Rèn luyện kỹ năng ứng dụng tích phân cho học sinh lớp 12 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––– HOÀNG HỒNG HẠNH RÈN LUYỆN KĨ NĂNG ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN CHO HỌC SINH LỚP 12 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––– HOÀNG HỒNG HẠNH RÈN LUYỆN KĨ NĂNG ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN CHO HỌC SINH LỚP 12 THPT Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp giảng dạy môn Toán Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS BÙI VĂN NGHỊ THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn khoa học PGS.TS.Bùi Văn Nghị tận tình hƣớng dẫn, hết lòng giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo Tổ môn Phƣơng pháp giảng dạy môn Toán Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên, Đại học Sƣ phạm Hà Nội; Ban Chủ nhiệm khoa Toán, Ban Chủ nhiệm khoa Sau Đại học Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập, thực hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn Sở Giáo dục Đào tạo Lạng Sơn; Ban Giám hiệu đồng nghiệp Trƣờng THPT Dân tộc Nội trú tỉnh Lạng Sơn gia đình, bạn bè động viên để tác giả đạt đƣợc kết nhƣ ngày hôm Tác giả luận văn HOÀNG HỒNG HẠNH Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu khách thể nghiên cứu Mẫu khảo sát Vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phƣơng pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Kĩ kĩ giải toán 1.1.1 Kĩ 1.1.2 Kĩ giải toán 1.1.2.1 Kĩ giải toán 1.1.2.2 Một số kĩ cần thiết giải toán 1.1.2.3 Cơ sở khoa học việc rèn luyện kĩ giải toán cho học sinh 10 1.1.2.4 Con đường hình thành rèn luyện kĩ giải toán cho HS 11 1.2 Bài tập toán phƣơng pháp dạy học giải tập toán 12 1.2.1 Vai trò tập toán trình dạy học 12 1.2.2.Các yêu cầu lời giải 13 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 1.2.3 Phƣơng pháp chung để giải toán 13 1.3 Dạy học nội dung “Ứng dụng tích phân” việc rèn luyện kĩ giải Toán cho HS 15 1.3.1 Nội dung “Ứng dụng tích phân” 15 1.3.2 Mục đích, yêu cầu dạy học nội dung Ứng dụng tích phân 15 1.3.3 Các dạng tập nội dung Ứng dụng tích phân 16 1.3.4 Tình hình dạy học nội dung Ứng dụng tích phân trƣờng THPT 16 TÓM TẮT CHƢƠNG 17 CHƢƠNG BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI TOÁN ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN CHO HS LỚP 12 THPT 18 2.1 Biện pháp 1: Biện pháp Phƣơng pháp dạy học 18 2.1.1 Tổ chức hoạt động học tập đảm bảo tính chủ động, tích cực, độc lập HS trình chiếm lĩnh tri thức rèn luyện kĩ 18 2.1.2 Trang bị tri thức phƣơng pháp cho HS 19 2.1.3 Rèn luyện kĩ giải toán thông qua củng cố, luyện tập 19 2.2 Biện pháp Trang bị vững kiến thức rèn luyện vững kĩ cho học sinh 21 2.2.1.Khái niệm công thức tính diện tích hình thang cong 21 2.2.2.Khái niệm công thức tính thể tích khối tròn xoay 22 2.2.3.Hệ thống toán 24 2.2.4 Hệ thống toán tham khảo 26 2.3 Biện pháp Rèn luyện kĩ cho học sinh thông qua hệ thống toán theo mức độ khó dần, phức tạp dần 27 2.3.1 Tính diện tích hình thang cong, đồ thị hàm siêu việt 27 2.3.2 Tính diện tích hình phẳng, đƣợc giới hạn hai đƣờng cong, đồ thị hàm đa thức, phân thức bậc nhỏ ba 30 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.3.3 Tính diện tích hình phẳng, đƣợc giới hạn hai đƣờng cong, đồ thị hàm bậc cao, hàm lƣợng giác, hàm chứa thức, hàm mũ, logarit 33 2.3.4 Tính diện tích hình phẳng đƣợc giới hạn hai đƣờng cong chứa tham số tìm giá trị lớn nhất, nhỏ diện tích 38 2.3.5 Tính diện tích hình phẳng, đƣợc giới hạn nhiều hai đồ thị hàm số 42 2.3.6 Tính thể tích khối tròn xoay đƣợc tạo thành hình phẳng đƣợc giới hạn đƣờng cong có đồ thị hàm số bậc cao, hàm lƣợng giác, hàm chứa thức, hàm mũ, hàm lôgarit quay quanh trục Ox trục Oy 49 2.3.7 Tính thể tích khối tròn xoay đƣợc tạo thành hình phẳng đƣợc giới hạn hai đƣờng cong quay quanh trục Ox trục Oy 53 k 2.3.8 Ứng dụng tích phân tính tổng Cn , chứng minh đẳng thức 61 2.3.9 Ứng dụng tích phân chứng minh Bất đẳng thức 71 2.4 Biện pháp 4: Khắc phục sửa chữa sai lầm cho học sinh 76 Tóm tắt chƣơng 80 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 81 3.1 Mục đích, tổ chức nội dung thực nghiệm sƣ phạm 81 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 81 3.1.2 Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm 81 3.2 Đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 82 3.2.1 Đề kiểm tra đánh giá (Thời gian 45 phút) 82 3.2.2 Thống kê kết kiểm tra 82 3.2.3 Đánh giá 83 3.2.4 Phân tích nguyên nhân 83 Tóm tắt chƣơng 84 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Đvdt : Đơn vị diện tích Đvtt : Đơn vị thể tích GV : Giáo viên HĐ : Hoạt động HS : Học sinh NXB : Nhà xuất THPT : Trung học phổ thông TNSP : Thực nghiệm sƣ phạm SGK : Sách giáo khoa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Theo Luật Giáo dục Việt Nam năm 2005, phƣơng pháp giáo dục cần phải “Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tƣ sáng tạo ngƣời học; bồi dƣỡng lực tự học, lòng say mê học tập ý chí vƣơn lên”, “bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Từ đó, mục tiêu dạy học môn Toán là: Trang bị cho HS tri thức, kĩ năng, phƣơng pháp toán học phổ thông, bản, thiết thực; Góp phần phát triển lực trí tuệ, bồi dƣỡng phẩm chất trí tuệ cho HS; Góp phần hình thành phát triển phẩm chất, phong cách lao động khoa học, biết hợp tác lao động, có ý chí thói quen tự học thƣờng xuyên; Tạo sở để HS tiếp tục học cao đẳng, đại học, trung học chuyên nghiệp, học nghề vào sống lao động “Ứng dụng tích phân” nội dung khó HS lớp 12 THPT, song thực tiễn cho thấy trình giải dạng toán HS có biểu sai lầm Xuất phát từ lí lựa chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn là: “Rèn luyện kĩ ứng dụng tích phân cho học sinh lớp 12 THPT” Lịch sử nghiên cứu Hiện có số đề tài luận văn Thạc sĩ gần gũi với đề tài này, nhƣ: +) Đề tài “Rèn luyện kĩ giải toán nguyên hàm, tích phân cho học sinh kết hợp với sử dụng phần mềm Macromedia flash” Nguyễn Văn Thái Bình, Đại học sƣ phạm Hà Nội, năm 2004 +) Đề tài “Rèn luyện kĩ ứng dụng đạo hàm giải toán cho học sinh lớp 12 THPT thông qua hệ thống tập phân dạng” Lý Hồng Hạnh, Đại học Thái Nguyên, năm 2006 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn +) Đề tài “Dạy học tích phân lớp 12 THPT phƣơng pháp khám phá có hƣớng dẫn” Nguyễn Thị Thơ, Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2009 +) Đề tài “Rèn luyện kĩ vận dụng Phƣơng pháp tọa độ giải toán HHKG 12” Hoàng Thị Phƣơng Thảo, Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2009 Những đề tài gần gũi với nội dung “Ứng dụng đạo hàm”, rèn luyện kĩ giải toán cho học sinh nhƣng với chủ đề khác Đề tài mà lựa chọn nghiên cứu biện pháp rèn luyện kĩ ứng dụng tích phân cho học sinh lớp 12 THPT, không trùng lặp với đề tài đƣợc công bố Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu + Mục đích nghiên cứu: Đề xuất giải pháp nhằm rèn luyện kĩ ứng dụng tích phân cho học sinh lớp 12 THPT + Nhiệm vụ nghiên cứu: - Nghiên cứu hệ thống lí luận kĩ năng, kĩ giải toán - Nghiên cứu nội dung dạy học “Ứng dụng tích phân” lớp 12 THPT - Nghiên cứu đề xuất biện pháp rèn luyện kĩ ứng dụng tích phân cho học sinh lớp 12 THPT - Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính khả thi hiệu đề tài Đối tƣợng nghiên cứu khách thể nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: trình rèn luyện kĩ ứng dụng tích phân cho học sinh lớp 12 THPT - Phạm vi nghiên cứu: Chƣơng Tích phân chƣơng trình Giải tích lớp 12 THPT - Khách thể nghiên cứu: chƣơng trình, nội dung môn Toán THPT Mẫu khảo sát Một số lớp 12, trƣờng THPT Dân tộc nội trú tỉnh Lạng Sơn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... dung Ứng dụng tích phân 16 1.3.4 Tình hình dạy học nội dung Ứng dụng tích phân trƣờng THPT 16 TÓM TẮT CHƢƠNG 17 CHƢƠNG BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI TOÁN ỨNG DỤNG TÍCH PHÂN CHO. .. nội dung Ứng dụng tích phân việc rèn luyện kĩ giải Toán cho HS 15 1.3.1 Nội dung Ứng dụng tích phân 15 1.3.2 Mục đích, yêu cầu dạy học nội dung Ứng dụng tích phân 15... hàm, tích phân cho học sinh kết hợp với sử dụng phần mềm Macromedia flash” Nguyễn Văn Thái Bình, Đại học sƣ phạm Hà Nội, năm 2004 +) Đề tài Rèn luyện kĩ ứng dụng đạo hàm giải toán cho học sinh lớp