Thiết kế và sử dụng một số nội dung thực tiễn trong dạy học hình học lớp 7

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THỊ THU HƢƠNG THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN Hà Nội – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẤNTHỊ THU HƢƠNG THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC LỚP LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN TỐN Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Thái Bình Hà Nội – 2019 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Văn Thái Bình,ngƣời tận tâm việc định hƣớng, đạo giúp đỡ mặt chuyên mơn để tơi hồn thành đƣợc luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể giảng viên, cán trƣờng Đại học Giáo Dục, Đại học Quốc gia Hà Nội giúp đỡ,tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập nghiên cứu trƣờng Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, thầy giáo, cô giáo em học sinh trƣờng Trƣờng trung học sở Nam Từ Liêm, quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho điều tra, tiến hành thực nghiệm trình nghiên cứu luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè học viên lớp cao học Toán QH-2017-S, trƣờng Đại học Giáo dục động viên, giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Hà Nội, tháng năm 2019 Tác giả Trần Thị Thu Hƣơng i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ đầy đủ Từ viết tắt GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất SGK Sách giáo khoa TT Thứ tự THCS Trung học sở ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Bảng tổng hợp kết học tập lớp trƣớc thực nghiệm sƣ phạm 68 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết lớp sau dạy thực nghiệm sƣ phạm 89 iii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH Biểu đồ 1.1 Thống kê mức độ thƣờng xuyên đƣợc tìm hiểu ứng dụng thực tế mơn Tốn 22 Biểu đồ 1.2 Thống kê mong muốn đƣợc biết ứng dụng thực tế Toán học 22 Biểu đồ 1.3 Mức độ quan tâm giáo viên đến việc áp dụng Toán học vào thực tế lớp 23 Biểu đồ 1.4 Đánh giá mức độ cần thiết đƣa ứng dụng thực tế vào giảng dạybộ mơn Tốn 24 Hình 1.1 Tháp nghiêng Pi-da I-ta-li-a 12 Hình 1.2 Biểu diễn mặt cắt ngang đê 13 Hình 1.3 Biểu diễn mái nhà hình tam giác 13 Hình 1.4 Biểu diễn chiều cao tƣờng 13 Hình 1.5 Biểu diễn anh công nhân dựng tủ lên 14 Hình 1.6 Biểu diễn khung hình chữ nhật 14 Hình 1.7 Biểu diễn cún chạy sân hình chữ nhật 14 Hình 1.8 Biểu diễn em bé chơi ván trƣợt 15 Hình 1.9 Biểu diễn đƣờng từ nhà bạn Hạnh, Nguyên, Trang đến trƣờng 15 Hình 1.10 Biểu diễn khoảng cách bạn Nam bơi đƣợc hàng ngày 16 Hình 1.11 Biểu diễn vị trí xây dựng trạm biến áp 16 Hình 1.12 Biểu diễn vị trí đặt trạm phát sóng 17 Hình 1.13 Biễu diễn hai đƣờng cắt cắt sông 17 Hình 1.14 Biễu diễn hai nhà máy đƣợc xây dựng bên bờ sơng 18 Hình 1.15 Biễu diễn vị trí xây dựng trạm y tế 18 Hình 1.16 Biễu diễn vị trí đào giếng 19 Hình 1.17 Một chi tiết máy bị gãy 20 Hình 1.18 Biễu diễn vị trí đặt nhà máy 21 iv Hình 2.1 Biểu diễn toán khảo sát định lý Pytago 31 Hình 2.2 Bốn viên gạch hình vng 31 Hình 2.3 Chín viên gạch hình vng 31 Hình 2.4 Bốn viên gạch hình chữ nhật 32 Hình 2.5 Chín viên gạch hình chữ nhật 32 Hình 2.6 Sân đƣợc lát viên gạch hình chữ nhật 32 Hình 2.7 Mở rộng định lý Pytago 33 Hình 2.8 Mặt trăng Hypocrat 34 Hình 2.9 Hình lập phƣơng ABCD.A‟B‟C‟D‟ 36 Hình 2.10 Các cột điện thẳng hàng 36 Hình 2.11 Bắn cung tên 37 Hình 2.12 Biểu diễn vị trí xây dựng trạm y tế 38 Hình 2.13 Điều 15 nghị định 11/2010/NĐ-CP quy định giới hạn hành lang an toàn đƣờng 39 Hình 2.14 Biểu diễn vị trí nhà bạn Nam ven đê sông 41 Hình 2.15 Biễu diễn chiều cao hải đăng 44 Hình 2.16 Biễu diễn chiều cao thang 45 Hình 2.17 Biễu diễn chiều cao tòa nhà 45 Hình 2.18 Biễu diễn độ cao diều so với mặt đất 46 Hình 2.19 Biễu diễn chiều dài cần cẩu 47 Hình 2.20 Biễu diễn vị trí đặt trạm phát sóng 47 Hình 2.21 Biễu diễn đƣờng ống dẫn nƣớc từ nhà máy đến điểm cƣ dân 48 Hình 2.22 Biễu diễn chiều dài máng trƣợt 49 Hình 2.23 Biễu diễn chiều cao nhà so với đầu thang 50 Hình 2.24 Biễu diễn chiều cao thang so với mặt đất 50 Hình 2.25 Biễu diễn vị trí trƣờng THCS 51 Hình 2.26 Biễu diễn vị trí hai lớp 7A 6B trƣờng THCS 51 v Hình 2.27 Biễu diễn chiều cao diều so với mặt đất 52 Hình 2.28 Biễu diễn độ dài băng chuyền 53 Hình 2.29 Biễu diễn vị trí sút bóng cầu thủ 54 Hình 2.30 Biễu diễn ứng dụng đƣờng cao, đƣờng trung trực 54 Hình 2.31 Biễu diễn ứng dụng đƣờng trung trực đoạn thẳng 55 Hình 2.32 Biễu diễn vị trí nhà anh Linh nhà chị Hoa 56 Hình 2.33 Biểu diễn vị trí nhà bạn A 58 Hình 2.34 Cây xanh bị đổ sau bão số 12 Phú Yên 59 Hình 2.35 Biểu diễn cún bị buộc dây để canh giữ mảnh vƣờn 60 Hình 3.1 Slide giảng Tính chất đƣờng trung trực đoạn thẳng” 71 Hình 3.2 Slide giảng “Tính chất đƣờng trung trực đoạn thẳng” 71 Hình 3.3 Slide giảng “Tính chất đƣờng trung trực đoạn thẳng” 74 Hình 3.4 Slide giảng “Tính chất đƣờng trung trực đoạn thẳng” 75 Hình 3.5 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 75 Hình 3.6 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 76 Hình 3.7 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 76 Hình 3.8 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 77 Hình 3.9 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 77 Hình 3.10 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 78 Hình 3.11 Slide giảng “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 78 Hình 3.12 Phiếu tập “Tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 79 Hình 3.13 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 79 vi Hình 3.14 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 80 Hình 3.15 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 80 Hình 3.16 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 81 Hình 3.17 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 82 Hình 3.18 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 83 Hình 3.19 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 83 Hình 3.20 Slide giảng “Luyện tập tính chất ba đƣờng trung trực tam giác” 84 vii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đối tƣợng nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Một số quan điểm vấn đề liên hệ với thực tiễn dạy học 1.2 Mục đích việc tăng cƣờng liên hệ với thực tiễn q trình dạy học Tốn trƣờng trung học sở 1.3 Tìm hiểu lí thuyết giáo dục toán học gắn với thực tiễn (RMERealistic Mathematics Education) 1.3.1 Ba luận điểm RME 1.3.2 Sáu nguyên tắc dạy học RME 10 1.4 Mối liên hệ toán học thực tiễn đƣợc thể qua chủ đề Hình học lớp 12 1.5 Khảo sát đánh giá thực trạng việc khai thác mối liên hệ tốn học thực tiễn dạy hình học lớp 21 1.5.1 Học sinh 21 1.5.2 Giáo viên 23 Kết luận chƣơng 25 viii Kết luận chƣơng Sau gặp gỡ, trao đổi việc thiết kế sử dụng số nội dung thực tiễn nhƣ trình bày chƣơng luận văn với 11 GV có GV thuộc tổ Toán trƣờng THCS Nam Từ Liêm, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội, GV thuộc tổ Toán trƣờng THCS Phƣơng Canh, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội để xin ý kiến, đánh giá cho nội dung đề xuất, thu đƣợc kết tƣơng đối khả quan: Hầu hết GV đƣợc hỏi cho nội dung đề xuất có tính với thân họ có tính khả thi, hiệu Phƣơng pháp thiết kế sử dụng số nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp chƣơng luận văn đƣợc GV tổ Toán trƣờng THCS Nam Từ Liêm ủng hộ theo thiết kế đƣợc giáo án sử dụng số nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp chấp nhận đƣợc Chúng tơi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm (có đối chứng) lớp trƣờng THCS Nam Từ Liêm, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội ( gồm hai tiết lí thuyết hai tiết tập) Kết thực nghiệm sƣ phạm cho thấy: Học sinh lớp thực nghiệm sƣ phạm hứng thú học tập, em hiểu lực vận dụng kiến thức hình học vào giải vấn đề thực tiễn tốt Các giáo án thực nghiệm sƣ phạm tạo đƣợc khơng khí lớp học sơi HS hào hứng học tập, suy nghĩ, thảo luận sôi phát huy đƣợc lực học tập em hơn; Các giáo án thực nghiệm sƣ phạm hƣớng vào phát triển lực học tập HS rõ rệt nên có tính khả thi Kết học tập lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Qua cho thấy biện pháp giáo án đề xuất có tính hiệu Kết thực nghiệm sƣ phạm chứng tỏ tính khả thi, hiệu việc thiết kế sử dụng số nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp đề xuất chƣơng 2; Giả thuyết khoa học luận văn chấp nhận đƣợc 90 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Luận văn có kết luận thức sau Một là, luận văn làm rõ tầm quan trọng việc rèn luyện cho học sinh ý thức tƣ liên hệ với thực tiễn q trình học tốn Hai là, luận văn làm sáng tỏ thực trạng chƣơng trình, phƣơng pháp dạy học mơn Tốn trƣờng trung học cở xu hƣớng giáo dục Toán học nhiều nƣớc tiên tiến giới theo hƣớng nghiên cứu luận văn Đồng thời luận văn khẳng định việc thiết kế sử dụng số tốn có nội dung thực tiễn dạy học toán hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học nội dung dạy học phù hợp với điều kiện hoàn cảnh nƣớc ta giai đoạn hội nhập phát triển Ba là, luận văn góp phần làm rõ việc thiết kế sử dụng số tốn có nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp Bốn là, luận văn đề xuất đƣợc số quan điểm cách thực nhằm làm sở định hƣớng cho giáo viên dạy Toán trƣờng trung học sở nói chung giáo viên dạy Tốn lớp nói riêng q trình dạy học theo hƣớng nghiên cứu đề tài Năm là, kết thực nghiệm sƣ phạm hai lớp thuộc trƣờng THCS Nam Từ Liêm, quận Nam Từ Liêm phần minh chứng cho tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất Khuyến nghị Trƣớc thực trạng việc thiết kế sử dụng số tốn có nội dung thực tiễn cịn nhiều khó khăn, bất cập, cần phải động viên, hƣớng dẫn triển khai sâu rộng phƣơng pháp thiết kế sử dụng số tốn có nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp Trong học cần tăng cƣờng cho học sinh hoạt động trải nghiệm sáng tạo, liên hệ với tình thực tiễn hàng ngày để em thấy rõ ý 91 nghĩa tri thức Toán học hứng thú học tập môn Toán, đáp ứng đƣợc yêu cầu đổi dạy học ngành Để đảm bảo hiệu việc vận dụng phƣơng pháp thiết kế sử dụng số nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp nói riêng dạy học mơn Tốn nói chung theo đề xuất số yêu cầu sau: Một là, nâng cao nhận thức, thái độ GV cơng tác đổi phƣơng pháp dạy học phần hình học theo hƣớng thiết kế sử dụng số toán nội dung thực tiễn Hai là, tăng cƣờng bồi dƣỡng GV biết cách thiết kế tình huống, tập có yếu tố thực tiễn dạy học Biết cách sƣu tầm, thiết kế tập toán học phù hợp với mục tiêu, chƣơng trình dạy học, phù hợp đặc điểm dạy Ba là, để đảm bảo việc thiết kế sử dụng số tốn có nội dung thực tiễn vào dạy học Hình học lớp hiệu cần phải có phƣơng tiện trực quan khác nhau, ứng dụng công nghệ thông tin phục vụ cho mục tiêu dạy học khác Vì địi hỏi nhà trƣờng, GV học sinh không khai thác tốt tài liệu có mà cịn biết sáng tạo tình huống, tập tốn học có nội dung thực tiễn phù hợp với trình độ nhận thức học sinh 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Danh mục tài liệu Tiếng Việt Phan Đức Chính (2016), Tốn tập 1, NXB Giáo dục Việt Nam Phan Đức Chính (2016), Tốn tập 2, NXB Giáo dục Việt Nam Trần Cƣờng, Nguyễn Thùy Duyên (2018), Tìm hiểu lí thuyết giáo dục tốn học gắn với thực tiễn vận dụng xây dựng tập thực tiễn dạy học mơn tốn, Tạp chí Giáo dục số đặc biệt (kì 2-5/2018), tr.165-169 Nguyễn Bá Kim (2008), Phương pháp dạy học mơn tốn, NXB Đại học Sƣ phạm Nguyễn Bá Kim (1999), Học tập hoạt động hoạt động, NXB Giáo dục Nguyễn Bá Kim (Chủ biên), Đinh Nho Chƣơng, Nguyễn Mạnh Cảng, Vũ Dƣơng Thụy, Nguyễn Văn Thƣờng (1994), Phương pháp dạy học mơn Tốn (phần hai: Dạy học nội dung bản), NXB Giáo dục Nguyễn Bá Kim (Chủ biên), Vũ Dƣơng Thụy (1997), Phương pháp dạy học mơn Tốn (phần đại cương), NXB Giáo dục Bùi Huy Ngọc (2003), Tăng cường khai thác nội dung thực tế dạy học Số học Đại số nhằm nâng cao lực vận dụng Toán học vào thực tiễn cho học sinh Trung học sở, Luận án Tiến sỹ Giáo dục học, Trƣờng Đại học Vinh Bùi Văn Nghị (2008), Phương pháp dạy học nội dung cụ thể mơn Tốn, NXB Đại học Sƣ phạm 10 Bùi Văn Nghị (2009), Vận dụng lí luận vào thực tiễn dạy học mơn Tốn trường phổ thơng, NXB Đại học Sƣ phạm 11 Bùi Văn Nghị - Chủ biên (2010), Dạy học theo chuẩn kiến thức, kĩ môn Toán lớp 12, NXB Đại học Sƣ phạm 12 Võ Minh Quang (2015), Tăng cường liên hệ Toán học với thực tiễn dạy học Toán 7, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Trƣờng Đại học Vinh 99 13 Đào Tam, Phan Văn Hiệu (2018), Dạy học hình học lớp cuối cấp trung học sở theo định hướng tăng cường khai thác mối quan hệ nội mơn tốn, với mơn học khác thực tiễn, Tạp chí Giáo dục số 434 (kì 2-7/2018), tr.54-58 14 Nguyễn Hữu Tuyến (2018), Những yếu tố ảnh hưởng tới việc thiết kế hoạt động trải nghiệm dạy học mơn tốn học sinh trung học sở, Tạp chí Giáo dục số 434 (kì 2-7/2018), tr.49-53;63 15 Trần Trung, Nguyễn Chiến Thắng (2013), Lịch sử kiến thức tốn học trường phổ thơng, NXB Đại học sƣ phạm Danh mục tài liệu Tiếng Anh 16 Berinderjeet Kaur, Jaguthsing Dindyal (2010), Mathematical applications and modelling, Yearbook 2010, Association of Mathematics Educators, National Institute of Education, Singapore 100 PHỤ LỤC PHỤ LỤC CÁC PHIẾU ĐIỀU TRA THIẾT KẾ TRÊN GOOGLE FORMS PHIẾU ĐIỀU TRA Sự hiểu biết, quan tâm HS với ứng dụng thực tế toán học Link phiếu: https://forms.gle/YMU5eLmi2T6Veab9A PHIẾU ĐIỀU TRA Sự quan tâm GV với ứng dụng toán học thực tế Link phiếu: https://forms.gle/Y83tXRDgw9cwAopk9 PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN CỦA HỌC SINH Sự hiểu biết, quan tâm HS sau tiết học thực nghiệm sƣ phạm Link phiếu: https://forms.gle/5E5TYE8cyDzKLPRc6 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH CÁC TIẾT DẠY THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Hình 3.21 Học sinh khởi động tiết học “Ứng dụng tính chất ba đường trung trực vào thực tiễn sống” Hình 3.22 Học sinh hoạt động nhóm “Ứng dụng tính chất ba đường trung trực tam giác vào thực tiễn sống” Hình 3.23 Học sinh tự tin trình bày ý tưởng cho tốn thực tiễn Hình 3.24 Giáo viên nêu u cầu tốn thực tiễn Hình 3.25 HS thảo luận nhóm tìm cách làm cho tốn thực tiễn Hình 3.26 Học sinh thể ý tưởng cho toán thực tiễn Hình 3.27 Sản phẩm học sinh sau giải toán thực tiễn mà giáo viên đưa ... cứu luận văn là:? ?Thiết kế sử dụng số nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp 7? ?? .Trong luận văn này, tập trung nghiên cứu thiết kế số tốn có nội dung thực tiễn dạy học Hình học lớp theo chủ đề... hệ số nội dung gắn với thực tiễn Hình học từ thiết kế sử dụng số nội dung thực tiễn dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục Toán học cho học sinh phổ thông đặc biệt học sinh Trung học. .. CHƢƠNG THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC LỚP 2.1 Định hƣớng thiết kế sử dụng số tốn có nội dung thực tiễn - Các tốn phải phục vụ nội dung giáo dục phổ thông, phù