Vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học phương trình vi phân trong trường cao đẳng kỹ thuật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ************** NGUYỄN THỊ THỦY VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO VÀO DẠY HỌC PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN TRONG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGHỆ AN - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ************** NGUYỄN THỊ THỦY VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO VÀO DẠY HỌC PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN TRONG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học Bộ môn Toán Mã số: 60. 14. 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. CHU TRỌNG THANH Nghệ An, 2012 LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn, giúp đỡ của TS. Chu Trọng Thanh. Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới Thầy- Người đã trực tiếp tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành Luận văn. Tác giả trân trọng cảm ơn các Thầy Cô giáo trong chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học Bộ môn Toán, Trường Đại Học Vinh, đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện Luận văn. Tác giả trân trọng cảm ơn Trường Đại Học Sài Gòn đã tổ chức khóa học sau đại học cho chúng em. Gia đình, bạn bè, đồng nghiệp luôn là nguồn động viên giúp đỡ tác giả có thêm nghị lực, tinh thần để hoàn thành Luận văn này. Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ quý báu đó! Dù đã có nhiều cố gắng nhưng Luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được sự góp ý chân thành của quý Thầy, Cô giáo và các bạn. Nghệ An, Tháng 10 năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Thủy DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết tắt Viết đầy đủ CĐKT Cao đẳng kỹ thuật GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất bản PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học PTDH Phương tiện dạy học PTVP Phương trình vi phân SV Sinh viên MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .1 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .5 1.1. Một số vấn đề cơ bản về lí thuyết kiến tạo 5 1.2. Quy trình dạy học theo quan điểm của lí thuyết kiến tạo 21 1.3. Một số định hướng đổi mới phương pháp dạy học môn Toán cao cấp trong trường Cao đẳng kỹ thuật .25 1.4. Thực trạng vận dụng quan điểm kiến tạo trong dạy học môn Toán cao cấp trong các trường Cao đẳng kỹ thuật 33 Kết luận chương 1 .36 Chương 2: VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO VÀO DẠY HỌC PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN TRONG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT .37 2.1. Giới thiệu nội dung phương trình vi phân trong chương trình môn Toán cao cấp ở trường Cao đẳng kỹ thuật 37 2.2. Các biện pháp vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật 38 Kết luận chương 2 .87 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 88 3.1. Mục đích thực nghiệm 88 3.2. Tổ chức và nội dung thực nghiệm 88 3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 91 3.4. Kết luận chung về thực nghiệm 93 KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài 1. Trong giai đoạn hiện nay, đất nước ta đã và đang trên đà phát triển với mục tiêu sớm đưa nước ta trở thành một nước công nghiệp hóa, hiện đại hóa, hội nhập với các nước trên thế giới, tiếp cận với những nền khoa học, kỹ thuật tiên tiến hiện đại về mọi mặt. Xuất phát từ những nhu cầu thực tế đó, ngành giáo dục cần thực hiện những biện pháp tích cực nhằm đáp ứng nhu cầu về nguồn nhân lực có năng lực chuyên môn vững vàng phục vụ cho xã hội, cho đất nước. Cùng với các trường dạy nghề khác, các trường Cao đẳng kỹ thuật (CĐKT) có nhiệm vụ đào tạo đội ngũ nhân lực lao động trong các ngành công nghiệp của đất nước. Để đáp ứng nhu cầu xã hội về chất lượng đào tạo nguồn nhân lực, phương pháp dạy học (PPDH) trong các trường Cao đẳng kỹ thuật nói riêng, trong các trường dạy nghề nói chung cần được đổi mới. Luật giáo dục và các văn bản chỉ đạo ngành giáo dục – đào tạo và hệ thống trường dạy nghề đều nhấn mạnh yêu cầu đổi mới toàn diện phương pháp dạy học. 2. Các phương pháp dạy học dựa trên các lí thuyết tâm lí học phát triển đang là một định hướng được lựa chọn hiện nay. Điểm chung của các phương pháp dạy học này là phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của người học trong quá trình dạy học. Trong các phương pháp dạy học đó, dạy học theo quan điểm kiến tạo hiện đang được nhiều người quan tâm nghiên cứu cả về phương diện lí luận và kỹ thuật thực hành. 3. Trong chương trình đào tạo của các trường Cao đẳng kỹ thuật, các nội dung toán cao cấp có một vị trí quan trọng. Toán cao cấp trang bị cho người học một lượng kiến thức toán học phong phú mang tính chất nền tảng. Kiến thức toán cao cấp chứa nhiều tiềm năng phát triển tư duy cho người học. Kiến thức toán cao cấp cũng là các công cụ hữu ích giúp người học vận dụng giải quyết nhiều tình huống học tập và thực tiễn. Vì vậy, việc nâng cao chất 2 lượng dạy học Toán cao cấp ở khối các trường Cao đẳng kỹ thuật có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo. 4. Nội dung phương trình vi phân (PTVP) trong chương trình Toán cao cấp là một nội dung mới, khó, có tính tổng hợp và là nội dung có nhiều ứng dụng. Để học tốt nội dung này sinh viên phải huy động nhiều kiến thức toán nền tảng khác. Việc nghiên cứu các biện pháp nâng cao chất lượng dạy học chủ đề phương trình vi phân trong các trường Cao đẳng kỹ thuật là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. Vì những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài luận văn Thạc sĩ là: “Vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật”. II. Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu là đề xuất các biện pháp vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học nội dung phương trình vi phân trong các trường Cao đẳng kỹ thuật nhằm góp phần nâng cao chất lượng đào tạo. III. Nhiệm vụ nghiên cứu 1. Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu lí luận của lí thuyết kiến tạo. 2. Nghiên cứu nội dung dạy học: Nghiên cứu chương trình toán cao cấp nói chung, chủ để phương trình vi phân nói riêng trong chương trình Cao đẳng kỹ thuật. 3. Nghiên cứu các biện pháp vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học chủ đề phương trình vi phân. 4. Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng các đề xuất. IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1. Đối tượng nghiên cứu: - Nghiên cứu hoạt động dạy học môn Toán cao cấp nói chung và dạy học phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật nói riêng. - Nghiên cứu phương pháp dạy học kiến tạo. 3 2. Phạm vi nghiên cứu: - Về nội dung: Nghiên cứu phương pháp dạy học kiến tạo và vận dụng phương pháp (PP) này vào dạy học nội dung phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật. - Về địa bàn thực nghiệm sư phạm: Chủ yếu trong phạm vi các trường Cao đẳng kỹ thuật ở Thành phố Hồ Chí Minh. V. Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp nghiên cứu lí luận. 2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn. 3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. 4. Xử lí số liệu thực tiễn và thực nghiệm bằng phương pháp thống kê toán học. VI. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học nội dung phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật thì sẽ góp phần giúp sinh viên nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng và hình thành năng lực chiếm lĩnh, mở rộng kiến thức cho bản thân. Thông qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học. VII. Đóng góp của luận văn 1. Làm sáng tỏ thêm một số vấn đề lí luận về dạy học kiến tạo, hệ thống hóa các kiến thức lí luận dạy học để có tài liệu phục vụ công tác chuyên môn. 2. Đề xuất một số biện pháp và cách thức thực hiện các biện pháp vận dụng quan điểm kiến tạo vào dạy học phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật. VIII. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 3 chương. 4 Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn Chương 2: Vận dụng quan điểm kiến tạo vào nội dung phương trình vi phân trong trường Cao đẳng kỹ thuật Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Một số vấn đề cơ bản về lí thuyết kiến tạo 1.1.1. Khái niệm về kiến tạo trong dạy học “Động từ kiến tạo chỉ hoạt động của con người tác động lên một đối tượng, hiện tượng, quan hệ nhằm mục đích hiểu chúng và sử dụng chúng như 5 những công cụ ký hiệu để xây dựng nên các đối tượng, các hiện tượng, các quan hệ mới” [31]. Lí luận dạy học coi bản chất của quá trình học tập của học sinh (HS), sinh viên (SV) là quá trình phản ánh thế giới khách quan vào ý thức của người học thông qua các hoạt động kiến tạo. Quá trình nhận thức nói chung, nhận thức của học sinh, sinh viên nói riêng, được diễn ra theo con đường “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn” (V. I. Lê Nin). Con đường đi từ trực quan đến trừu tượng thường diễn ra thông qua nhiều hoạt động phức hợp như quan sát vật mẫu hay tình huống, phân tích, tổng hợp, quy nạp, chọn lọc, mô hình hóa các quan hệ, hiện tượng của hiện thực khách quan, …từ đó hình thành nên kiến thức. Quá trình nhận thức của học sinh, sinh viên có những nét tương đồng và khác biệt với quá trình nhận thức khoa học của các nhà khoa học. Quá trình đó được tổ chức và hình thành bằng các phương pháp sư phạm do giáo viên (GV). Sản phẩm được học sinh, sinh viên tìm ra là cái mới đối với họ được lấy từ kho tàng tri thức của nhân loại. Có nhiều quan niệm khác nhau về dạy học theo quan điểm kiến tạo, tuy nhiên, đứng trên quan điểm dạy học Toán cần nhấn mạnh hai khái niệm: Dạy và học. Học theo quan điểm kiến tạo là hoạt động của học sinh, sinh viên dựa vào những kinh nghiệm của bản thân, huy động chúng vào quá trình tương tác với các tình huống, biến đổi chúng và sử dụng để tạo ra được điều cần hình thành. Các tri thức người học thu nhận được nhất thiết là một sản phẩm của một hoạt động nhận thức của chính họ. Bằng cách xây dựng trên các kiến thức đã có, học sinh và sinh viên có thể nhận thức được các khái niệm, các quy luật và phát hiện kiến thức mới. Kiến thức kiến tạo được khuyến khích tư