Chuyên đề nghiên cứu sinh, Cơ sở lí luận và các vấn đề về dạy học tích hợp ở trường phổ thông và đại học. xây dựng tình huống dạy học tích hợp trong môn toán. bài tập chuyên đề về dạy học tích hợp của nghiên cứu sinh nghành lí luận dạy học toán học
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM MƠN HỌC TÍCH HỢP VÀ PHÂN HĨA TRONG DẠY HỌC TỐN Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG TIỂU LUẬN: XÂY DỰNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ GIẢI TAM GIÁC CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT Hà Nội, 2016 Mục lục Mục đích nghiên cứu: Xây dựng số tình dạy học tích hợp chủ đề “ Giải tam giác ” Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Dạy học tích hợp mơn tốn Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tình dạy học tích hợp chủ đề “ Giải tam giác” Phương pháp nghiên cứu: 3.1 Nghiên cứu lý luận Nghiên cứu sở lý luận dạy học tích hợp: khái niệm DHTH, mức độ DHTH, hình thức DHTH, cách thức DHTH 3.2 Nghiên cứu thực tiễn Nghiên cứu thực tiễn dạy học tích hợp trường phổ thơng 4.Nội dung nghiên cứu: - Quan điểm dạy học tích hợp, - Cách thức xây dựng tình dạy học tích hợp - Cách thức dạy học tình dạy học tích hợp - Nội dung dạy học chủ đề “ Giải tam giác” Bố cục tiểu luận PHẦN 1.Cơ sở lí luận thực tiễn 1.1 Quan điểm dạy học tích hợp 1.2 Hình thức tổ chức dạy học tích hợp 1.3 Tìm hiểu hội tích hợp chủ đề Giải tam giác PHẦN Xây dựng số tình dạy học tích hợp 2.1 Cách thức xây dựng tình dạy học tích hợp 2.2 Những tình cụ thể PHẦN Kết luận PHẦN 1: Cơ sở lí luận thực tiễn 1.1Quan điểm dạy học tích hợp Tích hợp quan điểm giáo dục trở thành xu việc xác định nội dung dạy học nhà trường phổ thông xây dựng chương trình mơn học nhiều nước giới Tích hợp hợp hay thể hóa phận khác để đưa tới đối tượng thể thống nét chất thành phần đối tượng, phép cộng giản đơn thuộc tính thành phần Dạy học tích hợp quan niệm dạy học nhằm hình thành học sinh lực giải hiệu tình thực tiễn dựa huy động nội dung, kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác Điều có nghĩa đảm bảo để học sinh biết cách vận dụng kiến thức học nhà trường vào hoàn cảnh lạ, khó khăn, bất ngờ, qua trở thành người cơng dân có trách nhiệm, người lao động có lực Dạy học tích hợp địi hỏi việc học tập nhà trường phải gắn với tình sống mà sau học sinh đối mặt trở nên có ý nghĩa học sinh Với cách hiểu vậy, DHTH phải thể nội dung chương trình, phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra đánh giá, hình thức tổ chức dạy học DHTH trình dạy học GV tổ chức HS hoạt động, huy động kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác nhiều thuộc tính cá nhân khác ý chí, tính hợp tác, sáng tạo, …để giải nhiệm vụ học tập, thơng qua lại hình thành phát triển phẩm chất lực cần thiết Thứ nhất, dạy học tích hợp cách thức quan trọng việc hình thành phát triển lực HS Thứ hai, tích hợp khơng hiểu theo khía cạnh tích hợp nội dung, mà cịn tích hợp yếu tố khác phẩm chất cá nhân, phương tiện, thành phần môi trường học tập tình dạy học định Tuy nhiên, để tạo hội có nhiều tình tích hợp vậy, trước hết phải thiết kế nội dung tích hợp Thứ ba, hướng xây dựng nội dung tích hợp, người ta xem xét tích hợp số mơn học “truyền thống” có nội dung kiến thức liên quan với thành môn học , chẳng hạn, nhiều nước giới tích hợp nội dung dạy học mơn Vật lý, Hóa học, Sinh học, Khoa học trái đất, thành mơn “Khoa học” (Science), tích hợp mơn Lịch sử, Địa lý số nội dung khác thành môn “Xã hội” (Science Study) Thứ tư, thực tiễn dạy học, chưa có mơn học tích hợp, thực quan điểm tích hợp cách xây dựng “Tình tích hợp”, “chủ đề học tập” tích hợp nội dung khác mơn học (gọi tích hợp nội mơn học), chủ đề tích hợp mang tính đa môn, liên môn xuyên môn, chủ đề tích hợp gắn với vấn đề thực tiễn Như vậy, thực DHTH phát huy tối đa trưởng thành phát triển cá nhân học sinh, giúp em thành cơng vai trị người chủ gia đình, người cơng dân, người lao động tương lai 1.2 Các dạng tích hợp, mức độ tích hợp mơn tốn Tích hợp (nội dung) theo cách hiểu Xavier số tác giả khác) : - Tích hợp nội mơn học: Tích hợp nội dung phân môn, lĩnh vực nội dung thuộc môn học theo chủ đề, chương, cụ thể định - Tích hợp liên mơn,: Tích hợp nội dung nhiều mơn học (những mặt giáo dục) khác chủ đề môn học độc lập với nhau, có mơn Tốn, kiến thức nằm phạm vi SGK ngồi SGK - Tích hợp đa mơn: Tích hợp nội dung vấn đề mơn học khác theo góc độ mà mơn học cho phép - Tích hợp xun mơn: Thiết kế hệ thống chủ đề tích hợp nội dung thuộc lĩnh vực khác Thông thường gắn tới thực tiễn sống, lao động SX ,… Mức độ tích hợp Có nhiều góc nhìn khác để xác định mức độ tích hợp Ở chủ yếu xét mức độ theo phương diện xem xét độ phức tạp tình dạy học tích hợp, xác định theo dấu hiệu hợp thành sau: + Về số lĩnh vực kiến thức, kĩ cần huy động + Về phẩm chất cá nhân, lực thành phần huy động + Về phương tiện dạy học huy động + Về yếu tố khác huy động + Mức độ khó tình … 1.3 Hình thức tổ chức dạy học tích hợp 1.3.1Lựa chọn nội dung học tích hợp Những nguyên tắc lựa chọn nội dung tích hợp + Đảm bảo mục tiêu giáo dục, hình thành phát triển lực cần thiết cho người học + Đáp ứng yêu cầu phát triển xã hội, mang tính thiết thực, có ý nghĩa với người học + Đảm bảo tính khoa học tiếp cận thành tựu khoa học kĩ thuật, đồng thời vừa sức với HS + Đảm bảo tính giáo dục giáo dục phát triển bền vững + Tăng tính hành dụng, tính thực tiễn; quan tâm tới vấn đề mang tính xã hội địa phương + Việc xây dựng học/chủ đề tích hợp dựa chương trình hành Những lực cần hình thành cho học sinh Năng lực tự học Năng lực giải vấn đề Năng lực sáng tạo Năng lực tự quản lý Năng lực giao tiếp Năng lực hợp tác Năng lực sử dụng công nghệ thông tin truyền thông Năng lực sử dụng ngơn ngữ Năng lực tính tốn 1.3.2 Quy trình xây dựng học tích hợp Bước 1: Rà sốt chương trình, sách giáo khoa để tìm nội dung dạy học gần giống có liên quan chặt chẽ với mơn học chương trình, sách giáo khoa hành; nội dung liên quan đến vấn đề thời địa phương, đất nước để xây dựng học tích hợp Bước 2: Xác định học tích hợp, bao gồm tên học thuộc lĩnh vực Khoa học Tự nhiên hay lĩnh vực Khoa học Xã hội Nhân văn, đóng góp môn vào học Bước 3: Dự kiến thời gian (bao nhiêu tiết) cho học tích hợp Bước 4: Xác định mục tiêu học tích hợp, bao gồm: - Kiến thức - Kĩ - Thái độ - Định hướng lực hình thành Bước 5: Xây dựng nội dung học tích hợp Căn vào thời gian dự kiến, mục tiêu, chí đặc điểm tâm sinh lí yếu tố vùng miền để xây dựng nội dung cho phù hợp Bước 6: Xây dựng kế hoạch học tích hợp (chú ý tới phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực người học) 1.4 Tìm hiểu hội tích hợp chủ đề “Giải tam giác” Chủ đề giải tam giác nội dung kiến thức mơn hình học lớp 10 bao gồm số kiến thức như: Định lí cosin tam giác, định lí sin tam giác , cơng thức diện tích tam giác, cơng thức độ dài đường trung tuyến Các tập cho HS phần chủ yếu tốn tính khoảng cách, diện tích, chu vi tam giác cách áp dụng kiến thức xây dựng tình học tập tích hợp tốn có liên quan đến thực tế sống, liên quan đến kiến thức địa lí, lịch sử, vật lí Các tình cụ thể trình bày phần tiểu luận PHẦN 2: Xây dựng số tình dạy học tích hợp 2.1 Cách thức xây dựng tình dạy học tích hợp Như đề xuất bước xây dựng học tích hợp, áp dụng theo bước xây dựng tình huống( chủ đề) học tập theo cấu trúc sau: Mục tiêu - Kiến thức - Kĩ - Thái độ - Định hướng lực hình thành Thời lượng dự kiến: … tiết Chuẩn bị giáo viên học sinh Phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá Các hoạt động học tập Tình 1: Tìm hiểu…… Bước 1: Bước 2: ………… Tình 2: Tìm hiểu…… Bước 1: Bước 2: ………… Tổng kết hướng dẫn học tập 2.2 Những tình cụ thể Sau chủ đề giải tam giác xây dựng theo quan điểm dạy học tích hợp cho học sinh lớp 10 THPT chủ đề gồm số tình giải tốn liên quan đến vấn đề thực tiễn, liên quan đến kiến thức vật lí, địa lí Mục tiêu - Kiến thức: HS nắm kiến thức giải tam giác, khắc sâu kiến thức liên quan : kiến thức vật lí chuyển động, kiến thức lịch sử, địa lí - Kĩ năng: Áp dụng công thức để giải toán tam giác, ứng dụng kiến thức vật lí, địa lí để giải tốn - Thái độ: GD ý thức tự giác học tập lòng say mê mơn học - Qua tốn thực tế HS thấy mở rộng từ nhận thức toán học sang nhận thức xã hội Từ nhận tốn học có ứng dụng phong phú đa dạng thực tiễn học tập đời sống - Định hướng lực hình thành: Năng lực giải vấn đề Năng lực tính tốn Năng lực sáng tạo Thời lượng dự kiến: tiết Chuẩn bị giáo viên học sinh GV cho học sinh chuẩn bị trước số kiến thức cũ sau: Định lí cosin, định lí sin tam giác, cơng thức tính diện tích tam giác, cơng thức độ dài trung tuyến, kiến thức vật lí chuyển động thẳng, đổi đơn vị độ dài biển Phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá Sử dụng phương pháp dạy học giải vấn đề Đánh giá trình dạy học Các tình học tập Tình 1: GIẢI: Đưa tốn thực tế tốn hình học quen thuộc, tính cạnh tam giác biết hai cạnh góc xen hai cạnh - Sau tàu B tàu C hải lí? - Bài tốn thực tế đưa tốn hình học quen thuộc nào? - Yêu cầu học sinh lên bảng trình bày lời giải Áp dụng định lí cosin tam giác ABC, ta có: BC = AB + AC − AB AC.cosA = 802 + 60 − 2.80.60.cos1100 ≈ 13283,39 ⇒ BC ≈ 13283,39 ≈ 115, 25 ( hải lí) Kết luận: Sau giờ, hai tàu cách khoảng 115,25 (hải lí) Nhận xét: Với tình HS phải huy động kiến thức vật lý chuyển động thẳng để tính quãng đường hai tàu 2h HS phải đưa toán thực tiễn tốn tốn học quen thuộc từ bồi dưỡng lực phát vấn đề lực sử dụng kí hiệu ngơn ngữ tốn học góp phần phát triển lực giải vấn đề lực giải tốn Tình 10 Có thể lội qua đầm lầy để đo khoảng cách từ B đến C? ( Nếu học sinh trả lời “có” giáo viên lồng ghép giáo dục kĩ sống cho HS: - Khi lội qua đầm lầy nguy tử vong cao bị sụt, lún xuống đầm lầy mà khơng thể - Nếu gặp tình bị lún mà muốn cứu người em làm nào? GV: Khi gặp tình muốn cứu người em khơng nên nhảy xuống đầm lầy gặp nguy hiểm theo Các em dùng dây thừng hặc cành quăng xuống đầm lầy để người bị nạn bám vào kéo lên từ từ) Phương án lội qua đầm lầy không khả thi - Để giải vấn đề em làm nào? GV: Hãy sử dụng định lí cosin để giải tốn Hướng dẫn: Ta chọn điểm A vị trí thuận lợi cho dễ dàng nhìn thấy điểm B, C đo độ dài AB, AC góc BAC Giả sử số liệu đo hình vẽ Yêu cầu học sinh lên bảng trình bày GV nhận xét ghi điểm 11 GIẢI: Áp dụng định lí cosin tam giác ABC, ta có: BC = AB + AC − AB AC.cosA = 202 + 232 − 2.20.23.cos850 ≈ 848,82 ⇒ BC ≈ 848,82 ≈ 29,13 ( m ) Kết luận: Khoảng cách BC hai bên đầm lầy gần 29,13 m Nhận xét: Với tình HS phải chuyển đổi tình thực tiễn tình tốn học từ mơ hình hóa tốn học tình đưa toán quen thuộc, HS giáo dục kỹ sống, góp phần phát triển lực giải tốn Tình 12 GIẢI: Đưa toán thực tế tốn hình học quen thuộc, tính cạnh tam giác biết cạnh góc kề - Bài toán thực tế đưa tốn hình học quen thuộc nào? u cầu HS lên bảng - GV nhận xét, ghi điểm Xét tam giác ABC có: ( Aˆ = 87 , Bˆ = 620 , c = 500 ) ⇒ Cˆ = 1800 − Aˆ + Bˆ = 1800 − ( 870 + 620 ) = 310 Theo định lí sin ta có a b c = = sin A sin B sin C c sin A 500.sin 87 ⇒ BC = a = = ≈ 969, 47 ( m) sin C sin 310 c sin B 500.sin 620 ⇒ CA = b = = ≈ 857,17 (m) sin C sin 310 Nhận xét: Trong tình HS cần huy động kiến thức định lý sin tam giác để giải vấn đề từ phát triển lực giải tốn cho HS Tình 13 GIẢI: Đặt uuur uu r uuu r uu r AD = F1 ; AB = F2 Ta có: Dựng hình bình hành ABCD uuur uu r uu r uu r AC = F = F1 + F2 Vì ABCD hình bình hành nên: xet tam giac uuur uu r uuu r uu r AD = AD = F1 ; DC = AB = AB = F2 ADC : Dˆ = 1800 − α ⇒ cosD=cos ( 1800 − α ) = cosα ur uuur F = AC = AC = DA2 + DC − 2.DA.DC cosD 14 ur uu r uu r2 uu r uu r F = F1 + F2 + F1 F2 cosα Nhận xét: HS phải phát vấn đề tình tốn tìm hợp lực hai lực, kiến thức mơn vật lý Áp dụng tốn học để giải tốn vật lý từ thấy ứng dụng toán học thực tiễn góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề Tình Đo chiều cao Tìm hiểu u cầu tốn: Đo chiều cao Xây dựng mơ hình tốn học giải tốn: + Xây dựng tam giác ABH vng H, B ứng với vị trí điểm cao cây, A ứng với vị trí mặt đất cách gốc khoảng AH, H thuộc thân cho H hình chiếu A thân cây, O ứng với Hình vị trí gốc Tiến hành đo đạc để lấy số liệu: + Sử dụng thước đo góc để đo góc · BAH = a0 ; + Sử dụng thước đo chiều dài để đo khoảng cách AH=d đo khoảng cách OH=l; Tính tốn số liệu đo được: 15 + Áp dụng hệ thức lượng tam giác vng, ta có: ( ) HB · · tan BAH = ⇒ HB = HA.tanBAH HA ⇒ HB = d.tana0 + Do OB = d.tana0 + l h = d.tana0 + l Kết luận: Chiều cao là: Nhận xét: Tình yêu cầu học sinh phải xây dựng mơ hình tốn học cho tình Bồi dưỡng lực giải vấn đề thực tiễn sống từ thấy ứng dụng trực tiếp toán học thực tiễn Rèn luyện lực giải tốn, lực mơ hình hóa tốn học Ví dụ 1: Đo chiều cao thơng Trước hết ta xây dựng mơ hình tốn học đo đạc để lấy kết số liệu sau: khoảng cách từ điểm A đến điểm H hình chiếu điểm A gốc AH=10m, khoảng cách từ điểm H gốc đến mặt đất OH=1m Gọi B điểm cao thơng, ta đo góc ABH vng H, ta · BAH = 43.50 · BAH tam giác Giải: Xét tam giác ABH vuông H Ta có: HB = 10.tan43.50 hay · HB = HA.tanBAH ⇒ HB ; 9.49m 16 Do thơng có chiều cao khoảng: OB = HB + HO ; 10.49m Tình Đo khoảng cách hai thuyền biển Tìm hiểu yêu cầu toán: Đo khoảng cách hai thuyền biển Xây dựng mơ hình tốn học giải tốn: + Lấy hình ảnh cụ thể để minh họa: cột Hải đăng Kê Gà thuộc xã Tân Thành, huyện Hàm Thuận Nam, Bình Thuận (Hình 5) xây dựng từ năm 1897–1899 tồn đá Tháp đèn có hình bát giác, cao 66m so với mực nước biển Trên biển có hai thuyền cách khoảng d cần xác định khoảng cách + Xây dựng tam giác ABH sau: A vị trí đỉnh tháp dùng để đo góc; B vị trí thuyền 1; C vị trí thuyền 2; H hình chiếu điểm A mặt phẳng nước (giả sử mặt nước phạm vi khảo sát đo phẳng) Hình Tiến hành đo đạc để lấy số liệu: + Đặt d1 = HB, l1 = AB d2 = HC, l2 = AC, d = BC , + Gọi Ab’ tia song song hướng với tia HB, tia Ac’ tia song song hướng 17 tia HC h + Xác định chiều cao: + Sử dụng HA = h thước đo góc để đo · ; Ab' = α , AC ) ( · ; Ac') = β , ( ·AB; AC ) = ϕ ( AB 0 góc sau: Tính tốn số liệu đo được: ) ( ·ABH = AB · ; Ab' = α + Xét tam giác ABH vng H, có AH=h, sin B = le trong), ta có: AH AH ⇒ AB = AB sin B l1 = hay h sin α (so ) ( ·ACH = AC · ; Ac' = β0 + Xét tam giác ACH vng H, có AH=h, sin C = le trong), ta có: + Xét tam giác ABC có AH AH ⇒ AC = AC sin C ( ·AB; AC ) = ϕ lí cơsin tam giác ABC, ta có: ⇒ , l2 = hay h sin β AB = l1 , AC = l2 (so Áp dụng định BC = AB + AC − AB AC.cos A d = l12 + l22 − 2.l1.l2 cos ϕ ⇒ d = l12 + l22 − 2.l1.l2 cos ϕ 18 Kết luận: Vậy khoảng cách thuyền thuyền là: d = l12 + l22 − 2.l1.l2 cos ϕ HB = d1 HC = d2 Nhận xét: Ta tính , từ cách xây dựng tam giác Từ biết thuyền 1và thuyền cách chân tháp PHẦN 3: Kết luận Dạy học tích hợp phương thức dạy học đạt mục tiêu giáo dục phát triển lực cho người học để nhằm phục vụ cho trình học tập sau nhằm hoà nhập người học vào sống lao động Q trình mơ hình hóa tình thực tiễn cho thấy mối quan hệ thực tiễn với vấn đề sách giáo khoa góc nhìn tốn học Do vậy, địi hỏi học sinh cần vận dụng thành thạo thao tác tư tốn học phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt hóa, trừu tượng hóa Ở trường phổ thơng, cách tiếp cận giúp việc học toán học sinh trở nên thiết thực có ý nghĩa hơn, tạo động niềm say mê học tập môn toán Do tầm quan trọng việc giải tốn có nội dung thực tế ngày cao, nên cần thiết đưa vào chương trình nhiều tốn có nội dung thực tế phong phú, đa dạng để học sinh rèn luyện kỹ 19 phương pháp giải tốn Hơn cần giáo dục học sinh nhận thức vai trò, tầm quan trọng việc ứng dụng kiến thức tốn để giải tốn có nội dung thực tế Đặc biệt chương trình mơn tốn nên dành lượng thời gian định để giáo viên hướng dẫn học sinh thực hành đo đạc, tìm hiểu giải tốn có nội dung thực tế, từ hướng đến giải tốn thực tế đặt TÀI LIỆU THAM KHẢO Dự thảo chương trình tổng thể (2015), Bộ Giáo dục đào tạo Nguyễn Đức Chính (2011), Phát triển chương trình đào tạo, Tài liệu giảng dạy, Trường Đại học Giáo dục, Hà Nội Trần Văn Hạo, chủ biên (2013), Đại số Giải tích 12, NXB Giáo dục Tài liệu tập huấn Dạy học Kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh (2014), Vụ Giáo dục trung học Đỗ Đức Thái (2014) Nội dung dạy học môn tốn trường phổ thơng Việt Nam Tạp chí Khoa học giáo dục, số 104, tháng 5/2014 20 ... cứu thực tiễn Nghiên cứu thực tiễn dạy học tích hợp trường phổ thông 4.Nội dung nghiên cứu: - Quan điểm dạy học tích hợp, - Cách thức xây dựng tình dạy học tích hợp - Cách thức dạy học tình dạy. .. đích nghiên cứu: Xây dựng số tình dạy học tích hợp chủ đề “ Giải tam giác ” Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Dạy học tích hợp mơn tốn Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tình dạy học. .. PHẦN 2: Xây dựng số tình dạy học tích hợp 2.1 Cách thức xây dựng tình dạy học tích hợp Như đề xuất bước xây dựng học tích hợp, áp dụng theo bước xây dựng tình huống( chủ đề) học tập theo cấu