Khơng quan tâm 0/20
Mới chỉ nghe nói đến 8/20
Rất muốn tìm hiểu 9/20
Đang tìm hiểu 2/20
Đang nghiên cứu về STEM 0/20
Đang dạy về STEM 1/20
Nhƣ vậy, qua kết quả tìm hiểu thăm dị ý kiến giáo viên bằng phiếu khảo sát thể hiện bằng các bảng nói trên cho thấy nhiều giáo viên đã hiểu đúng về
34
giáo dục STEM, ý nghĩa và sự cần thiết của giáo dục STEM, hiểu đƣợc vai trò quan trọng của mơn Tốn trong giáo dục STEM. Tuy nhiên, trong lĩnh vực giảng dạy bộ môn Tốn của mình thì đa số các thầy cơ chƣa thực hiện dạy học các chủ đề theo định hƣớng giáo dục STEM, thực tế cho thấy các thầy cơ cũng cịn gặp khá nhiều khó khăn, khâu thiết kế chủ đề dạy học trong mơn Tốn theo định hƣớng giáo dục STEM cũng là một trong các vấn đề khó khăn đó (khó khăn về mặt thời gian thiết kế, khó khăn về sự lựa chọn chủ đề phù hợp với nội dung bài học).
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chƣơng này nghiên cứu đã trình bày tổng quan cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học mơn Tốn theo định hƣớng giáo dục STEM. Những nội dung chính của chƣơng này có thể tóm tắt nhƣ sau:
Giáo dục STEM hiện nay đang trở thành một xu hƣớng giáo dục mang tính tất yếu trên thế giới trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế, cạnh tranh nguồn nhân lực chất lƣợng cao giữa các quốc gia. Giáo dục STEM đã đƣợc đƣa vào Việt Nam thông qua các công ty Công nghệ và giáo dục, tuy nhiên đến nay việc nghiên cứu về cơ sở lí luận và thực tiễn của giáo dục STEM nói chung và giáo dục STEM trong dạy học Toán chƣa đƣợc quan tâm đúng mức. Trên thế giới và Việt Nam ngày nay, giáo dục STEM đƣợc nghiên cứu theo nhiều cách khác nhau, nhƣng cách chung nhất là dựa trên hai ý tƣởng cơ bản:
Thứ nhất, bản chất của giáo dục STEM là giáo dục tích hợp giữa khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học.
Thứ hai, giáo dục STEM không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức lý thuyết mà còn cho học sinh cơ hội trải nghiệm và vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tế có liên quan đến bối cảnh cuộc sống hàng ngày từ đó phát triển năng lực chung cho học sinh. Dạy học tích hợp và dạy học phát triển năng lực là cơ sở của dạy học mơn tốn theo định hƣớng giáo dục STEM. Trong chƣơng này, nghiên cứu đã đề xuất quy trình dạy học mơn
35
Tốn phổ thơng theo định hƣớng giáo dục STEM, phƣơng pháp xây dựng chủ đề giáo dục STEM. Nghiên cứu cũng đã điều tra thực trạng về việc dạy học mơn Tốn dƣới góc độ của giáo dục STEM và nhận thức của giáo viên về giáo dục STEM. Kết quả điều tra đƣợc tổng hợp, phân tích và đánh giá làm cơ sở thực tiễn của luận văn.
36
CHƢƠNG 2
TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC BÀI TOÁN THỰC TẾ TRONG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI SỐ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM 2.1. Định hƣớng xây dựng các hoạt động giáo dục STEM trong chƣơng trình đại số lớp 10
2.1.1. Phân tích chương trình đại số 10 theo định hướng giáo dục STEM
2.1.1.1. Mục tiêu của Chương trình Đại số 10
Theo Chuẩn kiến thức, kĩ năng mơn Tốn lớp 10, sau khi học xong chƣơng trình đại số 10, học sinh cần đạt đƣợc các mục tiêu sau:
a. Kiến thức
Phần Mệnh đề - Tập hợp
- Biết đƣợc khái niệm mệnh đề, phủ định của mệnh đề, mệnh đề kéo theo, mệnh đề tƣơng đƣơng, mệnh đề đảo, mệnh đề chứa biến.
- Biết kí hiệu với mọi ( )" và tồn tại ( )$ ; biết phủ định các mệnh đề có chứa kí hiệu với mọi ( )" và tồn tại ( )$ .
- Nắm đƣợc khái niệm trực quan của tập hợp, biểu đồ Ven.
- Nắm vững cách cho một tập hợp và xác định đƣợc các phần tử của tập hợp.
- Hiểu đƣợc khái niệm tập con, tập hợp bằng nhau. Sử dụng đƣợc các ký hiệu , , , , .
- Hiểu rõ các khái niệm bằng ngơn ngữ tốn học
A B x (x A x B)
A B x (x A x B)
- Chứng minh đƣợc hai tập hợp bằng nhau.
- Biết đƣợc khái niệm giao của hai tập hợp, hợp của hai tập hợp, hiệu và phần bù của hai tập hợp.
37
- Học sinh hệ thống lại các tập hợp số đã học và hiểu đúng mối quan hệ bao hàm giữa các tập hợp số.
- Hiểu đúng các kí hiệu (a; b), [a; b], (a; b], [a; b), (-; b), (-; b], (a; +), [a; +), (-; +).
Phần Hàm số bậc nhất và bậc hai
Học sinh biết và hiểu các khái niệm cơ bản về hàm số bao gồm:
- Thế nào là một hàm số, các cách cho một hàm số, tập xác định và đồ thị của hàm số.
- Hàm số đồng biến, nghịch biến trên một khoảng, bảng biến thiên của hàm số.
- Hàm số chẵn, hàm số lẻ và các tính chất về đồ thị của hàm số chẵn, hàm số lẻ.
- Hiểu đƣợc sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc nhất.
- Hiểu cách vẽ đồ thị của các hàm số bậc nhất và đồ thị hàm số y x. - Phát biểu đƣợc: dạng của hàm số bậc hai; sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc hai; cách vẽ đồ thị của hàm số bậc hai.
Phần Phƣơng trình và Hệ phƣơng trình
- Biết đƣợc phƣơng trình một ẩn, hiểu đƣợc nghiệm của phƣơng trình một ẩn.
- Tìm đƣợc điều kiện của phƣơng trình một ẩn.
- Biết đƣợc phƣơng trình nhiều ẩn, phƣơng trình chứa tham số. - Biết đƣợc phƣơng trình tƣơng đƣơng, phƣơng trình hệ quả. - Hiểu và thực hiện đƣợc các phép biến đổi tƣơng đƣơng.
- Nắm đƣợc cách giải phƣơng trình bậc nhất và bậc hai kể cả biện luận phƣơng trình có chứa tham số.
- Nắm vững định lí Vi-ét để xác định số nghiệm và dấu của các nghiệm của phƣơng trình bậc hai.
38
- Nắm đƣợc các phép biến đổi tƣơng đƣơng và biến đổi hệ quả khi giải phƣơng trình.
- Biết đƣợc khái niệm hệ ba phƣơng trình bậc nhất ba ẩn số, nghiệm của hệ.
- Biết đƣợc phƣơng pháp giải hệ ba phƣơng trình bậc nhất ba ẩn.
Phần Bất đẳng thức và bất phƣơng trình
- Biết định nghĩa và các tính chất của bất đẳng thức.
- Hiểu bất đẳng thức giữa trung bình cộng và trung bình nhân của hai số không âm.
- Biết một số bất đẳng thức có chứa dấu giá trị tuyệt đối, các khái niệm bất phƣơng trình, nghiệm của bất phƣơng trình, hai bất phƣơng trình tƣơng đƣơng, các phép biến đổi tƣơng đƣơng.
- Hiểu đƣợc định lí về dấu của nhị thức bậc nhất, tam thức bậc hai, cách giải bất phƣơng trình bậc nhất, hệ bất phƣơng trình bậc nhất một ẩn.
- Hiểu khái niệm bất phƣơng trình, hệ bất phƣơng trình bậc nhất hai ẩn nghiệm và miền nghiệm của nó.
Phần Thống kê
- Hiểu các khái niệm: Tần số, tần suất, bảng phân bố tần số - tần suất, bảng phân bố tần số - tần suất ghép lớp.
- Hiểu các biểu đồ tần số, tần suất hình cột, hình quạt và đƣờng gấp khúc.
- Biết đƣợc số trung bình, số trung vị, mốt, phƣơng sai, độ lệch chuẩn và ý nghĩa của chúng.
Phần Góc lƣợng giác và cơng thức lƣợng giác
- Biết hai đơn vị đo góc: độ, radian. - Hiểu đƣợc:
39
+ Các khái niệm đƣờng trịn lƣợng giác, góc và cung lƣợng giác, số đo của góc và cung lƣợng giác, giá trị lƣợng giác của một góc, bảng giá trị lƣợng giác của một số góc đặc biệt.
+ Hệ thức cơ bản giữa các giá trị lƣợng giác của một góc.
+ Quan hệ giữa các giá trị lƣợng giác của các góc có liên quan đặc biệt. + Cơng thức tính sin, cosin, tan, cotan của tổng hiệu hai góc; cơng thức nhân đơi; hạ bậc; biến đổi tích thành tổng và tổng thành tích [14].
b. Kĩ năng
Phần Mệnh đề - Tập hợp
- Biết phân biệt đâu là một mệnh đề.
- Biết sử dụng một mệnh đề vào các định lý toán học.
- Biết dùng các ký hiệu, ngôn ngữ tập hợp để diễn tả các điều kiện bằng lời của một bài toán và ngƣợc lại.
- Biết cách tìm hợp, giao, phần bù, hiệu của các tập hợp đã cho và mô tả tập hợp tạo đƣợc sau khi đã thực hiện xong phép toán.
- Phân biệt đƣợc các tập hợp số.
- Xác định đƣợc các tập con thƣờng dùng của R. Có kỹ năng xác định các phép toán giao, hợp, hiệu và biểu diễn trên trục số.
Phần Hàm số bậc nhất và bậc hai
- Biết tìm đƣợc tập xác định của hàm số thơng qua biểu thức của nó. - Biết lập đƣợc bảng biến thiên của một hàm số.
- Tìm đƣợc khoảng đồng biến, nghịch biến của một hàm số. - Khảo sát thành thạo hàm số bậc nhất và vẽ đồ thị của chúng.
- Biết vận dụng các tính chất của hàm số bậc nhất để khảo sát sự biến thiên và lập bảng biến thiên của các hàm số bậc nhất trên từng khoảng, đặc biệt là đối với các hàm số dạng y x và y axb .
40
- Khi cho một hàm số bậc hai, biết cách xác định tọa độ đỉnh, phƣơng trình của trục đối xứng và hƣớng của bề lõm của parabol.
- Vẽ thành thạo các parabol dạng yax2bxcbằng cách xác định
đỉnh, trục đối xứng và một số điểm khác. Từ đó suy ra đƣợc sự biến thiên, lập bảng biến thiên của hàm số và nêu đƣợc một số tính chất khác của hàm số (xác định các giao điểm của parabol với các trục tọa độ, xác định dấu của hàm số trên một khoảng đã cho, tìm giá trị lớn nhất hay bé nhất của hàm số).
- Biết cách giải một số bài toán đơn giản về parabol.
Phần Phƣơng trình và Hệ phƣơng trình
- Biết biển đổi tƣơng đƣơng để đƣa về phƣơng trình mới đơn giản hơn. - Dùng các phép biến đổi đã học để tìm ra nghiệm của phƣơng trình đó. - Nắm vững cách giải và biện luận ax b 0và 2
0
ax bx c .
- Biết biện luận số giao điểm của đƣờng thẳng và Parabol, kiểm nghiệm bằng đồ thị.
- Biết áp dụng định lý Vi-ét xét dấu các nghiệm của một phƣơng trình bậc hai, biện luận số nghiệm của phƣơng trình trùng phƣơng.
- Giải thành thạo các phƣơng trình quy về bậc nhất hoặc bậc hai - Tìm chính xác nghiệm khi có các tham số.
- Giải thành thạo phƣơng trình bậc nhất hai ẩn và các hệ phƣơng trình bậc nhất hai ẩn, ba ẩn với hệ số bằng số.
- Biết cách giải và biện luận hệ hai phƣơng trình bậc nhất hai ẩn có chứa tham số.
Phần Bất đẳng thức và bất phƣơng trình
- Chứng minh đƣợc một số bất đẳng thức đơn giản bằng cách áp dụng các bất đẳng thức đã nêu trong bài học.
41
- Biết xét xem hai bất phƣơng trình cho trƣớc có tƣơng đƣơng hay không.
- Thành thạo các bƣớc xét dấu nhị thức bậc nhất. - Hiểu và vận dụng đƣợc các bƣớc lập bảng xét dấu.
- Biết cách giải bất phƣơng trình dạng tích, thƣơng, hoặc có chứa dấu giá trị tuyệt đối của những nhị thức bậc nhất.
- Biết cách xác định miền nghiệm của bất phƣơng trình và hệ bất phƣơng trình bậc nhất hai ẩn.
- Vận dụng thành thạo đinh lí về dấu tam thức bậc hai để xét dấu tam thức bậc hai và giải một số bài tốn có tham số.
Phần Thống kê
- Xác định đƣợc tần số, tần suất.
- Lập đƣợc bảng phân bố tần số, tần suất ghép lớp.
- Vẽ và đọc đƣợc biểu đồ hình cột, hình quạt, đƣờng gấp khúc.
- Tính đƣợc số trung bình cộng, số trung vị, mốt, phƣơng sai, độ lệch chuẩn của dãy số liệu.
Phần Góc lƣợng giác và cơng thức lƣợng giác
- Biết đổi giữa hai đơn vị góc, radian.
- Tính đƣợc độ dài cung trịn nếu biết số đo của cung.
- Xác định điểm cuối của một cung lƣợng giác trên đƣờng trịn lƣợng giác.
- Tính giá trị lƣợng giác của một góc khi biết số đo góc đó. - Xác định đƣợc dấu các giá trị lƣợng giác.
- Vận dụng các công thức lƣợng giác để làm các bài toán cơ bản.
2.1.1.2. Cấu trúc nội dung phần Đại số 10.
Phần Đại số 10 bao gồm 6 chƣơng (Hình 2.1) và đƣợc phân phối các tiết theo chƣơng trình nhƣ sau:
42
Hình 2.1. Cấu trúc nội dung phần Đại số 10
Phân phối chƣơng trình
+ Học kì I: 18 tuần – 54 tiết (Đại số: 32 tiết; Hình học: 22 tiết) + Học kì II: 17 tuần – 48 tiết (Đại số: 30 tiết; Hình học: 18 tiết)
Đại Số 10 Mệnh đề - Tập hợp Hàm số bậc nhất và bậc hai Phƣơng trình và hệ phƣơng trình Bất đẳng thức và bất phƣơng trình Thống kê
43
Bảng 2.1. Phân phối chương trình Đại số 10
PHẦN ĐẠI SỐ
Stt Chƣơng Bài học Số tiết
1 Chƣơng I: Mệnh đề - Tập hợp Bài 1: Mệnh đề 3 2 Bài 2: Tập hợp 1 3 Bài 3: Các phép toán tập hợp 2 4 Bài 4: Các tập hợp số 1 5 Bài 5: Số gần đúng. Sai số 1 6 Ôn tập chƣơng I 1 7 Chƣơng II: Hàm số Bài 1: Hàm số 1 8 Bài 2: Hàm số 1 9 Bài 3. Hàm số bậc hai 2 10 Ơn tập giữa học kì I 1
11 Kiểm tra giữa học kì I 1
12 Chƣơng II: Hàm số Ôn tập chƣơng II 2 13 Chƣơng III: Phƣơng trình và hệ phƣơng trình
Bài 1: Đại cƣơng về phƣơng trình 3
14 Bài 2: Phƣơng trình quy về
phƣơng trình bậc nhất, bậc hai 4
15 Bài 3: Phƣơng trình và hệ phƣơng
trình bậc nhất nhiều ẩn 2
16 Ơn tập chƣơng III 2
Ôn tập học kỳ I 2
17 Kiểm tra cuối học kì I 1
18 Bài 1: Bất đẳng thức 2
19 Bài 2: Bất phƣơng trình và hệ bất
phƣơng trình bậc nhất một ẩn 2
44 20 Chƣơng IV:
Bất đẳng thức- bất phƣơng trình
Bài 3: Dấu của nhị thức bậc nhất 2
21 Bài 4: Bất phƣơng trình bậc nhất
hai ẩn 2
22 Bài 5: Dấu của tam thức bậc hai 3
23 Ôn tập chƣơng IV 1
24 Ơn tập giữa học kì II 2
25 Kiểm tra giữa học kì II 1
26 Chƣơng V: Thống kê Bài 1: Bảng phân bố tần số – tần suất 1 27 Bài 2: Biểu đồ 1 28 Bài 3: Số trung bình cộng. Số trung vị. Mốt 1
29 Bài 4. Phƣơng sai và độ lệch chuẩn 1
30 Chƣơng VI: Cung và góc
lƣợng giác. Cơng thức lƣợng giác
Bài 1: Cung và góc lƣợng giác 3 31 Bài 2: Giá trị lƣợng giác của một
cung 3
32 Bài 3: Công thức lƣợng giác 2
33 Ơn tập cuối học kì II 1
34 Kiểm tra cuối học kì II 1
35 Ôn tập chƣơng VI 2
2.1.2. Một số nội dung trong chương trình Đại số 10 có thể thực hiện theo định hướng giáo dục STEM
Để xây dựng nội dung dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM cần lựa chọn các chủ đề cụ thể trong chƣơng trình đại số lớp 10 làm cơ sở. Khi lựa chọn cần chú ý tìm những điểm tƣơng đồng trong chƣơng trình đại số 10 với các vấn đề thực tiễn để đảm bảo các nội dung đƣợc chọn có nhiều kiến thức
45
mang tính tổng hợp, có tính thực tiễn cao và ứng dụng rộng rãi. Xem xét các nội dung kiến thức môn Tốn, giáo viên có thể tìm hiểu những ứng dụng của kiến thức đó trong các sản phẩm, vật phẩm kĩ thuật hay các ứng dụng trong thực tiễn để làm cơ sở hình thành các ý tƣởng về một chủ đề giáo dục STEM.