Đang tải... (xem toàn văn)
Luận án trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực tiễn của việc phát triển tư duy thuật giải và tư duy kỹ thuật cho người học, đề xuất các biện pháp phát triển trong dạy học môn Toán cao cấp để góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nghề cho sinh viên cao đẳng kỹ thuật.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI: VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: NGUYỄN ĐỨC THÀNH PGS.TS Tôn Thân PGS.TS Nguyễn Thị Lan Phương PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT GIẢI Phản biện 1: GS TS Bùi Văn Nghị, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội VÀ TƯ DUY KỸ THUẬT CHOSINH VIÊN CAO ĐẲNG KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌCMƠNTỐN CAO CẤP Phản biện 2: PGS TS Trịnh Thanh Hải, Trường Đại học Thái Nguyên Phản biện 3: PGS TS Phạm Đức Quang, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Toán Mã số: 62 1401 11 Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luận án cấp Viện, họp tại: Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Vào hồi ngày tháng 10 năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia; - Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam HÀ NỘI – 2017 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Tư loại hoạt động đặc thù người Chính nhờ có tư mà người có khả khám phá chinh phục giới Nhờ có tư mà người không ngừng cải tiến phát triển hệ thống công cụ sản xuất nhằm đạt suất lao động ngày cao, sức lao động người ngày giải phóng Nhờ có tư mà khoa học kỹ thuật khơng ngừng tiến bộ, sản xuất ngày phát triển làm cho nhu cầu vật chất tinh thần đời sống xã hội ngày thỏa mãn.Việc phát triển lực tư người học từ lâu xem yếu tố then chốt có ý nghĩa định việc đào tạo nguồn nhân lực xã hội Chính kỷ qua nhiều hệ nhà tâm lý học, giáo dục học tập trung nghiên cứu Tư thuật giải (TDTG) dạng tư có liên hệ chặt chẽ với việc thực trình bao gồm nhiều bước xếp theo trình tự định mà kết giải loại nhiệm vụ đặt ra.Việc phát triển TDTG giúp ích nhiều cho hình thành thói quen ngăn nắp, tính kế hoạch tính kỷ luật lao động Tư kỹ thuật (TDKT), phản ánh khái quát nguyên lý kỹ thuật, trình kỹ thuật, thiết bị kỹ thuật, đối tượng thực tế ngôn ngữ kỹ thuật (lời nói dạng sơ đồ, kết cấu hình kết cấu kỹ thuật) Có thể nói TDKT cách nhìn nhận thực tiễn khách quan "lăng kính kỹ thuật", hạn: nhìn nhận đối tượng, vật thể theo hình khối hóa; nhìn nhận q trình, biến đổi, tượng theo chế hình thành giai đoạn, quy trình biến đổi; Với TDKT, gặp tình cần giải thực tế nhiệm vụ đặt người quan tâm trả lời câu hỏi: nhiệm vụ có khả thi khơng? có giải pháp vận dụng để giải quyết? nguyên lý sử dụng giải pháp gì? quy trình thực giải pháp nào? hiệu sao? khâu giải pháp cải tiến? Trong trường Cao đẳng kỹ thuật (CĐKT) Toán cao cấp (TCC) mơn học có mục đích giúp Sinh viên (SV) có kiến thức, kỹ Tốn học tảng cần thiết để áp dụng vào học môn học kỹ thuật Nội dung phương pháp dạy học môn TCC có tiềm lớn khai thác để thực việc phát triển TDTG TDKT cho SV CĐKT Có thể kể vài tình phù hợp với việc phát triển loại tư sau: - Việc tính tốn với số, biểu thức đại số luôn thực theo quy trình chặt chẽ giảm thiểu sai số cho kết đáng tin cậy; - Quy trình xây dựng nhiều khái niệm tốn học việc xếp, xây dựng nội dung môn học phải theo trật tự định, tùy tiện thay đổi trật tự đó; - Việc giải nhiều dạng tốn xây dựng thành thuật giải; - Để giải tình mơn tốn cần huy động kiến thức, kỹ thuật phương pháp khác mang lại hiệu quả; - Khả sử dụng phương tiện kỹ thuật, hỗ trợ tính tốn với liệu phần khơng thể thiếu lực người lao động kỹ thuật Việc đưa toán vào luyện tập q trình dạy học TCC có tác dụng củng cố kiến thức, phát triển TDTG, TDKT rèn luyện kĩ năng, giáo dục ý thức cho SV Vì vậy, dạy học mơn Tốn nói chung, chủ đề kiến thức Tốn cao cấp nói riêng chứa đựng nhiều tiềm khai thác để phát triển TDTG TDKT cho SV Do đó, chúng tơi chọn đề tài: “Phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật cho sinh viên Cao đẳng kỹ thuật dạy học mơn Tốn cao cấp” 2.Mục đích nghiên cứu:Trên sở nghiên cứu lý luận thực tiễn việc phát triển TDTG TDKT cho người học, đề xuất biện pháp phát triển TDTG TDKT dạy học mơn TCC để góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nghề cho SV CĐKT 3.Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu:Quá trình dạy học mơn Tốn trường CĐKT 3.2 Đối tượng nghiên cứu:Các biện pháp dạy học TCC để phát triển TDTG TDKT cho SV CĐKT Giả thuyết khoa học:Trong trình dạy học TCC, xây dựng thực số biện pháp sư phạm hợp lý phát triển TDTG TDKT cho SV, góp phân nâng cao chất lượng đào tạo nghề trường CĐKT 5.Nhiệm vụ nghiên cứu: -Nghiên cứu sở lý luận phát triển tư nói chung TDTG TDKT nói riêng; -Phân tích tiềm phát triển TDTG TDKT chương trình học phần TCC đào tạo số nghề trường CĐKT; - Khảo sát thực trạng phát triển TDTG TDKT cho SV dạy học TCC số trường CĐKT; - Xây dựng số biện pháp phát triển TDTG TDKT cho SV trình dạy học TCC trường CĐKT; - Kiểm nghiệm tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất Phạm vi nghiên cứu: - Tập trung phát triển TDTG TDKT trình dạy học TCC cho SV thuộc ngành: Cắt gọt kim loại, Cơng nghệ Hàn Cơng nghệ Ơtơ; - Thực nghiệm sư phạm SV năm thứ trường Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghiệp Việt Nam – Hàn Quốc Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận: nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài luận án 7.2 Phương pháp điều tra - quan sát: Điều tra nhận thức GV, SV thực trạng việc dạy học theo hướng phát triển TDTG TDKT cho SV Dự số trường CĐ khác để tìm hiểu thực tế việc dạy học theo hướng phát triển TDTG TDKT cho SV CĐKT 3 7.3 Phương pháp chuyên gia: Tham khảo, xin ý kiến chuyên gia 7.4 Phương pháp nghiên cứu trường hợp: Với SV học kỹ thuật, lớp học số SV chia từ hai đến ba ca (phân chia trình học thực hành), nên lựa chọn từ đến SV trong ca để theo dõi thêm trình dạy học thực nghiệm 7.5 Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm với đối tượng SV CĐKT nhằm kiểm nghiệm thực tiễn tính khả thi tính hiệu biện pháp sư phạm đề xuất 7.6 Phương pháp thơng kế tốn học: Xử lý kết điều tra thực nghiệm Đóng góp luận án 8.1 Về lý luận: - Hệ thống hoá làm rõ sở lí luận việc phát triển TDTG TDKT cho người học; - Góp phần làm sáng tỏ nội hàm TDTG TDKT dạy học môn TCC cho SV trường CĐKT; - Xác định thành tố TDTG TDKT cần phát triển dạy học môn TCC cho SV CĐKT 8.2 Về thực tiễn: - Xây dựng số biện pháp sư phạm phát triển TDTG TDKT cho SV CĐKT dạy học môn TCC; - Đưa hướng dẫn sư phạm việc phát triển TDTG TDKT cho SV CĐKT dạy học nội dung cụ thể TCC Cung cấp tài liệu cho GV dạy mơn TCC tham khảo, góp phần nâng cao hiệu dạy học mơn TCC trường CĐKT; - Góp phần đổi PPDH mơn TCC, thể tính khả thi việc trang bị TDTG TDKT cho SV học nghề trường CĐKT Các luận điểm đưa bảo vệ:- Các thành tố TDTG TDKT cần phát triển dạy học mơn Tốn; - Biện pháp phát triển TDTG TDKT cho SV ngành: Cắt gọt kim loại, Công nghệ Hàn Công nghệ Ơtơ trường CĐKT q trình dạy học mơn TCC; - Tính khả thi hiệu biện pháp phát triển TDTG TDKT cho SV CĐKT 10 Cấu trúc luận án: Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, nội dung luận án gồm chương: Chương Cơ sở lý luận thực tiễn Chương 2.Một số biện pháp phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật cho sinh viên Cao đẳng kỹ thuật dạy học mơn Tốn cao cấp Chương 3.Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1.Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.1.1 Sơ lược nghiên cứu tư 1.1.2.Nghiên cứu phát triển tư thuật giải dạy học mơn Tốn 1.1.3.Nghiên cứu phát triển tư kỹ thuật dạy học môn học kỹ thuật, môn học nghề 1.2 Tư thuật giải tư kỹ thuật dạy học mơn Tốn 1.2.1.Tư thuật giải dạy học mơn Tốn 1.2.1.1 Khái niệm tư thuật giải Theo tác giả Nguyễn Bá Kim, đưa quan niệm tư thuật giải là: “Tư thuật giải dạng tư tốn học có liên hệ chặt chẽ với việc thực thao tác tư duy, xếp theo trình tự định mà kết giải nhiệm vụ đặt ra”và năm hoạt động giảng dạy tốn học có sử dụng tính thuật giải, là: (T1) Thực hoạt động theo trình tự xác định phù hợp với thuật giải cho trước, đặc biệt quy trình thể thuật giải mà người học biết cách tường minh ẩn tàng; (T2) Phân tích hoạt động thành hoạt động thành phần xếp lại theo trình tự xác định;(T3)Mơ tả xác q trình tiến hành hoạt động với số hữu hạn bước theo trình tự định;(T4) Khái qt hóa hoạt động đối tượng riêng lẻ thành hoạt động lớp đối tượng;(T5) So sánh đường khác thực công việc phát đường tối ưu Phương thức tư biểu thị khả tiến hành hoạt động (T1) – (T5) gọi TDTG Mỗi loại hoạt động từ (T1) đến (T5) thành tố tư thuật giải Thành phần thể lực thực thuật giải, bốn thành phần sau thể lực xây dựng thuật giải Vì thế, Ơng cho với bối cảnh dạy học tốn, xem TDTG kiểu tư toán học Theo kết nghiên cứu Vương Dương Minh, Ông vận dụng quan điểm hoạt động tri thức thuật giải để dẫn tới khái niệm TDTG sở hoạt động từ (T1) đến (T5) TDTG Trong luận án này, chúng tơi đồng tình với tác giả Nguyễn Bá Kim kết nghiên cứu Vương Dương Minh quan niệm hoạt động từ (T1) đến (T5) TDTG, dựa vào hoạt động sáu thành tố TDTG cần phát triển dạy học mơn Tốn 5 1.2.1.2 Một số thành tố tư thuật giải cần phát triển dạy học mơn Tốn Từ việc nghiên cứu số quan điểm thành phần TDTG dựa việc phân tích cách quan niệm TDTG nói trên, chúng tơi đề xuất số thành tố TDTG cần phát triển dạy học mơn Tốn sau: Thành tố 1:Đánh giá tính khả thi quy trình gồm số hữu hạn bước cho dạng thuật tốn Trong thực tế có quy trình liệt kê thuật tốn không thực được, không cân nhắc trước mà theo hướng giải quy trình chắn khơng mang lại hiệu nhiều thời gianđể thực Một phẩm chất người lao động công nghiệp phải làm sản phẩm theo quy trình định Tuy nhiên, quy trình thực theo bước phải đánh giá tính khả thi đánh giá mức độ rũi Thành tố 2:Thực quy trình gồm số hữu hạn bước xếp theo thứ tự xác định, nhằm hoàn thành nhiệm vụ Chẳng hạn, cho SV luyện tập giải hệ phương có cách giải khác nhau, nhiên cách giải phải thực theo trình tự bước cho kết nghiệm hệ Vì vậy, luyện tập cho SV tập dạng giúp cho việc hình thành nhân tố thứ hai TDTG Thành tố3:Phân chia hoạt động thành hoạt động thành phần, thực theo trình tự định Trong dạy học mơn tốn có nhiều khái niệm xây dựng dựa trình tự bước, qua hoạt động bước đến khái niệm; có nhiều dạng tập phải qua phép biến đổi để đưa toán đơn giản hơn, giải toán đơn giản cho kết cần tìm, Vì vậy, tập luyện cho SV làm tập dạng giúp cho việc hình thành nhân thố thứ ba TDTG Thành tố4:Sử dụng ngôn ngữ để mô tả quy tắc gồm số hữu hạn bước xếp theo thứ tự định Trong tốn học có nhiều tốn dùng nhiều kiểu ngơn ngữ khác như: dùng ngôn ngữ thông thường, ngôn ngữ sơ đồ khối, ngơn ngữ lập trình, ngơn ngữ hình vẽ, dùng để mơ tả bước giải tốn sau số hữu hạn bước cho kết cần tìm Chẳng hạn, để giải phương trình bậc hai ax2 + bx + c = (a 0), ta mơ tả thuật tốn ngơn ngữ liệt kê sau:Cách thứ 1: Dùng ngôn ngữ thông thường;Cách thứ 2: Dùng ngôn ngữ sơ đồ khối;Cách thứ 3: Dùng ngơn ngữ lập trình Pascal.Qua ví dụ này, giúp cho học sinh giúp học sinh hiểu thêm nhiều cách sử dụng ngônđể mô tả quy tắc sau thực số hữu hạn bước tuân theo trình tự định cho ta kết tốn Thành tố5:Khái qt hóa lời giải tốn cụ thể, từ đề xuất quy trình, thuật tốn giải dạng tốn Trong dạy học Tốn có nhiều dạng từ tốn cụ thể có nhiều cách giải,tùy theo hướng khai thác cách giải khác ta sáng tạo tốn có tính khái qt tương tự với toán cho Thanh tố6:Phân tích, đánh giá thuật tốn để lựa chọn thuật tốn tối ưu Trong q trình giải tập tốn, SV đưa nhiều cách giải khác nhau, nhiên việc phân tích lựa chọn tìm cách giải tối ưu việc cịn thiếu SV Do đó, tập luyện cho SV làm ví dụ dạng có tác dụng gợi động hình thành tri thức phương pháp cho SV 1.2.2.Tư kỹ thuật dạy học mơn Tốn Tính đến có nhiều cơng trình nghiên cứu TDKT chưa đến định nghĩa thống nó, chưa quan tâm tới việc định nghĩa Trong luận án tác giả xem xét, làm việc với hai phận TDKT:một là, phận TDKT biểu môn học kỹ thuật, môn học nghề; hai là, phận TDKT biểu hoạt động dạy học mơn học khác có mơn Tốn Vì vậy, luận án này, TDKT đưa quan niệm TDKT gắn liền với hoạt động dạy học mơn Tốn 1.2.2.1 Khái niệm tư kỹ thuật Một số giáo trình tâm lý, giáo dục học kỹ thuật dạy nghề nước ta đưa ý kiến dạng khái quát: “Tư kỹ thuật phản ánh khái quát nguyên lý kỹ thuật, trình kỹ thuật, thiết bị kỹ thuật ngôn ngữ kỹ thuật (lời nói dạng sơ đồ, kết cấu hình kết cấu kỹ thuật) nhằm giải nhiệm vụ đặt thực tế” Đó loại tư xuất lĩnh vực lao động kỹ thuật nhằm giải tốn có tính chất kỹ thuật Theo tác giả Nguyễn Cảnh Tồn, có bảy loại tư cần rèn luyện toán học, có TDKT Ơng cho rằng: “Tư kỹ thuật hướng vào việc tìm thủ thuật để biến đổi từ hình thức ban đầu sang hình thức khác thuận lợi để tiến dần đến mục đích Trong tốn học tư hướng vào việc tìm tịi phép biến đổi cụ thể loại (đại số, hình học, giải tích, …) để đưu toán tốn dễ hơn” Từ việc phân tích, nghiên cứu vấn đề TDKT môn khoa học nói chung, đặc biệt dựa phân tích bình diện TDKT dạy học mơn tốn, chúng tơi cho ba thành phần: ngun lý tốn học, kỹ thuật biến đổi toán học ứng toán học vào thực tiễn có tác động qua lại biện chứng với trình TDKT tạo nên cấu trúc đặc trưng TDKT dạy học mơn Tốn.Vì vậy, chúng tơi quan niệm:“Trong dạy học mơn Tốn,tư kỹ thuật loại hình tư mang tính ứng dụng tri thức toán học,các nguyên lý, thao tác có tính kỹ thuật, cách thức quy trình cụ thể để giải vấn đề đặt mục tiêu đào tạo” Có thể xem TDKT nhìn nhận giới “thơng qua lăng kính kỹ thuật” Chẳng hạn, nhìn nhận đối tượng, vật thể theo hướng hình khối hóa; Nhìn nhận trình, biến đổi, tượng theo chế hình thành giai đoạn, quy trình biến đổi; Đánh giá tính hồn thiện vật tượng theo tiêu chuẩn kỹ thuật, khả ứng dụng có hiệu tính thẩm mỹ; Dựa quan niệm TDKT, luận án tác giả xem xét, làm việc với biểu TDKT hoạt động dạy học mơn Tốn.Do đó, để phát triển TDKT cho SV cần vận dụng kiến thức Tốn ba bình diện sau: Bình diện 1:Kỹ thuật sử dụng toán học, bao gồm: kỹ thuật tính tốn, kỹ thuật biến đổi đối tượng tốn học từ dạng sang dạng khác (giữ nguyên chất nó), kỹ thuật vẽ hình, cắt ghép hình, kỹ thuật chia tách đối tượng toán học, kỹ thuật sử dụng tính chất đối tượng toán học để phục vụ cho việc giải vấn đề mơn tốn, Bình diện 2:Cách thức, quy trình ứng dụng kiến thức tốn vào tình thực tiễn, nhìn nhận sở tốn học cấu kỹ thuật.Khi dạy cho SV kiến thức toán, cần biết kiến thức vận dụng vào mơn khoa học cụ thể cách thức ứng dụng sao.Trong ngành kỹ thuật nói chung ngành nguội chế tạo, tiện, phay, bào, mài, hàn, rèn, gị,… nói riêng nghề có tính tốn riêng Tuy nhiên, q trình làm việc ln có vấn đề tính tốn chung mà nghề có khả cần đến Chúng tơi cho rằng, cách thức quy trình ứng dụng kiến thức tốn học vào tình thực tiễn cần thiết bổ trợ cho q trình tính tốn hình, chi tiết máy, vật thể,… Bình diện 3:Ứng dụng sản phẩm khoa học kỹ thuật, phương tiện kỹ thuật để hỗ trợ cho việc giải tình tốn học.Trong chương trình đào tạo CĐKT với nhiều thiết bị cơng nghệ đại đưa vào trình giảng dạy thực hành, chẳng hạn như: SV khoa Cắt gọt kim loại dùng máy tiện CNC để cắt gọt khối kim loại theo mẫu thiết kế sẵn, SV khoa công nghệ Hàn dùng sản phẩm công nghệ đại hàn ảo để SV thực hành nghề hàn hình trụ, hình khối,… Tuy nhiên, trình học thực hành SV gặp nhiều tình phải dùng phương tiện kỹ thuật hỗ trợ thông thường (chẳng hạn như: thước thẳng, thước dây, ê-ke, compa, …) để tính tốn vấn đề đặt thực tế Chẳng hạn, dùng ê-ke thước thẳng, chia đường tròn thành sáu phần nhau, Trong ba bình diện trên, bình diện có TDKT tương ứng với lĩnh vực hoạt động Đây sở đển xây dựng số thành tố TDKT cần phát triển dạy học mơn Tốn 1.2.2.2.Một số thành tố tư kỹ thuật cần phát triển dạy học mơn Tốn Từ việc nghiên cứu số quan điểm thành phần TDKT, đặc điểm kỹ thuật dựa việc phân tích cách quan niệm TDKT phân tích biểu TDKT dựa ba bình diện dạy học mơn tốn Chúng tơi đề xuất số thành tố sau TDKT cần phát triển sau: Thành tố 1:Thực phép biến đổi có tính kỹ thuật đối tượng tốn học (như biểu thức số, biểu thức chữ, dạng phát biểu toán, ) để đề xuất phương hướng giải pháp giải toán Thành tố xây dựng dựa bình diện thứ TDKT, nghĩa biết cách khai thác kiến thức toán kỹ thuật biến đổi để giải vấn đề đặt ra, cụ thể như: giải toán,chứng minh vấn đề toán học, xây dựng vấn đề toán học, xây dựng khái niệm toán học,… Thành tố 2: Nhìn thấy khả ứng dụng phản ánh kiến thức toán học thực tiễn Thành tố xây dựng dựa bình diện thứ hai TDKT, nhìn thấy khả ứng dụng kiến thức tốn học để giải thích tượng, vật, hoạt động gắn liền với ngành kỹ thuật đặc tính quan trọng TDKT Trong dạy học nói chung vận dụng vào dạy tốn nói riêng, người học có điều kiện vận dụng kiến thức toán học để giải thích tượng, vật nguyên lý hoạt động ngành nghề kỹ thuật…… Thành tố 3: Thực xác thao tác, làm chủ phương tiện kỹ thuật phục vụ giải vấn đề toán học cần giải Thành tố xây dựng dựa bình diện thứ hai TDKT, để hình thành vững cho người học nguyên lý toán học, cần tạo dựng khắc sâu người học hình ảnh đối tượng mà nguyên lý nói tới Muốn vậy, cần tăng cường cho người học kỹ thuật biến đổi toán học để tạo dựng hình ảnh trực quan Các ngun lý tốn học nguyên liệu bản, tế bào xuất phát để xây dựng trình tư duy, trình nhận thức người học Do đó, để hình thành phát triển TDKT cho người học, cần phải nhìn thấy đường, cách thức, quy trình sử dụng kiến thức toán học vào việc giải vấn đề cụ thể thực tiễn Thành tố 4: Nhận thức sở toán học thiết bị kỹ thuật cách thức sử dụng chúng ngành nghề, từ có ý thức cải tiến kỹ thuật lao động sản xuất Thành tố xây dựng dựa bình diện thứ ba TDKT, khoa học thực tiễn có nhiều tốn kỹ thuật nói chung tốn thực tế nói riêng xây dựng dựa sở toán học.Việc nhìn nhận ngun lý tốn học để hỗ trợ giải toán cần thiết sở để phát triển TDKT 9 10 Tập luyện cho SV nhìn nhận sở toán học ứng dụng phương tiện kỹ thuật để giải vấn đề thực tiễn góp phần hình thành phát triển thành tố thứ tư TDKT 1.3 Đánh giá mức độ phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật 1.3.1 Cơ sở khoa học số cách thức đánh giá mức độ phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật 1.3.1.1 Cơ sở khoa học 1.3.1.2 Một số cách thức đánh giá mức độ phát triển TDTG TDKT 1.3.1.3 Đánh giá kết Trong phần sở khoa học để Luận án dùng đánh giá mức độ phát triển TDTG TDKT qua biện pháp thực chương 1.3.2 Mức độ phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật Để đánh giá mức độ phát triển TDTG; TDKT theo quan điểm tác giả dựa vào mức độ thực thành thạo hoạt động thành tố thứ đến thành tố thứ sáu TDTG từ thành tốt thứ đến thành tố thứ tư TDKT Chúng chia làm ba mức độ, sở phân chia mức độ phát triển theo thành tố TDTG; TDKT Đây sở để đánh giá phát triển TDTG; TDKT theo mức độ phát triển thành tố hai loại tư 1.3.2.1 Mức độ phát triển tư thuật giải 1.3.2.2 Mức độ phát triển tư kỹ thuật Chúng phân chia mức độ trước hết dùng để sử dụng đánh giá hiệu biện pháp sư phạm (nhóm N1, N2, N3) luận án 1.4.Vai trò tư thuật giải tư kỹ thuật học tập sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật 1.4.1.Vai trò tư thuật giải học tập sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật DTGphát triển góp phần hình thành SV số phẩm chất tốt đẹp người lao động sản xuất tự động hóa, có cấu trúc đẹp, trình bày sáng sủa, từ tác dụng đến rèn luyện tính ngăn nắp, tính kỷ luật, ý thức suy nghĩ tìm giải pháp tối ưu giải công việc kỹ tay nghề cho SV 1.4.2.Vai trò tư kỹ thuật học tập sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật TDKT đóng góp phần hình thành phát triển kỹ tay nghề cho SV học kỹ thuật Vì TDKT mang yếu tố tâm lý giữ vị trí chủ đạo việc lập kế hoạch lao động, điều chỉnh bước thực hành, kỹ định hướng thao tác tư trực quan – hành động phân tích, tổng hợp đối tượng,… thực tiễn sản xuất Do đó, dạy học TCC trường KT cần quan tâm khai thác kiến thức để phát triển TDTG TDKT cho SV theo đặc thù chun mơn đào tạo; góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực cho xã hội 1.5 Đặc điểm nhận thức sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật 1.6 Tiềm phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật chương trình Tốn cao cấp hệ Cao đẳng kỹ thuật 1.6.1 Chương trình học phần Tốn Cao cấp đào tạo hệ Cao đẳng kỹ thuật 1.6.2 Phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật học phần Tốn cao cấp Qua phân tích nội dung chương trình TCC trường CĐ KT, cho có nhiều kiến thức tốn học có tiềm khai thác trình dạyhọc để phát triển TDTG TDKT cho SV, cụ thể: 1.6.2.1 Các tri thức toán học có tiềm phát triển tư thuật giải Thứ nhất:Một số khái niệm định nghĩa thông qua quy trình có tính kiến thiết Thứ hai: Một số dạng tốn có quy trình giải (hay thuật tốn giải),chẳng hạn như: tính định thức ma trận vng; tính hạng ma trận; giải hệ phương trình tuyến tính; tính tích phân số dạng hàm số(tích phân hàm hữu tỷ, tích phân hàm số vơ tỷ, tích phân hàm lượng giác,…) Thứ ba:Một số phương pháp xây dựng hệ thống kiến thức ẩn chứa quy trình có tính thuật giải hay tựa thuật giải như:phân chia khái niệm theo phần hay mở rộng – thu hẹp khái niệm để đến khái niệm mới, khái qt hóa tốn để có tốn mới,… Những nội dung vừa trình bày cho thấy dạy học mơn TCC có nhiều tiềm phát triển TDTG SV Biết khai thác tiềm cách đắn vừa góp phần nâng cao chất lượng dạy học TCC cho trường CĐKT góp phần hình thành TDTG cho SV học nghề 1.6.2.2 Các tri thức tốn học có tiềm phát triển tư kỹ thuật Thứ nhất:Nhiều tri thức phương pháp giải tốn có chứa đựng yếu tố kỹ thuật nội toán học như: kỹ thuật áp dụng tính chất phép tốn tập hợp số, biến số; kỹ thuật phân tích thành nhân tử để ước lượng; kỹ thuật tìm giới hạn hàm số định nghĩa; kỹ thuật dùng định nghĩa tính tích phân xác định; kỹ thuật biến đổi làm dạng vơ định tìm giới hạn; kỹ thuật dùng vô bé vô lớn để lược bỏ; kỹ thuật dùng đạo hàm tính tích phân,…Qua nội dung này, trình học tập SV rèn luyện tri thức yếu tố kỹ thuật nội tốn học góp phần rèn luyện TDKT cho SV học kỹ thuật z Thứ hai:Ứng dụng ngành nghề đào tạo như: toán giao tuyến mặt cong liên quan đến kỹ thuật khai triển hình gị, tốn đường cong cho tham số liên quan đến kỹ thuật ngành tiện,…Cụ thể:Khi x cos t y sin t z t mơ tả đường cong có phương trình tham số: ,với t R Vì x2 y2 cos2t sin2 t nên đường cong nằm mặt trụ trịn có phương trình x y O y x Hình 1.1 11 12 ;Do z = t nên đường cong xoắn mặt trụ (hình1.1), đường cong gọi đường xoắn ốc Nhận thấy, đường xoắn ốc quỹ đạo hai chuyển động: Chuyển động quay tròn mặt phẳng Oxy quanh gốc tọa độ chuyển động thẳng theo trục Oz.Từ đó, vận dụng kiến thức để giải thích mối liên hệ đường cong có phương trình tham số gắn liền với ngành tiện cắt gọt kim loại Trong trình thực hành SV thường sử dụng phơi sắt hình trụ để tiện trục có ren, vấn đề đặt cho SV: Tìm mối liên hệ tốn học với q trình tiện ren Hình 1.2 phơi sắt (hình 1.2) Thứ ba:Kỹ thuật dùng kiến thức Toán học giải toán thực tế liên quan đến ngành nghề đào tạo, chẳng hạn như:kỹ thuật dùng tích phân để tính diện tích thể tích vật thể, kỹ thuật ứng dụng đạo hàm để tìm giá trị lớn vật thể, kỹ thuật áp dụng cơng thức tốn để tính tốn tình người thợ thường gặp thực tế,… 1.7 Khảo sát thực trạng phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật dạy học Toán cao cấp trường cao đẳng kỹ thuật Kết khảo sát sở thực tiễn để nghiên cứu đề xuất biện pháp phát triển TDTG TDKT cho SV trường CĐKT CHƯƠNG 2MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT GIẢI VÀTƯ DUY KỸ THUẬT CHO SINH VIÊN CÁC TRƯỜNG CAO ĐẴNGKỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC MƠN TỐN CAO CẤP KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong Chương 1, nghiên cứu vấn đề TDTG nhà khoa học nghiên cứu dạy học toán học phổ thông, chuyển sang nghiên cứu vận dụng dạy học TCC với đối tượng người học SV học ngành kỹ thuật, gắn với phát triển TDTG việc bồi dưỡng phẩm chất người lao động kỹ thuật Chúng nghiên cứu TDKT xuất phát từ việc nghiên cứu phát triển TDKT môn dạy kỹ thuật Với quan điểm thực giáo dục kỹ thuật tổng hợp, nhận thấy dạy học tốn thành tố TDKT có thểvận dụng nhằm góp phần bồi dưỡng phẩm chất người lao động Chúng mở rộng khái niệm TDKT từ môn dạy kỹ thuật sang khái niệm TDKT dạy học TCC làm rõ cấu trúc Từ đó, đưa mức độ thể lực phát triển TDTG TDKT, sáu thành tố TDTG bốn thành tố TDKT Chúng tơichỉ số nội dung Tốn học có tiềm để khai thác q trình giảng dạy môn TCC dùng để phát triển TDTG TDKT cho SV học kỹ thuật Đây sở ban đầu để đề xuất số biện pháp phát triển hai loại tư nàytrong Chương 2.1.Một số định hướng xây dựng thực biện pháp phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật cho sinh viên Cao đẳng kỹ thuật Trong trình nghiên cứu TDTG TDKT trình bày trên, đưa bốn định hướng để xây dựng biện pháp phát triển TDTG TDKT sau: 2.1.1 Định hướng 1:Việc phát triển TDTG, TDKT cho sinh viên thực theo hướng tác động đến thành tố TDTG TDKT 2.1.2 Định hướng 2:Để phát triển TDTG, TDKT cho SV cần trọngkhai thác nội dung kiến thức tốn học có tiềm phát triển TDTG TDKT 2.1.3 Định hướng 3: Việc phát triển TDTG, TDKT dạy học Toáncao cấp cần gắn liền với nhiệm vụ đào tạonghề cho sinh viên 2.1.4 Định hướng 4: Sử dụng phương pháp dạy họcdựa lý thuyết tâm lý học phát triển TDTG TDKT cho sinh viên 2.2.Một số biện pháp phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật cho sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật dạy học mơn Tốn cao cấp Trong trình nghiên cứu TDTG TDKT trình bày trên, việc dạy học mơn TCC cho SV trường CĐKT có nhiều tiềm phát triển TDTG, TDKT Sau đây, chúng tơi trình bày ba nhóm biện pháp đểhiện thực hóa mục tiêu 2.2.1 Nhóm biện pháp (N1) phát triển tư thuật giải 2.2.1.1 Biện pháp (N1):Hướng dẫn sinh viên kiến tạo kiến thức theo quy trình gồm số hữu hạn bước để dẫn đến kiến thức học Mục đích biện pháp:Biện pháp nhằm hình thành thói quen cho SV học nghề giải vần đề kỹ thuật cần: thực công việc theo quy trình gồm số hữu hạn bước xếp theo thứ tự xác định.Biện pháp góp phần hình thành phát triển thành tốthứ hai củaTDTG Cánh thức thực hiện:Khi dạy học kiến thức chương trình kiến thức TCC, GV cần tổ chức hoạt động để SV kiến tạo nên kiến thức nhận thức với cách thức sau: + Cách thức 1:Trong TCC có nhiều kiến thức hình thành theo quy trình định, GV thực q trình dạy học cách làm rõ quy trình kiến tạo kiến thức tổ chức hoạt động dạy học đểSV lĩnh hội kiến thức theo trình tự bước + Cách thức 2:Thơng qua việc nhiều lần tiếp thu quy trình hình thành kiến tạo kiến thức tạo nên nếp suy nghĩ SV, trình làm rõ bước kiến tạo kiến thức làm cho SV dễ nhớ, nhớ lâu cần khơi phục lại trình kiến tạo nên kiến thức học được, đồng thời hình thành thói quen 13 14 thực thao tác lao động kỹ thuật Chẳng hạn,trong TCC có nhiều khái niệm tốn học có thuộc tính đặc trưng hội nhiều thuộc tính Do đó, để phát triển TDTG dạy học khái niệm này, GV cần nêu tách bạch thuộc tính để việc kiểm tra đối tượng cho trước có thỏa mãn định nghĩa hay khơng tiến hành theo thuật giải 2.2.1.2 Biện pháp (N1):Tập cho SV có thói quen phân chia vấn đề phức tạp thành vấn đề đơn giản giải vấn đề đơn giản theo trình tự định Mục đích biện pháp: Biện pháp giúp cho SV học nghề biết phân chia công việc thành nhiều cơng việc đơn giản hơn, từ thực công việc đơn giản theo bước tn theo trình tự định để hồn thiện nó.Biện pháp nhằm hình thành phát triển thành tố thứ ba, thành tốthứ tưcủa TDTG Cách thức thực biện pháp: Trong học phần toán cao cấp, chun đề tốn giải tích có nhiều tập phức tạp chia nhỏ thành toán đơn giản Khi lựa chọn dạng tập đưa vào giảng, giáo viên cần quan tâm đến việc phát tốn “con” từ tập khơng phải nhằm mục đích đạt lời giải.Chẳng hạn: Biến đổi toán ban đầu, qua số bước đưa toán dạng toán đơn giản vận dụng kiến thức có làm cơng cụ tính tốn; Từ tốn ban đầu phân chia nhỏ thành nhiều toán đơn giản thực cách giải theo trình tự định giúpviệc tính tốn dễ dàng hơn; 2.2.1.3.Biện pháp (N1): Giáo dục ý thức kiểm tra điều kiện cần có trước thực thao tác, thường xuyên đánh giá kết trình thao tác nhằm khắc phục sai sót, cải tiến quy trình, mang lại hiệu cao trình hoạt động Mục đích biện pháp: Biện pháp nhằm mục đích rèn luyện khả diễn đạt xác, hình thành ý thức tìm tịi phương pháp tối ưu, tìm cách cải tiến quy trình để mang lại hiệu giải công việc đặt nghề nghiệp đào tạo Ngoài ra, tạo thói quen cho người học nghề ln thường xun kiểm tra lại để tránh sai sót lao động sản xuất Biện pháp góp phần phát triển thành tố thức nhất;thành tố thứnăm; thành tố thứsáucủa TDTG Cách thức thực biện pháp:Có thể thực biện pháp thông qua cách thức sau đây: +Cách thức 1: Tập luyện hoạt động phát triển TDTG dạy khám phá quy tắc phát biểu quy tắc.Cách thức nhằm rèn luyện tính cẩn thận, ý thức thường xuyên kiểm tra lại trình thao tác cách chặt chẽ, bổ sung thiếu sót để đạt kết tối ưu, điều mà người lao động kỹ thuật cần thực để cải tiến quy trình mang lại hiệu kinh tế cao trong lao động kỹ thuật +Cách thức 2: Tập luyện hoạt động phát triển TDTG hệ thống hóa quy tắc: Trong nội dung TCC có nhiều quy tắc chia nhỏ thành nhiều trường hợp riêng Sau làm việc với trường hợp riêng cần hệ thống hóa lại thành quy tắc chung Đây hội để rèn luyện cho SV tiến hành hoạt động phát triển thành tố +Cách thức 3:Tập luyện hoạt độngphát triển TDTG thông qua giải tốn khơng theo quy tắc biết: luyện tập vận dụng quy tắc đưa toán giải hai hay nhiều cách khác Chẳng hạn: có hai cách giải theo quy tắc không theo quy tắc, giải không theo quy tắc cho lời giải gọn Cho SV làm tập dạng có tác dụng rèn luyện hoạt động phát thuật giải tối ưu, nhằm phát triển thành tố 6.Tập luyện hoạt động phát triển TDTG thông qua giải tập toán: Trong TCC toán cónhiều cách giải khác dạng phong phú, trình dạy học lựa chọn tập phù hợp dạng SV luyện tập giúp cho SV rèn luyện hoạt độngphát triển thành tố 5, TDTG +Cách thức 4: Tập luyện hoạt động phát triển TDTG thông qua hệ thống tập không kiểm tra lại bước giải, không bổ sung thêm điều kiện dẫn đến kết không mong muốn Để SV giải tập dạng góp phần rèn luyện ý thức thường xuyên kiểm tra lại trình thao tác nhằm khắc phục thiếu sót, từ bổ sung cải tiến lao động sản xuất 2.2.2 Nhóm biện pháp (N2) phát triển tư kỹ thuật 2.2.2.1 Biện pháp (N2):Tăng cường hoạt động khai thác tình chứa yếu tố kỹ thuật mơn tốn Mục đích biện pháp: Biện pháp giúp cho SV học nghề sử dụng kỹ thuật biến đổi giải tốn, biết nhìn nhận kiến thức toán ứng dụng ngành nghề kỹ thuật, Ngồi ra, nhìn thấy kiến thức tốn dùng để ứng dụng giải thích tượng tự nhiên, vật thường gặp lao động sản xuất.Biện pháp nhằm hình thành phát triển thành tố thứ nhấtcủa TDKT Cách thức thực biện pháp: Có thể thực biện pháp thông qua cách thức sau đây: +Cách thức 1:khai thác tri thức phương pháp giải toán chứa đựng yếu tố kỹ thuật dạy học TCC +Cách thức 2: Trên sở kiến thức có SV, GV đưa tình thực tế gắn với nghề kỹ thuật đào tạo để người học có điều kiện củng cố kiến thức lý thuyết, rèn luyện kỹ toán học kỹ vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn 15 +Cách thức 3:Trong trình thực hành vận dụng kiến thức cần ý phân tích tình vận dụng làm rõ ý nghĩa thực tiễn tri thức tình cụ thể 2.2.2.2 Biện pháp (N2): Khai thác tốn tính tốn với liệu số sử dụng công cụ kỹ thuật hỗ trợ tính tốn giải vấn đề ứng dụng tốn học vào thực tiễn Mục đích biện pháp:Biện pháp giúp cho người học nghề vận dụng kiến thức toán học giải vấn đề cụ thể thực tiễn nghề nghiệp, biết dùng dụng cụ kỹ thuật để giải vấn đề toán học đời sống sản xuất.Biện pháp nhằm hình thành phát triển biểu đặc trưng thành tố thứhai, thành tốthứ bacủa TDKT Cách thức thực biện pháp: Có thể thực biện pháp thơng qua hình thức sau đây: Vận dụng kiến thức toán học để hỗ trợ cho việc tính tốn giá trị thường gặp ứng dụng giải số vấn đề thực tiễn 2.2.2.3 Biện pháp (N2): Tận dụng tình thực tiễn kỹ thuật ngànhkhi dạy học kiến thức toán học dùng kiến thức toán học giải thích chế vận hành, sử dụng thiết bị kỹ thuật Mục đích biện pháp: Biện pháp nhằm mục đích giúp người học nghề khả sử dụng kiến thức tốn để giải thích tình thực tiễn lao động kỹ thuật, nắm bắt nguyên lý hoạt động dùng phương tiện kỹ thuật cách khoa học tuân thủ theo quy trình cách chặt chẽ để giảm thiểu sai số, hỏng hóc mơi trường lao động cơng nghiệp Biện pháp nhằm hình thành phát triển biểu đặc trưng thành tố thứ tưcủa TDKT Cách thức thực biện pháp: Tận dụng tình thực tiễn ngành nghề, từ mơ hình hóa tốn thực tiễn vận dụng kiến thức toán học để giải Để giải vấn đề trình dạy học TCC cần tiến hành theo bước sau: Bước 1: Mơ hình hóa tốn thực tế; Bước 2: Dùng cơng cụ tốn học để giải tốn mơ hình tốn học; Bước 3: Chuyển kết mơ hình tốn học sang lời giải tốn ban đầu Khi dạy kiến thức toán học, cần lựa chọn số tốn tìm hiểu thực tiễn ngành nghề để xây dựng toán thực tiễn Chẳng hạn, toán xây dựng thực tiễn ngành Cơng nghệ Hàn Cơ khí sau: “Trong lao động kỹ thuật, người thợ dùng máy mài để mài nhẵn múi hàn (hoặc mài nhẵn đường cắt kim loại) Vận dụng kiến thức Toán họcem vị trí khơng an tồn đểngười thợ tránh rủi ro xảy trình lao động” 16 Với đường cong (C) đồ thị hàm số y = f(x), điểm A(x0,f(x0)) giả sử hàm số f(x) có đạo hàm điểmx0thì f(x) liên tục x0 + Về mặt hình học, đạo hàm hàm số f(x) điểm x0 biểu diễn hệ số góc đường tiếp tuyến đồ thị hàm số y = f(x) điểm A(x0,f(x0)) + Về mặt học, phương trình chuyển động chất điểm đường thẳng s = f(t) đạo hàm f ’(t) biểu diễn vận tốc tức thời chuyển động thời điểm t0 Với ý nghĩa đó, ta xem đạo hàm f ’(x0) vận tốc biến thiên hàm số f(x) theo x thời điểm x0 Hình 2.1 (phạm vi khơng antồn) A(x0,f (C) Dựa vào sở tốn học ta thể thấy, trình mài, đá mài tiếp xúc với kim loại Do viên đá mài tròn, nên đá mài chuyển động tròn tiếp xúc với kim loại Hình 2.2 tạo thành chùm tia lửa điện theo phương đường thẳng (tia lửa đường thẳng tiếp tuyến với đường trịn tiếp điểm điểm tiếp xúc với vị trí kim loại cần mài) Như vậy, với chuyển động tròn máy mài tạo thành chùm tia lửa bắn (như hình vẽ 2.1), qua ta thấy vị trí khơng an tồn phía trước chùm tia lửa điên bắn máy mài tiếp xúc với vị trí kim loại cần mài (như hình 2.2) Do để đảm bảo an toàn lao động kỹ thuật, người thợi cần biết vị trí để tránh đứng khu vực nhằm đảm bảo an tồn lao động Qua ví dụ ta thấy, dạy học TCC GV nêu tình mà SV thường gặp trình thực hành, từ vận dụng kiến thức tốn học để giải thích chế vận hành biết sử dụng thiết bị kỹ thuậtnhằm góp phần giáo dục ý thức cho SV an toàn lao động 2.2.3 Nhóm biện pháp (N3) phát triển đồng thời tư thuật giải tư kỹ thuật 2.2.3.1 Biện pháp (N3):Chú trọng sử dụng phương pháp dạy học trực quan để phát cách thức quy trình sử dụng kiến thức tốn học giải vấn đề cụ thể thực tiễn Mục đích biện pháp: Biện pháp nhằm giúp SV học nghề biết khả vận dụng kiến thức toán học xác định quy trình, cách thức mang tính 17 18 kỹ thuật để giải vấn đề cụ thể thực tiễn nghề nghiệp Đồng thời giúp người học sử dụng phương tiện kỹ thuật hỗ trợ tính tốn với liệu số phải tn theo quy trình chặt chẽ giảm thiểu sai số cho kết đáng tin cậy Ngoài ra, hình thành kỹ tính tốn người lao động môi trường công nghiệp.Biện pháp nhằm khai thác chủ để kiến thức tốn học có tiềm bồi dưỡng phát triển thành tố thứ hai, thành tố thứ sáucủa TDTG; thành tố thứ 2, thành tố thứ 3của TDKT Cách thức thực biện pháp: Có thể thực biện pháp thơng qua hình thức sau đây: Thứ nhất, để hình thành vững cho người học xác định quy trình, cách thức mang tính kỹ thuật để giải vấn đề tốn học cụ thể cần tạo dựng khắc sâu người học hình ảnh đối tượng mà nguyên lý tốn học nói tới Thứ hai, để hình thành phát triển TDGT, TDKT cho người học trước hết cần phải giúp người học nhìn thấy đường, cách thức, quy trình để sử dụng kiến thức tốn vào việc giải vấn đề cụ thể thực tiễn nghề nghiệp Thứ ba, để người học hiểu rõ nắm chất nguyên lý tốn học, cần phải có hình ảnh trực quan cảm tính đối tượng mà khái niệm đề cập tới (trừ trường hợp khơng thể) Trong q trình học chủ đề tốn học, kiến thức tốn họccó khả vận dụng lĩnh việc riêng, chẳng hạn học chủ đề: “Ứng dụng đạo hàm để tìm giá trị lớn nhỏ nhất” ta đưa tốn thực tế cho SV khoa Cơng nghệ Ôtô giải sau:Một ôtô chạy từ Bắc vào Nam, với chi phí xe chạy ngày lẫn đêm gồm có hai phần: phần cố định a đồng phần biến đổi tăng tỷ lệ với lập phương vận tốc Hỏi ơtơ chạy với vận tốc chi phí Nhận thấy toán thực tế, vận dụng kiến thức toán học để giải cần có quy trình, kỹ thuật biến đổi vận dụng vào kiến thức vật lý,… cách khéo léo cho kết quả, cụ thể: +Thứ nhất: Giả sử xe ô tô chạy quãng đường từ Bắc vào Nam S km phải T ngày đêm Gọi v vận tốc ô tô chạy, với chi phí cả ngày lẫn đêm R + Thứ hai: Khi chi phí R xác định: R = T.a + k.T.v3, k hệ số tỷ lệ.Vì, T S nên R S a k S v v v + Thứ ba: Bài tốn quy “Tìm v để hàm số R S a k S v đạt giá trị cực tiểu” v + Thứ tư: SV ứng dụng đạo hàm để khảo sát hàm số theo v để tìm cự tiểu R, SV dễ dàng tìm Rmin v a Vậy, để ô tô chạy từ Bắc vào Nam ngày 2k lẫn đêm đạt chi phí thấp nhấtkhi tốc độ tô chạy với vận tốc v a 2k Qua ví dụ ta thấy, q trình lĩnh hội kiến thức, SV dùng kỹ thuật biến đổi cách khéo léo để đưa công thức mới, từ vận dụng để giải tốn thường gặp ngành nghề kỹ thuật Cho SV làm nhiều tập dạng góp phần làm cho SV biết vận dụng kiến thức toán học để giải toán liên quan đến ngành nghề học, từ góp phần hình thành tư nói chung tư kỹ thuật nói riêng Trong dạy học, vận dụng kiến thức toán vào toán cụ thể xây dựng lựa chọn thích hợp có nhiều điểm tương tự tình có vấn đề có nhiều yếu tố để từ xây dựng hình thành tình có vấn đề, điều giúp cho SV tìm tịi vận dụng kiến thức để giải vấn đề cách tốt 2.2.3.2 Biện pháp 2(N3):Sử dụng tình giải tốn có nội dung liên quan đến nghề đào tạo để giáo dục sinh viên ý thức tuân thủ quy trình, quy phạm kỹ thuật q trình lao động Mục đích biện pháp:Biện pháp nhằm hình thành cho người học nghề có phẩm chất tốt đẹp người lao động sản xuất tự động hóa, rèn luyện tính ngăn nắp, tính kỷ luật, ý thức chấp hành quy phạm kỹ thuật ý thức suy nghĩ tìm phương án tối ưu giải công việc lao động sản xuất Cách thức thực biện pháp: Có thực biện pháp thơng qua hình thức sau: Thứ nhất, khai thác tập TCC mà q trình giải khơng tn thủ theo quy trình trật tự định dẫn đến kết sai không giải Thứ hai, khai thác tình gắn với ngành nghề đào tạo để vận dụng kiến thức TCC để giải vấn đề Chẳng hạn, dạy SV Khoa Cắt gọt kim loại GV đặt vấn đề sau: Người ta muốn cắt gọt phơi sắt hình trụ để nội tiếp hình nón có bán kính đáy R, chiều cao H Tìm bán kínhr, chiều cao h hình trụ tích lớn nội tiếp hình nón Khi hướng dẫnSV giải tốn trên, GV kiến tạo kiến thức liên quan, từ tốn thực tế phức tạp tìm cách biến đổi theo quy trình vận dụng kiến thức tốn để giải 19 + GọiV thể tích hình trịn nội tiếp hình nón, ta có: V r h Vlà hàm số hai biến sốr h Vì hai tam giác ABC AOO’ đồng dạng, nên: h Rr H H (R r) h ( R r) V r R H R R + Nhận thấy,Vlà hàm số biến sốr, với 0rR + Bài toán thực tế cho quy về: Tìm giá trị lớn hàm số V (r ) H ( Rr r ) khoảng R Hình 2.3 đóng[0,R] + Dùng kiến thức đạo hàm để tìm giá trị lớn nhỏ nhất, SV tìm kết là: r R , h H ( R r ) H ( R R) H R R 3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong Chương bốn định hướng để xây dựng thực biện pháp phát triển TDTG TDKT cho SV học kỹ thuật Trên sở đó, Luận án đề xuất ba nhóm biện pháp dùng để tác động đến thành tố TDGT TDKT nhằm mục đích phát triển hai loại hình tư cho SV trường CĐKT, cụ thể: Nhóm biện pháp (N1): Gồm ba biện pháp riêng biệt dùng để phát triển TDTG, đó: Với biện pháp 1(N1) góp phần hình thành phát triển thành tố thứ hai, biện pháp 2(N1) hình thành phát triển thành tố thứ ba thứ tư, biện pháp 3(N1) phát triển thành tố thứ nhất, thành tố thứ ba, thành tố thứ năm thành tố thứ sáu TDTG Nhóm biện pháp (N2): Gồmba biện pháp riêng biệt dùng để phát triểnTDKT, đó: Với biện pháp 1(N2) nhằm hình thành phát triển thành tố thứ nhất, biện pháp 2(N2) hình thành phát triển biểu đặc trưng thành tố thứ hai thành tố thứ ba, biện pháp 3(N2) góp phần hình thành phát triển biểu đặc trưng thành tố thứ tư TDKT Nhóm biện pháp (N3): Gồm hai biện pháp chung dùng để phát triển TDTG TDKT Với biện pháp 1(N3) nhằm khai thác chủ đề kiến thức tốn học có tiềm bồi dưỡng phát triển đồng thời thành tố: thành tố thứ hai, thành tố thứ sáu TDTG thành tố thứ hai, thành tố thứ ba TDKT; Với biện pháp 2(N3) nhằm hình thành cho người học nghề có phẩm chất tốt đẹp người lao động sản xuất tự động hóa, rèn luyện tính ngăn nắp, tính kỷ luật, ý thức chấp hành quy phạm kỹ thuật ý thức suy nghĩ tìm phương án tối ưu giải công việc lao động sản xuất 20 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm - Thực nghiệm phạm tiến hành nhằm kiểm nghiệm tính đắn giả thuyết khoa học luận án qua thực tiễn dạy học, kiểm nghiệm tính khả thi tính hiệu biện pháp sư phạm đề xuất - Đánh giá tác động việc tiến hành dạy học có sử dụng biện pháp sư phạm đề xuất luận án 3.2 Tổ chức nội dung thực nghiệm 3.2.1 Tổ chức thực nghiệm: Thực nghiệm tiến hành hai đợt: * Đợt 1: Từ tháng 10 năm 2014 đến tháng năm 2015.Chúng tối tiến hành TN lần lớp CĐ H8C (sĩ số 41 SV) CĐ H8B (sĩ số 43) (là hai lớp thuộc Khoa Công nghệ Hàn), trường Cao đẳng KTCN Việt Nam – Hàn Quốc, Nghệ An GV dạy TN tác giả luận án với năm kinh nghiệm dạy học * Đợt 2: Từ tháng đến tháng năm 2015.Chúng TN lần với lớp trường Cao đẳng nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc tỉnh Nghệ An Lớp thực nghiệm lớp CĐ CK8A, thuộc Khoa Cơ khí chế tạo.Giáo viên dạy lớp thực nghiêm: tác giả luận án trực tiếp giảng dạy; Lớp đối chứng thực nghiệm lớp CĐ CK8B, thuộc Khoa Cơ khí chế tạo.Giáo viên dạy lớp đối chứng: Cô giáo Nguyễn Thị Tuyết Nhung giảng dạy với kinh nghiệm 14 năm dạy học 3.2.2 Nội dung thực nghiệm 3.2.2.1 Nội dung thực nghiệm đợt 1:Thực nghiệm đợt tiến hành học kỳ năm học 2014 - 2015 Chúng tiến hành dạy học mơn TCC nhằm TN nhóm biện pháp (gồm biện pháp 1, 2, TDTG) TN nhóm biện pháp (gồm biện pháp 1, 2, TDKT) luận án Sau đợt thực nghiệm, chúng tơi mạnh dạn đề xuất nhóm biện pháp Chương luận án 3.2.2.2 Nội dung thực nghiệm đợt 2:Thực nghiệm đợt tiến hành học kỳ năm học 2014 - 2015, từ ngày 02 tháng 03 năm 2015 đến 28 tháng năm 2015 Với lớp thực nghiệm lớp CĐ CK8A (sĩ số 49SV) tác giả luận án trực tiếp giảng dạy; lớp đối chứng lớp CĐ CK8B (sĩ số 54 SV) Cô giáo Nguyễn Thị Tuyết Nhung giảng dạy Đễ dễ trình học thực hành, Khoa chia lớp CK8A làm hai ca (ca 1: 25 SV; ca 2: gồm 24 SV) lớp CK8B chia làm ca, ca 18 SV * Quy trình triển khai thực nghiệm lần 2: Chọn lớp TN đối chứng tương đương nhau;Lên kế hoạch chi tiết cho đợt TN; Tìm hiểu kĩ đối tượng TN sư phạm; Thiết kế soạn TN; Lựa chọn ngẫu nhiên ca gồm em SVcủa lớp CĐ CK8A để quan tâm, để ý, thoe dõi, so sánh với sinh viên khác thời gian thực nghiệm;Tiến hành dạy tiết TN; Dự lớp đối chứng; Tiến hành vấn SV GV sau học TN để kiểm chứng rút kinh nghiệm mặt đo qua kiểm tra; 21 22 * Cách thức triển khai nội dung thực nghiệm lần 2: Tích hợp q trình dạy học tiến hành với ba nhóm biện pháp Chương (Nhóm N1: tích hợp ba biện pháp (1 (N1), (N1), (N1)) với việc phát triển TDTG cho SV; Nhóm N2: tích hợp ba biện pháp (1 (N2), (N2), (N2)) với việc phát triển TDKT cho SV; Nhóm N3: tích hợp hai biện pháp (1 (N3), (N3)) với việc đồng thời phát triển TDTG TDKT cho SV ) 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm 3.3.1 Đánh giá kết thực nghiệm lần 1: a) Về định tính: Khơng khí lớp học thực nghiệm sư phạm sôi hơn, SV hào hứng không sử dụng biện pháp thực nghiệm sư phạm Khi không thực nghiệm SP, lớp học trầm hơn, SV gần thụ động tiếp nhận kiến thức GV T kiến 2,199 tTCC 1,671 truyền đạt họ thấy thức khó mang tính hàn lâm, khơng thấy 0,05 tính ứng dụng TCC vào ngành nghề đào tạo, không thấy TCC ứng dụng kỹ thuật, b) Về định lượng: Kết quả: nhìn chung, lớp học có tỷ lệ đạt loại tương đối cao SV nắm kiến thức chắn, có kỹ suy luận biến đổi tốt Điều chứng tỏ việc dạy học môn TCC cho SV trường CĐKT, có tác động đến việc phát triển tư cho SV học kỹ thuật 3.3.2 Đánh giá kết thực nghiệm lần 2: Kết thực nghiệm sư phạm đợt 2: Rút kinh nghiệm từ kết thực nghiệm đợt 1, tác giả điều chỉnh hạn chế biện pháp cho đảm bảo tính khả thi ba nhóm biện pháp đề ra, qua kết đánh giá đợt sau: a) Về định tính: Khơng khí dạy học lớp thực nghiệm sôi hơn, hào hứng với lớp đối chứng Đối với lớp đối chứng lớp học trầm hơn, SV gần thụ động tiếp thu kiến thức GV truyền đạt họ thấy kiến thức TCC mơn học khó hàn lâm, không thấy vận dụng kiến thức TCC vào ứng dụng ngành nghề kỹ thuật phát triển TDTG TDKT tiềm ẩn trong trình học TCC Ngược lại, lớp thực nghiệm tích cực học, tiếp thu tốt khơng thấy mơn học mang tính hàn lâm mà thực tế có vai trị quan trọng việc hỗ trợ mơn học kỹ thuật, hình thành thói quen tư theo quy trình, quy phạm, kỹ thuật tính tốn vào chun ngành đào tạo Hơn nữa, dựa vào mức độ phát triển TDTG TDKT để đánh giá SV lựa chọn trình thực nghiệm (gồm em ca em ca 2) có ý thức thái độ học tập tốt hơn, tư tốt tốc độ làm thi nhanh hơn, thể rõ nết khả huy động kiến thức để giải vấn đề thực tiễn ngành nghề đào tạo b) Về định lượng: Chúng tơi u cầu SV nhóm thực nghiệm nhóm lớp đối chứng làm kiểm tra, thời gian 60 phút Bài kiểm tra thứ nhằm mục đích đánh giá hiệu tiếp thu tri thức lý thuyết để vận dụng làm tập SV Bài kiểm tra thứ hai nhằm đánh giá khả vận dụng kỹ biến đổi kiến thức toán để vận dụng giải toán thực tiễn ngành nghề đào tạo + Đánh giá hiệu tiếp cận tri thức lý thuyết môn học SV để vận dụng làm tập theo quy trình, phân chia trường hợp phức tạp thành vấn đề đơn giản hơn, * Đánh giá điểm trung bình hai nhóm: Đặt giả thiết H0: Điểm trung bình tiếp thu tri thức mơn TCC hai nhóm thực nghiệm đối chứng sau thực nghiệm tương đương nhau; H1: Điểm trung bình tiếp thu tri thức mơn TCC nhóm thực nghiệm cao lớp đối chứng sau thực nghiệm (mức 5%) T XTN X ÑC STN S2 ÑC nTN nÑC Nhận xét:Với 6,163 5,556 2,139 1,723 49 54 2,199 t0,05 1,671 khẳng định giả thuyết H0 bị bác bỏ Chứng tỏ khác điểm trung bình chung hai nhóm lớp thực nghiệm nhóm lớp đối chứng có ý nghĩa Kết thực nghiệm chứng tỏ chất lượng nhóm lớp thực nghiệm cao nhóm lớp đối chứng + Đánh giá kỹ thuật biến đổi tính tốn khả vận dụng kiến thức TCC vào giải toán thường gặp thực tiễn ngành nghề kỹ thuật Để đánh giá vấn đề này, sau học xong phần thực nghiệm đợt 2, tổ chức cho nhóm lớp thực nghiệm nhóm lớp đối chứng làm kiểm tra Bài kiểm tra triển khai hai đối tượng: SV học tập giáo án thực nghiệm SV không học tập giáo án thực nghiệm * So sánh điểm trung bình hai nhóm:Đặt giả thiết H0 : Điểm trung bình hai nhóm tương đương nhau.Đối thiết H1: Điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng (mức 5%) T XTN XĐC S12 S2 nTN nÑC 5,633 4,907 2,029 1,331 49 54 2,825 t0,05 1,671; Nhận xét:Với T 2, 82 t ,0 1, Giả thiết H0bị bác bỏ Vậy điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Từ kết thực nghiệm ta có kết sau: Qua việc đánh giá định tính:Đa số SV lớp thực nghiệm thống ý kiến việc dạy học TCC theo hướng phát triển TDTG TDKT, không giúp họ lĩnh hội kiến thức theo quy trình, cốt lõi mơn học, bồi dưỡng tư cho SV có kình nghiệm kỹ thao tác cách thức thực nhiệm vụ Điều quan SV học nghề thực hành nghề nghiệm theo chuyên môn đào tạo Ngoài ra, kết cho thấy 80% SV cho biện pháp thực TN đạt hiệu không SV lĩnh hội kiến thức, phát triển TDTG TDKT mà thấy hiệu rõ rệt việc nâng cao tính tích cực SV, làm tăng khả hợp tác làm việc nhóm SV Qua việc đánh giá định lượng:SV hai nhóm thực nghiệm đối chứng đợt thực nghiệm nghiêm túc làm kiểm tra Tuy nhiên, với nhóm đối 23 24 chứng, q trình dạy học mơn học chủ yếu trọng tính hàn lâm, việc khai thác, vận dụng kiến thức môn TCC ứng dụng ngành nghề kỹ thuật hạn chế Do đó, SV thực câu hỏi kiểm tra diễn chậm, cịn gặp nhiều khó khăn, tỷ lệ phần trăm SV đạt điểm 3,4, cao nhóm thực nghiệm Đối với nhóm lớp thực nghiệm, tình hình SV thực tập cho dạng tình thực tiễn tốt nhóm đối chứng, tỷ lệ điểm 7, cao hẳn nhóm đối chứng Đặc biệt, qua q trình dạy TN, tác giả theo dõi, ghi chép diễn biến em SV (gồm em SV ca 1, em SV ca lớp TN) có nhận thấy sau: có ý thức học tập tốt so với bạn khác; theo dõi trình làm tập dựa vào thang đo mức độ phát triển TDTG TDKT thấy tư em phát triển từ mức độ lên mức độ (nghĩa dạng tập cần tư mức độ em giải hết tư tốt để giải số tập nằm mức độ 2) Thông qua nhận xét GV chủ nhiệm lớp CĐ CK8A em SV lựa chọn trên, GV đánh giá em có ý thức học tập tốt, trình lớp học thực hành ngành tiện kim loại nhận thấy em SV ca em SV ca có ý thức, q trình thao tác tốt so với bạn khác Điều chứng tỏ việc thực biện pháp đề xuất luận án bước đầu tạo cho SV ý thức tuân thủ quy trình thực hành nghề, có ý thức tác phong tốt hơn, gúp ích cho em hình thành ý thức tác phong công nghiệp người thợ kỹ thuật KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu đề tài, thu số kết sau: 1.Về mặt lý luận, đưa năm thành tố phát triển TDTG; đưa năm thành tố phát triển TDKT dạy học Toán; làm rõ cấu trúc TDKT dạy học mơn tốn đưa quan niệm TDKT dạy học TCC; Từ chương trình đào tạo TCC cho SV Trường CĐKT, lồng ghép số nội dung có tiềm để khai thác trình giảng dạy dùng để phát triển TDTG TDKT cho SV học số ngành nghễ kỹ thuật Chỉ bốn định hướng xây dựng biện pháp phát triển TDTG TDKT dạy học TCC cho SV Cao đăng kỹ thuật dạy học TCC Luận án đề xuất ba nhóm biện pháp dùng để phát triển TDTG TDKT cho SV trường Cao đẳng kỹ thuật, cụ thể: Nhóm biện pháp (N1): Gồm ba biện pháp riêng biệt dùng để phát triển TDTG, đó: Với biện pháp 1(N1) góp phần hình thành phát triển thành tố thứ hai TDTG; Với biện pháp 2(N1) góp phần hình thành phát triển thành tố thứ ba thứ tư TDTG; Với biện pháp 3(N1) góp phần phát triển thành tố thứ nhất, thành tố thứ ba, thành tố thứ năm thành tố thứ sáu TDTG Nhóm biện pháp (N2): Gồmba biện pháp riêng biệt dùng để phát triểnTDKT, đó: Với biện pháp 1(N2) nhằm hình thành phát triển thành tố thứ TDKT; Với biện pháp 2(N2) góp phần hình thành phát triển biểu đặc trưng thành tố thứ hai thành tố thứ ba TDKT; Với biện pháp (N2) góp phần hình thành phát triển biểu đặc trưng thành tố thứ tư TDKT Nhóm biện pháp (N3): Gồm hai biện pháp chung dùng để phát triển TDTG TDKT Với biện pháp 1(N3) nhằm khai thác chủ đề kiến thức tốn học có tiềm bồi dưỡng phát triển đồng thời thành tố: thành tố thứ hai, thành tố thứ sáu TDTG thành tố thứ hai, thành tố thứ ba TDKT; Với biện pháp 2(N3) nhằm hình thành cho người học nghề có phẩm chất tốt đẹp người lao động sản xuất tự động hóa, rèn luyện tính ngăn nắp, tính kỷ luật, ý thức chấp hành quy phạm kỹ thuật ý thức suy nghĩ tìm phương án tối ưu giải công việc lao động sản xuất Tổ chức thực nghiệm sư phạm, kết thực nghiệm ban đầu minh họa cho tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất.Kết thu lý luận thực tiễn cho phép kết luận: giả thuyết khoa học luận án chấp nhận được, mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu hoàn thành, vấn đề đưa bảo vệ khẳng định Đã công bố báo khoa học liên quan đến đề tài luận án, nội dung báo đánh giá có chất lượng tốt KẾT LUẬN CHƯƠNG Sau xác định mục đích, đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm, tiến hành thực nghiệm qua đợt, với kết thu số liệu xử lý phương pháp thống kê, phương pháp quan sát, phương pháp điều tra có sở để rút nhận xét: 1) Các biện pháp sư phạm mà luận án đề xuất thực q trình dạy học môn TCC cho SV trường CĐKT bước đầu có tính hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng học tập môn TCC cho SV CĐKT; 2) Thông qua biện pháp đề xuất luận án tạo điều kiện phát triển TDTG TDKT cho SV từ giúp cho SV lĩnh hội kiến thức mơn TCC, hình thành tư để vận dụng vào học môn chuyên ngành Điều quan trọng SV học kỹ thuật, tảng ban đầu cho SV phải tuân thủ theo quy trình, quy phạm thực hành; 3) Qua biện pháp, SV tư vận dụng kiến thức TCC vào giải vấn đề thực tiễn, hình thành phát triển số kỹ tính tốn thơng số kỹ thuật Như vậy, mục đích thực nghiệm hồn thành, kết thực nghiệm thu minh chứng kiểm nghiệm cho giả thuyết khoa học luận án; bước đầu chứng tỏ biện pháp đề xuất có tính khả thi, triển khai áp dụng dạy học TCC cho SV trường kỹ thuật CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN I Sách: Nguyễn Đức Thành (2011), Bài tập toán học cao cấp (dùng cho trường Cao đẳng kỹ thuật), Nhà xuất Lao động – Xã hội Nguyễn Đức Thành (2012), Giáo trình Xác suất thống kê (dùng cho SV Khoa Kinh tế, trường Cao đẳng kỹ thuật), Nhà xuất Lao động – Xã hội II Các báo: Nguyễn Đức Thành – Chu Trọng Thanh – Phan Anh Tài (2011), “Con đường hình thành sơ đồ nhận thức khái niệm dạy học mơn tốn”, Tạp chí Giáo dục, số 260 tháng 4/2011, tr.46-47 Nguyễn Đức Thành – Chu Trọng Thanh (2011), “Phát triển tư thuật giải cho sinh viên trường kỹ thuật dạy học giải tích”, Tạp chí Giáo dục, số 273 tháng 11/2011, tr.45-46 Nguyễn Đức Thành (2014), “Xây dựng đường hình thành phát triển tư kĩ thuật dạy học Toán cao cấp cho sinh viên trường Cao đẳng nghề”, Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt tháng 10/2014, tr.224-226 Nguyễn Đức Thành – Nguyễn Thị Lan Phương (2015), “Tư thuật giải giảng dạy Toán cao cấp cho sinh viên Cao đẳng kỹ thuật”,Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 119 tháng 8/2015, tr.17-18 Nguyễn Đức Thành (2015), “Một số biện pháp dạy học Tốn cao cấp góp phần phát triển tư thuật giải cho sinh viên trường Cao đẳng nghề kĩ thuật”, Tạp chí Đại học Sư phạm Hà Nội, Volume 60, Number 8A, 2015, tr.179-186 Nguyễn Đức Thành (2015), “Một số thành tố tư kĩ thuật học tập mơn Tốn học sinh trường nghề”, Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 123 tháng 12/2015, tr.20-23 ... nghiên cứu tư 1.1.2.Nghiên cứu phát triển tư thuật giải dạy học mơn Tốn 1.1.3.Nghiên cứu phát triển tư kỹ thuật dạy học môn học kỹ thuật, môn học nghề 1.2 Tư thuật giải tư kỹ thuật dạy học mơn Tốn... lý thuyết tâm lý học phát triển TDTG TDKT cho sinh viên 2.2.Một số biện pháp phát triển tư thuật giải tư kỹ thuật cho sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật dạy học mơn Tốn cao cấp Trong q trình nghiên... THUẬT GIẢI VÀTƯ DUY KỸ THUẬT CHO SINH VIÊN CÁC TRƯỜNG CAO ĐẴNGKỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC MƠN TỐN CAO CẤP KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong Chương 1, nghiên cứu vấn đề TDTG nhà khoa học nghiên cứu dạy học tốn học