Trang 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN HỮU KHÁNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ngành: Lý luận và phƣơng p
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN HỮU KHÁNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2021 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN HỮU KHÁNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Danh Nam THÁI NGUYÊN - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được công bố trong công trình khoa học nào Tác giả Trần Hữu Khánh i LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Danh Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thiện khóa luận này Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa sau đại học trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi học tập và nghiên cứu Cảm ơn các thầy cô giáo thuộc chuyên ngành lý luận và PPGD Toán học đã tham gia giảng dạy trong suốt quá trình học tập Xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021 Tác giả luận văn Trần Hữu Khánh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài 1 2 Mục đích nghiên cứu 5 3 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5 4 Giả thuyết khoa học 5 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5 6 Phương pháp nghiên cứu 5 7 Đóng góp của luận văn 6 8 Cấu trúc của luận văn 6 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 7 1.1 Khái niệm 7 1.2 Bản đồ khái niệm 11 1.2.1 Định nghĩa 11 1.2.2 Các dạng bản đồ khái niệm 14 1.2.3 So sánh BĐKN với bản đồ tư duy (mind maps) và Graph 16 1.2.4 Vai trò của BĐKN trong dạy học 20 1.3 Cơ sở khoa học của việc sử dụng BĐKN trong dạy học 25 1.3.1 Cơ sở triết học 25 1.3.2 Cơ sở tâm lý nhận thức 26 1.4.1 Đối tượng khảo sát 29 1.4.2 Địa bàn khảo sát 29 1.4.3 Nội dung khảo sát 29 iii 1.4.4 Phương pháp khảo sát 30 1.4.5 Kết quả khảo sát 30 1.5 Kết luận chương 1 36 Chƣơng 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ Ở TRƢỜNG THPT 38 2.1 Các nguyên tắc thiết kế BĐKN 38 2.1.1 Nguyên tắc vận dụng tiếp cận cấu trúc hệ thống 38 2.1.2 Nguyên tắc thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện dạy học 39 2.1.3 Nguyên tắc phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh 40 2.2 Xây dựng BĐKN chủ đề “Hàm số” ở trường THPT 41 2.3 Sử dụng BĐKN trong dạy học chủ đề “Hàm số” 47 2.3.1 Sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới 48 2.3.2 Sử dụng BĐKN trong hoàn thiện tri thức 53 2.3.3 Sử dụng BĐKN trong kiểm tra, đánh giá 62 2.4 Kết luận chương 2 64 Chƣơng 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 66 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 66 3.2 Nội dung thực nghiệm 66 3.3 Tiêu chí và phương pháp đánh giá hiệu quả thực nghiệm 66 3.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 68 3.5 Phân tích kết quả thực nghiệm 68 3.5.1 Phân tích định lượng 68 3.5.2 Kết quả về mặt định tính 71 3.6 Kết luận chương 3 72 KẾT LUẬN 74 CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 81 iv DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BĐKN Bản đồ khái niệm BĐTD Bản đồ tư duy ĐC Đối chứng DH Dạy học GV Giáo viên HS Học sinh KN Khái niệm NXB PPDH Nhà xuất bản THPT Phương pháp dạy học TN Trung học phổ thông Thực nghiệm iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Sử dụng các biện pháp chủ yếu trong DH các KN toán học của GV 30 Bảng 1.2 Cách thức GV hướng dẫn HS hệ thống hóa KN 31 Bảng 1.3 Tình hình sử dụng sơ đồ trong các khâu của quá trình DH toán học và mức độ tích cực trong việc sử dụng sơ đồ 31 Bảng 1.4 Kết quả khảo sát GV trong quá trình dạy các KN chủ đề “Hàm số” 32 Bảng 1.5 Kết quả khảo sát mức độ tích cực của HS trong quá trình học môn Toán 34 Bảng 1.6 Kết quả khảo sát việc học tập các KN chủ đề “Hàm số” 35 Bảng 3.1 Tần suất điểm các bài kiểm tra trắc nghiệm trong TN 69 Bảng 3.2 Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm trong TN 70 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ các bước hình thành KN 8 Hình 1.2: Mô hình cấu trúc của bản đồ khái niệm [20] 12 Hình 1.3: Bản đồ khái niệm “đạo hàm” [9] 12 Hình 1.4: Phát triển bản đồ khái niệm “đạo hàm” [9] 13 Hình 1.5: Sự phân chia các loại bản đồ theo hình dạng [32] 15 Hình 1.6 Cấu trúc của bản đồ tư duy 16 Hình 1.7: Graph với 6 đỉnh và 7 cạnh 18 Hình 1.8: Bản đồ khái niệm về phép tịnh tiến đồ thị 21 Hình 1.9: Bản đồ khái niệm hình lăng trụ tam giác 22 Hình 1.10: Bản đồ khái niệm của định lý về hàm số liên tục 23 Hình 2.1: Sơ đồ quy trình thiết kế BĐKN trong DH môn Toán 43 Hình 2.2: BĐKN về phương trình 45 Hình 2.3: BĐKN về hàm số mũ 46 Hình 2.4: BĐKN về đạo hàm 47 Hình 2.5: Quy trình sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới 49 Hình 2.6: BĐKN Hàm số bậc nhất 51 Hình 2.7: BĐKN hàm số bậc hai 52 Hình 2.8: Quy trình sử dụng BĐKN để tổ chức các hoạt động ôn tập, củng cố kiến thức của HS 53 Hình 2.9: BĐKN hàm số liên tục 54 Hình 2.10: BĐKN cách cho hàm số 55 Hình 2.11: BĐKN hàm số 56 Hình 2.12: BĐKN ứng dụng hàm số bậc nhất 57 Hình 2.13: Quy trình tổ chức HS tự thiết kế BĐKN trong củng cố, ôn tập 58 Hình 2.14: BĐKN ứng dụng đạo hàm 58 Hình 2.15: BĐKN cực trị của hàm số 59 Hình 2.16: BĐKN chiều biến thiên và cực trị hàm số 61 Hình 2.17: BĐKN điểm cực trị cuat hàm số 61 Hình 2.18: Quy trình sử dụng BĐKN trong kiểm tra đánh giá 62 Hình 2.19: 63 vi MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài 1.1 Bối cảnh phát triển và hội nhập quốc tế đặt ra những yêu cầu mới cho giáo dục Ở Việt Nam, sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh hội nhập quốc tế với những ảnh hưởng của xã hội tri thức và toàn cầu hóa tạo ra những cơ hội nhưng đồng thời đặt ra những yêu cầu mới đối với giáo dục trong việc đào tạo đội ngũ lao động, đặc biệt là nguồn nhân lực chất lượng cao Cách mạng công nghiệp lần thứ tư với xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa, vật lý, sinh học với trung tâm và khâu đột phá là sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, internet kết nối vạn vật, rô-bốt, công nghệ na-nô, công nghệ sinh học,… đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất của thế giới, tạo ra những cơ hội rất lớn nhưng cũng đặt ra thách thức không nhỏ cho mỗi quốc gia Nó cũng tác động đến nước ta trên mọi lĩnh vực, khía cạnh khác nhau của đời sống xã hội Phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao là một trong những lĩnh vực chịu sự tác động mạnh mẽ và trực tiếp nhất từ cuộc cách mạng này 1.2 Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 của Hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI về đổi mới chương trình giáo dục phổ thông nhằm phát triển năng lực và phẩm chất, hài hòa đức, trí, thể, mỹ của học sinh Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học [12] Luật Giáo dục nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam năm 2005 đã quy định: “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển 1