Lượng giác với dạy học theo định hướng giáo dục stem ở bậc trung học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Lê Thị Bảo Linh LƯỢNG GIÁC VỚI DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Ở BẬC TRUNG HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Lê Thị Bảo Linh LƯỢNG GIÁC VỚI DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Ở BẬC TRUNG HỌC Chuyên ngành : Lí luận phương pháp dạy học mơn Tốn Mã số : 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ THỊ HOÀI CHÂU Thành phố Hồ Chí Minh – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sĩ “Lượng giác với dạy học theo định hướng giáo dục STEM bậc trung học” cơng trình nghiên cứu tơi thực hướng dẫn PGS.TS Lê Thị Hoài Châu Mọi số liệu kết nêu luận văn hoàn toàn trung thực, có dẫn trích nguồn rõ ràng chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Tác giả Lê Thị Bảo Linh LỜI CẢM ƠN Từ tận đáy lịng, tơi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc đến PGS TS Lê Thị Hoài Châu, giảng viên Khoa Toán – Tin Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh Cơ người tận tình giảng dạy, hướng dẫn, động viên nâng đỡ tơi nhiều suốt q trình nghiên cứu Tôi chân thành cảm ơn Cô Vũ Như Thư Hương, Cô Nguyễn Thị Nga, Thầy Lê Văn Tiến, Thầy Lê Thái Bảo Thiên Trung, Thầy Tăng Minh Dũng, Thầy, Cơ tận tâm, nhiệt tình giảng dạy chúng tơi suốt khóa học Tơi xin cảm ơn Thầy, Cơ Pháp góp ý, tư vấn, đưa lời khun để chúng tơi có hướng tốt nghiên cứu Xin trân trọng biết ơn Ban giám hiệu, thầy cô em HS trường THPT Tây Thạnh, TPHCM tạo điều kiện nhiệt tình hỗ trợ để tơi có tiết thực nghiệm vơ thú vị hữu ích Xin cảm ơn Q Thầy Cơ thuộc Phịng Sau Đại học Trường Đại học Sư phạm tạo điều kiện để học tập bảo vệ luận văn thạc sĩ Xin cảm ơn người thân yêu gia đình, người bạn thân tơi bạn, anh chị đồng học khóa 28 lớp Lí luận Phương pháp dạy học mơn Tốn tơi trải qua thăng trầm suốt thời gian học tập thực luận văn Sau cùng, tạ ơn Chúa Người bước nẻo đường Tác giả Lê Thị Bảo Linh MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM 12 1.1 Tổng quan giáo dục STEM 12 1.1.1 Bốn lĩnh vực S, T, E, M .12 1.1.2 Các dạng mở rộng giáo dục STEM .18 1.1.3 Giáo dục STEM DH tích hợp 19 1.2 Các mơ hình dạy học STEM .22 1.2.1 Mơ hình thứ nhất: GV môn dạy môn học riêng rẽ 23 1.2.2 Mơ hình thứ hai: Một GV dạy môn học nhấn mạnh vào hai môn .23 1.2.3 Mơ hình thứ ba: Tích hợp môn vào ba môn GV môn dạy riêng rẽ 24 1.2.4 Mơ hình thứ tư: Một GV dạy tích hợp mơn học để giải vấn đề thực tế 24 1.2.5 Mơ hình thứ năm: Chia chương trình STEM vào môn riêng rẽ .24 1.3 Các quy trình triển khai hoạt động giáo dục theo định hướng STEM 24 1.3.1 Quy trình 5E .25 1.3.2 Quy trình EDP 26 1.4 Quy trình thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM .29 Kết luận chương 31 Chương THIẾT KẾ MỘT TÌNH HUỐNG DẠY HỌC STEM .34 Mở đầu chương .34 2.1 Một số đặc trưng 𝑅(𝐼; 𝑂) 36 2.2 Một số ứng dụng Vật lí hàm số lượng giác 40 2.3 Ý tưởng tiêu chí kĩ thuật sản phẩm STEM 44 2.3.1 Mơ tả tình “Android Pendulums” .45 2.3.2 Phân tích tình “Android Pendulums” góc độ Thuyết nhân học đối chiếu hai hệ thống Mĩ Việt Nam 47 2.3.3 Điều chỉnh tình “Android Pendulums” thiết lập tiêu chí kĩ thuật 54 Kết luận chương .56 Chương THỰC NGHIỆM 57 3.1 Mục tiêu thực nghiệm .57 3.2 Hệ thống câu hỏi thực nghiệm thứ 57 3.3 Phân tích tiên nghiệm thực nghiệm thứ 58 3.4 Phân tích hậu nghiệm thực nghiệm thứ 61 3.4.1 Thực nghiệm phiếu số 61 3.4.2 Thực nghiệm phiếu số 66 3.5 Giới thiệu thực nghiệm thứ hai 67 3.5.1 Mục tiêu thực nghiệm thứ hai 67 3.5.2 Tính chất hoạt động STEM thực nghiệm 67 3.5.3 Các yếu tố S, T, E, M mà hoạt động nhắm đến 68 3.6 Các pha thực nghiệm .68 3.6.1 Pha 1: Xác định vấn đề ràng buộc 69 3.6.2 Pha 2: Nghiên cứu 70 3.6.3 Pha 3: Lên ý tưởng .71 3.6.4 Pha 4: Phân tích ý tưởng 71 3.6.5 Pha 5: Tiến hành .71 3.6.6 Pha 6: Đánh giá cải thiện .71 3.6.7 Pha 7: Trình bày phản ảnh 72 3.7 Phân tích tiên nghiệm thực nghiệm thứ hai 72 3.8 Phân tích hậu nghiệm thực nghiệm thứ hai 74 3.8.1 Thực nghiệm phiếu số 74 3.8.2 Thực nghiệm phiếu số 76 3.8.3 Thực nghiệm phiếu số 77 3.8.4 Thực nghiệm phiếu số 79 3.8.5 Thực nghiệm phiếu số 80 Kết luận chương 83 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .87 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DH : Dạy học GV : Giáo viên HSLG : Hàm số lượng giác HS : Học sinh KNV : Kiểu nhiệm vụ 𝑅(𝐼; 𝑂) : Quan hệ thể chế dạy học Tốn Việt Nam chu kìcủa HSLG SBT : Sách tập SGK : Sách giáo khoa SGV : Sách giáo viên DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Mối quan hệ Khoa học Công nghệ 14 Bảng 1.2 Mối quan hệ Công nghệ Kỹ thuật 15 Bảng 1.3 Mối quan hệ Cơng nghệ Tốn 16 Bảng 1.4 Các dạng mở rộng STEM 18 Bảng 1.5 Các mơ hình dạy học STEM 22 Bảng 2.1.Thuật ngữ “tuần hoàn” trước lớp 11 36 Bảng 2.2 Các yếu tố S, T, E, M tình “Android Pendulums” 46 Bảng 3.1 Thống kê câu trả lời HS thực nghiệm phiếu số 61 Bảng 3.2 Thống kê câu trả lời HS thực nghiệm phiếu số 66 Bảng 3.3 Các tính chất hoạt động STEM thực nghiệm 67 Bảng 3.4 Các yếu tố S, T, E, M mà hoạt động nhắm đến 68 Bảng 3.5 Các pha thực nghiệm 68 Bảng 3.6 Thống kê câu trả lời nhóm HS thực nghiệm phiếu số 76 Bảng 3.7 Tổng hợp số sản phẩm STEM HS 80 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Mức độ liên môn phương thức dạy học tương ứng 19 Hình 1.2 Mặt nghiêng tích hợp STEM 21 Hình 1.3 Sơ đồ 5E 26 Hình 1.4 Sơ đồ quy trình EDP 28 Hình 2.1 Sản phẩm HS theo hai kĩ thuật treo vật nặng khác 46 Hình 3.1 Minh họa đồ thị cho chiến lược Schu trình 59 Hình 3.2 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 62 Hình 3.3 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 21 62 Hình 3.4 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 22 62 Hình 3.5 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 14 63 Hình 3.6 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 27 63 Hình 3.7 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 34 63 Hình 3.8 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 42 64 Hình 3.9 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 36 64 Hình 3.10 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 13 65 Hình 3.11 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm 66 Hình 3.12 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm 67 Hình 3.13 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 42, 75 Hình 3.14 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 43, 13 75 Hình 3.15 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 11, 17 75 Hình 3.16 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 23, 76 Hình 3.17 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 42, 77 Hình 3.18 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 1, 5, 23 78 Hình 3.19 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 33, 36 78 Hình 3.20 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 13, 44 79 Hình 3.21 Lời giải phiếu thực nghiệm nhóm HS 42, 79 Hình 3.22 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 17 79 Hình 3.23 Lời giải phiếu thực nghiệm HS 31 80 PL 13 Bài làm nhóm PL 14 Thực nghiệm – Phiếu số Bài làm nhóm HS 12 15 PL 15 Bài làm nhóm HS 42 PL 16 Bài làm nhóm HS 11 17 PL 17 Thực nghiệm – Phiếu số Bài làm nhóm HS 37 27 PL 18 Bài làm nhóm HS 42 PL 19 Thực nghiệm – Phiếu số Bài làm nhóm HS 1, 23 PL 20 Bài làm nhóm HS 33 36 PL 21 Bài làm nhóm HS 13 44 PL 22 Bài làm nhóm HS 42 PL 23 Thực nghiệm – Phiếu số Bài làm HS 16 31 PL 24 Bài làm HS 17 PL 25 Thực nghiệm – Phiếu số Bài làm nhóm PL 26 Bài làm nhóm PL 27 Bài làm nhóm ... động STEM gắn với chu kỳ tuần hoàn hàm số lượng giác 8 Từ ghi nhận trên, định chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ là: ? ?Lượng giác với dạy học theo định hướng giáo dục STEM bậc trung học? ??... THIẾT KẾ - Tổng quan giáo dục STEM - Các mơ hình dạy học STEM - Quy trình thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM - Quy trình triển khai hoạt động dạy học theo định hướng STEM Nghiên cứu SGK... sản phẩm STEM Trong giáo dục STEM có phân biệt hai thuật ngữ “hoạt động giáo dục STEM? ?? “hoạt động giáo dục theo định hướng STEM? ?? Hoạt động giáo dục STEM thường tiến hành môi trường học tập quy