7. Cấu trúc của luận văn
2.2.1. Biện pháp 1: Tăng cường một số yếu tố lịch sử trong quá trình dạy
môn học
2.2.1.1. Cơ sở khoa học của biện pháp
Lịch sử TH là khoa học về các quy luật khách quan của sự phát triển TH: Xác định rõ các phương pháp, các khái niệm, tư tưởng, lý thuyết TH khác nhau đã được phát sinh, hình thành như thế nào trong lịch sử; nghiên cứu phát hiện các mối liên hệ giữa TH với nhu cầu và hoạt động TT của con người; với sự phát triển của các khoa học khác;… [10, Tr.3]. Mỗi kiến thức TH đều mang những yếu tố lịch sử về nguồn gốc phát sinh, phát triển, nhu cầu phát sinh, người phát minh,…
Nói về một số yêu cầu đối với TH trong nhà trường nhằm phát triển văn hoá TH, PGS Trần Kiều đã đưa ra yêu cầu: “Đặc biệt chú ý nguồn gốc TT và phạm vi ứng dụng vô cùng rộng rãi của TH trong dạy học” [22]. Khi phân tích yêu cầu này, tác giả khẳng định: “Cái đầu tiên và cái cuối cùng của quá trình học Toán phải đạt tới là hiểu biết được nguồn gốc của TH và nâng cao khả năng ứng dụng, hình thành thói quen vận dụng TH vào cuộc sống” [22]. Lịch sử ra đời và phát triển của một số lý thuyết TH được gắn liền với nhu cầu giải quyết một số vấn đề nảy sinh trong TT. Do đó, khai thác các yếu tố lịch sử liên quan nhằm tạo cho việc tiếp cận kiến thức TH của người học nền cơ sở vững chắc hơn.
Môn “Lịch sử TH” hiện nay có trong chương trình đào tạo GV Toán trong các trường SP. Tuy nhiên, thời lượng dành cho môn học ít và không thể chi tiết hóa vào từng vấn đề cụ thể trong từng môn học cụ thể.
Biện pháp được xây dựng theo các định hướng 1,3 (trong định hướng xây dựng các biện pháp SP).
2.2.1.2. Mục đích sử dụng biện pháp
Thực hiện biện pháp 1 trong dạy học môn Đại số và giải tích 11 nhằm kích thích ở HS sự hứng thú, tích cực, chủ động tìm tòi thông tin một cách có định hướng, có hệ thống, nghiên cứu và trình bày kiến thức theo quan điểm kiến tạo.
2.2.1.3. Nội dung và hướng dẫn thực hiện biện pháp
Để có được nguồn thông tin về các yếu tố lịch sử liên quan tới môn học, GV cần tạo nhu cầu, hứng thú để HS tham gia vào việc tìm hiểu, sưu tầm tư liệu về các vấn đề xung quanh môn học như: Hoàn cảnh lịch sử nào làm phát sinh tri thức môn học? Sự hình thành tri thức môn học được bắt đầu vào thời điểm nào? Ai là người đặt nền móng cho nó? Các tri thức của môn học giải quyết vấn đề gì trong logic nội tại của TH? Loài người đã đạt được những thành tựu nào trong khoa học, sản xuất, đời sống nhờ tri thức môn học?,...
a) Lựa chọn thời điểm thích hợp để lồng ghép các yếu tố về lịch sử
môn học
Các yếu tố lịch sử liên quan tới môn học thông thường không có trong chương trình của môn học. Việc đưa vào một số yếu tố lịch sử trong dạy học được thực hiện dưới hình thức là “chất xúc tác” cho hiệu quả tiếp cận tri thức môn học và vận dụng tri thức vào TT. Do vậy, nó thường được giới thiệu lồng ghép trong quá trình dạy học vào một số thời điểm thích hợp nhằm thực hiện những ý đồ khác nhau của GV. Chẳng hạn, với ý đồ gợi động cơ học tập môn học theo thiên hướng mở ra chân lý mới, GV có thể giới thiệu một số yếu tố lịch sử về hoàn cảnh ra đời của môn học (hay của từng đơn vị tri thức) vào thời điểm mở đầu khi HS tiếp cận môn học (đơn vị tri thức) mới; với ý đồ củng cố, làm vững chắc hơn các ứng dụng TT của tri thức, GV có thể đưa các yếu tố lịch sử về một số hiệu quả TT mà loài người đã đạt được nhờ sử dụng tri thức môn học ở
thời điểm củng cố bài giảng; với ý đồ đặt người học vào tình huống xây dựng tri thức môn học theo con đường mà nhà khoa học đã đi, GV có thể đưa một số yếu tố lịch sử về hoàn cảnh nảy sinh, hình thành tri thức đó ở thời điểm đầu tiên tiếp cận đơn vị tri thức này;...
Ví dụ 2.1. Có thể gợi động cơ tiếp cận chủ đề Xác suất qua giới thiệu
vắn tắt lịch sử ra đời của chủ đề này (Phụ lục 1).
Ví dụ 2.2. Có thể gợi động cơ tiếp cận chủ đề Giới hạn qua việc giới
thiệu cho HS tìm hiểu hai câu chuyện nghịch lý của Zê-nông (Zesnon). Câu chuyện thứ nhất nói về vị thần A-sin (Achille)– được mệnh danh là vị thần có thể di chuyển với tốc độ nhanh nhất mà cả thế gian không ai bằng trong thần thoại Hy Lạp. Câu chuyện thứ hai nói về cách một mũi tên đi đến đích nhưng không bao giờ tới được. (Phụ lục 2).
b) Tạo ra ở HS nhu cầu thực hiện các hoạt động học tập qua tìm hiểu các yếu tố lịch sử trong môn học
Trong dạy học, GV cần kích thích ở HS nhu cầu thực hiện hoạt động học tập từ những nội dung trong các yếu tố lịch sử TH. Mỗi yếu tố lịch sử thể hiện các ý đồ khác nhau tiềm ẩn tiềm năng tạo nhu cầu khác nhau.
Ví dụ 2.3 [22]. Từ việc sưu tầm một số yếu tố lịch sử về hiệu quả sử dụng kiến thức XS – TK trong một số lĩnh vực:
- Trong sinh học: TT cho thấy lý thuyết XS không hề rời xa vời bộ môn sinh học, nó đã trở thành một công cụ vô cùng hữu ích giúp G. Menden thành công trong PP nghiên cứu di truyền đó là: G. Menden đã khẳng định các cặp tính trạng đã di truyền độc lập với nhau dựa trên cơ sở toán xác suất. Chẳng hạn: Ba định luật di truyền của G. Menden.
+ Định luật 1 (định luật đồng tính): Các cơ thể lai F1 chỉ mang tính trạng của bố hoặc mẹ.
+ Định luật 2 (định luật phân tích): Các cơ thể lai F2 mang tính trội và tính lặn theo tỷ lệ 3:1.
+ Định luật 3: (Định luật phân ly độc lập của các cặp tính trạng tương phản): Trong lai n cặp tính trạng thì thì tỷ lệ phân ly kiểu hình F2 ứng với công thức 3 1 n(số cá thể được khảo sát phải đủ lớn).
- Trong ngôn ngữ học: PP XS – TK đã giúp tìm ra tác giả của nhiều tác phẩm khuyết danh. Chẳng hạn: Các nhà nghiên cứu ngôn ngữ đã sử dụng các PP XS – TK thiết lập các đặc điểm TK trong ngôn ngữ, kiểm định các giả thiết về các tác phẩm khuyết danh, từ đó đã tìm ra được tác giả của tác phẩm Hồng Lâu Mộng do Tào Tuyết Cần viết 80 hồi đầu, Cao Ngạc viết 40 hồi sau.
- Trong Vật lý phân tử: Lý thuyết TK được sử dụng để nghiên cứu các hệ nhiều phân tử, tìm các trung bình TK của các đại lượng vật lý, tính XS của các trạng thái khác nhau. Chẳng hạn:
+ Định luật Bôilơ - mariôt (quá trình đẳng nhiệt): Ở nhiệt độ không đổi tích của thể tích và áp suất của một khối lượng khí xác định là một hằng số: p.V = k.
+ Định luật Gay Luyxắc (quá trình đẳng áp): Khi áp suất không đổi, thể tích của một khối lượng khí xác định tăng tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: V1T2 = V2T1
+ Công thức vận tốc trung bình của chất khí: Một thể tích khí lý tưởng ở trạng thái cân bằng nhiệt có N (rất lớn) phân tử khí chuyển động liên tục và hỗn loạn. Sự va chạm ngẫu nhiên giữa các phân tử khí với nhau và giữa các phân tử khí với thành bình tạo nên những thay đổi ngẫu nhiên, liên tục về phương và vận tốc của chuyển động. Khi sử dụng Lý thuyết XS và phân bố vận tốc phân tử Mắc- xoen ta đi đến kết quả TN: “Vận tốc trung bình của tất cả các phân tử khí đã cho có quy luật:
m kT v N v N i i 8 1 1
”. Trong đó: m là khối lượng của
một phân tử khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, hằng số k =1,38.10-23 Jun/độ).
c) Yêu cầu HS khai thác các yếu tố lịch sử về cuộc đời, sự nghiệp của một số nhà Toán học có nhiều đóng góp cho sự phát triển kiến thức môn học.
và ở Việt Nam) có nhiều đóng góp cho sự phát triển một số mạch kiến thức môn học. Chẳng hạn:
Trong chủ đề Xác suất:
- Nhà TH Thụy Sĩ Jacob Bernoulli với phát minh Luật số lớn.
- Nhà TH Pháp De Moivre với phát minh Định lý giới hạn trung tâm. - Nhà TH Hà Lan Huygens với phát minh về Kỳ vọng toán trong XS. - Các nhà TH Nga Chebyshev; Markov; Liapunov; KhinChin với những đóng góp về các trường hợp riêng của Định lý giới hạn trung tâm.
- Nhà TH NgaKolmogorov với đóng góp trình bày lý thuyết XS hiện đại theo hướng tiên đề hoá (năm 1939).
- Ở Việt Nam: Giáo sư Tạ Quang Bửu với những đóng góp về vấn đề đưa lý thuyết XS – TK vào TT Việt Nam (năm 1946).
(GV yêu cầu HS tìm hiểu, sưu tầm các thông tin về các nhà TH đó).
Việc tìm hiểu về các nhà TH có những đóng góp cho sự phát triển kiến thức môn học cung cấp cho HS các thông tin bổ ích về lịch sử TH nói chung. Đặc biệt, các thông tin về sự đóng góp của các nhà TH Việt Nam một mặt tạo cho họ niềm tự hào dân tộc, một mặt khẳng định cho họ niềm tin vào khả năng học tập, nghiên cứu kiến thức môn học của bản thân họ (một con người của dân tộc), kích thích hứng thú, niềm say mê học tập, nghiên cứu môn học.
2.2.1.4. Chú ý khi thực hiện biện pháp
Trong dạy học, không dành quỹ thời gian lớn cho việc tìm hiểu các yếu tố lịch sử TH mà chỉ sử dụng các yếu tố này như một “chất xúc tác” để gây hứng thú cho HS, tạo cơ sở để họ tích cực hoạt động kiến tạo tri thức và tìm hiểu giá trị vận dụng kiến thức môn học vào TT.
Trong quá trình thực hiện biện pháp, GV có thể gặp khó khăn là HS không đảm bảo được các yếu tố lịch sử TH theo yêu cầu (vì đó không phải là mục đích chính khi họ tiếp cận môn học). Để khắc phục khó khăn, GV nên chủ động tìm kiếm địa chỉ các nguồn thông tin về các yếu tố lịch sử TH và giới thiệu cho HS
các địa chỉ này. GV có thể giao cho HS sưu tập theo từng chủ đề về các yếu tố lịch sử TH, các câu chuyện Toán học, chuẩn bị nội dung cho các buổi thảo luận về sự phát triển các mạch kiến thức, về giá trị TT của kiến thức môn học,...