Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Toán: Dạy học chương quan hệ vuông góc trong không gian theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11

Chia sẻ: Ganuongmuoixa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:124

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận văn là nghiên cứu lí luận và thực tiễn về dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề, từ đó đề xuất một số biện pháp trong thiết kế các bài giảng chương “quan hệ vuông góc trong không gian” lớp 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Toán: Dạy học chương quan hệ vuông góc trong không gian theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN MẠNH TRUNG DẠY HỌC CHƢƠNG “QUAN HỆ VUÔNG GÓC TRONG KHÔNG GIAN” THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HÀ NỘI – 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN MẠNH TRUNG DẠY HỌC CHƢƠNG “QUAN HỆ VUÔNG GÓC TRONG KHÔNG GIAN” THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 11 Chuyên ngành: LL&PP DẠY HỌC MÔN TOÁN Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THÀNH VĂN HÀ NỘI – 2020
LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, cho phép tác giả gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới: - Trƣờng Đại học Giáo Dục – Đại Học Quốc Gia Hà Nội, khoa Sƣ Phạm, các giảng viên, đã tận tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. - Nhân dịp này tác giả xin đƣợc chân thành cảm ơn đến các đồng chí Hiệu trƣởng, Phó Hiệu trƣởng, cùng tất cả các thầy cô giáo trƣờng THPT Hồng Hà đã tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp số liệu, tƣ liệu và nhiệt tình đóng góp ý kiến cho tác giả trong quá trình nghiên cứu. - Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thành Văn, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. - Cảm ơn các bạn đồng nghiệp, bạn bè, gia đình đã động viên, khích lệ và giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, nhƣng luận văn không tránh khỏi những thiếu sót; tác giả rất mong nhận đƣợc sự thông cảm, chỉ dẫn, giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, của quý thầy cô, các cán bộ quản lý và các bạn đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả Trần Mạnh Trung i
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i MỤC LỤC ....................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ ...................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................... 4 3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 4 4. Câu hỏi nghiên cứu ....................................................................................... 4 5. Đối tƣợng nghiên cứu, khách thể nghiên cứu ............................................... 5 6. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 5 7. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................... 5 8. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 6 9. Thực nghiệm sƣ phạm ................................................................................... 6 10. Cấu trúc của luận văn .................................................................................. 6 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ......................................... 7 1.1 Cơ sở khoa học và những khái niệm .......................................................... 7 1.1.1 Những cơ sở khoa học của phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ...................................................................................................... 7 1.1.2 Những khái niệm cơ bản về năng lực – năng lực giải quyết vấn đề và quan điểm dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực .................................. 8 1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề ..................................................................... 14 1.1.4. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh bằng phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ........................................................... 21 1.2 Phƣơng hƣớng đổi mới phƣơng pháp giáo dục ở trƣờng trung học phổ thông ............................................................................................................. 23 1.3 Tình hình dạy và học hình học không gian lớp 11 ở trƣờng trung học phổ thông ............................................................................................................. 25 1.3.1 Nội dung và mục tiêu cần đạt đƣợc của chƣơng quan hệ vuông góc trong ii
không gian lớp 11 ............................................................................................ 25 1.3.2 Thực trạng về dạy và học hình học không gian lớp 11 ........................ 29 Kết luận chƣơng 1 ........................................................................................... 31 CHƢƠNG 2: DẠY HỌC CHƢƠNG “QUAN HỆ VUÔNG GÓC TRONG KHÔNG GIAN” THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 11 ................................ 32 2.1 Phƣơng hƣớng áp dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ............ 32 2.1.1 Biến mỗi bài toán thành tình huống gợi vấn đề ................................... 32 2.1.2 Giúp học sinh xây dựng đề toán........................................................... 35 2.1.3 Giúp học sinh tăng khả năng tự học..................................................... 36 2.2 Phƣơng án áp dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào phần hình học không gian lớp 11 ..................................................................................... 37 2.2.1. Khai thác, phát triển một bài toán đã biết ............................................. 37 2.2.2. Sử dụng một số dạng bài tập nhằm tăng cƣờng khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh trong giải bài tập hình học không gian .......... 60 2.2.3. Xây dựng phƣơng pháp giải một số dạng bài hình học không gian ..... 79 2.2.4. Tổ chức luyện tập vẽ và dựng mô hình các hình không gian cơ bản .. 94 Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................... 97 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................... 98 3.1 Mục đích thực nghiệm ............................................................................. 98 3.2 Nội dung thực nghiệm.............................................................................. 98 3.3 Tổ chức thực nghiệm................................................................................ 98 3.3.1 Thời gian thực nghiệm .......................................................................... 98 3.3.2 Đối tƣợng tham gia thực nghiệm .......................................................... 98 3.3.3 Kết quả thực nghiệm ............................................................................. 98 Kết luận chƣơng 3 ......................................................................................... 107 KẾT LUẬN ............................................................................................... 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 110 PHỤ LỤC ............................................................................................... 112 iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DH Dạy học GDPT Giáo dục phổ thông GD&ĐT Giáo dục và đào tạo HHKG Hình học không gian PH&GQVĐ Phát hiện và giải quyết vấn đề PPDH Phƣơng pháp dạy học PPDHNVĐ Phƣơng pháp dạy học nêu vấn đề SGK Sách giáo khoa THCVĐ Tình huống có vấn đề THPT Trung học phổ thông iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nội dung và mục tiêu cần đạt của chƣơng “Quan hệ vuông góc trong không gian” ........................................................................... 26 Bảng 2.1. Kết quả kiểm tra lớp thực nghiệm 11N1 và lớp đối chứng 11N2 101 Bảng 2.2. So sánh thông số kết quả bài kiểm tra lớp thực nghiệm 11N1 và lớp đối chứng 11N2............................................................................. 101 Bảng 2.3. Kết quả lớp thực nghiệm 11N4 và lớp đối chứng 11N3 .............. 102 Bảng 2.4. So sánh thông số kết quả bài kiểm tra lớp thực nghiệm 11N4 và lớp đối chứng 11N3............................................................................. 103 Bảng 2.5. Kiểm định kết quả lớp 11N1 và 11N2 .......................................... 104 Bảng 2.6. Kiểm định kết quả lớp 11N3 và 11N4 .......................................... 104 Bảng 2.7. Kết quả lấy phiếu hỏi của giáo viên về mức độ phát triển năng lực GQVĐ của học sinh các lớp thực nghiệm thông qua phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ......................................... 105 Bảng 2.8. Kết quả lấy phiếu hỏi của giáo viên về mức độ phát triển năng lực GQVĐ của học sinh các lớp đối chứng thông qua phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ................................................ 105 v
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ Sơ đồ1.1. Các thành phần của năng lực ............................................................ 8 Sơ đồ 1.2. Quá trình tìm phƣơng án giải quyết vấn đề ................................... 20 Biểu đồ 2.1. So sánh phổ điểm 11N1(TN) - 11N2(ĐC) ............................... 102 Biểu đồ 2.2. So sánh phổ điểm 11N3(ĐC) - 11N4(TN) ............................... 103 vi
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.2. 5 ph m chất và 10 năng lực cần phát triển cho học sinh ................ 12 Hình 1.37. Hình chóp có hai mặt bên kề nhau cùng vuông góc với đáy ........ 95 Hình 1.38. Hình chóp tứ giác đều ................................................................... 95 Hình 1.39. Hình chóp có một mặt bên vuông góc với đáy ............................. 95 Hình 1.41. Hình chóp có đáy là hình thang vuông ......................................... 96 Hình 1.42. Hình chóp có đáy là nửa lục giác đều ........................................... 96 Hình 1.43. Hoạt động làm mô hình thực tế ..................................................... 96 vii
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong thời đại công nghiệp 4.0 hiện nay, sự phát triển của kinh tế, kỹ thuật đã đặt ra cho ngành giáo dục những yêu cầu mới. Nƣớc ta vẫn đang trong quá trình hội nhập quốc tế, sự phát triển của nền kinh tế tri thức đã tạo ra nhiều cơ hội nhƣng đồng thời cũng đặt ra những thách thức, yêu cầu mới đối với ngành giáo dục trong việc đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu xã hội. Đó cũng đang là thách thức lớn không chỉ của riêng ngành giáo dục mà còn là của toàn Đảng, toàn dân. Để thực hiện các mục tiêu trên, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phát động phong trào đổi mới giáo dục, trong đó vấn đề đổi mới phƣơng pháp dạy học là vấn đề cốt lõi. Trong các xu hƣớng dạy học mới thì dạy học tiếp cận năng lực (approach to competency) là một trong những phƣơng pháp thích hợp với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng sự phát triển của xã hội hiện nay. Có hàng nghìn phát minh mới mỗi năm phục vụ cho đời sống con ngƣời, vì vậy mỗi công dân trong thời đại ngày nay ít quan tâm đến việc trả lời các câu hỏi nhƣ “công cụ này đƣợc tạo ra bằng cách nào” mà chỉ có mong muốn sử dụng hiệu quả nhất những công cụ đó. Vì lý do đó xu hƣớng trong các bài giảng, sách giáo trình dạy học ngày nay là hƣớng tới sự thực hành thế nào để đạt hiệu quả cao nhất các kết quả đã đƣợc nghiên cứu trong lý thuyết. Hơn nữa một học sinh sau khi tốt nghiệp không những cần khả năng thực hành mà còn phải hội tụ đầy đủ các năng lực cơ bản của cá nhân để có thể thích ứng với môi trƣờng làm việc mới thật tốt. Tác giả nghiên cứu theo hƣớng này và mong muốn có một chút đóng góp về phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát triển năng lực. Đây là phƣơng pháp dạy học giàu tính ứng dụng thực tiễn. Tuy nhiên phƣơng pháp này lại không dễ áp dụng cho giáo dục đại trà, để đạt đƣợc mục tiêu cần sự đồng tình và hỗ trợ của mọi ngƣời. 1
Trong chƣơng trình HHKG, phần quan hệ vuông góc và khoảng cách là một trong những nội dung trọng tâm. Trong đó các quan hệ vuông góc bao gồm quan hệ mặt phẳng vuông góc với đƣờng thẳng, đƣờng thẳng vuông góc đƣờng thẳng. Nếu bài toán chỉ dừng lại ở việc tìm hình chiếu vuông góc của một điểm xuống mặt phẳng thì đa số học sinh có thể làm đƣợc bài tập dễ dàng do kiến thức này đã đƣợc rèn luyện và có hệ thống phƣơng pháp rõ ràng. Tuy nhiên để áp dụng nó trong các bài tập khác thì nhiều học sinh còn loay hoay do không hiểu chuyển từ bài tập cơ bản sang dạng vận dụng nhƣ thế nào. Nguyên nhân chính là sự phán đoán và tƣ duy tƣởng tƣợng còn yếu dẫn đến sự liên hệ các kiến thức của học sinh kém. Nhìn một cách tổng quan, sách giáo khoa Toán lớp 11 đã trình bày đầy đủ các khái niệm cơ bản về góc và khoảng cách trong HHKG cùng một hệ thống các ví dụ và bài tập minh họa cho các kiến thức đó. Tuy nhiên một số dạng toán còn chƣa đƣợc đƣa ra (khoảng cách giữa hai điểm, khoảng cách giữa điểm và đƣờng thẳng), một số dạng toán chỉ đƣa ra cách giải cơ bản nhất mà cách đó thƣờng không thể áp dụng ngay trong bài học (khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng, góc giữa hai mặt phẳng…), một số dạng toán còn không đƣợc đề cập đến hoặc chỉ đƣợc nhắc qua với rất ít các ví dụ cũng nhƣ bài tập luyện tập (khoảng cách từ điểm đến đƣờng thẳng, góc giữa đƣờng thẳng và mặt phẳng,…). Tác giả đã đọc qua nhiều tài liệu tham khảo, dự giờ nhiều giáo viên khác để nghiên cứu các nội dung trên và nhận thấy còn một số hạn chế trong phƣơng pháp giảng dạy cũ. Các tài liệu giáo khoa mới chỉ nêu ra các cách giải mang tính tổng quan, chƣa chỉ ra một cách rõ ràng theo từng bƣớc chi tiết nên phần lớn học sinh khó tiếp thu. Do lƣợng thời gian phân phối chƣơng trình có hạn nên một số dạng toán chỉ đƣợc đề cập lƣớt qua hoặc không đƣợc nhắc đến. Điều đó dẫn đến việc học sinh lúng túng, không định hƣớng đƣợc cách giải khi gặp phải những dạng toán đó trong các đề thi. 2
Các tài liệu giáo khoa đã gợi ý một số cách giải tổng quát của các dạng toán cơ bản để học sinh áp dụng. Tuy nhiên qua khảo sát ta thấy rằng chỉ một số ít học sinh có thể áp dụng đƣợc cách giải tổng quát đó. Còn lại nhiều học sinh vẫn cảm thấy khó khăn, lúng túng, cách giải các em có thể hiểu đƣợc nhƣng khi áp dụng lại không biết làm nhƣ nào và bắt đầu từ đâu. Thông thƣờng học sinh chỉ biết áp dụng một cách máy móc cách giải một số ví dụ và bài tập minh họa trong sách để giải các bài tập tƣơng tự, tuy nhiên khi gặp bài toán có biến đổi đi một vài dữ kiện thì vẫn gặp những lúng túng nhƣ ban đầu. Nguyên nhân là học sinh chƣa hiểu tƣờng tận phƣơng pháp giải bài toán đó, phải bắt đầu từ đâu, trải qua các bƣớc nào, ý nghĩa của từng bƣớc trong bài toán ra sao, lối tƣ duy phán đoán chƣa đƣợc hình thành để giải quyết các bài toán vận dụng. Các tài liệu tham khảo thƣờng đƣa ra hệ thống bài tập, câu hỏi dựa theo các bài tập trong sách giáo khoa. Do đó nội dung các bài tập chƣa đào sâu vào các vấn đề cụ thể, mang tính giới thiệu là chính. Số lƣợng câu hỏi và bài tập cho từng chủ đề cụ thể còn khá ít, chƣa có hệ thống các câu hỏi và bài tập chuyên sâu, mở rộng và vận dụng. Do đó học sinh chƣa có tƣ duy mạch lạc về các chủ đề, các dạng bài tập, kỹ năng giải đa phần còn nhiều hạn chế. Hình học không gian là nội dung mà học sinh đã đƣợc làm quen trong chƣơng trình cấp THCS và đƣợc tiếp cận sâu hơn ở bậc THPT. Các em phải tiếp cận với rất nhiều các định nghĩa, khái niệm, định lý, tính chất mới cũng nhƣ một hệ thống các dạng bài tập hoàn toàn mới. Theo cách dạy thông thƣờng, giáo viên chỉ cung cấp các kiến thức của từng bài cụ thể theo đúng tiêu chu n khung giáo án, việc liên hệ chặt chẽ giữa các bài, các kiến thức có liên quan còn bị xem nhẹ. Vì vậy dẫn đến việc học sinh có cảm giác bị choáng ngợp khi phải nhớ nhiều kiến thức mới, không hình thành đƣợc sự kết nối các kiến thức của những bài đã học để giải quyết các bài toán. Từ đó học 3
sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc tiếp thu các kiến thức về HHKG. Ở nƣớc ta hiện nay, chủ đề nghiên cứu năng lực trong dạy học môn Toán đã có nhiều tác giả quan tâm nhƣ: Nguyễn Bá Kim, Bùi Văn Nghị, Nguyễn Hữu Châu,... Các nghiên cứu đã tạo ra cái nhìn tổng quan về năng lực nói chung và năng lực Toán học nói riêng. Tuy nhiên các nghiên cứu này đều mang tầm vóc vĩ mô, cách vận dụng các phƣơng pháp dạy học phát triển năng lực vào dạy các chủ đề nhỏ trong chƣơng trình phổ thông vẫn chƣa đƣợc đề cập sâu. Với những lý do trên, tác giả chọn đề tài là “Dạy học chƣơng “quan hệ vuông góc trong không gian” theo hƣớng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11”. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn về dạy học theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề, từ đó đề xuất một số biện pháp trong thiết kế các bài giảng chƣơng “quan hệ vuông góc trong không gian” lớp 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận về phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ. - Khảo sát thực trạng việc dạy học PH&GQVĐ cho học sinh trong dạy học môn Toán ở trƣờng THPT Hồng Hà - Hà Nội. - Đề xuất một số biện pháp trong giảng dạy chƣơng “quan hệ vuông góc trong không gian” lớp 11 nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh. - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá những biện pháp đã nêu ra có hiệu quả hay không. 4. C u h i nghiên cứu Vận dụng phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ nhƣ thế nào vào chƣơng III - Hình học 11 THPT: “Quan hệ vuông góc trong không gian” để có thể nâng cao năng lực GQVĐ cho học sinh nhằm đạt hiệu quả cao trong học tập? 4
5. Đối tƣợng nghiên cứu, khách thể nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ và cách thức để rèn luyện, phát triển năng lực GQVĐ trong các tiết giảng dạy của chƣơng “Quan hệ vuông góc trong không gian” lớp 11 THPT. 5.2. Khách thể nghiên cứu học sinh lớp 11 bậc THPT và quá trình dạy học chủ đề “Quan hệ vuông góc trong không gian”. 6. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ vào dạy học chủ đề “Quan hệ vuông góc trong không gian” lớp 11 THPT sẽ giúp học sinh vừa hiểu đƣợc kiến thức cơ bản vừa có kỹ năng giải toán, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy và học toán, bởi vì quá trình giải toán là quá trình PH&GQVĐ. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu tình trạng giáo dục chung, các văn bản của Bộ GD&ĐT về giáo dục, cách thức đổi mới phƣơng pháp dạy học nói chung và dạy học HHKG nói riêng. - Nghiên cứu sách báo trong và ngoài nƣớc liên quan đến giáo dục và phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ trong dạy học Toán. - Nghiên cứu chƣơng trình sách giáo khoa đổi mới, sách Hình học 11 cơ bản, sách tham khảo. 7.2. Quan sát và điều tra - Dự giờ, trao đổi với thầy cô giáo đồng nghiệp tại trƣờng THPT Hồng Hà về việc dạy học HHKG lớp 11 nói chung và chƣơng “Quan hệ vuông góc trong không gian” nói riêng. - Nghiên cứu và tiếp thu các ý kiến của giảng viên hƣớng dẫn. 5
- Xác định khả năng tiếp thu kiến thức HHKG của học sinh, đặc biệt là tìm hiểu khả năng vận dụng lí thuyết để làm bài tập HHKG lớp 11. 8. Phạm vi nghiên cứu Chƣơng III : “Quan hệ vuông góc trong không gian”- Hình học 11. 9. Thực nghiệm sƣ phạm Dạy thử nghiệm tại các lớp 11N1, 11N2 trƣờng THPT Hồng Hà nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của các đề xuất đƣa ra trong luận văn. 10. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn Chƣơng 2: Dạy học chƣơng “quan hệ vuông góc trong không gian” theo hƣớng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11 Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 6
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Cơ sở khoa học và những khái niệm 1.1.1 Những cơ sở khoa học của phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 1.1.1.1 Tâm lý học Theo tâm lí học, khi đƣợc đặt trong tình huống nảy sinh nhu cầu tƣ duy thì con ngƣời sẽ bắt đầu hoạt động tƣ duy một cách tích cực hơn để đạt đƣợc hiệu quả cao nhất trong việc giải quyết các vấn đề đặt ra. Nhƣ vậy ta có thể nhận định rằng quá trình tƣ duy trong lí luận của tâm lí học chính là một trong các cơ sở để phát triển phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ. Dạy học PH&GQVĐ là phƣơng pháp dạy học mà trong đó vai trò của ngƣời thầy là dẫn dắt, tạo ra các THCVĐ, đƣa ra những trở ngại nào đó nhằm mục đích gây ra sự bất ngờ, hứng thú, gợi cho học sinh nhu cầu giải quyết và khám phá vấn đề. Khi đó học sinh sẽ trở nên chủ động hơn, tích cực tƣ duy hơn dƣới sự dẫn dắt của giáo viên để vƣợt qua trở ngại này. Và kết quả của hoạt động này là học sinh thu đƣợc những tri thức mới, kinh nghiệm mới. Từ đó mà ta thấy rằng phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ hoạt động dựa trên sự tích cực trong hoạt động tƣ duy của học sinh khi đƣợc đặt trƣớc một vấn đề cần giải quyết. 1.1.1.2 Giáo dục học Điểm đặc trƣng của phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ là học sinh luôn đƣợc giáo viên dẫn dắt và đặt vào những THCVĐ, khi đó học sinh sẽ cảm thấy hứng thú, chủ động suy nghĩ, tƣ duy tích cực để tìm tòi cách giải quyết vấn đề. Phƣơng pháp dạy học này giúp học sinh hình thành động cơ học tập, phát triển khả năng tƣ duy độc lập, khả năng tự nghiên cứu, nắm đƣợc cả quá trình tiến đến tri thức mới. Từ đó hình thành kỹ năng, kinh nghiệm, năng lực mới để dễ dàng phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề mới nảy sinh trong học 7
tập và đời sống, phục vụ cho công cuộc học tập suốt đời của học sinh. Bên cạnh đó, phƣơng pháp DH PH&GQVĐ cũng rèn luyện cho học sinh đức tính c n thận, kiên trì, chủ động, tích cực sáng tạo, làm việc có kế hoạch rõ ràng rành mạch. Do đó, phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ hoàn toàn phù hợp với mục tiêu giáo dục của nƣớc ta. 1.1.2 Những khái niệm cơ bản về năng lực – năng lực giải quyết vấn đề và quan điểm dạy học theo định hướng phát triển năng lực 1.1.2.1 Khái niệm năng lực Có nhiều cách khác nhau để hiểu về khái niệm năng lực, và tƣơng ứng đi kèm với đó là những thuật ngữ riêng. Sau quá trình tham khảo nhiều tài liệu nghiên cứu về phạm trù năng lực, tôi xin đề xuất một định nghĩa cơ bản năng lực là tổng hợp các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, thái độ, ý chí, niềm tin... và khả năng vận dụng các thuộc tính đó để thực hiện thành công công việc trong một hoàn cảnh nào đó. Sơ đồ1.1. Các thành phần của năng lực 1.1.2.2 Năng lực giải quyết vấn đề và công cụ đánh giá a) Năng lực giải quyết vấn đề Trong quá trình dạy học, năng lực giải quyết vấn đề (năng lực GQVĐ) 8
là một trong những năng lực cần trang bị cho học sinh, giúp các em có thể thích nghi nhanh với sự thay đổi của cuộc sống, những yêu cầu của ngƣời lao động trong quá trình hội nhập và phát triển. Trong chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ GD - ĐT công bố tháng 12/2018, năng lực GQVĐ đƣợc xác định là một trong những năng lực chung cần đƣợc hình thành và phát triển cho học sinh thông qua dạy học các môn học và hoạt động giáo dục ở nhà trƣờng phổ thông. Theo đó, “năng lực GQVĐ là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết những vấn đề mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường”[2]. Năng lực giải quyết vấn đề nói chung thƣờng có cấu trúc gồm 4 thành tố: - Tìm hiểu vấn đề: Xác định đƣợc tình huống có vấn đề; thu thập, sắp xếp, giải thích và đánh giá đƣợc độ tin cậy của thông tin; chia sẻ sự am hiểu vấn đề với ngƣời khác. - Đƣa ra giải pháp: Lựa chọn và thiết lập đƣợc cách thức, quy trình giải quyết vấn đề. - Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp: Thực hiện và trình bày đƣợc giải pháp giải quyết vấn đề. - Đánh giá và phản ánh: Đánh giá đƣợc giải pháp đã thực hiện; phản ánh đƣợc giá trị của giải pháp; khái quát hoá đƣợc cho vấn đề tƣơng tự. b) Các công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề Có nhiều phƣơng pháp đánh giá năng lực GQVĐ, các phƣơng pháp càng đa dạng thì mức độ chính xác càng cao. Vì vậy, trong đánh giá năng lực GQVĐ, ngoài phƣơng pháp đánh giá truyền thống nhƣ giáo viên đánh giá học sinh, đánh giá định kì bằng bài kiểm tra, giáo viên cần chú ý các hình thức đánh giá không truyền thống nhƣ: - Đánh giá bằng quan sát, vấn đáp. 9
- Đánh giá bằng sản ph m học tập (PowerPoint, tập san,...). - Đánh giá bằng phiếu hỏi học sinh. - Sử dụng tự đánh giá (học sinh tự đánh giá quá trình học tập của mình) và đánh giá đồng đẳng (học sinh đánh giá lẫn nhau). Trong luận văn này, tác giả lựa chọn 2 cách để đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh: - Cách một: Sử dụng bảng kiểm quan sát. - Cách hai: Sử dụng bài kiểm tra để đánh giá. Theo [11], tôi đã xây dựng phƣơng pháp đánh giá bằng các bảng: - Bảng mô tả các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực GQVĐ [Phụ lục] - Bảng kiếm quan sát đánh giá năng lực GQVĐ khi vận dụng phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ trong dạy học HHKG lớp 11 (Dùng cho giáo viên đánh giá nhóm, đánh giá cá nhân). Trong đó: mức tốt quy đổi là điểm 3, mức khá là 2 điểm, mức trung bình là 1 điểm, mức chƣa đạt là 0 điểm [Phụ lục]. 1.1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề trong Toán học a) Kỹ năng phát hiện vấn đề trong Toán học Kỹ năng phát hiện vấn đề là kỹ năng tƣ duy, tìm tòi, khám phá ra những vấn đề trong bài học mà giáo viên đƣa ra. Vấn đề có thể là tình huống mới trong những bài toán cụ thể, có mục tiêu khiến học sinh phải động não, tƣ duy tích cực nhằm tìm ra cách giải quyết. Một số biện pháp làm phát triển kỹ năng phát hiện vấn đề cho học sinh: - Sử dụng phƣơng pháp tƣơng tự hóa, đặc biệt hóa và khái quát hóa. - Giúp học sinh sáng tạo các bài tập mới. - Khai thác và phát triển bài toán. b) Năng lực giải quyết vấn đề trong Toán học Năng lực giải quyết vấn đề toán học thể hiện qua việc: - Xác định đƣợc tình huống có vấn đề; thu thập, sắp xếp, giải thích và đánh 10
giá đƣợc độ tin cậy của thông tin; chia sẻ sự am hiểu vấn đề với ngƣời khác. - Lựa chọn, đề xuất đƣợc cách thức, giải pháp giải quyết vấn đề. - Sử dụng đƣợc các kiến thức, kỹ năng toán học tƣơng thích (bao gồm các công cụ và thuật toán) để giải quyết vấn đề đặt ra. - Đánh giá đƣợc giải pháp đã thực hiện; phản ánh đƣợc giá trị của giải pháp; khái quát hoá đƣợc cho vấn đề tƣơng tự. Một vài biện pháp giúp phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh: - Tìm hiểu kỹ các dữ kiện của đầu bài để tìm định hƣớng giải. - Tìm nhiều cách khác nhau để giải một bài toán. - Học qua sai lầm của một lời giải. 1.1.2.4 Yêu cầu về phát triển năng lực trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể Theo [2] thì chƣơng trình giáo dục phổ thông mới đƣa ra yêu cầu cần đạt về 5 ph m chất và 10 năng lực của học sinh THPT. Theo đó, chƣơng trình giáo dục hình thành và phát triển cho học sinh những năng lực cốt lõi gồm: Năng lực chung là những năng lực cốt lõi cơ bản đƣợc hình thành phụ thuộc yếu tố di truyền của mỗi ngƣời và phát triển thông qua quá trình học tập, trải nghiệm trong cuộc sống. Những năng lực chung của học sinh sẽ đƣợc nhà thúc đ y sự phát triển trong chƣơng trình giáo dục phổ thông là: - Tự chủ và tự học - Kỹ năng giao tiếp và hợp tác nhóm với các thành viên khác. - Giải quyết vấn đề theo nhiều cách khác nhau một cách sáng tạo và triệt để. Năng lực chuyên môn là những năng lực chuyên sâu, riêng biệt trong các công việc đặc thù, cần thiết cho những hoạt động chuyên biệt. Những năng lực này đƣợc hình thành và phát triển trên cơ sở các năng lực chung. Đây cũng đƣợc xem nhƣ một năng khiếu, giúp các em mở rộng và phát 11