luận văn thạc sĩ vận dụng phép suy luận tương tự trong dạy học bài tập hình học không gian lớp 11 theo hướng phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SƯ PHẠM KHOA THỊ LOAN VẬN DỤNG PHÉP SUY LUẬN TƯƠNG TỰ TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP HÌNH HỌC KHƠNG GIAN LỚP 11 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học (Bộ mơn Tốn) Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHAM TOÁN HỌC Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS VŨ QUỐC CHUNG HÀ NỘI – 2009 z Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn PGS.TS Vũ Quốc Chung, người thầy đà hướng dẫn tận tình, chu đáo giúp đỡ suốt trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, đặc biệt thầy cô trực tiếp giảng dạy chuyên ngành Lý luận Phương pháp dạy học ban lÃnh đạo khoa Sư phạm, Đại học Quốc gia Hà Nội; Tôi xin chân thành cảm ơn ý kiến quý báu đóng góp cho luận văn thầy Nguyễn Duy Tráng Phó hiệu trưởng trường Đại học Hải Phòng thầy cô trường THPT Marie- Curie thành phố Hải Phòng đà giúp đỡ để hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2009 Người thực hiÖn z MỞ ĐẦU Tên đề tài: Vận dụng phép suy luận tương tự dạy học tập hình học khơng gian lớp 11 theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh Lý chọn đề tài +) Theo lý luận dạy học chất việc dạy học suy cho thông qua hệ thống kiến thức giáo viên dạy cho học sinh cách suy nghĩ, cách tư duy, cách tiếp thu tri thức sở biết Trong dạy học phải rèn kĩ tư tư điều kiện để người học lĩnh hội tri thức Tư tốt giúp người học ln điều chỉnh để có trạng thái tâm lý tốt có thái độ tích cực học tập, sống Tư phải phát triển để tồn Tư không phát triển làm hạn chế tiến Con người đủ thông minh để tồn người đủ thông minh để huỷ diệt, cần óc tỉnh táo để học tập lao động Trong kỹ tư kỹ tư sáng tạo kỹ cần phát triển Bởi tư sáng tạo vào biết để tìm , biểu bốn mặt: trơi chảy, linh hoạt, tính độc đáo tính chi tiết Kho tàng tri thức nhân loại vô hạn, kiến thức truyền thụ có hạn, dạy học phải ý phát triển tư đặc biệt tư sáng tạo cho học sinh để họ tự chiếm lĩnh kiến thức + Do đặc trưng mơn nên Tốn học mơn học địi hỏi suy luận lơgic, trơi chảy, linh hoạt, độc đáo tính chi tiết tất mơn học khác Vì dạy Tốn người giáo viên phải ln có ý thức rèn luyện để phát triển tư sáng tạo cho học sinh từ khâu thiết kế giảng, chọn lựa hệ thống câu hỏi, hệ thống tập để đạt mục tiêu đề + Hình học khơng gian phần kiến thức đòi hỏi nhiều liên tưởng điều biết hình học phẳng để tiếp cận tương tự hình không gian, liên tưởng kiến thức hình học khơng gian phong phú khơng Nếu khai thác tốt z khía cạnh việc dạy học dạy tập hình học khơng gian lớp 11 trở nên lý thú vừa học - ơn cũ, vừa khám phá sở có cách tương tự hố khái niệm hình học, ví dụ: ta coi tam giác mặt phẳng tương tự với tứ diện không gian loạt định lý, tập khơng gian có kết mặt phẳng, cách suy luận tương tự đa dạng sáng tạo, từ tốn hình học phẳng đặt phép tương tự khác khái niệm ta có kết khác hay nói cách khác: Từ tốn hình học phẳng qua suy luận tương tự trở thành nhiều tốn khơng gian khác Điều phù hợp với quan điểm dạy học "Tích cực hố hoạt động người học" + Mặc dù người thầy dạy Toán hiểu vận dụng tốt mối liên hệ hình học phẳng hình học khơng gian chất lượng dạy học nâng cao nhiều Tuy nhiên, để tiến hành khai thác hệ thống tập theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh địi hỏi phải có hiểu biết sâu sắc kiến thức, lý luận dạy học lôgic dạy học Thực tế cho thấy thời lượng dành cho chương trình có hạn mà dung lượng kiến thức nhiều, học sinh lại quên nhiều kiến thức hình học phẳng, số giáo viên bỏ qua dùng phép suy luận tương tự Tuy nhiên, sau nhiều năm đứng lớp dạy vấn đề này, thấy sử dụng phép suy luận tương tự cách thích hợp, kết hợp với suy luận khác để dạy hiệu việc dạy học nâng lên nhiều Trong thời gian, học sinh vừa ôn lại kiến thức cũ, đồng thời khám phá điều mẻ Kiến thức thân người học tự phát nhớ lâu, quan trọng học sinh tìm thấy niềm vui, say mê học tập Vì tơi lựa chọn đề tài để nghiên cứu phương pháp giảng dạy phần hình học khơng gian lớp 11 thơng qua phép suy luận tương tự theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh cách tìm lời giải thiết kế tập hình học khơng gian từ kết tập tương tự hình học phẳng, với z mong muốn góp phần nhỏ bé vào việc đổi phương pháp dạy học giai đoạn Lịch sử nghiên cứu + Trên giới Đã có nhiều nhà Tốn học, nhà giáo dạy Tốn quan tâm, tìm hiểu vấn đề nhà Toán học kiêm tâm lý học G.Polya trình bày “Giải toán nào?”, “Toán học suy luận có lý”, “Sáng tạo Tốn học”, … Tuy nhiên việc mà tác giả quan tâm phần lớn nằm vấn đề lý thuyết, nghiên cứu tương tự to lớn phần tập áp dụng cho việc dạy học cịn lẻ tẻ chưa nghiên cứu hệ thống toàn diện + Ở Việt Nam: Các tác Hoàng Chúng, Nguyễn Cảnh Toàn, Hứa Thuần Phỏng, Văn Như Cương, Nguyễn Bá Kim … nhiều lần nói suy luận tương tự Toán học, dạy học Toán Thế đề cập mang tính định hướng nghiên cứu phương pháp học Toán dạy Toán Trong thực tế giảng dạy Tốn trường phổ thơng, nhiều thầy có ý thức sử dụng phép suy luận tương tự việc dạy hình học khơng gian, ví dụ: từ tốn hình học phẳng sáng tạo thành hay nhiều toán tương tự hình học khơng gian Mặc dù chưa có nghiên cứu cụ thể vấn đề + Trên sở lý thuyết mà nhà Toán học, tâm lý học, giáo dục học… đưa ra, vào thực trạng dạy học hình học không gian số trường THPT giai đoạn nay, giai đoạn mà việc đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hố hoạt động người học vơ cấp thiết luận văn xin trình bày ý tưởng hẹp cụ thể là: nghiên cứu cách vận dụng phép suy luận tương tự vào việc dạy phần tập hình học khơng gian lớp 11 theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh z luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh Mục tiêu nghiên cứu Tìm biện pháp vận dụng phép suy luận tương tự việc dạy học tập hình học khơng gian lớp 11 theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh Phạm vi nghiên cứu: Quá trình dạy học hình học khơng gian lớp 11 (Phần tập) Mẫu khảo sát: Khối 11 (11B1  11B10) - Trường PTTH Marie-Curie, thành phố Hải Phòng Vấn đề nghiên cứu: Phải vận dụng phép suy luận tương tự việc dạy học tập hình học không gian lớp 11 theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh? Giả thuyết khoa học: Bằng cách hướng dẫn học sinh khai thác thiết lập dấu hiệu tương tự giải tập hình học khơng gian lớp 11 góp phần phát triển tư sáng tạo cho học sinh Phương pháp chứng minh luận điểm: + Nghiên cứu tài liệu phép suy luận tương tự, tư sáng tạo; + Nghiên cứu hệ thống tập hình học khơng gian lớp 11; hệ thống tập hình học phẳng Phát tập có dấu hiệu tương tự với Từ nêu biện pháp hướng dẫn học sinh dự đoán phương pháp giải toán sáng tạo toán tương tự toán cho + Khảo sát việc dạy học tập hình học khơng gian lớp 11 thơng qua việc dự kết kiểm tra đánh giá học sinh + Sử dụng phiếu điều tra để biết thực trạng việc dạy học tập hình học không gian lớp 11 trường THPT + Thực nghiệm việc vận dụng phép suy luận tương tự lớp dạy số giờ, so sánh đối chiếu với kết dạy không vận dụng phép suy luận tương tự z luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh + Phương pháp vấn: Đưa câu hỏi để vấn số giáo viên học sinh quan điểm cách thức sử dụng phép suy luận tương tự việc dạy học hình học khơng gian lớp 11 theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh Dự kiến luận cứ: + Luận lý thuyết: + Khái niệm suy luận + Các thành phần suy luận + Khái niệm suy luận tương tự, chất loại tương tự + Giá trị nhận thức tương tự + Khái niệm tư sáng tạo + Các mặt biểu tư sáng tạo: Sự trôi chảy, tính linh hoạt, độc đáo tính chi tiết + Những thành tựu lý luận dạy học: chất trình dạy học dạy cách tư thông qua phép suy luận Dạy học phải đôi với rèn luyện phát triển tư sáng tạo cho học sinh + Những thành tựu tâm lý học dạy học + Định hướng Bộ Giáo dục Đào tạo đổi phương pháp dạy học giai đoạn + Luận thực tế: + Đối chiếu kết dạy thực nghiệm lớp tiết lớp cách dạy khác nhau: Vận dụng phép suy luận tương tự vận dụng phép suy luận khác + Kết khảo sát thực tế dạy học tập hình học khơng gian lớp 11 + Kết điều tra, vấn số giáo viên quan điểm phương pháp lựa chọn dạy phần kiến thức Kết điều tra, vấn số học sinh (Gồm đủ đối tượng: Giỏi, khá, trung bình, yếu) cách dạy thầy cô cách học thân phần tập hình học khơng gian lớp 11 z luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh 10 Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn trình bày chương Chương 1: Một số vấn đề tư sáng tạo suy luận tương tự Chương 2: Vận dụng phép suy luận tương tự dạy tập hình học khơng gian lớp 11 theo hướng phát triển tư sáng tạo cho học sinh Chương 3: Thực nghiệm sư phạm z luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh CHƯƠNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TƯ DUY SÁNG TẠO VÀ SUY LUẬN TƯƠNG TỰ 1.1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TƯ DUY 1.1.1 Khái niệm tư Tư q trình tâm lý, phản ánh thuộc tính chất, mối liên hệ quan hệ có tính quy luật vật tượng mà trước ta chưa biết 1.1.2 Các loại tư Tuỳ theo góc độ nghiên cứu tư mà người ta có ta có nhiều cách khác để phân loại tư Theo mức độ sáng tạo tư duy, người ta chia tư thành hai loại: Tư Angôrit tư Ơritxtic 1.1.2.1 Tư Angôrit Là loại tư diễn theo chương trình, cấu trúc logic có sẵn theo khn mẫu định 1.1.2.2 Tư Ơritxtic Là loại tư sáng tạo, có tính chất động, linh hoạt không theo khuôn mẫu cứng nhắc có liên quan đến khả trực giác, khả sáng tạo người 1.1.3 Tư sáng tạo 1.1.3.1 Định nghĩa: + Tư sáng tạo tư vượt phạm vi giới hạn thực, vốn tri thức kinh nghiệm có, giúp trình giải nhiệm vụ tư linh hoạt hiệu + Tư sáng tạo vào biết để tìm chưa biết + Sáng tạo tổng hợp thái độ khả giúp người tạo ý nghĩ, ý tưởng hay hình ảnh sáng tạo z luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh 1.1.3.2 Những biểu tư sáng tạo + Tư sáng tạo thể mặt: - Sự trôi chảy - Linh hoạt - Độc đáo - Chi tiết a Sự trôi chảy + Trôi chảy tư thơng tin lưu giữ trí nhớ sử dụng cách dễ dàng, thoải mái cần thiết + Thí dụ: - Một học sinh trình bày logic tốn chứng minh hình mà khơng cần nhìn vào hình trí nhớ, trí tưởng tượng học sinh quan hệ hình học tốn rõ ràng, mạch lạc b.Sự linh hoạt + Sự linh hoạt khả khắc phục trở ngại tư duy, thay đổi phương pháp cho phù hợp với việc giải vấn đề + Ví dụ: Khi gặp tốn hình khó, học sinh nghĩ cách kẻ thêm đường phụ, thử thay đổi giả thiết toán, nghĩ cách chứng minh phản chứng tức học sinh linh hoạt tư c Tính độc đáo + Tính độc đáo thể phản ánh ứng khơng bình thường ta lấy ví dụ việc nhà Tốn học Gauxo cịn bé giải toán: 1+2+3+…+100 bất ngờ độc sau thành tốn tiếng mang tên ơng d Tính chi tiết + Tính chi tiết thể số lượng bổ sung cho yếu tố kích thích đơn giản để biến chúng thành phức tạp 10 z luan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinhluan.van.thac.si.van.dung.phep.suy.luan.tuong.tu.trong.day.hoc.bai.tap.hinh.hoc.khong.gian.lop.11.theo.huong.phat.trien.tu.duy.sang.tao.cho.hoc.sinh