Luận văn thạc sĩ sư phạm toán phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học toán 9

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ỨNG TUẤN MINH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC TOÁN 9 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HÀ NỘI – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI T[.]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ỨNG TUẤN MINH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC TOÁN 9

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN

HÀ NỘI – 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ỨNG TUẤN MINH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC TOÁN 9

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN

LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN TOÁN HỌC

MÃ SỐ : 8.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Lê Anh Vinh

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban giám hiệu và toàn thể các thầy, cô giáo ở Trường Đại học Quốc gia

Hà Nội – Đại học Giáo dục đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, môi trường học tập tốt nhất để cho tác giả học tập và nghiên cứu tại trường trong suốt thời gian qua

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Anh Vinh đã quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Tác giả xin cảm ơn đến Ban Giám hiệu, tập thể giáo viên và học sinh Trường THCS Mạc Đĩnh Chi đã giúp đỡ, hợp tác để tác giả hoàn thành thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn tới tập thể lớp QH-2018-S đã luôn giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Trong quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã cố gắng nghiên cứu, tiếp thu ý kiến và chỉnh sửa, tuy nhiên luận văn của tác giả không tránh khỏi những sai sót Tác giả rất mong nhận được những nhận xét và góp ý từ thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn của tác giả được hoàn thiện hơn

Tác giả xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 28 tháng 07 năm 2020

Tác giả

Ứng Tuấn Minh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1

4 Câu hỏi nghiên cứu 2

5 Đối tượng, khách thể nghiên cứu 2

6 Giả thuyết nghiên cứu 2

7 Phạm vi nghiên cứu 2

8 Phương pháp nghiên cứu 2

9 Kết cấu của đề tài 2

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 3

1.1 Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông 3

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học toán 5

1.2.1 Năng lực 5

1.2.2 Năng lực toán học 5

1.2.2.1 Khái niệm 5

1.2.2.2 Thành tố năng lực toán học 6

1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề 7

1.3.2 Quá trình giải quyết vấn đề trong dạy học 12

1.3.3 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề 13

1.3.4 Ưu điểm và nhược điểm của dạy học giải quyết vấn đề 14

1.4 Nội dung chương trình toán 9 gắn với giải quyết vấn đề thực tiễn 14

1.4.1 Năng lực giải quyết vấn đề đối với cấp trung học cơ sở 14

1.4.2 Năng lực mô hình hóa đối với cấp trung học cơ sở 15

1.4.3 Cấu trúc chương trình toán trung học cơ sở 16

1.4.4 Giải quyết vấn đề trong nội dung toán 9 19

1.5 Thực trạng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh trong quá trình dạy học toán ở trường phổ thông hiện nay 20

1.5.1 Mục đích điều tra 20

1.5.2 Nội dung điều tra 20

1.5.3 Phương pháp điều tra 20

1.5.4 Đối tượng điều tra 20

1.5.5 Kết quả điều tra 20

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN 30

2.1 Biện pháp 1 Phát triển năng lực chuyển hóa vấn đề thực tiễn sang mô hình toán học 30

2.1.1 Nội dung biện pháp 30

2.1.2 Ví dụ minh họa 32

2.1.2.1 Chủ đề “Hàm số bậc nhất và đồ thị” 32

2.1.2.2 Chủ đề “Tỉ số lượng giác” 34

2.1.2.3 Chủ đề “Hàm số Parabol và đồ thị” 37

2.1.2.4 Chủ đề “Hình trụ, hình nón, hình cầu” 40

2.1.2.5 Chủ đề “Thống kê” 42

2.2 Biện pháp 2 Phát triển năng lực hình thành và phát triển ý tưởng mới 46

2.2.1 Nội dung biện pháp 46

2.2.2 Ví dụ minh họa 48

2.2.2.1 Chủ đề “Hàm số bậc nhất và đồ thị” 48

2.2.2.2 Chủ đề “Hệ thức lượng và tỉ số” 53

2.2.2.3 Chủ đề “Hàm số Parabol và đồ thị” 55

2.2.2.4 Chủ đề “Hình trụ, hình nón, hình cầu” 57

2.2.2.5 Chủ đề “Thống kê” 60

2.3 Biện pháp 3 Sử dụng phương pháp học tập dự án nhằm phát triển các năng lực chung và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh 63

2.3.1 Nội dung biện pháp 63

2.3.2 Ví dụ minh họa 65

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 71

3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 71

3.4 Tổ chức thực nghiệm 71

3.4.1 Đối tượng thực nghiệm 71

3.4.2 Chuẩn bị thực nghiệm 72

3.4.3 Bài giảng thực nghiệm sư phạm 72

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm 72

3.5.1 Đánh giá định tính 73

3.5.2 Đánh giá định lượng 74

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Mô tả một số đặc trưng của chương trình định hướng nội dung và chương

trình định hướng năng lực 4

Bảng 1.2 Các mức độ của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 13

Bảng 1.3 Mục tiêu năng lực giải quyết vấn đề của chương trình toán Trung học 14

Bảng 1.4 Mục tiêu năng lực mô hình hóa của chương trình toán Trung học 15

Bảng 1.5 Nội dung gắn với giải quyết vấn đề thực tiễn trong chương trình toán 9 19 Bảng 1.6 Số liệu khảo sát khối lớp học sinh 21

Bảng 1.7 Số liệu khảo sát sở thích môn toán 21

Bảng 1.8 Số liệu điều tra cảm nhận của học sinh đối với môn toán 22

Bảng 1.9 Ý kiến của học sinh về một số nội dung dạy học 22

Bảng 1.10 Số liệu khảo sát độ tuổi giáo viên 23

Bảng 1.11 Số liệu khảo sát mức độ sử dụng máy chiếu và công nghệ thông tin 24

Bảng 1.12 Số liệu khảo sát mức độ nghe về toán mô hình 25

Bảng 1.13 Số liệu khảo sát dạy học toán với các nội dung và phương pháp 25

Bảng 1.14 Số liệu khảo sát dạy học toán gắn với thực tiễn 26

Bảng 1.15 Số liệu khảo sát toán thực tiễn và dữ kiện 27

Bảng 2.1 Thông tin bóng đèn sợi đốt và bóng đèn Led 32

Bảng 2.2 Thông tin về ba lọ hoa 40

Bảng 2.3 Số liệu về sản lượng và phân bón của tỉnh Thái Thụy 42

Bảng 2.4 Mô tả yếu tố kĩ năng (khả năng) 47

Bảng 2.5 Mô tả yếu tố khuynh hướng 47

Bảng 2.6 Yếu tố thuận lợi nuôi dưỡng sự sáng tạo 47

Bảng 2.7 Thông tin bóng sợi đốt, Compact, Led 48

Bảng 2.8 Phương án 6 bậc tính tiền điện 52

Bảng 2.9 Phương án 5 bậc tính tiền điện 53

Bảng 2.10 Thông tin lọ hoa 58

Bảng 2.11 Thông tin tàu SE8 ngày 16/6/2020 61

Bảng 2.12 Thông tin các chặng di chuyển tàu SE8 61

Bảng 2.13 Số liệu số ca nhiễm và số người tử vong tại Ý 62

Bảng 2.14 Mô tả công việc dạy học theo dự án 64

Bảng 3.1 Điểm các bài kháo sát 9A1 75

Bảng 3.2 Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của 9A1 75

Bảng 3.3 iểm định T-Test hai giá trị trung bình của lớp 9A1 76

Bảng 3.4 iểm định T-Test so sánh giá trị trung bình lớp 9A1 76

Bảng 3.5 Điểm các bài khảo sát 9A2 77

Bảng 3.6 Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của 9A2 77

Bảng 3.7 iểm định T-Test hai giá trị trung bình của lớp 9A2 77

Bảng 3.8 iểm định T-Test so sánh giá trị trung bình lớp 9A2 78

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Quá trình mô hình hóa toán học để giải quyết vấn đề thực tiễn 10

Hình 1.2 Mô hình chương trình toán Trung học cơ sở 18

Hình 2.1 Mô tả khúc sông 35

Hình 2.2 Mô tả cách đo khoảng cách khúc sông 35

Hình 2.3 Mô hình hóa cách đo khúc sông sử dụng la bàn 36

Hình 2.4 Hình ba lọ hoa 40

Hình 2.5 Chiều rộng ao cá 55

Hình 2.6 Hai phao nổi 55

Hình 2.7 Vận động viên nhảy cầu 56

Hình 2.8 Quả bóng rơi tự do 57

Hình 2.9 Hình trụ 57

Hình 2.10 Minh họa tính cân nặng cây sồi 58

Hình 2.11 Minh họa đống đá dăm 59

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ

Biểu đồ 1.1 Tỉ lệ số học sinh các lớp tham gia khảo sát 21

Biểu đồ 1.2 Mức độ yêu thích môn toán của học sinh được khảo sát 21

Biểu đồ 1.3 Cảm nhận của học sinh khảo sát đối với việc học môn toán 22

Biểu đồ 1.4 Ý kiến của học sinh về một số nội dung dạy học 23

Biểu đồ 1.5 Độ tuổi giáo viên khảo sát 23

Biểu đồ 1.6 Cấp học đang giảng dạy của giáo viên 24

Biểu đồ 1.7 Phân môn giáo viên đang công tác 24

Biểu đồ 1.8 mức độ sử dụng máy chiếu và công nghệ thông tin 25

Biểu đồ 1.9 Mức độ nghe về toán mô hình 25

Biểu đồ 1.10 Dạy học toán với các nội dung và phương pháp 26

Biểu đồ 1.11 Dạy học toán gắn với thực tiễn 27

Biểu đồ 1.12 Toán thực tiễn và dữ kiện 28

Biểu đồ 2.1 Dự đoán mô hình ở Thái Thụy 45

Biểu đồ 2.2 Dự đoán mô hình ở Thái Thụy 45

Biểu đồ 2.3 Dự đoán mô hình ở Thái Thụy 46

Biểu đồ 2.4 Dự đoán mối quan hệ giữa giá vé và quãng đường 62

Biểu đồ 2.5 Số ca nhiệm Covid ở Ý 63

Biểu đồ 3.1 Điểm khảo sát lớp 9A1 75

Biểu đồ 3.2 Điểm khảo sát lớp 9A2 77

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Theo Nghị quyết số 29 của Ban Chấp hành Trung ương 9, khóa XI 2013, một trong những năng lực được nhắc đến là năng lực giải quyết vấn đề Theo Tổ chức kinh tế toàn cầu năm 2020 thì định hướng các năng lực cần thiết có thể kiếm được việc làm trên thế giới là năng lực giải quyết vấn đề phức tạp Với xu thế toàn cầu hóa, công nghệ khoa học, tri thức thay đổi từng giờ thì việc trang bị năng lực giải quyết vấn đề là cần thiết Tuy nhiên, người lao động Việt Nam thường chưa đáp ứng về nguồn nhân lực mà nhà tuyển dụng yêu cầu do quá trình giáo dục còn ở mức thấp và sự hội nhập của nền giáo dục còn hạn chế Điều đó gây khó khăn cho người lao động Việt Nam khi làm việc và học tập ở nước ngoài

Thực tế hiện nay cho thấy các kiến thức của giáo viên đưa ra đã gần gũi và ít tính hàn lâm hơn nhưng phần nhiều là giải bài tập, chưa thấy rõ bài toán trong thực

tế Điều đó khiến học sinh thấy toán học nhàm chán khô khan, tính ứng dụng trong thực tế thấp Các hoạt động tổ chức cho học sinh còn chưa bài bản và kích thích học sinh Giáo viên thường chú ý kiến thức lý thuyết nhiều hơn là tính áp dụng thực tế Toán học được sinh ra và phát triển tất cả đều liên quan đến các vấn đề thực tế cần giải quyết Lớp 9 là năm cuối cấp của bậc trung học cơ sở, các em đều được tích lũy một lượng kiến thức nhất định Một mặt tôi muốn các em học sinh rà soát lại các kiến thức, một khác tôi muốn giáo viên và học sinh thấy được hệ thống các kiến thức có thể dùng trong giải quyết vấn đề thực tiễn Đó là lý do vì sao tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này để phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học toán 9

2 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu thực trạng, lí luận và thực tiễn, sử dụng các phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực trong chương trình toán 9 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề có tính thực tế, từ đó đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận có liên quan đến đề tài

- Điều tra năng lực giải quyết vấn đề của học sinh và cách thức truyền tải vấn

đề của giáo viên

- Nghiên cứu chương trình Toán và nội dung Toán 9

- Nghiên cứu các phương pháp dạy học và sử dụng hệ thống bài tập để phát triển năng lực giải quyết vấn đề

- Tiến hành thực nghiệm và đánh giá

4 Câu hỏi nghiên cứu

- Học sinh sẵn sàng giải quyết một vấn đề có tính thách thức

- Học sinh mô hình quy trình giải quyết

- Học sinh áp dụng được các kiến thức đã học vào vấn đề

5 Đối tượng, khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học toán 9 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học toán 9 ở trường trung học cơ sở

6 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu sử dụng hợp lí các phương pháp và hệ thống bài tập thì điều đó sẽ giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

7 Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung kiến thức, phương pháp dạy học môn toán 9

- Địa điểm: Trường THCS Mạc Đĩnh Chi – Ba Đình - Hà Nội

- Thời gian 1/2020 đến 5/2020

8 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tổng quan các lí luận dạy học

có liên quan đến đề tài

- Phương pháp nghiên cứu thực tế: Điều tra giáo viên và học sinh về thực trạng

- Phương pháp xử lí thống kê

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông

Xuất phát từ những quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học phổ thông của Đảng, Nhà nước, Hội nghị Trung ương 8 khóa XI và Nghị quyết số 44/NQ-CP ngày 09/6/2014, chương trình giáo dục trung học phổ thông có những định hướng đổi mới cụ thể [2], [12]

Một là, chuyển từ chương trình định hướng nội dung dạy học sang chương

trình định hướng năng lực: Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp

Hai là, định hướng chuẩn đầu ra về phẩm chất và năng lực của chương trình giáo

dục cấp trung học phổ thông: các nhà khoa học giáo dục Việt Nam đã đề xuất định hướng chuẩn đầu ra về phẩm chất và năng lực của chương trình giáo dục trung học phổ thông, từ các phẩm chất và năng lực chung mỗi môn học xác định những phẩm chất và năng lực cá biệt, những yêu cầu đặt ra cho từng môn học, từng hoạt động giáo dục

Ba là, có tích hợp và phân hóa sâu trong dạy học Dạy học tích hợp là định

hướng dạy học để học sinh phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống Phân hóa trong dạy học (hay dạy học phân hóa) là định hướng dạy học bảo đảm sự phù hợp với các đối tượng học sinh khác nhau (về hoàn cảnh, đặc điểm tâm - sinh lý, khả năng, nhu cầu và hứng thú, sở thích cá nhân) nhằm phát triển tối đa điều kiện và tiềm năng của mỗi học sinh

Bốn là, giáo dục định hướng nghề nghiệp (cấp trung học phổ thông) nhằm phát

triển năng lực theo sở trường, nguyện vọng của từng học sinh, bảo đảm học sinh tiếp cận nghề nghiệp, chuẩn bị cho giai đoạn học sau có chất lượng hoặc tham gia cuộc sống lao động

B n 1.1 Mô t một số đặc trưn của chươn trình định hướng nội dun và chươn

trình định hướn năn lực

Mục tiêu giáo dục

Mục tiêu dạy học được mô tả không

rõ ràng, chưa quan tâm đến đánh giá

và sự tiến bộ của học sinh

ết quả học tập cần đạt được mô tả chi tiết và có thể quan sát được, đánh giá được; thể hiện được mức độ tiến

bộ của một học sinh một cách liên tục thông qua các hình thức đánh giá

Nội dung giáo dục

Việc lựa chọn nội dung dựa vào kiến thức khoa học chuyên môn, ít gắn với thực tế, không gắn với các tình huống thực tiễn Nội dung được quy định chi tiết và cụ thể trong chương trình

Lựa chọn những nội dung nhằm đạt được kết quả đầu ra đã quy định, gắn với các tình huống thực tế, thực tiễn Chương trình chỉ quy định những nội dung chính, không quy định chi tiết

Phương

pháp dạy học

Giáo viên là là trung tâm của quá trình dạy học, người truyền thụ tri thức Học sinh tiếp thu thụ động những tri thức được quy định sẵn

Giáo viên là người tổ chức, hỗ trợ học sinh tự lực lĩnh hội Chú trọng

sự phát triển các năng lực được quy định

- Chú trọng thay đổi, tạo điều kiện

sử dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực; các phương pháp dạy học thí nghiệm, thực hành

Hình thức dạy học

Chủ yếu dạy học lý thuyết trên lớp học có kết hợp với các tiết học thực hành

Tổ chức hình thức học tập đa dạng; chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học, trải nghiệm sáng tạo; đẩy mạnh ứng