Thiết kế hoạt động dạy học chủ đề Giới hạn theo hướng phát triển tư duy bậc cao cho học sinh trung học phổ thông

Việc xây dựng, thiết kế các hoạt động dạy học thích hợp với đối tượng học sinh và phù hợp với sự phát triển từng thành tố của tư duy bậc cao, đồng thời với đó là sự vận dụng linh hoạt các biện pháp, kĩ thuật dạy học phát huy tính tích cực trong từng tình huống dạy học sẽ giúp học sinh vừa nắm vững tri thức, vừa phát triển được tư duy bậc cao.

NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN Thiết kế hoạt động dạy học chủ đề Giới hạn theo hướng phát triển tư bậc cao cho học sinh trung học phổ thông Nguyễn Thị Quốc Hòa1, Cao Thị Hà2 Phòng Giáo dục Đào tạo thành phố Thái Nguyên Số 13, Phùng Chí Kiên, phường Trưng Vương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam Email: hoanguyenquoc73@gmail.com Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên Số 20, Lương Ngọc Quyến, phường Quang Trung, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam Email: caoha.dhsp@gmail.com TÓM TẮT: Phát triển tư bậc cao cho học sinh điều cần thiết cho việc học tập suốt đời người mục tiêu quan trọng giáo dục kỉ XXI Để tổ chức hoạt động dạy học theo hướng phát triển tư bậc cao cho học sinh, giáo viên cần phải “gia công” lại nội dung sẵn có sách giáo khoa để phù hợp với mục tiêu dạy học đề Việc xây dựng, thiết kế hoạt động dạy học thích hợp với đối tượng học sinh phù hợp với phát triển thành tố tư bậc cao, đồng thời với vận dụng linh hoạt biện pháp, kĩ thuật dạy học phát huy tính tích cực tình dạy học giúp học sinh vừa nắm vững tri thức, vừa phát triển tư bậc cao TỪ KHĨA: Tình dạy học; tư duy; tư bậc cao; chủ đề; giới hạn Nhận 20/4/2019 Đặt vấn đề Tư bậc cao (TDBC) loại hình tư hình thành tảng thao tác trí tuệ: phân tích, tổng hợp cấu thành nhiều thành tố Giữa thành tố có đan xen, phụ thuộc, thúc đẩy lẫn nhau, tiền đề Do vậy, dạy học, nhằm phát triển TDBC cho học sinh (HS), rèn luyện thành tố cần phải ý đến thành tố khác Việc lựa chọn nội dung, thiết kế tình dạy học để phát triển đồng thời nhiều thành tố TDBC dựa vốn tri thức có HS việc làm quan trọng giáo viên (GV) Từ quan điểm tư bậc cao, thành tố cốt lõi TDBC nội dung chủ đề Giới hạn, thấy: Việc thiết kế tình dạy học (THDH) vận dụng biện pháp, kĩ thuật dạy học phát huy tính tích cực học tập HS phát triển TDBC cho HS Nội dung nghiên cứu 2.1 Khái niệm tư bậc cao Hiện nay, có nhiều quan điểm TDBC [1], [2], [3], [4], theo chúng tơi: Tư bậc cao q trình xếp lại thơng tin có theo hệ thống mối quan hệ, so sánh (tương tự, tương phản) hệ để xây dựng quan hệ (như tương đồng, khác biệt hay nhân quả…), đồng thời kết hợp với thông tin để đưa suy luận, cách giải vấn đề lí thuyết sở mối quan hệ vừa thiết lập Như vậy, với cá nhân đứng trước vấn đề, câu hỏi, tình TDBC kích hoạt vấn đề, câu hỏi, tình phải lạ, tức chưa gặp bao giờ, chưa có câu trả lời câu trả lời chưa 66 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM Nhận kết phản biện chỉnh sửa 04/5/2019 Duyệt đăng 25/6/2019 hoàn chỉnh Tuy nhiên, cần lưu ý rằng: Một vấn đề, câu hỏi, tình mới, khó khăn với người lại khơng mới, khơng khó khăn với người khác TDBC khơng có mối quan hệ mật thiết với kiến thức, kĩ (KN) với loại hình tư khác Chúng có đan xen, tiền đề thúc đẩy hỗ trợ lẫn nhau, khó phân biệt rạch rịi Khơng phải lúc q trình tư diễn cách từ thấp đến cao mà có đan xen phức hợp Tuy nhiên, có tảng thói quen việc huy động thao tác tư lực tư não trở nên nhanh chóng thục, hiệu nhằm mục tiêu giải vấn đề phát sinh sống học tập lao động TDBC không xuất HS phổ thông mà hình thành phát triển lứa tuổi, từ cịn nhỏ đến trưởng thành TDBC khơng phải ln sẵn có mà phải rèn luyện, bồi dưỡng nhà trường, GV có nhiệm vụ việc tạo môi trường, hướng dẫn HS phát triển TDBC khả hội 2.2 Cấu trúc tư bậc cao Hiện nay, có nhiều quan điểm khác cấu trúc TDBC kĩ TDBC: Resnick (1987) đồng tư phê phán với với TDBC [3] Wilks (1995) quan niệm phân tích, đánh giá, tổng hợp, KN giải vấn đề, suy luận, dự đoán, việc tổng quát tư sáng tạo coi KN TDBC [5] FJ King, Ludwika Goodson, Faranak Rohani (1998) coi tư phê phán, tư logic, phản xạ, siêu nhận thức tư sáng tạo KN TDBC [2] Trong đó, tác Dillon(2002), Zohar & Dori (2003), Zoller, Dori & Lubezky( 2002) lại đưa quan niệm Nguyễn Thị Quốc Hòa, Cao Thị Hà khác KN TDBC bao gồm: Đặt câu hỏi, việc định, tư phê phán có hệ thống [5] Anat Zohar (2004) số tác giả đồng thuận coi phân tích tổng hợp, sáng tạo thang phân loại tư Bloom mở rộng Krathwohl KN TDBC [6] Marzano (2004) xây dựng KN TDBC dựa khía cạnh khác việc học Các khía cạnh học tập Marzano tập trung vào 13 KN TDBC xác định sau: 1/ So sánh; 2/ Phân loại; 3/ Suy luận quy nạp; 4./Suy luận suy diễn; 5/ Phân tích lỗi; 6/ Hỗ trợ xây dựng; 7/ Phân tích quan điểm; 8/ Trừu tượng hóa; 9/ Ra định; 10/ Điều tra; 11/ Giải vấn đề; 12/ Điều tra thực nghiệm;13/ Phát minh [7] Susan M Brookhart (2010) cho rằng, TDBC xác định theo khía cạnh: chuyển giao tư duy, tư phê phán giải vấn đề [8] Barak Miri (2011) công quan niệm TDBC gồm tu phê phán, tư hệ thống sáng tạo [4] Wendy Conklin (2013) coi cấu trúc kĩ TDBC gồm tư phê phán tư sáng tạo [9] Ở nước, số tác Lê Hải Yến (2008) Phan Thị Luyến (2008) cho rằng, TDBC bao gồm tư phê phán, tư sáng tạo, giải vấn đề tập trung vào nghiên cứu, vận dụng vào trình dạy học trường phổ thơng [10], [11] Kế thừa phát triển kết nghiên cứu tác giả nước tư TDBC, cho rằng: Bên cạnh thành tố khác bật, rõ nét thành tố TDBC tư phê phán, tư sáng tạo siêu nhận thức song chúng không tách bạch mà có đan xen, hịa quyện, thúc đẩy, hỗ trợ, tương tác lẫn với thành tố khác sở tảng kiến thức mà cá nhân tích lũy, cập nhật Vì TDBC loại hình tư nên phải diễn theo quy trình chung tư dựa theo cách tiếp cận quan niệm cấu trúc TDBC nêu Chúng cho rằng, để vận dụng vào q trình dạy học, theo dạng hẹp hiểu TDBC gồm có thành tố sau: 1) Tiếp nhận thơng tin (Receive Information-R) cách có chọn lọc, phân loại, xếp thông tin thành hệ thống; 2) Đề xuất giả thuyết (Propose Hypothesis-H) sở khái quát hóa từ quan điểm; 3) Xử lí thơng tin (Process Information-P): Phân tích thơng tin có tính định hướng, có tính phê phán thơng qua tổng hợp (P1); So sánh đối chiếu hệ thống với (tương đồng khác biệt) với quan điểm khác để tìm quan hệ (P2); Suy luận (quy nạp suy diễn) xây dựng hệ thống lập luận làm cho kết luận (P3); 4) Ra định (Make a Decision-M): Áp dụng tiêu chí để đề xuất lựa chọn chiến lược khác giải vấn đề cách sáng tạo (M1), Đề xuất giải pháp nhiều giải pháp cho vấn đề chọn cách giải hiệu (M2); 5) Đánh giá điều chỉnh (Evaluation Asessment- E): Đánh giá sản phẩm, quan điểm có tính phê phán; đồng thời đề xuất phương án điều chỉnh Như vậy, TDBC cấu trúc phức tạp, đa thành tố, đa tầng bậc không dễ phân định cách rõ ràng Mỗi thành tố lại bao gồm KN, thao tác trí tuệ thực hành Để hình thành phát triển TDBC, người học phải ln có ý thức tự trau dồi hoàn thiện hệ thống KN mà thực chất hình thành chuỗi phản xạ có điều kiện phức tạp theo trình tự phát triển nhận thức bối cảnh thuận lợi Q trình địi hỏi người học phải vững vàng tâm lí có tính kiên trì cao, với phải có kế hoạch, phương pháp, kĩ thuật học tập phù hợp với nội dung, đơn vị kiến thức 2.3 Thiết kế hoạt động dạy học chủ đề “Giới hạn” theo hướng phát triển tư bậc cao cho học sinh Vấn đề cốt lõi trình dạy học theo hướng phát triển TDBC người học phải giải chuỗi tình học tập theo dụng ý sư phạm GV Dạy học theo hướng phát triển TDBC cho HS phải dựa định hướng đổi phương pháp dạy học phải trình liên tục, kết hợp nhiều biện pháp, tận dụng hội để rèn luyện cho HS thành tố TDBC cách đồng thời, khơng riêng rẽ Vì vậy, GV cần tạo tình có vấn đề, HS phát vấn đề, tự giác hoạt động để giải vấn đề thông qua vừa lĩnh hội tri thức, vừa rèn luyện KN TDBC đạt mục đích học tập khác Để thực thành cơng mục tiêu trên, nghiên cứu vận dụng kĩ thuật dạy học tích cực thơng qua việc thiết kế sử dụng THDH theo hướng phát triển TDBC cho HS gồm giai đoạn: 1) Thiết kế THDH; 2) Tổ chức dạy học THDH; 3) Đánh giá - điều chỉnh tình thiết kế Trong khuôn khổ báo, tác giả minh họa giai đoạn thứ nhất: Thiết kế THDH với vài THDH cụ thể 2.3.1 Thiết kế tình dạy học Ngồi điều kiện bản, đảm bảo tình có vấn đề như: Tồn vấn đề, gợi nhu cầu nhận thức, khơi dậy niềm tin khả thân cụ thể yêu cầu như: Phù hợp với chủ đề học, phù hợp với trình độ nhận thức HS yêu cầu THDH nhằm phát triển TDBC phải có gồm: - Tình có vấn đề: Các kiện tình cấu trúc cho người học có câu trả lời từ đầu, câu trả lời mau chóng trở thành khơng đầy đủ khơng hiệu (thậm chí sai), khiến người học phải điều chỉnh hệ thống kiến thức để giải vấn đề đặt Hoặc tình phải chứa đựng câu hỏi chưa có câu trả lời chuẩn xác, khó khăn trở ngại để giải thành cơng tình huống, người học phải vượt qua khó khăn, trở ngại lại gần gũi, vừa sức với HS - Các THDH hướng nhiều đến việc tạo hội cho HS bộc lộ biểu TDBC trình phát giải vấn đề Tình tồn vấn đề Số 18 tháng 6/2019 67 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN vấn đề nên HS phát GV đưa ra; Phải gợi cho HS nhiều hướng suy nghĩ, nhiều cách giải vấn đề; Tạo hội cho HS đề xuất “sản phẩm mới” toán mới, phương pháp mới, khai thác, giải vấn đề - Các vấn đề phải thân tình gợi khơng phải GV gợi ý từ bên ngồi Tình phải chứa đựng hội để phát triển KN TDBC mong muốn Có hai cấp độ THDH: Cấp độ củng cố cấp độ phát triển ứng với chức đồng hóa điều ứng tri thức chúng - Tình củng cố: Là THDH GV chọn lọc xây dựng với dụng ý củng cố mở rộng tri thức mà HS học Tình củng cố hàm chứa khó khăn mà người học cần vượt qua, sử dụng nhiều luyện tập, củng cố Một tình hàm chứa khó khăn tình vấn đề giải mà khơng địi hỏi phải cấu trúc lại tri thức có - Tình phát triển: Là THDH GV chọn lọc xây dựng với dụng ý hình thành phát triển tri thức cho HS Tình phát triển tình hàm chứa trở ngại mà người học cần vượt qua, sử dụng nhiều dạy tri thức, KN phương pháp Một tình có trở ngại tình mà giải vấn đề người học buộc phải cấu trúc lại quan điểm, tri thức, phương pháp có để hình thành quan hệ Năng lực tư cấu thành kiến thức, KN, phẩm chất, hình thành thời gian ngắn mà phải trình nên GV cần xây dựng hệ thống THDH theo hướng phát triển TDBC Hệ thống THDH theo hướng phát triển TDBC bao gồm THDH thiết kế cho chủ đề, chương mơn Tốn thỏa mãn yêu cầu sau: - Là tình có vấn đề, vấn đề hấp dẫn (gợi động học tập, có ý nghĩa, gây ý…) hiệu cao Để xây dựng THDH phát triển tư duy, GV cần chọn nội dung phù hợp, cần xác định rõ thành tố TDBC định phát triển tình Mỗi tình mạnh để phát triển thành tố thành tố khác cần trọng xây dựng THDH phát triển đồng thời nhiều thành tố TDBC - Phát triển TDBC dựa đặc trưng có phân chia mức độ, cấp độ, khơng phải tình sau cấp độ lại cao tình trước mà có đan xen tựu chung lại, tình thiết kế với mục tiêu theo đường phát triển, phải thực trình tận dụng triệt để hội - Cần trọng đến tất tình điển hình dạy học mơn Tốn: Dạy khái niệm, dạy định lí, dạy giải tập dạy phương pháp Các THDH xây dựng dựa sở lí thuyết phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học tích cực, đặc biệt phương pháp dạy học có nhiều hội để phát triển TDBC (dạy học nêu giải vấn đề, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học hợp tác, 68 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM kĩ thuật cơng não, kĩ thuật mảnh ghép ) đặc trưng mơn Tốn Các THDH phải tạo mơi trường học tập dân chủ, lành mạnh Ở đó, HS khuyến khích bộc lộ hành vi tương thích với biểu đặc trưng thành tố cốt lõi TDBC 2.3.2 Minh họa tình dạy học chủ đề Giới hạn (Đại số Giải tích 11 nâng cao) Ví dụ 1: (Tình phát triển - dạy học định lí) Xây dựng định lí dãy số có giới hạn Hoạt động 1: Gợi động Phần Sử dụng video kiện Mĩ thả bom nguyên tử xuống thành phố Hiroshima Nhật Bản để tạo tình HS: Xem đoạn video nghe câu hỏi từ GV GV đặt câu hỏi để HS tự phát tên kiện, yêu cầu HS nêu cảm nhận kiện GV: Qua hình ảnh video, thấy sức hủy diệt mạnh mẽ vũ khí hạt nhân Bụi phóng xạ xạ từ vụ nổ gây có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người, tăng nguy ung thư, vơ sinh… Theo ước tính, có 140.000 người dân Hiroshima chết vụ nổ hậu Chúng ta biết, tốn học có liên hệ mật thiết với thực tiễn Trong học ngày hôm nay, tìm hiểu xem sau năm chất phóng xạ khơng cịn độc hại với người thơng qua khái niệm dãy số có giới hạn Phần Thực yêu cầu phiếu học tập GV: Phát phiếu học tập Quan sát, hỗ trợ HS trình giải tập PHIẾU HỌC TẬP Bài tốn: Với kg chất phóng xạ độc hại sau khoảng thời gian T = 24.000 năm, nửa số lượng chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác không độc hại sức khỏe người (T gọi chu kì bán rã) Gọi un khối lượng chất phóng xạ cịn lại sau chu kì thứ n Hãy tìm số hạng tổng quát un dãy số (un) Biết chất phóng xạ khơng độc hại với người khối lượng chất bé 10-6 g Vậy sau năm, kg chất phóng xạ cho ban đầu khơng độc hại người? Chỉ giới hạn dãy số (un) (Nếu có) HS: Hoạt động độc lập thảo luận để tìm hướng giải toán GV dự kiến kết cuả HS: 1/ Sau chu kì bán rã thứ nhất, khối lượng chất phóng xạ u1 = (kg ) Sau chu kì bán rã thứ hai, khối lượng chất phóng xạ 1 lại là= (kg) u2 = 2 22 Nguyễn Thị Quốc Hòa, Cao Thị Hà tiếp tục vậy, sau n chu kì bán rã khối lượng 1 1 chất phóng xạ cịn lại là: un = (kg) = 2 2n Vậy ta có un = 2n 10-3 10-4 10-5 n0 un0 2/ Ta có 10−6 g = 10−9 kg Có un < 10−9 ⇔ M So sánh un0 ,M 1 < ⇔ 2n > 109 Ta cần chọn 2n 109 Em có kết luận giới hạn ( un ) n0 cho 2n > 109 Chẳng hạn chọn n0 =30 ta có GV dự đoán kết HS: > 10 M 10-3 10-4 10-5 n0 10-3 10-4 10-5 un0 10-9 10-12 10-15 un0