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 phổ thông tổng thể 26/12/2018, “Giáo dục toán học góp phần hình thành và phát triển cho học sinh các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và năng lực toán học – biểu h

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

THÂN VĂN ĐẢM

TÍCH HỢP TRI THỨC TOÁN HỌC VỚI SINH HỌC TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LÔGARIT

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN

HÀ NỘI – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

THÂN VĂN ĐẢM

TÍCH HỢP TRI THỨC TOÁN HỌC VỚI SINH HỌC TRONG DẠY

HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LÔGARIT

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN

CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN TOÁN

Mã số: 8 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Danh Nam

HÀ NỘI – 2019

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 1 So sánh các thành tố giữa DHTH và DH đơn môn 22

Bảng 1 2 So sánh giữa DH truyền thống và DH theo chủ đề 24

Bảng 2 1 Số lượng bài toán có nội dung tích hợp liên môn trong sách giáo khoa môn Toán ở trường trung học phổ thông 32

Bảng 2 2 Số lượng ví dụ gợi động cơ, củng cố có nội dung tích hợp liên môn trong sách giáo khoa môn Toán ở trường trung học phổ thông 33

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

Bảng 2 4 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng DHTH của giáo viên Toán THPT 39

Bảng 4 1 Thống kê điểm khảo sát chất lượng 73

Bảng 4 2 Thống kê điểm số 75

Bảng 4 3 Phân bố tần suất 75

Bảng 4 4 Tổng hợp các tham số thống kê 75

Bảng 4 5 Thống kê điểm số 77

Bảng 4 6 Phân bố tần suất 77

Bảng 4 7 Tổng hợp các tham số thống kê 77

iii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 2 1 Hoạt động bồi dưỡng về DHTH ở trường THPT 37Biểu đồ 2 2 Phương thức triển khai DHTH của giáo viên ở trường THPT 38Biểu đồ 2 3 Mức độ của DHTH ở trường THPT 40Biểu đồ 4 1 Phân bố tần suất điểm số của học sinh 76Biểu đồ 4 2 Phân bố tần suất điểm số của học sinh 78

iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ iv

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu 5

3 Mục đích nghiên cứu 9

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

5 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu 9

5.1 Đối tượng nghiên cứu 9

5.2 Khách thể nghiên cứu 9

5.3 Phạm vi nghiên cứu 9

6 Mẫu khảo sát 9

7 Vấn đề nghiên cứu 10

8 Giả thuyết khoa học 10

9 Phương pháp nghiên cứu 10

10 Cấu trúc của luận văn 11

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 12

1.1 Định hướng đổi mới chương trình môn Toán trung học phổ thông 12

1.2 Lí luận về dạy học tích hợp 15

1.2.1 Khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp 15

1.2.2 Mục tiêu của dạy học tích hợp 16

1.2.3 Các đặc trưng cơ bản của dạy học tích hợp 17

1.2.4 Các nguyên tắc lựa chọn nội dung tích hợp 18

v

1.2.5 Các mức độ trong dạy học tích hợp 20

1.3 Dạy học theo chủ đề 23

1.3.1 Khái niệm về dạy học theo chủ đề 23

1.3.2 So sánh dạy học truyền thống và dạy học theo chủ đề 24

1.3.3 Những nét đặc trưng cơ bản của dạy học theo chủ đề 26

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

Kết luận chương 1 28

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THỰC TIỄN 29

2.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 29

2.2 Phân tích tình hình dạy học tích hợp trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông 31

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

2.2.2 Về dạy học tích hợp trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông 35

2.2.3 Về dạy học tích hợp tri thức toán học với sinh học 40

Kết luận chương 2 44

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP TRI THỨC TOÁN HỌC VỚI SINH HỌC TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 45

3.1 Định hướng thiết kế một số chủ đề tích hợp 45

3.1.1 Định hướng 1: Thiết kế một số chủ đề có nội dung gắn với các vấn đề trong thực tiễn 45

3.1.2 Định hướng 2: Dạy học các chủ đề tích hợp theo định hướng phát triển năng lực học sinh 46

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

3.2 Quy trình thiết kế chủ đề tích hợp 47

3.3 Thiết kế một số chủ đề dạy học tích hợp 49

3.3.1 Chủ đề 1 Hàm số mũ và đồ thị 49

vi

3.3.2 Chủ đề 2 Hàm số lôgarit và đồ thị 56

3.4 Một số biện pháp sư phạm trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông theo hướng tích hợp tri thức toán học với sinh học 63

3.4.1 Biện pháp 1: Khai thác khả năng gợi động cơ từ các tình huống trong thực tiễn có tri thức sinh học để gây hứng thú cho học sinh 63

3.4.2 Biện pháp 2: Hoạt động củng cố theo hướng khai thác các ứng dụng của môn Toán học vào môn Sinh học 65

3.4.3 Biện pháp 3: Tổ chức dạy học các chủ đề tích hợp trong các hoạt động ngoại khóa 67

Kết luận chương 3 70

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71

4.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 71

4.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 71

4.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 71

4.4 Kế hoạch và nội dung thực nghiệm sư phạm 72

4.4.1 Kế hoạch thực nghiệm 72

4.4.2 Nội dung thực nghiệm 72

4.4.3 Tiến hành thực nghiệm 73

4.5 Phân tích kết quả thực nghiệm 74

4.5.1 Phân tích định tính 74

4.5.2 Phân tích định lượng 75

Kết luận chương 4 79

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 80

1 Kết luận 80

2 Khuyến nghị 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC

vii

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong xu hướng giáo dục hiện nay và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0,việc đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã và đang là mối quantâm của toàn xã hội Trong đó việc đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới nộidung, đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá nhằm nâng cao chất lượng giáodục đã và đang được Đảng, Nhà nước ta rất quan tâm và chú trọng

Điều 28, Luật Giáo dục 2005 của nước ta đã ghi rõ: “…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 kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh…”[17].

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

thứ tám Ban Chấp hành Trung ương khóa XI đã nêu rõ:“…Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học Học đi đôi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục

1

Nghị quyết số 44/NQ-CP ngày 09 tháng 6 năm 2014 của Chính phủ banhành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/

TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 của Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hànhTrung ương khóa XI đã 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 tiếp nối, liên thông giữa các cấp học, các lớp học, giữa các môn học, chuyên đề học tập và hoạt động trải nghiệm sáng tạo…”[6].

Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (26/12/2018), “Giáo dục toán học góp phần hình thành và phát triển cho học sinh các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và năng lực toán học – biểu hiện tập trung của năng lực tính toán với các thành phần sau: tư duy và lập luận toán học, mô hình hoá toán học, giải quyết vấn đề toán học, giao tiếp toán học, sử dụng các công cụ và phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ năng then chốt và tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, vận dụng toán học vào thực tiễn Giáo dục toán học tạo lập sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa Toán học với thực tiễn, giữa Toán học với các môn học và hoạt động giáo dục khác, đặc biệt với các môn Khoa học, Khoa học tự nhiên, Vật lí, Hoá học, Sinh học, Công nghệ, Tin học để thực hiện giáo dục STEM.

Giáo dục toán học được thực hiện ở nhiều môn học, hoạt động giáo dục như Hóa học, Toán học, Sinh học, Tin học, Vật lí, Công nghệ, Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp, [4].

2

Thực trạng hiện nay trong các trường phổ thông, phương pháp dạy họctruyền thống vẫn là phổ biến, giáo viên là người thuyết trình, diễn giảng, họcsinh là người nghe, ghi chép và suy nghĩ theo Học sinh tiếp thu kiến thức mộtcách thụ động, không phát huy được khả năng chủ động, tích cực, sáng tạo.Phương pháp dạy học truyền thống không tạo ra môi trường cộng tác, gắn kết

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

để hướng đến một mục tiêu chung Dạy học từng môn học riêng rẽ sẽ cungcấp kiến thức có hệ thống của từng lĩnh vực, khoa học logic, chặt chẽ và tạođiều kiện phân hóa theo định hướng nghề nghiệp của học sinh Tuy nhiên, nókhông 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 thế giới như Mỹ, Anh, NhậtBản… Ở nước ta hiện nay, dạy học tích hợp cũng đang là một hướng đi mới,

Bộ Giáo dục và Đào tạo khá kì vọng về phương pháp dạy học này, nhằm thiết

kế nội dung giáo dục phổ thông tăng số môn học tự chọn, giảm số môn họcbắt buộc và rèn luyện kỹ năng cho học sinh Các chủ đề tích hợp liên môn cótính thực tiễn, gần gũi với học sinh, hấp dẫn, sinh động, thu hút sự tò mò củahọc 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 năngsáng tạo, tư duy tổng hợp, tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giảiquyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc,thụ động Nhờ đó học sinh hình thành các năng lực một cách tự nhiên [3]

Sách giáo khoa môn Toán học đã được tăng cường các nội dung có tính ứngdụng thực tiễn trong những lần thay sách giáo khoa gần đây, tuy nhiên các

3

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

và vai trò của môn Toán học trong thực tiễn cuộc sống hàng ngày Các thầy,

cô giáo hiện nay chủ yếu là đưa ra cho học sinh những phương pháp để họcsinh học tập và rèn luyện những kỹ năng giải nhanh một bài toán nào đó, vẫntăng cường học tập môn Toán nhưng mục tiêu chỉ để kiểm tra, thi lấy điểm,thi trung học phổ thông quốc gia

Trong chương trình trung học phổ thông, Toán học có mối quan hệ mậtthiết với môn Sinh học Nhiều tri thức toán học là công cụ rất hữu ích để giảiquyết các vấn đề trong sinh học Chẳng hạn như kiến thức cơ bản về xác suất

và tổ hợp trong toán học được ứng dụng vào giải các bài tập di truyền trongsinh học, sự tăng trưởng (hay suy giảm) của hàm số mũ để ước tính dân sốViệt Nam Nhưng trong thực tế hiện nay, các giáo viên không thường xuyênbồi dưỡng, rèn luyện cho học sinh thực hiện những ứng dụng của toán họcvào sinh học và thực tiễn điều này đã cản trở quá trình tạo động cơ, hứng thúhọc tập, hạn chế việc phát triển được tối đa năng lực cho học sinh

Để thực hiện các định hướng và chủ trương ở trên cần đổi mới về cả nộidung và phương pháp dạy học, lấy người học làm trung tâm, thiết kế các chủ đềhọc tập mang tính tích hợp, liên quan đến nhiều 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

để các em giải quyết các vấn đề thực tiễn và các môn học khác, học tập tốt mônToán sẽ tạo tiền đề cho học tập tốt các môn học khác, đặc biệt là môn sinh học,

tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Tích hợp tri thức toán học với sinh

học trong dạy học chủ đề hàm số mũ và hàm số lôgarit ở trường trung học phổ thông”.

4

có thể chuyển đổi được [20].

Trong giảng dạy Sinh học, thầy cô giáo định hướng cho học sinh tìm tòi,phân tích về mối quan hệ giữa Sinh học và Toán học, từ đó có thể xác định đượccác phép toán phù hợp nhất, có thể vận dụng để giải các bài tập Sinh học

Các chủ đề dạy học tích hợp tri 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 tìnhhuống trong thực tiễn có tri thức vật lí để gây hứng thú cho học sinh, tăng cường hoạtđộng củng cố theo hướng khai thác các ứng dụng của môn Toán vào bộ

môn Vật lí, tổ chức dạy các chủ đề tích hợp trong các hoạt động ngoại khóa[14]

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

10 theo định hướng của chương trình đánh giá học sinh quốc tế (PISA) nhằmtăng cường liên hệ toán học với thực tiễn trong quá trình dạy học môn Toán[19]

Tổ chức một số dự án học tập gắn với thực tiễn trong dạy học môn Toán

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

5

của học sinh, hướng tới phát triển kỹ năng tư duy, rèn luyện khả năng giải quyết các vấn đề thực tiễn cho học sinh trung học phổ thông [18].

6

Độ chấn động trong địa vật lí: Độ chấn động M của một địa chấn có biên

7

độ I được đo trong thang độ Richte xác định bởi công thức

độ của dao động bé hơn 1m trên máy đo địa chấn, đặt cách tâm địa chấn 100km,

I 0 được lấy làm chuẩn Ở 3 độ Richte, địa chấn chỉ ảnh hưởng trong một vùngdiện tích nhỏ; ở 4 đến 5 độ Richte, địa chấn gây một số thiệt hại nhỏ;

ở 6 đến 8 độ Richte, địa chấn gây một số thiệt hai lớn; ở 9 độ Richte, thiệt hạicực kì lớn Vì vậy, các nhà địa vật lí lắp đặt các hệ thống đo đạc để có thể dự đoáncác thảm họa có thể xẩy ra

8

3 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của luận văn là nghiên cứu và đề xuất biện pháp góp phần pháttriển năng lực cho học sinh thông qua dạy học tích hợp tri thức toán học vớisinh học trong dạy học chủ đề hàm số mũ và lôgarit ở trường trung học phổthông

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu hệ thống các quan điểm lí luận về dạy học tích hợp

- Nghiên cứu khả năng tích hợp tri thức toán học với sinh học trong dạy học chủ đề hàm số mũ và hàm số lôgarit ở trường trung học phổ thông

- Đề xuất biện pháp tích hợp tri thức toán học với sinh học để giáo viên

có thể sử dụng trong quá trình dạy học Toán ở trường trung học phổ thông

5 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Toán ở trường trung học

7 Vấn đề nghiên cứu

- Thiết kế chủ đề dạy học hàm số mũ và hàm số lôgarit theo định hướng tích hợp tri thức toán học với sinh học ở trường trung học phổ thông

8 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế và áp dụng các chủ đề dạy học tích hợp tri thức toán học vớisinh học trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông thì sẽ gópphần phát triển năng lực vận dụng toán học vào sinh học của học sinh, nângcao chất lượng dạy học môn Toán

9 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp điều tra, quan sát: Dự giờ, quan sát những biểu hiện của

học sinh (về nhận thức, thái độ, hành vi) trong hoạt động học, trao đổi với đồngnghiệp trong tổ chuyên môn, học hỏi kinh nghiệm của các thầy cô đi trước về phươngpháp dạy học tích hợp Lập các phiếu điều tra và tiến hành điều tra về

tình hình dạy - học của giáo viên, học sinh về dạy học tích hợp tri thức toán học với sinh học trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông

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

học phổ thông Việt Yên số 1 – Bắc Giang để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quảcủa đề tài

10

- Phương pháp thống kê toán học: Sau khi điều tra, thống kê bằng các

bảng số liệu, biểu đồ, từ đó phân tích và xử lý các số liệu

10 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần danh mục bảng, danh mục biểu đồ, mục lục, mở đầu, kết luận,tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn được trình bày trong bốn

chương:

11

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1 Định hướng đổi mới chương trình môn Toán trung học phổ thông

các quốc gia phải có một nguồn nhân lực chất lượng cao, có khả năng ứng dụngnhững tiến bộ khoa học công nghệ hiện đại thì mới tiếp cận nhanh vào cuộc cáchmạng công nghiệp này Vì thế, ngay từ trên giảng đường đại học, nhà trường, cácthầy cô giáo phải giúp cho sinh viên tích lũy tri thức về công nghệ thông tin, cậpnhật kịp thời và ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới nhất của thế giớivào 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 cánh cửa để bước vào sânchơi toàn cầu hóa Giáo dục là một trong những lĩnh vực chịu sự tác động trựctiếp, chịu sự tác động của cuộc cách mạng công nghiệp nhanh hơn các lĩnh vựckhác bởi chính giáo dục cũng sẽ tạo ra những phiên bản mới

12

nghiệm hay phòng mô phỏng truyền thống, thì người học có thể tương tác trongđiều kiện như thật, có thể trải nghiệm học tập bằng không gian ảo thông qua cácphần mềm và hệ thống mạng Dữ liệu lớn (Big data) sẽ là nguồn dữ liệu vô tận

để thu thập thông tin, phân tích, nhận dạng xu hướng hay dự báo kinh doanh

ở mức chính xác cao và cũng để học tập trải nghiệm Tài nguyên học tập sốtrong điều kiện kết nối không gian ảo và thực sẽ vô cùng phong phú, không

gian thư viện không còn là địa điểm cụ thể nữa, mà thư viện có thể khai thác ởmọi thời điểm, mọi nơi chỉ cần có một thiết bị số và một vài thao tác đơn giản.Chương trình học cũng được thiết kế cụ thể, gần gũi, thực tiễn, đa dạng 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 phổthông mới, môn Toán là môn học bắt buộc và được phân chia theo hai giaiđoạn là giáo dục cơ bản và giáo dục định hướng nghề nghiệp

Bên cạnh nội dung giáo dục cốt lõi, trong mỗi năm, học sinh còn được chọnhọc một số chuyên đề về khoa học tự nhiên, khoa học xã hội Các chuyên đề nàynhằm tăng cường kiến thức về các môn khoa học nói chung, về Toán học nóiriêng, giúp cho học sinh có các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học

13

vào thực tiễn, đáp ứng nhu cầu, sở thích và định hướng nghề nghiệp của họcsinh.

Chương trình môn Toán bảo đảm yêu cầu cụ thể, phân hoá được với tất

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

tới các đối tượng có nhu cầu đặc biệt (khuyết tật, năng khiếu )

Đối với cấp trung học phổ thông: Thiết kế hệ thống các chuyên đề học tập có các nội dung cơ bản, chuyên sâu, gần gũi, thực tế giúp học sinh tăng

cường kiến thức, kỹ năng thực hành, vận dụng để giải quyết các vấn đề gắnvới thực tiễn của địa phương mình đang sinh sống

14

1.2 Lí luận về dạy học tích hợp

1.2.1 Khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp

Tích hợp là một vấn đề đã và đang có sức thu hút, sự quan tâm đặc biệtcủa nhiều nhà giáo dục và nghiên cứu trong nước ta hiện nay Tuy nhiên, kháiniệm này đã được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm, sử dụng rộng rãi vàkhái niệm này cũng vốn có từ lâu

chương trình hoặc các thành phần khác nhau thành một khối chức năng Tích hợp có nghĩa là sự thống nhất, sự hòa hợp, sự kết hợp”.

+ Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam [11]: “Tích hợp hệ thống là phối hợp các thiết bị và công cụ khác nhau để cùng làm một việc với nhau trong một hệ

thống – Một chương trình nhằm giải quyết những nhiệm vụ chung nào đó”.

tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau trong cùng một kế hoạch dạy học”.

+ Theo Xaviers Roegirs [22]: Khoa sư phạm tích hợp là một quan niệm vềquá trình học tập trong đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành

15

ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết chohọc sinh nhằm hòa nhập học sinh vào cuộc sống lao động, phục vụ cho quá trìnhhọc tập trong tương lai.

Như 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 dụng trongnhững tình 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] “Nếu nhà trường chỉ quan tâm dạy cho họcsinh các khái niệm một cách rời rạc, thì nguy cơ sẽ hình thành ở học sinh cácsuy 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 dụngcác kiến thức đó hàng ngày”

DHTH có các mục tiêu cơ bản sau [1]:

- Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa và gần gũi với học sinh bằng cáchhòa nhập thế giới học đường với thế giới cuộc sống, gắn học tập với các tìnhhuống cụ thể mà học sinh sẽ gặp sau này, gắn học tập với thực tiễn cuộc sống hàngngày

16

tin càng phong phú, đa dạng thì tính hệ thống phải càng cao, có như vậy họcsinh mới thực sự làm chủ được kiến thức đã được lĩnh hội và sẽ vận dụngđược kiến thức đã học khi gặp một tình huống bất ngờ, chưa từng gặp trongcuộc sống hàng ngày hoặc là một tri thức mới.

1.2.3 Các đặc trưng cơ bản của dạy học tích hợp

DHTH có những đặc điểm sau đây [1]:

17

1.2.4 Các nguyên tắc lựa chọn nội dung tích hợp

Lựa chọn nội dung tích hợp ở phổ thông cần theo các nguyên tắcsau [3]:

18

Như vậy, có thể thấy rằng nguyên tắc của DHTH là tất cả các chủ đề đềuphải có mặt từ hai môn học trở lên mà trong đó có ít nhất một nội dung nào đóliên quan đến nhau, để giải quyết một vấn đề phức hợp mà nó không thể giảiquyết bởi duy nhất một môn học Nội dung của các chủ đề tích hợp cần tiếpcận với các thành tựu khoa học kĩ thuật nhưng ở mức độ phù hợp với ngườihọc, tinh giản tri thức khoa học hàn lâm, tăng cường tri thức thực tế, tính thựchành, ứng dụng vào giải quyết các tình huống trong thực tiễn DHTH cần đảmbảo mục tiêu hướng đến sự phát triển năng lực cho người học.

1.2.5 Các mức độ trong dạy học tích hợp

Các mức độ tích hợp trong DHTH [21]:

20

Trong các mức độ tích hợp nêu trên, hiện nay các giáo viên vận dụngphổ biến nhất là hình thức tích hợp liên môn Đây là quan điểm tích hợp mởrộng kiến thức trong bài học với các kiến thức của các bộ môn khác và cáckiến thức của đời sống hàng ngày mà học sinh tích lũy được, qua đó làm giúpcho học sinh phát triển nhân cách và một số năng lực được hình thành

21

Bảng 1 1 So sánh giữa dạy học tích hợp và dạy học đơn môn

22

sung thêm các chủ đề DHTH vừa đảm bảo được mục tiêu giáo dục mà khônggây xáo trộn của việc dạy đơn môn Vì vậy, việc DH theo chủ đề DHTH ởtrường phổ thông vào một số thời điểm là thực sự cần thiết.

1.3 Dạy học theo chủ đề

1.3.1 Khái niệm về dạy học theo chủ đề

Mô hình DH theo chủ đề có khả năng đáp ứng được mục tiêu giáo dụccủa thời kì đổi mới Mô hình DH mới này chú trọng những nội dung học tập

có tính chất tổng quát, liên quan đến nhiều lĩnh vực, lấy học sinh làm trungtâm và nội dung được tích hợp thành những chủ đề có tính thực tiễn, vì thế

mô hình này đang dần thay thế cho mô hình DH truyền thống

23

1.3.2 So sánh dạy học truyền thống và dạy học theo chủ đề

Bảng 1 2 So sánh giữa dạy học truyền thống và dạy học theo chủ đề [8], [12].

Dạy học theo chủ đề

24

Qua sự so sánh giữa DH theo chủ đề và DH truyền thống ta có thể thấyrằng việc DH theo chủ đề phát huy được tính chủ động, tích cực, sáng tạo củahọc sinh (học sinh là trung tâm của quá trình dạy học) phù hợp với xã hội hiệnđại Dạy học theo chủ đề được thực hiện rất linh hoạt, chủ động để phù hợpvới trình độ của học sinh, cơ sở vật chất của nhà trường và đặc thù của từngđịa phương Khi thực hiện DH theo chủ đề học sinh lĩnh hội được kiến thứctổng hợp, đa chiều Kiến thức trong DH theo chủ đề gần gũi với đời sốnghàng ngày, thực tiễn giúp cho học sinh có hứng thú học tập hơn và cũng thấyđược ý nghĩa của việc học.

25

1.3.3 Những nét đặc trưng cơ bản của dạy học theo chủ đề

Các đặc trưng cơ bản của DH theo chủ đề [12] là:

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

Do tính trừu tượng cao độ mà toán học có tính thực tiễn phổ dụng, có thểứng dụng vào rất nhiều ngành khoa học: Chẳng hạn những tri thức về tươngquan tỉ lệ S/V có thể được ứng dụng vào hình học, vật lí, sinh học…vì mốitương quan này phản ánh những mối liên hệ trên các lĩnh vực đó, ví dụ: tương

26

quan tỉ lệ diện tích (S)/thể tích (V) của cơ thể sinh vật phản ánh mức độ traođổi chất, sinh trưởng, sinh sản của sinh vật.

Sinh học là môn khoa học tự nhiên, Sinh học trong trường phổ thông làhọc tập lí thuyết gắn liền 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 đề trong thực tiễn Toán học cung cấp nhiều công cụ đắc lực

để nghiên cứu và phát triển Sinh học

Dựa vào toán học, giúp học sinh giải quyết được các bài tập trong sinh họcnhư: Số lượng gen tạo ra sau k lần tự sao: 2k; Số lượng nucleotit môi trườngcung cấp cho quá trình tự sao: N(2k - 1); Số lượng nucleotit môi trường cung cấphoàn toàn mới trong các ADN con tạo ra qua quá trình tự sao: N (2k - 2) Hay từ

1 tế bào ban đầu: số tế bào con tạo thành qua x lần phân bào A = 2x; Sau

n lần phân chia từ N0 tế bào ban đầu trong thời gian t sẽ tạo ra số tế bào là: Nt

= N0 x 2n

27

đề, năng lực giải quyết các tình huống thực tiễn.

Kết luận chương 1

28

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ THỰC TIỄN 2.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Để tiến hành nghiên cứu về thực trạng việc DHTH trong DH môn Toán

ở trường THPT Chúng tôi đã tiến hành hồi cứu tư liệu, điều tra, khảo sátbằng phiếu hỏi đối với 30 giáo viên dạy toán và 160 học sinh ở các trường:trường THPT Việt Yên số 1, THPT Việt Yên số 2, THPT Lý Thường Kiệt -tỉnh Bắc Giang; với mục đích: Thu thập thông tin, phân tích thuận lợi, khókhăn của thực trạng DHTH trong DH môn Toán ở trường THPT

- Phương pháp phân loại, hệ thống hóa: Thống kê và phân tích số liệuthống kê các nội dung tích hợp trong DH môn Toán ở SGK môn Toán cấp THPThiện hành

- Phương pháp điều tra, khảo sát: Dự giờ 5 thầy cô giáo dạy toán lớp 12 tạitrường THPT Việt Yên số 1 – Tỉnh Bắc Giang; ghi chép đầy đủ nội dung tri thức, cáchoạt động của người dạy và hoạt động của người học, tự nhận xét,

trao đổi với giáo viên trực tiếp giảng dạy và giáo viên cùng bộ môn về nhữngmặt ưu điểm cần phát huy, những mặt nhược điểm cần khắc phục Quan sátnhững biểu hiện của giáo viên và học sinh trong hoạt động dạy và học; sử dụngthiết bị ghi âm và ghi hình, ghi lại toàn bộ các hoạt động trong lớp học Xâydựng mẫu phiếu khảo sát và điều tra; có hai loại là phiếu dành cho giáo viên dạytoán và phiếu dành cho học sinh lớp 12 Phiếu dành cho giáo viên gồm ba phần:phần 1 điều tra thực trạng về bồi dưỡng, triển khai DHTH của giáo viên

ở trường THPT, những khó khăn khi thực hiện DHTH; Phần 2 điều tra tính cấpthiết của việc DHTH tri thức toán học với sinh học trong DH môn toán ở trườngTHPT; phần 3 là những câu hỏi mở để giáo viên có thể thỏa mãn đưa ra những

quan điểm, nguyện vọng về DHTH trong DH môn Toán Phiếu dành cho họcsinh lớp 12 gồm hai phần: phần 1 điều tra thực trạng việc ghi nhớ các công cụcủa tri thức toán để giải quyết các vấn đề của môn sinh học của học sinh lớp

29

12; phần 2 là những câu hỏi mở để học sinh đưa ra những suy nghĩ, khó khănkhi sử dụng tri thức toán học vào giải quyết các vấn đề của sinh học Sau khikhảo sát, điều tra, thu thập thông tin xong thì bắt đầu phân tích các số liệu; sốliệu được thống kê theo dạng các bảng, biểu đồ để từ đó có thể nhìn rõ hơnthực trạng dạy - học của giáo viên và học sinh về DHTH tri thức toán học vớisinh học trong DH môn Toán ở một số trường THPT trên địa bàn huyện ViệtYên, tỉnh Bắc Giang.

Mục đích khảo sát nhằm đánh giá khách quan, đúng mức, thực chất việcDHTH trong DH môn Toán ở trường THPT

Nội dung khảo sát, điều tra chủ yếu tập trung tìm hiểu thực trạng giáoviên đã biết, triển khai và những khó khăn khi DHTH, tích hợp tri thức toánhọc với sinh học trong DH môn Toán ở trường THPT; tìm hiểu thực trạng họcsinh ghi nhớ các tri thức toán học vào giải quyết các vấn đề trong sinh học.Đối tượng khảo sát là 30 giáo viên dạy môn Toán và 160 học sinh ởtrường THPT

Địa điểm khảo sát là trường THPT Việt Yên số 1, THPT Việt Yên số 2,THPT Lý Thường Kiệt - tỉnh Bắc Giang

Thời gian khảo sát Tháng 2, 3 năm 2019

30

dạy học nào khi DHTH, ở các trường THPT đã triển khai DHTH ở mức độnào, tìm hiểu những khó khăn của giáo viên trong quá trình DHTH để từ đóđưa ra các cách khắc phục những khó khăn đó.

Hỏi trực tiếp 50 học sinh ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh BắcGiang về việc ứng dụng tri thức toán học vào giải bài tập sinh học Chúng tôi

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

5 thời điểm khác nhau, mỗi thời điểm phỏng vấn 10 học sinh riêng rẽ; hỏitừng học sinh với 3 câu hỏi; Nội dung câu hỏi chủ yếu tập trung vào sự hiểu biếtcủa học sinh về mối quan hệ giữa toán học và sinh học, sự hứng thú của học sinhvới bài giảng có tích hợp tri thức toán học với sinh học Mục tiêu của các cuộcphỏng vấn là: để xem sự hiểu biết của học sinh về mối quan hệ giữa toán học vàsinh học, biết được học sinh có hứng thú với các chủ đề DHTH để giải quyết cácvấn đề trong cuộc sống không, những khó khăn của học sinh khi giải các bài toán

có tri thức sinh học

2.2 Phân tích tình hình dạy học tích hợp trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông

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

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

- Các bài tập, ví dụ chia làm hai loại là bài toán có nội dung tích hợp liênmôn và bài toán không có nội dung tích hợp liên môn

31