Các phương thức kết nối tri thức cho học sinh trung học phổ thông qua việc dạy học giải các bài toán hình học lớp 11 (tt)

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN HOÀI PHƯƠNG CÁC PHƯƠNG THỨC RÈN LUYỆN KĨ NĂNG KẾT NỐI TRI THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC GIẢI TOÁN HÌNH HỌC 11 Chuyên n

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN HOÀI PHƯƠNG

CÁC PHƯƠNG THỨC RÈN LUYỆN KĨ NĂNG KẾT NỐI TRI THỨC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC GIẢI TOÁN HÌNH HỌC 11

Chuyên nghành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SỸ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS ĐÀO TAM

HUẾ/ 2015 Demo Version - Select.Pdf SDK

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Họ tên tác giả

Nguyễn Hoài Phương

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với Thầy giáo hướng dẫn GS.TS Đào Tam

đã hết lòng tận tâm hướng dẫn trong suốt thời gian làm luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng quản lý khoa học - Đối ngoại, Khoa Toán Trường Đại học sư phạm - Đại học Huế, Ban giám hiệu và Tổ toán trường THPT Chi Lăng – TP Huế đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi để hoàn thành được luận văn này

Nhận dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận văn và thực nghiệm sư phạm

Xin chân thành cảm ơn!

Huế, tháng 5 năm 2015

Tác giả

Nguyên Hoài Phương Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

-

PHỤ BÌA i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC HÌNH VẼ 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU 8

MỞ ĐẦU 9

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 9

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 13

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

4 Ý NGHĨA NGHIÊN CỨU 14

5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN: 14

NỘI DUNG 15

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN 15

1.1 Khái niệm về kết nối tri thức 15

1.1.1 Khái niệm tri thức 15

1.1.2 Một số dạng tri thức 15

1.1.3 Khái niệm kết nối tri thức 16

1.1.4 Những dạng khác nhau của tri thức trong dạy học Toán 19

1.2.5 Một số dạng tri thức phương pháp thường gặp trong hoạt động dạy học Toán: 21

1.2 Kết nối tri thức theo quan điểm hoạt động trong PPDH 23

1.2.1 Cho học sinh thực hiện và luyện tập những hoạt động và hoạt động thành phần tương thích với nội dung và mục đích dạy học Tư tưởng này được cụ thể hoá như sau: 24

1.2.2 Gợi động cơ học tập và tiến hành hoạt động 27

1.2.3 Tri thức trong hoạt động 28

1.2.4 Phân bậc hoạt động 29

1.3 Các cơ sở khoa học của kết nối tri thức 29

1.3.1 Kết nối tri thức theo quan điểm lý thuyết kiến tạo 29

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.3.1.1 Các quan điểm chủ đạo về lý thuyết kiến tạo của J.Piaget 29

1.3.1.2 Mô hình dạy học theo lý thuyết kiến tạo 33

1.3.1.3 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 34

1.3.1.4 Quá trình tổ chức dạy học Toán ở trường phổ thông theo lý thuyết kiến tạo 35

1.3.1.5 Vai trò của việc dạy học tri thức phương pháp theo hướng vận dụng lý thuyết kiến tạo trong trường phổ thông 38

1.3.2 Kết nối tri thức theo quan điểm triết học duy vật biện chứng trong quá trình dạy học toán 41

1.3.3 Kết nối tri thức theo quan điểm tâm lý học 42

Chương 2: KHẢO SÁT THỰC TRẠNG KẾT NÔÍ TRI THỨC KHI GIẢI BÀI TẬP CỦA HỌC SINH LỚP 11 Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 43

2.1 Sơ lược về chương trình toán lớp 11 ở trường phổ thông 43

2.1.1 Nội dung chương trình 43

2.1.2 Mục đích yêu cầu của việc dạy học hình học lớp 11 ở trường phổ thông 43

2.1.2.1 Về kiến thức 43

2.1.2.2 Về kĩ năng 43

2.2 Mục tiêu khảo sát 43

2.3 Đối tượng khảo sát 43

2.4 Nội dung khảo sát 44

2.5 Công cụ khảo sát 44

2.6 Tổ chức khảo sát 44

2.6.1 Hệ thống câu hỏi dành cho GV 44

2.6.2 Hệ thống câu hỏi dành cho HS 45

2.7 Đánh giá khảo sát 46

2.7.1 Đánh giá định tính 46

2.7.2 Đánh giá định lượng 47

2.8 Thực trạng dạy học tri thức phương pháp trong nhà trường phổ thông 57

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG THỨC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KẾT NỐI TRI THỨC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC GIẢI CÁC BÀI TẬP HÌNH HỌC LỚP 11 59

Demo Version - Select.Pdf SDK

3.1 Một số cơ sở sư phạm để đề xuất các phương thức bồi dưỡng năng lực kết

nối tri thức 59

3.2 Các phương thức bồi dưỡng năng lực kết nối tri thức 59

3.2.1 Phương thức 1: Tạo cơ hội để học sinh phát hiện các tri thức đã lĩnh hội nhằm để giải thích làm sáng tỏ nhiệm vụ nhận thức 59

3.2.2 Phương thức 2: Tập duyệt cho học sinh biết sử dụng các kiểu liên tưởng điều cần tìm với những tri thức đã được lĩnh hội 64

3.2.3 Phương thức 3: Tri thức đã có được kết nối với tư cách là cơ sở để phát hiện tri thức mới thông qua sử dụng suy luận quy nạp và suy luận ngoại suy, suy luận có lý 69

3.2.4 Phương thức 4: Hình thành cho học sinh năng lực dự đoán các tính chất, phát hiên vấn đề thông các hoạt động: quy lạ về quen, xem xét các trường hợp riêng, nhìn nhận bài toán nhiều góc độ 70

3.2.5 Phương thức 5: Rèn luyện cho học sinh khả năng khai thác bài toán, đặc biệt là các bài toán trong sách giáo khoa thông qua biến đổi nội dung và hình thức của bài toán, từ đó có thể sang tạo bài toán mới 75

3.3 Kết luận chương 3 77

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 78

4.1 Mục đích thực nghiệm 78

4.2 Nội dung thực nghiệm 78

4.2.1 Chương trình dạy học thử nghiệm 78

4.2.2 Tài liệu thử nghiệm 78

4.3 Tổ chức thực nghiệm 79

4.3.1 Chuẩn bi thực nghiệm 79

4.3.2 Tiến hành thực nghiệm 79

4.4 Kết quả thực nghiệm 79

4.4.1 Phân tích định tính 79

4.4.2 Phân tích định lượng 80

4.4.2.1 Nội dung các phiếu học tập 80

4.4.2.2 Những kết luận rút ra từ thực nghiệm 98

Demo Version - Select.Pdf SDK

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 100 5.1 Trả lời câu hỏi 1: Dựa trên cơ sở khoa học nào để xác định cấu trúc kết nối tri thức? 100 5.2 Trả lời câu hỏi 2: Dựa trên cơ sở khoa học nào để phân tích hoạt động kết nối tri thức thành các hoạt động thành phần để từ đó có cơ sở phát triển năng lực kết nối tri thức? 100 5.3 Trả lời câu hỏi 3: Có những loại tri thức nào để định hướng và điều chỉnh hoạt động kết nối tri thức? 100 5.4 Kết luận chung 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình I.1 17

Hình I.2 18

Hình I.3 19

Hình I.4 23

Hình I.5 25

Hình I.6 27

Hình III.1 60

Hình III.2 60

Hình III.3 61

Hình III.5 62

Hình III.4 62

Hình III.6 63

Hình III.7 63

Hình III.8 65

Hình III.9 65

Hình III.10 66

Hình III.12 67

Hình III.11 67

Hình III.13 68

Hình III.15 69

Hình III.14 69

Hình III.16 71

Hình III.17 72

Hình III.18 73

Hình III.19 74

Hình III.20 75

Hình III.21 75

Hình IV.1 80

Demo Version - Select.Pdf SDK

Hình IV.2 81

Hình IV.3 85

Hình IV.3 90

Hình IV.4 95

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng IV.1 Phân tích kết quả bài làm của HS 81

Bảng IV.2 Phân tích kết quả bài làm của HS 86

Bảng IV.3 Phân tích kết quả bài làm của học sinh 88

Bảng IV.4 Phân tích kết quả bài làm học sinh 91

Bảng IV.5 Phân tích kết quả bài làm của học sinh 96

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.1 Xuất phát từ xu hướng dạy học trong thời đại mới

Từ cuối thế kỷ XX, đầu thế kỷ XXI với sự phát triển mạnh mẽ của các lý thuyết dạy học hiện đại như lý thuyết tình huống, lý thuyết kiến tạo… gắn liền với tên tuổi của các nhà nghiên cứu giáo dục, nhà tâm lí, nhà toán học nổi tiếng như Brousseau, Polya và Piaget … đã chống lại cách dạy học truyền thống áp đặt của giáo viên Phương pháp giáo dục mới lấy người học làm trung tâm, lấy GQVĐ làm trọng tâm chương trình giáo dục Đặc biệt lý thuyết kiến tạo đang là một trong những lý thuyết

về dạy học vượt trội được sử dụng trong giáo dục Lý thuyết này khuyến khích học sinh tự xây dựng kiến thức cho mình dựa trên những thực nghiệm cá nhân và áp dụng trực tiếp vào môi trường học tập của các em Mỗi cá nhân học sinh là trung tâm của tiến trình dạy học, còn giáo viên đóng vai trò tổ chức điều khiển và là người đại diện cho tri thức khoa học chính thống, đóng vai trò trọng tài để thể chế hóa tri thức mới của bài học Theo quan điểm của LTKT thì tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài Trong quá trình chiếm lĩnh tri thức bằng kinh nghiệm, kiến thức đã có từ trước thông qua quá trình đồng hóa và điều ứng HS sẽ tự xây dựng cho mình một hệ thống tri thức có sắc thái riêng và có khả năng vận dụng hệ thống tri thức này vào giải quyết các vấn đề do thực tiễn đặt ra.Theo Piaget đồng hóa là quá trình HS vận dụng kiến thức cũ để giải quyết tình huống mới và sắp xếp kiến thức mới thu nhận được vào cấu trúc kiến thức hiện có Muốn thế khi tổ chức quá trình dạy học GV cần phải làm cho HS bộc lộ quan niệm của mình về vấn đề học tập, cần tổ chức cho HS hệ thống hóa và khai thác kinh nghiệm cũ nhằm phát triển nhận thức cho bản thân HS và phổ biến cho cả lớp Để đồng hóa được kiến thức mới và cũ cần phải tiến hành quá trình phân tích, tổng hợp, so sánh,… nhằm đánh giá lại kiến thức cũ từ đó sắp xếp lại hệ thống kiến thức sao cho hoàn thiện, chính xác hơn

Điều ứng là sự thay đổi, điều chỉnh, bổ sung, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề lý thuyết và thực tiễn Đây là quá trình mà HS phải thực hiện các thao tác

Demo Version - Select.Pdf SDK

tư duy, làm kiến thức bộc lộ các thuộc tính, bản chất, các mặt mạnh yếu, tìm ra mối liên

hệ giữa các yếu tố kiến thức, tính hệ thống của chúng và khả năng vô tận của kiến thức Theo Bebrien và Brant (1997) thì: ―Kiến tạo là một cách tiếp cận ―dạy‖ dựa trên nghiên cứu về việc ―học‖ với niềm tin rằng: tri thức được kiến tạo nên bỡi mỗi cá nhân người học sẽ trở nên vững chắc hơn nhiều so với việc nó nhận được từ người khác‖

Theo Brooks (1993) thì: ―Quan điểm về kiến tạo trong dạy học khẳng định rằng học sinh cần phải tạo nên những hiểu biết về thế giới bằng cách tổng hợp những kinh nghiệm mới vào trong những cái mà họ có trước đó Học sinh thiết lập nên những quy luật thông qua sự phản hồi trong mối quan hệ tương tác với những chủ thể và ý tưởng ‖

Còn Briner (1999) cho rằng: ―Người học tạo nên kiến thức của bản thân bằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiến thức và kinh nghiệm đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới, hợp thành tổng thể thống nhất giữa kiến thức mới thu nhận được với những kiến thức đang tồn tại trong trí óc‖

1.2 Xuất phát từ thực tế dạy học môn Toán ở trường phổ thông

Qua thực tế dạy học và kinh nghiệm giảng dạy môn Toán ở trường phổ thông nói chung và việc thực hành giải toán của học sinh, chúng tôi nhận thấy có một số khó khăn cho GV và HS mà nguyên nhân của nó gồm các yếu tố chủ quan và khách quan sau:

1.2.1 Nguyên nhân khách quan

* Chương trình SGK hình học lớp 11 – NC do Đoàn Quỳnh- Văn Như Cương- Phạm Khắc Ban- Tạ Mân biên soạn và chương trình SGK hình học lớp 11- CB do Trần Văn Hạo – Nguyễn Mộng Hy- Khu Quốc Anh- Nguyên Hà Thanh – Phan Văn Viện biên soạn gồm 3 chương, chương I: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng , chương II: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian Quan hệ song song, Chương III: Vectơ trong không gian, đây là các mãng kiến thức khó không chỉ cho

HS học tập mà còn cho cả GV trong quá trình giảng dạy vì tính trừu tượng cao đặc biệt là mãng hình học không gian

* Bên cạnh đó phân phối chương trình của Bộ GDĐT cho chương trình hình học lớp 11 theo tôi còn quá ít thời gian cho việc giải bài tập cụ thể như sau:

Demo Version - Select.Pdf SDK

- Chương trình cơ bản: Chương I: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng (11 tiết) chỉ có 1 tiết dành cho luyện tập, chương II: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian Quan hệ song song (16 tiết) chỉ có 5 tiết luyện tập, Chương III: Vectơ trong không gian (15 tiết) chỉ có 5 tiết luyện tập

- Chương trình nâng cao: Chương I: Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng (14 tiết) chỉ có 4 tiết dành cho luyện tập, chương II: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian Quan hệ song song (16 tiết) chỉ có 5tiết luyện tập , Chương III:Vectơ trong không gian (15 tiết) chỉ có 6 tiết luyện tập

Do đó, GV có rất ít thời gian để tổ chức cho HS thực hành giải toán

1.2.2 Nguyên nhân chủ quan

* Đối với GV

• Việc kết nối tri thức (KNTT) nhằm kiến tạo tri thức mới thể hiện qua yêu cầu của nhiều phương pháp và lý thuyết dạy học hiện đại Tuy nhiên, việc đào sâu nghiên cứu các lý thuyết và phương pháp để làm bộc lộ cách phát hiện vấn đề của đội ngũ

GV còn hạn chế Bản chất của hoạt động KNTT có thể khai thác từ phương pháp dạy học theo quan niệm hoạt động (HĐ), đó chính là các HĐ tư duy của HS nhằm làm bộc

lộ các đối tượng, HĐ của chủ thể HS nhằm để chủ thể xâm nhập vào đối tượng, từ đó

có được sản phẩm của HĐ - các đối tượng toán học, các quan hệ và các mối liên hệ toán học Tư tưởng khái quát về đối tượng hoạt động được trình bày trong [1, tr.93]

Còn theo [13, tr.11-12], Bùi Văn Nghị đã chỉ ra các dạng HĐ được thực hiện trong

quá trình hình thành hay vận dụng nội dung đó như nhận dạng và thể hiện một đối tượng, HĐ toán học phức tạp, HĐ trí tuệ phổ biến trong toán học, HĐ trí tuệ chung,

HĐ ngôn ngữ

• Nhìn theo quan điểm của phương pháp dạy học PH và GQVĐ, hoạt động KNTT của HS chỉ nảy sinh khi họ đứng trước một nhiệm vụ nhận thức - một mâu thuẫn, một khó khăn, một chuớng ngại cần vượt qua Tuy nhiên, việc tạo ra tình huống có vấn đề kích thích nổ lực tư duy của HS nhằm tìm tòi, phát hiện có thể lấy từ nội bộ toán hoặc lấy từ các mô hình thực tiễn, các biểu diễn thực, các biểu diễn toán của các tình huống thực tiễn còn chứa đựng nhiều khó khăn đối với GV Khó khăn lớn nhất bộc lộ ở chỗ là làm thế nào để tạo một tình huống hấp dẫn, cuốn hút HS hoạt động phát hiện, tìm tòi, tạo được nhu cầu bên trong để kích thíc HĐ của HS tìm tòi, phát

Demo Version - Select.Pdf SDK

hiện vấn đề

• Một khó khăn khác đối với GV trong HĐ giúp HS định hướng GQVĐ còn chứa đựng một khó khăn then chốt sau đây: Dựa trên cơ sở nào để định hướng đúng đắn cách huy động kiến thức, huy động các tiền đề để giúp HS xâm nhập được vào vấn đề,

sử dụng các kiến thức đó để giải thích được vấn đề, làm bộc lộ nhiệm vụ nhận thức?

Để GQVĐ này thì chúng ta cần phải làm gì? Khó khăn nêu trên phụ thuộc vào năng lực liên tưởng của HS, năng lực biến đổi vấn đề, biến đổi thông tin nhằm quy lạ về quen,

để HS có kỹ thuật GQVĐ đặt ra

• Một khó khăn nữa đối với GV là cần trang bị cho HS những loại hình tri thức nào có tác dụng định hướng, điều chỉnh HĐ của HS hướng vào việc GQVĐ một cách đúng đắn? Nhìn theo góc độ dạy học kiến tạo, khó khăn nổi bật đối với GV là việc tạo tình huống như thế nào để HS tương tác với tình huống đó nhằm đưa ra được phán đoán có cơ sở khoa học, hay nói cách khác bằng cách nào để HS đề xuất được giả thuyết,

để từ đó nhờ hoạt động kiểm chứng giả thuyết, nhờ các hoạt động đồng hóa và điều ứng

để HS thích nghi với tình huống, từ đó kiến tạo được kiến thức mới

• Một khó khăn nổi bật nữa là việc tổ chức cho HS tương tác theo hướng kiến tạo xã hội để tri thức được chuyển hóa từ điều kiện bên ngoài vào nội tâm của HS thông qua các hoạt động phân tích, so sánh, tổng hợp

b Khó khăn đối với HS:

• HS chưa được trải nghiệm để nhuần nhuyễn học tập bằng quá trình tự thích nghi; khi đứng trước các chướng ngại, họ chưa có kỹ năng biến đổi hình thức của các đối tượng, quan hệ để họ có thể xâm nhập vào đối tượng, xâm nhập vào vấn đề nhằm tìm ra tri thức mới

• Họ chưa được trang bị hệ thống các tri thức, đặc biệt là các tri thức phương pháp cũng như tri thức về phương pháp luận cần cho việc điều chỉnh và định hướng các hoạt động phát hiện vấn đề và phát hiện cách GQVĐ

• Nhiều HS tư duy còn có sức ỳ, nghĩa là cứ suy nghĩ theo cách này mà không nhanh chóng chuyển hướng khi gặp những khó khăn, chướng ngại khi giải quyết, dẫn tới tính sáng tạo trong tư duy còn hạn chế

• Đứng trước một vấn đề đặt ra, HS thường gặp khó khăn trong việc lựa chọn

Demo Version - Select.Pdf SDK