Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http //lrc tnu edu vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ THỊ HÀ PHƯƠNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ XÁC SUẤT THỐNG KÊ NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC V[.]
Trang 1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
LÊ THỊ HÀ PHƯƠNG
DẠY HỌC CHỦ ĐỀ XÁC SUẤT THỐNG KÊ NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN - 2019
Trang 2Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
LÊ THỊ HÀ PHƯƠNG
DẠY HỌC CHỦ ĐỀ XÁC SUẤT THỐNG KÊ NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO CUỘC SỐNG
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán học
Mã số: 8140111
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRỊNH THANH HẢI
THÁI NGUYÊN - 2019
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả trình bày trong luận văn này là không
bị trùng lặp với các luận văn trước đây Nguồn tài liệu sử dụng cho việc hoàn thành luận văn là các nguồn tài liệu mở Các thông tin, tài liệu trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2019
Tác giả luận văn
Lê Thị Hà Phương
Trang 4Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành
và sâu sắc nhất đến PGS.TS Trịnh Thanh Hải, người đã nhiệt tình và tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong tổ bộ môn phương pháp giảng dạy môn Toán của Khoa Toán và các thầy cô đã hết lòng dạy bảo lớp K25 chúng tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường
Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Khoa Toán của trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khoá học
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ Toán, các em HS khối 10, 11 trường THPT Thái Nguyên đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu của mình
Xin gửi lời tri ân sâu sắc đến gia đình, bạn bè, các anh chị là học viên nhóm chuyên ngành Phương pháp giảng dạy đã luôn động viên khích lệ, giúp
đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu
Do khả năng và thời gian có hạn, mặc dù đã cố gắng rất nhiều song bản Luận văn này chắc chắn không tránh khỏi sai sót Tôi rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ dẫn, góp ý của các nhà khoa học, các thầy cô giáo
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2019
Tác giả luận văn
Lê Thị Hà Phương
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN iv
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 3
3 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu 3
4 Giả thuyết khoa học 3
5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3
6 Phương pháp nghiên cứu 4
7 Những đóng góp của luận văn 4
8 Cấu trúc của luận văn 4
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5
1.1 Hệ thống hóa một số vấn đề về năng lực vận dụng kiến thức toán học vào cuộc sống của học sinh THPT 5
1.1.1 Thực tiễn cuộc sống với Toán học 5
1.1.2 Quan niệm về năng lực vận dụng toán học 8
1.1.3 Quan niệm về năng lực vận dụng toán học vào thực tiễn cuộc sống 11
1.2 Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực 18
1.3 Những quan điểm về vấn đề xây dựng hệ thống bài toán có nội dung thực tiễn 20
1.4 Mục đích, yêu cầu của việc phát triển cho học sinh năng lực vận dụng Toán học vào giải quyết các bài toán thực tiễn trong khi học chủ đề xác suất thống kê 21
Trang 6Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iv
1.5 Cơ hội phát triển năng lực vận dụng toán học vào thực tiễn trong dạy
học chủ đề XSTK 22 1.6 Thực trạng việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực
tiễn cuộc sống trong quá trình dạy học nội dung XSTK ở THPT 23 1.7 Kết luận chương 1 32
Chương 2: DẠY HỌC CHỦ ĐỀ XSTK THEO HƯỚNG RÈN LUYỆN NĂNG LỰC VẬN DỤNG TOÁN HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH THPT 33 2.1 Chuẩn kiến thức kỹ năng nội dung chủ đề: “Xác suất thống kê” 33 2.2 Nguyên tắc cho việc xây dựng các biện pháp rèn luyện năng lực vận
dụng toán học vào cuộc sống cho học sinh thông qua dạy học chủ
đề XSTK 36 2.2.1 Đảm bảo tính mục đích, tính khả thi, tính hiệu quả của việc dạy và
học Toán theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức XSTK vào cuộc sống cho học sinh trung học phổ thông 36 2.2.2 Đảm bảo bám sát nội dung chương trình 38 2.2.3 Đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh, giúp học sinh nắm vững tri
thức và có kỹ năng cơ bản trong chủ đề XSTK 38 2.3 Một số biện pháp rèn luyện năng lực vận dụng toán học vào cuộc
sống trong dạy học XSTK cho học sinh THPT 39 2.3.1 Biện pháp 1: Xây dựng hệ thống bài tập, tình huống có chứa các
yếu tố thực tiễn 39 2.3.2 Biện pháp 2: Chú trọng việc gợi động cơ mở đầu 53 2.3.3 Biện pháp 3: Tổ chức hoạt động để giải các bài tập XSTK có nội
dung thực tiễn 61 2.3.4 Biện pháp 4: Khuyến khích học sinh đề xuất các bài tập có yếu tố
thực tiễn 68
Trang 72.3.5 Biện pháp 5: Kết hợp việc rèn luyện năng lực vận dụng toán học vào
thực tiễn cuộc sống thông qua các hoạt động thực hành, ngoại khóa 73
2.4 Kết luận chương 2 82
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 83
3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 83
3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 83
3.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 83
3.4.2 Hình thức tổ chức thực nghiệm 84
3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 84
3.5.1 Đánh giá định tính 84
3.5.2 Đánh giá định lượng 86
3.6 Kết luận chương 3 92
KẾT LUẬN 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 95
PHỤ LỤC
Trang 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Viết tắt Viết đầy đủ
SGK
PP
Sách giáo khoa Phương pháp
Trang 9DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Tổng hợp điều tra khảo sát thực trạng rèn luyện năng lực vận dụng
kiến thức toán học vào thực tiễn cuộc sống trong quá trình dạy học nội dung XSTK cho học sinh THPT (đối với HS) 29 Bảng 2.1 Các yêu cầu bài tập phần thống kê trong SGK môn Toán nâng cao
lớp 10 35 Bảng 2.2 Các yêu cầu bài tập phần xác suất trong SGK môn Toán nâng cao
lớp 10 36 Bảng 2.3 Bảng tần số 77 Bảng 3.1 Bảng phân bố tần số kết quả của bài kiểm tra 45 phút Lớp thực
nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC) 89 Bảng 3.2 Bảng phân bố về tần suất điểm kiểm tra 45 phút 89 Bảng 3.3 Bảng phân bố kết quả của nhóm đối tượng HS trước và sau thực nghiệm 90
Trang 10vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH
Sơ đồ 1.1 Quá trình vận dụng toán học vào thực tiễn 15
Hình 1.1 Biểu đồ vấn đề GV chú trọng sau khi giúp HS giải quyết xong các bài toán XSTK 25
Hình 1.2 Biểu đồ mức độ lưu ý học sinh thực hiện trình tự giải một bài toán thực tiễn (xây dựng mô hình toán học, giải bài toán, kết luận kết quả) 26
Hình 1.3 Biểu đồ mức độ hứng thú của HS khi tổ chức các hoạt động ngoại khóa, các chủ đề tự chọn của phần kiến thức XSTK 26
Hình 1.4 Biểu đồ những biểu hiện của HS thể hiện năng lực vận dụng kiến thức TH vào thực tiễn cuộc sống 27
Hình 1.5 Biểu đồ những khó khăn gây cản trở GV dạy theo định hướng tăng cường vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống 28
Hình 2.1 Đồ thị thể hiện thời điểm và vận tốc của Lan 42
Hình 2.2 Biểu đồ số HS của các lớp ở một trường THPT năm học 2011-2012 43
Hình 2.3 Biểu đồ giá trị xuất khẩu của Việt Nam từ năm 2005 đến năm 2012 43
Hình 2.4 Biểu đồ cơ cấu sản phẩm xuất khẩu chủ yếu năm 2008 44
Hình 2.5 Biểu đồ dân số trung bình của Việt Nam qua một số mốc thời gian 44
Hình 2.6 Biểu đồ sản lượng trà sữa bán được trong 6 tháng đầu năm 45
Hình 2.7: Đồ thị thể hiện thời điểm và vận tốc của Lan 62
Hình 3.1 Biểu đồ giá trị xuất khẩu của Việt Nam từ năm 2005 đến năm 2012 88
Hình 3.2 Cơ cấu sản phẩm xuất khẩu chủ yếu năm 2008 88
Trang 11MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Nguyên lý giáo dục đã chỉ rõ: “Học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội” Nhưng thực tế dạy học, chúng ta đã quá chú trọng đến lí thuyết, tiếp cận tri thức theo con đường tiếp cận dựa vào nội dung Chủ yếu cách tiếp cận này dựa vào yêu cầu nội dung học vấn của một khoa học bộ môn nên thường có tính “hàn lâm”, mang nặng lý thuyết và tính hệ thống, nhất là khi người dạy thường ít chú ý đến tiềm năng, các giai đoạn phát triển, hứng thú, nhu cầu và điều kiện của người học
Trong thế kỉ 21, xã hội phát triển với tốc độ hết sức nhanh chóng, cùng những biến đổi liên tục, khôn lường Việc chuẩn bị cho thế hệ trẻ để có thể đối mặt và đứng vững trước các thách thức của đời sống, vai trò của giáo dục ngày càng trở nên quan trọng, được các nước chú trọng và quan tâm đầu tư hơn bao giờ hết
Trong đời sống thực tế, rất nhiều những vấn đề quan trọng thuộc về những bài toán của lí thuyết xác suất Xác suất gắn bó và liên hệ mật thiết với khoa học thống kê Về phương pháp thu thập, tổ chức, trình bày và diễn dịch dữ liệu Vì thế XSTK đóng một vị trí quan trọng trong nhiều ngành khoa học như: sinh học, kinh tế, nông nghiệp, y khoa, Do vậy, các kiến thức về XSTK đã được đưa vào chương trình môn toán ở trường THPT Các tri thức về khoa học thống kê cũng như xác suất đã được ứng dụng một cách rộng rãi Cho tới thời điểm hiện tại, các tri thức XSTK được trình bày trong chương trình THPT một cách có hệ thống
Cụ thể là thống kê toán học được trình bày trong Chương V (Đại số 10); xác suất được trình bày trong Chương 2 (Đại số và Giải tích 11) Như vậy XSTK là một môn học gắn liền với thực tiễn và cần phải ứng dụng vào để xử lý các vấn đề mà thực tiễn đòi hỏi XSTK có thể giúp người học phát triển năng lực vận dụng kiến thức toán học vào cuộc sống, là một trong những thành tố giúp người học đáp ứng các yêu cầu trong thực tiễn nghề nghiệp sau này
Hiện nay, khi giảng dạy toán học tại các trường THPT, giáo viên thường thiên về giảng dạy toán học thuần túy lý thuyết mà ít quan tâm đến ứng dụng của
Trang 122 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
nó Việc giảng dạy chú trọng nhiều đến lý thuyết trừu tượng chưa cung cấp cách tiếp cận cho các mô hình thực tế đa dạng, chưa có những biện pháp sư phạm phù hợp với đối tượng học sinh, học sinh chưa làm chủ các kiến thức để có thể sử dụng chúng trong cuộc sống, học sinh thấy kiến thức lý thuyết trong nhà trường
xa vời với thực tế hàng ngày XSTK cũng là một nội dung kiến thức mà học sinh học xong ít hiểu hết được về những ứng dụng của nó Để giúp học sinh hiểu rõ những ứng dụng của phần kiến thức này, giáo viên cần đưa ra nhiều bài toán gắn với thực tế cuộc sống, vận dụng kiến thức XSTK để giải quyết Đồng thời bước đầu giúp học sinh hình dung được ứng dụng của xác suất thống kê trong các ngành khoa học của thực tiễn, củng cố kiến thức xác suất thống kê thông qua các bài toán trong thực tế cuộc sống Sản phẩm của giáo dục đại học là đào tạo ra nguồn nhân lực cho xã hội, những người lao động tạo phát triển toàn toàn diện,
có tư duy sáng tạo, có năng lực thực hành giỏi, có khả năng đáp ứng đòi hỏi ngày càng cao trước yêu cầu đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa gắn với phát triển nền kinh tế tri thức và xu hướng toàn cầu hóa là nhiệm vụ cấp bách đối với ngành giáo dục nước ta hiện nay
Để thực hiện được nhiệm vụ đó thì sự nghiệp giáo dục cần được đổi mới Không chỉ những thay đổi về nội dung mà cần cả những đổi mới căn bản về tư duy giáo dục, phương pháp dạy học, trong đó phương pháp dạy học chủ đề XSTK là một yếu tố quan trọng Bởi vì XSTK có mối liên hệ mật thiết với thực
tế và mang ứng dụng rộng rãi ở rất nhiều các lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội hiện đại, chính là sự thúc đẩy mạnh mẽ các quá trình tự động hóa sản xuất, trở thành công cụ thiết yếu cho mọi ngành khoa học và được coi là chìa khóa của sự phát triển
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi chọn hướng nghiên cứu là: “DẠY
HỌC CHỦ ĐỀ XÁC SUẤT THỐNG KÊ NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”
Trang 132 Mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn phát triển năng lực vận dụng Toán học vào cuộc sống, đề xuất một số biện pháp dạy học chủ đề XSTK cho học sinh lớp 10, 11 THPT theo hướng phát triển năng lực vận dụng Toán học vào cuộc sống cho học sinh
3 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu
3.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học nội dung XSTK ở trường THPT 3.2 Đối tượng nghiên cứu: Dạy học chủ đề XSTK cho học sinh lớp 10, 11
THPT theo hướng phát triển năng lực vận dụng Toán học vào cuộc sống cho học sinh
3.3 Phạm vi nghiên cứu: Dạy học chủ đề XSTK cho học sinh lớp 10, 11 THPT
4 Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được các biện pháp sư phạm dạy học XSTK theo hướng phát triển năng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn và sử dụng các biện pháp này một cách hợp lí thì sẽ nâng cao kết quả học tập XSTK qua đó góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống cho học sinh lớp 10, 11 THPT
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
Luận văn có nhiệm vụ giải đáp những vấn đề sau:
- Làm rõ vai trò và ý nghĩa của việc phát triển vận dụng Toán học vào thực tiễn cuộc cho học sinh trong chủ đề XSTK
- Tìm hiểu, phân tích thực trạng việc vận dụng Toán học vào thực tiễn cuộc sống của học sinh trong dạy học chủ đề XSTK hiện nay ở các trường phổ thông
- Đề xuất một số biện pháp theo hướng phát triển năng lực vận dụng Toán học vào thực tiễn cuộc sống cho học sinh thông qua dạy học chủ đề XSTK
- Thực nghiệm sư phạm để minh họa tính khả thi và hiệu quả của việc đề xuất các biện pháp nêu trên
Trang 144 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
6 Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận
Tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu về các vấn đề liên quan đến đề tài của luận văn
6.2 Phương pháp điều tra - quan sát
Nghiên cứu thực trạng dạy và học nội dung XSTK tại một số trường THPT thông qua các hình thức sử dụng phiếu điều tra, quan sát, phỏng vấn trực tiếp
GV ở trường THPT
6.3 Phương pháp nghiên cứu trường hợp: Quan sát và phỏng vấn trực tiếp HS 6.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy thực nghiệm tại trường THPT
để xem xét tính khả thi và hiệu quả của các nội dung nghiên cứu đã được đề xuất
7 Những đóng góp của luận văn
7.1 Những đóng góp về mặt lý luận
Đề xuất được một số biện pháp sư phạm có tính khả thi để nâng cao kết quả học tập, qua đó góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cho HS thông qua dạy học chủ đề XSTK ở trường THPT
7.2 Những đóng góp về mặt thực tiễn
- Tìm hiểu, phân tích thực trạng dạy học chủ đề XSTK ở trường THPT hiện nay
- Thiết kế các hoạt động dạy học XSTK theo hướng phát triển vận dụng Toán học vào thực tiễn cho học sinh ở trường THPT
8 Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, nội dung luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
Chương 2: Dạy học chủ đề XSTK theo hướng rèn luyện năng lực vận dụng
toán học vào cuộc sống cho học sinh THPT
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm