Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông khi dạy học hình học không gian

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ HỒ HUY HẢI PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG KHI HỌC HÌNH HỌC KHƠNG GIAN LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC HUẾ, NĂM 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ HỒ HUY HẢI PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG KHI HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MƠN TỐN MÃ SỐ : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ THỊ HƯƠNG HUẾ, NĂM 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Hồ Huy Hải ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến TS LÊ THỊ HƯƠNG, người nhiệt tình hướng dẫn tận tình chu đáo giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn Phịng đào tạo sau đại học, thầy giáo tận tình giảng dạy truyền thụ cho nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu hai năm học vừa qua Tôi xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu trường Trung học phổ thông Lê Lợi – Tp Đông Hà – Quảng Trị tạo điều kiện cho thực nghiệm sư phạm thời gian vừa qua Tôi xin gửi lời cám ơn đến khoa Tốn, phịng Sau đại học, anh chị bạn bè lớp Cao học Toán K23, đặc biệt học viên chun ngành LL&PPDH mơn Tốn trường ĐHSP Huế giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Sau xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè ủng hộ, quan tâm, động viên giúp đỡ tơi mặt để tơi hồn thành luận văn Tơi mong nhận góp ý nhận xét để bổ sung cho thiếu sót tránh khỏi luận văn Chân thành cám ơn ! Huế, tháng 12 năm 2016 Hồ Huy Hải iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa TDST Tư sáng tạo THPT Trung học phổ thông iv MỤC LỤC MỤC LỤC Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài .5 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu .7 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Nghiên cứu lí luận 1.4.2 Nghiên cứu thực tiễn 1.4.3 Thực nghiệm sư phạm 1.5 Ý nghĩa nghiên cứu 1.5.1 Về mặt lí luận 1.5.2 Về mặt thực tiễn 1.6 Giả thiết khoa học 1.7 Bố cục luận văn Chương 2: KHUNG LÍ THUYẾT THAM CHIẾU 12 2.1 Tư .12 2.2 Tư sáng tạo 14 2.2.1 Khái niệm sáng tạo 14 2.2.2 Tư sáng tạo 14 2.3 Các thao tác tư tư sáng tạo 16 2.3.1 Các thao tác tư 16 2.3.2 Các thao tác tư sáng tạo 16 2.4 Một số đặc trưng tư sáng tạo 17 2.4.1 Tính mềm dẻo (Flexibility) 17 2.4.2 Tính nhuần nhuyên (Fluency) 18 2.4.3 Tính độc đáo (Originality) 18 2.4.4 Tính hồn thiện (Elabolation) 19 2.4.5 Tính nhạy cảm vấn đề (Problem’s Censibitity) 19 2.5 Phương pháp phát triễn tư sáng tạo cho học sinh dạy học mơn Tốn 19 2.6 Thực trạng việc phát triển tư sáng tạo cho học sinh dạy học hình học khơng gian trường trung học phổ thông 20 2.6.1 Tình hình giảng dạy 20 2.6.2 Tình hình học tập 20 2.7 Những thuận lợi, khó khăn giáo viên, học sinh phát triển tư sáng tạo cho học sinh việc dạy học hình học khơng gian trường trung học phổ thông 22 2.7.1 Thuận lợi 22 2.7.2 Khó khăn 22 2.8 Tiềm chủ đề hình học khơng gian việc phát triển tư sáng tạo cho học sinh .23 2.9 Kết luận chương 24 Chương 3: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 25 3.1 Tìm hiểu biểu tư sáng tạo học sinh học hình học không gian 25 3.1.1 Khả vận dụng thành thục kiến thức, kỹ biết vào hoàn cảnh 25 3.1.2 Khả phát hiện, đề xuất từ vấn đề quen thuộc 26 3.1.3 Khả phối hợp nhiều công cụ, phương pháp khác để giải vấn đề 27 3.1.4 Khả nhìn nhận đối tượng nhiều khía cạnh khác 27 3.1.5 Khả tìm nhiều cách giải khác toán 28 3.1.6 Khả tìm cách giải độc đáo tốn cho 29 3.2 Phát triển lực tư tư sáng tạo hình học khơng gian học khái niệm định lí 30 3.2.1 Về kiến thức 31 3.2.2 Về kĩ 31 3.2.3 Về phương pháp 31 3.2.4 Về việc phát triển lực tư phẩm chất trí tuệ cho học sinh 32 3.3 Vận dụng tư biện chứng để phát triển tư sáng tạo cho học sinh khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải toán .33 3.4 Xây dựng hệ thống toán gốc giúp học sinh quy lạ quen 39 3.5 Chuyển việc tìm tịi lời giải tốn hình học khơng gian tốn hình học phẳng 43 3.6 Khuyến khích học sinh vận dụng tư sáng tạo vào việc phát triển toán gốc thành hay nhiều toán 47 3.6.1 Lập toán tương tự 49 3.6.2 Lập toán đảo toán ban đầu 51 3.6.3 Lập toán cách thay đổi số yếu tố từ hình học phẳng sang hình học khơng gian 52 3.6.4 Bớt số yếu tố khái qt hóa tốn ban đầu 54 3.6.5 Thêm số yếu tố đặc biệt hóa tốn ban đầu 56 3.7 Kết luận chương 57 Chương 4: THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU 59 4.1 Mục đích nghiên cứu 59 4.2 Nội dung nghiên cứu 59 4.3 Phương pháp nghiên cứu 59 4.4 Công cụ nghiên cứu 60 4.4.1 Chọn lớp thực nghiệm 60 4.4.2 Tiến hành thực nghiệm 60 4.4.2.1 Về nội dung 60 4.4.2.2 Về hình thức 60 4.4.3 Nội dung kiểm tra thực nghiêm 61 4.4.3.1 Bài kiểm tra thực nghiệm thứ 61 4.4.3.2 Bài kiểm tra thực nghiệm thứ hai 62 4.4.3.3 Bài kiểm tra thực nghiệm thứ ba 63 4.5 Thu thập liệu .64 4.6 Hạn chế nghiên cứu 64 4.7 Kết luận chương 65 Chương 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 66 5.1 Kết nghiên cứu 66 5.1.1 Bài kiểm tra thực nghiệm thứ 66 5.1.2 Bài kiểm tra thực nghiệm thứ hai 68 5.1.3 Bài kiểm tra thực nghiệm thứ ba 73 5.2 Phân tích đánh giá kết nghiên cứu 76 5.2.1 Đánh giá hoạt động học tập học sinh lớp học 76 6.2.2 Kết luận thực nghiệm sư phạm 76 5.3 Thảo luận 76 5.4 Kết luận chương 77 KẾT LUẬN 79 Kết luận .79 Hướng phát triển đề tài .80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Thế giới ngày khoa học, kỹ thuật truyền thông thay đổi phát triển cách chóng mặt Nhằm đáp ứng thay đổi nhanh chóng đó, khơng dựa tri thức khứ khám phá, mà rèn luyện cho phương pháp học tập tư để vận dụng vào trình giải vấn đề mà thực tiễn đặt Điều khơng hàm ý nói đến kỹ thuật mà cịn nói đến mục tiêu giáo dục Mục tiêu giáo dục phải phát triển xã hội người đáp ứng với nhu cầu phát triển khoa học, kỹ thuật Vì vậy, bắt buộc thân nhà giáo dục phải vừa giữ gìn, lưu truyền tri thức giá trị khứ vừa chuẩn bị cho tương lai tri thức nhân loại khám phá Từ cuối kỷ XX đến với phát triển mạnh mẽ lý thuyết dạy học đại lý thuyết tình huống, lý thuyết kiến tạo…gắn liền với tên tuổi nhà nghiên cứu giáo dục, nhà tâm lí,và nhà tốn học tiếng như: Polya, Piaget… chống lại cách dạy học truyền thống áp đặt giáo viên Đặc biệt lý thuyết kiến tạo lý thuyết dạy học vượt trội sử dụng giáo dục nhiều nước giới Xuất phát từ yêu cầu xã hội phát triển nhân cách hệ trẻ, từ đặc điểm nội dung từ chất trình học tập buộc phải đổi phương pháp dạy học theo hướng phát triển TDST cho HS Việc học tập tự giác tích cực, chủ động TDST địi hỏi HS phải có ý thức mục tiêu đặt tạo động lực thúc đẩy thân phải tư để đạt mục tiêu Tư tưởng chủ yếu việc đổi phương pháp dạy học toán tổ chức cho HS học tập hoạt động hoạt động tự giác, chủ động, tích cực TDST để từ tự tìm tịi kiến thức Tốn học khơng đơn việc chứng minh định lý việc áp dụng quy trình thuật giải để giải tốn Trên thực tế khơng phải tốn có quy tắc thuật giải mà cịn có nhiều tốn buộc HS phải dùng tư suy luận riêng để tìm cách thực Thậm chí nhiều phải Câu 3: Cho tứ diện O.ABC, OA, OB, OC đơi vng góc OA = OB = OC =a Gọi I trung điểm BC Hãy tính khoảng cách AI OC Bài làm: P6 PHIẾU THỰC NGHIÊM SƯ PHẠM LUẬN VĂN THẠC SĨ ( Bài kiểm tra thực nghiệm thứ ba ) Họ tên: ……………………………………………………………… Lớp: ………………… Trường:.………………………………………………… Câu 1: cho tam diện vng OABC có OA=a, OB=b, OC=c Gọi AM, BM đường cao tam giác ABM Gọi α, β, γ số đo góc nhị diện cạnh BC, CA AB Chứng minh rằng: a) Tính khoảng cách từ O đến mp(ABC) 2 b) Chứng minh rằng: cos   cos   cos   2 2 c) Chứng minh rằng: S ABC  S OAB  S OBC  S OCA Bài làm: P7 Câu 2: Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’ cạnh a Lấy điểm M cạnh CC’ cho MC  CC’ Trên cạnh A’D’ lấy điểm N cho A’ N  A’D’ O tâm hình lập phương Tính khoảng cách từ D đến mp(MNO)? Bài làm: P8 PHIẾU THỰC NGHIÊM SƯ PHẠM LUẬN VĂN THẠC SĨ ( Bài kiểm tra thực nghiệm thứ ) P9 P10 P11 PHIẾU THỰC NGHIÊM SƯ PHẠM LUẬN VĂN THẠC SĨ ( Bài kiểm tra thực nghiệm thứ hai ) P12 -P13 P14 -P15 P16 -P17 PHIẾU THỰC NGHIÊM SƯ PHẠM LUẬN VĂN THẠC SĨ ( Bài kiểm tra thực nghiệm thứ ba ) P18 P19 P20 ... pháp phát triển tư sáng tạo cho học sinh dạy học mơn Tốn 2.6 Thực trạng việc phát triển tư sáng tạo cho học sinh dạy học hình học khơng gian trường trung học phổ thơng 2.6.1 Tình hình giảng dạy. .. Phương pháp phát triễn tư sáng tạo cho học sinh dạy học mơn Tốn 19 2.6 Thực trạng việc phát triển tư sáng tạo cho học sinh dạy học hình học khơng gian trường trung học phổ thơng... DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ HỒ HUY HẢI PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG KHI HỌC HÌNH HỌC KHƠNG GIAN CHUN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MƠN TỐN