Đang tải... (xem toàn văn)
Sử dụng phương pháp graph trong dạy học toán ở trường thpt nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ------------------------------------- LÊ THỊ NGỌC ANH SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAPH TRONG DẠY HỌC TOÁN Ở TRƯỜNG THPT NHẰM TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học toán Mã số: 60.14.10 LLUUẬẬNN VVĂĂNN TTHHẠẠCC SSĨĨ TTOOÁÁNN HHỌỌCC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH THANH HẢI Thái Nguyên - 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỤC LỤC Trang phụ Trang Lời nói đầu Các ký hiệu viết tắt MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề 1 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 3 4. Giả thuyết khoa học 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 6. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài 4 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 4 7.1 . Nghiên cứu lý luận 4 7.2. Thực nghiệm sƣ phạm 4 8. Cấu trúc luận văn 4 CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Nhu cầu và định hƣớng đổi mới PPDH 6 1.1.1. Nhu cầu đổi mới PPDH 6 1.1.2. Định hƣớng đổi mới PPDH 7 1.2. Đặc điểm môn toán trong trƣờng phổ thông và quan điểm đổi mới phƣơng pháp dạy học Toán 8 1.2.1. Đặc điểm môn Toán 8 1.2.2. Quan điểm chung về đổi mới phƣơng pháp dạy học môn toán ở trƣờng THPT 9 1.3. Chuyển hoá graph toán học thành graph dạy học 11 1.3.1. Một số khái niệm cơ bản của lý thuyết graph 11 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 1.3.2. Cơ sở triết học của việc ứng dụng graph trong dạy học: tiếp cận cấu trúc hệ thống 22 1.3.3. Cơ sở tâm lý học nhận thức của việc áp dụng phƣơng pháp graph trong dạy học 22 1.3.4. Tổng quan về việc nghiên cứu graph trong dạy học 25 1.4. Ứng dụng của phƣơng pháp graph trong dạy học 28 1.4.1. Sử dụng phƣơng pháp graph trong dạy học 28 1.4.2. Chuyển hoá graph thành phƣơng pháp graph dạy học 29 1.4.3. Những ứng dụng của graph trong dạy học 29 1.4.4. Ý nghĩa của việc sử dụng graph trong dạy học 34 CHƢƠNG II: VẬN DỤNG LÝ THUYẾT GRAPH VÀO DẠY HỌC TOÁN Ở TRƢỜNG THPT 2.1. Graph dạy học toán học 36 2.1.1. Graph nội dung 36 2.1.2. Graph hoạt động 42 2.1.3. Mối quan hệ giữa graph nội dung và graph hoạt động 54 2.2. Một số ví dụ về thiết kế graph trong dạy học toán 55 2.2.1. Thiết kế một số graph của một số nội dung trong chƣơng trình toán THPT 55 2.2.2. Thiết kế graph một số chuyên đề toán học 62 2.2.3. Vận dụng lý thuyết graph vào việc giải bài tập toán học 66 2.3. Sử dụng graph trong dạy học toán ở trƣờng THPT 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 2.3.1. Một số nguyên tắc khi sử dụng graph trong dạy học toán ở trƣờng THPT 70 2.3.2. Sử dụng graph trong quá trình dạy học 71 2.3.3. Một số tình huống sử dụng graph nôi dung trong quá trình dạy học 72 CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích, nhiệm vụ, nguyên tắc, nội dung thực nghiệm 79 3.1.1. Mục đích thực nghiệm 79 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm 79 3.1.3. Nguyên tắc thực nghiệm 79 3.1.4. Nội dung thực nghiệm 79 3.2. Hình thức và kế hoạch tiến hành thực nghiệm 79 3.2.1. Hình thức tiến hành thực nghiệm 79 3.2.2. Kế hoạch tiến hành thực nghiệm 80 3.2.3. Giáo án thực nghiệm 80 3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 88 3.3.1. Về nội dung tài liệu thực nghiệm 88 3.3.2. Về phƣơng pháp giảng dạy 89 3.3.3. Về kết quả thực nghiệm 90 3.4. Kết luận chung về thực nghiệm sƣ phạm 97 KẾT LUẬN 98 PHỤ LỤC 99 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GD & ĐT : Giáo dục và đào tạo GV : Giáo viên HS : Học sinh PT : Phƣơng trình PPDH : Phƣơng pháp dạy học SGK : Sách giáo khoa TB : Trung bình THPT : Trung học phổ thông Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài - Luật Giáo dục nƣớc Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam đã quy định: “Phƣơng pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tƣ duy sáng tạo của ngƣời học; bồi dƣỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vƣơn lên” (Luật Giáo dục 2005). - Nghị quyết hội nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng cộng sản Việt Nam (khoá VIII, 1997) khẳng định: “Phải đổi mới phƣơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo của ngƣời học. Từng bƣớc áp dụng các phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”. - Đổi mới phƣơng pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh. - Nhiệm vụ đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh không chỉ là định hƣớng mà còn đòi hỏi cần nghiên cứu xác định nguyên tắc, quy trình vận dụng của những phƣơng pháp dạy học tích cực. Việc kết hợp các phƣơng pháp truyền thống với các phƣơng pháp dạy học đặc thù nhƣ phƣơng pháp mô hình hoá, phƣơng pháp graph là một giải pháp tốt. - Công nghệ dạy học hiện đại đã trở thành một xu thế chung của thế giới trong việc đổi mới giáo dục. - Graph là một chuyên ngành toán học hiện đại đã đƣợc ứng dụng vào nhiều ngành khoa học khác nhau nhƣ: khoa học, kỹ thuật, kinh tế học, hoá học…. Bởi vì graph toán học là phƣơng pháp khoa học có tính khái quát cao, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 có tính ổn định vững chắc để mã hoá các mối quan hệ của các đối tƣợng đƣợc nghiên cứu. - Việc vận dụng phƣơng pháp graph trong dạy học toán học nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học môn học này ở trƣờng THPT, đƣợc xem nhƣ là một trong những tiếp cận mới vừa bổ sung vào hệ thống các phƣơng pháp dạy học truyền thống, vừa làm phong phú thêm kho tàng các phƣơng pháp dạy học toán học. Theo hƣớng này, có nhiều tác giả đã thành công trong việc nghiên cứu và vận dụng lý thuyết graph vào dạy học một số môn học ở trƣờng phổ thông và đã có những kết quả bƣớc đầu. Năm 1980, tác giả Trần Trọng Dƣơng đã nghiên cứu đề tài: “Áp dụng phƣơng pháp graph và algorit hoá để nghiên cứu cấu trúc và phƣơng pháp giải, xây dựng hệ thống về lập công thức hoá học ở trƣờng phổ thông”. Năm 1984, Phạm Tƣ với sự hƣớng dẫn của giáo sƣ Nguyễn Ngọc Quang đã nghiên cứu đề tài: “Dùng graph nội dung của bài lên lớp để dạy và học chƣơng Nitơ- Phôtpho ở lớp 11 trƣờng trung học phổ thông”. Năm 1987, Nguyễn Chính Trung đã nghiên cứu: “Dùng phƣơng pháp graph lập chƣơng trình tối ƣu để dạy môn sử”. Trong dạy học sinh học ở trƣờng phổ thông, Nguyễn Phúc Chỉnh là ngƣời đầu tiên đi sâu nghiên cứu về lý thuyết graph và ứng dụng lý thuyết graph trong dạy học Giải phẫu - Sinh lý ngƣời (năm 2005). - Đối với phƣơng pháp graph trong dạy học toán, các chuyên gia Hoàng Chúng và Vũ Đình Hoà đã có một số định hƣớng nhƣng chƣa có học viên cao học nào nghiên cứu một cách chi tiết. - Xuất phát từ lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Sử dụng phƣơng pháp graph trong dạy học toán ở trƣờng THPT nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh”, với mục tiêu vận dụng một phƣơng pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy năng lực nhận thức của học sinh, góp phần thiết thực vào việc đổi mới phƣơng pháp dạy học Toán học ở trƣờng phổ thông. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 2. Mục đích nghiên cứu Tìm hƣớng vận dụng phƣơng pháp graph để xây dựng một số graph nội dung và graph hoạt động vào dạy học toán ở trƣờng THPT theo chƣơng trình mới. 3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Chƣơng trình toán THPT, học sinh THPT, GV giảng dạy Toán ở các trƣờng THPT. - Đối tƣợng nghiên cứu: Dạy học Toán ở trƣờng THPT theo phƣơng pháp graph. - Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trong một số nội dung của chƣơng trình toán THPT nhƣ: Thống kê, xác suất…. 4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng phƣơng pháp graph trong dạy học một số nội dung của chƣơng trình Toán thì sẽ góp phần tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh, phát triển tƣ duy hệ thống và góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn Toán ở THPT. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu quan điểm dạy học Toán theo tinh thần đổi mới. - Tìm hiểu lý thuyết graph và việc vận dụng lý thuyết graph trong dạy học. - Chỉ ra nội dung môn toán trong chƣơng trình toán THPT có thể vận dụng lý thuyết graph - Thiết kế các graph (nội dung và hoạt động). - Kiểm tra hiệu quả các graph đã thiết kế để dạy học Toán bằng thực nghiệm sƣ phạm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 6. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài - Về lý luận: Hệ thống và làm rõ thêm việc vận dụng lý thuyết graph vào dạy học Toán ở THPT. - Về thực tiễn: Đƣa ra một số graph nội dung và graph hoạt động môn Toán và những hƣớng dẫn sƣ phạm trong việc áp dụng những graph này vào thực tiễn dạy học Toán. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu các văn bản, tài liệu chỉ đạo của Bộ GD & ĐT liên quan đến: đổi mới phƣơng pháp dạy học, đổi mới ra đề kiểm tra, danh mục thiết bị dạy học toán 10, 11, 12. - SGK, phân phối chƣơng trình, sách GV… - Các tài liệu về lý thuyết graph và những ứng dụng của nó trong thực tiễn cuộc sống và trong dạy học. - Các công trình nghiên cứu các vấn đề liên quan trực tiếp đến phƣơng pháp graph và việc đổi mới phƣơng pháp dạy học. 7.2. Thực nghiệm sƣ phạm - Biên soạn giáo án có sử dụng graph hoạt động và graph nội dung về môn Toán THPT phù hợp với chƣơng trình lên lớp. - Tiến hành thực nghiệm. - Đánh giá kết quả thực nghiệm. 8. Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm: Phần mở đầu. Chƣơng I: Cơ sở lý luận của đề tài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 Chƣơng II: Vận dụng lý thuyết graph vào dạy học toán ở trƣờng THPT. Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm. Kết luận. Tài liệu tham khảo. [...]... những hƣớng của chiến lƣợc đổi mới và hiện đại hoá phƣơng pháp dạy học Quá trình chuyển hoá phƣơng pháp graph toán học thành phƣơng pháp graph dạy học thông qua xử lý sƣ phạm đƣợc thực hiện theo công thức sau: Phƣơng pháp graph toán học Ψ Phƣơng pháp graph dạy học 1.4.3 Những ứng dụng của graph trong dạy học * Dùng graph để hệ thống hoá khái niệm: Trong việc dạy học toán, cũng nhƣ ở việc dạy học bất cứ... cứu một cách hệ thống về lý thuyết graph và ứng dụng lý thuyết graph trong dạy học Giải phẫu – Sinh lý ngƣời (2005) 1.4 Ứng dụng của phƣơng pháp graph trong dạy học 1.4.1 Sử dụng phƣơng pháp graph trong dạy học Sử dụng phƣơng pháp graph trong dạy học đang là một hƣớng đi trong việc đổi mới phƣơng pháp dạy học Graph có tác dụng mô hình hoá các đối tƣợng nghiên cứu và mã hoá các đối tƣợng đó bằng một loại... thói quen học tập thụ động Vậy quan điểm chung về đổi mới PPDH môn toán hiện nay ở trƣờng THPT là tổ chức cho học sinh học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo Trong những năm gần đây, đã có những công trình khoa học xét quá trình dạy học dƣới mức độ định lƣợng bằng những công cụ của toán học hiện đại Việc này có tác dụng nâng cao hiệu quả của hệ dạy học cổ truyền,... lý học nhận thức của việc sử dụng phƣơng pháp graph trong dạy học PPDH môn toán phải dựa vào những thành tựu của tâm lý học, đặc biệt là tâm lí học phát triển, tâm lí học sƣ phạm và tâm lí học tƣ duy để xác định mục tiêu, nội dung và phƣơng pháp dạy học Trong quá trình dạy học, hoạt động học tập của học sinh là quá trình tiếp nhận thông tin Những thông tin đƣợc giới thiệu tạo cho học sinh tri giác sẽ... nghiệp hoá, hiện đại hoá với thực trạng lạc hậu của PPDH đã làm nảy sinh và thúc đẩy một cuộc vận động đổi mới PPDH ở tất cả các cấp trong ngành Giáo dục và Đào tạo từ một số năm nay với những tƣ tƣởng chủ đạo đƣợc phát biểu dƣới nhiều hình thức khác nhau, nhƣ “Phát huy tính tích cực , “Phƣơng pháp dạy học tích cực , Tích cực hoá hoạt động học tập , Hoạt động hoá ngƣời học v.v… [6] Số hóa bởi Trung... phƣơng pháp khoa học, các thành tựu của kỹ thuật tiên tiến và công nghệ mới thành phƣơng pháp dạy học đặc thù Trong đó, tiếp cận - chuyển hoá lý thuyết graph toán học thành phƣơng pháp dạy học là một trong những hƣớng có nhiều triển vọng 1.2 Đặc điểm môn toán trong trƣờng phổ thông và quan điểm đổi mới phƣơng pháp dạy học toán 1.2.1 Đặc điểm môn toán Toán học nói chung và môn toán ở trƣờng THPT nói... học học tập trong hoạt động, kết hợp tốt học với hành Đổi mới phƣơng pháp dạy và học theo hƣớng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học; tăng cƣờng thực hành, thực tập; ứng dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin và các thành tựu khác của khoa học, công nghệ vào việc dạy và học Đổi mới và hiện đại hoá phƣơng pháp. .. dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học Các quan điểm trên đây đã đƣợc pháp chế hoá trong luật giáo dục Nhƣ vậy quan điểm chung về hƣớng đổi mới PPDH đã đƣợc khẳng định Cốt lõi của việc đổi mới PPDH môn toán ở trƣờng THPT là làm cho học sinh học tập tích cực, chủ động, chống... nghiên cứu sử dụng graph để hƣớng dẫn ôn tập môn toán, Nguyễn Anh Châu đã nghiên cứu sử dụng graph hƣớng dẫn ôn tập môn văn Các tác giả này đã sử dụng sơ đồ graph để hệ thống hoá kiến thức mà học sinh đã học trong một chƣơng hoặc trong một chƣơng trình nhằm thiết lập mối liên hệ các phần kiến thức đã học, giúp học sinh ghi nhớ lâu hơn Năm 1984, Phạm Tƣ đã nghiên cứu đề tài “Dùng graph nội dung của bài... vậy trong những năm cuối thế kỷ XX, trên thế giới đã xuất hiện xu hƣớng chuyển hoá phƣơng pháp graph của toán học thành phƣơng pháp dạy học nhiều bộ môn không phải là toán học, nhằm cung cấp cho học sinh một phƣơng pháp tƣ duy và tự học có hiệu quả Từ năm 1971, giáo sƣ Nguyễn Ngọc Quang đã nghiên cứu chuyển hóa các phƣơng pháp khoa học thành phƣơng pháp dạy học, thông qua xử lý sƣ phạm là một trong . Ứng dụng của phƣơng pháp graph trong dạy học 28 1.4.1. Sử dụng phƣơng pháp graph trong dạy học 28 1.4.2. Chuyển hoá graph thành phƣơng pháp graph dạy. TRONG DẠY HỌC TOÁN Ở TRƯỜNG THPT NHẰM TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học toán Mã số: 60.14.10
