Ảnh hưởng của phương pháp dạy học theo vấn đề đến kiến thức khái niệm của HS về chủ đề tích phân (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN DỰ ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐẾN KIẾN THỨC KHÁI NIỆM CỦA HỌC SINH VỀ CHỦ ĐỀ TÍCH PHÂN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC TH

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN DỰ

ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐẾN KIẾN THỨC KHÁI NIỆM CỦA HỌC SINH VỀ CHỦ ĐỀ TÍCH PHÂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Demo Version - Select.Pdf SDK

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN DỰ

ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐẾN KIẾN THỨC KHÁI NIỆM CỦA HỌC SINH VỀ CHỦ ĐỀ TÍCH PHÂN

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN TOÁN

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN THỊ DUYẾN

HUẾ, 2018

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu 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

Tác giả

Trần Dự

Demo Version - Select.Pdf SDK

Lời Cám Ơn

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Duyến, người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn

Tôi xin trân trọng cám ơn quý thầy giáo, cô giáo đã giảng dạy chúng tôi trong suốt thời gian học tập tại trường ĐHSP Huế

Xin cám ơn Ban giám hiệu, học sinh trường THPT Tam Giang Đặc biệt là các giáo viên tổ Toán Trường THPT Tam Giang đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu này

Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến Khoa Toán, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, các anh chị bạn bè lớp cao học Toán K25, đặc biệt là học viên chuyên ngành LL&PPDH môn Toán trường ĐHSP Huế đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Tôi rất mong nhận được những góp ý và nhận xét nhằm bổ sung những thiếu sót không thể tránh khỏi của luận văn

Xin trân trọng cám ơn!

Tác giả luận văn Trần Dự

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

GV : Giáo viên

HS : Học sinh THPT : Trung học phổ thông NXB : Nhà xuất bản

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa .i

Lời cam đoan ii

Lời cám ơn iii

Danh mục các chữ viết tắt iv

Mục lục 1

Danh mục các bảng 3

Danh mục biểu đồ, hình 3

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 5

1.1 Học theo vấn đề 5

1.2 Học theo vấn đề trong môn toán 6

1.3 Kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm của người học về tích phân 8

1.4 Dạy học tích phân ở trường phổ thông 10

1.5 Nhận xét và đặt vấn đề 12

1.6 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 13

1.7 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 14

1.8 Câu hỏi và ý nghĩa nghiên cứu 14

1.9 Bố cục của luận văn 15

1.10 Tiểu kết chương 1 15

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN VÀ KHUNG LÍ THUYẾT NGHIÊN CỨU 16

2.1 Quy trình tổ chức dạy học toán theo vấn đề 16

2.2 Đặc trưng của phương pháp dạy học toán theo vấn đề 19

2.3 Kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm 20

2.3.1 Kiến thức quy trình 21

2.3.2 Kiến thức khái niệm 22

2.3.3 Mối liên hệ giữa kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm 24

2.4 Kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm về tích phân 26

2.4.1 Kiến thức quy trình về tích phân 26

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.4.2 Kiến thức khái niệm về tích phân 27

2.5 Tiểu kết chương 2 28

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.1 Thiết kế nghiên cứu 29

3.2 Đối tượng tham gia 29

3.3 Công cụ nghiên cứu 30

3.4 Phương pháp thực nghiệm và phân tích dữ liệu 31

3.4.1 Kế hoạch bài học: Tổ chức dạy học theo vấn đề 31

3.4.2 Kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm trong phiếu khảo sát 42

3.4.2.1 Phân tích tiên nghiệm phiếu khảo sát 42

3.4.2.2 Kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm trong các bài toán 55

3.4.2.3 Thang mức đo kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm 59

3.5 Hạn chế của nghiên cứu 65

3.6 Tiểu kết chương 3 65

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 67

4.1 Định hướng phân tích kết quả nghiên cứu 67

4.2 Phân tích định lượng kết quả nghiên cứu 67

4.3 Phân tích định tính kết quả nghiên cứu 69

4.4 Thuận lợi và khó khăn của học sinh khi học chủ đề tích phân theo vấn đề 76

4.4.1 Thuận lợi 76

4.4.2 Khó khăn 77

4.5 Tiểu kết chương 4 78

Chương 5: KẾT LUẬN 79

5.1 Trả lời câu hỏi nghiên cứu 79

5.2 Đóng góp của nghiên cứu và hướng phát triển của đề tài 81

5.3 Tiểu kết chương 5 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 4.1 Kết quả về kiến thức quy trình ở phiếu khảo sát số 1 67

Bảng 4.2 Kết quả về kiến thức quy trình ở phiếu khảo sát số 2 68

Bảng 4.3 Kết quả về kiến thức khái niệm ở phiếu khảo sát số 1 68

Bảng 4.4 Kết quả về kiến thức khái niệm ở phiếu khảo sát số 2 69

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ Trang Hình 2.1 Quy trình dạy học theo vấn đề 16

Biểu đồ 3.1 Sức học của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 30

Hình 3.1 32

Hình 3.2 36

Hình 3.3 37

Hình 3.4 37

Hình 3.5 39

Hình 3.6 39

Hình 3.7 40

Hình 3.8 41

Hình 3.9 45

Hình 3.10 47

Hình 3.11 47

Hình 3.12 48

Hình 3.13 49

Hình 3.14 49

Hình 3.15 51

Hình 3.16 52

Hình 3.17 53

Hình 3.18 53

Hình 3.19 53

Demo Version - Select.Pdf SDK

Hình 3.20 54

Hình 3.21 54

Hình 4.1 Thể hiện của học sinh C.T.M.H với bài toán 1.6 70

Hình 4.2 Thể hiện của học sinh Đ.T.T.H với bài toán 1.7a 70

Hình 4.3 Thể hiện của học sinh C.T.M.H với bài toán 1.7b 71

Hình 4.4 Thể hiện của học sinh Đ.T.T.H với bài toán 1.7c 71

Hình 4.5 Thể hiện của học sinh C.K.T với bài toán 1.8 72

Hình 4.6 Thể hiện của học sinh Đ.T.K.D với bài toán 1.9 73

Hình 4.7 Thể hiện của học sinh Đ.N.Q.B với bài toán 1.10 73

Hình 4.8 Thể hiện của học sinh Đ.T.T.H với bài toán 2.6 74

Hình 4.9 Thể hiện của học sinh V.T.T.T với bài toán 2.7 75

Hình 4.10 Thể hiện của học sinh C.T.M.H với bài toán 2.8 75

Demo Version - Select.Pdf SDK

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Học theo vấn đề

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng học sinh (HS) thiếu hiểu biết sâu sắc về các khái niệm toán học Trong lúc đó, giáo viên (GV) gặp phải khó khăn trong việc hỗ trợ HS phát triển hiểu biết về toán và khả năng kết nối toán học với thực tế Học theo vấn đề trong môn toán là một tiếp cận học tập cho phép HS không chỉ phát triển hiểu biết toán mà còn bồi dưỡng năng lực giải quyết thực tế và khả năng sáng tạo cho các em (Tan, 2009) Xuất hiện cách đây hơn 40 năm, học theo vấn đề ban đầu được sử dụng trong các lớp học dành cho sinh viên y khoa để phát triển khả năng thích ứng với những thay đổi và đưa ra các quyết định hợp lí đối với những tình huống không quen thuộc khi đối mặt với bệnh tật của bệnh nhân (Savery, 2006) Ngày nay tiếp cận học tập này đã được sử dụng rộng rãi trong giáo dục nói chung và giáo dục toán nói riêng nhằm giúp HS phát triển hiểu biết toán và khả năng giải quyết vấn đề mà các em sẽ gặp phải trong học tập và cuộc sống Học theo vấn đề là tiếp cận học tập mà ở đó HS được tạo cơ hội để tiến hành các nghiên cứu, tích hợp lí thuyết vào thực hành, vận dụng các kiến thức và kĩ năng đã có để tìm kiếm phương án giải quyết cho vấn đề đã được xác định ban đầu (Savery, 2006)

Học theo vấn đề là tiếp cận về việc học đặc trưng bởi việc đặt người học vào một tình huống có vấn đề để các em học một kiến thức, kĩ năng mới thông qua quá trình giải quyết vấn đề (Goodman, 2010) Không có một mô hình chung nào cho phương pháp học dựa theo vấn đề, tuy nhiên trong học dựa theo vấn đề thông thường người học được đặt vào các nhóm học tập, sử dụng kiến thức và kĩ năng đã

có để thảo luận với bạn học nhằm tìm kiếm phương án giải quyết vấn đề được đặt

ra Theo Goodman (2010) vấn đề lí tưởng nhất đặt ra để người học giải quyết trong môi trường học theo vấn đề là vấn đề thực tế Thông qua việc thường xuyên giải quyết các vấn đề thực tế đặt ra trong các lớp học, người học sẽ phát triển các năng lực cần thiết cho cuộc sống sau này như năng lực phản biện và phân tích các tình huống thực tế phức tạp, năng lực tìm kiếm, đánh giá và sử dụng các nguồn tư liệu thích hợp, năng lực hợp tác và giao tiếp… Do đó, học theo vấn đề là phương pháp

Demo Version - Select.Pdf SDK

học hỗ trợ người học phát triển toàn diện cả về kiến thức lẫn năng lực cần thiết cho cuộc sống sau này

Bắt nguồn từ các chương trình giáo dục cho sinh viên các ngành y khoa trong báo cáo của một số nhà nghiên cứu, học theo vấn đề ngày càng được khuyến khích

sử dụng trong các chương trình đào tạo ở các bậc học và các ngành học khác nhau (Abdullaha, Ahmad Tarmizia, Abub; 2010; Arı và Katrancib, 2013; Dahl; 2017; Goodman; 2010) Học theo vấn đề trở thành một tiếp cận mới về việc học, thúc đẩy tính tích cực và sáng tạo của HS trong quá trình học tập Ngày nay, học theo vấn đề ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các trường học từ bậc Tiểu học đến Đại học

1.2 Học theo vấn đề trong môn toán

Thách thức của việc toàn cầu hoá ngày nay đòi hỏi HS phải có các kỹ năng

giải quyết vấn đề và giao tiếp bên cạnh các kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm về toán Do đó, việc học toán trong nhà trường cần phải thay đổi Việc yêu cầu

HS thành thạo các kiến thức mang tính quy trình, thuật toán để giải quyết một lớp các bài toán quen thuộc bằng các phương pháp dạy học truyền thống để đáp ứng với các kì thi trở nên không cần thiết (Abdullaha, Tarmizia và Abu, 2010) Những kiến thức mà HS thu nhận được bằng các phương pháp dạy học truyền thống ít hỗ trợ các

em giải quyết thành công các vấn đề có bối cảnh thực tế Trong lúc đó, học theo vấn

đề là một tiếp cận mới về việc học toán, có thể tạo ra được môi trường mang tính tương tác để HS thích ứng với những nhiệm vụ toán học mang tính đổi mới nhằm đáp ứng với các tình huống có bối cảnh thực tế mà các em gặp trong cuộc sống hàng ngày Khi tham gia vào môi trường học theo vấn đề, người học có cơ hội kiến tạo kiến thức toán bên cạnh các hoạt động giao tiếp, biểu diễn, mô hình hóa và suy luận (Abdullaha, Tarmizia và Abu, 2010)

Một số nghiên cứu trong giáo dục toán đã chỉ ra rằng HS được học trong môi trường dạy học theo vấn đề có kiến thức toán vững chắc và khả năng suy luận tốt

Demo Version - Select.Pdf SDK

cách truyền thống Môi trường học theo vấn đề cung cấp cho người học cơ hội để kiến tạo kiến thức một cách có ý nghĩa Khi tham gia vào hoạt động học theo vấn

đề, người học tự thiết lập mục tiêu học tập của mình và điều chỉnh tốc độ học tập của bản thân dựa trên một chương trình cụ thể Hung (2011) cho rằng nên tạo điều kiện cho HS tiếp cận với môi trường học theo vấn đề càng sớm càng tốt để chuẩn bị cho người học các kĩ năng cơ bản của việc học theo vấn đề trước khi các em tham gia vào các chương trình giáo dục ở bậc đại học

Để chuẩn bị cho HS những kĩ năng cần thiết để học ở các bậc học cao hơn, học theo vấn đề không những được chú trọng ở bậc đại học mà từng bước được nghiên cứu và đưa vào áp dụng ở bậc trung học và tiểu học Kết quả nghiên cứu của nhóm Công nghệ và nhận thức của Vanderbilt đã chỉ ra rằng học toán theo vấn đề

đã có tác động tích cực đến điểm số bài kiểm tra chuẩn hóa của HS Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng không có sự khác biệt giữa việc giải quyết các vấn đề bằng lời yêu cầu một bước toán giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Tuy nhiên, có sự khác biệt cơ bản giữa kết quả của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng khi giải quyết các bài toán đòi hỏi nhiều bước toán Bên cạnh đó, những kĩ năng khác trong quá trình giải quyết vấn đề như hiểu vấn đề, lên kế hoạch và tìm kiếm giải pháp để giải quyết vấn đề của nhóm thực nghiệm tốt hơn nhóm đối chứng Điều đó cho thấy, học theo vấn đề trong môn toán không chỉ nhằm mục đích giúp người học đạt được kiến thức môn học mà còn giúp các em phát triển khả năng suy luận, giải quyết vấn

đề và tự học

Nghiên cứu của Li và Tsai (2017) trên đối tượng là các HS lớp 5 về chủ đề phân số cũng chỉ ra rằng, học chủ đề phân số theo vấn đề không những giúp HS tiểu học nâng cao hiểu biết của bản thân về khái niệm phân số mà còn phát triển khả năng suy luận và giao tiếp toán học Theo Li và Tsai (2017), môi trường dạy học theo vấn đề còn tạo cơ hội để người học phát triển khả năng làm việc hợp tác với bạn học Những bài học được dạy bằng phương pháp dạy học theo vấn đề thường đặt HS vào các vấn đề mang tính thách thức, đòi hỏi các em nỗ lực hợp tác với bạn học để tìm kiếm các ý tưởng giải quyết vấn đề Do đó Li và Tsai (2017) đã nhấn mạnh rằng môi trường học theo vấn đề không chỉ giúp người học phát triển kiến

Demo Version - Select.Pdf SDK

thức và kĩ năng về môn học mà còn giúp các em rèn luyện kĩ năng xã hội như giao tiếp và hợp tác

Mặc dù học theo vấn đề thường được chú trọng sử dụng ở bậc học đại học và sau đại học, tuy nhiên kết quả của một số nghiên cứu về việc vận dụng phương pháp học tập này vào bậc tiểu học và trung học trong thời gian gần đây cho thấy tính hiệu quả của phương pháp dạy học ở các bậc học thấp hơn Do đó, tìm hiểu vai trò của phương pháp dạy học này trong hoạt động dạy học toán ở bậc THPT là cần thiết

1.3 Kiến thức quy trình và kiến thức khái niệm của người học về tích phân

Giải tích là một trong những phân môn quan trọng của toán học nhà trường Kiến thức giải tích trang bị cho HS trong nhà trường phổ thông là cơ sở ban đầu để người học tiếp cận các kiến thức toán cao cấp khác ở bậc đại học Vì thế hiểu được bản chất của các khái niệm của giải tích như giới hạn, liên tục, đạo hàm và tích phân đồng thời có thể vận dụng các kiến thức này để giải toán là cần thiết để HS có thể học lên các cấp học khác cao hơn Tuy nhiên một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều HS gặp khó khăn trong việc hiểu bản chất của các khái niệm giải tích Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó là do người học quá tập trung vào hoạt động tính toán mà chưa chú trọng đến việc hiểu các khái niệm giải tích (Mahir, 2009) Theo Mahir (2009), trong khi phần lớn HS thành thạo các kiến thức quy trình chứa đựng trong các quy tắc, thuật toán và quy trình để giải quyết các vấn đề toán học, một số em thiếu hiểu biết đầy đủ về các khái niệm toán học ẩn chứa dưới các quy trình giải toán đang được tiến hành Điều đó cho thấy sự hạn chế về kiến thức khái niệm của người học liên quan đến sự am hiểu về các định nghĩa và hình ảnh khái niệm, biểu diễn khái niệm toán học và sự kết nối giữa các dạng biểu diễn

đó, sự kết nối giữa các khái niệm toán học trong cùng một chủ đề…

Cũng giống như nhiều phân môn của toán học, những khái niệm mới của giải tích được xây dựng dựa vào khái niệm trước đó Việc hiểu một khái niệm đòi hỏi phải hiểu bản chất của những khái niệm liên quan trước đó Do đó để nắm vững

Demo Version - Select.Pdf SDK