Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ HẠNH DẠY HỌC HÌNH HỌC KHƠNG GIAN Ở LỚP 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GẮN VỚI CÁC TÌNH HUỐNG THỰC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ HẠNH DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN Ở LỚP 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GẮN VỚI CÁC TÌNH HUỐNG THỰC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên, năm 2021 i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ HẠNH DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN Ở LỚP 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GẮN VỚI CÁC TÌNH HUỐNG THỰC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đào Thái Lai Thái Nguyên, năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan dưới sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của PGS.TS Đào Thái Lai, luận văn chuyên ngành “Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán” với đề tài “Dạy học hình học không gian ở lớp 12 theo định hướng gắn với các tình huống thực nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh” được hoàn thành bởi nhận thức và tìm hiểu của bản thân tác giả Các số liệu được trích dẫn trong luận văn là trung thực Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào được công bố trước đó Thái Nguyên, tháng 9 năm 2021 Tác giả luận văn Trần Thị Hạnh Xác nhận của Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Đào Thái Lai i LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của PGS.TS Đào Thái Lai đã giúp tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn Tôi gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo của trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo tôi trong quá trình học tập tại trường Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu trường THPT Nguyễn Huệ đã tạo điều kiện cho tôi về thời gian, điều kiện học tập và hoàn thiện luận văn Cảm ơn các đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập Cảm ơn các em học sinh đã đồng hành cùng tôi trong quá trình thực hiện luận văn Tôi cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã luôn bên tôi và động viên tôi trong suốt quá trình tôi hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 9 năm 2021 Tác giả luận văn Trần Thị Hạnh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG, BIỂU vii MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài .1 2 Mục đích nghiên cứu .2 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 3.1 Đối tượng nghiên cứu .2 3.2 Phạm vi nghiên cứu 2 4 Giả thiết khoa học 2 5 Nhiệm vụ nghiên cứu .3 6 Phương pháp nghiên cứu 3 7 Đóng góp của luận văn 4 7.1 Về lý luận 4 7.2 Về thực tiễn .4 8 Cấu trúc của luận văn .4 CHƯƠNG 1 CƠ CỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5 1.1 Năng lực, năng lực giải quyết vấn đề 5 1.1.1 Năng lực 5 1.1.2 Các thành phần, cấu trúc của năng lực 6 1.1.3 Năng lực giải quyết vấn đề 7 1.1.4 Năng lực toán học, năng lực giải quyết vấn đề toán học .10 1.1.5 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh .11 1.2 Tình huống thực, dạy toán gắn với các tình huống thực theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 14 1.2.1 Tình huống thực 14 1.2.2 Dạy học toán dựa trên tình huống thực 17 1.2.3 Dạy toán gắn với các tình huống thực theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 20 iii 1.3 Nội dung dạy học chủ đề hình học không gian lớp 12 và cơ hội tổ chức các tình huống thực cho học sinh 22 1.3.1 Nội dung dạy học chủ đề hình học không gian lớp 12 22 1.3.2 Những cơ hội tổ chức các tình huống thực nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong chủ đề hình học không gian lớp 12 35 1.4 Thực trạng dạy học chủ đề hình học không gian lớp 12 gắn với các tình huống thực theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 36 1.4.1 Mục đích khảo sát 36 1.4.2 Đối tượng, nội dung và phương pháp khảo sát 36 1.4.3 Kết quả khảo sát 37 1.4.4 Đánh giá chung 43 1.5 Kết luận chương 1 .43 CHƯƠNG 2 45 MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÌNH HỌC KHÔNG GIAN Ở LỚP 12 GẮN VỚI CÁC TÌNH HUỐNG THỰC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 45 2.1 Định hướng xây dựng biện pháp .45 2.2 Một số biện pháp sư phạm nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 12 qua dạy học chủ đề hình học không gian gắn với các tình huống thực 45 2.2.1 Biện pháp 1: Liên hệ các hình không gian trong thực tế cuộc sống, sử dụng các mô hình hình học vào bài học giúp học sinh dễ tiếp cận với các kiến thức về các đối tượng hình học 45 2.2.2 Biện pháp 2: Tổ chức cho học sinh tăng cường luyện tập kĩ năng sử dụng, chế tạo mô hình một cách linh hoạt để giải quyết vấn đề 50 2.2.3 Biện pháp 3: Giúp học sinh học tập chủ đề hình học không gian thông qua việc tổ chức hoạt động trải nghiệm, tìm hiểu và giải quyết các bài toán xuất hiện trong đời sống thực của học sinh (ở trường, lớp, cộng đồng, địa phương) 60 2.3 Tổ chức dạy học vận dụng tình huống thực để dạy học hình học không gian lớp 12 70 2.3.1 Kế hoạch dạy học số 1: 70 2.3.2 Kế hoạch bài dạy số 2: 83 2.4 Kết luận chương 2 .91 iv CHƯƠNG 3 92 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 92 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .92 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm .92 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 93 3.3.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 93 3.3.2 Chuẩn bị tài liệu thực nghiệm 94 3.4 Nội dung tổ chức thực nghiệm sư phạm 94 3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .94 3.5.1 Đánh giá định tính 94 3.5.2 Phân tích định lượng 97 3.4 Kết luận Chương 3 101 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC 107 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN STT Chữ viết tắt, kí hiệu Ý nghĩa chữ viết tắt, kí hiệu 1 HS Học sinh 2 GV Giáo viên 3 NL Năng lực 4 GQVĐ Giải quyết vấn đề 5 NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề 6 THPT Trung học phổ thông 7 RME Realistic Mathematics Education 8 SGK Sách giáo khoa 9 NXB Nhà xuất bản 10 Tr Trang vi DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG, BIỂU Trang Hình Hình 1.1 Phẩm chất và năng lực cốt lõi của học sinh cần đạt trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể………………………………… .………………7 Hình 1.2 Hình ảnh về một mô hình bài học theo giáo dục toán thực………………….19 Hình 2.1 Một số đồ vật thực tế mặt ngoài có dạng mặt tròn xoay…………………….47 Hình 2.2 Ghép khối hộp chữ nhật………………………… …………… ………….48 Hình 2.3 Một số nguyên vật liệu chuẩn bị cho tiết học…………………….…………52 Hình 2.4 Một số mô hình thực hành…… ……………………….………………… 53 Hình 2.5 Hình ảnh gợi ý về khối đa diện…………………….………………….……54 Hình 2.6 Học sinh thực hành………………………………….………….………… 54 Hình 2.7 Hội thi sáng tạo đồ dùng dạy học trong huyện Đại Từ……… ….………….55 Hình 2.8 Một số sản phẩm tự làm của học sinh sau các tiết học……….….…………57 Hình 2.9 Hộp đựng chè…….…………………………………………… ………… 58 Hình 2.10 Trải hình hình hộp chữ nhật……………………………………….………59 Hình 2.11 Học sinh làm hộp dựng hình trụ …………………………… …….…… 59 Hình 2.12 Khai thác than hình lòng chảo……… ………………………………….…62 Hình 2.13 Sử dụng điện thoại thông minh đo độ dài…………………………………64 Hình 2.14 Đất trồng chè tại gia đình, địa phương…………………………….………66 Hình 1.2 Nhà bia ghi dấu cơ quan chỉ huy chiến khu Nguyễn Huệ…………… …….68 Bảng Bảng 1.1 Yêu cầu cần đạt của học sinh THPT về NLGQVĐ và sáng tạo…….….……9 Bảng 1.2 Nội dung dạy học Chương 1, 2 trong chương trình Hình học lớp 12………22 Bảng 3.1 Bảng kết quả kiểm tra khi bắt đầu khảo sát của HS…… .92 Bảng 3.2 Thống kê kết quả kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 100 Biểu đồ 3.1 Thống kê kết quả kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng………100 vii MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài Giáo dục toán học thực tế hay Giáo dục toán thực (RME-Realistic Mathematics Education) [15], là một cách tiếp cận giáo dục toán học được viện Freudenthal phát triển từ năm 1971 tại Hà Lan Trải qua nhiều thập kỉ nghiên cứu và phát triển, đến nay đã có rất nhiều quốc gia tiếp cận, nghiên cứu và sử dụng thành công các thành tựu của Giáo dục toán thực vào chương trình giáo dục của họ, ví dụ: Hà Lan, Anh, Mỹ, Singapore, Indonesia,… Giáo dục toán thực là một trong những xu hướng nghiên cứu nổi bật và có nhiều đóng góp trong lĩnh vực giáo dục toán học, theo quan điểm coi toán học như “một hoạt động của con người” Theo giáo sư Hans Freudenthal- nhà tâm lý học, nhà toán học, người sáng lập ra phong trào toán học mới ở Hà Lan năm 1971- thì toán học phải được kết nối với thực tế, gần gũi với trẻ em và phù hợp với xã hội, để trở thành giá trị của con người, toán học không đơn thuần là một môn học phải giảng dạy mà ta nên xem nó như một hoạt động của con người, cần cung cấp cho người học cơ hội để “tái phát minh” toán học bằng cách thực hiện nó [26] Ở Việt Nam trong mỗi giai đoạn khác nhau, giáo dục luôn xác định các yêu cầu về chương trình giảng dạy môn Toán nhằm phát triển năng lực người học, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng các kiến thức toán học vào thực tế, “học đi đôi với hành”, “lý thuyết gắn liền với thực tiễn” Đặc biệt, mục tiêu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông được nêu rõ trong nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện về phẩm chất và năng lực; hài hòa đức, trí, thể, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh” [5] Hơn nữa, chương trình giáo dục phổ thông môn Toán rất quan tâm đến quá trình phát triển năng lực tư duy và lập luận toán học; năng lực mô hình hóa toán học; năng lực giải quyết vấn đề toán học; năng lực giao tiếp toán học; năng lực sử dụng công cụ và phương tiện toán học nhằm phát huy hết năng lực sở trường của người học Với mục tiêu đổi mới như trên, việc tiếp cận và triển khai “Giáo dục toán học thực” vào chương trình môn Toán ở các cấp học tại Việt Nam là 1