Dạy học giải tích ở trường trung học phổ thông theo hướng tích cực

ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THÀNH VINH DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO HƯỚNG TÍCH HỢP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Ngun, 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THÀNH VINH DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO HƯỚNG TÍCH HỢP Chun ngành: Lí luận và PPDH mơn Tốn Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Trung Thái Ngun, 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu riêng của tơi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác. Thái Ngun, tháng 6 năm 2014 Xác nhận của học viên Nguyễn Thành Vinh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hiện luận văn em đã nhận được sự giúp đỡ của Các thầy cơ giáo khoa tốn ở trường ĐHSP Hà Nội, trường ĐHSP Thái Ngun, đã hướng dẫn chúng em trong suốt q trình học tập và nghiên cứu và tập thể lớp cao học LL&PPDH K20. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cơ và các anh chị học viên. Đồng thời cho phép em gửi lời chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu, các bạn đồng nghiệp ở tổ tốn cùng với các em học sinh lớp 11A1, 11A2 trường THPT Đồng Bành, Chi Lăng, Lạng Sơn đã giúp đỡ em trong q trình hồn thành luận văn. Do thời gian và trình độ nghiên cứu của bản thân còn hạn chế em rất mong nhận được sự giúp đỡ và chỉ dẫn của các thầy cơ giáo cũng như các bạn học viên để luận văn được hồn thiện hơn. Đặc biệt cho phép em được gửi lời cảm ơn tới thầy giáo TS. Trần Trung đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em để em có khả năng khai thác và thực hiện luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Ngun, tháng 4 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thành Vinh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, từ viết tắt iv MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3 4. Giả thuyết khoa học 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 6. Phương pháp nghiên cứu 3 7. Đóng góp của luận văn 4 8. Cấu trúc luận văn 4 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5 1.1. Tổng quan lịch sử nghiên cứu dạy học tích hợp 5 1.1.1 Một số nghiên cứu trên thế giới 5 1.1.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam 8 1.2 Dạy học tích hợp 12 1.2.1 Một số khái niệm cơ bản 12 1.2.2 Đặc điểm của dạy học tích hợp 14 1.2.3 u cầu đối với dạy học tích hợp 17 1.3 Liên hệ kiến thức tốn học với thực tiễn 21 1.3.1 Nguồn gốc phát triển tốn học 21 1.3.2 Vai trò của tốn học với các mơn học ở trường phổ thơng 25 1.3.3 Vận dụng kiến thức tốn học vào đời sống 27 1.4 Dạy học giải tích theo hướng tích hợp. 28 1.4.1 Ngun tắc tích hợp trong dạy học giải tích 28 1.4.2. Các mơ hình dạy học mơn Tốn theo hướng tích hợp. 33 1.5. Thực trạng về dạy học giải tích ở trường Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp hiện nay 41 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iv 1.6. Kết luận chương 1 44 Chương 2: DẠY HỌC GIẢI TÍCH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO HƯỚNG TÍCH HỢP 45 2.1 Sơ lược về lịch sử hình thành và phát triển của một số kiến thức Giải tích trong chương trình mơn Tốn Trung học phổ thơng 45 2.2. Tiềm năng liên hệ với thực tiễn trong dạy học Giải tích cho học sinh theo hướng tích hợp 50 2.2.1. Về sự phản ánh thực tiễn của bộ mơn Giải tích 50 2.2.2. Tính chất của các hàm. 53 2.3. Một số mơ hình dạy học Giải tích ở trường Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp 57 2.3.1 Dạy học Giải tích theo mơ hình đơn mơn 57 2.3.2 Dạy học Giải tích theo mơ hình liên mơn 63 2.3.3 Tích hợp giải tích theo mơ hình đa mơn và xun mơn 67 2.4. Một số lưu ý trong dạy học giải tích ở trường Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp. 77 2.5. Kết luận chương 2 81 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 82 3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm 82 3.3. Tổ chức thực nghiệm 82 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm 84 3.4.1. Phân tích định tính 84 3.4.2. Phân tích định lượng 85 3.5. Kết luận chương 3 87 KẾT LUẬN 88 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết tắt Viết đầy đủ CNTT Cơng nghệ thơng tin csn Cấp số nhân DHTH Dạy học tích hợp ĐC Đối chứng HS Học sinh PPDH Phương pháp dạy học NXB Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa SBT Sách bài tập GV Giáo viên THPT Trung học phổ thơng TL Thời lượng TN Thực nghiệm VD Ví dụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đào tạo những người lao động phát triển tồn diện, có tư duy sáng tạo, có năng lực thực hành giỏi, có khả năng đáp ứng đòi hỏi ngày càng cao trước u cầu đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn với phát triển nền kinh tế trí thức và xu hướng tồn cầu hóa là nhiệm vụ cấp bách đối với ngành giáo dục nước ta hiện nay. Một trong những nhiệm vụ và giải pháp lớn về giáo dục được đề ra trong Đại hội đại biểu tồn quốc lần thứ XI của Đảng là: "Nâng cao chất lượng giáo dục tồn diện. Đổi mới cơ cấu, tổ chức, nội dung, phương pháp dạy và học theo hướng chuẩn hố, hiện đại hố, xã hội hố. Phát huy trí sáng tạo, khả năng vận dụng, thực hành của người học". Xu thế phát triển chương trình của các mơn học hiện nay là tiếp tục phân hóa sâu, song song với tích hợp liên mơn, liên ngành càng rộng. Chính vì thế việc giảng dạy các mơn học trong nhà trường phải phản ánh sự phát triển hiện đại của khoa học, khơng thể giảng dạy các mơn học như là các lĩnh vực tri thức riêng rẽ. Mặt khác, khối lượng tri thức khoa học đang gia tăng nhanh chóng mà thời gian học tập trong nhà trường lại có giới hạn, do đó phải chuyển từ dạy các mơn học riêng rẽ sang dạy các mơn học tích hợp. Tích hợp là sự kết hợp có hệ thống các kiến thức thuộc các mơn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối quan hệ về lý luận và thực tiễn được đề cập trong các mơn học đó. Dạy học tích hợp (DHTH) tạo ra các tình huống liên kết tri thức các mơn học, đó là cơ hội phát triển các năng lực của học sinh (HS). DHTH sẽ làm giảm trùng lặp và q tải nội dung dạy học các mơn học, qua đó hiệu quả dạy học được nâng lên. Khi xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức, HS sẽ phát huy được năng lực tự lực, phát triển tư duy sáng tạo. DHTH hướng tới việc tổ chức các hoạt động học tập, trong đó HS học cách sử dụng phối hợp các kiến thức và kỹ năng trong các tình huống có ý nghĩa gần với cuộc sống, trong q trình học tập. Như vậy, các kiến thức của HS từ các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 2 mơn học khác nhau được huy động và phối hợp với nhau, tạo thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ lý luận và thực tiễn được đề cập trong các mơn học đó. DHTH làm cho các q trình học tập có ý nghĩa, bằng cách gắn q trình học tập với cuộc sống hằng ngày, khơng làm tách biệt thế giới nhà trường với thế giới cuộc sống, làm cho q trình học tập mang tính mục đích rõ rệt, sử dụng kiến thức của nhiều mơn học và khơng chỉ dừng lại ở nội dung các mơn học. Tốn học có nguồn gốc thực tiễn và là "chìa khố" trong hầu hết các hoạt động của con người. Tốn học là kết quả của sự trừu tượng hố các sự vật hiện tượng trong thực tiễn trên những bình diện khác nhau và có vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu chung của giáo dục phổ thơng. Mặc dù là ngành khoa học có tính trừu tượng cao nhưng Tốn học có mối liên hệ chặt chẽ với thực tiễn và có thể ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, là cơng cụ để học tập các mơn học trong nhà trường, nghiên cứu nhiều ngành khoa học và là cơng cụ để hoạt động trong sản xuất và đời sống thực tế. Tuy nhiên thực tế dạy học Giải tích hiện nay chưa quan tâm đúng mức tới việc làm rõ mối liên hệ tốn học với thực tiễn, nhằm bồi dưỡng cho học sinh ý thức và năng lực vận dụng những hiểu biết Tốn học vào việc học tập các mơn học khác, giải quyết nhiều tình huống đặt ra trong cuộc sống lao động sản xuất. Bên cạnh đó, thực trạng dạy học Giải tích ở trường phổ thơng cho thấy rằng, đa số giáo viên chỉ quan tâm tới việc truyền thụ lí thuyết, thiếu thực hành và liên hệ kiến thức với thực tiễn. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học và nội dung sách giáo khoa sau năm 2015 hiện nay đã xác định rõ: Cần dạy học theo cách sao cho học sinh có thể nắm vững tri thức, kỹ năng và sẵn sàng vận dụng vào thực tiễn, tạo cơ sở để học sinh học tiếp hoặc đi vào cuộc sống lao động. Sách giáo khoa cần chú ý nêu rõ ý nghĩa và ứng dụng của các kiến thức, chú ý mối quan hệ liên mơn theo xu hướng tích hợp và phân hóa. Xuất phát từ những lý do trên chúng tơi chọn đề tài "Dạy học giải tích ở trường Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp". Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 3 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu vận dụng dạy học tích hợp nhằm phát triển hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của HS trong q trình dạy học Giải tích ở trường Trung học phổ thơng. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy học Giải tích ở trường Trung học phổ thơng. 3.2. Đối tượng nghiên cứu: Các mơ hình dạy học Giải tích cho học sinh Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp. 4. Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên dạy học giải tích theo hướng tích hợp một cách phù hợp thì sẽ góp phần tăng cường mối liên hệ kiến thức tốn học với thực tiễn, qua đó nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn ở trường Trung học phổ thơng. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Làm rõ cơ sở lý luận của dạy học tích hợp, khả năng vận dụng kiến thức giải tích vào nội bộ mơn Tốn, quan hệ liên mơn và giải quyết những bài tốn trong đời sống. 5.2. Khảo sát thực trạng dạy học mơn Tốn theo hướng tích hợp hiện nay ở trường Trung học phổ thơng. 5.3. Xác định các mơ hình dạy học Giải tích theo hướng tích hợp nhằm rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức tốn học vào thực tiễn cho học sinh Trung học phổ thơng. 5.4. Tổ chức thực nghiệm sư phạm để minh họa tính khả thi và hiệu quả của các nội dung đã đề xuất. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu về dạy học tích hợp, phương pháp dạy học mơn Tốn và các tài liệu khác liên quan đến đề tài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ [...]... dạy học tích học của mơn Tốn nói chung và phân mơn Giải tích nói riêng ở trường Trung học phổ thơng hiện nay 6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để xem xét tính khả thi và hiệu quả của việc dạy học tích hợp trong dạy học Giải tích ở trường phổ thơng 7 Đóng góp của luận văn 7.1 Những đóng góp về mặt lý luận: - Góp phần làm rõ hơn việc dạy học Giải tích theo các mơ hình tích. .. một số chủ đề Giải tích trong q trình dạy học 8 Cấu trúc luận văn Ngồi phần Mở đầu và Kết luận, nội dung luận văn gồm ba chương: Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn Chương 2 Dạy học giải tích ở trường Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp Chương 3 Thực nghiệm sư phạm Luận văn có sử dụng 37 tài liệu tham khảo 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ... tốn, để học sinh tiếp thu kiến thức tốt rất cần đến sự liên hệ gần gũi bằng những tình huống cụ thể hay những tình huống thực tiễn, đời sống sản xuất 1.4 Dạy học giải tích theo hướng tích hợp 1.4.1 Ngun tắc tích hợp trong dạy học giải tích Việc dạy học tích hợp mơn tốn giải tích cần thực hiện theo một số ngun tắc sau: - Đảm bảo đúng mục tiêu giáo dục phổ thơng, đảm bảo mục tiêu của giáo dục mơn học -... chung của học sinh Tăng cường dạy học tích hợp trong dạy học nói chung và trong dạy học bộ mơn Tốn nói riêng ở trường phổ thơng ln được coi là một vấn đề quan trọng, cần thiết Tuy nhiên, theo các nhà Tốn học và các nhà làm khoa học Giáo dục cũng như trong thực tế thì vì nhiều lí do khác nhau, trong một thời gian dài trước đây cũng như hiện nay, việc dạy học tích hợp trong q trình dạy học Tốn cho học sinh... phần giảm tải nội dung học tập Dạy học tích hợp được trình bày như một lí thuyết giáo dục, một mặt nó đóng góp vào việc nghiên cứu xây dựng chương trình, sách giáo khoa, đồng thời góp phần định hướng các hoạt động dạy học trong nhà trường Do đó việc dạy học tích hợp ở trường phổ thơng có các ảnh hưởng tích cực - DHTH góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục tồn diện của nhà trường phổ thơng: Vận dụng DHTH... tiêu dạy học tốt nhất Dạy học tích hợp là q trình dạy học mà ở đó các nội dung, hoạt động dạy kiến thức, kỹ năng, thái độ được tích hợp với nhau trong cùng một nội dung và hoạt động dạy học để hình thành và phát triển năng lực thực hiện hoạt động cho người học Tạo ra mối liên kết giữa các mơn học và tri thức giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo và tính tích cực học tập 1.1.2 Một số nghiên cứu ở Việt... nhiều mơn học hơn nữa vào nhà trường cho dù những tri thức này rất cần thiết Vì vậy, việc dạy học tích hợp (DHTH) các mơn học, các nội dung giáo dục trong nhà trường là giải pháp quan trọng Phương thức tích hợp các mơn học hay DHTH đã được vận dụng tương đối phổ biến ở nhiều nước trên thế giới Ở Việt nam, đã có nhiều mơn học, cấp học quan tâm vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp và q trình dạy học để nâng... - Giúp học sinh phát triển năng lực vận dụng kiến thức tốn học vào thực tiễn thơng qua dạy học giải tích theo hướng tích hợp 7.2 Những đóng góp về mặt thực tiễn: - Kết quả luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong q trình giảng dạy và học tập chủ đề giải tích ở trường THPT - Làm cơ sở để phát triển những nghiên cứu sâu, rộng hơn góp phần làm rõ tiềm năng tích hợp... và việc học tập khi đó mới trở thành niềm vui và hứng thú của HS Từ những lý do trên, vận dụng DHTH ở trường phổ thơng là rất cần thiết 1.2.3 u cầu đối với dạy học tích hợp Khi theo hướng tích hợp thì chương trình và sách giáo khoa phổ thơng 17 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu –ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn/ phải là cơng trình khoa học sư phạm trong đó phải lựa chọn được các nội dung cơ bản, phổ thơng,... những nội dung, yếu tố có mối liên hệ gắn kết gần gũi với nội dung bài học Thiết kế được các kế hoạch dạy học theo hướng tích hợp (về nội dung, về hoạt động…) Biết phương pháp, cách thức dạy học tích hợp Thực hiện tốt q trình dạy học tích hợp ở trên lớp với những phương pháp, kỹ thuật, phương tiện dạy học và hình thức tổ chức dạy học đa dạng phong phú… - Có năng lực khai thác, sử dụng thơng tin một . trình dạy học Giải tích ở trường Trung học phổ thơng. 3.2. Đối tượng nghiên cứu: Các mơ hình dạy học Giải tích cho học sinh Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp. 4. Giả thuyết khoa học Nếu. ở trường Trung học phổ thơng theo hướng tích hợp 57 2.3.1 Dạy học Giải tích theo mơ hình đơn mơn 57 2.3.2 Dạy học Giải tích theo mơ hình liên mơn 63 2.3.3 Tích hợp giải tích theo mơ hình. kiến thức tốn học vào đời sống 27 1.4 Dạy học giải tích theo hướng tích hợp. 28 1.4.1 Ngun tắc tích hợp trong dạy học giải tích 28 1.4.2. Các mơ hình dạy học mơn Tốn theo hướng tích hợp. 33