Thiết kế và sử dụng một số tình huống giúp học sinh tự học trong chủ đề tọa độ ở trường THPT

QUY ƯỚC VIẾT TẮT CM Chứng minh CMR Chứng minh rằng GD Giáo dục GT Giả thiết GS Giáo sư GV Giáo viên HS Học sinh KL Kết luận NXB Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TS Tiến sĩ §HSP §¹i häc s ph¹m [ ] Theo tµi liÖu sè 1 Mục lục Trang Mở đầu .1 1. Lý do chọn đề tài .1 2. Mục đích nghiên cứu .3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu .3 4. Giả thuyết khoa học 3 5. Đối tợng nghiên cứu 4 6. Phơng pháp nghiên cứu 4 7. Đóng góp của luận văn .4 8. Cấu trúc của luận văn 4 Chơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn .5 1.1. Vai trò của tự học .5 1.1.1. Tự học giúp học sinh có kiến thức trong học tập 5 1.1.2. Tự học giúp ngời học có kinh nghiệm sống 5 1.1.3. Tự học phát triển t duy học sinh 6 1.1.4. Tự học giúp học sinh khả năng sáng tạo, nhận biết, tìm tòi, phát hiện và giải quyết vấn đề 7 7 1.2. Tình huống tự học 10 1.2.1.Tình huống .10 1.2.2. Tự học 12 1.2.3. Tình huống tự học .13 1.3. Vai trò của giáo viên trong quá trình tạo ra tình huống tự học 15 1.3.1. Thầy tạo ra động cơ nhu cầu, kích thích hứng thú học tập cho học sinh 16 1.3. 2. Thầy là ngời giúp học sinh hoạt động thu nhận kiến thức .16 1.3.3. Thầy dạy cho học sinh phơng pháp tự học 18 1.4. Nghiên cứu và tìm hiểu thực trạng dạy và học ở các trờng THPT Thanh Hoá21 Kết luận chơng I .26 2 Chơng II: Thiết kế và sử dụng một số tình huống tự học trong chủ đề toạ độ ở trờng THPT .27 2.1. Những yêu cầu của tình huống tự học .27 2.1.1. Đối với học sinh 27 2.1.1.1. Học sinh là chủ thể của hoạt động .27 2.1.1.2. Học sinh đã có nền tảng tri thức về vấn đề đó .30 2.1.1.3. Học sinh phải có sự tơng tác với xã hội .31 2.1.1.4. Học sinh phải giải quyết đợc vấn đề đa ra .36 2.1.2. Đối với ngời dạy 41 2.1.2.1. Ngời dạy phải xác định đợc mục đích, mục tiêu cần đạt trong những tình huống tự học 41 2.1.2.2. Ngời dạy phải tạo đợc các tình huống s phạm .47 2.1.2.3. Giáo viên giúp học sinh rèn luyện cách thức chuyển đổi ngôn ngữ 52 2.1.2.4. Ngời dạy phải là ngời điều khiển hoạt động của học sinh, nếu tình huống tự học dới sự điều khiển của thầy 57 2.2. Thiết kế các tình huống tự học .61 2.2.1.Tình huống tự học tìm ra kiến thức mới 61 2.2.2. Tình huống tự học đào sâu kiến thức 69 2.2.3. Tình huống tự học hớng học sinh vào các hoạt động tổng quát hoá, đặc biệt hoá, trừu tợng hoá .78 2.3. Các hình thức tự học .86 2.3.1. Tự học với SGK và tài liệu 86 2.3.2. Tự ôn lại bài và tự làm bài tập .91 2.3.3. Học tập trên Internet .92 2.3.4. Tự học dới dạng"seminar" 92 2.3.5. Tự học thế giới xung quanh 95 Kết luận chơng II .96 Chơng III: Thực nghiệm s phạm 97 3.1. Mục đích thực nghiệm .97 3.2. Nội dung thực nghiệm 97 3.3. Tổ chức thực nghiệm 107 3 3.4. Đánh giá, phân tích kết quả thử nghiệm 107 3.4.1. ý kiến của giáo viên về tiết dạy thử nghiệm .107 3.4.2. Đánh giá tiết dạy .108 3.4.3. Đánh giá bài kiểm tra 108 3.4.4. Đánh giá, phân tích kết quả kiểm tra 109 Kết luận chơng III .112 Kết luận 113 Danh mục công trình 114 Tài liệu tham khảo 115 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài 1.1. Con ngời từ khi sinh ra đến lúc trởng thành luôn phải trải qua quá trình tự học, việc tự học có thể là học những kinh nghiệm sống, học những tri thức từ sách vở, tự mày mò phát minh ra những tri thức mới, hay nói đúng hơn việc tự học có thể diễn ra dới sự tác động của thầy hoặc là không, dù thế nào thì việc tự học là rất cần thiết và quan trọng. Đặc biệt đối với học sinh việc tự học là điều kiện để học sinh nghiền ngẫm, bổ sung kiến thức, tìm tòi sáng tạo ra tri thức mới. Điều đó làm cho học sinh nắm vững kiến thức, hiểu rõ về bản chất và từ đó có thể ứng dụng những tri thức vào cuộc sống. Tự học không chỉ diễn ra ở nhà trờng mà con diễn ra trong đời sống hàng ngày để bổ sung và sáng tạo ra kiến thức mới. Trong thời đại ngày nay, xã hội không ngừng biến đổi, ngày càng phát triển cuộc sống luôn luôn đòi hỏi con ngời phải mở rộng và hiểu biết, VD: Chỉ nói riêng về ngành toán học, theo tạp chí Mathematical reviews (Mĩ, 1997) thì mỗi năm có hơn mời vạn bài nghiên cứu toán học đợc công bố, nhịp điệu tăng trởng theo hàm số mũ, cứ 10 năm lại tăng lên gấp đôi. Nh vậy rõ ràng là cần phải học tất cả, nhng không thể dạy tất cả. Chỉ có biết cách tự học mới có thể đáp ứng đợc sự phát triển của khoa học kỹ thuật. 4 Mặt khác, để hoạt động có hiệu quả không phải lúc nào cũng chỉ có tái hiện lại những kiến thức và kỹ năng sẵn có có mà chúng ta còn phải có những kiến thức và kỹ năng mới, do đó chúng ta phải tự học. Quá trình sống là quá trình con ngời bớc dần lên những bậc thang mới của sự hiểu biết, bớc đi này có thể dễ hay khó, cao hay thấp là phụ thuộc vào việc tự học của mỗi ngời. Do đó việc rèn luyện kỹ năng tự học cho học sinh ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trờng là cần thiết, chúng ta phải biến quá trình dạy học thành quá trình tự học. 1.2. Việc tự học nhà nớc ta đề cập rất nhiều,nhằm phát huy tính tích cực của ngời học. Nghị quyết IV (khoá VII) chỉ rõ: "Phải khuyến khích tự học, phải áp dụng phơng pháp giáo dục hiện đại để bồi dỡng cho học sinh năng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề". Nghị quyết TW II (khoá VIII) tiếp tục khẳng định "Đổi mới phơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp t duy sáng tạo của ngời học, từng bớc áp dụng các phơng pháp tiên tiến và ph- ơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh". Mục 5.2 của "Chiến lợc phát triển giáo dục 2001 - 2010" ghi rõ: "Đổi mới và hiện đại hoá phơng pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy đọc trò ghi sang hớng dẫn ngời học chủ động t duy trong quá trình tiếp cận tri thức, dạy cho ngời học phơng pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách hệ thống và có t duy phân tích, tổng hợp; phát triển đợc năng lực của mỗi cá nhân; tăng cờng tính chủ động, tính tự chủ của học sinh trong quá trình học tập " Điều 5 khoản 2 của luật giáo dục nớc CHXHCNVN năm 2005 đã quy định: "Phơng pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực chủ động, t duy sáng tạo của ngời học bồi dỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vơn lên" [1]. 5 1.3 . Trên thế giới việc tự học đã đợc coi trọng từ rất sớm, một số nớc có nền giáo dục phát triển nh : Mỹ, Pháp, Anh đã phát huy đ ợc tính tích cực, chủ động của học sinh trong quá trình dạy học. Chúng ta biết đến nhiều công trình toán học, lý học, hoá học, đ ợc ra đời và những thành tựu khoa học kỹ thuật đợc phát minh mà con ngời sử dụng đến bây giờ đợc các nhà khoa học, Bác học tìm ra, tất cả đều bắt nguồn từ việc tự học, từ lòng say mê khoa học để tìm tòi, sáng tạo và phát hiện cộng với sự tài năng đã đa họ trở thành những tài năng xuất chúng. Và ngày nay việc tự học đã đợc nhiều nhà nghiên cứu quan tâm nh GS.TS. Đào Tam, Bùi Văn Nghị, Nguyễn Cảnh Toàn, Lê Hiển Dơng, Các tác giả luôn bàn về việc tự học và đặt việc tự học là cần thiết trong quá trình dạy học. Tuy nhiên các tác giả chỉ quan tâm việc xác định và rèn luyện các năng lực tự học, các kỹ năng tự học trong dạy học Toán phổ thông. Một vấn đề đặt ra cho việc nghiên cứu là làm thế nào để xác định đợc các yêu cầu một tình huống tự học để học sinh tơng tác tự học, một tình huống tự học phải thoả mãn những yêu cầu gì? Cách tổ chức tình huống thông qua các tình huống tự học này nh thế nào, tự học theo cá nhân, theo nhóm. Và với góc độ là nhà s phạm, sau nhiều năm giảng dạy, tôi luôn băn khoăn và trăn trở làm thế nào khi giảng dạy HS có thể hiểu bài nhiều nhất, làm việc một cách tích cực, các em tự tìm tòi, sáng tạo để tìm ra kiến thức, biến tri thức sách vở, nhân loại thành kiến thức của mình, không tiếp thu một cách thụ động. Với những lý do trên đây, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu luận văn: "Thiết kế và sử dụng một số tình huống giúp học sinh tự học, trong chủ đề tọa độ ở trờng THPT" 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu một số vấn đề về lý luận và thực tiễn của việc tự học, từ đó thiết kế và sử dụng một số tình huống giúp học sinh tự học. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Luận văn nghiên cứu các vấn đề sau: 6 3.1. Làm sáng tỏ và xác định sự cần thiết các tình huống tự học. 3.2. Xác định các yêu cầu tối thiểu để xây dựng tình huống tự học (hay tình huống tự học thoả mãn điều kiện tối thiểu nào? 3.3 . Tổ chức các tình huống giúp học sinh tự học thông qua các hoạt động. 3.4 . Đa ra đợc các hình thức tự học. 4. Giả thuyết khoa học Trên cơ sở kiến thức hình học toạ độ, nếu xây dựng đợc các tình huống tự học, thông qua học sinh tơng tác với các tình huống nói trên sẽ nâng cao hiệu quả học tập của học sinh và góp một phần đổi mới phơng pháp dạy học toán. 5. Đối tợng nghiên cứu Nghiên cứu các tình huống tự học thông qua dạy hình học toạ độ. 6. Phơng pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lý luận. Nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu liên quan đến đề tài của luận văn. 6.2. Nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, thăm dò về thực trạng dạy học tự học hiện nay ở các trờng phổ thông nh dạy thực nghiệm, phiếu điều tra 6.3. Tổng kết kinh nghiệm: Tổng kết kinh nghiệm của bản thân và đồng nghiệp trong quá trình dạy học Toán đặc biệt là các chuyên gia giáo dục, các giáo viên có kinh nghiệm về cách dạy tự học cho học sinh ở trong nớc. 6.4. Thực nghiệm s phạm: Thực nghiệm s phạm nhằm xét xem tính khả thi và hiệu quả của các tình huống tự học. 7. Đóng góp của luận văn 7.1. Nghiên cứu và làm rõ về tình huống tự học. 7.2. Đa ra những yêu cầu đối với một tình huống tự học 7.3. Thông qua một số tình huống về tự học để giúp học sinh tự học toán ở trờng THPT. 7.4. Đa ra đợc các hình thức tự học. 8. Cấu trúc của luận văn 7 Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, có 3 chơng. Chơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn Chơng II: Thiết kế và sử dụng một số tình huống giúp học sinh tự học, trong chủ đề toạ độ ở trờng THPT Chơng III: Thực nghiệm s phạm Kết luận chung Chơng I Cơ sở lý luận và thực tiễn 1.1. Vai trò của tự học Về mặt lý luận cũng nh là thực tiễn, tự học là một hoạt động có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo ra chất lợng và hiệu quả của quá trình đào tạo, nó giúp cho con ngời không những có tri thức trong học tập mà ngay cả trong đời sống hàng ngày. 1.1.1. Tự học giúp học sinh có kiến thức trong học tập Tự học có vai trò rất quan trọng đối với chất lợng học tập của học sinh, nó giúp cho các em bổ sung, ôn lại những kiến thức còn hổng, còn thiếu, vững vàng về kiến thức, chỉ cần có sự cố gắng bền bỉ tự học, thì dù điều kiện cha tốt, cha đầy đủ thì giá trị của việc tự học sẽ mang lại cho ngời học có những kiến thức chiếm lĩnh những tri thức đó và từng bớc có năng lực mới phẩm chất mới, từ đó mang lại hiệu quả trong học tập. Kiến thức thì rất nhiều, thời gian trên lớp không đủ đáp ứng để thầy có thể truyền tải đến các em, chỉ có tự học thì các em mới có kiến thức một cách đầy đủ. Sau những buổi học trên lớp là những buổi học ở nhà, dới những hình thức nh ôn lại bài, làm bài tập trong sách khoa học, sách nâng cao, hay sử dụng tài liệu nào đó, chính những khả 8 năng đó giúp cho các em có thời gian tìm tòi, khám phá kiến thức, biến kiến thức của nhân loại thành kiến thức của mình. 1.1.2. Tự học giúp ngời học có kinh nghiệm sống Con ngời đợc sinh ra rồi lớn lên, biết bao nhiêu điều học hỏi để hiểu biết thế giới xung quanh, mà thế giới xung quanh là một kho tàng về kiến thức, con ngời ngay từ nhỏ đã làm quen, đã phải tự học, để chiếm lĩnh nó, có nh vậy thì mỗi con ngời mới hoà nhịp đợc với cuộc sống, xã hội. Trong xã hội hiện đại tự học suốt đời là một đòi hỏi cơ bản của con ng- ời, tạo khả năng thích ứng cao trớc mọi tình huống của đời sống, bắt nhịp với sự bùng nổ thông tin, phát triển của khoa học và kỹ thuật do đó tự học không những cần thiết cho HS khi ngồi trên ghế nhà trờng mà còn cả cuộc đời. 1.1.3. Tự học phát triển t duy học sinh Môn Toán là môn học phát triển t duy và nếu phát huy khả năng tự học thì sẽ phát triển đợc khả năng t duy sáng tạo ở các em ở mức độ ngày càng cao. Tự học phát triển các thao tác t duy: Phân tích và tổng hợp, so sánh và t- ơng tự, khái quát hoá và đặc biệt hoá. * Phân tích và tổng hợp Phân tích là thao tác t duy nhằm chia một chỉnh thể thành nhiều bộ phận để đi sâu vào các chi tiết trong từng bộ phận. Tổng hợp là thao tác t duy bao quát lên một chính thể gồm nhiều bộ phận, tìm các mối liên hệ giữa các chỉnh thể đó. Đứng trớc một vấn đề, một bài toán để giải quyết đợc trớc tiên học sinh phải có sự phân tích, phán đoán và từ những phân tích đó để tổng quát hoá. Ví dụ 1: Trong tam giác vuông ta có định lý Pitago: Bình phơng cạnh huyền bằng tổng bình phơng hai cạnh góc vuông: a 2 = b 2 + c 2 Tức cho ABC biết  = 90 0 biết cạnh AB và AC khi đó ta sẽ tính đợc cạnh BC. BC 2 = AB 2 + AC 2 . 9 Và từ đó đa ra bài toán: Trong tam giác bất kỳ biết hai cạnh và góc xen giữa, liệu có thể tìm đợc cạnh còn lại hay không. Và với sự gợi ý nh vậy hớng học sinh tìm hiểu về định lý Cosin trong tam giác. * So sánh và tơng tự Theo Trần Thúc Trình [27]: " So sánh có hai mục đích: Phát hiện những đặc điểm chung và những đặc điểm khác nhau ở một số lợng sự kiện. Mục đích thứ nhất dẫn đến tơng tự và đi đến khái quát hoá. Còn tơng tự là thao tác t duy dựa trên sự giống nhau về tính chất và quan hệ của những đối tợng Toán học khác nhau". Ví dụ 2: Trong vuông ABC tại A, AH là đờng cao ta có: 2 1 AH = 2 1 AB + 2 1 AC Tơng tự trong tam diện vuông O.ABC với H là hình chiếu của O lên mặt phẳng (ABC) ta có: 2 1 OH = 2 1 OA + 2 1 OB + 2 1 OC * Khái quát hoá và đặc biệt hoá Quá trình học Toán luôn giúp các em khả năng tổng quát và đặc biệt hoá vì kiến thức toán học là một chuỗi của sự lô gíc, kiến thức giữa các bài các chơng, các phần và giữa các lớp, luôn có quan hệ mật thiết với nhau, kiến thức trớc là nền tảng cho kiến thức sau, qúa trình các em học Toán đi từ dễ đến khó, từ cái cơ bản đến cái phức tạp. Quá trình đó không phải lúc nào chỉ có thu hồi kiến thức mà còn phải tổng quát kiến thức, có những bài toán phải giải trong những trờng đặc biệt, đặc biệt hoá vấn đề. Khái quát hoá là thao tác t duy chuyển từ việc nghiên cứu một tập hợp đến việc nghiên cứu một tập hợp lớn hơn, bao gồm cả tập hợp ban đầu. Đặc biệt hoá là thao tác t duy ngợc lại với khái quát hoá. Đặc biệt hoá là chuyển từ việc nghiên cứu một tập hợp đối tợng đã cho sang việc nghiên cứu một tập hợp nhỏ hơn chứa trong tập hợp ban đầu. * Trừu tợng hoá Nghiên cứu toán học thực tế là nghiên cứu sự vật hiện tợng trong đời sống, những kiến thức trong toán học đã đợc trừu tợng hoá tách những cái gì không thuộc vào bản chất của sự vật hiện tợng. 10