Dạy học hình học ở các lớp cuối cấp trung học cơ sở theo hướng tích hợp

Quy trình thiết kế và vận dụng các tình huống dạy học hình học ở các lớp cuối cấp trung học cơ sở theo hướng dạy học tích hợp .... Quy trình thiết kế các tình huống trong dạy học hình họ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM VĂN HIỆU DẠY HỌC HÌNH HỌC Ở CÁC LỚP CUỐI CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO HƯỚNG TÍCH HỢP LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2022 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM VĂN HIỆU DẠY HỌC HÌNH HỌC Ở CÁC LỚP CUỐI CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO HƯỚNG TÍCH HỢP N : uậ v P ọ T ọc M số: 9 4 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC N ời ớng dẫn khoa học: 1 PGS.TS TRẦN VIỆT CƯỜNG 2 GS TS ĐÀO TAM THÁI NGUYÊN - 2022 ỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là trung thực Những kết quả khoa học trong luận án chưa từng được tác giả dùng để công nhận công trình nào khác Tác giả luận án Phạm Văn Hiệu i ỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới các thầy giáo GS.TS Đào Tam và PGS.TS Trần Việt Cường, những người thầy đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu, thực hiện và hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, các thầy cô giáo Khoa Toán Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án này Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo, các em học sinh ở các trường THCS tham gia vào quá trình khảo sát, thực nghiệm sư phạm Xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các giáo viên đã gửi ý kiến đóng góp để luận án được hoàn thiện hơn Xin chân thành cảm ơn Quận uỷ, UBND quận Hồng Bàng, Phòng Giáo dục và Đào tạo quận Hồng Bàng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và hoàn thiện luận án này Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người bạn, các đồng nghiệp và gia đình đã động viên, tạo điều kiện về vật chất và tinh thần, giúp đỡ tôi hết mình trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án Tác giả luận án Phạm Văn Hiệu ii MỤC ỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài 1 2 Mục đích nghiên cứu 2 3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3 4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3 5 Giả thuyết khoa học 3 6 Phương pháp nghiên cứu 4 7 Những luận điểm đưa ra bảo vệ 4 8 Những đóng góp của luận án 5 9 Cấu trúc luận án 5 C CƠ SỞ Ý UẬN 6 1.1 Tổng quan nghiên cứu về dạy học theo tích hợp 6 1.1.1 Nghiên cứu ở nước ngoài 6 1.1.2 Nghiên cứu ở trong nước 10 1.1.3 Một số đánh giá về các nghiên cứu trong và ngoài nước 14 1.2 Cơ sở lý luận về dạy học tích hợp 16 1.2.1 Tích hợp 16 1.2.2 Dạy học tích hợp 17 1.3 Ý nghĩa phương pháp luận nhận thức Toán học đối với việc dạy học tích hợp 30 1.3.1 Tư tưởng chủ đạo của phương pháp luận nhận thức Toán học 30 1.3.2 Ý nghĩa của phương pháp luận nhận thức Toán học với việc dạy học Toán theo hướng tích hợp 31 iii 1.4 Tích hợp trong dạy học hình học các lớp cuối cấp THCS 33 1.4.1 Khả năng phát triển các định hướng khác nhau để giải quyết các vấn đề trong nội bộ toán 33 1.4.2 Vai trò của hình học các lớp cuối cấp với các môn học khác 38 1.4.3 Khả năng kết nối hình học các lớp cuối cấp THCS với thực tiễn 41 1.5 Tiềm năng chương trình sách giáo khoa hình học các lớp cuối cấp THCS đối với việc DHTH 45 1.6 Kết luận chương 1 47 C 2 CƠ SỞ THỰC TIỄN 48 2.1 Mục đích khảo sát 48 2.2 Nội dung khảo sát 48 2.2.1 Đối với GV 48 2.2.2 Đối với HS 49 2.3 Phương pháp điều tra khảo sát 49 2.3.1 Xây dựng phiếu khảo sát 49 2.3.2 Thu thập và xử lý kết quả 49 2.4 Đối tượng được khảo sát 50 2.4.1 Đối với giáo viên 50 2.4.2 Đối với học sinh 50 2.5 Công cụ khảo sát 50 2.6 Hình thức khảo sát 51 2.7 Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm 51 2.7.1 Hệ thống câu hỏi dành cho giáo viên (theo phụ lục 1) 51 2.7.2 Hệ thống câu hỏi dành cho học sinh 51 2.8 Phân tích kết quả khảo sát 51 2.8.1 Phân tích kết quả khảo sát giáo viên 51 2.8.2 Phân tích kết quả khảo sát học sinh 65 2.9 Kết luận chương 2 80 iv C 3 THIẾT KẾ VÀ VẬN DỤNG CÁC TÌNH HUỐNG DẠY HỌC HÌNH HỌC Ở CÁC ỚP CUỐI CẤP THCS THEO HƯỚNG DẠY HỌC TÍCH HỢP 82 3.1 Quy trình thiết kế và vận dụng các tình huống dạy học hình học ở các lớp cuối cấp trung học cơ sở theo hướng dạy học tích hợp 82 3.1.1 Sự cần thiết về việc thiết kế các tình huống dạy học hình học ở các lớp cuối cấp trung học cơ sở theo hướng dạy học tích hợp 82 3.1.2 Quy trình thiết kế các tình huống trong dạy học hình học ở các lớp cuối cấp THCS theo hướng DHTH 83 3.1.3 Quy trình vận dụng các tình huống được thiết kế trong dạy học các tình huống điển hình trong hình học ở các lớp cuối cấp THCS 92 3.2 Cụ thể hóa quy trình thiết kế và vận dụng vào các tình huống điển hình trong dạy học hình học các lớp cuối cấp THCS theo hướng tích hợp 97 3.2.1 Kịch bản dạy học khái niệm Hình học theo hướng DHTH thể hiện qua các quy trình thiết kế và vận dụng các tình huống 97 3.2.2 Kịch bản dạy học phát hiện định lý và các quy luật Hình học theo hướng DHTH thể hiện qua các quy trình thiết kế và vận dụng các tình huống 105 3.2.3 Kịch bản dạy giải bài tập toán theo hướng DHTH thể hiện qua các quy trình thiết kế và vận dụng các tình huống 114 3.3 Kết luận chương 3 124 C 4 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 126 4.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 126 4.2 Đối tượng và dữ liệu thực nghiệm sư phạm 126 4.2.1 Đối với giáo viên 126 4.2.2 Đối với học sinh 126 4.3 Hình thức thực nghiệm sư phạm 127 4.4 Nội dung thực nghiệm 128 4.4.1 Đối với giáo viên 128 4.4.2 Đối với HS 128 v 4.5 Công cụ thực nghiệm: Đưa ra tình huống và các bảng hỏi 129 4.5.1 Đối với giáo viên 129 4.5.2 Đối với học sinh 132 4.6 Hình thức khảo sát 133 4.7 Tổ chức khảo sát 133 4.8 Đánh giá thực nghiệm 134 4.8.1 Phân tích tiên nghiệm 134 4.8.2 Phân tích hậu nghiệm 142 Kết luận chương 4 147 KẾT UẬN CỦA UẬN ÁN 150 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ CÓ IÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI UẬN ÁN 151 TÀI IỆU THAM KHẢO 152 PHỤ ỤC 156 vi PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN Stt Từ viết tắt Viết đầ đủ 1 CTGDPT Chương trình giáo dục phổ thông 2 CSKH Cơ sở khoa học 3 DHTH Dạy học tích hợp 4 ĐHSP Đại học Sư phạm 5 GV Giáo viên 6 GQVĐ Giải quyết vấn đề 7 HS Học sinh 8 NXB Nhà xuất bản 9 THPT Trung học phổ thông 10 THCS Trung học cơ sở vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 2.1 Nhận thức của giáo viên về các quan niệm DHTH nói chung và DHTH trong dạy học Toán ở trường trung học cơ sở nói riêng 53 Biểu đồ 2.2 Tìm hiểu nhận thức của giáo viên về cơ sở khoa học của DHTH 58 Biểu đồ 2.3 Tìm hiểu nhận thức của GV về vai trò, mục tiêu của DHTH 61 viii