Tác giả bài viết dựa trên việc nghiên cứu các tài liệu để phân tích, tổng hợp và đề xuất quan niệm về dạy học tích hợp, nguyên tắc và đặc điểm dạy học tích hợp, thông qua các hoạt động nghiên cứu bài học giữa giáo viên và giáo viên để thiết kế các tình huống dạy học theo hướng tích hợp kiến thức Toán trong Vật lí (chủ đề Vecto), từ đó đưa ra các kết luận sư phạm về dạy học tích hợp nói chung, dạy học tích hợp Toán - Lí nói riêng để góp phần nâng cao chất lượng đổi mới giáo dục hiện nay.
Huỳnh Trọng Dương, Phạm Nguyễn Hồng Ngự Thiết kế tình dạy học tích hợp Tốn - Lí (chủ đề Vecto) trường trung học phổ thông Huỳnh Trọng Dương1, Phạm Nguyễn Hồng Ngự2 Email: htduong@qnamuni.edu.vn Email: pnhngu@qnamuni.edu.vn Trường Đại học Quảng Nam Số 102, đường Hùng Vương, Tam Kỳ, Quảng Nam, Việt Nam TÓM TẮT: Dạy học tích hợp hình thức dạy học kết hợp nhiều nội dung kiến thức với nhau, qua giúp học sinh hình thành lực hay đáp ứng kĩ Trong xu hướng giáo dục Toán nay, nhà nghiên cứu giáo dục, thầy giáo trọng đến việc hình thành phát triển lực tính tốn cho học sinh, trọng đến việc hình thành phát triển lực vận dụng kiến thức Tốn học vào lí giải thực tiễn, áp dụng kiến thức Toán vào giải vấn đề nảy sinh học tập sống ngày học sinh Tốn học khơng đóng vai trị cơng cụ để giải tốn Vật lí, mà cịn phương tiện để luận giải tượng Vật lí diễn ngày đời sống xã hội Việc rèn luyện cho học sinh lực vận dụng kiến thức Toán học dạy học Vật lí cần thiết Tác giả viết dựa việc nghiên cứu tài liệu để phân tích, tổng hợp đề xuất quan niệm dạy học tích hợp, nguyên tắc đặc điểm dạy học tích hợp, thơng qua hoạt động nghiên cứu học giáo viên giáo viên để thiết kế tình dạy học theo hướng tích hợp kiến thức Tốn Vật lí (chủ đề Vecto), từ đưa kết luận sư phạm dạy học tích hợp nói chung, dạy học tích hợp Tốn - Lí nói riêng để góp phần nâng cao chất lượng đổi giáo dục TỪ KHĨA: Dạy học tích hợp, Tốn, Vật lí, thiết kế tình dạy học Nhận 01/6/2021 Nhận chỉnh sửa 16/6/2021 Đặt vấn đề Giáo dục đào tạo giữ vai trò quan trọng tồn phát triển quốc gia toàn nhân loại Trong bối cảnh nay, phát triển mạnh mẽ khoa học, kĩ thuật, cơng nghệ với q trình tồn cầu hóa hội nhập quốc tế sâu rộng, đặc biệt xu tất yếu kinh tế tri thức tác động mạnh đến lĩnh vực đời sống xã hội, có giáo dục Nhu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao đặt yêu cầu cho quốc gia phải không ngừng đổi mới, cải cách hệ thống giáo dục quốc dân để nâng cao chất lượng hiệu giáo dục Giáo dục Việt Nam tiến hành đổi Ngày 28 tháng 12 năm 2018, Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành Chương trình Giáo dục phổ thơng chương trình cụ thể mơn học Thơng qua đó, giáo dục dịch chuyển từ giáo dục trọng trang bị kiến thức sang trang bị kĩ năng, lực (NL) cho người học Việc đổi tiến hành nội dung, chương trình mơn học, sách giáo khoa, phương pháp dạy học Một phương pháp dạy học trọng dạy học cần hướng đến việc tổ chức cho học sinh (HS) học tập hoạt động hoạt động Học thông qua hoạt động cách tốt vận dụng kiến thức vào giải vấn đề liên quan, qua HS thấy việc học Duyệt đăng 15/9/2021 có ý nghĩa, tạo động lực để em khám phá, từ phát triển NL HS Tốn học mơn khoa học có nguồn gốc từ thực tiễn Tốn học có vai trị quan trọng mặt đời sống xã hội, có tượng Vật lí Tốn học coi cơng cụ để giải tình Vật lí mà Vật lí khơng thể tự giải Chẳng hạn, khái niệm đạo hàm điểm có ý nghĩa Vật lí để tìm vận tốc tức thời, gia tốc tức thời chuyển động, hàm số lượng giác Toán học ứng dụng vào xét dao động điều hịa Vật lí, …Những kiến thức tốn học từ đại số, giải tích, hình học có mối liên hệ mật thiết với nhau, hỗ trợ để giải vấn đề toán học vấn đề khoa học khác Chính mối liên quan mà xu hướng dạy học ngày trọng dạy học Tốn theo hướng tích hợp Có thể tích hợp theo mơn học Tốn - Sinh, Tốn - Vật lí, Tốn - Khoa học tự nhiên, … Xu hướng tạo động cơ, hứng thú cho HS q trình học tập, tạo mơi trường cho HS vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải vấn đề, tự chiếm lĩnh, ghi nhớ kiến thức Tuy nhiên, xu hướng dạy học tích hợp (DHTH) nói chung, dạy học tích hợp Tốn - Vật lí nói riêng cịn gặp nhiều khó khăn định, việc định hướng cho giáo viên lựa chọn nội dung tích hợp, Số 45 tháng 9/2021 19 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN thiết kế tình DHTH hạn chế phương tiện, kĩ thuật dạy học tích hợp Bài viết làm sáng tỏ hệ thống kiến thức DHTH, sáng tỏ mối quan hệ số kiến thức Toán học Vật lí trường phổ thơng, đề xuất quy trình thiết kế minh hoạ số tình DHTH Tốn - Vật lí dạy học Tốn trường phổ thông (chủ đề Vecto) Nội dung nghiên cứu 2.1 Dạy học tích hợp 2.1.1 Quan điểm chung dạy học tích hợp Có nhiều khái niệm tích hợp: Tích hợp tiếng Pháp “intégré” nghĩa gộp lại, sát nhập vào thành tổng thể Theo Từ điển tiếng Việt: “Tích hợp có nghĩa hợp nhất, hòa nhập, kết hợp” Nguyễn Phú Lộc [1] cho rằng: “Tích hợp có nghĩa kiến thức kĩ học môn học này, phần môn học, phần khác mơn học Thí dụ, Tốn học giải tích sử dụng công cụ đắc lực nghiên cứu Sinh học, Hóa học, Vật lí Tin học sử dụng cơng cụ để mơ hình hóa q trình tốn học, …” Dương Tiến Sỹ [2] quan niệm: “Tích hợp kết hợp cách hữu cơ, có hệ thống kiến thức (khái niệm) thuộc môn học khác thành nội dung thống nhất, dựa sở mối quan hệ lí luận thực tiễn đề cập mơn học đó” Lê Thị Hồi Châu nghiên cứu [3] rằng: “Tích hợp có nguồn gốc La tinh “integration”, với nghĩa lồng ghép, sát nhập, hợp nhất, xác lập chung, toàn thể, thống sở phận riêng lẻ” Như vậy, dựa khái niệm trên, chúng tơi cho rằng: “Tích hợp thống nhất, hịa hợp, kết hợp” Đó hợp hay thể hóa phận khác để tạo đối tượng thể thống nét chất thành phần đối tượng, phép cộng đơn giản thuộc tính thành phần Tích hợp có hai tính chất bản, liên hệ mật thiết với nhau, quy định lẫn tính liên kết tính tồn vẹn Riêng lĩnh vực giáo dục, DHTH xu dạy học đại với nhiều cách định nghĩa sau: Nguyễn Văn Khải [4] cho rằng: “DHTH tạo tình liên kết tri thức mơn học, hội phát triển NL HS Khi xây dựng tình vận dụng kiến thức, HS phát huy NL tự lực, phát triển tư sáng tạo DHTH khoa học làm giảm trùng lặp nội dung dạy học mơn học, việc xây dựng chương trình mơn học theo hướng có ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng tải nội dung học tập, đồng thời hiệu dạy học nâng lên Nhất bối cảnh nay, đòi hỏi xã hội, nhiều tri thức cần thiết muốn đưa 20 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM vào nhà trường” Tổ chức UNESCO [5] định nghĩa: “Tích hợp giáo dục cách trình bày khái niệm nguyên lí khoa học cho phép diễn đạt thống tư tưởng khoa học, tránh nhấn mạnh sớm sai khác lĩnh vực khoa học khác nhau” Theo quan điểm Ban Chỉ đạo đổi Chương trình, sách giáo khoa (SGK) sau 2015 [6] cho rằng: “DHTH hiểu giáo viên (GV) tổ chức để HS huy động đồng thời kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác nhằm giải nhiệm vụ học tập, thơng qua lại hình thành kiến thức, kĩ từ phát triển NL cần thiết Điều có nghĩa là, đảm bảo để HS biết cách vận dụng kiến thức học nhà trường vào hoàn cảnh lại, hoàn cảnh khó khăn, bất ngờ qua trở thành người cơng dân có trách nhiệm, người lao động có NL Trong Chương trình Giáo dục phổ thơng mới, DHTH định hướng dạy học giúp HS phát triển khả huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, … thuộc nhiều lĩnh vực khác để giải có hiệu vấn đề học tập sống, thực trình lĩnh hội tri thức rèn luyện kĩ Như vậy, DHTH định hướng dạy học GV tổ chức, hướng dẫn để HS biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác nhằm giải nhiệm vụ học tập, đời sống; thơng qua hình thành kiến thức, kĩ mới; phát triển NL cần thiết, NL giải vấn đề học tập thực tiễn sống DHTH hiểu quan điểm dạy học nhằm hình thành phát triển HS NL cần thiết có NL vận dụng kiến thức để giải có hiệu tình thực tiễn Điều có nghĩa để đảm bảo cho HS biết vận dụng kiến thức học nhà trường vào hồn cảnh lạ, khó khăn bất ngờ qua trở thành người cơng dân có trách nhiệm người lao động có NL DHTH địi hỏi việc học tập nhà trường phổ thông phải gắn xây dựng tình dạy học cụ thể sau: Tình 1: Sử dụng dạy học gợi động vào tổng hai vectơ (mơ hình 1) Tình 2: Sử dụng dạy học hình thành khái niệm quy tắc hình bình hành mặt phẳng (mơ hình 3) Tình 3: Sử dụng dạy học vận dụng quy tắc hình bình hành khơng gian (mơ hình 2) Tình 4: Sử dụng dạy học giải tập quy tắc hình bình hành (mơ hình 4) Bước 4: Dự kiến phương án giải tình (Trong khn khổ viết, đề xuất phương án giải cho tình tình bước 3) Tình 3: GV sử dụng phương pháp hoạt động nhóm Số 45 tháng 9/2021 23 NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN Hoạt động GV Hoạt động HS - GV chia nhóm phát phiếu tình cho nhóm - GV yêu cầu HS lấy bảng phụ H1: Sau quan sát tình trên, đề cho kiện gì? - HS ngồi theo nhóm nhận phiếu tình nhóm - HS lấy bảng phụ nhóm Đ1: - Những kiện cho: + Cho độ lớn ba lực F1=F2=F3=15N + Sợi dây thứ hai hợp với sợi dây thứ 60° + Sợi dây thứ hai hợp với sợi dây thứ ba 60° + Sợi dây thứ hợp với sợi dây thứ ba 120° - HS suy nghĩ câu trả lời H2: Đề yêu cầu tìm gì? - GV nhận xét câu trả lời HS H3: GV yêu cầu HS vẽ hình vào bảng nhóm làm xong treo bảng phụ lên bảng - Sau treo bảng phụ, HS quan sát hình vẽ nhóm - GV nhận xét hình ảnh nhóm đưa hình vẽ xác Đ2: Tìm hợp lực ba sợi dây Đ3: Các nhóm vẽ hình vào bảng phụ - HS treo bảng phụ lên bảng - HS quan sát vẽ nhóm - HS quan sát hình vẽ GV - Các nhóm thảo luận đưa câu trả lời H4: Hãy vận dụng kiến thức Vật lí cho thầy (cơ) biết: Đ4: - Để tổng hợp hai lực F1 , F2 ta sử dụng quy tắc Làm để tổng hợp hai lực F1 , F3 ? hình bình hành cho hai lực F1 , F3 Ta được: - GV gọi nhóm trả lời - GV nhận xét câu trả lời nhóm sửa chữa (nếu F 13 = F1 + F3 có) - HS lấy bảng phụ nhóm làm - Các nhóm thảo luận H5: Tính độ lớn F13? - GV yêu cầu HS dùng bảng phụ - GV quan sát nhóm thảo luận giải thích (nếu có nhóm khơng hiểu) - GV yêu cầu nhóm sau làm xong lên treo bảng phụ - GV gọi đại diện nhóm trình bày làm nhóm Các nhóm cịn lại quan sát bổ sung ý kiến (nếu có) - GV sửa (nếu có nhóm sai) cho điểm cộng nhóm H6: Tính độ lớn tổng hợp lực? - Các nhóm trả lời câu hỏi vào bảng phụ - GV yêu cầu nhóm sau làm xong lên treo bảng phụ - GV gọi đại diện nhóm trình bày làm nhóm Các nhóm cịn lại quan sát bổ sung ý kiến (nếu có) - GV sửa (nếu có nhóm sai) cho điểm cộng nhóm 24 TẠP CHÍ KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM Đ5: Vì F1 = F3 F1 , F3 = 120 nên hợp lực F13 có độ lớn ( F13 = ) F12 + F32 + 2.F1.F3 cos(120 ) = 15 N - Các nhóm treo bảng phụ - Từng đại diện nhóm trình bày làm nhóm - Các nhóm cịn lại quan sát làm - Các nhóm thảo luận câu trả lời Đ6: F13 có hướng hợp với F2 góc 60 ⇒ F = F1 + F2 + F3 = F13 + F2 , F tổng hợp ba lực: F= ( ) F13 + F2 + F13 F2 cos 60 = 15 ( N ) Vậy F có độ lớn F = 15 N - Các nhóm treo bảng phụ - Từng đại diện nhóm trình bày làm nhóm - HS chép vào Huỳnh Trọng Dương, Phạm Nguyễn Hồng Ngự Kết luận Dựa tổng hợp, kế thừa nghiên cứu trước đây, viết này, đề xuất quan niệm, nguyên tắc, quy trình việc DHTH kiến thức Vật lí dạy học mơn Tốn Nghiên cứu dừng lại bước bước nghiên cứu lí luận, sản phẩm tình DHTH thiết kế Các tình thiết kế cần thực nghiệm sư phạm, nghiên cứu áp dụng để đánh giá hiệu thực việc DHTH kiến thức Toán học Vật lí dạy học Tốn Đây vấn đề tiến hành nghiên cứu thời gian tới khoảng trống nghiên cứu mà nhà giáo dục học cần quan tâm Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Phú Lộc, (2006), Nâng cao hiệu dạy học mơn giải tích nhà trường trung học phổ thông theo hướng tiếp cận số vấn đề phương pháp luận toán học, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Vinh [2] Dương Tiến Sỹ, (3/2002), Phương thức nguyên tắc tích hợp môn học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo, Tạp chí Giáo dục, số 26 [3] Lê Thị Hồi Châu, (2014), Tích hợp dạy học mơn Tốn (Tài liệu bồi dưỡng giáo viên), NXB Đại học Sư phạm [4] Nguyễn Văn Khải, (01/2008), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học Vật lí trường trung học phổ thơng để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp Bộ [5] Kỉ yếu Hội nghị phối hợp chương trình UNESCO, Paris 1972 [6] http://m.thuvienphapluat.vn/van-ban/giao-duc/Quyet-di nh-404-QD-TTg-2015-doi-moi-chuong-trinh-sachgiao-khoa-pho-thong-270720.aspx [7] Phạm Đức Quang - Lê Anh Vinh (Đồng chủ biên), (2018), Thiết kế tổ chức dạy học tích hợp mơn Tốn trường phổ thơng (Định hướng chương trình mới), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [8] Bùi Văn Nghị, (2008), Phương pháp dạy học nội dung cụ thể mơn Tốn, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội [9] Phan Trọng Ngọ, (2005), Dạy học phương pháp dạy học nhà trường, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội [10] Hoàng Phê (Chủ biên), (1992), Từ điển tiếng Việt, NXB Trung tâm Từ điển Ngơn ngữ [11] Lương Dun Bình (Tổng chủ biên), (2006), Vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội [12] Trần Văn Hạo (Tổng chủ biên) - Vũ Tuấn (Chủ biên), (2010), Đại số 10, NXB Giáo dục, Hà Nội [13] Đỗ Đức Thái (Chủ biên), (2019), Tài liệu tập huấn hướng dẫn thực chương trình mơn Tốn, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội [14] Coggle.it/diagram/Wu3HS4jjYe0TQr_A/t/dạy-họckiến-tạo [15] Nguyễn Bá Kim, (2006), Phương pháp dạy học mơn Tốn, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội DESIGNING TEACHING SITUATIONS TOWARDS INTEGRATING MATHEMATICS KNOWLEDGE IN TEACHING PHYSICS ON THE TOPIC OF VECTOR IN HIGH SCHOOLS Huynh Trong Duong1, Pham Nguyen Hong Ngu2 Email: htduong@qnamuni.edu.vn Email: pnhngu@qnamuni.edu.vn Quang Nam University 102 Hung Vuong, Tam Ky, Quang Nam, Vietnam ABSTRACT: Integrated teaching is a teaching model which connects the learning topics of two or more subjects; thereby helping students to form their competence or to meet certain skills In the current trend of Mathematics education, both educational researchers and teachers focus on forming and developing calculating competence for students; in which focusing on capacity to apply mathematical knowledge to practical explanations and to solve problems arising in students’ learning and daily life Mathematics not only serves as a tool to solve Physics problems, but also as a means to interpret physical phenomena that occur daily in social life Therefore, it is very necessary to train students to have the ability to apply mathematical knowledge in learning Physics In this article, the authors analyze and propose the concept, principles and characteristics of integrated teaching through lesson study activities between teachers and teachers to design teaching situations towards integrating mathematics knowledge in teaching Physics on the Topic of Vector On such basis, the article attempts to draw some pedagogical conclusions are drawn on integrated teaching in general and teaching integrated Mathematics Physics in particular, aiming at contributing to the quality improvement of of education innovation today KEYWORDS: Integrated teaching, Mathematics, Physics, designing teaching situations Số 45 tháng 9/2021 25 ...6] http://m.thuvienphapluat.vn/van-ban/giao-duc/Quyet-di nh-404-QD-TTg-2015-doi-moi-chuong-trinh-sachgiao-khoa-pho-thong-270720.aspx [7] Phạm Đức Quang - Lê Anh Vinh (Đồng chủ biên), (2018), Thiết kế tổ chức dạy học tích h... trình thiết kế minh hoạ số tình DHTH Tốn - Vật lí dạy học Tốn trường phổ thông (chủ đề Vecto) Nội dung nghiên cứu 2.1 Dạy học tích hợp 2.1.1 Quan điểm chung dạy học tích hợp Có nhiều khái niệm tích. ..ận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học Vật lí trường trung học phổ thông để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp Bộ [5] Kỉ yếu Hội nghị phối hợp chươ