Bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho hoc sinh trong dạy học chương phương pháp tọa độ trong không gian (hình học 12)

S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––– BÀN XUÂN THỦY BỒI DƢỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG "PHƢƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN" (HÌNH HỌC 12) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2013 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––– BÀN XUÂN THỦY BỒI DƢỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG "PHƢƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN" (HÌNH HỌC 12) Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 60.14.0111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. CAO THỊ HÀ THÁI NGUYÊN - 2013 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi; các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013 Tác giả luận văn Bàn Xuân Thủy S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của TS. Cao Thị Hà. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến cô. Cô đã tận tình hướng dẫn, hết lòng giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong Tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy môn Toán Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Đại học Sư phạm Hà Nội; Ban Chủ nhiệm khoa Toán, Ban Chủ nhiệm khoa Sau Đại học Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập, thực hiện và hoàn thành luận văn. Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu và các đồng nghiệp ở Trường THPT Tháng 10, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang cùng gia đình, bạn bè đã động viên để tác giả đạt được kết quả như ngày hôm nay. Trong quá trình viết luận văn cũng như trong việc xử lí văn bản chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các đồng chí, đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013 Tác giả luận văn Bàn Xuân Thủy S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt trong luận văn iv MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích của nghiên cứu 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 4. Phương pháp nghiên cứu 2 5. Giả thuyết khoa học 3 6. Cấu trúc của luận văn 3 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 4 1.1. Tư duy 4 1.2. Sáng tạo 5 1.3. Tư duy sáng tạo 6 1.4. Một số yếu tố đặc trưng của tư duy sáng tạo 8 1.4.1. Tính mềm dẻo 8 1.4.2. Tính nhuần nhuyễn 10 1.4.3. Tính độc đáo 14 1.4.4. Tính hoàn thiện 16 1.4.5. Tính nhạy cảm vấn đề 18 1.5. Mối quan hệ giữa tư duy biện chứng và tư duy sáng tạo cho học sinh 20 1.6. Tiềm năng của chủ đề phương pháp tọa độ trong không gian trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh 23 1.7. Thực trạng việc dạy học chương “Phương pháp toạ độ trong không gian (Hình học 12) ở trường phổ thông 25 1.8. Kết luận chương 1 25 Chƣơng 2: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP SƢ PHẠM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “PHƢƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN” THEO ĐỊNH HƢỚNG BỒI DƢỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 26 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iv 2.1. Một số định hướng khi đề xuất các biện pháp sư phạm 26 2.2. Một số biện pháp sư phạm trong dạy học chương “phương pháp tọa độ trong không gian” theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh. 27 2.2.1. Rèn luyện cho học sinh biết khai thác kiến thức hình học tổng hợp trong giải quyết các bài toán 27 2.2.2. Rèn luyện cho học sinh tìm ra nhiều cách giải khác nhau cho một bài toán hình học không gian 33 2.2.3. Rèn luyện cho học sinh biết nhìn vấn đề dưới nhiều góc độ khác nhau 43 2.2.4. Rèn cho học sinh biết tìm ra cách giải độc đáo 48 2.2.5. Xây dựng một số bài tập chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” có lời giải sáng tạo nhằm rèn luyện một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho HS. 54 2.4. Kết luận chương 2 75 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 77 3.1. Mục đích thực nghiệm 77 3.2. Nội dung thực nghiệm 77 3.3. Tổ chức thực nghiệm 98 3.3.1. Chọn lớp thực nghiệm 98 3.3.2. Hình thức tổ chức thực nghiệm 98 3.4. Kết luận chung về thực nghiệm 105 3.4.1. Đánh giá định tính 105 3.4.2. Đánh giá định lượng 105 3.5. Kết luận chương 3 106 KẾT LUẬN 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết tắt Viết đầy đủ GV Giáo viên HĐ Hoạt động HĐTP Hoạt động thành phần HS Học sinh PT Phương trình SGK Sách giáo khoa VTCP Vectơ chỉ phương VTPT Vectơ pháp tuyến S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đang là vấn đề cấp bách của Đảng và Nhà nước ta hiện nay, việc nghiên cứu đổi mới giáo dục đang thu hút sự quan tâm của các cấp lãnh đạo, các nhà quản lí giáo dục, mỗi giáo viên và của nhiều tâng lớp xã hội. Mấu chốt của việc đổi mới giáo dục đó là làm sao cho chúng ta có thể đào tạo được thế hệ trẻ có lòng yêu nước, có sức khỏe, có tri thức, có khả năng vận dụng một cách chủ động và sáng tạo các kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống. Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học, kĩ thuật, việc dạy cho người học khả năng tiếp nhận nhanh chóng các thành tựu khoa học vào cuộc sống một cách nhanh chóng, sáng tạo đã và đang là một yêu cầu cấp bách với nhiều nền giáo dục của các quốc gia trên thế giới. Và do vậy, việc dạy học theo hướng phát triển năng lực và bồi dưỡng khả năng tư duy đặc biệt là tư duy sáng tạo đang là mục tiêu đặt ra không chỉ cho nền giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay. Toán học có liên quan chặt chẽ với thực tế và có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội hiện đại, nó thúc đẩy mạnh mẽ các quá trình tự động hoá sản xuất, trở thành công cụ thiết yếu cho mọi ngành khoa học và được coi là chìa khoá của sự phát triển. Trong việc hình thành năng lực và rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh ở trường phổ thông, môn Toán đóng vai trò rất quan trọng vì môn toán bản thân nó là môn khoa học chứa đựng sự chặt chẽ, logic và đầy sáng tao, ngoài ra nó có liên quan chặt chẽ và có ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều môn học khác nhau, môn toán còn được coi là môn học công cụ để học tập các môn học khác. Vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học nói chung và dạy học toán nói riêng đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu. Với tác phẩm "Sáng tạo toán học" nổi tiếng, nhà toán học, nhà tâm lý học G.Polya đã nghiên cứu bản chất của quá trình sáng tạo toán học. Ở nước ta, các tác giả Hoàng Chúng, Nguyễn Cảnh Toàn, Phạm Văn Hoàn, Nguyễn Bá Kim, Vũ Dương Thụy, Tôn Thân, Phạm Gia Đức,… đã có nhiều công trình giải quyết những vấn đề về lý luận và thực tiễn việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh. S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 2 Như vậy, việc bồi dưỡng và phát triển tư duy sáng tạo trong hoạt động dạy học toán được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Tuy nhiên, mỗi tác giả khi tiếp cận vấn đề này bên cạnh những vấn đề chung mang tính cốt lõi thì trong mỗi nghiên cứu đều có những nét độc đáo riêng. Trong chương trình Hình học 12, chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” là một chương quan trọng. Để học tốt chương này đòi hỏi học sinh phải nắm vững hai phương pháp để nghiên cứu hình học và biết vận dụng nó một cách sáng tạo hai phương pháp này. Vì vậy chương “phương pháp tọa độ trong không gian chứa đựng nhiều cơ hội để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh. Từ những lí do trên tôi lựa chọn đề tài: Bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” (Hình học 12). 2. Mục đích của nghiên cứu Nghiên cứu để đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm góp phần bồi dưỡng một số yếu tố tư duy sáng tạo cho học sinh qua dạy học chương "Phương pháp tọa độ trong không gian" (Hình học 12). 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Hệ thống hóa một số vấn đề về tư duy sáng tạo và việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học hình học ở trường phổ thông - Xác định các yếu tố cơ bản của tư duy sáng tạo có thể được bồi dưỡng thông qua dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” - Đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo khi dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” - Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả của đề tài. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lý luận Nghiên cứu các tài liệu về phát triển tư duy và các tài liệu lý luận dạy học môn toán, các bài viết về khoa học, các công trình nghiên cứu có các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài nhằm hoàn thiện phần cơ sở lí luận cho đề tài. S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 3 4.2. Quan sát Dự giờ, quan sát thực tiễn việc tổ chức dạy học toán ở lớp 12 theo hướng phát triển tư duy cho HS ở một số trường THPT nhằm có những số liệu để đánh giá cơ sở thực tiễn của đề tài. 4.3. Thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng trên cùng một lớp đối tượng nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài. 5. Giả thuyết khoa học Trên cơ sở lí luận và thực tiễn, nếu có thể đề xuất được một số biện pháp sư phạm thích hợp khi dạy học chương "Phương pháp tọa độ trong không gian" (hình học 12) theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo thì có thể góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, đồng thời góp phần đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng dạy học toán ở trường Trung học phổ thông nước ta trong giai đoạn hiện nay. 6. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần Mở đầu và phần Kết luận, nội dung luận văn được trình bày trong ba chương: Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn Chương 2. Đề xuất một số biện pháp sư phạm trong dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh. Chương 3. Thực nghiệm sư phạm [...]... sống Vậy công việc của mỗi giáo viên trong quá trình dạy học là tìm ra được các phương pháp nhằm phát triển và rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn Chƣơng 2 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP SƯ PHẠM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 2.1 Một số định hƣớng khi... giải độc đáo tuy đã biết nhưng phương thức khác [13] Các nhà nghiên cứu cũng cho rằng, tư duy sáng tạo là tư duy tích cực và tư duy độc lập nhưng không phải tư duy tích cực đều là tư duy độc lập và không phải trong tư duy độc lập là tư duy sáng tạo mà các loại hình tư duy này có mối quan hệ mật thiết với nhau, thể hiện trong sơ đồ sau: Tư duy tích cực Tư duy độc lập Tư duy sáng tạo Tóm lại, tư duy sáng. .. sáng tạo, và vận dụng được tư duy biện chứng để phát triển tư duy sáng tạo, đồng thời nêu được tiềm năng của chủ đề trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh Việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua quá trình dạy học giải bài tập toán là rất cần thiết bởi qua đó chúng ta giúp học sinh học tập tích cực hơn và kích thích được tính sáng tạo của học sinh trong học tập và trong cuộc sống... các đối tư ng hình học ở các không gian khác nhau, biết đoán nhận sự thay đổi của các biểu tư ng không gian khi thay đổi một số sự kiện 24 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn Như vậy tiềm năng của chủ đề phương pháp tọa độ trong không gian trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh là rất lớn 1.7 Thực trạng việc dạy học chƣơng “Phƣơng pháp toạ độ trong không gian (Hình học 12) ở... với học sinh mà còn là cách thức, phương pháp tìm ra cái chưa biết 2.2 Một số biện pháp sƣ phạm trong dạy học chƣơng “phƣơng pháp tọa độ trong không gian theo định hƣớng bồi dƣỡng một số yếu tố của tƣ duy sáng tạo cho học sinh 2.2.1 Rèn luyện cho học sinh biết khai thác kiến thức hình học tổng hợp trong giải quyết các bài toán a Cơ sở của biện pháp: Khi giải bài toán bằng phương pháp toạ độ trong không. .. tính độc đáo, tính hoàn thiện, tính nhạy cảm của tư duy Trên cơ sở phân tích khái niệm tư duy sáng tạo cùng những yếu tố đặc trưng của nó và dựa vào quan điểm: Bồi dưỡng từng yếu tố cụ thể của tư duy sáng tạo cho học sinh là một trong những biện pháp để phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho các em Các bài tập nhằm bồi dưỡng tính mềm dẻo của tư duy sáng tạo với các đặc trưng: Dễ dàng chuyển từ hoạt động... tư ng tư ng không gian, phát triển tư duy hình học luôn gắn liền với việc phát triển của phương pháp suy luận; việc phát triển tư duy ở cấp độ cao sẽ kéo theo sự phát triển tư duy đại số Như vậy để nâng dần cấp độ tư duy trong dạy học hình học, việc dạy học phải được chú ý vào: phát triển trí tư ng tư ng không gian bằng cách: giúp học sinh hình thành và tích luỹ các biểu tư ng không gian một cách vững... biết trước 1.3 Tƣ duy sáng tạo Một hình thức thể hiện của sáng tạo đó là tư duy sáng tao Các nhà nghiên cứu đưa ra nhiều quan điểm khác nhau về tư duy sáng tạo, theo Nguyễn Bá Kim: "Tính linh hoạt, tính độc lập và tính phê phán là những điều kiện cần thiết của tư duy sáng tạo, là những đặc điểm về những mặt khác nhau của tư duy sáng tạo Tính sáng tạo của tư duy thể hiện rõ nét ở khả năng tạo ra cái mới,... hội sẵn có trong SGK để thông qua đó bồi dưỡng một số đặc trưng cơ bản của tư duy - Khai thác triệt để những tình huống còn ẩn tàng trong SGK để thực hiện mục tiêu của giờ dạy c Dựa trên định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay: Dạy học theo định hướng phát triển tư duy và tư duy biện chứng cho HS phải dựa trên định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là tạo cho học sinh có 26 Số hóa bởi... nhau cho học sinh Nên có nhiều bài toán giáo viên chỉ đưa ra một cách giải là xong trong khi bài toán đó có thể có nhiều cách giải Nói chung chúng tôi nhận thấy giáo viên chưa chú trọng nhiều đến việc rèn tư duy đặc biệt là tư duy sáng tạo cho học sinh 1.8 Kết luận chƣơng 1 Trong chương này luận văn đã làm rõ các khái niệm tư duy, sáng tạo, tư duy sáng tạo, nêu được các yếu tố đặc trưng của tư duy sáng . để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh. Từ những lí do trên tôi lựa chọn đề tài: Bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học chương Phương pháp tọa độ trong không. các biện pháp sư phạm 26 2.2. Một số biện pháp sư phạm trong dạy học chương phương pháp tọa độ trong không gian theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh. 27. " ;Phương pháp tọa độ trong không gian& quot; (Hình học 12). 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Hệ thống hóa một số vấn đề về tư duy sáng tạo và việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học