Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---  --- ĐÀO XUÂN THANH PHÁT TRIỂN MỘT SỐ NĂNG LỰC TÌM TÒI TRÍ TUỆ CHO HỌC SINH QUA DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. ĐÀO TAM Huế, Năm 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả luận văn Đào Xuân Thanh ii Lời Cảm Ơn Đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến GS.TS. Đào Tam, người đã nhiệt tình hướng dẫn tận tình chu đáo và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cám ơn Phòng đào tạo sau đại học, các thầy cô giáo đã tận tình giảng dạy và truyền thụ cho tôi rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong hai năm học vừa qua. Tôi cũng xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu trường Trung học phổ thông Lê Quý Đôn – Lâm Hà – Lâm Đồng đã tạo điều kiện cho tôi đi học. Sau cùng tôi xin chân thành cám ơn gia đình và bạn bè của tôi luôn ủng hộ, quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi mọi mặt để tôi hoàn thành luận văn này. Luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự hướng dẫn và góp ý. Chân thành cám ơn ! Huế, tháng 5 năm 2015. iii MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA ..................................................................................................... i LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... iii MỤC LỤC ..................................................................................................................1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .................................3 DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ ..........................................................................4 DANH MỤC CÁC HÌNH .........................................................................................5 Chương 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................6 1.1. Lí do chọn đề tài ...............................................................................................6 1.2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................8 1.3. Câu hỏi nghiên cứu ...........................................................................................8 1.4. Ý nghĩa của nghiên cứu ....................................................................................8 1.5. Một số thuật ngữ dùng trong luận văn .............................................................9 1.6. Bố cục của luận văn ..........................................................................................9 Chương 2. TỔNG QUAN CÁC KIẾN THỨC LIÊN QUAN ..............................10 2.1. Khái niệm tìm tòi trí tuệ .................................................................................10 2.2. Cấu trúc của sự tìm tòi trí tuệ .........................................................................10 2.3. Một số loại hình tri thức định hướng và điều chỉnh hoạt động tìm tòi trí tuệ .....13 2.3.1. Tri thức phương pháp ..............................................................................13 2.3.2. Tri thức triết học duy vật biện chứng ......................................................15 2.3.3. Tri thức tâm lí học liên tưởng ..................................................................26 2.4. Một số quan niệm về năng lực .......................................................................28 2.5. Một số thành tố cơ bản của năng lực tìm tòi trí tuệ ........................................32 2.5.1. Năng lực xác định mâu thuẫn ..................................................................32 2.5.2. Năng lực dự đoán và suy luận có lí để tìm tòi tri thức mới .....................32 2.5.3. Năng lực huy động kiến thức để giải quyết vấn đề .................................37 Chương 3. THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU .................................................................47 3.1. Ngữ cảnh và mục tiêu .....................................................................................47 3.1.1. Ngữ cảnh ..................................................................................................47 1 3.1.2. Mục tiêu ...................................................................................................47 3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................47 3.3. Công cụ nghiên cứu ........................................................................................49 3.4. Thu thập và phân tích dữ liệu .........................................................................54 3.4.1. Thu thập dữ liệu .......................................................................................54 3.4.2. Phân tích dữ liệu ......................................................................................55 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................57 4.1. Kết quả trả lời bảng hỏi của giáo viên ............................................................57 4.2. Kết quả bài làm của học sinh qua các buổi thực nghiệm ...............................58 4.2.1. Buổi thực nghiệm thứ nhất ......................................................................58 4.2.1.1 Nhiệm vụ 1 .........................................................................................58 4.2.1.2. Nhiệm vụ 2.1 .....................................................................................63 4.2.1.3. Nhiệm vụ 2.2 .....................................................................................64 4.2.2. Buổi thực nghiệm thứ hai ........................................................................65 4.2.2.1. Nhiệm vụ 3 ........................................................................................65 4.2.2.2. Nhiệm vụ 4.1 .....................................................................................66 4.2.2.3. Nhiệm vụ 4.2 .....................................................................................67 4.2.3. Buổi thực nghiệm thứ ba .........................................................................71 4.2.3.1. Nhiệm vụ 5 ........................................................................................71 4.2.3.2. Nhiệm vụ 6 ........................................................................................73 Chương 5. KẾT LUẬN ...........................................................................................76 5.1. Trả lời câu hỏi nghiên cứu ..............................................................................76 5.2. Hạn chế của nghiên cứu .................................................................................80 5.3. Thảo luận ........................................................................................................81 5.4. Kết luận ..........................................................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................83 PHỤ LỤC 2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN GQVĐ Giải quyết vấn đề GV Giáo viên HĐ Hoạt động HS Học sinh LTKT Lý thuyết kiến tạo NL Năng lực PP Phương pháp PPDH KP Phương pháp dạy học khám phá SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông 3 DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ Bảng Bảng 3.1. Thời gian thực nghiệm ........................................................................................ 48 Bảng 3.2. Các tiêu chí phân tích tương ứng với mỗi bước. ................................................. 56 Bảng 4.1. Những cách giải mà các nhóm đã sử dụng trong nhiệm vụ 1 ............................. 59 Bảng 4.2. Kết quả thực hiện nhiệm vụ 3 của các nhóm học sinh ........................................ 65 Bảng 4.3. Kết quả thực hiện nhiệm vụ 4.1 của các nhóm học sinh ..................................... 66 Bảng 4.4. Số cách giải của các nhóm .................................................................................. 67 Bảng 4.5. Phân tích năng lực dự đoán của học sinh ............................................................ 70 Bảng 4.6. Các kiểu xét bài toán tương tự của các nhóm học sinh ....................................... 71 Bảng 4.7. Kết quả giải quyết nhiệm vụ 6 của các nhóm học sinh ....................................... 74 Sơ đồ Sơ đồ 2.1. Sơ đồ các giai đoạn của quá trình tư duy theo Platônốp .................................... 27 Sơ đồ 2.2. Mô hình dự đoán và bác bỏ (Lin, 2006) ............................................................. 35 Sơ đồ 2.3. Mô tả lý thuyết kiến tạo (Đào Tam và Lê Hiễn Dương, 2009) .......................... 41 4 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. ................................................................................................................... 12 Hình 2.2. ................................................................................................................... 17 Hình 2.3. ................................................................................................................... 17 Hình 2.4. ................................................................................................................... 21 Hình 2.5. ................................................................................................................... 22 Hình 2.6. ................................................................................................................... 22 Hình 2.7. ................................................................................................................... 22 Hình 2.8. ................................................................................................................... 23 Hình 2.9. ................................................................................................................... 24 Hình 2.10. ................................................................................................................. 25 Hình 2.11. ................................................................................................................. 28 Hình 2.12. ................................................................................................................. 37 Hình 2.13. ................................................................................................................. 39 Hình 4.1. Bài làm của học sinh nhóm 4 ....................................................................60 Hình 4.2. Bài làm của học sinh nhóm 12 ..................................................................60 Hình 4.3. Bài làm của học sinh nhóm 1 ....................................................................61 Hình 4.4. Bài làm của học sinh nhóm 5 ....................................................................62 Hình 4.5. Bài làm của học sinh nhóm 9 ....................................................................62 Hình 4.6. Bài làm của học sinh nhóm 2 ....................................................................63 Hình 4.7. Bài làm của học sinh nhóm 10 ..................................................................63 Hình 4.8. Bài làm của học sinh nhóm 10 ..................................................................64 Hình 4.9. Bài làm của học sinh nhóm 1 ....................................................................65 Hình 4.10. Bài làm của học sinh nhóm 8 ..................................................................66 Hình 4.11. Bài làm của học sinh nhóm 2 ..................................................................67 Hình 4.12. Bài làm của học sinh nhóm 2 ..................................................................68 Hình 4.13. Bài làm của học sinh nhóm 3 ..................................................................68 Hình 4.14. Bài làm của học sinh nhóm 6 ..................................................................69 Hình 4.15. Bài làm của học sinh nhóm 9 ..................................................................72 Hình 4.16. Bài làm của học sinh nhóm 3 ..................................................................72 Hình 4.17. Bài làm của học sinh nhóm 6 ..................................................................73 Hình 4.18. Bài làm của học sinh nhóm 6 ..................................................................75 5 Chương 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Toán học không chỉ đơn thuần là việc chứng minh các định lý hay chỉ là việc áp dụng các quy trình thuật giải để giải một bài toán. Trên thực tế không phải bất cứ bài toán nào cũng có quy tắc thuật giải mà còn có rất nhiều bài toán buộc học sinh (HS) phải dùng suy luận của riêng mình để tìm cách thực hiện nó. Thậm chí nhiều khi phải biến đổi bài toán về dạng quen thuộc, sử dụng các tri thức trung gian được phát triển từ tri thức sách giáo khoa (SGK) mới có thể huy động được kiến thức để giải bài toán đặt ra. Việc dạy học theo kiểu áp dụng một cách thức giải quyết nhiệm vụ chung cho toàn bộ học sinh đã không còn phù hợp. Trong những thập niên gần đây, người ta đã đề cao việc đề xuất những cách thức giải quyết vấn đề (GQVĐ) riêng của từng học sinh trong nỗ lực tìm cách thực hiện một nhiệm vụ cụ thể nào đó. Điều này đã được làm rõ trong lý thuyết kiến tạo (LTKT) “Tri thức được kiến tạo một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức, chứ không phải được tiếp thu một cách thụ động từ môi trường bên ngoài” (dẫn theo Cao Thị Hà, 2006). Tri thức toán học được trình bày trong các giáo trình toán thường là một hệ thống hoàn chỉnh, chỉ bao gồm các chứng minh thuần túy. Nhưng làm thế nào người ta đưa ra được chứng minh đó? Trước khi tìm cách chứng minh một định lý nào đó thì các nhà toán học đã phải dự đoán về nó. Trước khi đưa ra chứng minh chi tiết thì họ đã phải dự đoán các ý tưởng của chứng minh. “Kết quả công tác sáng tạo của nhà toán học là suy luận chúng minh, là chứng minh, nhưng người ta tìm ra cách chứng minh bằng suy luận có lí, bằng dự đoán” (Polya, 1995). Khi giải quyết xong một nhiệm vụ toán học thì việc tìm cách giải quyết khác và tìm lời giải tối ưu cho bài toán là một nhu cầu tất yếu trong việc phát triển tư duy. Tại sao phải nhìn vấn đề theo những cách khác khi đã tìm ra cách thực hiện? Lý do là những quan điểm khác nhau thường có cái nhìn mới về một vấn đề. Polya đã nói: “Giải quyết một vấn đề bằng năm cách khác nhau quan trọng hơn nhiều là giải quyết năm vấn đề chì với một cách duy nhất” (Polya, 1997). Tư tưởng chủ yếu của việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) toán là tổ chức cho HS học tập trong hoạt động (HĐ) và bằng hoạt động tự giác, chủ động, tích cực, sáng tạo để từ đó tự mình tìm tòi kiến thức mới. Dạy học theo hướng tiếp 6 cận năng lực (NL) là định hướng quan trọng trong đổi mới giáo dục toán học hiện nay. Các lý thuyết dạy học hiện đại đặc biệt nhấn mạnh dạy học để người học tự mình phát hiện kiến thức mới thông qua hoạt động tìm tòi trí tuệ. Các hoạt động tìm tòi trí tuệ được điều chỉnh bởi hệ thống tri thức và kinh nghiệm đã có, được tổ chức tuân thủ theo các quy luật nhận thức. Hoạt động tìm tòi trí tuệ cũng có cơ sở tự hoạt động tư duy đi từ cái đã biết đến cái chưa biết và cần biết. Nhờ sự tìm tòi trí tuệ người học khám phá được các thuộc tính bản chất của đối tượng mới cần nghiên cứu, các quy luật về các mối quan hệ cần khám phá. Đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến năng lực tìm tòi trí tuệ của học sinh. Chẳng hạn như Canadas và Castro (2005), Canadas và cộng sự (2007), Lê Thị Dung (2014),… nghiên cứu về năng lực dự đoán. Đào Tam (2014), Crugliăc (1976) đã có những bài viết về cấu trúc của sự tìm tòi trí tuệ,… Tuy vậy chưa có nghiên cứu nào tìm hiểu sâu về năng lực tìm tòi trí tuệ của học sinh khi học tập môn toán. Hơn nữa, thực tiễn dạy học toán ở nước ta hiện nay vẫn còn mang nặng lối dạy học truyền đạt tri thức một chiều, thụ động từ giáo viên đến học sinh. Lối dạy học “luyện thi” chỉ để phục vụ cho việc thi cử mà ít quan tâm đến sự phát triển tư duy toán học của học sinh. Trong chương trình môn Toán ở trường trung học phổ thông (THPT), hình học không gian (HHKG) là nội dung quan trọng góp phần hoàn thiện tri thức toán học phổ thông cũng như phát triển tư duy cho HS. Đặc biệt là phát triển trí tưởng tượng không gian cho HS, chuẩn bị cho việc GQVĐ trong thực tế cuộc sống. Tuy nhiên khi học nội dung này, HS khó tiếp thu kiến thức do tư duy trừu tượng, trí tưởng tượng không gian còn hạn chế, suy luận logic toán học chưa chặt chẽ và do sự thay đổi từ hình học phẳng sang HHKG đã tạo nên hố ngăn cách giữa hình học phẳng và HHKG. Học sinh chưa được quan tâm đúng mức việc phát triển NL tìm tòi trí tuệ để GQVĐ. Hơn nữa, nội dung HHKG cũng chứa đựng những yếu tố thích hợp để phát triển NL tìm tòi trí tuệ cho HS trong quá trình dạy học. Vì những lý do trên chúng tôi chọn “Phát triển một số năng lực tìm tòi trí tuệ cho học sinh qua dạy học hình học không gian ở trường trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu của mình. 7