Bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học đại số và giải tích ở trường trung học phổ thông

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ DIỄM THÚY BỒI DƯỠN G N ĂNG LỰ C VẬN DỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌ C V ÀO T HỰC T IỄN CHO HỌ C SINH TRON G DẠY HỌC ĐẠI SỐ V À GIẢI TÍCH Ở TRƯ ỜNG TRUN G HỌC PHỔ THÔN G LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Nghệ An, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ DIỄM THÚY BỒI DƯỠN G N ĂNG LỰ C VẬN DỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌ C V ÀO T HỰC T IỄN CHO HỌ C SINH TRON G DẠY HỌC ĐẠI SỐ V À GIẢI TÍCH Ở TRƯ ỜNG TRUN G HỌC PHỔ THÔN G CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN TỐN MÃ SỐ: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Chu Trọng Thanh Nghệ An, 2012 Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn kính trọng sâu sắc đến Thầy giáo - TS Chu Trọng Thanh trực tiếp tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo khoa Toán, đặc biệt thầy giáo trực tiếp giảng dạy chuyên ngành Lý luận Phƣơng pháp dạy học mơn Tốn Trƣờng Đại học Vinh Trƣờng Đại học Đồng Tháp nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ em trình thực luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh Đồng Tháp, Ban giám hiệu bạn bè, đồng nghiệp Trƣờng THPT Nguyễn Trãi, THPT Lấp Vò 1, THPT Lấp Vò 2, THPT Lấp Vò THPT Lai Vung tạo điều kiện giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Em xin trân trọng cảm ơn thầy cô công tác Phòng Đào tạo sau Đại học Trƣờng Đại học Vinh Trƣờng Đại học Đồng Tháp tạo điều kiện tốt cho em hồn thành khóa học Em xin gửi tới tất bạn bè ngƣời thân lòng biết ơn sâu sắc Xin trân trọng cảm ơn quan tâm giúp đỡ quý báu đó! Tuy có nhiều cố gắng, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc biết ơn ý kiến đóng góp thầy cô giáo bạn bè đồng nghiệp Tác giả Nguyễn Thị Diễm Thuý Mục lục Lời cảm ơn Bảng ký hiệu chữ viết tắt .4 MỞ ĐẦU .5 NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Năng lực lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn 1.2 Về phạm trù thực tiễn 13 1.3 Nguyên lý giáo dục nguyên tắc thống lý luận thực tiễn dạy học Toán 14 1.4 Tác dụng việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh THPT trình dạy học 21 1.5 Thực trạng liên hệ kiến thức Toán với thực tiễn dạy học trƣờng THPT (Khảo sát thực tiễn dạy học trƣờng THPT huyện Lấp Vò huyện Lai Vung tỉnh Đồng Tháp) 29 1.6 Kết luận chƣơng 39 Chƣơng BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ĐẠI SỐ VÀ GIẢI TÍCH Ở TRƢỜNG THPT 40 2.1 Quan điểm chung việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh 40 2.2 Tổng quan Chƣơng trình dạy học Đại số Giải tích trƣờng THPT 43 2.3 Phân tích số chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn cho học sinh 45 2.4 Một số biện pháp sƣ phạm nhằm tăng cƣờng bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn dạy học Đại số Giải tích 108 2.5 Kết luận chƣơng 127 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 128 3.1 Mục đích thực nghiệm .128 3.2 Tổ chức thực nghiệm 128 3.3 Nội dung thực nghiệm .129 3.4 Phân tích kết thực nghiệm 133 3.5 Kết luận chung thực nghiệm 137 KẾT LUẬN 139 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 140 PHỤ LỤC 144 Bảng ký hiệu chữ viết tắt Viết tắt ♀ ♂ CNXH ĐC Đvdt Đvđd GS GV HS LLDH NXB PGS STT THCS THPT TN Tr TS Viết đầy đủ Nữ Nam Chủ nghĩa xã hội Đối chứng Đơn vị diện tích Đơn vị độ dài Giáo sƣ Giáo viên Học sinh Lý luận dạy học Nhà xuất Phó Giáo sƣ Số thứ tự Trung học sở Trung học phổ thông Thực nghiệm Trang Tiến sĩ MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Xây dựng giáo dục Việt Nam ngang tầm với nƣớc khu vực toàn giới nhiệm vụ đƣợc Đảng Nhà nƣớc khẳng định nghị Luật Giáo dục Cuối kỷ XX, UNESCO đề trụ cột giáo dục kỉ XXI là: “Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để khẳng định mình” Chính việc bồi dƣỡng cho học sinh lực ứng dụng kiến thức học đƣợc nhà trƣờng vào thực tiễn vấn đề cần quan tâm dạy học “Lý luận liên hệ với thực tiễn” u cầu có tính ngun tắc dạy học mơn Tốn đƣợc rút từ luận điểm triết học: “Thực tiễn nguồn gốc nhận thức, tiêu chuẩn chân lý” Chủ tịch Hồ Chí Minh viết: “Thống lý luận thực tiễn nguyên tắc chủ nghĩa Mác - Lênin Thực tiễn khơng có lý luận hƣớng dẫn thành thực tiễn mù quáng Lý luận mà không liên hệ với thực tiễn lý luận suông” [43, tr.66] Vấn đề đƣợc cụ thể hóa quy định Luật Giáo dục (năm 2005) Tại Chƣơng 1, Điều 3, Khoản 2: “Hoạt động giáo dục phải đƣợc thực theo nguyên lý học đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn, giáo dục nhà trƣờng kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội” Chƣơng 2, Mục 2, Điều 28, Khoản xác định rằng: “Phƣơng pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” 1.2 Toán học đƣợc ứng dụng rộng rãi thực tiễn có vai trị đặc biệt quan trọng phát triển ngành khoa học sản xuất, đặt móng khai sinh ngành khoa học máy tính, qua thúc đẩy mạnh mẽ q trình tự động hóa sản xuất mở rộng phạm vi ứng dụng Tốn học có vai trị quan trọng nhƣ ngẫu nhiên mà có liên hệ thƣờng xun với thực tiễn, lấy thực tiễn làm động lực phát triển mục tiêu phục vụ cuối Tốn học có nguồn gốc từ thực tiễn lao động sản xuất ngƣời ngƣợc lại Tốn học cơng cụ đắc lực giúp ngƣời chinh phục khám phá giới tự nhiên [29, tr.4] Để đáp ứng đƣợc phát triển khoa học sản xuất, địi hỏi ngƣời lao động phải có kỹ ý thức vận dụng thành tựu Toán học điều kiện cụ thể nhằm mang lại hiệu lao động thiết thực Chính lẽ dạy học mơn Toán vừa phải bồi dƣỡng cho học sinh lực tìm tịi chiếm lĩnh tri thức, tƣ sáng tạo, vừa có nhiệm vụ phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Vì dạy học Tốn trƣờng THPT phải ln gắn bó mật thiết với thực tiễn đời sống 1.3 Chƣơng trình Sách giáo khoa đặt yêu cầu học sinh phải nắm vững kiến thức, có kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn với thái độ tích cực chủ động sáng tạo Tuy nhiên thực tiễn dạy học trƣờng THPT nay, nhìn chung vấn đề bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức môn Toán vào thực tiễn chƣa thực đƣợc nhƣ mong muốn Trong bình diện khác vấn đề vận dụng kiến thức vào thực tiễn, chủ yếu thực đƣợc việc rèn luyện cho học sinh kỹ vận dụng kiến thức Toán vào giải Toán Việc rèn luyện kỹ vận dụng tri thức tốn học vào mơn khác, vào đời sống thực tiễn chƣa thực đƣợc mức thƣờng xuyên 1.4 Đại số Giải tích khơng hai nội dung quan trọng Chƣơng trình Tốn THPT mà cịn có nhiều tiềm phát triển lực tốn học hóa tình thực tiễn cho học sinh Chúng mơ tả thực khách quan trạng thái động thông qua khái niệm hàm số; nữa, phân mơn có tính khả thi Hình học việc mô tả mối quan hệ định lƣợng vật tƣợng” [3, tr.49] Tuy nhiên tốn có nội dung liên hệ trực tiếp với đời sống lao động sản xuất Sách giáo khoa Đại số Giải tích THPT cịn chƣa đƣợc khai thác đầy đủ Vì vậy, cần có nghiên cứu để thực hóa vấn đề bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức mơn Tốn vào thực tiễn Xuất phát từ vấn đề lý luận thực tiễn dạy học mơn Tốn, tơi mong muốn kế thừa kết nghiên cứu tác giả trƣớc, tiếp tục tìm hiểu làm sáng tỏ thêm lý luận dạy học vấn đề tăng cƣờng liên hệ kiến thức toán học với thực tiễn đề xuất số giải pháp thực định hƣớng dạy học số nội dung Đại số Giải tích Vì lý trên, chọn đề tài nghiên cứu Luận văn là:“Bồi dưỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy học Đại số Giải tích trường THPT” Mục đích nghiên cứu Xác định khai thác chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn cho học sinh trình dạy học, qua góp phần đổi phƣơng pháp dạy học nâng cao chất lƣợng dạy học mơn Tốn trƣờng THPT Nhiệm vụ nghiên cứu Hệ thống hóa quan điểm nhà khoa học liên quan đến vấn đề bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy Tốn nói chung dạy học Đại số Giải tích THPT nói riêng Tìm hiểu thực trạng việc dạy học mơn Đại số Giải tích trƣờng THPT theo hƣớng nghiên cứu đề tài Xác định khai thác chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn, sở xây dựng số biện pháp nhằm tăng cƣờng việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy học Đại số Giải tích trƣờng THPT Tiến hành tổ chức thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh thông qua số chủ đề kiến thức Đại số Giải tích nhằm điều chỉnh rút kết luận Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Năng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn học sinh THPT Nghiên cứu chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn Chƣơng trình Tốn THPT Phạm vi khảo sát thực tiễn dạy học trƣờng THPT huyện Lấp Vò huyện Lai Vung tỉnh Đồng Tháp Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận Tìm hiểu, nghiên cứu Sách giáo khoa, tài liệu Tốn học, phƣơng pháp dạy học mơn Tốn tài liệu khác liên quan đến đề tài 5.2 Phương pháp điều tra thực tiễn Tìm hiểu thực trạng bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy học Đại số Giải tích trƣờng THPT qua hình thức dự thăm lớp, kết khảo sát kiểm tra học sinh 10 Trao đổi kinh nghiệm với số giáo viên chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn cho học sinh trình dạy học 5.3 Thực nghiệm sư phạm Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm để xem xét tính khả thi hiệu biện pháp đề theo hƣớng nghiên cứu đề tài Giả thuyết khoa học Trên sở tơn trọng Chƣơng trình Sách giáo khoa hành, giáo viên ý đến việc tăng cƣờng bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy học môn Tốn nói chung, dạy học Đại số Giải tích trƣờng THPT nói riêng góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục Những đóng góp luận văn Góp phần làm rõ tầm quan trọng việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức Toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy học Đại số Giải tích trƣờng THPT Khai thác chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Tốn học vào thực tiễn cho học sinh, nhằm làm sở đƣa số biện pháp theo hƣớng nghiên cứu đề tài Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, Luận văn gồm có chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận thực tiễn Chƣơng 2: Bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức Toán học vào thực tiễn cho học sinh dạy học Đại số Giải tích trƣờng THPT Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm ... luận thực tiễn dạy học Toán - Năng lực lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn - Tác dụng việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh THPT trình dạy học -... DƢỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ĐẠI SỐ VÀ GIẢI TÍCH Ở TRƢỜNG THPT Nội dung chƣơng phân tích số chủ đề kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi. .. kiến thức Đại số Giải tích có tiềm bồi dƣỡng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn, sở xây dựng số biện pháp nhằm tăng cƣờng việc bồi dƣỡng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho học sinh