Vận dụng dạy học phát triển và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập hình học lớp 12 phần phương pháp tọa độ trong không gian

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HỒ SỸ HÀO VẬN DỤNG DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC BÀI TẬP HÌNH HỌC LỚP 12 PHẦN PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN, 2014 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HỒ SỸ HÀO VẬN DỤNG DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC BÀI TẬP HÌNH HỌC LỚP 12 PHẦN PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 60. 14. 01. 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS. TỪ ĐỨC THẢO Nghệ An – 2014 Lời cảm ơn Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của Thầy giáo TS. Từ Đức Thảo. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc tới Thầy - người đã trực tiếp tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành Luận văn. Tác giả trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán, trường Đại học Vinh, đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện Luận văn. Tác giả cảm ơn các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu, Tổ tự nhiên trường THPT Anh Sơn 2, nơi tôi công tác đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp, những người đã luôn động viên, khích lệ, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành Luận văn. Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng Luận văn chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô và bạn đọc. Vinh, tháng 10 năm 2014. Tác giả Hồ Sỹ Hào 3 BẢNG CHÚ THÍCH CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BCH ĐC GQVĐ GV HS PH THPT TN VTCP Ban chấp hành Đối chứng Giải quyết vấn đề Giáo viên Học sinh Phát hiện Trung học phổ thông Thực nghiệm Vectơ chỉ phương 4 MỤC LỤC HỒ SỸ HÀO 1 HỒ SỸ HÀO 2 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3 5. Phương pháp nghiên cứu 3 6. Giả thuyết khoa học 3 7. Những đóng góp của luận văn 3 8. Cấu trúc luận văn 4 Chương 1 5 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5 1.1. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 5 1.2. Những cách thông dụng để tạo ra tình huống có vấn đề trong dạy học môn Toán 17 1.3. Dạy học giải bài tập 19 1.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề theo hướng rèn luyện năng lực giải Toán cho học sinh 23 1.5 Kết luận chương 1 32 Chương 2 33 VẬN DỤNG DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP HÌNH HỌC 12 PHẦN PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN 33 2.1. Các định hướng xây dựng các biện pháp 33 2.2. Các biện pháp 36 2.3. Vận dụng phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề vào một số dạng Toán trong dạy học bài tập trong chương: Phương pháp toạ độ trong không gian 48 2.4 Vận dụng phương pháp PH&GQVĐ trong thiết kế một số bài soạn của chương III: Phương pháp toạ độ trong không gian 67 2.5 Kết luận chương 2 84 Chương 3 85 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85 3. 1 Mục đích thực nghiệm 85 3.2 Tổ chức và nội dung thực nghiệm 85 3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 88 90 Đồ thị 1. Đồ thị phân phối tần suất của hai lớp 90 90 3.4. Kết luận chung về thực nghiệm 90 KẾT LUẬN 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 5 6 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1 Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước, Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến sự nghiệp giáo dục, coi sự nghiệp giáo dục là quốc sách hang đầu. Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai của BCH Trung ương Đảng khóa VIII đã chỉ rõ con đường đổi mới giáo dục và đào tạo là: “Đổi mới mạnh mẽ các phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối giáo dục một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, phát triển phong trào tự học, tự đào tạo thường xuyên và rộng khắp trong toàn dân, nhất là thanh niên”. 1.2 Những năm gần đây, trong ngành giáo dục có cuộc vận động đổi mới phương pháp dạy học trong đó dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề được đề cập và quan tâm như một biện pháp hữu hiệu để người học hoạt động tự giác, tích cực, độc lập và sáng tạo trong quá trình học tập, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng ngày càng cao của sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Trong đó ở trường phổ thông, dạy Toán là dạy hoạt động Toán học. Học sinh phải hoạt động tích cực để tự chiếm lĩnh tri thức cho bản thân. Cơ sở để học sinh hoạt động chính là những tri thức và kinh nghiệm đã có. Đứng trước một vấn đề đặt ra trong vốn tri thức mà bản thân đã có, đã tích luỹ được việc lựa chọn tri thức nào, sử dụng ra làm sao luôn luôn là những câu hỏi lớn, mà việc trả lời được những câu hỏi đó là mấu chốt trong việc giải quyết vấn đề. 1.3 Trong quá trình dạy học môn Toán ở trường phổ thông, việc dạy học giải bài tập Toán học có một vị trí quan trọng hàng đầu, giúp học sinh nắm vững tri thức, phát triển tư duy, hình thành kỹ năng, kỹ xảo, ứng dụng Toán học vào thực tiễn… Bài tập toán phần phương pháp tọa độ trong không gian ở trường THPT là rất đa dạng và phong phú, được sử dụng nhiều trong kì thi tuyển sinh đại học và cao đẳng. Vì thế thông qua dạy học giải bài tập Toán phần phương pháp tọa độ trong không gian ở trường phổ thông ta có thể rèn luyện cho học sinh một số kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề. 1 1.4 Phát huy tính tích cực của học sinh là hướng đổi mới đã được đông đảo các nhà nghiên cứu, các nhà lý luận, các thầy cô giáo quan tâm và bàn đến nhiều khía cạnh. ở Việt Nam, từ cuối thập kỷ 60 của thế kỷ XX phương pháp này đã được Phạm Văn Hoàn rất quan tâm trong việc dạy môn Toán. Đặc biệt gần đây, đã có nhiều công trình nghiên cứu áp dụng phương pháp dạy học này theo những phạm vi, chủ đề nội dung cho những đối tượng học sinh khác nhau. Điển hình là công trình nghiên cứu của Nguyễn Bá Kim, Trần Kiều, Nguyễn Hữu Châu và nhiều tác giả khác. Tuy nhiên ở Trường THPT hiện nay, việc vận dụng các phương pháp dạy học hiện đại để góp phần thực hiện đổi mới phương pháp dạy học theo hướng vừa kể trên vào thực tiễn dạy học toán còn nhiều hạn chế, còn cần phải tiếp tục nghiên cứu để áp dụng một cách cụ thể. Với lý do đó chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu luận văn này là: “Vận dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập Hình học lớp 12 phần phương pháp tọa độ trong không gian’’. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu hình thức vận dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập chương: ““Phương pháp tọa độ trong không gian” của hình học 12 nhằm hướng dẫn cho học sinh tìm tòi, phát hiện và giải quyết vấn đề trong các bài toán Hình học. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu. Với mục đích đã nêu trên, những nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn là: 3.1. Hệ thống hóa cơ sở lý luận phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề. 3.2. Vận dụng phương pháp dạy học, phát hiện và giải quyết vấn đề vào các tình huống dạy học bài tập điển hình. 3.3. Thiết kế một số giáo án vận dụng phương pháp dạy học, phát hiện và giải quyết vấn đề và thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi của đề tài. 3.4. Tiến hành thử nghiệm sự phạm đối với phương án đề ra. 2 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu: vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập phần phương pháp tọa độ trong không gian của hình học 12. 4.2. Khách thể nghiên cứu: học sinh lớp 12 và giáo viên dạy môn Toán. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học giáo dục, tài liệu giáo dục học, triết học, các tài liệu về lí luận và giảng dạy bộ môn Toán làm cơ sở để xác định một số kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề. Từ đó đề ra được các biện pháp để rèn luyện các kỹ năng đó thông qua dạy học giải bài tập toán phần phương pháp tọa độ trong không gian ở trường THPT. 5.2. Quan sát, trao đổi: Thực hiện việc trao đổi với giáo viên và học sinh, để đề ra các biện pháp trong dạy học giải bài tập toán phần tọa độ trong không gian ở trường THPT. 5.3. Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm trên những đối tượng học sinh cụ thể nhằm đánh giá hiệu quả của đề tài. 6. Giả thuyết khoa học Nếu tiến hành vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập phần phương pháp tọa độ trong không gian thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học nội dung này, bởi vì năng lực chỉ được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động và bằng hoạt động. 7. Những đóng góp của luận văn Trên cơ sở thông báo kiến thức, luận văn đã đưa ra được một số định hướng vận dụng phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề trong bài tập Hình học 12 nhằm khích lệ, phát huy được những hoạt động tự chủ, tìm tòi, sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. Giáo viên nhận thức đúng tầm quan trọng của dạy học đổi mới phương pháp dạy học, lấy người học làm trung tâm, hiểu được một số khái niệm và biện pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, kiên trì xây dựng tổ chức dạy và 3 học hợp lý thì học sinh sẽ học tập một cách hứng thú và nắm bắt tri thức một cách có logic, rõ ràng, không áp đặt. 8. Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, danh mục Tài liệu tham khảo, nội dung chính của Luận văn gồm ba chương Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Chương 2: VẬN DỤNG DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP HÌNH HỌC LỚP 12 PHẦN PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4 [...]... LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề Thực hiện quan điểm dạy học tích cực , một phương pháp được áp dụng ngày càng một rộng rãi, đó là dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, phương pháp này dựa trên tình huống gợi vấn đề phải giải quyết Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là phương pháp dạy học mà người thầy tạo ra tình huống gợi vấn đề, điều khiển học sinh phát hiện vấn đề, ... thuật vào sự chọn lựa hình thức dạy học PH và GQVĐ đã nêu ở 1.1.5 Bước 1: Phát hiện hoặc thâm nhập vấn đề: - Phát hiện vấn đề từ một tình huống gợi vấn đề - Giải thích và chính xác hóa để hiểu đúng tình huống - Phát biểu vấn đề và đặt mục đích giải quyết vấn đề đó Bước 2: Tìm giải pháp - Tìm một cách giải quyết vấn đề Việc này thường được thực hiện theo sơ đồ: 16 Bắt đầu Phân tích vấn đề Đề xuất và thực... của quá trình hình thành và phát triển các năng lực sáng tạo, năng lực PH và GQVĐ của học sinh trong giải Toán cho thấy : Tính sáng tạo và tính giải quyết vấn đề xuyên suốt trong tiến trình giải Toán Thực tiễn trong dạy học giải Toán là một hoạt động đầy tiềm năng để hình thành và phát triển khả năng sáng tạo và giải quyết vấn đề cho học sinh - Theo lý luận tiếp cận hiện đại hoạt động dạy học [9] dựa... trình giải Toán, được đặc biệt chú ý trong chương trình môn Toán - Khi giải quyết vấn đề được xem như một kĩ năng cơ bản thì khả năng lựa chọn các phương pháp giải và các kỹ thuật giải là những vấn đề then chốt mà học sinh phải học khi giải quyết vấn đề Như vậy, giải quyết vấn đề trong giải Toán được chia thành 3 giai đoạn: Nêu vấn đề, nỗ lực tìm lời giải, thảo luận bài Toán và lời giải [4] Từ góc độ. .. thêm phát biểu vấn đề lại, tức là kiến thức cần lĩnh hội đã được chứng minh 1.2 Những cách thông dụng để tạo ra tình huống có vấn đề trong dạy học môn Toán Để thực hiện dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, điểm xuất phát là tình huống có vấn đề Một số giáo viên nghĩ rằng phương pháp dạy phát hiện và giải quyết vấn đề tuy hay nhưng ít thực hiện do khó tạo được những tình huống có vấn đề Để xóa bỏ những... trò vấn đáp phát hiện và giải quyết một vấn đề khó Đương nhiên còn có sự pha trộn giữa những hình thức khác nhau và tồn tại những mức trung gian giữa những cấp độ khác nhau Chẳng hạn, có thể có sự pha trộn giữa các hình thức 1 và 2, mặt khác, giữa 1 và 3 cũng tồn tại một cấp độ trung gian khác (ngoài cấp độ 2): Thầy đặt vấn đề, trò giải quyết vấn đề đó 1.1.6 Quy trình dạy học Phát hiện và giải quyết vấn. .. đề, tình huống vấn đề, các nhu cầu hoặc khó khăn, mâu thuẫn cần giải quyết trong bài toán và việc "phán xét ", cách tiếp cận, giải quyết các vấn đề trong tiến trình giải Toán (Điều này thể hiện năng lực giải Toán ở học sinh khá giỏi) 1.4.3 Các điều kiện để hình thành năng lực giải Toán cho học sinh Trong dạy học giải Toán, giải bài tập còn được hiểu là hoạt động sáng tạo, hoạt động "tìm kiếm" và "phát. .. hoạt động tự giác và tích cực để giải quyết vấn đề thông qua lĩnh hội tri thức, rèn luyện kỹ và đạt được những mục đích học tập khác Bản chất của phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Toán là thầy giáo tổ chức việc dạy học toán sao cho học sinh luôn đứng trước những tình huống có vấn đề mang tính chất toán học phải giải quyết, luôn phải tìm tòi, sáng tạo những con đường giải quyết. .. lực giải quyết các bài tập Và quy luật chung: Hoạt động nhận thức của học sinh được tích cực hóa dưới sự tác động của câu hỏi, các bài tập là các tình huống gợi vấn đề, hay nói cách khác trên cơ sở học sinh chủ động PH và GQVĐ 1.1.1.1 Cơ sở triết học Theo triết học duy vật biện chứng “Mâu thuẫn là động lực thúc đẩy quá trình phát triển Phương pháp dạy học PH và GQVĐ đã dựa vào quy luật trên Mỗi vấn đề. .. 1.4 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề theo hướng rèn luyện năng lực giải Toán cho học sinh 1.4.1) Năng lực giải Toán: Năng lực giải Toán theo định hướng PH và GQVĐ được hình thành trên nền tảng sáng tạo, là biểu hiện của năng lực PH và GQVĐ trong dạy học giải toán Như vậy trong phạm vi luận văn từ góc độ PH và GQVĐ có thể hiểu: Năng lực giải Toán là năng lực áp dụng tiến trình PH và GQVĐ vào bài . 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HỒ SỸ HÀO VẬN DỤNG DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC BÀI TẬP HÌNH HỌC LỚP 12 PHẦN PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN LUẬN VĂN. tượng và khách thể nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu: vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập phần phương pháp tọa độ trong không gian của hình học 12. 4.2 tọa độ trong không gian ’. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu hình thức vận dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học bài tập chương: “ Phương pháp tọa độ trong không gian của hình