường độ động đất lên đến 9,1 độ Richter năm trận 11 skkn động đất mạnh giới Đầu kỷ 20, trận động đất San Prancisco có cường độ 8,3 độ Richter Hỏi biên độ trận động đất Nhật Bản năm 2011 mạnh gấp lần biên độ trận động đất San Prancisco, biết cường độ trận động đất tính theo cơng thức M = log I0 biên độ dao động chuẩn, I biên độ dao động A 0,16 B 6,3 C (đơn vị độ Richter), D Năm 2011: Trận động đất mạnh 9,1 richter đơng bắc Nhật Bản kéo theo sóng thần khiến 15.854 người thiệt mạng 3,271 người khác tích Đáp án: B 2.3.2 Xây dựng số toán giáo dục tuyên truyền làm nguồn nước, trồng xanh Bài tốn Trong nơng nghiệp bèo hoa dâu dùng làm phân bón, tốt cho trồng Người ta thả bèo hoa dâu để làm nguồn nước ô nhiễm Mới nhóm nhà khoa học Việt Nam phát bèo hoa dâu dùng để chiết xuất chất có tác dụng kích thích hệ miễn dịch hỗ trợ điều trị bệnh ung thư Bèo hoa dâu thả nuôi mặt nước Một người thả lượng bèo hoa dâu chiếm 4% diện tích mặt hồ Biết sau tuần bèo hoa dâu phát triển thành lần diện tích ban đầu Sau ngày bèo vừa phủ kín mặt hồ ? 12 skkn Hình ảnh bèo hoa dâu thả ni mặt hồ Bài tốn Người ta thả bèo vào bể nước để làm nước bể Sau bèo sinh sôi phủ kín mặt nước Biết sau lượng bèo tăng gấp 10 lần lượng bèo trước tốc độ tăng khơng đổi Hỏi sau bèo phủ kín mặt nước bể A B C D Hướng dẫn giải Gọi t thời gian bèo phủ kín mặt nước bể Vì tốc độ tăng khơng đổi lượng bèo tăng gấp 10 lần lượng bèo trước nên ta có Chọn C Bài tốn Cây xanh có vai trị vơ quan trọng việc bảo vệ môi trường sống người Nó làm khí quyển, điều hịa khơng khí thơng qua q trình hơ hấp quang hợp, xanh lấy vào khí cacbonic trả lại khơng khí góp phần làm giàu ơxy khơng khí Các lồi xanh q trình quang hợp nhận lượng nhỏ cacbon 14 (một đồng vị cacbon) Khi phận bị chết tượng quang hợp ngưng khơng nhận thêm cacbon 14 Lượng cacbon 14 phận phân hủy cách chậm chạp, chuyển hóa thành nitơ 14 Biết P(t) số phần trăm cacbon 14 lại phận sinh trưởng từ t năm trước P(t) tính theo cơng thức: Phân tích mẫu gỗ từ cơng trình kiến trúc cổ, người ta thấy lượng cacbon 14 lại mẫu gỗ 65,21% Niên đại cơng trình kiến trúc gần với số sau A 41776 năm B 3574 năm C 3547 năm D 4000 năm 13 skkn Hướng dẫn giải Thay 65,21% vào, tìm t ta có: Chọn C 2.3.3 Xây dựng số tốn giáo dục tun truyền nhiễm tiếng ồn Ơ nhiễm tiếng ồn là tiếng ồn trong mơi trường vượt q ngưỡng định gây khó chịu cho người động vật Ô nhiễm tiếng ồn ảnh hưởng đến sức khỏe hành vi người. Ơ nhiễm tiếng ồn gây tăng huyết áp, căng thẳng, ù tai, giảm thính lực, rối loạn giấc ngủ tác hại khác Tiếp xúc với tiếng ồn thời gian dài gây thính lực. Các chun gia mơi trường lên tiếng cảnh báo tiếng ồn thị ví kẻ sát nhân giấu mặt, thấy bình thường nên người chấp nhận chung sống với nó, để ý đến tác hại nguy hiểm nó, Décibel (dB) đơn vị đo tiếng ồn + 50 dB: Tiếng ồn có gây phiền cịn chịu (tương đương tiếng ồn siêu thị) + 55 dB - 80 dB: Tiếng ồn gây khó chịu, mệt mỏi (tương đương tiếng ồn động xe ô tô) + 80 dB - 85 dB: Tiếng ồn gây khó chịu (tương đương tiếng ồn máy 14 skkn hút bụi) + 90 dB - 100 dB: Tiếng ồn mức nguy hiểm (tương đương tiếng ồn công trường xây dựng) + 120 dB - 140 dB: Tiếng ồn lớn gây tổn thương tâm trí (tương đương tiếng ồn máy bay cất cánh) Những thí dụ trên, bên cạnh số dB thí dụ chừng, xấp xỉ Càng xa nguồn tiếng động độ ồn giảm giảm nhanh Giữa lòng đường, tiếng ồn xe cộ 80 dB lề đường nơi người khảng 60 dB chẳng hạn Mức cường độ âm thanh: (đơn vị dB), I cường độ âm (đơn vị đo W/m2 ), I0 cường độ âm ngưỡng nghe (I0 = 10-12 W/m2) Cường độ âm: , P cơng suất nguồn âm, R khoảng cách từ điểm ta xét đến nguồn âm Kết hợp kiến thức Vật lý mức cường độ âm kiến thức logarit ta thấy: Nếu vị trí cách nguồn âm khoảng R người ta đo mức cường độ âm L1 ta tính mức cường độ âm vị trí cách nguồn âm khoảng R2 để phịng tránh nhiễm tiếng ồn Thậy vây, Bài toán Một nhà máy sản xuất thép (xem nguồn điểm) phát âm Tại nơi cách nhà máy 10 m người ta đo mức cường độ âm L = 90 dB Để tránh ô nhiễm tiếng ồn phải đặt nhà máy cách khu dân cư bao nhiêu? Biết rằng, theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tiếng ồn quy định giới hạn tối đa mức ồn khu vực có người sinh sống mức cường độ âm Hướng dẫn giải Ta có Vậy phải đặt nhà máy cách khu dân cư 1000 m 2.3.4 Xây dựng số tốn giáo dục tun truyền nhiễm khơng khí hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính là tượng xảy khí chứa khí hấp thụ tia cực quang Hơi nóng từ mặt trời xuống Trái Đất bị giữ lại tầng đối lưu, tạo tượng hiệu ứng nhà kính Hậu tượng hiệu ứng nhà kính làm biến đổi sinh thái cách sâu sắc sa mạc mở rộng, đất đai bị xói mịn, rừng lùi thêm vùng cực, hạn hán nặng, lượng mưa tăng thêm 715 skkn 11%. Nguyên nhân phần loại khí độc hại tồn bầu khí Trái Đất Mà chúng lại hoạt động sản xuất sinh hoạt người tạo Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch lồi người làm cho nồng độ khí khí tăng lên Sự gia tăng nhiệt độ trái đất có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt mơi trường Hiệu ứng nhà kính làm cho khơng khí Trái đất nóng lên, khơng có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trái đất tăng lên 1,5 - 4,50C vào năm 2050 Với thông tin tượng trái đất nóng lên tượng hiệu ứng nhà kính kiến thức tốn học phương trình mũ: ax = b (0 < a ¹ 1, b > 0) ta thiết kế toán sau: Bài toán Theo WMO (cơ quan Khí tượng học giới) nồng độ khí CO2 khơng khí năm 2018 (tức chiếm tỷ lệ 0,03913% thể tích) tăng 0,52% so với năm 2017 Giới hạn cho sống người nồng độ CO2 0,5% Nếu tình trạng tiếp diễn đến khoảng năm người sống trái đất? Qua tốn em có suy nghĩ hành động để bảo vệ mơi trường? Hướng dẫn giải Gọi Gọi nồng độ khí CO2 khơng khí năm 2018, nồng độ khí CO2 khơng khí năm 2019 là: Nồng độ khí CO2 khơng khí năm 2020 là: Tương tự, nồng độ khí CO2 khơng khí sau n năm là: Giới hạn cho sống người nồng độ CO 0,5% tức nồng độ CO2 Ta có: Vậy, tình trạng tiếp diễn đến khoảng năm 2510 người sống trái đất 16 skkn Bài tốn Các khí thải gây hiệu ứng nhà kính nguyên nhân chủ yếu làm trái đất nóng lên Theo OECD (Tổ chức Hợp tác phát triển kinh tế giới), nhiệt độ trái đất tăng lên tổng giá trị kinh tế tồn cầu giảm Người ta ước tính rằng, nhiệt độ trái đất tăng lên C tổng kinh tế tồn cầu giảm 3%; cịn nhiệt độ trái đất tăng thêm C tổng giá trị kinh tế toàn cầu giảm 10% Biết nhiệt độ trái đất tăng thêm t C, tổng giá trị kinh tế tồn cầu giảm f(t)% , k, a số dương Khi nhiệt độ trái đất tăng thêm C tổng giá trị kinh tế tồn cầu giảm đến 20% ? A 8,40 C B 9,30 C C 7,60 C D 6,70 C Đáp án: D Bài toán Các nhà khoa học tính tốn nhiệt độ trung bình trái đất tăng thêm 20 C mực nước biển dâng lên 0,03m Nếu nhiệt độ tăng lên 50 C mực nước biển dâng lên 0,1m người ta đưa công thức tổng quát sau: Nếu nhiệt độ trung bình trái đất tăng lên t C thi mực nước biển dâng lên (m), k, a số dương Hỏi nhiệt độ trung bình trái đất tăng thêm độ C mực nước biển dâng lên 0,2m? A 6,70 C B 8,60 C C 7,60 C D 9,20 C Đáp án: A 2.3.5 Xây dựng số toán giáo dục tuyên truyền nhiễm chất phóng xạ Trong Vật lý, phân rã chất phóng xạ biểu diễn cơng thức khối lượng chất phóng xạ ban đầu (tại thời điểm t = 0), m(t) khối lượng chất phóng xạ thời điểm t, T chu kỳ bán rã (tức khoảng thời gian để nửa số nguyên tử chất phóng xạ bị biến thành chất khác) Cũng xuất phát từ phương trình mũ: ax = b (0 < a ¹ 1, b > 0) với kiến thức Vật lý người ta tính tốn thời gian chất phóng xạ phân rã Trên thực tế can thiệp, xử lý chất phóng xạ phân rã mà làm giảm khả phát tán mơi trường; tính tốn thời gian chất phóng xạ phân rã để cách ly, cảnh báo người dân Bài toán Một cố hoả hoạn phịng thí nghiệm có chứa gam chất phóng xạ Poloni Người ta yêu cầu người cần sơ tán, cách ly khu vực bị nhiễm xạ Tính thời gian để gam Poloni phân huỷ 0,01 gam, biết phân rã chất phóng xạ biểu diễn cơng thức 17 skkn khối lượng chất phóng xạ ban đầu (tại thời điểm t=0), m(t) khối lượng chất phóng xạ thời điểm t, chu kỳ bán rã Poloni T = 138 ngày Hướng dẫn giải: 916,8 Vậy thời gian để gam Poloni phân huỷ cịn 0,01 gam 917 ngày Bài tốn Cho biết chu kỳ bán rã chất phóng xạ Plutoni Pu239 24360 năm Sự phân hủy tính theo cơng thức Trong A lượng chất phóng xạ ban đầu, r tỷ lệ phân hủy hàng năm, t thời gian phân hủy, S lượng chất phóng xạ cịn lại sau thời gian phân hủy t Hỏi 10 gam Pu239 sau năm phân hủy lại gam? A 80922 năm B 24360 năm C 35144 năm D 48720 năm Đáp án: A 2.4 HIỆU QUẢ KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Tôi áp dụng giảng dạy cho học sinh lớp 12 học kỳ I năm học 2021-2022 nhận thấy học sinh quan tâm tốn có liên hệ thực tiễn, đặc biệt loán lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường học sinh đánh giá bổ ích, thú vị thiết thực Đối tượng thực nghiệm sư phạm học sinh lớp 12B6, 12B8 năm học 2021-2022 lớp 12A3 năm học 2020-2021 lớp đối chứng + Lớp 12B6 năm học 2021-2022 (43 em học sinh) làm lớp thực nghiệm (TN 1) + Lớp 12B8 năm học 2021-2022 (41 em học sinh) làm lớp thực nghiệm (TN 2) + Lớp 12A3 năm học 2020-2021 (42 em học sinh) làm lớp đối chứng (ĐC) 2.4.1 Biểu mức độ tích cực mặt định tính Dựa quan sát, ghi ghép giáo viên dạy, giáo viên dự sau mỗi tiết học, tác giả đánh giá mức độ tích cực em học có kiến thức liên quan thu kết trình bày bảng Bảng Biểu mức độ tích cực học sinh học tập Trung bình số học sinh tham gia xây dựng kiến thức Biểu Học sinh tích cực, chủ động hoạt động học tập (Biểu dơ tay, đóng góp ý kiến xây dựng Lớp đối chứng (năm học 2020-2021) (12A3 - 42 HS) Lớp thực nghiệm (năm học 2021-2022) (12B6 - 43 HS+12B8 41 HS) HS 34 HS 18 skkn bài) Tích cực tìm hiểu kiến thức Internet, sách báo, thảo luận trao đổi Ít (3 HS) Vì chủ yếu làm tập đọc sách giáo khoa Nhiều ( 34 HS) Các toán đặt chưa có sách giáo khoa, cung cấp kiến thức thực tế nên em tích cực tìm hiểu thảo luận Hiệu hoạt động nhóm (mỗi giáo viên giao nhiệm vụ) Nhiều em khơng tích cực tham gia Hầu hết tích cực tham gia tìm kiếm thông tin thảo luận Biết đặt câu hỏi, tình vận dụng kiến thức vào thực tiễn Rất (3 HS) Diễn hầu hết tiết dạy tiết sau nhiều tiết trước Kỹ chất vấn, phản biện, bảo vệ ý kiến cá nhân/nhóm Rất Thường xun, sơi Khả vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn vấn đề mơi trường Rất (3 HS) Nhiều (34 HS) Từ quan sát, ghi chép trình thực nghiệm sư phạm tác giả nhận thấy: Ở lớp thực nghiệm dạy học sử dụng tập lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường giúp em tích cực chủ động việc chiếm lĩnh kiến thức tốn học, hình thành lực vận dụng kiến thức thực tiễn, giáo dục kỹ sống cho em Các em có ý thức việc bảo vệ môi rường, thể qua hành động, việc làm cụ thể 2.4.2 Biểu mức độ tích cực mặt định lượng Để đánh giá mức độ hiệu tiến hành khảo sát kết lớp thực nghiệm lớp đối chứng thơng qua kiểm tra thường xun có câu hỏi, tập vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn Kết cụ thể theo kiểm tra thực nghiệm lớp đối chứng thống kê cụ thể theo bảng Bảng Kết khảo sát sau thực đề tài Nhóm/ Điểm 19 skkn 10 Thực nghiệm (X) (84 HS) Đối chứng (Y) (42 HS) 0 21 18 16 0 6 - Giá trị trung bình lớp thực nghiệm (84 HS): - Giá trị trung bình lớp đối chứng (42 HS): KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua việc tổ chức, theo dõi phân tích diễn biến học thực nghiệm, trao đổi với học sinh trình thực nghiệm, thu thập, phân tích xử lí số liệu qua kiểm tra, tác giả có nhận định sau đây: - Mức độ tích cực, chủ động hoạt động học tập học sinh nhóm thực nghiệm ln cao nhóm đối chứng; tiết học sau em tích cực, chủ động học tập; lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn, lực giải vấn đề em thể rõ; ý thức kiến thức bảo vệ môi trường nâng lên rõ rệt - Giá trị điểm trung bình lớp thực nghiệm ln lớn điểm trung bình lớp đối chứng - Học sinh nhóm thực nghiệm chủ động việc học tập, biểu thường xuyên trao đổi, thảo luận tượng tự nhiên hơn, thường xuyên đặt câu hỏi liên quan đến thực tiễn cho giáo viên hơn, tích cực tìm hiểu kiến thức Internet tài liệu để hồn thành nhiệm vụ nhà - Thành cơng em trở thành tuyên truyền viên tích cực giáo dục bảo vệ mơi trường 3.2 Kiến nghị - Đối với nhà trường: Khi xây dựng kế hoạch chương trình dạy học có thêm tiết, chuyên đề liên hệ dạy toán với vấn đề thực tế - Đối với cấp trên: Sách giáo khoa nguồn tài liệu quan trọng học sinh giáo viên Tuy nhiên, sách giáo khoa mơn tốn hệ thống tập có nội dung liên hệ thực tiễn cịn Giáo viên gặp khó khăn việc thiết kế tình thực tiễn phù hợp nội dung kiến thức Học sinh biết giải nhiều loại tập đơn kiến thức tốn học, liên hệ thực tiễn Khả vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn hạn chế Vậy đề nghị giáo dục viết sách giáo khoa cần có thêm tập dạng 20 skkn XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2022 Tơi xin cam đoan SKKN mình, khơng chép nội dung người khác Ngọ Văn Trương TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Đại số Giải tích lớp 12-Cơ bản, nâng cao, Bộ GD&ĐT, Nxb Giáo dục Sách tập Đại số Giải tích lớp 12-Cơ bản, nâng cao, Bộ GD&ĐT, Nxb Giáo dục Trần Kiều (1995), "Một vài suy nghĩ đổi PPDH trường phổ thông nước ta", Nghiên cứu giáo dục Nguồn tài liệu, đề thi internet 21 skkn 22 skkn ... 2.2.1 Thực trạng vấn đề giáo dục bảo vệ môi trường skkn nhà trường Thực nghị Chính phủ giáo dục mơi trường nhà trường đưa vào chương trình học theo kiểu lồng ghép vào môn học Nhiều chủ đề môi trường. .. bảo vệ môi trường vào dạy học mơn Tốn 2.3 Xây dựng số tốn phương trình mũ, lơgarít gắn với thực tiễn lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường 2.3.1 Xây dựng số toán giáo dục tuyên truyền thảm hoạ... áp dụng giảng dạy cho học sinh lớp 12 học kỳ I năm học 2021-2022 nhận thấy học sinh quan tâm tốn có liên hệ thực tiễn, đặc biệt loán lồng ghép giáo dục bảo vệ môi trường học sinh đánh giá bổ ích,