ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM MINH CHÂU DẠY HỌC NỘI DUNG XÁC SUẤT, THỐNG KÊ Ở BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN CH
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM MINH CHÂU
DẠY HỌC NỘI DUNG XÁC SUẤT, THỐNG KÊ Ở BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN TOÁN)
Mã số: 60 14 01 11 Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Mạnh Cường
HÀ NỘI – 2016
Trang 3MỤC LỤC
Trang LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮTError! Bookmark not
defined.
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BẢNG Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Error! Bookmark not defined. MỞ ĐẦU 1
Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 7
1.1 Phương pháp dạy học 7
1.2 Phương pháp dạy học trực quan 7
1.2.1 Các khái niệm 7
1.2.2 Mục đích của phương pháp dạy học trực quan 7
1.2.3 Bản chất của phương pháp dạy học trực quan 7
1.2.4 Phân nhóm phương pháp dạy học trực quan 8
1.2.5 Ưu điểm và hạn chế của phương pháp dạy học trực quan 9
1.2.6 Quy trình thực hiện phương pháp dạy học trực quan 10
1.3 Cơ sở khoa học của PPDH trực quan trong dạy học XS - TK ở phổ thông 11
1.3.1 Cơ sở triết học 11
1.3.2 Cơ sở tâm – sinh lí học 11
1.3.3 Cơ sở thực tiễn 12
1.4 Kết luận của chương 1 13
Chương 2 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TRỰC QUAN TRONG
DẠY HỌC NỘI DUNG XÁC SUẤT, THỐNG KÊ Ở BẬC PHỔ THÔNG Error!
Bookmark not defined.
2.1 Một số vấn đề về sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học ở trường trung
học phổ thông Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Trực quan và ý nghĩa của trực quan trong việc sử dụng thiết bị dạy học để đổi
mới phương pháp giảng dạy Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Vai trò và chức năng của phương tiện trực quan trong quá trình dạy họcError! Bookmark not defined.
Trang 42.1.3 Những yêu cầu đối với các phương tiện trực quanError! Bookmark not defined.
2.2 Sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học ở trường Trung học phổ thôngError! Bookmark not defined 2.2.1 Những phương tiện trực quan thường dùng trong dạy học XS - TKError! Bookmark not defined.
2.2.2 Thực trạng của việc sử dụng trợ cụ trong giảng dạy XS - TK ở trường phổ
thông Error! Bookmark not defined.
2.2.3 Phần mềm dạy học Error! Bookmark not defined.
2.3 Chất lượng dạy học Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Chất lượng Error! Bookmark not defined.
2.3.2 Chất lượng dạy học Error! Bookmark not defined.
2.4 Khái niệm về giáo án Error! Bookmark not defined.
2.5 Kiểm tra đánh giá Error! Bookmark not defined.
2.6 Đề xuất các mức độ, phạm vi và khả năng sử dụng phương tiện trực quan trong
dạy học xác suất, thống kê ở bậc phổ thông Error! Bookmark not defined.
2.6.1 Mức độ sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học XS - TK ở phổ thôngError! Bookmark not defined.
2.6.2 Phạm vi - khả năng sử dụng phương pháp dạy học trực quan trong dạy học
xác suất, thống kê ở bậc phổ thông Error! Bookmark not defined.
2.6.3 Một số giáo án vận dụng chương trình Đại Số và Giải tích 11 nâng caoError! Bookmark not defined 2.7 Kết luận chương 2 Error! Bookmark not defined.
Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined.
3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined.
3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.3 Kế hoạch và nội dung thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.3.1 Kế hoạch và đối tượng thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
3.4.1 Phân tích, đánh giá kết quả bài kiểm tra Error! Bookmark not defined.
3.4.2 Ý kiến đánh giá của các GV và HS tham dự các giờ thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined 3.5 Kết luận chương 3 Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined.
Trang 5TÀI LIỆU THAM KHẢO 15
PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.
Trang 6và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học”
Chất lượng dạy học phụ thuộc vào nhiều thành tố trong một hệ thống bao gồm: Mục tiêu đào tạo, nội dung đào tạo, PPDH, thầy và hoạt động của thầy, trò và hoạt động của trò, môi trường giáo dục… trong đó PPDH là thành tố trung tâm
Theo Thứ trưởng Bộ GD-ĐT Nguyễn Vinh Hiển: “Đổi mới PPDH phù hợp với mục tiêu, nội dung dạy học là yếu tố có thể coi là xương sống của đổi mới giáo dục phổ thông” Như vậy, để thực hiện chiến lược phát triển giáo dục thì đổi mới giáo dục
phổ thông, trong đó đổi mới phương pháp là một yêu cầu tất yếu đang đặt ra với tất
cả các cấp học của hệ thống giáo dục phổ thông ở nước ta hiện nay Cùng với đổi mới nội dung, chương trình, sách giáo khoa, PPDH tất yếu phải đổi mới phương
tiện, đồ dùng dạy học Nghi quyết 40/2000/QH10 đã khẳng định: “Đổi mới nội dung, chương trình, sách giáo khoa, PPDH phải được thực hiện đồng bộ với việc nâng cấp và đổi mới trang thiết bị dạy học” Với phương pháp dạy học phù hợp sẽ
hỗ trợ tốt cho việc vận dụng các PPDH tích cực của người GV, nhất là đối với phương pháp trực quan
“Thống kê toán và Lí thuyết xác suất, chúng xâm nhập vào hầu hết các ngành khoa học tự nhiên và xã hội, các ngành kĩ thuật, vào quản lí kinh tế và tổ chức nền sản xuất, chúng có mặt trong công việc của mọi lớp người lao động: kĩ sư, bác sĩ, giáo viên, công nhân, nông dân, ” [8, tr 29] Xác suất, thống kê là một ngành của Toán học,
lý thuyết xác suất là bộ môn Toán học nghiên cứu tìm ra các quy luật chi phối và đưa ra các phương pháp tính toán xác suất của các hiện tượng biến cố ngẫu nhiên Năm 1812, nhà toán học Pháp La- pla - xơ đã dự báo rằng: “Môn khoa học bắt đầu
từ việc xem xét các trò chơi may rủi này sẽ hứa hẹn trở thành một đối tượng quan trọng nhất của tri thức loài người” [13, tr 69] Gần gũi với xác suất là bộ môn thống
Trang 7kê Thống kê giúp ta phân tích các số liệu một cách khách quan và rút ra các tri thức, thông tin chứa đựng bên trong các số liệu đó Trên cơ sở này, chúng ta mới có thể đưa ra được những dự báo và quyết định đúng đắn cho một hiện tượng cụ thể Đầu thế kỉ XX, nhà triết học người Anh Well đã dự đoán: “Trong một tương lai không xa, kiến thức thống kê và tư duy thống kê sẽ trở thành một yếu tố không thể thiếu được trong học vấn phổ thông của mỗi công dân giống như khả năng biết đọc
và biết viết” Ngày nay xác suất, thống kê đã trở thành một ngành toán học quan trọng cả về phương diện lý thuyết và ứng dụng UNESCO - Tổ chức Giáo dục và Văn hóa của Liên hợp quốc đã khẳng định: xác suất, thống kê là một trong các quan điểm chủ chốt để xây dựng học vấn trong thời đại ngày nay Vì vậy việc sử dụng phương pháp trực quan vào giảng dạy nội dung toán xác suất, thống kê là rất cần thiết Từ đó sẽ làm tăng hứng thú học tập và nâng cao chất lượng học tập môn Toán nói chung và nội dung xác suất, thống kê nói riêng
Xuất phát từ những lí do trên mà tôi chọn đề tài nghiên cứu là: “Dạy học nội
dung xác suất, thống kê ở bậc trung học phổ thông với phương pháp trực quan” để
nghiên cứu nhằm nhấn mạnh vai trò của PPDH trực quan, phát hiện ra những thực trạng về việc vận dụng PPDH trực quan trong giảng dạy nội dung xác suất, thống kê
ở trường THPT và phát hiện ra những hạn chế Trên cơ sở đó tôi muốn đưa ra một
số biện pháp khắc phục mang tính chất gợi mở giúp GV và HS phần nào trong việc nâng cao chất lượng dạy và học nội dung xác suất, thống kê
2 Lịch sử nghiên cứu
2.1 Nền tảng lịch sử
Trước nhu cầu cấp thiết về đổi mới giáo dục toàn diện đã làm nảy sinh và thúc đẩy một cuộc vận động đổi mới PPDH ở tất cả các cấp trong ngành giáo dục đào tạo
mà đặc biệt là sự xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu cũng như tài liệu viết về
PPDH, đổi mới PPDH theo hướng tích cực như các tác giả: Thái Duy Tuyên, PPDH truyền thống và đổi mới, Nxb Giáo dục Nguyễn Văn Cường, Bernd Meier, Một số vấn đề đổi mới phương pháp dạy học ở trường THPT, Hà Nội, 2008 Bộ Giáo dục Đào tạo, dự án đào tạo GV Trung học cơ sở, Đổi mới PPDH dạy học trong các trường đại học, cao đẳng đào tạo GV trung học cơ sở, Hà Nội, 8/2003 Hầu hết các
tác giả đã làm rõ các khái niệm cơ bản về PPDH, PPDH tích cực, đề xuất một số
Trang 8biện pháp đổi mới PPDH Tuy nhiên các tác giả chưa nghiên cứu chi tiết về phương pháp trực quan và việc vận dụng vào dạy học nội dung XS – TK ở trường THPT Cùng với nhóm nghiên trên còn có nhóm nghiên cứu về phương pháp trực
quan, phương tiện trực quan như các tác giả: Nguyễn Hữu Châu (chủ biên), Phương pháp, phương tiện, kỹ thuật và hình thức tổ chức dạy học trong nhà trường, Nxb Giáo dục Đại học sư phạm, Hà Nội, 2005 Lê Tràng Định (2003), Phân loại và sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học, Giáo dục, số 54 Tô Xuân Giáp, Phương tiện dạy học, Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1998 Các tác giả đã thể hiện khá chi tiết về
khái niệm, phân loại phương tiện trực quan, tầm quan trọng của việc vận dụng phương tiện trực quan Thế nhưng việc vận dụng phương pháp trực quan, phương tiện trực quan trong dạy học một môn học cụ thể chẳng hạn như nội dung xác suất, thống kê lớp 11 THPT như thế nào thì chưa được đề cập đến
Xác suất, thống kê là hai mảng kiến thức mới được đưa vào chương trình phổ thông Ở Việt Nam, mảng kiến thức xác suất, thống kê bắt đầu được đưa vào chương trình dạy học trong đợt thay sách giáo khoa THPT mới đây nên chưa có nhiều đề tài nghiên cứu giáo dục về nó Các đề tài liên quan đến xác suất, thống kê chủ yếu về nội dung phục vụ cho đại học
Trong phần này chúng tôi sẽ xác định và làm rõ vấn đề nghiên cứu; tổng quan nền tảng lịch sử của vấn đề cần nghiên cứu; xác định, nhận biết các mâu thuẫn, kẽ
hở trong các tài liệu; tóm tắt sơ lược các nghiên cứu trước đây có liên quan đến đề tài và khẳng định rằng nghiên cứu này sẽ là bước đi hợp lôgíc tiếp theo trong việc tìm ra một lời giải tối ưu cho vấn đề cần nghiên cứu
2.2 Các kết quả nghiên cứu có liên quan
Phần này bao gồm giới thiệu một số kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài ở trong cũng như ngoài nước Các kết quả này được tìm thấy trong các khóa luận, tiểu luận, luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ, các thông tin trên internet, các bài báo
Trong dự án “Xác suất được liên kết” (Connected Probability) thực hiện ở các
năm 1993, 1994, Uri Wilensky và các cộng sự của mình đã kết luận rằng, công nghệ máy tính đóng một vai trò quan trọng trong việc cho phép người học xây dựng các khái niệm trực giác của xác suất Thông qua việc xây dựng các mô hình tính toán
Trang 9hằng ngày và các hiện tượng khoa học, người học có thể tạo nên các mô hình tích cực dựa trên xác suất và thống kê
Trong bài báo “Học xác suất thông qua xây dựng các mô hình tính toán” (Learning probability through building computation models), Wilensky (1993) và
các cộng sự của mình muốn người học tự mình tạo nên các mô hình và thiết kế các khảo sát cho chính họ Khi phân tích những mô hình mà người học tạo được cũng như quan sát công việc khảo sát của họ, Wilensky nhận ra rằng thông qua việc tự xây dựng các mô hình cho chính bản thân mình, người học tự đưa ra được những câu hỏi, tự hình thành nên lý thuyết, thử nghiệm lý thuyết và nắm được một cách sâu sắc những khái niệm
Ở Việt Nam, một số đề tài liên quan đến XS - TK như: “Dạy học toán gắn với thực tiễn thông qua nội dung xác suất và thống kê ở trường THPT” của Đỗ Thi Thanh Xuân; “Rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh thông qua dạy học chương
“Tổ hợp và xác suất” lớp 11 THPT” của Vương Thùy Dương; hay “Một số biện pháp tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh trong dạy học giải bài tập toán phần tổ hợp và xác suất lớp 11 THPT” của Bùi Văn Tài… Nhìn chung mỗi đề tài
mới chỉ khai thác ở một khía cạnh riêng lẻ
Thông qua tìm hiểu một số nghiên cứu trong và ngoài nước ở trên, tôi thấy rằng các nghiên cứu, do tính lịch sử của mình, đã chưa tận dụng hết sức mạnh của công nghệ thông tin – phần mềm máy tính trong dạy học Các mô hình về phép thử ngẫu nhiên với số lần thử lớn chưa được nghiên cứu xây dựng, việc vận dụng phương pháp trực quan trong dạy học xác suất, thống kê đang còn ít Do đó, cần phải có một nghiên cứu về xác suất, thống kê để giúp cho HS chiếm lĩnh tri thức, đặc biệt thông qua việc xây dựng các bài giảng theo hướng tích hợp nội dung xác suất, thống kê tạo nên tương tác tích cực cho HS lớp 11 THPT ở Việt Nam
3 Mục đích nghiên cứu
3.1 Tìm hiểu về phương pháp giảng dạy trực quan
3.2 Đánh giá thực trạng việc giảng dạy trực quan trong toán học, đặc biệt là trong xác suất, thống kê ở Việt Nam
3.3 Thiết kế ba bài giảng có sử dụng phương pháp giảng dạy trực quan
Trang 104 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
4.1 Khách thể nghiên cứu
Hoạt động học tập và nghiên cứu của giáo viên và học sinh trong giờ học với việc sử dụng phương tiện trực quan
4.2 Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy và học nội dung xác suất, thống kê ở phổ thông với phương pháp dạy học trực quan, bao gồm:
- Nội dung dạy học xác suất, thống kê ở phổ thông
- Các phương tiện trực quan thường dùng trong dạy học nội dung xác suất, thống kê ở phổ thông
5 Phạm vi nghiên cứu
Chương II: “Tổ hợp và xác suất” phần B, Sách giáo khoa Đại số và Giải tích
11 nâng cao
6 Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng dạy học trực quan trong dạy học nội dung xác suất, thống kê ở phổ thông thì sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, qua
đó nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông
7 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu cơ sơ lí luận và thực tiễn của việc vận dụng PPDH trực quan trong dạy học nội dung xác suất, thống kê ở phổ thông
- Vận dụng PPDH trực quan trong dạy học nội dung XS - TK ở phổ thông
- Tổ chức thực nghiệm và đánh giá kết quả
8 Phương pháp nghiên cứu
8.1 Nghiên cứu lí luận và tổng kết kinh nghiệm
Thực chất của phương pháp lí luận và tổng kết kinh nghiệm này là phân tích
và tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa để định hướng về mục đích và cơ sở lí luận cho đề tài
8.2 Phương pháp điều tra quan sát
Thông qua dự giờ, trao đổi, thảo luận, nghiên cứu lịch trình, giáo án, sổ điểm, nhất là các phương tiện trực quan và cách sử dụng chúng … nhằm tìm hiểu việc dạy
và học để có thể đánh giá sơ bộ kết quả dạy và học bộ môn
Trang 118.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
+ Tiến hành giảng dạy theo tiến trình đã soạn thảo
+ Tiến hành giảng dạy theo tiến trình bình thường (đối chứng)
+ Dùng thống kê toán học để xử lí kết quả thu được, từ đó rút ra những kết luận của đề tài
9 Dự kiến đóng góp của đề tài
Qua việc nghiên cứu và vận dụng luận văn này ở trường THPT Hồng Đức sẽ góp phần thúc đẩy việc đổi mới PPDH ở trường THPT đặc biệt qua những giải pháp vận dụng PPDH trực quan vào dạy học nội dung xác suất, thống kê nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, hứng thú đối với môn học để nâng cao hiệu quả, chất lượng dạy học bộ môn
10 Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, thì nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn
Chương 2 Vận dụng phương pháp dạy học trực quan trong dạy học nội dung xác suất, thống kê ở bậc phổ thông
Chương 3 Thực nghiệm sư phạm