Vận dụng phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn trong dạy học hình học không gian lớp 11 trung học phổ thông chương trình cơ bản và nâng cao

Mục đích nghiên cứu Vận dụng lý luận để thiết kế được một số giáo án dạy học vận dụng bằng phương pháp khám phá có hướng dẫn trong dạy học Hình học không gian, góp phần tích cực hóa học

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo con người có phẩm chất và năng lực đáp ứng được yêu cầu của xã hội là yêu cầu cấp thiết, là nhiệm vụ hàng đầu của mọi quốc gia Mục tiêu giáo dục của nước ta đã ghi trong Bộ Luật giáo dục: “Mục tiêu giáo dục là đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc

và chủ nghĩa xó hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu xây dựng và bảo vệ Tổ quốc” Từ đó, đề ra yêu cầu đối với phương pháp giáo dục “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực,

tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên.” (Luật Giáo dục)

Định hướng đổi mới phương pháp dạy học đã được khẳng định trong Nghị quyết Trung ương 4 khóa VII, Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII và được pháp chế hóa trong Luật Giáo dục (sửa đổi) năm 2005

Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII nêu rõ: “ Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào trong quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học.”

Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 (Ban hành kèm theo Quyết định

số 201/2001/QĐ- Ttg ngày 28 tháng 12 năm 2001 của Thủ tướng Chính phủ), ở mục 5.2 ghi rõ: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp;

phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong quá trình học tập, ”

Để đạt được mục tiêu giáo dục như đã nêu trong Luật giáo dục và các Nghị quyết của Trung ương Đảng, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phát động phong trào đổi mới giáo dục, nhấn mạnh vào đổi mới dạy học trong toàn quốc Trong những năm gần đây, phong trào đổi mới phương pháp dạy học đã được đẩy mạnh ở tất cả các cấp học nói chung, ở bậc phổ thông nói riêng và đã đạt được những thành tựu đáng kể Ở bậc THPT, phong trào đổi mới phương pháp dạy học môn toán đã diễn

ra rất mạnh mẽ, rất nhiều giáo viên đã đi sâu việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học toán Cho tới nay, nhìn chung cách dạy môn toán bậc THPT đã có những chuyển biến tích cực, tuy nhiên vẫn còn nhiều nghiên cứu cần được tiếp tục Đặc biệt, môn Hình học nói chung và nội dung Hình học không gian nói riêng rất có điều kiện để phát triển tư duy và vận dụng những phương pháp dạy học tích cực bởi đây là môn học khó, lôgic chặt chẽ, sáng tạo và gần gũi với thực tiễn

Với những lý do trên, tên đề tài được chọn là: “Vận dụng phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn trong dạy học hình học không gian lớp 11 trung học phổ thông (cơ bản và nâng cao)”

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng lý luận để thiết kế được một số giáo án dạy học vận dụng bằng phương pháp khám phá có hướng dẫn trong dạy học Hình học không gian, góp phần tích cực hóa học tập của học sinh, nâng cao chất lượng giảng dạy

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận và những phương pháp dạy học tích cực, đi sâu vào phương pháp khám phá có hướng dẫn

- Quán triệt được chương trình, nội dung, yêu cầu dạy học Hình học không gian ở trường phổ thông

- Thiết kế được những giáo án dạy học hình học không gian vận dụng phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn theo hướng của đề tài

- Thực nghiệm sư phạm: sử dụng một số giáo án đã soạn theo phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn dạy thực nghiệm tại một số trường THPT, so sánh với việc dạy bằng phương pháp dạy học thông thường để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của đề tài

4 Đối tượng nghiên cứu

Quy trình tổ chức dạy học các khái niệm, định lý, quy tắc, bài tập hình học không gian được trình bày trong sách giáo khoa Hình học 11 (chương trình cơ bản

và chương trình nâng cao) theo phương pháp khám phá có hướng dẫn

5 Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức dạy học nội dung Hình học không gian lớp 11 (chương trình cơ bản và chương trình nâng cao) bằng phương pháp khám phá có hướng dẫn sẽ phát huy được tính tích cực và cải thiện kết quả học tập của học sinh

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: nghiên cứu lý luận và những phương pháp dạy học tích cực nói chung, đi sâu nghiên cứu phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn nói riêng

- Phương pháp điều tra quan sát: điều tra quan sát để tìm hiểu thực tiễn việc dạy và học Hình học không gian 11 hiện nay, đồng thời nắm bắt được những khó khăn sai lầm thường có ở học sinh khi học môn học này

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: tổ chức dạy thực nghiệm một số giáo án đã soạn theo hướng của đề tài nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của đề tài

7 Như ̃ng đóng góp của đề tài

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về các phương pháp dạy học tích cực

- Đưa ra tương đối đầy đủ các quan điểm dạy học khám phá và khám phá có hướng dẫn

- Đề xuất một số cách thức tổ chức hoạt động dạy học bộ môn toán bằng phương pháp khám phá có hướng dẫn

- Thiết kế một số giáo án minh hoạ cho việc dạy học nội dung Hình học không

gian lớp 11 bằng phương pháp khám phá có hướng dẫn và tổ chức thực nghiệm, kiểm chứng tính khả thi của đề tài

- Luận văn cung cấp một tài liêu tham khảo thiết thực góp phần giúp giáo viên thực

hiện nhiệm vụ đổi mới phương pháp giảng dạy ở trường phổ thông trong giai đoạn hiện nay Đồng thời, luận văn là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Toán các

trường Đại học và Cao đẳng

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn được trình bày trong 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 2: Thiết kế một số giáo án dạy học hình học không gian 11 bằng phương pháp dạy học khám phá có hướng dẫn

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1 Phương pháp dạy học tích cực

1.1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học

Trong chiến lược phát triển giáo dục của quốc gia, Đảng và Nhà nước ta đã khẳng định những giá trị to lớn và ý nghĩa quyết định của nhân tố con người đối với sự phát triển bền vững của mọi lĩnh vực kinh tế, chính trị, văn hóa, Hội nghị lần thứ IV (1993), Ban chấp hành Trung ương (khóa VIII) đã xác định: "Hướng bồi dưỡng và phát huy nhân tố con người Việt Nam là không ngừng gia tăng tính tự giác, năng động, tự chủ, phát huy sức mạnh bên trong của mỗi cá nhân kết hợp với sức mạnh của cả cộng đồng Con người phát triển cao về trí tuệ, cường tráng về thể chất, phong phú về tinh thần, trong sáng về đạo đức là động lực của sự nghiệp xây dựng xã hội mới, đồng thời là mục tiêu của Chủ nghĩa xã hội"

Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn hội nhập quốc tế một cách sâu rộng, những thách thức mới được đặt ra đối với hệ thống giáo dục, từ đó đòi hỏi cần phải

có sự đổi mới mạnh mẽ về phương pháp dạy học Nghị quyết Hội nghị lần thứ II Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam đã xác định: " Phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành

nếp tư duy sáng tạo của người học; từng bước áp dụng những phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian

tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học" Luật giáo dục (1998) đã thể chế hóa định hướng đổi mới phương pháp giáo dục phổ thông:

“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

(Luật giáo dục 2001, chương 2, điều 28)

Theo tinh thần các Nghị quyết của Đảng và Luật giáo dục, mục đích của quá trình đổi mới phương pháp dạy học là "tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh" và đây cũng là sự định hướng cho sự đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay ở nước ta: "Phương pháp dạy học phải hướng vào việc tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo, được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu"

Như vậy, việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phổ thông được diễn ra theo bốn hướng chủ yếu:

- Nâng cao tính tích cực, tự chủ, độc lập, sáng tạo của từng cá nhân học sinh Phương pháp dạy học hiện đại hướng vào việc tăng cường tổ chức cho học sinh hoạt động, tự học, tự nghiên cứu, tạo thói quen và kỹ năng tự học để có thể học thường xuyên, học suốt đời

- Khai thác tiềm năng trí tuệ của tập thể học sinh Phương pháp dạy học hiện đại biến tập thể học sinh thành môi trường học tập thuận lợi, trong đó học sinh tương tác, hợp tác, cạnh tranh với nhau, tự khẳng định

- Tăng cường sử dụng các thiết bị kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ thông tin trong quá trình dạy học

- Đổi mới kiểm tra, đánh giá quá trình học tập của học sinh

1.1.2 Quan điểm hoạt động

Như vậy, để đổi mới được phương pháp dạy học thì phương pháp dạy học

đó cần hướng vào việc tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo Tâm lý học hiện đại cho rằng nhân cách của trẻ được hình thành và phát triển thông qua các hoạt động chủ động, có ý thức Trí tuệ của trẻ phát triển nhờ sự đối thoại giữa chủ thể và môi trường Mối quan hệ giữa học và làm đã được nhiều tác giả đề cập, như "Suy nghĩ tức là hành động" (J.Piaget), "Cách tốt nhất để hiểu là làm" (Kant), "Học để hành, học và hành phải đi đôi" (Hồ Chí Minh) Để học sinh tích cực học tập, phải cuốn hút học sinh vào các hoạt động học tập do giáo viên tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó học sinh tự mình khám phá và tiếp thu những tri thức mà mình chưa biết Điều này hoàn toàn khác với quan điểm dạy học truyền thống, thầy nói trò nghe, người học tiếp thu một cách thụ động được truyền đạt từ người thầy Như vậy, theo quan điểm hoạt động, học sinh phải được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, người giáo viên cần đạt học sinh vào những tình huống thực tế, trực tiếp quan sát, làm thí nghiệm, thảo luận giải quyết vấn đề theo cách riêng của mình dựa trên những kiến thức đã biết, qua đó học sinh không chỉ nắm được kiến thức mới, kỹ năng mới mà còn nắm được

cả phương pháp để có được những tri thức, kỹ năng mới đó

Tư tưởng học tập trong hoạt động và bằng hoạt động được thể hiện qua các hình thức sau:

- Cho học sinh thực hiện và tập luyện những hoạt động và hoạt động thành phần

tương thích với nội dung và mục tiêu dạy học Mỗi nội dung dạy học đều liên hệ

với những hoạt động nhất định Đó trước hết là những hoạt động đã được tiến hành trong quá trình lịch sử hình thành và ứng dụng những tri thức được bao hàm trong nội dung này, cũng chính là những hoạt động để người học có thể kiến tạo và ứng dụng tri thức trong nội dung đó Trong quá trình dạy học, ta còn phải kể đến cả những hoạt động có tác dụng củng cố tri thức, rèn luyện kỹ năng và hình thành thái

độ Một hoạt động được gọi là tương thích với một nội dung dạy học nếu nó có tác

động góp phần kiến tạo hoặc củng cố, ứng dụng những tri thức được bao hàm trong nội dung đó hoặc rèn luyện những kỹ năng, hình thành những thái độ có liên quan Với mỗi nội dung dạy học, ta cần phát hiện những hoạt động tương thích với nội dung đó

Ví dụ 1:

Khi dạy định lý về dấu của tam thức bậc hai f (x)ax2 bxc (a0) trong chương trình môn Toán lớp 10, GV có thể yêu cầu HS giải các bài tập sau:

1) Chứng minh rằng f (x)x22x3 luôn nhận giá trị dương với mọi giá trị của

x Tính biệt thức 

2) Chứng minh rằng f (x)  x2 4x7 luôn nhận giá trị âm với mọi giá trị của

x Tính biệt thức 

3) Xét dấu của tam thức f (x)(x2)(2x -1)

4) Xét dấu của tam thức f (x)  ( x 2)(2x -1)

Qua các hoạt động thành phần trên, HS khái quát hóa và tìm ra định lý về dấu của tam thức bậc hai

Tuy nhiên, mỗi nội dung thường tiềm tàng nhiều hoạt động; nếu khuyến khích tất cả các hoạt động như thế thì có thể sa vào tình trạng dàn trải, làm cho học sinh thêm rối ren Để khắc phục tình trạng này, cần sàng lọc những hoạt động đã phát hiện để tập trung vào một số mục tiêu nhất định Việc tập trung vào mục tiêu nào

đó có thể căn cứ vào tầm quan trọng của mục tiêu này đối với các mục tiêu còn lại, đối với khoa học kỹ thuật và đời sống, căn cứ vào tiềm năng và vai trò của nội dung tương ứng với việc thực hiện những mục tiêu đó

Ngoài ra, trong quá trình hoạt động, nhiều khi một hoạt động này lại có thể xuất hiện như một thành phần của hoạt động khác Phân tách một hoạt động thành những hoạt động thành phần là biết được cách tiến hành hoạt động toàn bộ, nhờ đó

có thể vừa quan tâm rèn luyện cho học sinh hoạt động toàn bộ vừa chú ý cho họ tập luyện tách riêng những hoạt động khó hoặc quan trọng khi cần thiết Chẳng hạn, nếu học sinh khó khăn khi chứng minh một bài toán, ta có thể cho học sinh thực hiện hoạt động thành phần trước: hãy nêu các cách có thể chứng minh bài toán dạng này?

- Gợi động cơ cho các hoạt động học tập Hoạt động thúc đẩy sự phát triển là hoạt

động mà chủ thể thực hiện một cách tự giác và ý thức Vì vậy cần cố gắng gợi động cơ để học sinh ý thức rõ vì sao thực hiện hoạt động này hay hoạt động khác Gợi động cơ là làm cho học sinh có ý thức về ý nghĩa của những hoạt động và của đối tượng hoạt động Gợi động cơ nhằm làm cho những mục tiêu sư phạm biến thành những mục tiêu của cá nhân học sinh, chứ không phải chỉ là sự vào bài, đặt vấn đề một cách hình thức

Ví dụ 2: Khi dạy về phép tịnh tiến trong mặt phẳng, sau khi giáo viên giới thiệu

định nghĩa phép tịnh tiến theo vectơ v, giáo viên gợi động cơ để học sinh xây dựng biểu thức tọa độ của phép tịnh tiến như sau: Với mỗi điểm M trong mặt

phẳng, qua phép tịnh tiến theo vectơ v

ta xác định được duy nhất một điểm ảnh M’ Bây giờ, ta xét trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho M(x0; y0), tọa độ của điểm M’

là ảnh của M qua phép tịnh tiến theo vectơ v(a;b)

có thể xác định như thế nào? Gợi động cơ không chỉ là việc làm ngắn ngủi lúc bắt đầu dạy một tri thức nào

đó mà phải xuyên suốt quá trình dạy học Có thể phân biệt gợi động cơ mở đầu, gợi động cơ trung gian, gợi động cơ kết thúc

- Dẫn dắt học sinh kiến tạo tri thức, đặc biệt là tri thức phương pháp, như phương tiện và kết quả học tập.Những tri thức phương pháp thường gặp trong Toán học là:

những tri thức phương pháp thực hiện những hoạt động tương ứng với những nội dung toán học cụ thể như là cộng, trừ, nhân, chia các số hữu tỷ, giải phương trình trùng phương; những tri thức phương pháp thực hiện những hoạt động toán học phức hợp như định nghĩa, chứng minh; những tri thức về phương pháp thực hiện những hoạt động trí tuệ chung như so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá; những tri thức về phương pháp thực hiện những hoạt động ngôn ngữ lôgic như thiết lập mệnh đề đảo của mệnh đề cho trước, liên kết 2 mệnh đề thành hội hay tuyển của chúng

- Phân bậc hoạt động: Phân bậc hoạt động là làm cho học sinh thực hiện được các

hoạt động từ dễ đến khó; từ đơn giản đến phức tạp; từ việc sử dụng đơn lẻ một kiến thức đến sử dụng tổng hợp nhiều kiến thức

Để phân bậc được các hoạt động, chúng ta có thể căn cứ vào: sự phức tạp của đối tượng hoạt động (cho đối tượng của hoạt động đơn giản hay phức tạp hơn); Sự trừu tượng hoá, khái quát của đối tượng; nội dung của hoạt động; sự phức hợp của hoạt động; chất lượng của hoạt động hoặc có thể phối hợp các phương diện trên làm căn cứ để phân bậc hoạt động

1.1.3 Một số phương pháp dạy học tích cực