Rèn luyện một số năng lực tư duy độc lập cho học sinh thông qua dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian ở trườngTHPT

Bộ giáo dục và đào tạo Trường Đại học Vinh ====== Phan Xuân Hoài rèn luyện một số năng lực tư duy độc lập cho học sinh thông qua dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian ở trường THPT Chuyên ngành: PPGD Toán Mã số: 5.07.02 luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục Người hướng dẫn khoa học: PGS-TS. Đào Tam Vinh, 2002 = = Lời cảm ơn uận văn này đợc hoàn thành với sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong chuyên ngành PPGD Toán - Trờng Đại học Vinh, cùng một số học viên lớp Cao học 8 - Toán. Đặc biệt, dới sự hớng dẫn tận tình của giáo viên hớng dẫn PGS-TS. Đào Tam. Mặc dầu tác giả đã có nhiều cố gắng, song vẫn không tránh khỏi những sai sót. Rất mong đợc sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo và các bạn đọc để luận văn đợc hoàn chỉnh hơn. L Xin chân thành cảm ơn ! Ngời thực hiện: Phan Xuân Hoài 2 Mục lục Trang Mở đầu 1 I. Lý do chọn đề tài 1 II. Mục đích nghiên cứu 2 III. Giả thuyết khoa học 2 IV. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 V. Phơng pháp nghiên cứu 3 VI. Đóng góp luận văn 3 VII. Cấu trúc luận văn 4 Chơng I: Các cơ sở lý luận và thực tiễn của việc rèn luyện năng lực t duy độc lập của học sinh 5 I. Một số khái niệm chung. 5 II. Mối liên hệ giữa các khái niệm "T duy tích cực", "T duy độc lập" và "T duy sáng tạo". 7 III. Các cơ sở lý luận và thực tiễn để hình thành các nguyên tắc dạy học rèn luyện t duy độc lập cho học sinh. 9 IV. Kết luận. 12 Chơng II: Các biện pháp nhằm góp phần rèn luyện năng lực t duy độc lập của học sinh trong quá trình dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian 13 I. Các nguyên tắc của việc đề ra các biện pháp rèn luyện năng lực t duy độc lập. 13 II. Các biện pháp rèn luyện năng lực t duy độc lập 24 III. Thực hành dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian. 59 IV. Kết luận. 75 Chơng III: Thực nghiệm s phạm 76 I. Mục đích thực nghiệm. II. Nội dung thực nghiệm. III. Tổ chức thực nghiệm. IV. Kết luận chung về thực nghiệm. 76 76 76 83 Kết luận Tài liệu tham khảo 84 85 3 Mở đầu I. Lý do chọn đề tài. Trong dạy học toán, hệ thống bài tập có vai trò quan trọng trong việc khắc sâu kiến thức và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đã học. Nó vừa có tác dụng làm cho học sinh nắm vững kiến thức, kỹ năng, vừa làm cho học sinh phát triển năng lực t duy độc lập. Nghị quyết Trung ơng 4 (khoá VII) chỉ rõ: Phải "khuyến khích tự học", phải "áp dụng những phơng pháp giáo dục hiện đại để bồi dỡng cho học sinh năng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề". Phơng pháp giáo dục phải coi trọng việc bồi dỡng năng lực tự học, tự nghiên cứu . (Luật Giáo dục). Hiện nay trong các nhà trờng trung học phổ thông (THPT) đã có ý thức đổi mới phơng pháp dạy và học. Trên lớp giáo viên đã kết hợp đợc các phơng pháp dạy học, đa học sinh vào tình huống có vấn đề, phần nào đã phát huy tính tích cực của học sinh. Nhng do thời gian hạn chế, khối lợng kiến thức cần truyền đạt thì nhiều nên còn cha phát huy đợc tính độc lập của học sinh, cha tạo đợc môi trờng để học sinh độc lập khám phá, độc lập tìm tòi và độc lập nghiên cứu. Đứng trớc một bài toán hình học (lớp 11), năng lực nhận biết, tìm tòi và phát hiện vấn đề của học sinh phần lớn đang là mập mờ. Trong dạy học truyền thống theo kiểu "bình quân - đồng loạt", học sinh chỉ quan tâm học thuộc lòng định nghĩa, định lý cùng một số bài toán trong sách giáo khoa (SGK) để đối phó. Cơ hội tìm tòi và phát hiện vấn đề rất hiếm hoi. Kiểu học nh vậy kéo dài góp phần làm thui chột khả năng tự tìm kiếm, tự phát hiện của học sinh. Ngành Giáo dục đã đa ra nhiều quan điểm giáo dục tiên tiến, trong đó có quan điểm "phát huy vai trò tích cực và chủ động của học sinh", quan điểm "từng bớc biến quá trình tự đào tạo" nhằm rút ngắn khoảng cách giữa khoa học nói chung với việc dạy học ở nhà trờng phổ thông cả về mặt số lợng và chất lợng. Trong các môn khoa học kỹ thuật, toán học giữ vai trò quan trọng ở trờng phổ thông, dạy học toán là dạy hoạt động toán học. Đối với học sinh có thể xem giải toán là hình thức chủ yếu của hoạt động toán học. Quá trình dạy học toán bằng mọi cách hình thành ở học sinh t duy tích cực, t duy độc lập và t duy sáng tạo, năng lực hoạt động nhận thức độc lập tự tiếp thu tri thức, trau dồi học vấn. 4 Trong cuốn "Quá trình dạy - tự học", các tác giả Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Kỳ, Nguyễn Văn Tảo, Bùi Cờng đã luận bàn về tự học, đề ra phơng châm cơ bản bảo đảm thắng lợi của tự học, nêu lên các trở lực cho việc tự học và kinh nghiệm khắc phục . Gần đây, trong luận văn thạc sĩ của mình, tác giả Lu Xuân Tình đã xây dựng đờng lối hình thành và phát triển năng lực t duy độc lập của học sinh bằng hệ thống kiến thức, các bài toán chọn lọc có quy trình. Việc rèn luyện các năng lực tự học, độc lập nghiên cứu cho học sinh là một quá trình lâu dài, bắt đầu từ lớp 10 THPT kéo dài suốt cả quá trình học tập, với nhiều hình thức phong phú và mức độ từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp. Ban đầu ở mức thấp, giáo viên làm mẫu, học sinh bắt chớc theo. Sau đó cao hơn, học sinh thực hiện dới sự hớng dẫn của giáo viên. Khi đã có kỹ năng, học sinh có thể hoạt động chuẩn xác, tự nhiên, thành thạo . Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài của mình là: "Rèn luyện một số năng lực t duy độc lập cho học sinh thông qua dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian ở trờng THPT" II. Mục đích nghiên cứu. 2.1. Xác định nội dung phơng pháp rèn luyện năng lực t duy độc lập. 2.2. Xây dựng hệ thống các dạng bài tập hình học không gian nhằm rèn luyện năng lực t duy độc lập cho học sinh. III. Giả thuyết khoa học. Trên cơ sở tôn trọng nội dung chơng trình SGK giáo dục hiện hành, nếu xây dựng đợc một hệ thống các biện pháp (bài tập) tăng cờng khả năng tự học cho học sinh thì: - Có thể rèn luyện năng lực t duy độc lập cho học sinh. - Góp phần nâng cao chất lợng dạy học toán ở trờng THPT, rèn luyện khả năng độc lập nghiên cứu, tự phát hiện và giải quyết vấn đề. IV. nhiệm vụ nghiên cứu. Nhiệm vụ đặt ra cho luận văn là: 4.1. Làm sáng tỏ khái niệm t duy độc lập. 5 4.2. Xác định những cơ sở lý luận và thực tiễn để hình thành các nguyên tắc dạy học rèn luyện năng lực t duy độc lập của học sinh. 4.3. Xác định các dạng bài tập phù hợp cho việc rèn luyện t duy độc lập. 4.4.Tiến hành thực nghiệm s phạm nhằm đánh giá mục đích, giả thuyết khoa học của đề tài. V. Phơng pháp nghiên cứu. 5.1. Nghiên cứu lý luận: - Nghiên cứu các tài liệu về phơng pháp dạy học toán, các cơ sở về tâm lý học, giáo dục học, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo về chơng trình hình học không gian ở phổ thông. - Nghiên cứu các bài báo về khoa học toán học phục vụ cho đề tài. - Nghiên cứu các công trình, các vấn đề có liên quan trực tiếp đến đề tài (các luận văn, các chuyên đề .). 5.2. Điều tra tìm hiểu: Tìm hiểu về việc dạy và học hình học ở trờng THPT theo các chuyên đề của hình học không gian. 5.3. Thực nghiệm s phạm: - Tổ chức thực nghiệm kiểm chứng thông qua các lớp học thực nghiệm và các lớp học đối chứng trên cùng một lớp đối tợng. - Đánh giá kết quả bằng phơng pháp thống kê trong khoa học giáo dục. VI. Đóng góp luận văn. 6.1. Về mặt lý luận: - Xác định cơ sở khoa học để xây dựng nội dung, phơng pháp rèn luyện năng lực t duy độc lập cho học sinh. - Xác định đợc các biện pháp dạy học nhằm rèn luyện năng lực t duy độc lập cho học sinh. 6.2. Về mặt thực tiễn: - Góp phần xây dựng đờng lối rèn luyện năng lực t duy độc lập cho học sinh thông qua giải toán hình học không gian. - Luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên trờng THPT. 6 VII. Cấu trúc của luận văn. Mở đầu - Lý do chọn đề tài. - Mục đích nghiên cứu. - Nhiệm vụ nghiên cứu. - Giả thuyết khoa học. - Phơng pháp nghiên cứu. - Đóng góp luận văn. Nội dung: Chơng I: Các cơ sở lý luận và thực tiễn của việc rèn luyện năng lực t duy độc lập của học sinh. I. Một số khái niệm chung. II. Mối quan hệ giữa các khái niệm "t duy tích cực", "t duy độc lập" và "t duy sáng tạo". III. Các cơ sở lý luận và thực tiễn để hình thành các nguyên tắc dạy học rèn luyện t duy độc lập cho học sinh. IV. Kết luận. Chơng II: Các biện pháp nhằm góp phần rèn luyện năng lực t duy độc lập của học sinh trong quá trình dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian I. Các nguyên tắc của việc đề ra các biện pháp rèn luyện năng lực t duy độc lập. II. Các biện pháp rèn luyện năng lực t duy độc lập. III. Thực hành dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian. IV. Kết luận. Chơng III: Thực nghiệm s phạm I. Mục đích thực nghiệm. II. Nội dung thực nghiệm. III. Tổ chức thực nghiệm. IV. Kết luận chung về thực nghiệm. Kết luận Tài liệu tham khảo 7 Ch ơng I: Các cơ sở lý luận và thực tiễn của việc rèn luyện năng lực t duy độc lập cho học sinh I. Một số khái niệm chung. 1.1. Năng lực. Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả. Năng lực có thể chia thành 2 loại: năng lực chung và năng lực riêng biệt. - Năng lực chung là năng lực cần thiết cho nhiều lĩnh vực hoạt động khác nhau. Chẳng hạn, những thuộc tính về thể lực, về trí tuệ (quan sát, trí nhớ, t duy, tởng tợng, ngôn ngữ .) là những điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều lĩnh vực hoạt động có kết quả. - Năng lực riêng biệt (năng lực chuyên biệt, chuyên môn) là sự thể hiện độc đáo các phẩm chất riêng biệt, có tính chuyên môn đáp ứng nhu cầu của một lĩnh vực hoạt động chuyên biệt với kết quả cao. Chẳng hạn, năng lực toán học, năng lực âm nhạc, năng lực thể dục thể thao . Hai năng lực chung và riêng luôn bổ sung, hỗ trợ cho nhau. Các mức độ của năng lực: Ngời ta thờng chia năng lực thành 3 mức độ khác nhau: năng lực, tài năng, thiên tài. - Năng lực là một mức độ nhất định của khả năng con ngời, biểu thị khả năng hoàn thành có kết quả một hoạt động nào đó. - Tài năng là mức độ năng lực cao hơn, biểu thị sự hoàn thành một cách sáng tạo một hoạt động nào đó. - Thiên tài là mức độ cao nhất của năng lực, biểu thị ở mức kiệt xuất, hoàn chỉnh nhất của những vĩ nhân trong lịch sử nhân loại ([18]). Theo V.A.Krutecxki ([23]): Năng lực đợc biểu thị nh là "một phức hợp của tâm lý cá nhân của con ngời đáp ứng những yêu cầu của một hoạt động nào đó và là điều kiện để thực hiện thành công hoạt động đó". 8 Theo Từ điển tiếng Việt ([26]): Năng lực đợc hiểu nh là "khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó". 1.2. Năng lực toán học. Trong tâm lý học, năng lực đợc hiểu theo hai ý nghĩa, hai mức độ. Một là, theo ý nghĩa năng lực học tập (tái tạo) tức là năng lực đến với việc học toán, đối với việc nắm giáo trình toán ở trờng phổ thông, nắm một cách nhanh chóng và có hiệu quả các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo tơng ứng. Hai là, theo ý nghĩa năng lực sáng tạo trong hoạt động nghiên cứu toán học (khoa học) tức là năng lực đối với hoạt động sáng tạo toán học, tạo ra những kết quả mới, khách quan, cống hiến cho loài ngời những công trình toán học có giá trị đối với sự phát triển của khoa học nói riêng và đối với hoạt động thực tiễn xã hội nói chung. Giữa hai mức độ hoạt động toán học đó không có một sự ngăn cách tuyệt đối. Nói đến năng lực học tập toán không phải là không đề cập tới năng lực sáng tạo: có nhiều học sinh có năng lực, đã nắm giáo trình toán học một cách độc lập và sáng tạo, đã tự đặt ra và giải những bài toán không phức tạp lắm, đã tự tìm ra các con đờng, các phơng pháp sáng tạo để chứng minh các định lý, độc lập suy ra đợc các công thức, tự tìm ra các phơng pháp giải độc đáo cho những bài toán không mẫu mực . Theo ([8] - tr 126): Những năng lực toán học hiểu là: những đặc điểm tâm lý cá nhân (trớc hết là những hoạt động trí tuệ) đáp ứng những yêu cầu của hoạt động học tập toán học và trong những điều kiện vững chắc nh nhau thì đó là nguyên nhân của sự thành công trong việc nắm vững một cách sáng tạo toán học với t cách là môn học đặc biệt nắm vững tơng đối nhanh, dễ dàng, sâu sắc những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo trong lĩnh vực toán học. Về bản chất của năng lực toán học: năng lực toán học không phải là những bản chất bẩm sinh mà đợc tạo thành trong cuộc sống, trong hoạt động, sự tạo thành này dựa trên cơ sở một số mầm mống xác định. Việc rèn luyện và phát triển những năng lực toán học ở học sinh là một nhiệm vụ đặc biệt quan trọng của ngời thầy giáo, vì: thứ nhất, toán học có một vai trò to lớn trong sự nghiệp phát triển của các ngành khoa học, kỹ thuật và sự nghiệp cách mạng cần thiết có đội ngũ những ngời có năng lực toán học; thứ hai, nhà trờng là nơi cung cấp cho học sinh những cơ sở đầu tiên của toán học, không ai khác chính thầy giáo là những ngời hoặc chăm vun xới cho những mầm mống năng khiếu toán học ở học sinh hoặc làm thui chột chúng. 9 1.3. T duy. T duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong, có tính chất quy luật của sự vật và hiện tợng trong hiện thực khách quan, mà trớc đó ta đã biết. T duy là một mức độ nhận thức mới về chất so với nhận thức cảm tính. Nếu cảm giác, tri giác mới chỉ phản ánh đợc những thuộc tính bên ngoài, những mối liên hệ và quan hệ bên ngoài của sự vật và hiện tợng, thì t duy phản ánh những thuộc tính bên trong, bản chất, những mối liên hệ và quan hệ có tính chất quy luật của sự vật, hiện tợng ([18] - tr 113). T duy là quá trình tâm lý nhờ đó mà con ngời phản ánh đợc các đối tợng và các hiện tợng của hiện thực qua những dấu hiệu của chúng. Con ngời vạch ra đợc những mối liên hệ khác nhau trong mỗi đối tợng và hiện tợng giữa các đối tợng và hiện tợng với nhau ([8] - tr 94). Theo Từ điển tiếng Việt ([26]), t duy là: giai đoạn cao của quá trình nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hình thức nh biểu tợng, khái niệm, phán đoán và suy lý. T duy phản ánh thực tế một cách khái quát vì nó phản ánh những thuộc tính của hiện thực thông qua các khái niệm, mà các khái niệm lại tách khỏi những sự vật cụ thể. Những cái chứa đựng những thuộc tính này, t duy phản ánh hiện thực một cách gián tiếp còn vì nó thay thế những hành động thực tế với chính các sự vật bằng các hành động tinh thần với những hình ảnh của chúng, nó cho phép giải quyết những nhiệm vụ thực tế thông qua hoạt động tinh thần (lý luận) bằng cách dựa trên những tri thức về các thuộc tính và các quan hệ của các sự vật đợc củng cố trong các khái niệm ([17]). II. Mối quan hệ giữa các khái niệm "t duy tích cực", "t duy độc lập" và "t duy sáng tạo". 2.1. T duy tích cực. Là loại t duy dựa vào tính tích cực nhận thức của học sinh trong quá trình học tập. Tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của học sinh đặc trng bởi khát vọng học tập, huy động trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức ([23] - tr 43). Theo Shukina G.L, tính tích cực có thể phân thành 3 loại: tích cực tái hiện, bắt chớc; tích cực tìm tòi và tích cực sáng tạo. 10 . Đại học Vinh ====== Phan Xuân Hoài rèn luyện một số năng lực tư duy độc lập cho học sinh thông qua dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian ở. của mình là: " ;Rèn luyện một số năng lực t duy độc lập cho học sinh thông qua dạy học giải một số dạng bài toán hình học không gian ở trờng THPT"