Hình thành và phát triển một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh khá giỏi trung học phổ thông thể hiện qua hệ thống bài tập chủ đề phương trình và hệ phương trình trong đại số 10 luận văn thạc sĩ toán học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG HỒNG HẠNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THỂ HIỆN QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHỦ ĐỀ “PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH” TRONG ĐẠI SỐ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC Nghệ An, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG HỒNG HẠNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THỂ HIỆN QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHỦ ĐỀ “PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH” TRONG ĐẠI SỐ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 60.14.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐINH QUANG MINH Nghệ An, 2012 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian qua, ngoài sự nổ lực của bản thân, luận văn được hoàn thành với sự hướng dẫn tận tình chu đáo của TS Đinh Quang Minh Luận văn còn có sự giúp đỡ về tài liệu và những ý kiến góp ý của các Thầy, Cô giáo của chuyên ngành Lý luận và phương pháp giảng dạy bộ môn Toán Xin trân trọng gửi tới các Thầy, Cô giáo lời biết ơn chân thành và sâu sắc cuả tác giả Tác giả cũng xin cám ơn Ban giám hiệu, các Thầy, Cô giáo tổ Toán hai Trường THPT Nhơn Trạch và Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình tác giả thực hiện đề tài Tác giả cũng xin cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ vật chất và tinh thần để tác giả có thể hoàn thành luận văn này Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên luận văn này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót cần sự góp ý, sửa chữa Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy, Cô giáo và đồng nghiệp Nghệ An, 2012 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ CH Câu hỏi GV Giáo viên HD Hướng dẫn HPT Hệ phương trình HS Học sinh HTBT Hệ thống bài tập PP Phương pháp PT Phương trình NXB Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa TDST Tư duy sáng tạo THPT Trung học phổ thông MỤC LỤC Trang 1 MỞ ĐẦU 8 Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn 8 30 1.1 Một số vấn đề về tư duy, tư duy sáng tạo 1.2 Phương hướng chủ yếu để rèn luyện một số yếu tố của 37 TDST cho học sinh khá giỏi qua môn toán ở trường THP 47 1.3 Các căn cứ xây dựng hệ thống bài tập nhằm phát triển tư 49 duy sáng tạo cho học sinh 50 1.4 Một phần trực trạng dạy học toán theo hướng phát triển tư 50 duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông 59 1.5 Kết luận chương 1 71 Chương 2 Một số định hướng, nguyên tắc xây dựng, cấu trúc 85 và biện pháp sử dụng hệ thống bài tập chủ đề “Phương trình và hệ phương trình” (Đại số 10) 88 2.1 Một số định hướng cơ bản của dạy học sáng tạo thông qua 110 hệ thống bài tập chủ đề “Phương trình và hệ phương trình” 111 (Đại số 10) 111 111 2.2 Một số nguyên tắc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập 117 2.3 Cấu trúc của hệ thống bài tập 119 2.4 Tiềm năng phát triển TDST của chủ đề “Phương trình và 120 hệ phương trình” trong Đại số 10 2.5 Một số bài tập bổ sung chủ đề “Phương trình và hệ phương trình” trong Đại số 10 2.6 Kết luận chương 2 Chương 3 Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm 3.2 Tổ chức và nội dung thực nghiệm 3.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm 3.4 Kết luận chương 3 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 1 MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.1 Phát triển tư duy sáng tạo là nhiệm vụ quan trọng của nhà trường nước ta hiện nay Luật giáo dục đã được sửa đổi, bổ sung (có hiệu lực thi hành từ ngày 01-07-2010), chương I, điều 5, đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; Bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” Hay chương II, điều 27, đã ghi “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam… chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên…” Nghị quyết Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam khóa XI “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; Phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; Bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Phát triển, nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, chất lượng nguồn nhân lực; Phát triển khoa học, công nghệ và kinh tế tri thức” [44] Trong giai đoạn hiện nay, đất nước ta đang trong thời kỳ đổi mới phát triển theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá thì việc được học tập sáng tạo ở nhà trường, sẽ giúp học sinh có khả năng tiếp tục tự học suốt đời, trở thành những người lao động sáng tạo trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống, sẵn sàng thích nghi với xã hội không ngừng đổi mới Cho nên việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lại rất cần thiết và cấp bách hơn bao giờ hết 2 1.2 Trong việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, môn Toán có vị trí nổi bật Toán học là môn học đòi hỏi tính tư duy cao, nhưng cũng có tính đa dạng Trong việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông, môn Toán có vị trí nổi bật, giúp cho học sinh phương pháp suy nghĩ, phương pháp suy luận và giúp học sinh phát triển các khả năng về phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa, nhằm củng cố rèn luyện và phát triển phương pháp tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo Kiến thức về phương trình và hệ phương trình trong môn Toán làm thành một hệ thống kiến thức có những nét đặc thù xuyên suốt từ khi học trung học cơ sở cho đến trung học phổ thông và cả về các cấp học, nghiên cứu sau này Khi dạy học kiến thức về phương trình và hệ phương trình cho học sinh, giáo viên có điều kiện giúp học sinh thâm nhập vào những tình huống đa dạng, những dạng toán điển hình với các thuật giải khác nhau, những phép biến đổi đầy biến hoá bất ngờ, những dạng tư duy Toán học đặc sắc, Nếu biết khai thác những đặc điểm đó thì cơ hội giúp học sinh hình thành và phát triển tư duy sáng tạo có nhiều thuận lợi Cho dù rằng hiện nay chưa có trường, lớp dạy sáng tạo nào được các nhà khoa học giáo dục trên thế giới chấp nhận, vì rằng: Sự sáng tạo là quá trình con người xây dựng cái mới về chất, bằng hành động trí tuệ đặc biệt, mà không thể xem như là hệ thống các thao tác, hành động được mô tả thật chính xác và được điều hành nghiêm ngặt Vì thế, với thế mạnh của môn Toán, hy vọng bước đầu giúp học sinh được rèn luyện một số yếu tố của tư duy sáng tạo mà từ đó có thể nâng cao tư duy tự học 3 1.3 Bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học là vấn đề mang tính thực tiễn cao Lý luận dạy học hiện đại đã đặt lại vấn đề: Thay vì chú trọng đến dạy học những nội dung khoa học cụ thể, cố gắng đưa được nhiều kiến thức vào dạy học trong nhà trường, cố gắng làm cho kiến thức được đưa vào dạy học tiếp cận được với tri thức khoa học hiện đại, các nhà lý luận dạy học chuyển sang chú trọng vấn đề dạy cho học sinh cách học, cách tự học, phương pháp tư duy sáng tạo Đây sẽ là chìa khoá giúp học sinh tự mình tìm đến với nguồn tri thức hiện đại theo nhu cầu và khả năng của mình Vấn đề dạy cho học sinh tự học đang ngày càng trở nên cấp thiết đối với mỗi môn học trong nhà trường Tuy nhiên, trong thực tiễn dạy học hiện nay còn có tình trạng khá phổ biến là quá thiên về kĩ năng giải toán, dạy theo kiểu “nhồi nhét”, dạy chay, dạy theo kiểu “đọc chép”, nặng về cường độ lao động theo kiểu rập khuôn mà chưa chú ý phát triển tư duy, nhất là tư duy sáng tạo Cách học này chỉ biến học sinh thành “thợ” giải toán, trí thông minh ít có điều kiện phát triển, khả năng tư duy sáng tạo, độc lập bị hạn chế, sau này khó có thể tiến xa trên con đường tiếp tục học tập nghiên cứu khoa học sau này Chính vì thế, nghiên cứu về tư duy sáng tạo và tìm cách dạy học phù hợp để phát triển tư duy sáng tạo là góp phần đổi mới phương pháp dạy học, một vấn đề mà mọi người đều quan tâm 1.4 Ở nước ta cũng như trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này như Với tác phẩm “Sáng tạo Toán học” nổi tiếng, nhà Toán học kiêm tâm lý học G Polya đã nghiên cứu bản chất của quá trình giải toán Đồng thời trong tác phẩm “Tâm lý năng lực Toán học của học sinh”, tác giả Krutecxki đã nghiên cứu cấu trúc năng lực Toán học của học sinh Ở nước ta, các tác giả 4 Hoàng Chúng trong “Rèn luyện khả năng sáng tạo Toán học ở trường phổ thông”; Tác giả Nguyễn Bá Kim – Vũ Dương Thụy trong “Phương pháp dạy học môn Toán”; Tác giả Nguyễn Cảnh Toàn trong “Tập cho học sinh giỏi Toán làm quen dần với nghiên cứu khoa học”; Luận án tiến sĩ của tác giả Tôn Thân về “Xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập nhằm bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh khá và giỏi Toán ở trường trung học cơ sở Việt Nam” Hay luận văn thạc sĩ của tác giả Nguyễn Thị Lan – Đại học Vinh năm 2001 với tiêu đề “Rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh khá và giỏi toán thông qua hệ thống bài tập chương “Hàm số”” Tác giả Bùi Thị Hà – Đại học Vinh năm 2003, trong luận văn của mình với đề tài “Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh phổ thông qua dạy bài tập nguyên hàm, tích phân” Ngày nay các nhà khoa học đều cho rằng, mọi người đều có khả năng sáng tạo, nhưng mức độ sáng tạo rất khác nhau và có thể bồi dưỡng tư duy sáng tạo được Tuy nhiên thực tiễn ở các trường trung học phổ thông hiện nay, đặc biệt là các trường không chuyên, thì việc dạy học theo hướng tư duy sáng tạo ở các môn, đặc biệt là môn Toán thì rất ít được chú trọng Theo kết qủa khảo sát của chúng tôi ở hai trường THPT Nhơn Trạch và THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai thì đa số các giáo viên không quan tâm nhiều đến việc dạy học theo hướng phát triển tư duy sáng tạo hoặc nếu có thì chỉ áp dụng cho vài tiết dự giờ thao giảng Một số giáo viên thì có quan tâm nhưng họ cho rằng thời lượng phân phối chương trình ít, mà khối lượng bài học thì nhiều, do đó rất khó để thực hiện việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh; Một số giáo viên thì cho rằng việc đó khó thực hiện bởi trình độ học sinh không đồng đều, rất khó dạy theo phương hướng tư duy sáng tạo được, 5 bên cạnh đó thì cũng có một số giáo viên hạn chế về trình độ nên không có phương pháp để dạy học sinh theo hướng này Như vậy, vấn đề hình thành và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh là một lĩnh vực tuy rất cần thiết, nhưng vừa rộng lớn, vừa đầy khó khăn Với thời gian hạn chế, dựa vào kinh nghiệm bản thân, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu luận văn thạc sĩ của mình là: Hình thành và phát triển một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh khá, giỏi trung học phổ thông thể hiện qua hệ thống bài tập chủ đề “Phương trình và hệ phương trình” trong Đại số 10 II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xác định một số căn cứ xây dựng hệ thống và cấu trúc hệ thống bài tập (Lấy nội dung cụ thể là chủ đề “Phương trình và hệ phương trình“ trong Đại số 10) theo định hướng phát triển một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh khá và giỏi trung học phổ thông III NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Tổng hợp các quan điểm của các nhà khoa học liên quan đến vấn đề rèn luyện và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học Tiến hành phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong môn Toán cần có những căn cứ, định hướng sư phạm nào? Có thể bổ sung một số dạng phương trình – hệ phương trình nhằm tập luyện hoạt động tư duy sáng tạo cho học sinh được không? Tiến hành tổ chức thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của một số phương án dạy học môn Đại số nhằm điều chỉnh và rút ra kết luận IV ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu hoạt động giải toán phương trình và hệ phương trình của sách giáo khoa lớp 10 cơ bản và nâng cao, các đề thi học sinh giỏi, các dạng đề thi đại học, theo hướng phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG HỒNG HẠNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH KHÁ GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THỂ HIỆN QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP... dựa vào kinh nghiệm thân, chọn đề tài nghiên cứu luận văn thạc sĩ là: Hình thành phát triển số yếu tố tư sáng tạo cho học sinh khá, giỏi trung học phổ thông thể qua hệ thống tập chủ đề ? ?Phương trình. .. hướng phát triển số yếu tố tư sáng tạo cho học sinh giỏi trung học phổ thông III NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Tổng hợp quan điểm nhà khoa học liên quan đến vấn đề rèn luyện phát triển tư sáng tạo cho học