Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học xác suất - thống kê ở trường trung học nước CHDCND Lào theo hướng kết nối với thực tiễn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI THONGCHANH VONGLATHSAMY DẠY HỌC XÁC SUẤT – THỐNG KÊ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC NƯỚC CHDCND LÀO THEO HƯỚNG KẾT NỐI VỚI THỰC TIỄN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI THONGCHANH VONGLATHSAMY DẠY HỌC XÁC SUẤT – THỐNG KÊ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC NƯỚC CHDCND LÀO THEO HƯỚNG KẾT NỐI VỚI THỰC TIỄN Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Tốn Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS TS BÙI VĂN NGHỊ TS NGUYỄN VĂN DŨNG HÀ NỘI - 2022 i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tác giả luận án xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn của mình là GS.TS Bùi Văn Nghị và TS Nguyễn Văn Dũng đặc biệt là GS.TS Bùi Văn Nghị đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, phòng sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Toán – Tin, Bộ môn Toán và phương pháp dạy học bộ môn Toán trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Đại sứ quán Lào tại Việt Nam, Bộ giáo dục và thể thao Lào và Vụ kế hoạch quan làm việc của cùng trường THPT Chanthabouly, trường hữu nghị Vientiane-Hochiminh, trường Thongpong, trường Nonsavang, trường Sisattanak, trường Bo-Oh, trường THCS-THPT Vientiane, trường Chao Anouvong, trường Saysettha, trường hữu nghị LàoViệt, trường Phiawat, trường Tha Ngon, trường Donnoun, trường Nonsa-At, trường Tanmixay, trường Phailom, trường khiếu và dự bị Đại học Dân tộc Vientiane, trường Salakham ở thủ đô Vientiane; trường Meuangmet và trường Nakangpa ở huyện Met, tỉnh Vientiane đã hỗ trợ, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi thời gian tác giả làm nghiên cứu sinh Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo tổ, Khoa Toán – Tin trường Đại học Sư phạm Hà Nội cùng các thầy cô giáo liên quan đã dành nhiều thời gian góp ý cho tác giả thời gian nghiên cứu và hoàn chỉnh luận án Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình động viên, giúp đỡ thời gian nghiên cứu luận án của Hà Nội, tháng 06 năm 2022 Tác giả luận án THONGCHANH VONGLATHSAMY ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Tư liệu nêu luận án trung thực có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Các kết nghiên cứu luận án chưa cơng bố cơng trình khoa học khác TÁC GIẢ LUẬN ÁN THONGCHANH VONGLATHSAMY iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ viii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ix MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài 1.1 Nhu cầu đổi giáo dục nước CHDCND Lào .1 1.2 Mối quan hệ xác xuất thống kê thực tiễn .2 1.3 Nhu cầu cần thiết dạy học (DH) Xác suất - Thống kê (XSTK) theo hướng kết nối với thực tiễn (KNVTT) .3 Mục đích nghiên cứu 3 Nhiệm vụ nghiên cứu 4 Phạm vi nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 7.2 Phương pháp quan sát, điều tra 7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Luận điểm khoa học sẽ đưa bảo vệ Những đóng góp của luận án .5 10 Cấu trúc luận án CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Tổng quan những cơng trình nghiên cứu liên quan đến dạy học Xác suất Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn .6 1.1.1 Những nghiên cứu vấn đề dạy học mơn Tốn kết nới với thực tiễn iv 1.1.2 Tổng quan nghiên cứu vấn đề dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng tăng cường vận dụng vào thực tiễn 19 1.2 Dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn 31 1.2.1 Một số khái niệm bản 31 1.2.2 Quan niệm dạy học môn Toán liên quan đến thực tiễn 37 1.2.3 Quan niệm và tư tưởng chỉ đạo dạy học Xác suất - Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn 41 1.3 Nội dung Xác suất - Thống kê chương trình giáo dục phổ thông .49 1.3.1 Trên thế giới 49 1.3.2 Tại Việt Nam 51 1.3.3 Tại Lào 52 1.4 Thực trạng dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn trường trung học nước CHDCND Lào 55 1.4.1 Thống kê thời lượng dạy học Xác suất – Thống kê chương trình mơn Tốn, tỷ lệ ví dụ toán thực tiễn sách giáo khoa Toán ở trường trung học Lào 55 1.4.2 Khảo sát thực trạng dạy và học Xác suất – Thống kê ở trường trung học Lào theo hướng kết nối với thực tiễn 58 KẾT LUẬN CHƯƠNG 66 CHƯƠNG BIỆN PHÁP DẠY HỌC XÁC SUẤT THỐNG KÊ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC NƯỚC CHDCND LÀO THEO HƯỚNG KẾT NỐI VỚI THỰC TIỄN 68 2.1 Định hướng xây dựng biện pháp 68 2.2 Một số biện pháp sư phạm dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn .70 2.2.1 Biện pháp Lấy ngữ cảnh có thực đời sớng làm ví dụ, tốn q trình dạy học Xác śt – Thớng kê ở trường trung học .70 2.2.2 Biện pháp Tổ chức cho học sinh hoạt động trải nghiệm q trình dạy học Xác śt – Thớng kê ở trường trung học .74 v 2.2.3 Biện pháp Làm rõ ý nghĩa, vai trò của khái niệm, quy tắc, định lý học Xác suất – Thống kê thông qua kết nối với thực tiễn 87 2.2.4 Biện pháp Tổ chức các trò chơi học tập, đồng thời nâng cao hiểu biết của học sinh các trò chơi truyền hình, các trò chơi may rủi 96 2.2.5 Biện pháp Tăng cường toán vận dụng kiến thức Xác suất – Thống kê vào giải quyết vấn đề thực tiễn thuộc nhiều lĩnh vực khác .105 KẾT LUẬN CHƯƠNG 117 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 120 3.1 Mục đích, yêu cầu, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 120 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 120 3.1.2 Yêu cầu thực nghiệm sư phạm 120 3.1.3 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 120 3.1.4 Thời gian, đối tượng, quy trình, phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 120 3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 125 3.2.1 Giáo án Bài “Số trung bình, sớ trung vị” 125 3.2.2 Giáo án Bài “Xác suất có điều kiện, Xác śt tồn phần - Cơng thức Bayes” .128 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 130 3.3.1 Đánh giá định tính 130 3.3.2 Đánh giá định lượng 134 KẾT LUẬN CHƯƠNG 140 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 144 PHỤ LỤC PL vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt CĐSP CHDCND CNTT DH ĐC ĐH ĐHSP GDPT GQVĐ GV HĐ HS NL NLGQVĐ Nxb SBT SGK STK SV PP PPDH TH THCS THPT TK TKSX TNSP Tr TT VD XS XSTK Viết đầy đủ Cao đẳng sư phạm Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Công nghệ thông tin Dạy học Đối chứng Đại học Đại học Sư phạm Giáo dục phổ thông Giải quyết vấn đề Giáo viên Hoạt động Học sinh Năng lực Năng lực giải quyết vấn đề Nhà xuất bản Sách bài tập Sách giáo khoa Sách thống kê Sinh viên Phương pháp Phương pháp dạy học Toán học Trung học sở Trung học phổ thông Thống kê Thống kê – xác suất Thực nghiệm sư phạm Trang Thực tiễn Ví dụ Xác suất Xác suất – Thống kê vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 “Cấp đợ lực tốn phở thơng theo chương trình PISA” 35 Bảng 1.2 Tỷ lệ nội dung XSTK mơn Tốn ở trường trung học Lào 55 Bảng 1.3 Tởng hợp sớ lượng ví dụ tốn thực tiễn ví dụ tốn sách giáo khoa Toán ở trường trung học Lào 56 Bảng 1.4 Tổng hợp số lượng ví dụ và bài tập gắn với thực tiễn phần XSTK so với số ví dụ và bài tập phần XSTK SGK toán trung học Lào 56 Bảng 1.5 Mức độ lĩnh hội kiến thức kỹ của học sinh trung học Lào học XSTK 60 Bảng 1.6 Ý kiến giáo viên dạy học XSTK kết nối với thực tiễn 61 Bảng 1.7 Đánh giá của HS trung học Lào học XSTK 63 Bảng 2.1 Tổng hợp kết quả từ toán 84 Bảng 2.2 Bảng điểm kiểm tra mơn Tốn tháng thứ nhất 90 Bảng 2.3 Bảng điểm kiểm tra môn Toán tháng thứ hai 90 Bảng 2.4 Điểm kiểm tra môn Toán tháng 10 năm 2018 91 Bảng 2.5 Điểm kiểm tra môn Toán tháng 11 năm 2018 92 Bảng 2.6 Bảng điểm kiểm tra mơn Tốn tháng thứ nhất 92 Bảng 2.7 Bảng điểm kiểm tra mơn Tốn tháng thứ hai 92 Bảng 2.8 Phân loại mức độ gầy – béo dựa vào chỉ số BMI 108 Bảng 3.1 Điểm kiểm tra chất lượng đầu năm học 2021 - 2022 121 Bảng 3.2 Tần suất và tần suất lũy tích đợt 122 Bảng 3.3 Tần suất và tần suất luỹ tích đợt 124 viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1.1 Số lượng vấn đề tốn học có KNVTT [72, tr.62] Biểu đồ 3.1 Đường tần suất lũy tích hội tụ lùi đợt 122 Biểu đồ 3.2 Đường phân bố tần số luỹ tích hội tụ lùi đợt 124 Biểu đồ 3.3 So sánh kết quả kiểm tra của khối lớp TNSP 135 Biểu đồ 3.4 So sánh kết quả kiểm tra của khối lớp 11 TNSP khối lớp ĐC 138 Luan van Luan an Do an PL 51 Phụ Lục 5.2b: ĐÁP ÁN (Lớp 11), (tiếng Lào) Môn Toán, phần Xác suất – Thống kê ຂະໜານຕອບບົດກວດກາ (ມ.6) ວິຊາຄະນິດສາດ, ພາກສະຖິຕ-ິ ກະຕວງ ຶ້ ( ຄະແນນ ): ຂໍທີ ຶ້ ່ ່  ເອີນ A ແມ່ ນເຫດການທີວ່າ “ຝາອັ້ັດແກ ຶ້ວເບຍຝາອໍາອິດ ຍິນດີນາໍ ທ່ານທີໄດຶ້ຮັ້ັບລາງວັ້ັນຊຶ້າງ”; ຶ້ ່ ່ ັ້ັ ລາງວັ້ັນຊຶ້າງ”;  ເອີນ B ແມ່ ນເຫດການທີວ່າ “ຝາອັ້ັດແກ ຶ້ວເບຍຝາທີສອງ ຍິນດີນາໍ ທ່ານທີໄດຶ້ຮບ ຶ້ ່ ັ້ັ ລາງວັ້ັນ”  ເອີນ C ແມ່ ນເຫດການທີວ່າ “ທັ້ັງສອງຝາ ລຶ້ວນແຕ່ໄດຶ້ຮບ ຶ້ າອິດທີ່ມີຝາເບຍ 20 ຝາ ຢູ່ໃນກ່ ອງປິ ດ ໃນນັ້ັນຶ້ ມີ ຝາຖືກລາງວັ້ັນ ແມ່ ນ: ເມື່ອເຮົາຈົກສະຫາກຄັ້ັງທໍ P  A  20 ື 19 ຝາ ໃນນັ້ັນຶ້ ມີ ຝາຖືກລາງວັ້ັນ ແມ່ ນ: ເມື່ອເຫດການ A ໄດຶ້ເກີດຂຶນຶ້ ແລຶ້ວຍັ້ັງເຫອ P  B A  19 ເຮົາຖອນໄດຶ້ຄ່າກະຕວງເພື່ອວ່າ ທັ້ັງສອງຝາລຶ້ວນແຕ່ຖືກລາງວັ້ັນ ແມ່ ນ: P  C   P  A  P  B A  1    0,0053 10 19 190 ຶ້ ( ຄະແນນ ): ຂໍທີ ຶ້ ່ ຶ້ າອິດ, ເຮົາມີ:  ເອີນ A ແມ່ ນເຫດການທີວ່າ ໄດຶ້ຜ່ານມາດຕະຖານການກວດສອບຄັ້ັງທໍ P  A   0,97 ຶ້ ່ ຶ້ ສອງ, ເຮົາມີ:  ເອີນ B ແມ່ ນເຫດການທີວ່າ ໄດຶ້ຜ່ານມາດຕະຖານການກວດສອບຄັ້ັງທີ P  B A   0,94 ຶ້ C ແມ່ ນເຫດການທີ່ວ່າ ມີມາດຕະຖານຄົບຖຶ້ວນໃນການສົ່ງອອກ, ເຮົາຕຶ້ອງການຊອກ:  ເອີນ P C   ? ເຮົາໄດຶ້: P  C   P  A  P  B A   0,97.0,94  0,91 ຶ້ ( ຄະແນນ ): ຂໍທີ ອີງຕາມບົດເລກທີ່ໃຫຶ້ມາ ເຮົາມີ: n  100, Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 52 x  60 1   100%  95% x 60  0,6 ເຮົາໄດຶ້ Pˆ   n 100    0,95  0,05    0,025 ຈາກຕາຕະລາງຄ່າຂອງ P  X  z  ເຮົາໄດຶ້: Z0,025  1,96 ອີງຕາມສູ ດຄິດໄລ່ເຮົາໄດຶ້: Pˆ  Z  Pˆ  Pˆ n   P  Pˆ  Z   Pˆ  Pˆ  n 0,  1,96 0, 1  0,  0, 1  0,   P  0,  1,96 100 100 0,6  1,96 0,6  0, 0,6  0,  P  0,6  1,96 100 100 0,36 0,0024  P  1,56 0,0024 0,36  0,049  P  1,56  0,049 0,018  P  0,764 ໝາຍຄວາມວ່າ ອັ້ັດຕາສ່ວນຂອງນັ້ັກຮຽນ ທີ່ຂີ່ລົດຈັ້ັກມາໂຮງຮຽນດຶ້ວຍຕົນເອງ ມີປະມານ – 0,018 ແລະ 0,764 ດຶ້ວຍຄວາມເຊື່ອໝັ້ັນຶ້ 95% Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 53 Phụ Lục 5.2b: ĐÁP ÁN (Lớp 11) Mơn Tốn, phần Xác suất – Thống kê Bài (3 điểm):  Gọi A là biến cố “nắp chai bia thứ nhất chúc mừng bạn đã trúng thưởng một voi”,  Gọi B biến cố “nắp chai bia thứ hai chúc mừng bạn trúng thưởng một voi”,  Gọi C biến cố “cả nắp trúng thưởng” Khi bạn rút thăm lần đầu hợp có 20 nắp đó có nắp trúng nên P  A  20 Khi biến cố A đã xảy cịn lại 19 nắp đó có nắp trúng thưởng Do đó P  B A  19 Suy ra, xác suất để cả hai nắp trúng thưởng P  C   P  A  P  B A  1    0,0053 10 19 190 Bài (3 điểm):  Gọi A là biến cố qua được lần kiểm tra đầu tiên, ta có P  A   0,97  Gọi B là biến cố qua được lần kiểm tra thứ 2, ta có P  B A   0,94  Gọi C là biến cố đủ tiêu chuẩn xuất khẩu, ta cần tìm P C   ? Thì ta được: P  C   P  A  P  B A   0,97.0,94  0,91 Bài (4 điểm): Theo bài toán cho trước ta có n  100, x  60 1   100%  95% Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 54 Ta được x 60 Pˆ    0,6 n 100    0,95  0,05    0,025 Từ bảng giá trị của P  X  z  ta được: Z0,025  1,96 Theo công thức Pˆ  Z  Pˆ  Pˆ n   P  Pˆ  Z   Pˆ  Pˆ  n 0,  1,96 0, 1  0,  0, 1  0,   P  0,  1,96 100 100 0,6  1,96 0,6  0, 0,6  0,  P  0,6  1,96 100 100 0,36 0,0024  P  1,56 0,0024 0,36  0, 049  P  1,56  0, 049 0, 018  P  0, 764 Nghĩa là tỉ lệ của học sinh tự xe máy đến trường khoảng – 0,018 và 0,764 với độ tin cậy 95% Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 55 PHỤ LỤC 6: DANH SÁCH CÁC TRƯỜNG THCS, THPT THAM GIA KHẢO SÁT STT PHÒNG GD /HUYỆN/QUẬN TÊN TRƯỜNG I 18 Trường số Quận thủ đô Vientiane, Lào 01 Trường THPT Chanthabouly Quận Chanthabouly 02 Trường THPT hữu nghị VientianeHochiminh Quận Sikhottabong 03 Trường THPT Thongpong Quận Sikhottabong 04 Trường THPT Nonsavang Quận Xaysettha 05 Trường THPT Sisattanak Quận Sisattanak 06 Trường THPT Bo-Oh Quận Hatxayfong 07 Trường THCS-THPT Vientiane Quận Chanthabouly 08 Trường THCS-THPT Chao Anouvong Quận Chanthabouly 09 Trường THCS-THPT Saysettha Quận Xaysettha 10 Trường THCS-THPT hữu nghị Lào-Việt Quận Xaysettha 11 Trường THCS-THPT Phiawat Quận Chanthabouly 12 Trường THCS-THPT Tha Ngon Quận Xaythany 13 Trường THCS-THPT Donnoun Quận Xaythany 14 Trường THCS-THPT Nonsa-At Quận Xaythany 15 Trường THCS-THPT Tanmixay Quận Xaythany 16 Trường THCS-THPT Phailom Quận Xaythany 17 Trường THCS-THPT khiếu và dự bị Đại học Dân tộc Viêng Chăn Quận Xaythany 18 Trường THCS-THPT Salakham Quận Hatxayfong II 02 Trường huyện Met, tỉnh Vientiane, Lào 19 Trường THCS-THPT Meuangmet Huyện Met 20 Trường THCS-THPT Nakangpa Huyện Met Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn GHI CHÚ Luan van Luan an Do an PL 56 PHỤ LỤC 7: CÁC HÌNH ẢNH MINH HỌA 7.1 Một số hình ảnh phỏng vấn giáo viên về thực trạng DH XSTK Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 57 7.2 Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm đợt 1: Lớp trường THCSTHPT Meuangmet, huyện met, tỉnh Vientiane, Lào Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 58 Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 59 Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 60 7.3 Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm đợt 2: Lớp 11 trường THCSTHPT hữu nghị Lào-Việt, thủ đô Vientiane, Lào Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 61 Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 62 Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 63 Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an PL 64 Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Luan van Luan an Do an Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn