Luận văn thạc sĩ tích hợp tri thức toán học với học sinh trong dạy học chủ Đề hàm số mũ và hàm số loogarit Ở trường trung học phổ thông

Chương trình giáo dục phố thông ting thé 26/12/2018, “Gide duc toda học góp phân hình thành và phát triển cho học sinh các phẩm chất chủ yếu, năng lực chng và năng lực loán học — biểu h

DAI HOC QUOC GIA HA NOI

TRUONG PAT HOC GTAO DUC

TILAN VAN DAM

'TÍCH HỢP TRI THỨC TOÁN IOC VGI SINILIIOC TRONG

DAY HOC CHU DE HAM SO MU VA HAM SO LOGARIT

Ở TRƯỜNG TRUNG HQC PHO THONG

LUAN VAN TIIAC SI SU PIIAM TOAN

TIA NOI - 2019

DAI HOC QUOC GIA HA NOI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

THÂN VĂN BẢM

TÍCH HỢP TRI THỨC TOÁN HỌC VỚI SINH HỌC LTRONG

DAY HOC CHU DE HAM SO MU VA HAM SG LOGARIT

& TRUONG TRUNG HOC PHO THONG

LUAN VAN THAC SI SI? PHAM TOÁN CHUYỂN XGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔX TOÁN

LỜI CẢM ƠN

Em xin chan thành cảm ơn Han giám hiệu, khoa sư phạm, Phóng Đào tạo

trường Đại Học Giáo Dục - Đại Học Quốc Gia Hà Nội dã tạo diều kiện thuận

lợi cho em trong suốt quá trình học tập và và nghiên cứu

Em xin chân thành cảm ơn các thay cô giáo lả giảng viên của Đại Học

Quốc Gia Hà Nội đã Irực liếp giảng dạy và giửn đữ em Irong quả trình học tập

và nghiên cứu

Em xin bay tò lỏng biết ơn sâu sắc dến PŒGS.IS Nguyễn Danh Nam,

trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, người đã tận tỉnh hướng dẫn, giúp đỡ

em trong suốt quá trình thực hiện dé tai

Xin chân thành cảm ơm Ban giám hiệu, bạn bè đồng nghiệp trường TIHT Việt Yên số 1, tỉnh Bắc Giang đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành

nhiệm vụ nghiên cửu của minh

4à Nội, tháng 8 năm 2019

'Tác giả luận văn

Thân Văn Đảm

DANIIMUC CAC CIItf VIET TAT TRONG LUAN VAN

DANII MỤC CÁC BẢNG

Bang 1 1 So sánh các thành tố giữa DI1TII và DII đơn môn

Bang 1.2 So sánh giữa DH Iruyền thẳng và DH theo chủ để ¬-

Bảng 2 1 Sô lượng bải toán có nội dung tích hợp liên mỗn trong sách

giáo khoa môn Toán ở Irường Irung học phô thông - Bang 2 2 Số lượng ví dụ gợi động cơ, cũng cổ có nội dung tích hợp liên

môn trong sách giáo khoa môn Toán ở trường trung học phố thông 33

Đăng 2 3 Ý nghĩa của dạy học tích hợp liên môn 35

Bảng 2 4 Những yếu tổ ảnh hưởng dến chất lượng DHTH của piáo viên

Bảng 4 1 Thắng kế diễm khảo sát chất lượng 73

Bang 4 4 Tẳng hợp các tham số

Bang 4 5 Théng kê điểm số

Bang 4 7 Tống hợp các tham số thẳng kê co TT

in

DANII MUC CAC BIEU BO

Tiểu đỗ 2 1 Iloạt động bồi đưỡng về DITTII ở trường TIIPT 37 Biểu đồ 2 2 Phương thức triển khai DHTH của giáo viên ở trường THPT 38

Biểu đỗ 2 3 Mức đô của DHTH 6 truéng THPT 40

Tiêu đồ 4 1 Phân bố tần suất điểm số của học sinh - 76

Biểu đồ 4 2 Phân bồ tần suất điểm số của học sinh - 78

4 Nhiệm vụ nghiên cửu

5 Déi tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu

51 Đi tượng nghiên cứu

§ Giá thuyết khoa học

9 Phương pháp nghiên cửa

10 Cấu trúc của luận văn

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN

1.1 Định hưởng đổi mới chương trình môn 'Toán trung học phế thông 1.2 Lí luận về dạy học tích hợp

1.2.1 Khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp

1.2.2 Mục tiêu của dạy học tích hợp

1.23 Các đậu trưng cơ bản của đạy học tích hợp

12.4 Các nguyên tắc lựa chọn nội dung tích hợp

1.2.5 Cáu mức độ trong dạy học tích hợp - 20

1.3.2 8o sánh đạy học truyền thống va dạy học thco chủ để - 24 1.3.3 Những nét đặc trưng cơ bản của dạy học theo chủ để - 26

1.4 Phân tích mối liên hệ giữa toán học vả sinh học 26

2.2 Phân tích tỉnh bình dạy học tích hợp trong dạy học mồn “Toán ở trường,

2.2.1 VỀ chương trình, sách giáo khoa môn Toán trung học phổ thông 31

2.2.2 V8 day hoc tích hợp trong dạy học môn Toản ở trường trung học

2.2.3 VỀ dạy học tích hợp trí thức koán học với sinh học - 40

CHƯƠNG 3 THIẾT KẺ VÀ TỎ CHỨC DẠY HỌC MỘT CHỦ BE TICH

HỢP TRI THỨC TOÁN HỌC VỚI SINH HỌC TRONG DAY HOC MON TOÁN G TRUONG TRUNG IIQC PHO TIONG "— -ˆ 3.1 Định hướng thiết kế một số chú để tích hợp - 45

3.1.2 Định hướng 2: Day học các chủ dễ tích hợp theo dịnh hướng phát

3.1.3 Định hướng 3: Làm rõ các mô hình toán học trong sinh học 46

3.3 Thiét ké mat sd chii dé day hoc tich hop 49

vi

3.3.2 Chủ dé 2 Ham sé légarit va dé thi - 56

3.4 Một số biên pháp sư phạm trong day hoc mén Toán ở trường trung học

3.4.3 Biện pháp 3: Tổ chức đạy học các chủ để tích hợp trong các hoạt động

4.4 Kế hoạch và nội đung thự nghiệm sư phạm - 72

MỞ ĐẢU

1 Lý do chon dé tai

Trong xu hướng giáo dục hiện nay vả cuộc cách mạng công nghiệp 4.0,

việc đổi mới căn bán, toàn diện giáo dục và dào tạo đã và dang là mối quan tâm của toàn xã hội 'Irong đó việc dỗi mới phương pháp day học, đổi mới nội dung,

đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá nhằm nâng cao chất lượng giáo dục đã

và đang duoc Pang, Nhà nước ta rất quan tầm và chủ trọng,

Điều 2, Luật (Giáo duc 2005 của nước ta đã phi rõ: “ Phương phán giáo

đục phổ thông phải phát lu) tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc diễm của từng lớp học, môn học; bôi dưỡng phương pháp

tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng trận dụng kiến thức vào

thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tap cho học

sinh "TU7]

Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 nằm 2013 của Hội nghị lần

thứ tám Ban Chấp hành Trung ương khóa XI đã nêu rõ: “ Phát triển giáo đục

xà đào tạo là nâng cao dân trí đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển

mạnh quả trình giáo dục từ chỗ yếu trang bị kiến thức sang phái triển toàn điện

phẩm chất và năng lực người học Học di dôi với hành; lì luận gắn với thực

nên; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội "1S

Nghị quyết 88/2014/QH13 ngây 28 tháng 11 năm 2014 của Quốc hội về

đổi mới chương trình, sách giáo khoa phô thông cũng đã xác định mục tiêu đổi

mới, đó là " Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dực phố thông nhằm tạo chuyển biển căn bản, toàn điện về chất lượng và hiệu quả giảo dục phd

thông; kết hop day chit, day nguci và Ãịnh hướng nghề nghiệp; góp phần

chuyên nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phái triển toàn điện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trị, thể, mỹ và phải lnụy tốt nhát Hềm năng của mỗi học sinh " [T|

Nghị quyết số 44/NQ-CP ngày D9 tháng 6 năm 2014 của Chính phủ ban hành Chương trình hành động của Chỉnh phủ thực biện Nghị quyết số 20-

NQ/TW ngày 04 tháng L1 năm 2013 của lIội nghị lần thứ tám Dan Chấp hành

Trung tương khỏa XT dã nêu một trong các nguyên tắc xây dựng chương trình

mới, sách giáo khoa mới: Chương trình mới, sách giáo khoa mới bảo đảm

tính tấp nồi, liên thông giữa các cấp học, các lớp học, giữa các môn học,

chuyên dễ học tập và hoạt động trải nghiệm sáng tạo ”[6]

tịnh hướng đổi mới phương pháp đạy bọc và nhu cẩu dổi mới phương

pháp dạy học là: dạy học cần hướng vào việc tô chức cho học sinh học tập bằng

hoal d6ng va trung hoạt động Học (hông qua các hoại đồng trải nghiệm là cách:

tốt, trong những haạt động đó học sinh phải vận dụng kiến thức vàn giải quyết

những vấn để liên quan, qua đỏ học sinh thấy được việc học có ý nghĩa, tạo động lực để các era khám phá, tử đó phát triển năng lực của học sinh

Chương trình giáo dục phố thông ting thé (26/12/2018), “Gide duc toda

học góp phân hình thành và phát triển cho học sinh các phẩm chất chủ yếu,

năng lực chng và năng lực loán học — biểu hiện lập trung của năng lực tính

toán với các thành phdn sau: t duy và lập luận toản học, mô bình hoá toán học, giải quyết vẫn đề toán học, giao tiếp toán học, sử đụng các công cụ và

phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ năng then chốt và tạo cơ hội dễ

học sinh được trải nghiệm, vận dựng toán học vào thực tiễn Ciáo dục toán học

tạo lập sự kết nải giữa các ÿ tưởng toán học, giữa Toán học với thực tiễn, giữa

Toán học với các môn học và hoạt dộng giáo đục khác, dặc biệt với các môn

Khoa học, Khoa học tụ nhiên, lật li lloá học, Sinh học, Công nghệ, lin hoc

để thực hiện giáo dục STEME

Giáo dục toán học được thực hiện ở nhiều môn học, hoạt động giáo dục

như Háa hạc, Toản học, Sinh học, Tìn học, Vật l, Công nghệ, Hoạt động trải

nghiệm, hưởng nghiệp |4l

`

Thực trạng hiện nay trong các trường phổ thông, phương pháp đạy học

truyền thống vẫn lả phổ biển, giáo viên là người thuyết trình, điển giảng, học

sinh lả người nghe, ghi chép và suy nghĩ theo Lọc sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ đông, không phát huy dược khả năng chú đồng, tích cực, sáng tạo

Phương pháp đạy học truyền thống không tạo ra mỗi trường cộng tác, gắn kết

xà mỗi thành viên phải đảm nhận một công việc cụ thể, một vai trò nhất định

để hướng dến một mục tiêu chung I2ay học từng môn học riêng rẽ sẽ cung cắn

kiến thức có hệ thống của từng lĩnh vực, khoa học logic, chặt chế và tạo điều

kiện phân hóa theo định hướng nghề nghiệp gủa học sinh Tuy nhiên, nó không

phát huy hết các năng lực của học sinh

Dạy học tích hợp là một trong những phương pháp dạy học đang và được

áp dụng của nhiều trường ở nhiều quốc gia trên thể giới như Mỹ, Anh, Nhật

Bản Ở nước ta hiện nay, dạy học tích hợp cũng đang là một hướng đi mới,

Tiộ Giáo dục và Đào tạo khá ki vụng về phương pháp day học nảy, nhằm thiết

kế nội dung giáo dục phố thông tăng số môn học tự chọn, giãm số môn học bắt

‘bude và rèn luyện kỹ năng cho học sinh Các chủ đề tích hợp liên môn có tính

thực Liễn, gần gữi với học sinh, hấp dẫn, sinh động, thu hút sự tỏ mò của học

sinh, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho học sinh Học

các chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh sẽ được phát huy hết khả năng sáng tạo,

tư đuy tổng hop, ting cường vận dụng kiến thúc tổng hợp vào giải quyết các

tỉnh huéng thực tiễn, ít phải ghi nhở kiến thức một cách máy móc, thụ động

Nhờ đó học sinh hính thành các năng lực một cách tự nhiên [3]

Day hoc tích hợp là đạy học xung quanh một chủ đề đòi hỏi sử dụng

phương pháp, kĩ năng, kiến thức của nhiều môn học trong tiến trinh tìm tôi

nghiên cứu VÌ thế, tô chức dạy hạc tích hợn mở ra triển vọng cho việc thực

hiện dạy học hướng đến sự phát triển năng lực học sinh,

Sách giáo khoa môn loán học đã được tăng cường các nội dung có tính

ứng đụng thực tiễn trong những lần thay sách giáo khoa gần đây, tuy nhiên các

bài tập và ví dụ trong sách giáo khoa còn hạn chế, chưa thấy rõ được ý nghĩa

và vai trỏ của môn Toán học trong thực tiễn cuộc sống hảng ngày Các thầy, cô

giáo hiện nay chủ yếu là đưa ra cho học sinh những phương pháp để học sinh

học tập và rèn luyện những kỹ năng giải nhanh một bài toán nảo đó, vẫn tăng

cường học tập môn Toán nhưng mục tiều chỉ để kiểm tra, thi lẫy điểm, thi trung

học phổ thông quốc gia

'Irong chương trình trung hoc phổ thông, Toán học có mỗi quan hệ mật

thiết với môn Sinh học Nhiều tri thức toán học là công cụ rất hữu ích để giải

ác vẫn để trong sinh hoc Chẳng hạn như kiến thức cơ bản về xác

và tố hợp trong toán học được ứng dụng vào giải các bài tập di truyền trong sinh học, sự tăng trưởng (hay suy giảm) của hàm số mũ để ước tính dân số Việt Nam Nhưng trong thực lễ hiện nay, gác giáo viên không thường xuyén bai dưỡng, rên luyện cho học sinh thực hiện những ứng dụng của toán học vào sinh

học và thực tiễn điều nảy đã sân trở quá trình tạo động cơ, hứng thú học tập,

hạn chế việc phát triển dược tối da năng lực cho học sinh

Dé thy hiện các định hướng và chủ trương ở trên cần đổi mới vé cả nội dung và phương pháp dạy học, lấy người học làm trung tâm, thiết kế các chủ

dé học tập mang tỉnh tích hợp, liên quan dến nhiễu lĩnh vực kiến thức khác

nhau, thực tế và gần gũi giúp cho học sinh thấy được toán học là một công cụ

đắc lực dễ các cm giải quyết các vấn đề thực tiễn và cào môn học khác, học tận

tốt môn Toán sẽ tạo tiền để cho học tập tốt các môn học khác, đặc biệt là môn

sinh học, tôi lựa chọn dé tai nghiên cứu: “Tích hợp tri thức toân học với sinh

hoc trong dạy hục chủ đề hàm số mũ và hàm số lôgarit ở trường trung học

phô thông”

2 Lịch sử nghiên cứu

Qua tìm hiểu tải liệu tôi nhận thấy có nhiều tải liệu nghiên cứu về việc dạy

học tích hợp liên môn ở trường trung học phổ thông:

Tguyên tắc của dạy học tích hợp liên môn lả chúng ta xây dựng và lựa

chọn các chú để dạy hoc để đưa người học vào hoạt động trải nghiệm, tìm tòi

nghiên cửu nhằm giúp cho người học có được kiến thức bên vững, sâu sắc và

có thể chuyển đổi được [20]

Trong giảng dạy Sinh học, thầy cô giáo định hướng cho học sinh tìm tỏi,

phan tích về mối quan hệ giữa Sinh học và Toán học, từ đó có thể xác định

được các phép toán phủ hợp nhất, có thể vận dụng để giải các bải tập Sinh học Trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” Sinh học 12, thì tỉ lệ

kiểu hinh, kiểu gen ở đời sau là do qny luật xác suất, tổ hợp chỉ phối nên việc

sử dụng lý thuyết tổ hợp và xác suất trong chương trình đại số và giải tích lớp

11 là cần thiểt và có thể giải nhanh và chính xác nhiều dang bài

tip |)

Ci

hu dé day hoc tích hợp trì thức toán học với vật lí trong dạy học môn Toán

ở trường trung học phổ thông nhằm khai thác khả năng gợi động cơ từ các tình

huồng trong thực ây hứng thú cho học sinh, tăng cường

hoạt đông củng cố theo hướng khai thác các ứng dụng của môn Toán vào bộ

môn Vật li, tổ chức đạy các chủ đề tích hợp trong các hoạt động ngoại khóa

1144

Xây dựng hệ thống bài tập đảnh giá năng lực toán học của học sinh lớp

10 theo định hướng của chương trình đánh giá học sinh quốc tế (PISA) nhim tăng cường liên hệ toán học với thực tiễn trong quá trình day hoc man 'Toán [19]

Tổ chức một số dự án học lập gắn với thực tiễn wong day hos môn Toán

ở trường Trung học phố thông nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo

của học sinh, hướng tới phát triển kỹ năng tư duy, ròn luyện khš năng giải quyết

các vấn dễ thực tiễn cho học sinh trung học phổ thông |18]

Trên thế giới tư tưởng dạy học tích lợp bắt đầu từ thập kỷ 60 của thể kỷ

XX Vào tháng 9 năm 1968 với sự bảo trợ của UNESCO, Hội đồng liên quốc gia về giảng đạy khoa học đã lẻ chức “Hội nghị lích hựp về giảng dạy các khoa

học” tại Varna (Bungsrj) Trong hội nghị đó có nhiễu nhả nghiên cứu giáo đục

về quan điềm đạy học tích hợp, có nhiều công trình nghiên cứu khoa học và

TDHTH, trong số các công trình nghiên cứu đỏ có công trình của Xavier Roegicr

“Khoa học sư phạm tích hợp hay cần làm như thể nào đẻ phát triển năng lực ở

các trường học” Xavier Roegier da nhân mạnh rằng cân đặt toản bộ quá trình

học tập vào một tình huống có ý nghữa đổi với học sinh Đẳng thời việc phát

triển mục liều đơn lẻ cần (ích hợp các quá trình học lập nảy trong một tình

uống có ÿ nghĩa với học sinh Mục tiêu tích hợp lä nhằm hình thành cho hoc sinh những năng lục thực tiễn — khả năng học sinh có thể đối phó với những

tinh huồng cụ thé xảy ra trong cuộc sống [22]

Trên thê giởi đã cỏ nhiễu nước áp dụng dạy hoc tích bop vào trường học,

trong đó có Australia Chương trình day học tích hợp đã được nước nay dp dung

tử những thập niên cuối thể kỷ XX và đầu thể kỷ XXI [23] Mục tiêu của

chương trình giáo dục tích hợp cho giáo dục phổ thông Australia được xác định

rõ như sau: Chương trỉnh giáo dục tích hợp là hệ thống giảng dạy tích hợp đa ngành, trong đó hệ thông đó tâm quan trong của việc phát triền và ứng đụng kỹ năng dược chủ trạng, quả trình đạy học tích hợp này bao gầm việc dạy, học và kiểm tra đánh giá năng lực tiếp thu kiến thức cũng như ứng dụng của học sinh

phỏ thông

Ở Việt Nam cũng đã có nhiều nhà nghiên cứu giáo dục nghiên cứu cơ sở

lý luận về tích hợp và các biên pháp nhằm vận dụng tích hợp vào quả trình giảng dạy:

'Tác giả Dào Trọng Quang với bài “Điển soạn sách giảo khoa theo quan

điểm tích hợp, cơ sở lý luận va một số linh nghiệm”, Tác giả đã đề cận tới bán

chất của quan điểm tích hợp, sư phạm tich hợp, một số nguyên tắc chủ đạo và

một số kỹ thuật của tích hop [16]

'Vũ Xuân Thủy (2008), “Dũng phương phép tiến cân tích hợp đề phát triển chhadnng trình đủa tạo nghệ bùn từ trình độ trung cấu lân trình độ cao đẳng tại

trung cấp nghề cơ điện và xâu dựng ê Hắc Nini”

'Trong công trinh “/ér dựng tích hợp giáo dục đêm số qua day hoc giải

phẫu sinh lò người ở lớp 9 trưng học cơ sở”, tác già Lê Trạng Sơn đã nhẫn

manh giáo đục dan 36 1a van dé quan trong, việc tích hợp giáo dục dân số vào

môn Sinh họu: 9 là thích hợp với nội dung môn học cũng như độ tuổi gủa học

Chu dé lôgarit và mũ được khai thắc, sử dụng trong các lĩnh vực và các

miền học khác nhĩ Vật li, Hỏa học, Địa lí,

D6 pil trong héa hoc: trong méi dung dịch, néng 46 ion hiđrô [4,0 ]

đặc trưng cho tính axit, nông độ hidroxyn [or] đặc trưng cho tỉnh bazơ

(kiềm) Nude tinh khiét 6 25°C £6 [17,0' | —[OIT' ]—10 ‘néunéng 44 [17,0 | lén hơn 10” thi dung địch cả tính axit, nỗng độ |,Ø' |nhỏ hon 107 thi dung

dich dé cé tinh kiém pIT ——log 1110 ]

độ 7 được do trong thang độ Richte xác dịnh bởi công thức Ä# — we : la là biên

0

độ của dao động bé hơn 1/zz trên máy do địa chấn, đặt cách tim dia chan

100km, 7a được lấy làm chuẩn Ở 3 độ Richte, địa chan chỉ ảnh hưởng trong

một vừng điển tích nhỏ, ở 4 dén 5 dé Richte, dịa chấn gay một số thiệt hại nhỏ,

ở 6 đến 8 độ Richte, địa chấn sây một số thiệt hai lớn; ở 9 độ Richte, thiệt hại cực kì lớn Vì vậy, các nhà địa vật lí lắp đặt các hệ thống đo đạc để có thể đự đoán gác thẩm hoa có thể xây ra

Chủ kỳ bản rã của chất phóng xạ: Hàm số y= Ce*" (nêu k< 0) mô tả sự suy giảm mũ, Giá sử có một lượng chất phóng xạ ban đầu là s„, lượng chất phỏng xạ côn lại thời điểm t là zữ) — s„e”, trong đó & < 0 là hệ số suy giảm;

đà

dat u, =u(t),u, =aG,) và xat ti sd eh! Kt quả đó chứng tỏ rằng tỉ số

tị

giữa hai lượng phỏng xạ côn lại tại hai thời điểm r, và ¡, chỉ nhụ thuộc hiệu số

í,—r mà thôi Điều đó cho phép người ta có thể biết được thời gian má lượng

chất phỏng xạ đó phân hủy côn lại một nửa

Khi nghiên cửu về sư phạm tich hợp dã có nhiều cảng trình dược công bế,

nhiều cuộc hội tháo được tủ chức Từ năm 1960 đến năm 1974 đã có 208

chương trình trong tổng số 392 được điều tra và được coi là đã tích hợp ở nhiều

mức dã khác nhau Từ năm 1990 trở lại đây, vấn dễ tích hợp cảng được phổ biển rộng rãi ở các quốc gia và khu vực, với nhiễu mức độ khác nhau

Chương trình SGK theo hướng tích hợp dã được xây dựng xuyên suất từ cấp tiêu hục đến THPT Theo các tác giá biên soạn bộ SGK mới cũng khẳng, định “ bên cạnh những hướng cải tiễn chưng của chương trình như giảm tải,

tang thực hành, gân với cuộc sống, cải tiến nải bật nhất của chương trình là

hướng tích bợp”.

Như vậy trên thế giới và Việt Nam đã có những cuộc hội thảo, cũng nhĩr

rắt nhiêu công trình nghiên cứu về quan điểm tích hợp và định hưởng sử dụng

tịch hợp trong đạy học Chưa cỏ tài liệu nào nghiên cứu “Tịch hợp trí thức toán

học với sinh học trong day hoc chi để hàm số mũ và hàm số lôgarit ở trường

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu hệ thông các quan điểm lí luận vé day hoe tich hop

- Nghiên cứu khả năng tích hợp trí thức toán học với sinh học trong đạy

học chủ đề hàm số mũ va ham số lôgarit ở trường trưng học phố thông,

- Lễ xuất biện pháp tích hợp trị thức toán học với sinh học để giáo viên có

thể sử dụng trong quá trình dạy học Toán ở trường trung hoc phé thing

5, Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đi tượng nghiên cửu: Quá trình dạy học môn Toán ở trường trung học

Học sinh lớp 12A1, 12A3,12A10, 12A11 trường trung học phể thông Việt

Yén sé 1, Bắc Giang (160 hoe sinh),

7 Vẫn để nghiên cứu

- Nghiên cứu chủ trương đải mới gián đạc và đường lỗi gián dục của Đăng

vũ Nhà nước trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu lí luận về dạy học tích hợp

- Tìm biểu thực trạng việc dạy học tích hợp của giáo viên đạy Toán ở

trường trung học phổ thông

- Thiết kế chủ đề dạy học ham số mũ và hâm số lôgarit theo định hướng

tich hop tri thức toán học với sinh học ở trường trung học phé thang

8 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế và áp dựng các chủ đề dạy học tích hợp trí thức toán học với sinh học trong day học môn Toán ở trường trung học phổ thông thỉ sẽ góp phần

phát triển năng lực vận dụng toán học vào sinh học của học sinh, nâng cao chất

lượng dạy học môn Toán

9 Phương pháp nghiên cứu

- Phương phản nghiên cứu lĩ luận: Nghiên cửu một số tài liệu, văn ban

Hiên quan đến phương pháp dạy học, dạy học tích hợp; các tài liệu tâm li học,

giáo dục học, triết học và lí luận dạy học bộ môn Toán có liên quan đến đề lài

- Phương pháp diễu tra, quan sát: [3ự giờ, quan sát những biểu hiện của học sinh (về nhận thức, thái độ, hành vi) trong hoạt động học, trao đổi với đồng nghiệp trong tổ chuyên môn, học hới kinh nghiệm của các thầy cỗ di trước về

phương pháp dạy học tích hợp Lập các phiếu điều tra và tiến hành điều tra về

tỉnh hình dạy - học của giáo viên, học sinh về dạy học tích hợp trí thức toán học

với sinh học trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông,

- Thực nghiệm sư phạm: TẾ chức dạy học thực nghiệm tại trường trung

học phổ thông Việt Yên số 1 — Bắc Giang để kiểm chứng tính khả thì và hiệu

quả của để tải

10

- Phương phán thông kê toán học: Sau khi điều tra, thống kê bằng các băng số liễu, biểu đổ, từ đó phân tích vả xử lý các số liệu

19 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần danh mục báng, danh mục biểu đổ, mục lục, mở dầu, kết

luận, tải liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn được trình bảy trong bốn chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận

Chương 2: Cơ sở thực tiễn

Chương 3: Thiết kế một số chủ đề tích hợp trí thức toán học với sinh trong đạy học môn Toản ở trường trung học phổ thông

Chương 4: Thực nghiệm sr nhạm

11

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ THẬN

1.1 Định hướng đỗi mới chương trình môn Toán trung học phổ thông

Trung tâm của cuộc cách mạng công nghiệp lần thử tr lá Tnternet kết nối vạn vật và công nghệ thông tin (CKTT) Cuộc cách mạng này không chỉ giúp

con người giao tiếp với con người, ma con 14 con người giao tiếp để vật, con

người giao tiễp với máy móc và đỏ vật giao tiếp với nhan Da đó, nó đôi hồi

các quốc gia phải có một nguồn nhân lực chất lượng cao, cỏ khả năng ứng dụng

những tiễn bộ khoa học công nghệ hiển dai thi mới tiếp cận nhanh vào cuộc

cách mạng công nghiệp này Vì thể, ngay từ trên giảng đường đại học, nhả

trường, các thầy cỗ giáo phải giúp cho sinh viên tích lũy trị thức về công nghệ

thông tin, cập nhật kịp thời và ứng dụng những tiến bô khoa học kỹ thuật mới nhất của thể giới vào cuộc sống, trang bị ngoại ngữ và các kỹ năng mềm thì các

bạn sinh viên khi ra trường mới có cơ hội cạnh tranh việc làm, mở ra cảnh cửa

để bước vào sân chơi toàn cầu hóa Giáo dục lả một trong những lĩnh vực chịu

sự tác động trực tiếp, chịu sự tác động của cuộc cách mạng công nghiệp nhanh hơn các lĩnh vực khác bởi chỉnh giáo dục cũng sẽ tạo ra những phiên bản mới của các cuộc cách mạng công nghiệp tiếp theo Công nghiệp 4.0 sẽ là những

bước đột phá mới trong các hoạt động đảo tạo, thay đổi mô hình dao tao, muc

tiêu đào tạo truyền thống bằng cách đào tạo và chuyển tải kiến thức hoàn toàn

mới Sự phát triền công nghệ thông tin, hệ thông mạng kết nồi, công cụ kỹ thuật

số và siêu dữ liệu sẽ là những công cụ và phương tiện tốt để thay đổi cách thức

tổ chức và phương pháp giảng dạy Các lớn học truyền thông với những nhược

điểm như: không gian nhục vụ hạn chế, chỉ phí tổ chức cao, mắt nhiều nhân

lực, không thuận lợi cho một số đổi tượng sẽ được thay thể bằng các lớp học

áo, lớp học trực tuyển Chất lượng đào tạo trực tuyển dé dang kiểm soái hơn

băng các công cụ hỗ trợ hiện đại, phản mềm, như các cảm biến và kết nối khong

gian mạng Không gian hục lập cũng sẽ đa dạng bơn, (hay vì những phòng thí

nghiệm hay phòng mô phòng truyền thống, thi người học có thỂ tương lác trong điều kiện như thật, có thể trải nghiềm học tập bằng không gian áo thông qua

các phân mềm và hệ thống mạng Dữ liệu lớn (Big data) sẽ la nguồn đữ liệu vô

tân để thu thập thông tin, phân tích, nhân đang xu hướng hay dự báo kinh doanh

ở mức chỉnh xác cao và cũng để học tập trải nghiệm Tải nguyên học tập số

trong điều kiện kết nối không gian ảo và thực sẽ vô cùng phong phú, không

gian thư viên không còn là địa điểm cụ thể nữa, mả thư viện có thể khai thác ở

xmọi thời điểm, mọi nơi chỉ cần cỏ một thiết bị số và một vài thao tác đơn giân

Chương trình học cũng được thiết kế cụ thể, gần gũi, thực tiễn, đa đạng hơn và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người học

Theo định hướng về nội dung giáo dục [4], ở chương trình giáo dục phổ thông mới, mên Toán là môn học bắt buộc và được phân chỉa thơo hai giai đoạn

là giáo dục cơ bản và giáo dục định hướng nghề nghiệp

Giai đoan giáo dục cơ bản: giúp học sinh nắm được một cách có hệ thông

các nguyên lý, quy tắc, tchái niệm toán học cần thiết nhất cho tất cả mọi người,

có thể sử dụng trong cuộc sống hàng ngày hoặc làm nền tảng che việc học tập

ở các trinh độ học tập tiếp theo

Giai đoạn giáo đục định hưởng nghệ nghiệp: giúp học sinh hiểu được vai

trò và những ứng dụng của Toán học trong thực tiễn, có cái nhìn tương đối tổng

quát về Toản học, có đủ năng lực tối thiển để tự mình tim hiểu những vẫn đề

có liên quan đến toán học trong suốt cuộc đời, có thể biết được những ngành

nghễ có liên quan đến toản hoc dé hoc sinh có cơ sở định hướng nghề nghiệp

sau này

Bên cạnh nội dung giáo dục cốt lõi, trong mỗi năm, học sinh còn được chọn học một số chuyên để về khoa học tự nhiên, khoa học xã hội Các chuyén

để này nhằm tăng cường kiến thúc về các môn khoa học nói chung, về Toán

học nói riêng, giúp cho học sinh có các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học

13

vào thực tiến, đáp ứng nhu cầu, sở thích và đmh hướng nghề nghiệp của học

sinh

Chương trình môn Toán được xây đụng trên quan điểm nội đụng phải tỉnh

giản, gắn gũi với đời sông thực tễ, chú trọng tính ứng đụng thiết thực, gắn kết

với cắc môn học khác, đặc biệt với các môn học thuộc lĩnh vực giáo đục STEM,

gin với xu hướng phát triển hiện đại của đời sống xã hội, khoa hoc, kinh 18,

khoa học và những vấn đề cấp thiết có tính toàn cầu (như giáo dục tài chính,

phát triển bên vững, biến đổi khí hậu, ) Bảo đảm tính thống nhất, chỉnh thầ

và phát triển liên tục từ lớp 1 đến lớp 12 Có thể hình dung chương trình được

Thiết kế theo mô hình gồm hai nhánh song song liên kết chặt chế với nhau, một nhánh mô tâ sự phát triển của năng lực, phẩm chất của hợc sinh và một nhánh

mô tả sự phát triển của các mạch nội dung kiến thức cốt lõi [4]

Chuang trink mén Todn sé duoc tick hap xoay quanh ba mạch kién thức:

Hình học nà Đo lường; Thống kê nà Xác suải: Số vừ Đại số

Trong chương trình môn Toán có chứa đựng các chủ để, nội dung liên

quan hoặc các kiến thức toán học được sử dụng, khai thác trong các môn học

kbác nhị Hóa học, Vật lý, Dịa lý, Sinh học, Công nghệ, Tin học,

Hoạt động trải nghiệm trong môn Toán học sẽ tạo cơ hội cho học sinh biết

vận dựng các kiến thức, kỳ năng, kinh nghiệm của bản thân vào thực tiễn cuộc

sống, từ đó học sinh thây được toán học gân gũi với đời sông thực

Chương trình món Toản bảo đâm yêu cầu cụ thể, phân hoá được với tắt

cả các cắp học:Tăng cường dạy học theo định hướng cá thể hoá người học, đáp ting yêu cầu cần đạt chung của chương trình đồng thời cũng phải chủ ý tới các

đổi tượng có nhụ cầu đặc biệt Œhuyết lật, năng khiếu

Đôi với cấp trưng học phố thông: Thiết kế hệ thông cáo chuyên dễ học Lập

có các nội đựng cơ bản, chuyển sâu, gần gũi, thực tế giúp học sinh tắng cường

kiến thức, kỹ năng thực hành, vận dụng dễ giải quyết các vẫn đề gắn với thực tiễn của địa phương mình dang sinh sống,

14

Nội dung chuyên để lớp 10: Ứng dụng của toán học vào giải quyết các vẫn

đã liên môn và thực tiễn

Nội dung chuyên để lớp L1: Ứng dụng của toán học vào giải quyết các vẫn

đề thực tiễn, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến đỏ họa và vẽ kĩ thuật

Nội dung chuyên để lớp 12: Ứng dụng của toán học vào giải quyết các vấn

đề liên quan đến kinh tế và tài chính,

Sự đổi mới trong nội dung chương trình môn Toán như vậy đã thể hiện rõ

yêu cầu cẩn tăng cường ứng dụng của toán học vào giải quyết các vẫn để thực

tiễn và liên môn ở trường THPT Vì thê, việc dạy học tích hợp trong dạy học môn Toán học là một hướng đi phủ hợp với xã hội và cũng là hướng đi đúng

đắn với quan điểm của Bệ Giáo đục và Đào tạo

1.2 Lí luận về dạy học tích hợp

1.2.1 Khải niệm tích hợp và day học tích hựp

Tích hợp là một vấn dé đã và đang có sức thu hút, sự quan tâm đặc biệt

của nhiều nha giáo đục và nghiên cứu trong nước ta hiện nay Tuy nhiên, khái niệm nảy đã được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm, sử dựng rộng Tấi và

khái niệm này cũng vốn có lừ lâu

+ Theo Từ điển Tiếng Việt [15]: “7ích hợp là sự kết hợp những hoại động,

chương trình hoặc các thành phân khác nhau thành một khôi chức năng Tích hợp có nghĩa là sự thông nhất, sự hòa hợp, sự kết hợp”

+'theo Từ điển Bách khoa Việt Nam [11]: “7

Ích hợp hệ thông là phối hợp

các thiết bị và công cụ khác nhau để cùng làm mội việc với nhau trong mội hệ

thông — Mội chương trinh nhằm giải quyết những nhiệm vụ chung nào do”

¡ Theo Từ điển Giáo đục học [10]: “Tich hợp là hành động liên kết các đái

tượng nghiên cứu, giảng dạy, học lập của cùng mội lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác

nhau trang cùng một kế hoạch dạy học”

+ Theo Xaviers Roegirs [22]: Khoa sư phạm tích hợp là một quan niệm

về quá trình học tập trong đó toàn thể các quá trình học tập gép phần hình thành

ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho hoc sinh nhằm hỏa nhập học sinh vào cuộc sống lao động, phục vụ cho qua

trình học tập trong tương lai

Dạy học tích hợp là một trong những dịnh hưởng dạy học trong đó gián

viên tổ chức, hướng dẫn để học sinh biél huy động tổng hựp kiến thức, kỹ năng, thuộc nhiều lĩnh vực, nhiều môn học khác nhau nhắm giải quyết các

nhiệm vụ học tập; thông qua những hoại động đó sẽ hình thành những kiến

thức, kỹ năng mới; phát triển được nhiễu năng lực cần thiết cho hục sinh, nhất

là năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và thực tiên cuộc sống

Thư vậy, DHTH là dạy cho học sinh cách sử dụng tổng hợp kiến thức và

kỹ năng của mình để giải quyết các nhiệm vụ học tập và ứng dung trong những,

tỉnh huống cụ thể với mục đích phát triển năng lực người học

1.2.2 Mục tiêu của dạy học tích hợp

'Theo Xavier Rogiers [22] “Nêu nhà trường chỉ quan tâm dạy cho học sinh

ác khái niệm một cách rời rạc, thi nguy cơ sẽ hình thành ở học sinh các suy

luận theo kiểu khép kín, sẽ hình thành những con người “mù chức năng”, nghĩa

là những người đã lĩnh hội kiến thức nhưng không có khả năng sử dụng các

kiến thức đó hàng ngà

DHLH có các mục tiêu cơ bản sau [1]

- Lâm cho quá trình học tập só ý nghĩa và gẦn gũi với học sinh bằng cách hỏa nhập thé giới học đường với thể giới cuộc sống, pẵn học tập với các tình

huống cụ thé ma hoc sinh sẽ gặp sau này, gắn học tập với thực tiễn cuộc sống

hàng ngày

~ Phần biệt cái it quan trạng hơn với cái cốt yếu, Cải cải yếu là những năng

lực cơ bản cần cho học sinh, đặt cơ sở không thẻ thiếu cho quá trình học tập

tiếp theo, hoặc vận dụng vào xử li những tình huống có ý nghĩa trong cuộc sống,

16

- Dạy cho học sinh biết cách sử dụng kiên thức trong tình buồng cụ thé,

thực tế, có Ích cho cưộc sống sau này,

- Xác lập được môi liên hệ giữa các khái niệm đã học và thực tiển Thông,

tún cảng phong phú, đa dạng thì tính hệ thống phải càng cao, có như vậy học

sinh mới thực sự làm chủ được kiến thức đã được lĩnh hội và sẽ vận dụng được

kiến thức đã học khi gặp một tỉnh huống bất ngờ, chưa từng gặp trong cuộc

sống hàng ngày hoặc là một tri thức mới

1.2.3 Các đặc trưng cơ bắn của dạy học tích hợp

Mục đích của DIITII là để bình thành và phái triển năng lực học sinh,

giúp học sinh vận dụng để giải quyết những vấn dé trong thực tiễn của cuậc

sống Bản chất của năng lực lä khả năng của chủ thể kết hợp một cách linh hoạt,

có tổ chức hợp lý các kiên thức, kỹ năng với thái đó, giá trị, động cơ, nhằm đáp

ting những yêu cầu phức hợp của một hoạt động, bảo đâm cho loạt động đó

đạt kết quả tất đẹp trang một tình huỗng nhất định; phương pháp tao ra năng

lực đỏ chính là đạy học tích hợp

DHTH có những dặc điểm sau day [1]

- Thiết lập cắc xnỗi quan hệ theo mộI logic nhất định những kỹ năng, kiến thức khác nhau để thực hiện một hoạt đồng phức hợp

- Lựa chọn những thông tỉn, kiến thức, kỳ năng cắn cho học sinh thực hiện

được các hoạt động thiết thực trong đời sống hàng ngày, gắn vào trong các tình huỗng học tập, làm cho học sinh hỏa nhập vào thé giới cuộc sống,

- Làm cho quá trình hục tập mang tính mục đích 1õ rật

- Giáo viên không đặt ưu tiên truyền đạt kiến thức, thông tin đơn lẻ, mà

phải hình (hành ở học sinh nang lực tìm kiêm, quản lý, lỗ chức sử dụng kiến thức đề giải quyết vấn dé trong tình huỗng có ý nghĩa

17

- Khắc phục được thói quen truyền đạt và tiếp thu kiên thức, kỹ năng rời

rạc làm cho con người trở nên “'mủ chữ chức năng”, nghĩa lả có thể được nhỗi

nhết nhiều thông tín, nhưng không dùng được,

Như vậy, DH1H là cải cách giảm tài kiến thức không thực sự có giả trị sử

dung, dé có điều kiện tăng tải kiến thức có ích Để lựa chọn nội dung kiến thức

đưa vào chương trình các môn học tước hết phải trả lời kiến thức nào cần và

có thể làm cho bọc sinh biết hụy động vào các tình huông có ý nghĩa

1.2.4 Các nguyên tác lựa chọn noi dung tích hợp

Lựa chọn nội dung tích hợp ở phổ thông cần theo các nguyên tắc

sau [3]

- Nguyên tắc !: Đảm bảo mục liêu giáo dục hình thành va phát triển năng lực cần thiết cho người học Nội dung DHTH được chọn phải bảo đảm đáp ứng

được mục tiêu của DHTH, hướng tới việc phát triển những năng lực cẩn thiết

cho người học Cả hai can đường logic để lựa chọn nội dung trong DHTH:

+ Con đường thứ nhất ứng với cách tiếp cận nội đung Chương trình SGK hiện hành của chúng ta có nội đung dã được thiết kế sẵn không theo định hướng

phát triển năng lực Vi vay, cần thay đổi các nội dụng đó để soạn thảo theo mục

tiêu phát triển các năng lực riêng lẻ đã đạt được ở một giai đoạn nhất định như

kết thúc một năm học, cả cắp học Sơ đồ logic con đường này như sau: Nội

dung các năng lực riêng lẻ Ứng với mục fiêu cụ thể › năng lực ứng với mục

tiêu kết thúc một giai đoạn

+ Con đường thử hai ứng với tiếp cận phát triễn năng lực Con đường nay

ngược chiều với con đường thứ nhất Sơ đồ logic của con dường này whi sau:

Mục tiêu tích hợp —+ các năng lực riêng lẻ ứng với mục tiên cụ thể — nội dung

Con đường thứ nhất chỉ là một giải pháp tình thế khi chủng ta chuyển từ

chương trỉnh tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực Con đường thứ hai cho phép lựa chọn những kiến thức có ý nghĩa thiết thực trong đời sống, tránh được

sự quá tải chương trình hoặc sự rời xa thực tế

- Nguyên lắc 2: Dắp ứng yêu cầu phát triển của xã hội, mang tinh thiết

thực và có ý nghĩa với người học Để đáp ứng yêu cầu này, nội dung chú đề

tích hợp cần lựa chọn những trị thức đơn giản, gắn bỏ thiết thực với đời sống,

tỉnh giản triệt dễ kiến thức hàn lâm Tuy nhiễn, các nội dung trí thức cũng cản cung cấp kiến thức nền tang chờ người học thích ứng vúi xã hội đã

biến động,

và phải là cơ sở giáo dục phổ thông để người học có thể học tập suất đời

- Nguyễn lắc 3: Dâm bảo tính khoa học và tiếp cận những thành tựu của

khoa học kĩ thuật nhưng vừa sức với học sinh pe dap ứng được yêu cầu này,

nội dung của các chủ đề tích hợp cần tiếp cận với các thành tựu khoa học kĩ

thuật nhưng ở mức dé phủ hợp với khả năng của học sinh, tao điều kiện cho

học sinh được trai nghiệm và tự mình khám phá kiến thức

- Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính giáo dục và giáo duc vi st phat wién han

vững

Chúng ta dang sống trong thời dại toàn cầu hóa và yên cầu phát triển bền

vững được đặt ra cấp thiết với các quốc gia Phát triển bền vững giúp cho các quốc gia tránh được những rủi ro trong quá trình phát triển Vì vậy, ngoài việc

giúp cho học sinh nhận thức được những nội dung của các chủ đề tích hợp; cầu

Eóp phần hinh thành và bồi dưỡng cho học sinh thải độ, trách nhiệm với thế giới xung quanh; bồi dưỡng phẩm chất công dan

- Nguyên tắc 5: Tăng tính thực hành, thực tiễn, ứng dung va quan tâm tới các vần đễ xã hội mang tính địa phương Mọi khoa học đến là kết quả nhận

thức của con người trong quá trình hoạt đông thực tiễn Vì vậy, nội dung các

bài học (chủ để) tích hợp cần tăng cường tính thực hành, thực tiễn và tỉnh ửng

dụng nhằm rẻn cho học sinh kf ning vận dụng trí thức vào thực tế cuộc sing

Ngoài ra, nội dung DHTH cũng cần quan lâm tới các vẫn để mang tính thoi su,

xã hội của địa phương để giúp cho các em có hiểu biết nhất dịnh về nơi mình

sống, từ đó có thé hoa nhập và sẵn sàng tham gia vào các hoạt động kinh tế xã

hội địa phương

19

- Nguyên tắc 6: Việc xây đựng các bài học/chủ để tích hợp đựa trên

chương trình hiện hành Các bài học/chủ đề tích hợp được xác định dựa vào

những nội đung giao nhau của các môn học hiện hành và những vấn đẻ giáo

duc mang tinh quốc tế, quốc gia và có ý nghĩa đôi với cuộc sống của học sinh

Các bài học/chủ đề tích hợp không chỉ được thực hiện giữa các môn học, giữa các nội dung có những điềm tương đồng mà còn được thực hiện giữa các mỗn,

giữa các nội dung khác nhau nhưng bổ trợ cho nhau

Như vậy, có thể thấy rằng nguyên tắc của I)H'TH là tất cã các chủ dễ dầu

thải có mặt từ hai môn học trở lên mà trong đó có ít nhất một nội dung nào đó

liên quan đến nhau, dễ piải quyết một vấn dề phức hợp mả nó không thể piải

quyết bởi duy nhất một môn học Nội dung của các chủ đề tích hợp cần tiếp cân

với các thành tựu khoa học kĩ thuật nhưng ở mức độ phù hợp với người học,

tinh gidn trí thức khoa học hản lâm, tăng cường tri thức thực tế, tính thực hảnh,

ng dụng vào giải quyết các tình huống trong thực tiển DHLH cần đảm bảo

mục tiêu hưởng đến sự phát triển năng lực cho người học

học khác, gắn với thực tiễn, gắn với xã hội vào dông chãy chủ dạo của nội dụng

tài học của một môn học Ở nmc độ này, các môn học vẫn đạy một cách độc

lập, riêng rẽ Tuy nhiên, giáo viên có thê tìm thấy mỗi quan hệ giữa kiển thức

của môn học mình dâm nhận với nội đụng của các màn học khác và thực hiện

việc lẳng ghép các kiên (hức đó ở những thời điểm thích hyp

~ Vận dụng kiến thức liên môn: mức độ này, hoạt dộng học điền ra xung

hủ đề, ở đỏ người học cần đến các kiến thức của nhiều môn bọc đề

quanh c;

giải quyết van đề đặt ra Các chủ dé khi đó được gọi là các chủ đề hội tụ

20

Việc liên kết kiến thức các môn học để giải quyết tình huồng cũng có

nghĩa là các kiến thức được tích bợp ở mức độ liên môn học Có hai cách thực

hiện mức độ tích hợp này:

Cách 1: Các mỗn học vẫn được dạy riêng rẽ nhưng đến cuỗi kì, cuối năm

học hoặc cuối cần học có một phản, một chương về những vấn dé chung vả các

Thành tựu ứng dụng thực riễn nhằm giúp hạc sinh tổng hợp, xác lập múi liên hệ

giữa các kiến tức đã được lĩnh hội

Cách 2: Những ứng dụng chung cho các môn học khác nhau thực hiện ở

những thời điểm đều đặn Irong năm hục Nói cách khác, sẽ bố trí xen một số

nội dung tích hợp: liên môn vào thời điểm thích hợp: nhằm làm cho học sinh

quen dẫn với việc sử dụng kiến thức của những môn học gần gũi nhau

+ Hỏa trộn: Đây là mức độ cao nhất của DHTH Ở mức độ này, tiến trình

DH là tiễn trình “không môn học”, có nghĩa, nội dung kiến thức trong bài hoc

thuộc nhiễu môn học khác nhau, không thuộc riêng về một môn học Do đó,

các nội đưng chủ đẻ tích hợp sẽ không cần đạy ở cäc mỏn học riêng rẽ Mức độ tích hợp nảy dẫn đến sự hợp nhất kiến thức của hai hay nhiều môn học

'Trong các mức độ tích hợp nêu trên, hiện nay các giáo viên vận dụng phổ

biến nhật là hinh thức tích hợp liên mên Dây là quan điểm tích hợp mở rộng TẤT thổ ` #3 sáu Kiến thờn của các Bộ ân khác và cáo Liên The kiên thức trong bài học với các kiên thức của các bộ môn khác và các kiên thức

của dời sống hàng ngay ma học sinh tích lũy được, qua đó làm giúp cho học

số năng lực được hình thành

nội dung DH chữ không phải là phương pháp

day học Xét trên phương điện các thảnh tố của quá trình dạy học, sự khác biệt

giữa DIITH liên môn và DII đưn môn truyền lhỗng được thề hiện trong bảng,

Nhiễu phương pháp cải tiến <

giảng dạy thông qua phương tiện

kĩ thuật

Phương pháp | Nhiều phán hồi tích cực từ Ít phán hỗi tích cực từ

Dựa theo sự lựa chọn của học Chỉ tập trung vào sự kết nỗi từ

Hoạt động theo nhóm, liên môn | l

"Vai trò của - Kết nỗi kiên thức mới với kiên

xà cải thiện các hoạt động của

gián viên thức trước đó

‘ty Bang 1.1 có thể thấy răng ưru thế nói bật của DHTH so với dạy học

truyền thắng (đơn môn) Wraga [24] nhắn mạnh rằng DHTH làm cho việc học

có nhiều ý nghĩa hơn khi xét theo gác dộ liên kết học sinh với học sinh, học

sinh với giáo viên, liên kết các môn học, độ phức hợp vả giải quyết vẫn đề

Trên hình điện của hạc sinh, học sinh cảm thay hứng thủ hơn vì được thể hiện năng lực của mình

Nội dung DITTII có tính chất phức hợp, da đạng, các van đẻ gắn với thực

tiễn, vì thế việc sử dụng kiến thức của một mön học rhằm giải quyết các vẫn

đề đó rất hạn chế Hơn nữa, các môn học đơn môn trong nhà trường phế thông

thường được dạy theo một khung phân phối chương trình định săn từ nhiều

năm, không có sự thay đổi nhiễu, lo đó, trong chương trình giáo dục cần bd

sung thêm các chú đề DHTH vừa đám báo được mục liêu giảo dục má không gây xáo trộn của việc dạy dơn môn Vi vậy, việc DH theo chủ dễ DHTH ở trường phổ thông vào một số thời điểm là thực sự cần thiết

1.3 Dạy học theo chủ đề

1.3.1 Khải niệm về day hoe thea chit dé

Day hoc thea cli đễ là sự kết hợp giữa mô hình DH truyền thống va md

hình I>H hiện đại, nó là một trong nhiều chiến lược I2H cụ thê hoá của mỗ hình

dạy-tự học và quan điểm “lấy người bọc làm trung tâm” Giáo viên không DH

chí băng cách truyền thụ trì tức mà chủ vếu là lướng dẫn học sinh tự lực tìm

kiểm thông tin, sử đụng kiến thức vào giải quyết các nhiệm vụ có ý nghĩa thực

tiễn [8]

Dạy hợc theu chủ để (Themes based learning) là hình thức tìm lời những

khái niệm, tư tưởng, đơn vị kiến thức, nội dung bải học, chủ đễ, có sự giao

†hoa, tương đồng lẫn nhau, dựa trên cơ sở các môi liên hệ về lí 1uận và thực tiễn được để cập đến trung các môn học hoặc

© hyp phản của môn hục đú làm

thành nội dung học trong một chủ đề có ý nghĩa hơn, thực tế hơn, nhờ đó học

sinh có thể tự hoạt động nhiều hơn dé lim ra kiến thức và vận đụng vào thực

tiền [12]

Mô hình DII theo chủ đề có khả năng đáp ứng được mục tiêu giáo dục cửa

thời kì đổi mới Mô hình DH mới này chú trọng những nội dung học tập có tính chất tổng quát, liên quan đến nhiêu lĩnh vực, lẫy học sinh làm trung tâm và nội

dung được Lich hợp thành những chú dé có tính thực tiễn, vì thế mô hình này

đang dần thay thể cho mô hình I3H truyền thống

TH theo chủ để ở trường THPT là sự cố gắng tăng cường sự tích hợp kiến thức, làm cho kiến thức có mạng lưới đa chiều, là sự tích hợp những ứng dụng

kỹ thuật và đời sống thông dụng vào nội dung DII theo chủ để làm cho nội

dung học có ÿ nghĩa hon, hap din hơn,

23

1.3.7 So sánh day hoc truyén thông và day hoe theo chit đề

Bảng 1 2 So sảnh giữa dạy học truyền thông và dạy học theo chit dé [8], [12]

theo chiên lược giải quyết vẫn đề trong

khoa học: logic, chật chẽ, khoa học

do giáo viên (SGK) áp đặt (giáo viên

1a trong tâm)

2- Nếu thành công có thể góp phần đạt

tới mức nhiều mục tiêu của môn học

hiện nay: chiếm lĩnh kiến thức mới

thông qua hoại động, bồi dưỡng các

phương thức tư đuy khoa học và các

phương pháp nhân thức khoa học: PP

thực nghiệm, phương pháp lượng tự,

phương pháp mô hình, suy iuận khoa

hoc )

3- Day theo từng bải riêng lẻ với một

thời lượng cổ định

4- Kiến thức thu được rời rạc, hoặc chỉ

có mối liền hệ tuyến tính (một chiều

theo thiết kế chương trình học)

$- Trình độ nhận thức sau quá trình:

hoc tập thường theo trinh tự và thường

đừng lại ở trình độ biết, hiểu và vận

đụng (giải bài tập)

Dạy học theo chủ đề

L1- Các nhiệm vụ học tập được giao, |

học sinh quyết định chiến lược học

tập với sự chủ động hỗ trợ, hợp tác

của giáo viên (Học sinh là trung

tim)

2- Hướng túi các mục liêu: chiếm

lĩnh nội đưng kiến thức khoa học,

hiểu biết tiền trình khoa học và rên

tuyện các kĩ năng tiến trình khoa

học như: quan sát, thu thập thông,

tin, dữ liệu; xử lý (sơ sảnh, sắp xếp,

phân loại, liên hệ thông tin); suy

tuận, áp đụng thực tiễn

3- Dạy theo một chủ đề thống nhất

được tổ chức lại theo hưởng tich hợp

tử một phản trong chương trình học

4- kiến thức thu được là các khái

niệm trong một mối liên hệ mạng

tưới với nhau

6- Kết thúc mặt chương học, học sinh

không cỏ một lẳng thể kiên thức mới

mả có kiến thức từng phân riêng biệt

hoặc có hệ thông kiến thức liên hệ

tuyến tỉnh theo trật tự các bài học

7- Kiến thức củn xa rời thực tiễn mà

người hục đang sống do sự chậm cập

nhật của nội dung sách giáu khoa

3- Kiến thức thu được sau khi học

thường là hạn hẹp trong chương trình,

nổi dung học

9- Không thê hưởng Idi nhiễu mục Hêu

nhân văn quan trạng như: rên luyện

các kĩ năng sống và lâm việc: giao tiếp,

hợp tác, quản lý, điều bảnh, ra quyết

7= Kiển thức gần gũi với thực tiễn

ma hoc sinh dang sống hơn do yêu

cầu cập nhật thông lín khi thực hiện

chủ 48

8- Hiéu biết có được sau khi kết thúc

chủ đễ thường vượt ra ngoai khuén

khổ nải dung cần học đo quá trình

tìm kiểm, xử lý thông tín ngoải

nguén tải liên chỉnh rhức của hạc

sinh,

9- Có thê hưởng tới, bỗi dưỡng các

kĩ năng làm việc với thông tin, giao

tiếp, ngắn ngữ, hợp tác

Qua sự so sánh giữa DII theo chủ đề và DI truyền thông ta có thê thầy

rằng việc DII theo chủ đê phát huy được tính chủ động, tích cực, sáng tạo của

hoc sinh (hoc sinh la trung tâm của quá trình dạy học) phù hợp với xã hôi hiện

đại Dạy học theo chủ để được thực hiện rất linh hoạt, chủ động để phủ hợp với

trình dộ cúa học sinh, cơ sở vật chất của nhà trường và dặc thù của từng địa phương Khi thực hiện 2H theo chủ để học sinh lĩnh hội được kiến thức tông

hợp, đa chiều Kiến thức trong DH theo chủ đề gân gũi với đời sống hàng ngày,

thực tiễn giúp cho học sinh có hứng thú học tập hơn vả cũng thây được ý nghĩa

của việc học.

1.3.1 Những nét đặc trưng cơ bản của đạy học theo chữ đã

Các đặc trưng cơ bản của DH theo chủ dé [12] la

- Các kiến thức cẩn truyền đạt cho học sinh có thể liên quan đến một hay

nhiều lĩnh vực, chuyên ngành khác nhau

~ T§n đụng tối đa những kinh nghiệm của học sinh có liên quan đến kiến thức của chủ đề học lập,

- Định hướng cho học sinh nhận thức những kiến thức trong chủ để bằng

hệ thống câu hỏi định hướng Hệ thống kiến thức chặt chế, sát thực vã thiết

thực, quả trình học tập thoải mái, luôn tạo điêu kiện, cơ hội cho học sinh đạt

mục đích học tập và phát triển bàn thân

- Nếu thành công, DH theo chủ đề sẽ giúp học sinh phát huy tính chủ động,

tự tin, tự vận động, độc lập và tính độc dáo của cả nhân,

- Tận đụng các phương tiện, công cụ học lập xung quanh học sinh

- Thich tng voi từng đôi tượng học sinh

- Rẻn luyện được khả năng làm việc nhớm, tính hợp tác của học sinh

1.4 Phân tích mối liên hệ giữa toán học và sinh học

Theu Nguyễn Bá Kim [13, Ir.35-37|, Toán học là mỗn học có tính trừu

tượng cao độ Nhưng toắp học có nguén gốc thực tiễn nên tính trừu tượng cao

độ chỉ che lắp chứ không hé làm mắt đã tính thực tiễn của loán học Lính trừu

tượng can độ làm cho toán học có tính thực tiễn phổ dụng, có thể ứng dụng

được trong nhiễu lĩnh vực rất khác nhau của đời sống như vật lí, héa học, địa

li, thiên văn học và đặc biết là môn khaa học có tỉnh thực tiễn cao như sinh học

Do tính trừu tượng cao độ mà toán học có tính thực tiễn phố dụng, có thể

tứng dụng vào rất nhiều ngành khoa học: Chẳng hạn những trị thức về tương

quan ti 18 S/V có thể được ứng dụng vảo hình học, vat li, sinh học vì mối

tương quan này phản ánh những mối liên hệ trên các lĩnh vực đó, ví dụ: tương

26

quan tỉ lệ diện tích (S)hễ tích (V) của cơ thê sinh vật phản ánh mức độ trao

dỗi chất, sinh trương, sinh sản của sinh vật

Sinh học là môn khoa học tự nhiên, Sinh học trong trường phế thông là

học tập lí thuyết pắn liễn với thực tiễn Thông qua các hiện tượng trong thực tế giúp học sinh hiểu biết các quy luật sinh trưởng, phát triển của sinh vật, từ đó

giải quyết vấn để trong thực tiễn Toản học cung cấp nhiều công cụ đắc lực để

nghiền cứu và phát triển Sinh học

Mendel là người đầu tiên trên (hế giới ứng dung thành công nhất nguyên

lí toán học váo sinh học Ngày nay di truyền học được áp dụng rộng rãi trong

đời sống và sản xuất, dựa trên các nguyên lí xác quất người ta có thể dự đoán

khả năng biểu hiện của một số tình trạng hay bệnh ở thê hệ sau

Dựa vào toán học, giúp học sinh giải quyết được các bài Lập trong sinh học

như: Số lượng gen tao ra sau k lần tự sao: 2*; Số lượng nuclcotit mỗi trường,

cùng cấp cho quả trình tự sao: N(2* - 1), Số lượng nucleotit môi trường cung

cấp hoàn toàn mới trong các ADN con lạo ra quả quả trình tự sao: N (2È - 2)

Hay từ 1 tế bảo ban đầu: số tế bảo con tạo thành qua x lần phân bảo A = 2"; Sau

n lin phân chia từ Nạ tế bào ban đầu trong thời gian t sẽ tạo ra số tế bảo là

Nụ — Ngx 2"

Với một gen có hai alen(A, a) Úủ thành phần kiểu của quần thể ở ượng

Thái cân bằng di truyền lá:

PAA +2ngAa +q’aa=l

Chiều cao cây đo 3 cặp gọn phân lï đậc lập, tác đông công gốp quy định

Sự có mặt mỗi gen alen trội trong tổ hợp gen làm tăng chiều cao cây lên 5cm

Cây thấp có chiều cao là L5Dem Cho cây có 3 cặp gen dị hợp lự thụ Khi đó,

1a có các kết quả sau:

Tân số xuất hiện tổ hợp , _ gan cá 1 alen trội là Ấ 2 6 2 6 3

27

-_ Khả năng có được một cây cao 165cm là # -4 = T6 =31,25%

Dân số Việt Nam năm 2009 ước tính là 85846997 người Tăng trưởng

dân số hàng năm là 1.7% Hỏi đến năm 2030 dân số của Việt Nam là khoảng

bao nhiêu người?

“Theo công thức § =.1Le”

Ta có §=85846997.e!°”” « 22692728 (người)

Qua một số ví dụ trên chúng ta thấy, rõ ràng Toán học có mối quan hệ mật thiết với môn Sinh học, nó là công cụ để giải quyết các bải toán trong sinh học

Vì thế, việc dạy học toán không thể dạy một cách độc lập tách rời các môn học

khác mà cần tăng cường tích hợp liên môn toán học với các môn học khác trong

dạy học môn Toán ở trường THPT để học sinh thấy được ứng dụng của việc

học và tạo cơ hội để học sinh phát triển năng lực giải quyết van dé, năng lực

giải quyết các tình huống thực tiễn

Kết luận chương 1

Trong chương này chúng tôi đã tập trung làm rö các vấn đề lí luận DH theo chủ đề, lí luận về DHTH Chúng tôi đã phân tích định hướng đổi mới

chương trình môn Toán THPT của Bộ Giáo Dục và Đảo Tạo, phân tích mối

liên hệ giữa toán học và sinh học Những kết quả nghiên cứu về mặt lí luận trên

đây cho thấy việc tích hợp tri thức toán học với sinh học theo định hướng DH

theo chủ để, DHTH trong môn Toán ở trường THPT là thực sự cần thiết, phù hợp với xu thế DH trên thế giới hiện nay

28

CHƯƠNG2

CG SỞ THỰC TIÊN

2.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Đổ tiến hành nghién cứu vé thuc trang viéc DHTH trong DH mén Toan 6 tniémg ‘HP Ching tai da tién hanh héi cứu tư liệu, điều tra, khảo sát bằng

phiếu hỏi đối với 30 giáo viên day toán và 160 học sinh ở các trường: trường

'THPT' Việt Yên số 1, THPI' Việt Yên số 2, IHPI' Lý Thưởng Kiệt - tinh Hắc

Giang: với mục đích: Thu thập thông tin, phân tích thuận lợi, khó khăn của thực

trạng DITTTI trong DII môn Toán 6 trường TIIPT

- Phương pháp phần loại, hệ thống hóa: Thống kê và phần tích số liệu

thống kê các nội dung tích hợp trong DII môn Toán ở SGK môn Toán cấp

THPT hién hanh

~ Phương pháp điều tra, khảo sát: Dự giờ 5 thầy cô giáo dạy toán lớp 12

tại trường TITPT Việt Yên số 1 — Tĩnh Bắc Giang: ghỉ chép đầy đủ nội dụng trì

thức, cáo hoạt dộng của người dạy và hoạt dộng của người học, tư nhận xét,

trao đổi với giáo viên trực tiếp giảng day và giáo viền củng bộ môn về những

mit uu điểm cần phát huy, những mặt nhược điểm cần khắc phục Quan sal những biểu hiện của giáo viên vá học sinh trong hoạt động dạy và học; sử dụng,

thiết bị ghi âm và ghi hình, ghi lại toàn bộ các hoạt động trong lớp học Xây

dựng mẫu phiếu khảo sắt và diều tra; có hai loại là phiếu đánh cho giao viễn đạy toán và phiểu dành cho học sinh lớp 12 Phiếu đánh cho giáo viên gồm ba

phan: phần 1 điều tra thực trạng về bồi dưỡng, triển khai DITTII của giáo viên

ở trường THPT, những khó khăn khi thực hiện I3HTH; Phẩn 2 điều tra tỉnh gấp

thiết của việc DIITII tri thức toán học với sinh học trong DI] môn toán ở trường

THPT, phan 3 là những câu hỏi mở để giáo viên có thể thỏa mãn đưa ra những quan điểm, nguyện vong về I3HTH trong I3H môn Toán Phiếu dảnh cho học

sinh lớp 12 gềm hai phan: phần 1 điều tra thực trạng việc ghi nhớ các công cụ

của trì thức toán để giãi quyết các vấn để của mön sinh học của học sinh lứp

29

12; phân 2 là những câu hỏi mớ để học sinh đưa ra những suy nghĩ, khó khăn khi sử dụng trị thức toản học vào giải quyết các vẫn để của sinh học Sau khi khảo sát, điều tra, thu thập thông tin xong thi bit đầu phân tích các số liệu; số liệu dược thống kể theo dang các bảng, biểu đồ để từ đó có thể nhìn rõ hơn thực

trạng đạy - học của giáo viên vả học sinh về IDHTH trị thức toán học với sinh

học trong DII môn Toán ở một số trường TIIPT trên địa bản huyện Việt Yên,

tỉnh Bắc Giang,

Mục đích kháo sát nhằm đánh giá khách quan, đúng mức, thực chất việc

TDIITH trong DI mên Toán ở trường TIIPT

Nội dung khảo sát, điều tra chủ yếu tập trung tìm hiểu thực trạng giáo viên

đã biết, triển khai và những khó khăn khi DITTII, tích hợp trị thức toán học với

sinh học trong DH môn Toán ớ trường THPT; tìm hiểu thực trạng học sinh ghi

nhớ các tri thức toán học vảo giải quyết các vấn đề trong sinh học

Đổi tượng khảo sát là 30 giáo viên dạy môn Toán và 160 học sinh ở trường, THPT

Dia điểm khảo sát là trường THPT Việt Yên số I, THPT Việt Yên số 2,

THPT Lý Thường Kiệt - tĩnh Bắc Giang

“Thời gian khảo sát Tháng 2, 3 năm 2019

- Phương pháp phỏng vấn:

Trao đối vin 10 giáo viên dạy bộ môn Toán ớ một số trường THPT trên

địa bản tỉnh Bắc Giang về tình hình DHTH tri thức toán học vei sinh học

Chúng tôi sử đụng máy ghỉ âm để ghi lại toàn bộ nội đụng các cuộc phỏng van; phỏng vấn riêng rẽ từng giáo viên vào các thời điểm khác nhau; số lượng câu

hỏi để phỏng vấn là 5 câu hỏi, nội dung của các câu hỏi chủ yếu tập trung vào:

sự hiểu biết của giáo viên về DITTII, những sắn cứ để giáo viên DIITIL, phương

pháp I3H khi LHTH, những khó khăn mà giáo viên thường gặp khi tích hợp tri

thức toán học với sinh học trong dạy môn Toán ở trường TIIPT Mục đích

phòng vẫn lá để lắm bắt được thực trạng giáo viên sử dụng những phương pháp

dạy học nảo khi DHTH, ở các trường THPT đã triển khai DHTH ở mức độ nảo,

tim hiểu những khó khăn của giáo viễn trong quá trình DHTTH dễ tử dó dưa ra các cách khắc phục những khỏ khăn đó

Hỗi trực tiếp 50 học sinh ở một số trường THPT trên dịa bàn tính Bắc

Giang về việc ứng dụng tri thức toán học vào giải bải tập sinh học (“hứng tôi

đã sử dụng máy ghi âm và ghi hình trong quá trình phỏng vấn; phỏng vấn vào

5 thời điểm khác nhau, mỗi thởi điểm phỏng vấn 10 học sinh riêng rẽ, hỏi từng

học sinh với 3 câu hỏi; Nội dung câu hồi chủ yếu tập trung vào sự hiểu biết của

hoc sinh về mỗi quan hệ giữa toán học và sinh học, sự hứng thú của học sinh

với bài giảng có tích hợp trí thức toán học với sinh học Mục tiêu của các cuộc phông vẫn là: để xem sự hiểu biết của học sinh về mối quan hệ giữa toán học

và sinh học, biết được học sinh có hứng thú với các chủ đề DHTH để giải quyết

các vân để trong cuộc sống không, những khó khăn của học simh khi giải các

bài toán có trị thức sinh học

3.1 Phân tích linh hình đạy học tích hợp trong dạy hục môn Toán ở trưởng rung học phố thông

3.2.1 Về chương trình, sách giáo khoa môn Toán trung học phố thông

Khi nghiên cửu chương trình môn toán ở trường trung học phổ thông, trong sách giáo khoa hiện hành ta có thể thấy:

- Cac bai tập, ví dụ chia làm hai loại lả bài toán có nội dung tích hợp hiên

môn vá bải toán không có nội dung tích hợp liên mồn

Vi dy bai toán có nội dung tích hợp liên môn (giữa môn toán học và môi

sinh học) “Sự tăng trưởng của một loại vi khuẩn tuần theo công thức § = 42",

trong đó 4 là số lượng vi khuẩn ban đâu, z là tỉ lệ tăng trưởng Ứ >6), ¿ là thời

gian tầng trưởng Biết rằng số hrợng vi khuẩn ban đầu là 100 con và sau 5 giờ

có 300 con, Hỏi sau 10 giờ có bao nhiên con vi khuân” Sau bao lâu số lượng vi khuẩn han đầu sẽ tăng gấp đôi?”