Tổ chức một số dự án học tập gắn với thực tiễn trong dạy học môn toán ở trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN THỊ THÁI TỔ CHỨC MỘT SỐ DỰ ÁN HỌC TẬP GẮN VỚI THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC MƠN TỐN Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên – 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN THỊ THÁI TỔ CHỨC MỘT SỐ DỰ ÁN HỌC TẬP GẮN VỚI THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC MƠN TỐN Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lý luận PPDH mơn Toán Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Danh Nam THÁI NGUYÊN – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Thái Nguyên, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Trần Thị Thái i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài “Tổ chức số dự án học tập gắn với thực tiễn dạy học mơn Tốn trường trung học phổ thơng”, em nhận đƣợc hƣớng dẫn, giúp đỡ, động viên cá nhân tập thể Em xin đƣợc bày tỏ cảm ơn sâu sắc tới tất cá nhân tập thể tạo điều kiện giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Danh Nam, ngƣời thầy tận tình hƣớng dẫn em suốt trình làm luận văn Em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Toán, Phòng Đào tạo trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, GV tổ Toán, HS khối 10, 12 trƣờng THPT Thuận Thành số – Bắc Ninh giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập thực nghiệm trƣờng Dù cố gắng, xong luận văn không tránh khỏi khiếm khuyết, tác giả mong nhận đƣợc góp ý thầy, cô giáo bạn học viên để luận văn đƣợc hoàn chỉnh Thái Nguyên, tháng năm 2016 Tác giả luận văn Trần Thị Thái ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học 5 Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Vấn đề đổi PPDH 1.2 PPDH theo dự án 11 1.2.1 Dự án dự án học tập 11 1.2.2 Quan niệm DHTDA 12 1.2.3 Mục tiêu DHTDA 14 1.2.4 Đặc điểm DHTDA 15 1.2.5 Phân loại DHTDA 17 1.2.6 Quy trình DHTDA 18 1.2.7 Vai trò GV HS DHTDA 20 1.2.8 Ƣu điểm hạn chế DHTDA 21 1.2.9 Đánh giá DHTDA 22 1.3 Toán học gắn liền với thực tiễn 24 iii 1.3.1 Toán học có nguồn gốc từ thực tiễn 24 1.3.2 Toán học đƣợc phản ánh từ thực tiễn 25 1.3.3 Tốn học cơng cụ để giải vấn đề thực tiễn 25 1.4 Thực trạng việc vận dụng PPDH theo dự án dạy học mơn Tốn trƣờng THPT 29 1.4.1 Kết điều tra GV 29 1.4.2 Kết điều tra HS 31 1.5 Kết luận chƣơng 33 Chƣơng TỔ CHỨC MỘT SỐ DỰ ÁN HỌC TẬP GẮN VỚI THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC MƠN TỐN 34 2.1 Nguyên tắc thiết kế dự án 34 2.1.1 Đảm bảo phù hợp với nhu cầu HS tạo hội để HS tự thực 34 2.1.2 Đảm bảo nội dung chƣơng trình, nội dung SGK mối quan hệ liên mơn 34 2.1.3 Đảm bảo tính thiết thực, gần gũi đời sống sản xuất 34 2.1.4 Đảm bảo thể giá trị sống kỹ sống 35 2.2 Thiết kế số dự án liên hệ toán học với thực tiễn 35 2.2.1 Dự án 1: “Ứng dụng Bất đẳng thức Cơ si” (chƣơng trình Đại số 10 ban bản) 35 2.2.2 Dự án 2: “Hệ bất phƣơng trình bậc hai ẩn” chƣơng trình Đại số 10 40 2.2.3 Dự án 3: Ứng dụng kiến thức “cấp số cộng, cấp số nhân” thực tiễn 44 2.2.4 Dự án 4: “Vận dụng tốn tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ hàm số giải vấn đề thực tiễn” 49 2.2.5 Dự án 5: “Ứng dụng kiến thức hệ thức lƣợng tam giác vào thực tiễn” 54 2.3 Tổ chức thực số dự án 59 2.3.1 Dự án học tập số 59 3.3.2 Dự án học tập số 66 2.4 Kết luận chƣơng 75 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 76 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 76 3.2 Kế hoạch đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 76 iv 3.2.1 Kế hoạch thực nghiệm 76 3.2.2 Đối tƣợng thực nghiệm 76 3.3 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm 76 3.4 Phƣơng pháp thực nghiệm 76 3.5 Những thuận lợi khó khăn q trình thực nghiệm sƣ phạm 77 3.5.1 Thuận lợi 77 3.5.2 Khó khăn 77 3.6 Phân tích kết thực nghiệm 78 3.6.1 Phân tích mặt định tính 78 3.6.2 Phân tích mặt định lƣợng 80 3.7 Kết luận chƣơng 85 KẾT LUẬN 86 KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT 87 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết tắt Viết đầy đủ DHTDA Dạy học theo dự án ĐC Đối chứng GV Giáo viên GTLN Giá trị lớn GTNN Giá trị nhỏ HS Học sinh NXB Nhà xuất PPDH Phƣơng pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm Tr Trang iv DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Kết điều tra thực trạng vận dụng phƣơng pháp DHTDA dạy học mơn Tốn THPT 29 Bảng 1.2 Thực trạng việc tham gia vào dự án học tập HS 31 Bảng 1.3 Các hoạt động HS thƣờng tham gia học toán 32 Bảng 1.4 Những kỹ HS thu nhận đƣợc học toán 32 Bảng 3.1 Bảng danh sách kỹ HS đƣợc phát triển sau tham gia thực dự án 79 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số 80 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 80 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp tham số 80 Bảng 3.5 Bảng thống kê điểm số 83 Bảng 3.6 Bảng phân phối tần suất 83 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tham số thống kê 83 v DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH Trang Sơ đồ 1.1 Các giai đoạn DHTDA 19 Hình 2.1 50 Hình 2.2 50 Hình 2.3 51 Hình 2.4 56 Hình 2.5 56 Hình 2.6 57 Hình 2.7 57 Hình 2.8 71 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn phân phối tần suất điểm số 81 Hình 3.2 Phân phối tần suất 81 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn phân phối tần suất điểm số 84 Hình 3.4 Đồ thị phân phối tần suất 84 vi KẾT LUẬN Luận văn thu đƣợc kết sau: Hệ thống hóa lí thuyết DHTDA Đánh giá thực trạng việc vận dụng phƣơng pháp DHTDA q trình dạy học mơn Tốn trƣờng THPT Thiết kế số dự án toán học chƣơng trình tốn THPT gắn với thực tiễn Tổ chức cho HS tham gia vào số dự án thiết kế Nghiên cứu phƣơng pháp tổ chức DHTDA số kiến thức toán THPT theo hƣớng liên hệ với thực tiễn Kết thực nghiệm sƣ phạm cho phép rút đƣợc kết luận bƣớc đầu tính khả thi tính hiệu dự án gắn toán học với thực tiễn, góp phần tích cực hố hoạt động nhận thức HS Xây dựng kế hoạch dạy học chi tiết số kiến thức toán THPT sở vận dụng phƣơng pháp DHTDA đáp ứng đƣợc yêu cầu trình dạy học, tạo mơi trƣờng dạy học với đặc tính tƣơng tác mạnh, gây hứng thú, kích thích trí tò mò, tính tự lực, động, sáng tạo nhằm phát triển tƣ bậc cao, phát triển kỹ HS nâng cao hiệu dạy học mơn Tốn trƣờng THPT Nhƣ khẳng định rằng: mục đích nghiên cứu đƣợc thực hiện, nhiệm vụ nghiên cứu đƣợc hoàn thành giả thuyết khoa học chấp nhận đƣợc 86 KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT Từ kết trên, đƣa số kiến nghị đề xuất sau: - Đổi chƣơng trình, SGK theo hƣớng tăng cƣờng tốn có nội dung thực tế vào nội dung kiểm tra, đánh giá; tăng cƣờng tập có nội dung thực tế nhằm rèn luyện kỹ cần thiết cho sống - Đổi PPDH: Để phát huy tính tích cực, chủ động HS, nâng cao lực tự học, tự nghiên cứu đòi hỏi dạy học THPT phải đổi toàn diện: từ việc biên soạn giáo án phải gắn chặt với kiến thức thực tiễn, kế hoạch dạy học, trang thiết bị phục vụ cho dạy học phải đƣợc đại hóa việc đổi PPDH theo hƣớng “ lấy ngƣời học làm trung tâm”, tăng cƣờng vận dụng PPDH tích cực trình dạy học - Đổi phƣơng pháp đánh giá: Các phƣơng pháp đánh giá cần thay đổi không dừng lại việc đánh giá kiến thức môn học, kết học mà cần kết hợp đánh giá q trình học HS đánh giá kỹ mềm hay kỹ kỉ 21cần đạt đƣợc qua dự án - Điều kiện tổ chức dạy học nhà trƣờng: Ngày đại hóa hồn thiện sở vật chất để tạo điều kiện cho việc tổ chức hoạt động học tập HS theo PPDH tích cực: máy tính, máy chiếu, máy tính, phòng học, thƣ viện,… - Khuyến khích, tạo điều kiện cho GV tăng cƣờng thời lƣợng dạy học có sử dụng PPDH tích cực (dạy học dự án, dạy học kiến tạo…), ngày bƣớc giảm dần thời lƣợng sử dụng PPDH truyền thống (thuyết trình, giảng giải minh họa) - Có định hƣớng bồi dƣỡng nâng cao nhận thức vai trò tốn học thực tế trình độ sử dụng cơng cụ tính tốn, đo đạc cho GV HS - Tăng cƣờng tốn có nội dung thực tiễn SGK mới, đƣa vấn đề gần với thực tiễn nhằm tạo hứng thú cho HS đồng thời HS thấy đƣợc ý nghĩa toán học với đời sống 87 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Nguyễn Danh Nam, Trần Thị Thái (2017), Đánh giá hiệu số dự án học tập liên hệ tốn học với thực tiễn, Tạp chí Quản lí giáo dục, số 2/2017, tr 36-41 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tiếng Việt Ban Chấp hành Trung ƣơng khóa XI (2013), Nghị hội nghị Trung ương khóa XI (Nghị số 29-NQ/TW ngày 4-11-2013) đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Bernd Meier, Nguyễn Văn Cƣờng (2014), Lí luận dạy học đại, NXB Đại học Sƣ phạm Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2008), Tài liệu tập huấn: Đồng đẳng PPDH: theo góc, theo hợp đồng, theo dự án, Dự án Việt – Bỉ Bộ Giáo dục Đào tạo, Dự án Việt Bỉ (2010), Dạy học tích cực - Một số phương pháp kỹ thuật dạy học, NXB Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội Bộ Giáo dục đào tạo, (2011), Giải tích 12, NXB Giáo dục Bộ Giáo dục đào tạo, (2014), Đại số10, NXB Giáo dục Bộ Giáo dục đào tạo, (2014), Đại số giải tích 11, NXB Giáo dục Nguyễn Văn Cƣờng (1997), “Dạy học Project hay DHTDA”, Thông báo khoa học trường Đại học Sư phạm, Đại học Quốc gia Hà Nội, (3), tr.3 – Trần Việt Cƣờng (2012), Tổ chức DHTDA học phần PPDH mơn Tốn góp phần rèn luyện lực sư phạm cho sinh viên khoa Toán., Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Đại học Sƣ phạm Hà Nội 10 Nguyễn Thị Duyến (2015), chuyên đề “PPDH dự án mơn Tốn trung học phổ thơng” 11 Đảng Cộng sản Việt nam, Văn kiện Hội nghị lần thứ Ban chấp hành Trung ương khố VIII, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội, 1997, tr.4 12 Trần Thị Hải (2009), Tổ chức dạy học dự án nội dung kiến thức chương “Mắt dụng cụ quang học”-SGK Vật lý 11, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Hà Nội 13 Đỗ Thị Ngọc Hằng (2012) Tổ chức DHTDA nội dung “Hệ thức lượng tam giác” chương trình hình học lớp 10 Ban bản., Luận văn thạc sĩ Sƣ phạm Toán, Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội 14 Trần Bá Hoành (2006), Đổi PPDH, chương trình sách giáo khoa, NXB Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội 89 15 Lê Khoa, Vận dụng PPDH theo dự án dạy học kiến thức sản xuất sử dụng điện cho HS THPT, (2015), Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên 16 Trần Kiều (1995), Một vài suy nghĩ đổi PPDH trường phổ thông nước ta, Tạp chí Nghiên cứu giáo dục, số 17 Nguyễn Bá Kim, (2009), PPDH mơn Tốn, NXB Đại học Sƣ phạm 18 Nguyễn Bá Kim (1999), “Về định hướng đổi PPDH”, Tạp chí nghiên cứu giáo dục (Số chuyên đề 322) 19 Luật Giáo dục (2005), NXB Giáo dục, Hà Nội 20 Nghị Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ƣơng khóa XI (Nghị số 29-NQ/TW) đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, (2013) 21 Nghị số 44/NQ-CP ngày 09 tháng 06 năm 2014 22 Nghị số 88/2014/QH13 (Nghị đổi chƣơng trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông) 23 Bùi Văn Nghị (2009), Vận dụng lí luận vào thực tiễn dạy học mơn Tốn trường phổ thông, NXB Đại học sƣ phạm 24 Nguyễn Thị Diệu Thảo (2009), DHTDA vận dụng đào tạo GV trung học sở môn Công nghệ, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 25 Nguyễn Đắc Thắng (2012), Vận dụng PPDH theo Dự án vào dạy học mơn Tốn cho HS lớp 10 - 11 Trung học phổ thông (ban bản), Luận văn thạc sĩ sƣ phạm Toán Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội 26 Đỗ Hƣơng Trà (2007), “Dạy học dự án tiến trình thực hiện”, Tạp chí giáo dục, (157), tr.12 – 14 27 Trần Trung, Đặng Xuân Cƣơng, Nguyễn Văn Hồng, Nguyễn Danh Nam (2011), Ứng dụng công nghệ thơng tin vào dạy học mơn Tốn trường phổ thông, NXB Giáo dục Việt Nam 28 Thái Duy Tuyên (2008), PPDH truyền thống đổi mới, NXB Giáo dục 29 Trần Thị Hoàng Yến (2012), Vận dụng DHTDA môn Xác suất Thống kê trường đại học (chuyên ngành kinh tế kỹ thuật), Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Viện KHGD Việt Nam B Tiếng Anh 30 The Assessment and Teaching of 21st-Century Skills (ATC21S) (2012) 90 PHỤ LỤC Phụ lục 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG VẬN DỤNG DHTDA TRONG CHƢƠNG TRÌNH MƠN TỐN THPT Thầy, vui lòng cho ý kiến vấn đề sau: Thầy, cô biết đến phương pháp DHTDA từ nguồn nào? a Từ tập huấn chuyên môn b Từ tài liệu tập huấn chƣơng trình, SGK c Từ internet, sách báo, tài liệu tham khảo d Từ đồng nghiệp Trong q trình vận dụng DHTDA có khó khăn, thuận lợi nào? Nội dung Mức độ thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Khó khăn 1, Lựa chọn ý tƣởng, chủ đề 2, Thiết kế dự án 3, Lập kế hoạch dạy 4, Xác định câu hỏi khung 5, HS thực dự án 6, HS tạo sản phẩm 7, HS báo cáo kết 8, Đánh giá dự án Trong DHTDA HS tham gia học nào? Các khâu 1- Tham gia lựa chọn ý tƣởng 2- Tham gia thiết kế dự án 3- Tham gia thực dự án 4- Tham gia tạo sản phẩm 5- Tham gia báo cáo kết 6- Tham gia đánh giá dự án Mức độ HS tham gia Tích cực Ít tích cực Khơng tích cực Theo thầy cơ, khả vận dụng DHTDA vào nội dung chương trình mơn Tốn THPT nào? Khả vận dụng DHTDA Nội dung Thuận lợi Ít thuận lợi Khó khăn Không áp dụng đƣợc 1- Đại số 2- Giải tích 3- Hình học Hiệu học phương pháp DHTDA nào? Nội dung Mức độ Rất tốt Tốt Chƣa tốt 1, Mức độ hiểu 2, Mức độ tích cực, chủ động 3, Mức độ nắm kiến thức 4, Mức độ vận dụng thực tiễn Mức độ quan tâm thầy, cô với phương pháp DHTDA? a Rất quan tâm b Có quan tâm c Không quan tâm Dự định thầy, cô vận dụng phương pháp DHTDA vào trình dạy học? a Sẽ vận dụng b Chƣa rõ c Không vận dụng Theo thầy, cô để nâng cao chất lượng DHTDA dạy học cần phải: a Tập huấn chƣơng trình DHTDA cho GV b Phổ biến tài liệu DHTDA cho GV c Tổ chức cho GV tham quan, học tập mơ hình DHTDA Phụ lục 2: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG VIỆC HỌC MƠN TỐN CỦA HS Hƣớng dẫn: Em khoanh tròn vào chữ đại diện cho nội dung mà em thấy phù hợp Trong trình học tập trường THPT em tham gia thực dự án học tập chưa? a Chƣa b Ít c Thƣờng xuyên Trong học toán lớp nay, em thường tham gia vào hoạt động ? a Lên lớp nghe giảng lý thuyết làm tập b Làm việc nhóm c Thảo luận, thuyết trình d Thực hành vận dụng toán học vào đời sống thực tiễn e Làm tập trắc nghiệm kỹnăng tính tốn nhanh f Làm tập lớn (nghiên cứu toán học) Em thấy việc học toán giúp ích cho phát triển lực kỹ cá nhân em ? a Phát triển lực phát giải vấn đề b Phát triển tƣ logic c Phát triển tƣ trừu tƣợng d Phát triển kỹ làm việc nhóm e Phát triển kỹ Cơng nghệ thơng tin f Phát triển kỹ giao tiếp xã hội Phụ lục 3: PHIẾU TỰ ĐÁNH GIÁ CỦA HS VỀ MỨC ĐỘ PHÁT TRIỂN CÁC KỸ NĂNG CỦA BẢN THÂN TRƢỚC VÀ SAU KHI THỰC HIỆN DỰ ÁN Mức độ đạt đƣợc Tên kỹ TT 1 Làm việc theo nhóm Kỹ sử dụng cơng nghệ thơng tin Giao tiếp xã hội Ứng dụng toán học vào thực tiễn Thu thập xử lý thông tin Thuyết trình báo cáo Viết báo cáo Phụ lục 4: CÁC ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT (DÙNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG HS SAU KHI THỰC NGHIỆM) Đề 1: (Dành cho HS lớp 10) Phần 1: (Trắc nghiệm) (6điểm) Câu 1: Giá trị nhỏ hàm số f (x)  4x  A C B 2 D với x>0 là: x Câu 2: Với số x,y dƣơng thỏa mãn xy=36 Bất đẳng thức sau đúng: xy A    xy  36   C.x  y  xy  12 B x  y  2xy  72 D.x  y  xy  12 Câu 3: Giá trị nhỏ hàm số f (x)  2x  A 2 B 1 với x>0 là: x2 C D Câu 4: Cho số a,b,c thỏa mãn 0>a>b>c Bất đẳng thức dƣới sai: A a+b+c0 B abc