SKKN Nâng cao chất lượng dạy học Đại số và giải tích 11 bằng ứng dụng biểu diễn trực quan động

Nội dung text: SKKN Nâng cao chất lượng dạy học Đại số và giải tích 11 bằng ứng dụng biểu diễn trực quan động

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG TRỊ TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LÊ LỢI ___ TRẦN CAO HOÀNG NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC ĐẠI SỐ VÀ GIẢI TÍCH 11 BẰNG ỨNG DỤNG BIỂU DIỄN TRỰC QUAN ĐỘNG. ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SƯ PHẠM ỨNG DỤNG Quảng Trị , tháng 05 năm 2020 1
2. 1. Tóm tắt Trong các hoạt động dạy và học môn toán, việc sử dụng biễu diễn trực quan xuất hiện từ rất sớm. Một ví dụ điển hình là từ thế kỷ thứ 3 trước công nguyên Euclid đã đưa ra một biểu diễn trực quan để chứng minh cho định lý Pitago. Theo thời gian hàng loạt các biểu diễn về giải tích, đại số cũng xuất hiện và tạo ra sự quan tâm cho nhiều người. Ở Việt Nam hiện nay các hoạt động toán có sử dụng biểu diễn trực quan thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu giáo dục. Nhiều hoạt động toán trong chương trình trung học phổ thông (THPT) như: các định lý, tính chất, bài tập liên quan đến bất đẳng thức, các kết quả liên quan đến tổng của dãy số, giới hạn, rất trừu tượng và khó tiếp cận đối với học sinh (HS). Trong quá trình giảng dạy các bài giảng thường thiếu hình ảnh trực quan nên tiết học toán càng trở nên khó hơn đối với HS. Với các hoạt động toán có sử dụng biểu diễn trực quan sẽ dễ tìm kiếm các lời giải cho các bài toán, hơn thế nữa HS có thể tự đưa ra những cách giải hay và độc đáo cho những bài toán khó. Vì vậy các hoạt động toán có sử dụng biểu diễn trực quan vào trong quá trình dạy học là cần thiết và đáng được quan tâm. Tuy nhiên, các hoạt động tìm kiếm và sử dụng các biểu diễn trực quan động (BDTQĐ) chưa có vị trí riêng trong nội dung dạy học hay các chủ đề của chương trình toán ở nước ta. Do đó, đa số HS đều bỡ ngỡ khi tiếp xúc với các kiểu nhiệm vụ này, đặc biệt là sử dụng các BDTQĐ để giải quyết các vấn đề toán học và thực tế. Việc đưa các hoạt động toán có sử dụng biểu diễn trực quan vào trong quá trình giảng dạy sẽ rèn luyện và nuôi dưỡng tư duy toán học của HS, đồng thời đây là công cụ hỗ trợ có hiệu quả cho quá trình dạy học. Từ đó tôi quyết định thực hiện một nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng về nâng cao chất lượng dạy học ĐS> 11 bằng ứng dụng biểu diễn trực quan động. Quá trình nghiên cứu được thực hiện trên hai nhóm lớp : nhóm lớp 11A1 là nhóm thực nghiệm và nhóm lớp 11A2 là nhóm đối chứng. Kết quả khi tôi cho hai nhóm cùng làm bài kiểm tra sau tác động cho thấy tác động đã có ảnh hưởng rõ rệt đến kết quả học tập của học sinh: nhóm lớp thực nghiệm đã đạt kết quả học tập cao hơn so với nhóm lớp đối chứng. Điều đó minh chứng cho tính hiệu quả của việc ứng dụng biểu diễn trực quan động nhằm nâng cao chất lượng dạy học ĐS> 11. 2. Giới thiệu 2 1 Hiện trạng 2
3. Qua nghiên cứu tôi nhận thấy rằng nội dung kiến thức của đại số và giải tích 11 khá trừu tượng. HS thường gặp khó khăn trong việc nắm khái niệm cũng như nhầm lẫn các khái niệm. Vẫn còn tình trạng HS phải học thuộc định nghĩa, định lý và vận dụng máy móc vào giải bài tập mà không hiểu được bản chất của các khái niệm cơ bản. Một thực trạng hiện nay của dạy học bộ môn toán ở THPT là GV giảng dạy còn ít sử dụng hình ảnh minh họa trực quan cho các khái niệm, định lý và các bài toán. Nhiều nội dung kiến thức đòi hỏi tư duy trừu tượng, HS phải có khả năng về tư duy nhưng GV lại chủ yếu giảng dạy theo phương pháp giảng giải, thuyết trình. Kiểu dạy học thầy truyền thụ kiến thức, trò ngồi nghe theo cách thụ động. Những gì thầy giảng thường không có sự tranh luận giữa thầy và trò, điều thầy nói có thể coi là tuyệt đối đúng, Ngoài ra một số GV chưa ý thức được tầm quan trọng của việc sử dụng trực quan hoặc còn ngại sử dụng đồ dùng dạy học trực quan. Hơn thế nữa, việc dạy học bằng hình ảnh trực quan động trong bộ môn Toán nói chung và trong Đại số và Giải tích của một số GV là còn rất hạn chế. 2.2. Giải pháp thay thế Hầu hết trong chương trình Toán học, HS đều phải học những khái niệm, định lý, quy tắc mới mà bằng các suy luận đơn thuần các em khó có thể tiếp thu được. Vì vậy chúng ta có thể sử dụng BDTQĐ để thông qua quan sát sẽ giúp HS thu nhận được những thuộc tính sự vật một cách trực quan, từ đó dần hình thành các khái niệm liên quan. Bằng cách sử dụng biểu diễn trực quan động, HS có thể tăng cường khả năng đưa ra các phỏng đoán của mình và dễ dàng kiểm chứng các phỏng đoán, giả thuyết đó. 2.3. Vấn đề nghiên cứu Việc sử dụng biểu diễn trực quan động vào dạy học Đại số và Giải tích 11 có nâng cao được kết quả học tập của học sinh lớp 11 hay không? 2.4. Giả thuyết nghiên cứu Việc sử dụng biểu diễn trực quan động vào dạy học Đại số và Giải tích 11 giúp nâng cao kết quả học tập của học sinh lớp 11. 3. Phương pháp 3.1. Khách thể nghiên cứu Học sinh : Tôi chọn 2 nhóm có nhiều điểm tương đồng nhau : Cụ thể là nhóm lớp 11A1 và nhóm lớp 11A2 + Về ý thức học tập : tất cả các em ở hai nhóm này đều tích cực, chủ động. 3
4. + Về thành tích học tập của năm học trước : hai nhóm tương đương nhau. 3.2. Thiết kế nghiên cứu Chọn hai nhóm lớp : nhóm lớp 11A1 là nhóm lớp thực nghiệm và nhóm lớp 11A2 là nhóm lớp đối chứng. Tôi dùng bài kiểm tra kì I môn Toán làm bài kiểm tra trước tác động và bài kiểm tra 1 tiết làm bài kiểm tra sau tác động. Kết quả kiểm tra cho thấy điểm trung bình của hai nhóm có sự khác nhau, do đó Tôi dùng phép kiểm chứng T-Test để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của 2 nhóm trước khi tác động. Kết quả: Bảng 1. Kiểm chứng để xác định các nhóm tương đương Đối chứng Thực nghiệm ĐTB 5.64 5.326667 p = 0.1720 p = 0.1720, từ đó kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của hai nhóm TN và ĐC là không có ý nghĩa, hai nhóm được xem là tương đương. Tôi lựa chon sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương (được mô tả ở bảng 1) Bảng 2. Thiết kế nghiên cứu Nhóm Kiểm tra Tác động KT sau TĐ trước TĐ Thực nghiệm O1 Dạy học có sử dụng biểu diễn O3 11A1 trực quan động Đối chứng O2 Dạy học không sử dụng biểu O4 11A2 diễn trực quan động ở thiết kế này, Tôi sử dụng phép kiểm chứng T-Test độc lập 3.3. Quy trình nghiên cứu Tôi lên ý tưởng và thiết kế các mô hình động phù hợp nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học đại số và giải tích 11 ở trường THPT. Tiến hành dạy thực nghiệm: Thời gian tiến hành dạy thực nghiệm theo thời khoá biểu, lịch báo giảng, kế hoạch năm học. 3.4. Đo lường + Bài kiểm tra trước tác động là bài kiểm tra thi học kì I môn Toán khối 11. + Bài kiểm tra sau tác động là bài kiểm tra 1. 4
5. * Tiến hành kiểm tra và chấm bài Sau khi thực hiện dạy xong chương III – Đại số và Giải tích lớp 11, ra đề kiểm tra chung cho hai lớp ĐC và TN. Sau đó chấm bài theo đáp án đã xây dựng. 4. Phân tích dữ liệu và kết quả Bảng 3. So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động Đối chứng Thực nghiệm ĐTB 5.866667 6.5 Độ lệch chuẩn 0.743223 0.8017837 Giá trị P của T- test 0.01 Chênh lệch giá trị TB chuẩn (SMD) 0.8 Như trên đã chứng minh rằng kết quả 2 nhóm trước tác động là tương đương. Sau tác động kiểm chứng chênh lệch ĐTB bằng t-test cho kết quả P = 0.01, cho thấy : sự chênh lệch giữa ĐTB nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng rất có ý nghĩa, tức là chênh lệch kết quả ĐTB nhóm thực nghiệm cao hơn ĐTB nhóm đối chứng là không ngẫu nhiên mà do kết quả của tác động. Thêm nữa, chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = 0.8. Điều đó cho thấy mức độ ảnh hưởng của dạy học có sử dụng đồ dùng dạy học và phần mềm toán học đến kết quả học tập của nhóm thực nghiệm là lớn. 7 “nâng cao chất lượng dạy học 6 đại số và giải tích 11 bằng 5 ứng dụng biểu diễn trực quan 4 Nhóm đối động” đã được kiểm chứng. chứng 3 Nhóm thực 2 nghiệm 1 0 Trước TĐ Sau TĐ Biểu đồ so sánh ĐTB trước tác động và sau tác động của nhóm TN và nhóm ĐC 5. Kết luận và khuyến nghị. Các BDTQĐ giúp HS hiểu sâu hơn, thấy rõ bản chất của những khái niệm, định lý, từ đó nhớ lâu hơn và có thể áp dụng chúng vào giải các bài toán liên quan. Các BDTQĐ tạo ra môi trường để HS kiến tạo tri thức, qua việc kiểm chứng các phỏng đoán của chính mình và lôi cuốn các em giải thích tại sao một kết quả nào đó là đúng, là sai. HS biết đặt câu hỏi và biết trả lời cho các câu hỏi đó. Như vậy, các BDTQĐ sẽ có vai trò nâng cao các năng lực tư duy; đặt vấn đề và giải. Ngoài 5
6. ra, các bài toán sử dụng các BDTQĐ đòi hỏi HS phải có óc quan sát tốt, liên kết những kiến quả thu nhận được trong các trường hợp để đưa ra một kết quả tổng quát. HS thu nhận được khá nhiều thông tin thông qua các thao các trên một mô hình, có thể HS có được các nhận xét trong các trường hợp cụ thể, sau đó phải tổng hợp thông tin để đưa ra một kết luận tổng quát hơn. Điều này cho thấy HS được nâng cao năng lực suy luận; lập luận. Một điều rõ ràng, sử dụng các biểu diễn trực quan trong giờ dạy học sẽ giúp HS thể hiện năng lực sử dụng các các đồ dùng trợ giúp và công cụ. Tuy nhiên khi sử dụng đồ dùng trực quan trong dạy học cần chú ý các nguyên tắc sau: • Phải căn cứ vào nội dung, yêu cầu giáo dục của bài học để sử dụng trực quan động một cách thích hợp. Vì vậy, cần xây dựng một hệ thống BDTQĐ phong phú, phù hợp với từng bài học. • Phát huy tính tích cực của HS khi sử dụng biểu diễn trực quan động. • Đảm bảo kết hợp lời nói với việc trình bày các biểu diễn trực quan động, đồng thời rèn luyện khả năng thực hành của HS khi xây dựng và sử dụng trực quan động. • Sử dụng trực quan động cần theo một quy trình hợp lý để có thể khai thác tối đa kiến thức từ biểu diễn trực quan. Cần chuẩn bị câu hỏi hoặc hệ thống câu hỏi dẫn dắt HS quan sát và tự khai thác kiến thức. Qua thực nghiệm, tôi nhận thấy rằng, với những gì mình đã cố gắng để mang lại sự hiệu quả trong mỗi tiết dạy đã bước đầu thành công. Với phương pháp học mới là sử dụng các biểu diễn trực quan động trong giờ học toán mang lại sự thích thú, kích thích được sự sáng tạo của học sinh. Học sinh chủ động hơn trong quá trình kiến tạo nên cho mình các tri thức, phát huy những gì mình biết, trao đổi cho những thành viên khác. Như vậy, mục tiêu tích cực hóa người học đã thực hiện được. 6. Tài liệu tham khảo [1].Bộ giáo dục và đào tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 10 trung học phổ thông môn toán, NXB Giáo dục. [2].Bùi Văn Nghị (2008), Phương pháp dạy học những nội dung cụ thể môn Toán, NXB Đại học sư phạm. 6