Luận văn thạc sĩ dạy học chủ đề tổ hợp ở trường trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực người học

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LƯƠNG MINH THÀNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TỔ HỢP Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LƯƠNG MINH THÀNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TỔ HỢP Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC Ngành: Lý luận Phương pháp dạy học môn Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS PHẠM ĐỨC QUANG THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu: “DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TỔ HỢP Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC” hướng dẫn PGS.TS Phạm Đức Quang kết nghiên cứu cá nhân tôi, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Thái Ngun, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn LƯƠNG MINH THÀNH Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Để hồn thành Luận văn này, nỗ lực thân giúp đỡ Khoa, Trường, thầy bạn bè gia đình Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học – PGS.TS Phạm Đức Quang tận tình giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Lời cảm ơn cuối cùng, xin gửi tới em Học sinh trường THPT Tràng Định nơi công tác giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu thực đề tài Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2019 Tác giả LƯƠNG MINH THÀNH Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ, cụm từ viết tắt iv Danh mục hình v MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Khách thể, đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học .3 Phương pháp nghiên cứu .3 Dự kiến đóng góp luận văn .4 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 DH theo hướng hình thành phát triển NL người học .5 1.1.1 Quan niệm NL 1.1.2 Quan niệm DH theo hướng hình thành phát triển NL người học 1.1.3 Một số đặc tính DH theo hướng hình thành phát triển NL người học 11 1.1.4 Những đặc điểm đặc trưng học theo hướng hình thành phát triển NL người học 11 1.1.5 Ưu điểm thiết kế DH theo hướng hình thành phát triển NL người học 13 1.1.6 Các bước thiết kế học theo hướng hình thành phát triển NL người học 14 1.2 Nội dung “Tổ hợp” chương trình mơn Tốn trường phổ thơng 15 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.3 Sơ thực trạng việc thiết kế DH chủ đề Tổ hợp số trường THPT 16 1.3.1 Mục đích điều tra 1.3.2 Phương pháp điều tra 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP SƯ PHẠM DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ TỔ HỢP” THEO HƯỚNG HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC 2.1 Nguyên tắc chung 2.1.1 Việc xây dựng BPSP giảng dạy chủ đề “Tổ hợp” dựa Chương trình, sách giáo khoa hành 2.1.2 Các BPSP DH chủ đề “Tổ hợp” trước hết phải góp phần giúp học sinh nắm vững kiến thức kỹ chủ đề “Tổ hợp” nói riêng Chương trình Tốn nói chung 2.2 Các biện pháp sư phạm DH chủ đề “Tổ hợp” THPT theo hướng hình thành phát triển NL người học 2.2.1 Biện pháp 1: Làm rõ các đặc trưng hội DH theo hướng hình thành phát triển NL người học, với chủ đề “Tổ hợp” 2.2.2 Biện pháp 2: Thiết kế tổ chức học theo hướng hình thành phát triển NL người học, với chủ đề “ Tổ hợp” 2.2.3 Biện pháp 3: Thiết kế đánh giá kết học theo hướng đánh giá NL người học, với chủ đề “Tổ hợp” 2.3 Kết luận chương CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm 3.2 Nội dung thực nghiệm 3.3 Địa điểm đối tượng thực nghiệm 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 3.5 Thời gian nghiệm sư phạm .45 3.6 Tiến trình thực nghiệm sư phạm .45 3.6.1 Giúp GV hiểu DH theo hướng hình thành phát triển NL người học 46 3.6.2 Thực nghiệm dạy “Khái niệm hốn vị” theo hướng hình thành phát triển NL người học 46 3.6.3 Thực nghiệm dạy “Định lý số Hốn vị” theo hướng hình thành phát triển NL người học 49 3.6.4 Thực nghiệm dạy “Bài tập Chỉnh hợp” theo hướng hình thành phát triển NL người học 51 3.7 Đánh giá kết thực nghiệm .54 3.7.1 Đánh giá hoạt động GV 54 3.7.2 Đánh giá hoạt động HS 56 Kết luận chương 60 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt BPSP : Biện pháp sư phạm DH : Dạy học GV : Giáo viên GDPT : Giáo dục phổ thông HS : Học sinh NL : Năng lực THPT : Trung học phổ thơng Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Đặc trưng gà mái…………………………………………… Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thế kỉ XXI, với bùng nổ khoa học công nghệ, xã hội đứng trước thách thức lớn nhiều mặt biến đổi khí hậu, cạn kiệt tài nguyên, cân kinh tế,…và đặc biệt giáo dục Trong bối cảnh đó, mục tiêu giáo dục khơng đơn truyền thụ kiến thức có kho tàng tri thức loài người gây dựng qua bao đời mà cao bồi dưỡng, phát triển NL chung, cốt lõi, như: giải vấn đề, NL hợp tác, NL sáng tạo,…để khám phá tri thức mới, phương pháp mới, vấn đề mới, cách giải Nghị Hội nghị Trung Ương khóa XI đổi toàn diện giáo dục đào tạo xác định mục tiêu cụ thể giáo dục phổ thông là: “ Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, NL công dân, phát bồi dưỡng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, NL kỹ thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Phát triển khả sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời” Để đạt mục tiêu đó, giáo dục cần có điều chỉnh nội dung chương trình phương pháp tổ chức DH, điều thể “Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể” (tháng 12 năm 2018):“Chương trình giáo dục phổ thơng bảo đảm phát triển phẩm chất lực người học thông qua nội dung giáo dục với kiến thức, kĩ bản, thiết thực, đại; hài hịa đức, trí, thể, mĩ; trọng thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ học để giải vấn đề thực tiễn học tập đời sống” “Chương trình giáo dục trung học phổ thông giúp học sinh tiếp tục phát triển phẩm chất, lực cần thiết người lao động, ý thức nhân cách công dân, khả tự học ý thức học tập suốt đời, khả lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với lực sở thích, điều kiện hoàn cảnh thân để tiếp tục học lên, học nghề tham gia vào sống lao động, khả thích ứng với đổi thay bối cảnh tồn cầu hố cách mạng cơng nghiệp mới” Để thực thành cơng đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo, Nhà nước cần phải thực nhiều giải pháp có việc bước chuyển đổi từ chủ yếu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hoạt động GV (Nhiệm vụ) Dựa vào ĐN Hoán vị, viết tất hoán vị A,B,C,D Liệu ngồi cách liệt kê, sử dụng kiến thức “Quy tắc cộng, quy tắc nhân” học để tính số hốn vị khơng? Nếu dùng quy tắc nào?Vì sao? Dùng quy tắc nhân để giải toán Từ kết toán với phần tử trên, dự đốn kết với tốn có n phần tử ( n 1 ) 1.2 Chứng minh phát biểu Định lý - Mục tiêu: chứng minh phát biểu Định lý Số hoán vị Yêu cầu HS tìm kết - Cách thức: nhóm viết kết giấy dán lên bảng để nhóm khác biết, nhận xét - Hoạt động: Nhóm HS tư viết kết giấy - Cơ hội phát triển NL: Nhờ tăng cường NL giải vấn đề, tư lập luận, giao tiếp toán học PL11 Nhiệm vụ: Hãy chứng minh kết dự đoán “ Số hoán vị n phần tử ( n 1 ) là: Hoạt động GV (Nhiệm vụ) Tương tự cách giải toán trên, sử dụng quy tắc nhân để CM Kết vừa CM nội dung Định lý số hoán vị Hãy phát biểu Định lý GV xác hóa nội dung Định lý số hốn vị Kí hiệu Pn số hốn vị n phần tử Ta có định lý sau ĐỊNH LÝ: Pn  n n 1 2.1 Chú ý: Kí hiệu n n 1 2.1 n! (đọc n giai thừa), ta có: Pn  n! PL12 Hoạt động củng cố kiến thức Định lý số Hoán vị - Mục tiêu: luyện tập củng cố kiến thức Định lý Số hoán vị Yêu cầu HS tìm kết - Cách thức: nhóm viết kết giấy dán lên bảng để nhóm khác biết, nhận xét Hoạt động: Nhóm HS tư duy, thảo luận viết kết giấy Cơ hội phát triển NL: Nhờ tăng cường NL giải vấn đề, tư lập luận, giao tiếp tốn học Ví dụ 2: Cho tập A  1, 3, 5, 7, 9,11,13,15 Trong kết đây, đâu số hoán vị phần tử tập A: a) 15! b) 8! c) 9! Ví dụ 3: Trong học Thể dục, tổ lớp X gồm 10 bạn xếp thành hàng dọc Hỏi có cách xếp? Ví dụ 4: Một thợ điện muốn lắp bóng đèn màu Xanh, Đỏ, Tím, Vàng, Lam, Trắng Hồng thành dãy Hỏi có cách lắp? Hoạt động GV (Nhiệm vụ) Ví dụ 2: - Xác định số phần tử A? - Dựa vào ĐL để tìm đáp án Ví dụ 3: - Nhận biết mơ hình hóa tốn - Áp dụng ĐL để tính kết Ví dụ - Nhận biết mơ hình hóa tốn - Áp dụng ĐL để tính kết PL13 Hướng dẫn tự học nhà: 3.1 HS ôn tập nội dung học trả lời câu hỏi: - Qua học hôm nay, em học thêm điều gì? - Em tìm ví dụ sống ngày mà giải cách vận dụng kiến thức học 3.2 HS thực hành giải tập sau: Bài 2: Có HS ngồi hàng ghế chơi trò đổi chỗ ngồi cho ( lần đổi chỗ bạn cho nhau) a) Hỏi có tất cách? b) Giả sử lần đổi chỗ hết 10 giây, HS đổi đủ hết tất cách hết thời gian? Dự kiến đánh giá: NL Mơ hóa hình m Tư lập luận t Giải vấn đề h t g q t tiếp N v t đ t Giao toán học PL14 PHỤ LỤC NỘI DUNG 3: DH “BÀI TẬP CHỈNH HỢP” THEO HƯỚNG HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NL NGƯỜI HỌC I Mục tiêu - Tính số Chỉnh hợp - Vận dụng kiến thức Chỉnh hợp để giải tốn thực tiễn - Các NL (có thể) hình thành phát triển cho HS thông qua học: tư lập luận, mơ hình hóa, giải vấn đề, giao tiếp toán học II Chuẩn bị GV HS a) Chuẩn bị GV: đồ dùng DH cần thiết, máy tính cá nhân, máy chiếu b) Chuẩn bị HS: đồ dùng học tập, nghiên cứu trước đến lớp III Thiết kế tổ chức hoạt động học tập Hoạt động 1: HS củng cố kiến thức Chỉnh hợp qua ví dụ - Mục tiêu: củng cố kiến thức Chỉnh hợp Yêu cầu HS tìm kết - Cách thức: nhóm viết kết giấy dán lên bảng để nhóm khác biết, nhận xét - Hoạt động: Nhóm HS tư duy, thảo luận viết kết giấy - Cơ hội phát triển NL: Nhờ tăng cường NL giải vấn đề, giao tiếp toán học Sản phẩm: kết mà HS tính Ví dụ 1: Tính Hoạt động GV (Nhiệm vụ) a) - Nhận dạng tốn - Sử dụng cơng thức để giải tốn? - Áp dụng cơng thức tính kết - Nhận biết A71 chỉnh hợp chập PL15 - Thực phép tính A77  Hoạt động vận dụng kiến thức Chỉnh hợp vào giải vấn đề thực tiễn - Mục tiêu: vận dụng kiến thức Chỉnh hợp vào tốn thực tiễn u cầu HS tìm kết - Cách thức: nhóm viết kết giấy dán lên bảng để nhóm khác biết, nhận xét - Hoạt động : Nhóm HS tư duy, thảo luận viết kết giấy - Cơ hội phát triển NL: Nhờ tăng cường NL mơ hình hóa, tư lập luận, giải vấn đề, giao tiếp toán học Ví dụ 1: Trong giải điền kinh có vận động viên chạy thi Nếu khơng có trường hợp vận động viên đích lúc hỏi có kết xảy với vị trí 1,2 Ví dụ 2: Một khiêu vũ có 10 nam nữ tham gia Cần chọn có thứ tự nam nữ để ghép thành cặp nhảy Hỏi có cách chọn? Ví dụ 3: Có 100 người mua 100 vé số, có giải (nhất, nhì, ba, tư) a) Hỏi có kết người giữ vé số 47 trúng giải nhất? b)Hỏi có kết người giữ vế số 47 trúng giải? Hoạt động GV (Nhiệm vụ) Ví dụ - Phân tích, nhận dạng tốn - Mơ hình hóa tốn học đề - Sử dụng cơng thức để giải ? PL16 - Tính kết Ví dụ 2: - Phân tích, nhận dạng tốn - Mơ hình tốn học đề cho - Sử dụng công thức để giải ? - Tính kết Ví dụ 3: a)- Phân nhận dạng toán toán học đề cho Mơ hình + Chọn phần tử có thứ tự 99 phần tử - Sử dụng công Áp dụng cơng thức tính số Chỉnh hợp Giải thức để giải vấn đề ? Tính kết An k  + Chọn phần tử phần tử có: (kết quả) + Chọn phần tử có thứ tự 99 phần tử: A993 (kết quả) - Áp dụng Quy tắc nhân tính kết : A3  99.98.97  941094 (kết quả) 99 b) b)- Nhận biết toán sử dụng Quy tắc cộng - Phân tích, nhận Chỉnh hợp: cơng việc chia thành trường dạng toán hợp: + Nếu người giữ vé 47 trúng giải - Mơ hình hóa tốn học đề - + Nếu người giữ vé 47 trúng giải nhì + Nếu người giữ vé 47 trúng giải ba + Nếu người giữ vé 47 trúng giải tư Giao tiếp Tư lập luận Mơ hình hóa Thực a) Áp dụng cơng thức tính số Chỉnh hợp Giải - Sử dụng công n! vấn đề Ak    quy tắc cộng thức để giải n nk! ? + Nếu người giữ vé 47 trúng giải nhất, ta có kết Tính kết quả : A993  99.98.97  941094 - + Nếu người giữ vé 47 trúng giải nhì, ta có kết : A993  99.98.97  941094 + Nếu người giữ vé 47 trúng giải ba, ta có kết : 1.A993  99.98.97  941094 + Nếu người giữ vé 47 trúng giải tư, ta có kết : 1.A993  99.98.97  941094 PL18 - Áp dụng Quy tắc cộng tính kết : 4.941094 = 3764376 ( kết quả) Hướng dẫn HS tự học nhà 3.1 HS ôn tập nội dung học trả lời câu hỏi: - Qua học hôm nay, em học thêm điều gì? - Em tìm ví dụ sống ngày mà giải cách vận dụng kiến thức học 3.2 HS thực hành giải tốn sau: Bài 1: Tính: Bài 2: Trong BCH Đồn trường X có người, cần chọn người vào ban thường vụ với chức danh : Bí thư, Phó bí thư, Ủy viên Hỏi có cách chọn? Bài 3: Có bưu thiếp khác nhau, bì thư khác Cần chọn bưu thiếp bỏ vào bì thư, bì thư bưu thiếp gửi cho người bạn, bạn bưu thiếp Hỏi có cách? 3.3 Hoạt động tìm tịi, mở rộng (HS hoạt động cá nhân) Ứng dụng chỉnh hợp tìm thấy nhiều lĩnh vực khác khoa học Dưới ví dụ mơn Sinh học: Ví dụ: Bộ NST lưỡng bội lồi = 24 Xác định có trường hợp đồng thời xảy đột biến; thể 0, thể thể 3? Gợi ý: Số trường hợp thể xảy ra: 2n  24  n 12 Số trường hợp đồng thời xảy đột biến: thể 0, thể thể 3: Số trường hợp đồng thời xảy thể lệch bội Dự kiến đánh giá NL Ch Mơ hình - Chưa hóa m PL19 Tư - Chưa lập thao tác luận Giải - Xác đ c vấn đề bà - Chưa gi giải quy đề Giao tiếp Nghe h toán học ghi c toán Từ xuất đư tin toán thiết PL20 ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LƯƠNG MINH THÀNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TỔ HỢP Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC Ngành: Lý luận Phương pháp dạy học môn... nghiên cứu: “DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TỔ HỢP Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGƯỜI HỌC” hướng dẫn PGS.TS Phạm Đức Quang kết nghiên cứu cá nhân tôi, kết nghiên cứu luận văn trung thực... Thiết kế tổ chức học theo hướng hình thành phát triển NL người học, với chủ đề “ Tổ hợp? ?? 2.2.3 Biện pháp 3: Thiết kế đánh giá kết học theo hướng đánh giá NL người học, với chủ đề ? ?Tổ hợp? ??