(Skkn 2023) ứng dụng chuyển đổi số vào dạy học phát triển năng lực mô hình hóa toán học các bài toán thực tế ở chương trình toán 10

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀO DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC MƠ HÌNH HĨA TỐN HỌC CÁC BÀI TỐN THỰC TẾ Ở CHƯƠNG TRÌNH TỐN 10 Lĩnh vực: TỐN HỌC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGUYỄN ĐỨC MẬU   SÁNG KIẾN KINH NGHIEÄM Đề tài: ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀO DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC MƠ HÌNH HĨA TỐN HỌC CÁC BÀI TỐN THỰC TẾ Ở CHƯƠNG TRÌNH TỐN 10 Lĩnh vực: TỐN HỌC Nhóm tác giả: Phan Thị Ngọc Tú Nguyễn Văn Hữu Ngô Văn Vinh Tổ: Toán – Tin Năm thực hiện: 2022 - 2023 Số điện thoại: 0986.598.814 CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung CNTT Công nghệ thông tin GDPT Giáo dục phổ thông GQVĐ Giải vấn đề KNTT Kết nối tri thức PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông MỤC LỤC Trang PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………… 1 Lí chọn đề tài…………………………………………………… Mục đích phạm vi nghiên cứu…………………………………… Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… Các bước tiến hành nghiên cứu thực đề tài…………………… Tính đề tài………………………………………………… PHẦN II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU………………………… Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI……… 1.1 Cơ sở lý luận……………………………………………………… 4 1.2 Cơ sở thực tiễn………………………………………………….… Chương II CÁC GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC MƠ HÌNH HĨA TỐN HỌC CÁC BÀI TỐN THỰC TẾ CHƯƠNG TRÌNH TOÁN 10 - BỘ SGK KNTT………………………………………………… 10 2.1 Một số giải pháp chung…………………………………………… 10 2.2 Giải pháp 1: Ứng dụng chuyển đổi số dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế véc tơ……………… 11 2.3 Giải pháp 2: Ứng dụng chuyển đổi số dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế hàm số bậc hai…… 18 2.4 Giải pháp 3: Ứng dụng chuyển đổi số dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế phương trình quy phương trình bậc hai………………………………………………… 24 2.5 Giải pháp 4: Ứng dụng chuyển đổi số dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế phương trình đường thẳng…………………………………………………………………… 30 2.6 Giải pháp 5: Ứng dụng chuyển đổi số dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế phương trình đường trịn…………………………………………………………………… 37 2.7 Giải pháp 6: Ứng dụng chuyển đổi số dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế ba đường Cônic…… 43 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM, KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT 53 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm…………………………….…… 53 3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm…………………………….…… 53 3.3 Đối tượng, thời gian thực nghiệm sư phạm……………………… 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 53 54 3.5 Khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất 56 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………… 60 3.1 Kết luận…………………………………………………………… 60 3.2 Hướng phát triển………………………………………………… 60 3.3 Kiến nghị………………………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………… 61 62 PHỤ LỤC……………………………………………………………… 63 Phụ lục 1: Kết khảo sát thực trạng………………………………… 63 Phụ lục 2: Một số hình ảnh sinh hoạt chuyên mơn cụm Quỳnh Lưu – Hồng Mai hình ảnh học sinh thực mơ hình hóa tốn… 65 Phụ lục 3: Bài tập vận dụng giải pháp…………………………… 67 Phụ lục 4: Đề kiểm tra thực nghiệm sư phạm………………………… 72 Phụ lục 5: Khảo sát tính cấp thiết mức độ khả thi đề tài……… 74 PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Chuyển đổi số giáo dục trình chuyển đổi hoạt động giáo dục từ không gian truyền thống sang không gian số thông qua công nghệ mới, thay đổi phương thức dạy học, kiểm tra đánh giá quản lí q trình dạy học nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, giảng dạy, giúp phát huy tối đa khả tư duy, sáng tạo, chủ động giáo viên học sinh Đổi mạnh mẽ phương thức dạy học, hình thức kiểm tra, đánh giá, đưa tương tác, trải nghiệm môi trường số trở thành hoạt động giáo dục thiết yếu, hàng ngày với người học nhà giáo, nhằm nâng cao lực tự học người học Sự bùng nổ công nghệ giáo dục đã, tạo phương thức giáo dục phi truyền thống, thúc đẩy mạnh mẽ phát triển giáo dục mang tính chuyển đổi sâu sắc người Ngày 03/6/2020, Thủ tướng Chính phủ ký định số 749/QĐ-TTg việc phê duyệt “Chương trình chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” Điều cho thấy việc chuyển đổi số lĩnh vực giáo dục đóng vai trị quan trọng, khơng ngành mà cịn có tác động lớn đất nước Hiện phần mềm ứng dụng công nghệ hỗ trợ dạy học ngày nhiều cải thiện với nhiều tính mới, dễ sử dụng, đem lại hiệu cao việc dạy học Việc ứng dụng Công nghệ thông tin (CNTT) giúp học sinh phát triển nhiều lực lực giao tiếp, lực tự học, lực sáng tạo giải vấn đề,… đáp ứng yêu cầu đặt Chương trình giáo dục phổ thông 2018 Năm học 2022 - 2023 năm học thực theo Chương trình GDPT 2018 cấp THPT, chương trình có thay đổi nội dung hình thức thể qua sách Kết nối tri thức, sách Cánh diều, sách Chân trời sáng tạo Chương trình xây dựng theo mơ hình phát triển lực, thông qua kiến thức bản, thiết thực, đại phương pháp tích cực hóa hoạt động người học, giúp người học không nắm vững kiến thức, kĩ mà cịn vận dụng tốt kiến thức học vào thực tiễn sống từ hình thành phát triển phẩm chất lực mà nhà trường xã hội kì vọng Vì mà trọng tâm việc đổi PPDH hướng vào người học, phát huy lực sáng tạo chủ động người học Để đạt hiệu cao sử dụng phương pháp dạy học tích cực cần thiết phải chuyển đổi số, ứng dụng CNTT trình dạy học Qua buổi sinh hoạt chuyên môn cụm Trường THPT Quỳnh Lưu - Hồng Mai, trao đổi chia sẻ khó khăn dạy chương trình GDPT 2018 chúng tơi thấy số thực trạng diễn hầu hết trường cụm như: + Lượng kiến thức đơn vị học lớn thời lượng cho phép nên giáo viên học sinh vất vả việc triển khai hoạt động dạy học C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an + Học sinh phải tìm hiểu chuẩn bị trước nhà, đòi hỏi học sinh phải chủ động tự giác học tập, phải biết ứng dụng CNTT thành thạo Tuy nhiên đa số học sinh cịn khó khăn việc ứng dụng CNTT vào nhiệm vụ học tập, nhiều học sinh hạn chế khả thuyết trình, chưa mạnh dạn trình bày diễn đạt tốt nội dung giao + Chương trình sách giáo khoa tập trung toán thực tế, hoạt động trải nghiệm xây dựng tất chương Nhiều giáo viên lúng túng việc thiết kế hoạt động trải nghiệm hoạt động tiết học Khó khăn thể qua việc tìm tịi tình thực tiễn, tình mô thông qua hoạt động trải nghiệm phải chứa đựng nội dung dạy học + Cịn học sinh khả chuyển thể từ tình thực tế sang mơ hình Tốn học cịn yếu, khả để giải tốn thực tế gặp nhiều khó khăn Xuất phát từ thực trạng mà thân đồng nghiệp lúng túng thực chương trình GDPT 2018, sở kinh nghiệm mà thân tìm tịi, nghiên cứu, thực mang lại hiệu trình giảng dạy chương trình Tốn 10 năm học 2022 - 2023, chọn nghiên đề tài: “Ứng dụng chuyển đổi số vào dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế chương trình Tốn 10” Đề tài đảm bảo tính sáng tạo q trình sử dụng, tài liệu vấn đề hạn chế, nhiều đồng nghiệp chưa tìm cách giải khó khăn nêu Hi vọng chia sẻ góp phần giúp cho việc thực chương trình GDPT giáo viên hiệu Chúng mong nhận ý kiến đóng góp từ đồng nghiệp để sáng kiến hoàn thiện, phát huy hiệu có tính ứng dụng cao Mục đích phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu - Các giải pháp ứng dụng chuyển đổi số vào dạy học phát triển lực mơ hình hóa tốn thực tế đáp ứng chương trình GDPT 2018 - Xây dựng giải pháp ứng dụng chuyển đổi số để mơ hình hóa toán thực tế tạo điều kiện cho giáo viên sử dụng việc bồi dưỡng lực mô hình hóa tốn học cho học sinh 2.2 Phạm vi nghiên cứu - Về nội dung: Nghiên cứu giải pháp ứn g dụ ng c huy ể n đ ổ i s ố góp phần bồi dưỡng lực mơ hình hóa tốn học tốn thực tế chương trình Tốn 10, SGK KNTT - Về địa điểm: Trường THPT Nguyễn Đức Mậu Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Phương pháp nghiên cứu +) Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu liên quan +) Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: - Qua thực tiễn giảng dạy góp ý đồng nghiệp; - Khảo sát thực tiễn từ học sinh +) Phương pháp quan sát, điều tra: Qua điều tra, sát hạch cách vận dụng kiến thức học sinh Các bước tiến hành nghiên cứu thực đề tài - Tìm hiểu thực trạng: điều tra thơng qua phiếu khảo sát giáo viên học sinh trường THPT Huyện Quỳnh Lưu Thị xã Hoàng Mai - Nghiên cứu lí thuyết giải pháp - Thiết kế giải pháp thực nghiệm đề tài - Hồn thiện đề tài Tính đề tài +) Đã có số đề tài tài liệu viết biện pháp dạy học toán thực tế chương trình Tốn THPT, nhiên đề tài trước chưa đáp ứng thay đổi mục tiêu, tư tưởng nội dung SGK chương trình GDPT 2018 +) Đề tài mà nghiên cứu đưa giải pháp ứng dụng chuyển đổi số để bồi dưỡng lực mô hình hóa tốn học tốn thực tế chương trình Tốn 10,bộ sách KNTT đáp ứng mục tiêu đổi chương trình GDPT 2018 mà chưa có đề tài viết vấn đề +) Đề tài tài liệu số thiết thực gồm giải pháp giúp cho giáo viên sử dụng để thực mục tiêu hình thành phát triển lực mơ hình hóa tốn học dạy học mơn Tốn trường phổ thơng, đảm bảo tiêu chí phương pháp dạy học đại, phát huy khả chuyển đổi số cho giáo viên học sinh nhà trường +) Điểm so với đề tài khác thể rõ giải pháp đưa không dành cho giáo viên, mà bao gồm giải pháp nâng cao lực số học sinh thơng qua hoạt động học tập tốn thực tế chương trình, khơi gợi học sinh tính sáng tạo, chủ động, khả tự học, niềm đam mê tìm tịi khám phá, đam mê nghiên cứu khoa học +) Đề tài có tính ứng dụng cao thực chương trình GDPT cịn áp dụng năm học Trường THPT Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Sơ lược chuyển đổi số dạy học chương trình Tốn trung học phổ thơng Với phát triển không ngừng khoa học công nghệ, chuyển đổi số xu hướng xã hội nói chung lĩnh vực giáo dục nói riêng Việc áp dụng cơng nghệ vào q trình dạy học có vai trị vơ to lớn, tạo nên nhiều bước ngoặt phát triển, mở nhiều phương thức giáo dục thông minh hiệu cho người học +) Chuyển đổi số giáo dục: “Chương trình chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” phê duyệt định số 749/QĐ-TTg ngày 3/6/2020 phủ xác định: ứng dụng triệt để cơng nghệ số cơng tác quản lí, giảng dạy học tập, số hóa tài tiệu giáo trình, chia tài nguyên giảng dạy học tập theo hình thức trực tuyến trực tiếp Ứng dụng chuyển đổi số tạo mơ hình giáo dục thơng minh, từ giúp việc học, hấp thụ kiến thức người học trở nên đơn giản dễ dàng Sự bùng nổ tảng công nghệ tạo điều kiện thuận lợi để truyền đạt kiến thức, phát triển khả tự học người học Hiện tại, chuyển đổi số giáo dục ứng dụng ba hình thức chính: ứng dụng cơng nghệ phương pháp giảng dạy, ứng dụng công nghệ quản lí, ứng dụng cơng nghệ lớp học: cơng cụ giảng dạy, sở vật chất +) Sự thay đổi yếu tố dạy học môi trường chuyển đổi số: Dạy học môi trường chuyển đổi số có nhiều yếu tố thay đổi so với dạy học truyền thống, số yếu tố thay đổi thể như: - Về mục tiêu dạy học: Trong chuyển đổi số, mục tiêu dạy học bổ sung thêm, cách thức đạt đến số mục tiêu hiệu Ngoài mục tiêu dạy học đặt ra, số lực kĩ số bổ sung đáp ứng mục tiêu chương trình giáo dục hướng tới - Về nội dung dạy học: Chuyển đổi số làm cho nội dung dạy học phong phú hơn, việc bổ sung kiến thức kĩ CNTT cho người học, nội dung dạy học mở rộng hơn, giáo viên có nhiều nội dung để tham khảo, có nhiều nguồn tài liệu để học sinh tự học Trong chuyển đổi số, giáo viên khai thác kho liệu, thí nghiệm ảo, video, phần mềm ứng dụng, vào trình dạy học - Về phương pháp dạy học: Khi chuyển đổi số dạy học, chất phương pháp dạy học không thay đổi cách thức thực khơng gian triển khai mở rộng hơn, phát huy tốt phương pháp dạy học mới, đại - Về kiểm tra đánh giá kết học tập: Trong môi trường chuyển đổi số phương pháp hình thức kiểm tra đánh giá phong phú hơn, việc tự kiểm tra tự đánh giá với trợ giúp CNTT trở nên dễ dàng Các phần mềm kiểm tra đánh giá phong phú, hỗ trợ thêm giáo viên công đoạn dạy học, giảm bớt áp lực thời gian công sức lao động giáo viên Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an +) Chuyển đổi số dạy học chương trình Tốn phổ thông: Hiện việc ứng dụng CNTT dạy học nói chung dạy học Tốn nói riêng mở nhiều hội cho giáo viên học sinh việc đổi phương pháp dạy học, đạt hiệu cách tối ưu Năng lực ứng dụng CNTT dạy học Toán lực cốt lõi mà học sinh đạt được, giúp học sinh phát triển lực khác lực giao tiếp, lực tự học, lực giải vấn đề sáng tạo,….Đó lực chung, lực đặc thù mơn Tốn mà giáo viên cần hình thành cho học sinh nhằm đáp ứng yêu cầu đặt chương trình GDPT 1.1.2 Một số vấn đề mơ hình hóa tốn học: +) Mơ hình hóa tốn học: hiểu tìm biểu đạt tình thực tiễn ngồi tốn học thành mơ hình theo cấu trúc ngơn ngữ ký hiệu tốn học tốn học Theo đó, yếu tố hình thức biểu khơng mang chất sắc thái toán học chuyển dạng quan hệ hình thức ngắn gọn tốn học +) Các bước mơ hình hóa tốn học: Bước Mơ tả tình cho cách rút gọn; Bước Biểu đạt lại tình thành tốn ngơn ngữ ký hiệu tốn học; Bước Huy động kiến thức phương pháp toán học để giải toán; Bước Xem xét đánh giá lại trình bước Q trình mơ hình hóa minh họa sơ đồ sau: +) Mơ hình hóa tốn học tình thực tiễn: Hoạt động mơ hình hóa hoạt động chuyển vấn đề thực tế thành vấn đề bên tốn học để khám phá giải cơng cụ tốn học Trong phạm vi dạy học Tốn trường phổ thơng, mơ hình hóa tốn học đơn giản hóa nhiều nội dung hình thức diễn đạt; phù hợp với vốn tri thức, kinh nghiệm khả tư học sinh điều kiện phạm Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn