Rèn luyện kĩ năng siêu nhận thức cho học sinh trong dạy học giải tích ở trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––– PHÍ VĂN THỦY RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÁI NGUYÊN - 2021 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––––– PHÍ VĂN THỦY RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học mơn Tốn học Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS CAO THỊ HÀ TS TRẦN LUẬN THÁI NGUYÊN - 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án Phí Văn Thủy ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .i MỤC LỤC ii BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN v DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU, HÌNH vi MỞ ĐẦU Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Tổng quan lịch sử nghiên cứu siêu nhận thức 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới siêu nhận thức 1.1.2 Tình hình nghiên cứu siêu nhận thức giáo dục Việt Nam 11 1.2 Nhận thức 12 1.2.1 Nhận thức .12 1.2.2 Bản chất nhận thức 13 1.2.3 Đặc điểm nhận thức 14 1.2.4 Hoạt động nhận thức 14 1.2.5 Cấp độ trình nhận thức 16 1.3 Siêu nhận thức 17 1.3.1 Siêu nhận thức 17 1.3.2 Một số mơ hình siêu nhận thức 18 1.3.2.2 Một số mơ hình siêu nhận thức .19 1.3.3 Đặc điểm, chức siêu nhận thức .24 1.3.4 Một số kết nghiên cứu vai trò siêu nhận thức học tập 27 1.3.5 Sự khác nhận thức siêu nhận thức 29 1.4 Kĩ kĩ siêu nhận thức 31 1.4.1 Kĩ 31 1.4.2 Kĩ nhận thức 32 1.4.3 Kĩ siêu nhận thức 34 1.4.4 Kĩ thành phần kĩ siêu nhận thức học tập mơn Tốn 38 1.4.5 Vai trị, ý nghĩa việc rèn luyện kĩ siêu nhận thức 50 1.4.6 Tiêu chí hiệu rèn luyện kĩ siêu nhận thức 51 1.5 Rèn luyện kĩ siêu nhận thức cho học sinh dạy học Giải tích trường Trung học phổ thơng 55 1.5.1 Đặc điểm dạy học Giải tích .55 1.5.2 Cơ hội hình thành kĩ siêu nhận thức qua dạy học Giải tích 57 1.5.3 Các hoạt động tương thích dạy học Giải tích để rèn luyện kĩ siêu nhận thức 64 1.6 Thực trạng rèn luyện kĩ siêu nhận thức cho học sinhtrong dạy iii học Giải tích trường Trung học phổ thơng .65 1.6.1 Khảo sát thực trạng 65 1.6.2 Phân tích nguyên nhân thực trạng 74 1.7 Kết luận chương 75 Chƣơng MỘT SỐ BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG .77 2.1 Định hướng xây dựng thực biện pháp sư phạm 77 2.1.1 Định hướng 77 2.1.2 Định hướng 77 2.1.3 Định hướng 77 2.1.4 Định hướng 77 2.1.5 Định hướng 77 2.2 Một số biện pháp sư phạm nhằm rèn luyện kĩ siêu nhận thức cho học sinh dạy học Giải tích trường Trung học phổ thông 78 2.2.1 Biện pháp 1: Rèn luyện cho học sinh kĩ lập kế hoạch q trình học tốn Giải tích thơng qua HĐ liên tưởng huy động kiến thức 78 2.2.2 Biện pháp 2: Rèn luyện cho học sinh kĩ giám sát điều chỉnh thông qua hoạt động phân tích, phát sửa chữa sai lầm trình học tốn Giải tích 86 2.2.3 Biện pháp 3: Rèn luyện cho học sinh kĩ giám sát điều chỉnh thông qua việc tạo điều kiện cho học sinh tích cực nói suy nghĩ liên quan đến vấn đề cần giải giải thích rõ suy nghĩ 93 2.2.4 Biện pháp 4: Rèn luyện cho học sinh kĩ đánh giá q trình nhận thức thơng qua việc tập luyện cho học sinh thói quen nhìn nhận lại q trình giải vấn đề/bài tốn .103 2.2.5 Biện pháp 5: Tổ chức dạy học nhằm để học sinh luyện tập kiểm soát thao tác tư HĐ Toán học hóa tình thực tiễn 110 2.3 Kết luận chương .117 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 119 3.1 Mục đích, yêu cầu, nội dung thực nghiệm sư phạm 119 3.1.1 Mục đích .119 3.1.2 Yêu cầu 119 3.1.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 119 3.2 Giả thuyết thực nghiệm, cách tổ chức thực nghiệm, cách chọn đối tượng thực nghiệm .119 3.2.1 Giả thuyết thực nghiệm 119 iv 3.2.2 Cách tổ chức thực nghiệm 119 3.2.3 Cách chọn đối tượng thực nghiệm .120 3.3 Thời gian, đối tượng, quy trình phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm 120 3.3.1 Thời gian thực nghiệm sư phạm 120 3.3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 120 3.3.3 Quy trình tổ chức thực nghiệm sư phạm 121 3.3.4 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 122 3.4 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 123 3.4.1 Thực nghiệm sư phạm vòng 123 3.4.2 Thực nghiệm sư phạm vòng 129 3.5 Sự tương quan kết học tập kĩ siêu nhận thức 140 3.6 Kết luận chương .141 KẾT LUẬN 142 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .143 TÀI LIỆU THAM KHẢO 145 PHỤ LỤC Phụ lục 1.PHIẾU XIN Ý KIẾN GIÁO VIÊN DẠY TOÁN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỀ THỰC TRẠNG RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC CHOHỌC SINH TRONG DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG HIỆN NAY Phụ lục 2.KẾT QUẢ PHIẾU HỎI Ý KIẾN GV DẠY TOÁN THPT Phụ lục KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỐI VỚI GV Phụ lục 4.PHIẾU XIN Ý KIẾN HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỀ THỰC TRẠNG RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG HIỆN NAY 13 Phụ lục 5.KẾT QUẢ PHIẾU HỎI Ý KIẾN HS THPT .20 Phụ lục KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỐI VỚI HS .21 Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM .26 Phụ lục 8.GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM VÒNG 1LUYỆN TẬP .42 Phụ lục PHIẾU ĐÁNH GIÁ SỰ CHUYỂN BIẾN VỀ NHẬN THỨC CỦA HS SAU KHI ĐƯỢC RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SNT .79 Phụ lục 10.PHIẾU HỎI Ý KIẾN GV DẠY THỰC NGHIỆM 81 Phụ lục 11.PHIẾU HỎI Ý KIẾN HS HỌC THỰC NGHIỆM 83 Phụ lục 12.PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GV DẠY THỰC NGHIỆM 85 v BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN TT Từ viết tắt Viết đầy đủ ĐC Đối chứng DH Dạy học GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HĐ Hoạt động HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh KT Kiến thức PP Phương pháp 10 PPDH Phương pháp dạy học 11 SGK Sách giáo khoa 12 SNT Siêu nhận thức 13 THPT Trung học phổ thông 14 TN Thực nghiệm 15 VD Ví dụ vi DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU, HÌNH Sơ đồ Sơ đồ 1.1 Cấu trúc vĩ mô hoạt động .14 Sơ đồ 1.2 Mô hình SNT J.H.Flavell 19 Sơ đồ 1.3 Mơ hình SNT Ann Brown cộng 21 Sơ đồ 1.4 Mơ hình phân cấp q trình SNT 22 Sơ đồ 1.5 Mơ hìnhSNT Nelson Narens 23 Sơ đồ 1.6 Mơ hình chức SNT Wilson .26 Sơ đồ 1.7 Vai trò người dạy người học việc phát triển lý thuyết SNT Teri Rysz 27 Sơ đồ 1.8 Mô hình SNT nhận thức 29 Hình Hình 40 Hình 58 Hình 63 Hình 2.2.3.3 .97 Hình 2.2.4.3 107 Hình 2.2.5.3.a 114 Hình 2.2.5.3.b 115 Hình 2.2.5.3.c 116 Hình 2.2.5.3.d 116 Bảng Bảng 1.1 Xếp loại mức độ kĩ SNT 52 Bảng 1.2 Xếp loại mức độ kĩ SNT 52 Bảng 1.3 Kết mong đợi người học đạt 58 Bảng 1.4 Kết khảo sát phương pháp nghiên cứu tài liệu việc rèn luyện kĩ SNT cho học sinh .67 Bảng 1.5 Kết khảo sát phương pháp dự GV .70 Bảng 1.6 Kết khảo sát phương phápkiểm tra chấm HS 71 Bảng 1.7 Kết khảo sát phương phápphỏng vấn quản lý 71 chuyên viên Sở Giáo dục Đào tạo 71 vii Bảng 1.8 Kết khảo sát phương phápphỏng vấn GV .72 Bảng 1.9 Kết khảo sát phương phápphỏng vấn HS 73 Bảng 3.1 Phân phối tần số điểm kiểm tra chất lượng (X) nhóm lớp TN ĐC trước TN vịng .123 Bảng 3.2 Phân phối tần số điểm (X) nhóm lớp TN ĐC sau TN vịng 127 Bảng 3.3 Tính tốn số liệu thống kê vòng 128 Bảng 3.4 Phân bố tần số điểm kiểm tra chất lượng (X) nhóm lớp TN ĐC trước TN vòng .130 Bảng 3.5 Phân phối tần số điểm (X) nhóm lớp TN ĐC sau TN sư phạm vòng 137 Bảng 3.6 Tính tốn số liệu thống kê vịng 138 Bảng 3.7 Xếp hạng điểm kiểm tra sau thực nghiệm vòng 139 Bảng 3.8 Kết thực nghiệm vòng theo tiêu chuẩn Mann - Whitney 140 Biểu đồ Biểu đồ 3.1 Cột so sánh trước TN1 123 Biểu đồ 3.2 Cột so sánh sau TN1 128 Biểu đồ 3.3 Cột so sánh trước TN2 130 Biểu đồ 3.4 Cột so sánh sau TN2 138 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong năm gần việc đổi phương pháp dạy họcở nước ta có số chuyển biến tích cực Các phương pháp dạy học đại dạy học phát giải vấn đề, dạy học nhóm, dạy học hợp tác, dạy học dự án, nhà sư phạm, thầy giáo quan tâm, tìm hiểu, nghiên cứu áp dụng góc độ qua tiết dạy, qua tập Tuy nhiên, phương pháp dạy học ởcáctrường phổ thông chưa tâm nhiều đến việc tập luyện kĩ suy nghĩ cho học sinh "Siêu nhận thức" (metacognition) “tư tư (thinking about thinking) giải thích lựcgiám sát, điều hành, quản lýq trìnhsuy nghĩcủa cá nhân, đặc biệt lànhận thức việc lựa chọn sử dụng chiến lược giải vấn đề Siêu nhận thức tự kiểm sốt q trình suy nghĩ khigiải toán Rèn luyện kĩ siêu nhận thức (metacognitive skills) cho học sinh q trình dạyvà học tốn phổ thơng xu hướng dạy học nhiều nước giới (Thái Lan, Sigapore, Mỹ ) quan tâm Việc rèn luyện kĩ siêu nhận thức cho học sinh nhằm giúp học sinh hiểu trình tư thân trình họctoán giá trị việc học toán mang lại Trong mơn Tốn trường phổ thơng, Giải tích nội dung quan trọng mà đối tượng có chất biến thiên, liên tục vơ hạn Khác hẳn kiểu tư học Đại số kiểu tư “hữu hạn , “rời rạc , tư nghiên cứu Giải tích đặc trưng kiểu tư “động , “vô hạn , điều dẫn đến phương pháp kỹ thuật tư mà người học cần sử dụng học nội dung có khác biệt Chính khác biệt chất đối tượng, kiểu tư duy, phương pháp kỹ thuật đặc trưng học tập Đại số Giải tích tạo cho giáo viên học sinh khó khăn định q trình dạy học Bởi học sinh quen thuộc với đối tượng, kiểu tư duy, phương pháp kỹ thuật đại số Trong Giải tích khái niệm như: giới hạn, hàm số liên tục, đạo hàm khái niệm quan