Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục vận dụng lý thuyết kết nối vào dạy học “vectơ trong mặt phẳng và ứng dụng của nó” ở trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM VŨ HỒNG LINH VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KẾT NỐI VÀO DẠY HỌC “VECTƠ TRONG MẶT PHẲNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ” Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤ[.]

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VŨ HỒNG LINH

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KẾT NỐI VÀO DẠY HỌC

“VECTƠ TRONG MẶT PHẲNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ” Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VŨ HỒNG LINH

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KẾT NỐI VÀO DẠY HỌC

“VECTƠ TRONG MẶT PHẲNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ” 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 KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS BÙI VĂN NGHỊ

THÁI NGUYÊN - 2015

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được công bố trong một công trình khoa học nào khác

Thái Nguyên, tháng 7 năm 2015

Tác giả luận văn

Vũ Hồng Linh

ii

LỜI CẢM ƠN

Bằng tình cảm trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc, cho phép tôi được gửi lời cảm ơn tới:

- Phòng Quản lý Khoa học, Khoa Toán trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, các thầy cô giáo đã tham gia quản lý, giảng dạy và hướng dẫn tôi trong quá trình học tập tại nhà trường

- Thầy giáo, GS.TS Bùi Văn Nghị - Giảng viên khoa Toán, trường Đại

học Sư phạm Hà Nội đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

- Ban Giám hiệu nhà trường, các thầy cô giáo và các em học sinh lớp 10 trường Văn hóa I - Bộ Công an, đã tận tình cung cấp thông tin, số liệu và tham gia vào quá trình nghiên cứu

- Bạn bè đồng nghiệp và những người thân trong gia đình đã động viên, khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được tham gia học tập, nghiên cứu

Luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong sự đóng góp

ý kiến của các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để được hoàn thiện hơn

Thái Nguyên, tháng 7 năm 2015

Tác giả

Vũ Hồng Linh

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Cấu trúc luận văn 3

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 4

1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán 4

1.1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học là xu thế phát triển tất yếu của nền giáo dục hiện đại 4

1.1.2 Tính sư phạm trong việc ứng dụng CNTT vào dạy học 5

1.1.3 Ứng dụng Công nghệ thông tin trong dạy học Toán 6

1.2 Giới thiệu về lý thuyết kết nối 11

1.3 Một số thực tiễn về ứng dụng công nghệ thông tin và lý thuyết kết nối 15

1.4 Kết luận chương 1 18

Chương 2 THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG VECTƠ HÌNH HỌC 10 THEO LÝ THUYẾT KẾT NỐI 19

2.1 Đề xuất một phương án thiết kế trang web vận dụng lý thuyết kết nối vào dạy học chương vectơ trong mặt phẳng 19

2.2 Thiết kế nội dung và tổ chức dạy học một số bài trong chương vectơ - Hình học 10 theo lý thuyết kết nối 22

iv

2.2.1 Thiết kế bài học “§1 Các định nghĩa” 22

2.2.2 Thiết kế bài học “§2 Tổng và hiệu của hai vectơ” 36

2.2.3 Thiết kế bài học “§3 Tích của vectơ với một số” 52

2.3 Đề xuất phương thức chung trong triển khai vận dụng lý thuyết kết nối vào thực tiễn 66

2.4 Kết luận chương 2 68

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 69

3.1 Mục đích, nội dung, phương pháp và tổ chức thực nghiệm sư phạm 69

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 69

3.1.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 69

3.1.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 69

3.1.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 69

3.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 70

3.2.1 Phân tích định tính 70

3.2.2 Phân tích định lượng 73

3.3 Kết luận chương 3 76

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng điều tra về khả năng ứng dụng CNTT trong dạy học của

GV Toán ở trường Văn hóa I - Bộ Công an 16 Bảng 1.2 Bảng điều tra về mức độ khai thác thông tin trên mạng của GV

Toán ở trường Văn hóa I - Bộ Công an 16 Bảng 1.3 Bảng điều tra về khả năng ứng dụng CNTT của HS trong việc

học tập và nghiên cứu 17 Bảng 3.1 Kết quả kiểm tra cuối đợt thực nghiệm 76

1

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Một trong những xu hướng dạy học ngày nay là hướng vào cá nhân; thay

vì cho cách dạy học hướng vào tất cả 30 - 40 học sinh trong một lớp học truyền thống, là cách dạy học hướng vào năng lực của mỗi học sinh nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của cá nhân

Việc dạy và học trước đây, chủ yếu dựa vào nguồn thông tin từ thầy tới trò Ngày nay, việc dạy và học khác với trước đây là ngoài nguồn thông tin từ thầy còn có nhiều nguồn thông tin khác như dựa vào các phương tiện truyền thông, mạng internet,… Do sự thay đổi trong cách dạy và học như thế nên lý thuyết kết nối ra đời

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) đã

mở ra những điều kiện mới, môi trường mới cho công cuộc giáo dục nói chung, cho hoạt động dạy học nói riêng Nhiều lớp học ảo, nhiều chương trình dạy học qua mạng (online) đã được mở ra Không gian và thời gian, khoảng cách địa lí,

xã hội dường như được thu hẹp lại và không trở thành vấn đề đối với nhiều người, nhiều lĩnh vực xã hội, kinh tế, văn hóa Một hoạt động có thể đồng thời diễn ra ở nhiều quốc gia, nhiều địa phương cách nhau rất xa, nhờ truyền hình ở những đầu cầu khác nhau Trong dạy học có một phương pháp kết nối kiểu như thế, đó là dạy học theo lí thuyết kết nối

Hai trong số những người được xem là đặt nền móng cho phương pháp dạy học này là Stephen Downes và George Siemens [21] Các nhà giáo dục đã xem xét tư tưởng của Siemens và Downes trong lý thuyết dạy học này như là một sự cách tân trong giáo dục Có thể vận dụng lý thuyết kết nối trong dạy học những chủ đề khác nhau Trong bài viết này, chúng tôi hướng vào việc vận dụng

lý thuyết kết nối vào một nội dung cụ thể trong chương trình môn Toán THPT

Thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI, Bộ Giáo dục

và Đào tạo đang triển khai Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số

2

29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo [16] Trong định hướng xây dựng chương trình và sách giáo khoa phổ thông sau

2015 có nhấn mạnh điểm mới đầu tiên là đổi mới về cách tiếp cận xây dựng chương trình theo định hướng phát triển năng lực học sinh thông qua việc điều chỉnh nội dung dạy học theo hướng tinh giản; xây dựng các chủ đề tích hợp nội dung dạy học, đảm bảo chuẩn kiến thức, kỹ năng và thái độ của từng cấp học phù

hợp với điều kiện thực tế của nhà trường, địa phương và khả năng của học sinh

Hiện nay, các nước trên thế giới rất quan tâm tới nội dung và chương trình đào tạo, đặc biệt là chất lượng đầu ra của quá trình đào tạo Để đạt được mục tiêu đó, đã có một số công trình nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực của học sinh Một trong những phương pháp được áp dụng khá phổ biến và hiệu quả đó là ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học

Đã có một số tác giả nước ngoài nghiên cứu và đưa ra một lý thuyết học tập gọi là lý thuyết kết nối Theo đó, có thể kiến thiết những bài học cho một số đối tượng, về một số nội dung, đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu khoa học của cá nhân Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có nhiều những thuyết kết nối vào dạy học môn Toán ở trường phổ thông

Với những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: Vận dụng lý thuyết kết nối

vào dạy học “Vectơ trong mặt phẳng và ứng dụng của nó” ở trường trung học phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu

Đề xuất được một phương án dạy học chương vectơ ở trường trung học phổ thông

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận về lý thuyết kết nối

- Thiết kế một số bài học trong chương vectơ - Hình học 10 theo lý thuyết kết nối

3

- Tìm hiểu thực trạng về việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và

lý thuyết kết nối nói riêng vào dạy học chương vectơ - Hình học 10

- Thực nghiệm sư phạm: để đánh giá tính khả thi của đề tài

4 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế một số bài học chương vectơ - Hình học 10 theo lý thuyết kết nối và triển khai một cách phù hợp thì tạo ra được một phương án dạy học

có tính cá nhân hóa hơn, có nội dung phong phú hơn, góp phần đổi mới phương pháp dạy và học môn Toán

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: nghiên cứu các tài liệu, công trình liên quan đến ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đến lý thuyết kết nối

- Phương pháp điều tra - quan sát: tiến hành dùng phiếu hỏi, phiếu điều tra về thực trạng dạy học vectơ

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: triển khai thực hiện một số nội dung của đề tài vào thực tiễn để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu trường hợp: từ kết quả quan sát, điều tra, phỏng vấn dựa trên một số trường hợp, khái quát hóa để có nhận định chung

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 03 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn

Chương 2: Một phương án dạy học vectơ trong mặt phẳng và ứng dụng Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

4

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán

1.1.1 Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học là xu thế phát triển tất yếu của nền giáo dục hiện đại

Chúng ta đang sống trong thời đại của hai cuộc cách mạng: cách mạng khoa học - kỹ thuật và cách mạng xã hội Những cuộc cách mạng này đang phát triển như vũ bão với nhịp độ nhanh chưa từng có trong lịch sử loài người, thúc đẩy nhiều lĩnh vực, có bước tiến mạnh mẽ và đang mở ra nhiều triển vọng lớn lao khi loài người bước vào thế kỷ XXI

Công nghệ thông tin và truyền thông (Information and Communication Technology - ICT) là một thành tựu lớn của cuộc sống hiện nay Nó thâm nhập

và chi phối hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ trong sản xuất, giáo dục - đào tạo và các hoạt động chính trị, xã hội khác Trong giáo dục - đào tạo, ICT được sử dụng vào tất cả các môn học tự nhiên, kỹ thuật,

xã hội và nhân văn Hiệu quả rõ rệt là chất lượng giáo dục tăng lên cả về mặt lý thuyết và thực hành Vì thế, nó là chủ đề lớn được tổ chức văn hóa giáo dục thế giới UNESCO chính thức đưa ra thành chương trình hành động trước ngưỡng cửa của thế kỷ XXI và dự đoán “sẽ có sự thay đổi nền giáo dục một cách căn bản vào đầu thế kỷ XXI do ảnh hưởng của CNTT” Như vậy, ICT đã ảnh hưởng sâu sắc tới giáo dục và đào tạo, đặc biệt là trong đổi mới phương pháp dạy học (PPDH), đang tạo ra những thay đổi của một cuộc cách mạng giáo dục,

vì nhờ có cuộc cách mạng này mà giáo dục đã có thể thực hiện được các tiêu chí mới: Học mọi nơi, học mọi lúc, học suốt đời, dạy cho mọi người và mọi trình độ tiếp thu khác nhau

Ở nước ta, vấn đề ứng dụng ICT trong giáo dục, đào tạo được Đảng và Nhà nước rất coi trọng, coi yêu cầu đổi mới PPDH có sự hỗ trợ của các phương tiện kỹ thuật hiện đại là điều hết sức cần thiết Các Văn kiện, Nghị quyết, Chỉ

5

thị của Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục - Đào tạo đã thể hiện rõ điều này, cụ thể như: Nghị quyết CP của Chính phủ về chương trình quốc gia đưa công nghệ thông tin (CNTT) vào giáo dục đào tạo (1993); Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII; Luật giáo dục (1998) và Luật giáo dục sửa đổi (2005); Nghị quyết 81 của Thủ tướng Chính phủ; Chỉ thị số 29 của Bộ Giáo dục và Đào tạo (ngày 30/7/2001/CT) về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng CNTT trong ngành giáo dục giai đoạn 2001 - 2005 nêu rõ “CNTT là phương tiện để tiến tới một xã hội hóa học tập” nhưng “giáo dục và đào tạo phải đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển của CNTT” [1]; Chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010 của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã yêu cầu ngành giáo dục phải từng bước phát triển giáo dục dựa trên CNTT, vì “CNTT và đa phương tiện sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong quản lý hệ thống giáo dục, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩy cuộc cách mạng về phương pháp dạy và học”; Quyết định số 698/QĐ-TTg ngày 1/6/2009 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Kế hoạch tổng thể phát triển nguồn nhân lực công nghệ thông tin đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020 [18]…

1.1.2 Tính sư phạm trong việc ứng dụng CNTT vào dạy học

Đối với nghề dạy học, tiêu chí của bài học không giống như những bài thuyết trình, những bản báo cáo Đối tượng dạy học lại hoàn toàn không như các đối tượng Hội nghị, Hội thảo Cho nên, việc chuẩn bị một bài giảng có ứng dụng CNTT cần đảm bảo không những tính nội dung (khoa học) mà còn phải đặt mạnh tiêu chí về tính sư phạm Tính sư phạm ở đây bao gồm: sự phù hợp về mặt tâm sinh lí học sinh, tính thẩm mĩ của trang trình chiếu, sự thể hiện nhuần nhuyễn các nguyên tắc dạy học và các phương pháp dạy học Vì vậy, người giáo viên muốn sử dụng CNTT để dạy học có hiệu quả thì không những phải có kiến thức tối thiểu về các phần mềm (không phải chỉ đơn thuần là “viết” chữ lên các trang trình chiếu) mà còn cần phải có ý thức sư phạm, kiến thức về lí luận dạy học và về các PPDH tích cực, sau đó mới là sự linh hoạt và sáng tạo trong thiết kế các trang trình chiếu sao cho hấp dẫn một cách có ý nghĩa

6

Sử dụng máy tính để dạy học là một trong những hướng thay đổi PPDH trong nhà trường chúng ta hiện nay, trong đó, việc giảng bằng các trang trình chiếu PowerPoint đang được nhiều GV trường THPT thực hiện Đương nhiên, không phải và cũng không cần thiết biến mọi tiết dạy trở thành giờ học bằng máy tính, cho dù ở trường nào đó có đủ khả năng về cơ sở vật chất cũng như các kĩ năng thích hợp cho công việc Mỗi giáo viên cần chọn tiết học để đưa lên trang trình chiếu phải tận dụng được tối đa ưu việt của máy tính về phương diện cung cấp thông tin cho người học, về tính hấp dẫn của của bài giảng, có hiệu quả hơn bài giảng với bảng viết thông thường Cần tránh việc chạy theo phong trào để bài giảng thiếu chất lượng, lạm dụng các hiệu ứng trong phần mềm làm người học bị phân tán sự chú ý Cũng không nên tầm thường hoá việc dạy bằng PowerPoint Nhiều người quan niệm trang trình chiếu chẳng qua là thay bảng đen, thậm chí không bằng bảng đen (vì họ không được viết xóa thoải mái như dùng bảng đen) Cái “lý” của họ cũng có thể đúng, bởi vì thực tế, một

số GV dạy bằng PowerPoint nhưng cuối cùng HS chẳng ghi được gì vào vở, không thu nhận được kiến thức gì quan trọng ngoài sự “thú vị” một cách chung chung Như vậy, sử dụng máy tính để dạy học phải đạt được yêu cầu cao nhất là: hiệu quả giờ học

1.1.3 Ứng dụng Công nghệ thông tin trong dạy học Toán

Ngày nay CNTT xâm nhập vào rất mạnh mẽ vào trường phổ thông Với

sự phát triển mạnh mẽ của internet và multimedia, xu hướng dạy học có hỗ trợ của máy tính đang được rất nhiều người quan tâm Hiện nay, trên thế giới người ta phân biệt rõ ràng 2 hình thức ứng dụng CNTT trong dạy và học, đó là Computer Base Training, gọi tắt là CBT (dạy học dựa vào máy tính) và e-learning (học dựa vào máy tính) [2]

CBT là hình thức giáo viên sử dụng máy vi tính trên lớp, kèm theo các trang thiết bị như máy chiếu và các thiết bị multimedia để hỗ trợ truyền tải kiến thức đến HS, kết hợp với phát huy mạnh mẽ của các phần mềm máy tính như hình ảnh, âm thanh sinh động, các tư liệu phim, ảnh, sự tương tác người và máy