Thiết kế hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy và lập luận toán học cho học sinh lớp 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Võ Thị Thuý Quỳnh THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY VÀ LẬP LUẬN TOÁN HỌC CHO HỌC SINH LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Võ Thị Thuý Quỳnh THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY VÀ LẬP LUẬN TOÁN HỌC CHO HỌC SINH LỚP Chuyên ngành : Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học) Mã số : 8140101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN LÊ Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi tên Võ Thị Thuý Quỳnh, xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tơi, xuất phát từ yêu cầu công việc để hình thành hướng nghiên cứu Các số liệu kết nghiên cứu sử dụng luận văn trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, thu thập q trình nghiên cứu khơng trùng lặp với đề tài khác Người viết Võ Thị Thuý Quỳnh LỜI CẢM ƠN Luận văn thực hướng dẫn TS Phan Lê, giảng viên Khoa Giáo dục Tiểu học, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh Trước hết, tơi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến thầy, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ động viên suốt thời gian thực nghiên cứu Tôi xin cảm ơn thầy cô Khoa truyền đạt cho nhiều kiến thức quý báu thiết thực suốt thời gian học tập trường Đồng thời, chân thành cảm ơn thầy cô Phòng Đào tạo Sau Đại học thuộc trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh hỗ trợ sở vật chất, tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu trường Cuối cùng, xin bày tỏ cảm ơn lớn lao tới Ban Giám hiệu, giáo viên, học sinh trường Tiểu học N., quận Gò Vấp đồng nghiệp trường nhiệt tình giúp đỡ tơi thực khảo sát, thực nghiệm suốt q trình nghiên cứu để hồn thành luận văn Người viết Võ Thị Thuý Quỳnh MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình ảnh, biểu đồ MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY VÀ LẬP LUẬN TOÁN HỌC CHO HỌC SINH LỚP 1.1 Năng lực tư lập luận toán học 1.1.1 Một số khái niệm, thuật ngữ 1.1.2 Biểu lực tư lập luận toán học 13 1.1.3 Cấu trúc lực tư lập luận toán học 16 1.1.4 Yêu cầu cần đạt lực phẩm chất lực tư lập luận toán học 18 1.1.5 Đánh giá lực tư lập luận toán học 21 1.2 Hệ thống tập phát triển lực tư lập luận toán học 24 1.2.1 Khái niệm tập 24 1.2.2 Khái niệm hệ thống 25 1.2.3 Vai trò tập lực tư lập luận toán học 25 Tiểu kết chương 27 Chương THỰC TRẠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY VÀ LẬP LUẬN TOÁN HỌC CHO HỌC SINH LỚP 28 2.1 Nội dung cụ thể u cầu cần đạt mơn Tốn lớp 28 2.2 Các học sách giáo khoa có lực tư lập luận tốn học 31 2.3 Các mức độ nhận thức tập có lực tư lập luận tốn học sách giáo khoa lớp 34 2.4 Khảo sát thực trạng xây dựng tập phát triển lực tư lập luận toán học cho học sinh lớp 36 2.4.1 Mục đích khảo sát 36 2.4.2 Đối tượng khảo sát 36 2.4.3 Nội dung khảo sát 36 2.4.4 Phương pháp khảo sát 37 2.4.5 Địa điểm khảo sát 37 2.4.6 Kết khảo sát 37 Tiểu kết chương 43 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY VÀ LẬP LUẬN TOÁN HỌC CHO HỌC SINH LỚP 44 3.1 Thiết kế hệ thống tập phát triển lực tư lập luận toán học cho học sinh lớp 44 3.1.1 Cơ sở định hướng thiết kế hệ thống tập 44 3.1.2 Nguyên tắc thiết kế hệ thống tập phát triển lực tư lập luận toán học 44 3.1.3 Các bước thực thiết kế hệ thống tập phát triển lực tư lập luận toán học cho học sinh lớp 45 3.1.4 Hệ thống tập phát triển lực tư lập luận toán học cho học sinh lớp 49 3.2 Thực nghiệm hệ thống tập phát triển lực tư lập luận toán học cho học sinh lớp 58 3.2.1 Tổ chức thực nghiệm 58 3.2.2 Kết thực nghiệm 67 Tiểu kết chương 76 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Nội dung viết tắt Chữ viết tắt nội dung viết tắt Giáo viên : GV Học sinh : HS Học sinh tiểu học : HSTH Bài tập : BT Hệ thống tập : HTBT Sách giáo khoa : SGK DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các thành tố lực toán học 11 Bảng 1.2 Các tiêu chí, báo lực tốn học 14 Bảng 1.3 Yêu cầu cần đạt lực tư lập luận toán học 19 Bảng 2.1 Nội dung yêu cầu cần đạt mơn Tốn lớp 28 Bảng 2.2 Các học SGK có lực tư lập luận toán học 31 Bảng 2.3 Nhận thức GV tầm quan trọng việc thiết kế hệ thống tập 38 Bảng 2.4 Thực trạng việc thiết kế sử dụng hệ thống tập 39 Bảng 3.1 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập 68 Bảng 3.2 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập 69 Bảng 3.3 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập 71 Bảng 3.4 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập 72 Bảng 3.5 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập 74 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Biểu đồ 2.1 Mức độ sử dụng hình thức tổ chức nội dung phát triển lực tư lập luận toán học 40 Hình 3.1 Bài tập Các số 1, 2, 49 Hình 3.2 Bài tập Các số 4, 50 Hình 3.3 Bài tập Các số 1, 2, 50 Hình 3.4 Bài tập Các số 4, 50 Hình 3.5 Bài tập Các số 4, 51 Hình 3.6 Bài tập Các số 1, 2, 51 Hình 3.7 Bài tập Các dấu =, >, < 51 Hình 3.8 Bài tập Các dấu =, >, < 52 Hình 3.9 Bài tập Các dấu =, >, < 52 Hình 3.10 Bài tập ý a Phép cộng phạm vi 100 53 Hình 3.11 Bài tập ý b Phép cộng phạm vi 100 53 Hình 3.12 Bài tập ý c Phép cộng phạm vi 100 54 Hình 3.13 Bài tập Xác định vị trí 54 Hình 3.14 Bài tập Xác định vị trí 55 Hình 3.15 Bài tập Xác định vị trí 55 Hình 3.17 Bài tập HT - HTG - HV - Hình CN 57 Hình 3.18 Bài tập Khối hộp chữ nhật – Khối lập phương 57 Hình 3.19 Bài tập HT - HTG - HV - Hình CN 58 Hình 3.20 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 1) 60 Hình 3.21 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 2) 61 Hình 3.22 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 1) 62 Hình 3.23 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 2) 62 Hình 3.24 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 3) 63 Hình 3.25 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 1) 64 Hình 3.26 Phiếu tập thực nghiệm (Bài 2) 64 70 Dựa bảng thống kê 3.2, mức độ có 92% HS làm tốt việc nhận dạng hình khối hộp chữ nhật, khối lập phương học trình bày tên gọi hình tương ứng với đồ vật Số HS lại làm sai khoanh nhầm phân biệt hình vng khối lập phương khoanh thiếu trình làm Do đó, GV cần cho HS nhận dạng lại đặc điểm khối lập phương nhắc khác loại hình Bên cạnh đó, tỉ lệ số HS làm mức giảm xuống 60% Khi đánh giá, nhận thấy hầu hết lỗi sai HS khơng xác định vị trí lặp lại quy luật để chọn đáp án Đặc biệt, HS cịn lúng túng gặp dãy hình có kiểu trở lên, em bị nhầm lẫn nhiều tìm vị trí theo u cầu Ngồi ra, có số em trình bày quy luật không cẩn thận nên chọn sai đáp án Đối với tập mức yêu cầu HS vẽ hình vng, hình trịn, hình tam giác, hình chữ nhật từ cạnh có sẵn, thống kê cho thấy có 51% HS làm 49% HS làm sai Cụ thể, HS làm biết vẽ đầy đủ số lượng cạnh để hình hồn chỉnh, em sử dụng thước để vẽ thẳng đường kẻ tốt Ngoài ra, lỗi sai tập chủ yếu HS vẽ thiếu cạnh; vẽ sai hình đề u cầu; vẽ đủ cạnh khơng rõ hình vng/hình chữ nhật cạnh dài, cạnh ngắn; vẽ nửa hình trịn Tuy rằng, tình tương đồng nhận diện hình tăng mức độ khó lên yêu cầu vẽ lại HS làm tốt hay khơng cịn tuỳ thuộc vào lực em Vì lẽ đó, GV cần cho thêm tập có tình tương tự để mở rộng phát triển lực tư cho em Dựa số liệu thống kê lỗi sai HS tư tập này, nhận thấy mức độ phân chia phù hợp Bài tập hỗ trợ em phát triển lực tư lập luận toán học từ mức độ thấp nhận diện hình mức độ khó mơ tả đặc điểm hình sau quan sát, nhận diện ghi nhớ Cũng theo đó, GV cho HS học cách lập luận thông 71 qua việc tìm đồ vật có hình dạng tương tự, nêu đặc điểm hình khác biệt hình 3.2.2.3 Kết thực nghiệm phiếu tập Bảng 3.3 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập Số HS Mức thực Số HS Tỉ lệ thực Số HS Tỉ lệ sai không Tỉ lệ làm 85 85% 15 15% 0% 74 74% 26 26% 0% 52 52% 48 48% 0% Ở mức 1, có 85% HS làm 15% HS làm sai cho tập Chúng nhận thấy, HS biết tính tốn theo hàng dọc đề đưa vào chủ đề khác lạ có HS gặp lúng túng việc phân tích nắm bắt yêu cầu đề Sách giáo khoa cho sẵn đề đặt tính tính tập HS cần thêm bước tìm đề từ thơng tin cho sẵn trước đặt phép tính cộng/ trừ Do đó, HS làm sai hầu hết điền nhầm số đề tìm kết khơng cẩn thận Chính vậy, giao tập, GV cần ý thường xuyên thay đổi hình thức đa dạng phong phú để HS có nhiều hội tiếp xúc dạng toán với nhiều kiểu khác Mức có 74% HS làm 26% HS làm sai Trong đó, HS làm phép cộng/ trừ ba số học dạng cộng/ trừ ba số theo hàng ngang đổi hàng dọc để khác so với kiến thức học Vì vậy, thử thách giúp HS hiểu vấn đề làm tốt yêu cầu đề bài, giải thích cách cộng theo hàng đơn vị đến hàng chục ba số giống cách cộng/ trừ hai số HS biết kết nối với kiến thức học để giải dạng kiến 72 thức tương tự, điều thấy rõ lực tư lập luận toán học HS Yêu cầu mức phức tạp việc HS cần giải tốn dựa tóm tắt ngắn gọn Mỗi dịng tóm tắt tương ứng với số phép tính dọc Kết cho thấy có 52% HS làm 48% HS làm sai Nếu khơng hướng dẫn, HS khơng hiểu tốn nhỏ để HS tìm số thích hợp Vì vậy, GV hướng dẫn cho HS cách giải toán ban đầu gợi ý cho HS nêu đơn giản đề toán, phát huy lực tư lập luận toán học Các mức độ 1, 2, tập phù hợp với mức độ nhận thức HS, giúp HS phát huy lực tư lập luận tốn học từ thao tác tính tốn xoay quanh kiến thức học, trình bày đề toán 3.2.2.4 Kết thực nghiệm phiếu tập Bảng 3.4 Thống kê số lượng học sinh làm phiếu tập Số HS Mức thực Số HS Tỉ lệ thực Số HS Tỉ lệ sai không Tỉ lệ làm 100 100% 0% 0% 80 80% 20 20% 0% 78 78% 22 22% 0% Bảng thống kê 3.4 cho thấy tất HS thành thạo yêu cầu mức 1, em cần so sánh hai số với phạm vi 10 để điền dấu >, ,