Thiết kế xây dựng khóa học trực tuyến về mối liên hệ giữa toán đại học và toán phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– LƯU TRƯỜNG SINH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG KHÓA HỌC TRỰC TUYẾN VỀ MỐI LIÊN HỆ GIỮA TỐN PHỔ THƠNG VÀ TOÁN ĐẠI HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN- 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– LƯU TRƯỜNG SINH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG KHÓA HỌC TRỰC TUYẾN VỀ MỐI LIÊN HỆ GIỮA TỐN PHỔ THƠNG VÀ TỐN ĐẠI HỌC Chun ngành: Lý luận Phương pháp dạy học môn Toán Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS BÙI VĂN NGHỊ THÁI NGUYÊN- 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Luận văn nghiên cứu độc lập hướng dẫn GS.TS Bùi Văn Nghị, tài liệu tham khảo luận văn trung thực Luận văn chưa cơng bố cơng trình Tác giả Lưu Trường Sinh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN i http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Tốn - Tin, Phịng sau đại học, thầy tổ mơn Phương pháp giảng dạy Tốn trường Đại học sư phạm Thái Nguyên tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn đặc biệt sâu sắc đến GS TS Bùi Văn Nghị, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ban giám hiệu, tổ Tốn THPT Chu Văn An Thái Nguyên hết lòng giúp đỡ tác giả trình thực nghiệm sư phạm trường Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, tới người thân, bạn bè đồng nghiệp bạn bè nhóm Lý luận Phương pháp dạy học mơn Tốn K21 tận tình giúp đỡ, cổ vũ, động viên tác giả suốt q trình học tập hồn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2015 Tác giả Lưu Trường Sinh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN ii http://www.lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN iv DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ v MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học .2 Phương pháp nghiên cứu .3 Cấu trúc luận văn Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Ứng dụng công nghệ thơng tin dạy học mơn Tốn 1.2 Khóa học đại trà trực tuyến mở - MOOC 1.2.1 Một số khái niệm liên quan .5 1.2.2 Một số tính chất khóa học đại trà trực tuyến mở 1.2.3 Giao diện trang web MOOC .7 1.2.4 Các lợi ích cụ thể khóa học MOOC 1.2.5 Các thách thức với MOOC 1.2.6 Các thi MOOC 10 1.2.7 Lịch sử phát triển 11 1.2.8 Cách tham gia đăng kí khóa học trực tuyến 13 1.3 Một số thực tiễn ứng dụng CNTT nói chung khóa học trực tuyến MOOC nói riêng 16 1.4 Kết luận chương 20 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN iii http://www.lrc.tnu.edu.vn Chương 2: THIẾT KẾ KHOÁ HỌC TRỰC TUYẾN VỀ KỸ NĂNG CHỨNG MINH BẤT ĐẲNG THỨC DỰA VÀO SỰ CHUYỂN HÓA TỪ TRI THỨC TỐN ĐẠI HỌC VÀ TỐN PHỔ THƠNG 22 2.1 Giới thiệu khóa học 22 2.1.1 Mục tiêu khóa học 22 2.1.2 Thời gian 22 2.1.3 Đối tượng tham gia khóa học 22 2.1.4 Tóm tắt nội dung khóa học 22 2.1.5 Phương pháp kiểm tra đánh giá 23 2.2 Nội dung khóa học 23 2.3 Đề xuất quy trình thiết kế khóa học trực tuyến 42 2.4 Thiết kế khóa học đại trà trực tuyến mở kỹ chứng minh bất đẳng thức 44 2.4.1 Xây dựng trang web 44 2.4.2 Nội dung khóa học 52 2.5 Kết luận chương 71 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 73 3.1 Mục đích, nội dung, tổ chức phương pháp thực nghiệm sư phạm 73 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 73 3.1.2 Nội dung thực nghiệm 73 3.1.3 Phương pháp thực nghiệm .73 3.1.3 Tổ chức thực nghiệm .73 3.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 74 3.2.1 Phân tích định tính 74 3.2.2 Phân tích định lượng 78 3.2.3 Đề kiểm tra thực nghiệm .79 3.2.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 79 3.3 Kết luận chương 83 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Thứ tự 10 11 12 13 14 15 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Sự đánh giá giáo viên kiến thức xây dựng khóa học 80 Biểu đồ 3.2 Sự đánh giá học sinh kiến thức xây dựng khóa học 80 Biểu đồ 3.3 Sự đánh giá mức độ kiến thức giáo viên học sinh 81 Biểu đồ 3.4 Sự đánh giá tính khả thi đề tài 82 Biểu đồ 3.5 Kết kiểm tra 82 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nâng cao chất lượng dạy học nói chung, chất lượng dạy học mơn Tốn nói riêng u cầu cấp bách ngành giáo dục nước ta Chúng ta sống làm việc xã hội có cơng nghệ thông tin phát triển nhanh vũ bão Cứ sau thời gian ngắn, khối lượng kiến thức lại tăng lên gấp bội Đồng thời, sống đòi hỏi người không ngừng mở rộng hiểu biết, mở rộng tri thức Để thực hoạt động đó, người khơng tái tri thức có, sử dụng kỹ sẵn có, mà cịn cần tri thức mới, kỹ Không nhà trường dạy đủ dạy hết tri thức cho học sinh Để người học cập nhật tri thức nhân loại, hoạt động đạt hiệu tiếp tục không cịn ngồi ghế nhà trường cần phải rèn luyện lực tự học thường xuyên Như vậy, trình sống hoạt động người trình người bước lên bậc thang hiểu biết Bước dễ hay khó, cao hay thấp phụ thuộc vào khả tự học người Do đó, q trình dạy học cần trọng đặc biệt nhấn mạnh đến trình dạy tự học tự học, phải biến trình dạy học thành trình dạy tự học Luật GD VN 2005, chương II ghi rõ: Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Do muốn phát triển trí sáng tạo, cần trọng để học sinh tự khám phá kiến thức mới, phải dạy cho học sinh phương pháp học, mà cốt lõi phương pháp tự học Chính thông qua hoạt động tự lực, giao cho cá nhân nhóm nhỏ, tiềm sáng tạo học sinh bộc lộ phát huy Người giáo viên phải đổi phương pháp dạy học, rèn luyện lực tự học cho HS để rút ngắn thời gian học tập lớp mà đạt hiệu cao Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Dạy tự học hình thức dạy học đại không phù hợp với đối tượng học sinh giỏi mà cịn mở rộng với tất học sinh Trong thời gian qua, phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin (CNTT) truyền thông ảnh hưởng mạnh mẽ đến mặt đời sống, xã hội, văn hóa giáo dục Đã có nhiều đề tài khai thác sử dụng cơng nghệ thơng tin dạy học mơn Tốn Tuy nhiên số hướng vận dụng khác khai thác Trong luận văn tập trung khai thác, vận dụng CNTT để thiết kế khóa học đại trà trực tuyến mở (Massive Open Online Course- MOOC) chủ đề mơn Tốn Khóa học giúp làm giảm chi phí, thời gian công sức học tập, giúp nâng cao hiệu tiếp thu kiến thức cho người học Khóa học trực tuyến tạo điều kiện cho dạy học phân hóa cấp độ cao, tạo hội học tập cho nhiều đối tượng trình độ khác Xuất phát từ lý trên, đề tài chọn là: “Thiết kế xây dựng khóa học trực tuyến mối liên hệ Toán đại học Toán phổ thơng” Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục đích Mục đích nghiên cứu đề xuất nội dung cách thức tổ chức khóa học trực tuyến mở cho học sinh giỏi kỹ chứng minh BĐT dựa vào chuyển hóa tri thức từ Tốn đại học Tốn phổ thơng 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu (1) Nghiên cứu lí luận khóa học trực tuyến (2) Thiết kế nội dung khóa học (3) Tìm hiểu thực trạng ứng dụng cơng nghệ thơng tin dạy học mơn Tốn trường phổ thông (4) Thực nghiệm sư phạm: để đánh giá tính khả thi tính hiệu đề tài Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế khóa đào tạo trực tuyến kỹ chứng minh BĐT dựa vào chuyển hóa tri thức từ Tốn đại học Tốn phổ thơng triển khai Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 Em thấy giao diện trang web khóa học có thân thiện hay khơng? Có dễ sử dụng khơng? PHIẾU ĐIỀU TRA SỐ (Dành cho giáo viên lớp chọn tự nhiên) Để giúp chúng tơi hồn thành để tài: “THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG KHÓA HỌC TRỰC TUYẾN VỀ MỐI LIÊN HỆ GIỮA TOÁN Ở ĐẠI HỌC VÀ TOÁN Ở PHỔ THƠNG”, xin anh (chị) vui lịng hợp tác Anh (chị) đánh dấu (X) vào ô mà anh (chị) cho Ý kiến thăm dò giáo viên Vận dụng Toán cao cấp dạy học bất đẳng thức cho học sinh giỏi toán THPT hướng phù hợp Vận dụng Toán cao cấp nhằm xây dựng hệ thống tập bất đẳng thức điều cần thiết cho việc dạy học bất đẳng thức cho học sinh giỏi toán THPT Bồi dưỡng lực giải toán cho học sinh THPT cách vận dụng Toán cao cấp thơng qua hình thức đào tạo trực tuyến việc làm có hiệu qủa Xây dựng hệ thống tập qua hệ thống trực tuyến việc làm có tính khả thi, tiết kiệm thời gian gây hứng thú cho học sinh Xin cám ơn anh (chị)! Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 75 http://www.lrc.tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 76 http://www.lrc.tnu.edu.vn PHIẾU ĐIỀU TRA SỐ PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TOÁN HỌC CHO HỌC SINH VÀ TÌNH HÌNH DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ BẤT ĐẲNG THỨC Hãy khoanh tròn câu trả lời mà em cho Em có thích học nội dung bất đẳng thức khơng? a Rất thích b Bình thường c Khơng thích Trong học nội dung bất đẳng thức, em gặp khó khăn học nội dung đây? a Các khái niệm tính chất c Cả hai nội dung b Các tập d Khơng gặp khó khăn Những khó khăn em học nội dung Bất đẳng thức gì? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Trong giảng dạy mơn Tốn, thầy giáo có hướng dẫn khuyến khích em khai thác, mở rộng tốn khơng? a Thường xun b Thỉnh thoảng c Không Những mong muốn em thầy cô dạy học nội dung bất đẳng thức gì? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Xin chân thành cám ơn em! Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 77 http://www.lrc.tnu.edu.vn PHIẾU ĐIỀU TRA SỐ PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH Họ tên:…………………………………………………….Lớp:…………… Khoanh tròn vào chữ đầu câu trả lời mà em chọn Trong q trình học Tốn, em có thường xun đọc tài liệu tham khảo sách giáo khoa sách tập không? a Thường xuyên Trong q trình học tốn, em thường tham khảo dạng tài liệu nào? a Sách nâng cao Em có tham gia khố học trực tuyến khơng? a Thường xun Em thấy khố học trực tuyến có hiệu không? a Rất hiệu Mức độ tin cậy em kiến thức viết Internet bao nhiêu? a 100% Em thấy học trực tuyến có phù hợp với học sinh THPT khơng? a Có Theo em, để tự học mơn Tốn qua tài liệu tham khảo thơng qua trực tuyến giảng nên bố cục nào? a Sau đề cần có lời giải đáp số b Hệ thống tập đặt từ dễ đến khó c Cả hai ý 3.2.2 Phân tích định lượng Căn vào số liệu thu thập qua kiểm tra, dựa vào số phương pháp thống kê Toán học để xử lý số liệu thực nghiệm, từ rút kết luận qua thực nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 78 http://www.lrc.tnu.edu.vn 3.2.3 Đề kiểm tra thực nghiệm - Mục đích, yêu cầu kiểm tra: + Đánh giá khả vận dụng kiến thức xây dựng chuyên đề khóa học + Đánh giá khéo léo lựa chọn phương pháp chứng minh - Nội dung: ĐỀ KIỂM TRA Thời gian (45 phút) Chứng minh BĐT sau (khuyến khích em tìm nhiều lời giải khác nhau) Bài 1: Chứng minh với số dương a,b,c,d,e ta có: a  b  c  d  e  a (b  c  d  e) Bài 2: Chứng minh với số dương a,b thỏa mãn a  b  Chứng minh rằng: a  Bài 3: Chứng minh với số dương a, b, c thỏa mãn a  b  c4  48 Chứng minh rằng: ab  bc  ca2  24 Bài 4: Cho x  16 y  49 Chứng minh Bài 5: Cho x , y , z  x  y  z  Chứng minh x  Dụng ý sư phạm kiểm tra là: - Bài 1,2,3 đánh giá mức độ vận dụng nhuần nhuyễn kiến thức xây dựng chuyên đề - Bài 4,5 đánh giá linh hoạt sử dụng, chọn lựa phương pháp, tính độc đáo lời giải 3.2.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 79 http://www.lrc.tnu.edu.vn 3.2.4.1 Kết nội dung khóa học  Sự mạch lạc kiến thức SỰ MẠCH LẠC KIẾN THỨC MẠCH LẠC CHƯA MẠCH LẠC KHÔNG MẠCH LẠC Biểu đồ 3.1 Sự đánh giá giáo viên kiến thức xây dựng khóa học SỰ MẠCH LẠC KIẾN THỨC MẠCH LẠC CHƯA MẠCH LẠC KHÔNG MẠCH LẠC Biểu đồ 3.2 Sự đánh giá học sinh kiến thức xây dựng khóa học Sự dễ hiểu Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 80 http://www.lrc.tnu.edu.vn MỨC ĐỘ KIẾN THỨC 120 100 80 60 40 20 Dễ hiêu Biểu đồ 3.3 Sự đánh giá mức độ kiến thức giáo viên học sinh  + Tính khúc triết GV đánh giá: + HS đánh giá: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 81 http://www.lrc.tnu.edu.vn 3.2.4.3 Kết tính khả thi  Tính khả thi TÍNH KHẢ THI Giáo viên Biểu đồ 3.4 Sự đánh giá tính khả thi đề tài 3.2.4.5 Kết tính hiệu Kết điểm số kiểm tra thực nghiệm sư phạm đuộc thống kê sau (tính theo số học sinh làm bài) KIỂM TRA 120 100 80 60 40 20 Bài Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Qua thống kê điểm số kiểm tra trình chấm chúng tơi nhận thấy: - Đa số học sinh đạt điểm trung bình, số em chưa nắm phương pháp giải - Tỉ lệ học sinh đạt điểm 7- chiếm tỉ lệ cao nhất, tỉ lệ HS đạt 5- thấp Từ chúng tơi nhận thấy tương lai, phát triển khố học trực tuyến cho học sinh THPT vận dụng toán cao cấp để tìm lời giải cho tốn bất đẳng thức THPT góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy giáo viên - Như vậy, qua đánh giá định tính ta thấy biện pháp đề luận án có hiệu tính khả thi cao, làm cho HS hứng thú học tập, làm cho HS có trách nhiệm với việc học Qua thực nghiệm thấy HS lớp không va chạm với thực tiễn, thường xuyên luyện tập họ thường lúng túng áp dụng lý thuyết vào giải họ cho BĐT nội dung khó khơng có hứng thú học 3.3 Kết luận chương Kết thực nghiệm cho thấy việc vận dụng tốn cao cấp để tìm lời giải toán bất đẳng thức THPT bước đầu phát huy hiệu bồi dưỡng lực giải toán cho học sinh Bên cạnh đó, thiết kế dạy dạng khố học trực tuyến góp phần nâng cao khả sử dụng CNTT hiệu góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy giáo viên khả học tập học sinh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 83 http://www.lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN Từ vấn đề trình bày, luận văn đạt kết sau: Làm rõ sở lí luận tổng quan khóa học đại trà trực tuyến mở bao gồm: khái niệm, tính chất, cách thức tổ chức, ý nghĩa số vấn đề liên quan kết điều tra thực trạng vận dụng CNTT; Chỉ mối liên hệ mật thiết toán cao cấp toán THPT; Phản ánh phần thực trạng nhiều bất cập vấn đề ứng dụng CNTT dạy học quả; Đề xuất phương án dạy học có tính khả thi hiệu Thực nghiệm sư phạm tiến hành phần đầu chứng minh cho tính khả thi tính hiệu khố học trực tuyến Như vậy, khẳng định rằng: mục đích nghiên cứu thực hiện, nhiệm vụ nghiên cứu hoàn thành giả thuyết khoa học nêu chấp nhận Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 84 http://www.lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Văn Nghị (2008), Giáo trình Phương pháp dạy học nội dung cụ thể mơn Tốn, NXB ĐHSP Bùi Việt Hà (2007), Autograph – Lớp học di động hay phần mềm lí tưởng giảng dạy mơn Tốn nhà trường (phần I phần II), Bài viết website: www.vnschool.net học Trịnh Thanh Hải (2005), Ứng dụng CNTT truyền thơng dạy Tốn, NXB Hà Nội Trịnh Thanh Hải (2003), "Các bước chuẩn bị thực việc giảng dạy với hỗ trợ CNTT nhà trường", Tạp chí Tin học Nhà trường, số 34 Trịnh Thanh Hải (2003), Sử dụng CNTT hỗ trợ dạy học hình học, Báo cáo Hội nghị Tốn học tồn quốc, Huế Trịnh Thanh Hải, Các viết chủ đề ứng dụng ICT dạy học Tốn website: www.thnt.com.vn Đồn Thị Huyền (2007), Autograph – Phần mềm hỗ trợ giải toán Đại số) Bài viết website: www.vnschool.net Nguyễn Bá Kim (2005), Phương pháp dạy học Toán, NXB ĐHSP Nguyễn Bá Kim, Lê Khắc Thành (2006), Phương pháp dạy học Tin học (phần phương pháp dạy học đại cương), NXB ĐHSP 10 Nguyễn Bá Kim, Đào Thái Lai, Trịnh Thanh Hải (2005), "Sử dụng vi giới dạy học hình học", Tạp chí Giáo dục, số 115 11 Đào Thái Lai (1998), "Một số triển vọng đặt với nhà trường đại bối cảnh cách mạng CNTT", Tạp chí Phát triển Giáo dục 12 Đào Thái Lai (2002), "Ứng dụng CNTT vấn đề cần xem xét đổi hệ thống PPDH mơn tốn", Tạp chí Giáo dục 13 Luật giáo dục Nghị định quy định chi tiết hướng dẫn thi hành, Nhà xuất lao động- xã hội- Hà Nội, Trang 22 14 Lê Văn Quốc (2008), Sử dụng phần mềm Autograph dạy học Tốn trường phổ thơng, Luận văn tốt nghiệp đại học Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN 85 http://www.lrc.tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– LƯU TRƯỜNG SINH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG KHÓA HỌC TRỰC TUYẾN VỀ MỐI LIÊN HỆ GIỮA TỐN PHỔ THƠNG VÀ TOÁN ĐẠI HỌC Chuyên ngành:... ? ?Thiết kế xây dựng khóa học trực tuyến mối liên hệ Tốn đại học Tốn phổ thơng” Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục đích Mục đích nghiên cứu đề xuất nội dung cách thức tổ chức khóa học trực tuyến. .. Mỗi khóa học thường hướng vào kỹ định, chẳng hạn: khóa học Tiếng Anh giao tiếp, khóa học ứng xử, khóa học thuyết trình, khóa học thiết kế Website cho người khơng chun + Khóa học trực tuyến: Khóa