Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh qua khai thác một số ứng dụng sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc hai
Chương trình tổng thể Ban hành theo Thông tư 32/2018/TT-BGDÐT ngày
26/12/2018 nêu rõ “Giáo dục toán học hình thành và phát triển cho học sinh
những phẩm chất chủ yếu, nǎng lực chung và nǎng lực toán học với các thành
tố cốt lõi: nǎng lực tư duy và lập luận toán học, nǎng lực mô hình hóa toán học,
nǎng lực giải quyết vấn đề toán học, nǎng lực giao tiếp toán học, nǎng lực sử
dụng các công cụ và phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ nǎng then
chốt và tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, áp dụng toán học vào đời sống
thực tiễn, giáo dục toán học tạo dựng sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa
toán học với các môn học khác và giữa toán học với đời sống thực tiễn''.
Trong môn toán lớp 10 theo chương trình GDPT năm 2018 thì chủ đề hàm
số bậc hai có ý nghĩa và ứng dụng rất lớn trong các chủ đề dạy học khác và trong
thực tiễn. Vì vậy việc hình thành và phát triển tư duy toán học cho học sinh thông
qua khai thác một số ứng dụng về hàm số bậc hai vào giải quyết các bài toán trong
nội bộ toán học và bài toán thực tiễn đóng vai trò rất quan trọng, giúp hoc sinh có
phương pháp tư duy, yêu thích hơn bộ môn toán qua đó sẽ rèn luyện những năng
lực cần thiết cho nhiệm vụ hoc tập và cuộc sống.
26/12/2018 nêu rõ “Giáo dục toán học hình thành và phát triển cho học sinh
những phẩm chất chủ yếu, nǎng lực chung và nǎng lực toán học với các thành
tố cốt lõi: nǎng lực tư duy và lập luận toán học, nǎng lực mô hình hóa toán học,
nǎng lực giải quyết vấn đề toán học, nǎng lực giao tiếp toán học, nǎng lực sử
dụng các công cụ và phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ nǎng then
chốt và tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, áp dụng toán học vào đời sống
thực tiễn, giáo dục toán học tạo dựng sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa
toán học với các môn học khác và giữa toán học với đời sống thực tiễn''.
Trong môn toán lớp 10 theo chương trình GDPT năm 2018 thì chủ đề hàm
số bậc hai có ý nghĩa và ứng dụng rất lớn trong các chủ đề dạy học khác và trong
thực tiễn. Vì vậy việc hình thành và phát triển tư duy toán học cho học sinh thông
qua khai thác một số ứng dụng về hàm số bậc hai vào giải quyết các bài toán trong
nội bộ toán học và bài toán thực tiễn đóng vai trò rất quan trọng, giúp hoc sinh có
phương pháp tư duy, yêu thích hơn bộ môn toán qua đó sẽ rèn luyện những năng
lực cần thiết cho nhiệm vụ hoc tập và cuộc sống.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh qua khai thác một số ứng dụng sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc hai", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh qua khai thác một số ứng dụng sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc hai

ng qua giải bài toán thực tế. Với các mức độ khảo sát như sau: Rất cấp thiết. Cấp thiết. Ít cấp thiết. Không cấp thiết. 44 Phiếu khảo sát 2. Thầy/cô đánh giá như thế nào về tính khả thi của các biện pháp phát triển tư duy của học sinh thông qua khai thác một số ứng dụng sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc hai? Giải pháp 1. Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh qua việc dạy kiến thức cơ bản của hàm số bậc hai. Giải pháp 2. Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh thông qua giải bài toán phương trình, hệ phương trình, bất phương trình chứa tham số. Giải pháp 3. Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh thông qua giải bài toán bất đẳng thức và tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của một biểu thức. Giải pháp 4. Phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh thông qua giải bài toán thực tế. Với các mức độ khảo sát như sau: Rất khả thi. Khả thi. Ít khả thi. Không khả thi. 5.3. Đối tượng khảo sát Chúng tôi đã tiến hành trưng cầu ý kiến của 45 giáo viên dạy toán khối THPT ở huyện Đô Lương gồm: 14 giáo viên trường THPT Đô lương 1, 12 giáo viên trường THPT Đô lương 2, 13 giáo viên trường THPT Đô lương 3 và 6 giáo viên trường THPT Đô lương 4. 5.4. Kết quả khảo sát về tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất 5.4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất Đánh giá về tính cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất Sau khi tiến hành khảo sát các giáo viên dạy toán của 4 trường THPT trên huyện Đô lương về tính cấp thiết của các giải pháp phát triển cho học sinh năng lực tư duy toán học đã đề xuất thì kết quả xử lý trên excel thu được như sau: TT Giải pháp Mức độ đánh giá Tổng TB Thứ bậc Rất cấp thiết Cấp thiết It cấp thiết Không cấp thiết SL Điểm SL Điểm SL Điểm SL Điểm 1 Giải pháp 1. 27 108 18 54 0 0 0 0 162 3,6 4 2 Giải pháp 2. 28 112 17 51 0 0 0 0 163 3,6 3 3 Giải pháp 3. 33 132 12 36 0 0 0 0 168 3,8 2 4 Giải pháp 4. 40 160 5 15 0 0 0 0 175 3,9 1 5 TB chung 128 512 52 156 0 0 0 0 668 3.7 Bảng 1 : Kết quả khảo sát tính cấp thiết của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai. 45 Biểu đồ 1 : Mức độ cấp thiết của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai. Kết quả khảo sát tính cấp thiết của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai được thể hiện ở bảng 1 và biểu đồ 1. Kết quả khảo sát ở bảng 1 cho thấy, các nhóm đối tượng được khảo sát đã đánh giá tính cấp thiết của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai có mức độ cấp thiết cao, với điểm trung bình chung của cả 4 giải pháp 3,7x điềm. Mặc dù các đổi tượng khảo sát có cách đánh giá khác nhau, nhưng theo quy luật số lớn, có thể nói đa số lượt ý kiến đánh giá đều thống nhất cho rằng cả 4 giải pháp đề xuất là có tính cấp thiết. Giải pháp 4: " Rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy toán học thông qua giải bài toán thực tế." được đánh giá cao nhất với 3,9x , xếp bậc 1/ 4 . Trong khi đó, giải pháp 1: " Bồi dưỡng cho học sinh kiến thức cơ bản của hàm số bậc hai." được đánh giá ít cần thiết nhất với 3,6x xếp bậc 4 / 4 . Còn lại các giải pháp khác có điểm trung bình tương ứng từ 3,6x tới 3,8x . Mức độ cần thiết của các giải pháp đề xuất tương đối đồng đều, khoảng cách giữa các giá trị điểm trung bình không quá xa nhau (chênh lệch giữa maxX và minX là 0,3). Biểu đồ 1 cho thấy, giải pháp 4: Rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy toán học thông qua giải bài toán thực tế được các giáo viên đánh giá mức độ cần thiết rất cao 40/45, tức là lớn hơn giá trị điểm trung bình chung của 4 giải pháp. Đây là một giải pháp rất quan trọng và cần phải được ưu tiên khi dạy học lớp 10 trong chương trình THPT 2018. Và biểu đồ 1 cũng thể hiện thứ tự ưu tiên về tính cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất. 5.4.2. Tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất Đánh giá về tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất 46 Sau khi tiến hành khảo sát các giáo viên dạy toán của 4 trường THPT trên địa bàn huyện Đô lương về tính khả thi của các giải pháp phát triển cho học sinh năng lực tư duy toán học đã đề xuất thì kết quả xử lý trên excel thu được như sau: TT Biện pháp Mức độ đánh giá Tổng TB Thứ bậc Rất khả thi Khả thi It khả thi Không khả thi SL Điểm SL Điểm SL Điểm SL Điểm 1 Giải pháp 1. 31 124 14 42 0 0 0 0 166 3,7 2 2 Giải pháp 2. 29 116 16 48 0 0 0 0 164 3,6 4 3 Giải pháp 3. 31 124 13 39 1 2 0 0 165 3,7 3 4 Giải pháp 4. 40 160 5 15 0 0 0 0 175 3,9 1 5 TB chung 524 144 1 0 670 3,7 Bảng 2 : Kết quả khảo sát tính khả thi của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai. Biểu đồ 2 : Mức độ khả thi của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai. Kết quả khảo sát tính khả thi của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai được thể hiện trong bảng 2 và biểu đồ 2. Kết quả khảo sát tính khả thi ở bảng 2 cho thấy, giáo viên tham gia khảo sát đã đánh giá tính khả thi của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai tương đối đồng đều. Điểm trung bình chung của cả 4 biện pháp là 3,7x điểm. Khoảng cách giữa các giá trị điềm trung bình không quá xa nhau (chênh lệch giữa maxX và minX là 0,3). Điều này chứng tỏ rẳng, các đối tượng khảo sát tuy khác nhau về cương vị công tác nhưng các ý kiến đánh giá chung là tương đối thống nhất. Tuy nhiên, đi sâu vào từng giải pháp cụ thể và từng nhóm chủ thể đánh giá cụ thể thì cũng có sự chênh lệch khác nhau. Sự chênh lệch đó được diễn ra theo quy luật thuận, cùng tăng, cùng giảm như nhau. 47 Giải pháp 4: " Rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy toán học thông qua giải bài toán thực tế." là giải pháp có mức độ khả thi cao nhất với 3,9x điểm. Giải pháp 2: " Rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy toán học thông qua giải bài toán phương trình, hệ phương trình, bất phương trình chứa tham số" là giải pháp có giá trị điểm thấp nhất với 3,7x điểm, xếp thứ 4 / 4 . Nhưng tổng điểm của giải pháp 2 là 164 so với biện pháp 1 là 166 và biện pháp 3 là 165 điểm cho thấy mức độ khả thi của các giải pháp là khá tương đồng. Mức độ đánh giả tính khả thị của các giải pháp đã đề xuất thể hiện ở biểu đồ 2. Biểu đồ 2 cho thấy, giá trị trung binh chung của cả giải pháp 1, giải pháp 2 và giải pháp 3 là khá đồng đều. Chỉ giải pháp 4 có giá trị rất khả thi cao hơn so với ba giải pháp còn lại. Theo thứ tự từ cao đến thấp là giải pháp 4, giải pháp 1, giải pháp 3, giải pháp 2. Tóm lại, từ bảng kết quả khảo nghiệm cho thấy, các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai được đề xuất trong đề tài đều được các giáo viên dạy toán bậc THPT trong huyện đánh giá mức độ cần thiết và khả thi cao. Các giải pháp đưa ra đạt điểm trung bình 3,7x điểm về tính cần thiết và 3,7x điểm về tính khả thi. Việc thực hiện có hiệu quả các giải pháp này sẽ là cơ sở để phát triển tư duy học sinh lớp 10 nhằm phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông mới 2018. Đánh giá về tương quan giữa tính cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp: Biện pháp Tính cấp thiết Tính khả thi So sánh bậc Tổng điểm Điểm trung bình Thứ bậc Tổng điểm Điểm trung bình Thứ bậc Giải pháp 1 162 3,6 4 166 3,7 2 2 Giải pháp 2 163 3,6 3 164 3,6 4 1 Giải pháp 3 168 3,8 2 165 3,7 3 1 Giải pháp 4 175 3,9 1 175 3,9 1 0 Trung bình 668 3.7 670 3,7 Bảng 3: Thứ hạng tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp Kết quả nghiên cứu trên khẳng định tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp phát triển tư duy học sinh thông qua đề tài khai thác một số ứng dụng của sự biến thiên và đồ thị hàm số bậc hai. Mối quan hệ giữa các mức độ cần thiết và mức độ khả thi của các giải pháp được thể hiện trong bảng 3 cho thấy, các giải pháp có tính cần thiết và tính khả thi cao. Giải pháp có tính cần thiết và tính khả thi thấp nhất vẫn có điểm trung binh lớn hơn 3,6 điểm, tức là vẫn nằm trong khoảng cao của thang chấm 4 điểm tối đa. Điều này chứng tỏ các giải pháp của chúng tôi đề xuất bước đầu đã được đa số giáo viên dạy toán bậc THPT đồng tình ủng hộ. 48 PHẦN III. KẾT LUẬN. 1. Kết luận 1.1. Quá trình nghiên cứu đề tài Qua quá trình giảng dạy phần hàm số bậc hai và các bài toán liên quan, chúng tôi thấy được nó có rất nhiều ứng dụng trong nội bộ môn toán, liên môn và trong đời sống thực tiễn. Đề tài là sản phẩm của chúng tôi trong quá trình nghiên cứu tích lũy, chọn lọc các kiến thức từ thực tế dạy học, bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc gia và sưu tầm qua các tài liệu tham khảo, bạn bè đồng nghiệp, các diễn đàn toán học trên Internet. Khi tiếp cận với chương trình lớp 10 THPT 2018, chúng tôi đã nghiên cứu sách giáo khoa, sách chuyên đề toán, sách bài tập của ba bộ sách: kết nối tri thức, cánh diều, chân trời sáng tạo thấy được tầm quan trọng của hàm số bậc hai trong chương trình phổ thông mới. Khi đã tích lũy được một số kinh nghiệm về công tác giảng dạy bộ môn và tập hợp được một số bài toán hay về hàm số bậc hai, chúng tôi có ý định làm sáng kiến kinh nghiệm về phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh qua khai thác một số ứng dụng sự biến thiên và đồ thị của hàm số bậc hai. Đề tài bắt đầu được đưa vào thử nghiệm từ năm học 2022- 2023. Trong quá trình triển khai thử nghiệm, áp dụng, chúng tôi đã nhận được sự đồng tình, ủng hộ từ BGH nhà trường, giáo viên và các em học sinh. Quá trình nghiên cứu đề tài được thực hiện cụ thể như sau: TT Thời gian Nội dung thực hiện 1 Tháng 8/2022 - 9/2022 Lựa chọn đề tài, khảo sát ,thực trạng, phân tích các bài toán liên quan hàm số bậc hai. 2 Tháng 10/2022 - 12/2022 Viết đề cương; tìm hiểu tài liệu để đề xuất các giải pháp; hoàn thiện các giải pháp chuẩn bị cho thực nghiệm. 3 Tháng 01/2023 - 3/2023 Tiến hành thực nghiệm đề tài; đánh giá kết quả thu được sau khi thực nghiệm. 4 Tháng 4/2023 Khảo sát tính cấp thiết và khả thi của đề tài. Hoàn thiện sáng kiến kinh nghiệm. 1.2. Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu Qua quá trình nghiên cứu và ứng dụng đề tài, chúng tôi nhận thấy đề tài này mang lại những ý nghĩa thiết thực đối với các em học sinh, giáo viên, nhà trường. Đối với học sinh: Qua việc dạy kiến thức cơ bản của hàm số bậc hai đã giúp cho các em học sinh nắm vững chắc các kiến thức nền tảng về hàm số bậc hai để từ đó biết vận dụng thành thạo các kiến thức đã học, các em được học tập qua việc tham gia các hoạt động nhằm tìm tòi khám phá, tiếp nhận tri thức mới. 49 Thông qua giải bài toán phương trình, hệ phương trình, bất phương trình chứa tham số, bài toán bất đẳng thức và tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của một biểu thức, đã bồi dưỡng cho HS kỹ năng phân tích, tổng hợp và so sánh để tìm chìa khoá lời giải các bài toán; bồi dưỡng tư duy logic, tư duy sáng tạo. Thông qua việc khai thác ứng dụng hàm số bậc hai vào giải quyết các bài toán thực tiễn góp phần giúp các em phát triển các năng lực như: NL vận dụng toán học; NL tính toán; NL tư duy; NL GQVĐ; NL tự học; NL giao tiếp; NL hợp tác; NL làm chủ bản thân; NL sử dụng CNTT; NL mô hình hóa toán học, NL sử dụng ngôn ngữ. Đối với giáo viên: Đề tài đã được đồng nghiệp sử dụng, tham khảo trong giảng dạy, là tài liệu tham khảo hữu ích, cần thiết cho giáo viên dạy bộ môn Toán THPT hiện nay trong quá trình đổi mới dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Đối với nhà trường: Việc phát triển năng lực tư duy toán học cho học sinh giúp các em tiếp cận tốt với chương trình THPT mới 2018 tạo điều kiện cho nhà trường hoàn thành tốt chỉ tiêu giáo dục. Đối với xã hội: Các em học sinh sẽ là những chủ nhân tương lai của đất nước. Khi các em tự nhận thức được năng lực của mình thì bản thân các em sẽ tự tin hơn trong cuộc sống và hoàn thành tốt công việc được giao. 1.3. Phạm vi ứng dụng của đề tài Đề tài này không chỉ được áp dụng có hiệu quả tại trường chúng tôi mà còn có thể được phổ biến, áp dụng rộng rãi tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An. Tuy nhiên tùy vào tình hình thực tế từng lớp học, từng trường, từng cấp học, từng địa phương, để ứng dụng một cách linh hoạt, hiệu quả. 2. Kiến nghị 2.1. Đối với nhà trường Đối với ban giám hiệu nhà trường cần động viên, khuyến khích và tạo điều kiện cho các giáo viên đầu tư chuyên môn chủ động tìm hiểu thêm các ứng dụng thực tiễn của Toán học, mạnh dạn thay đổi cách dạy học sao cho hướng tới phát triển năng lực người học. 2.2. Đối với giáo viên Đối với giáo viên cần thường xuyên trao đổi chuyên môn với đồng nghiệp tìm điều kiện hợp tác giữa các GV toán, GV bộ môn khác để triển khai các chuyên đề liên môn, các chuyên đề dạy học toán gắn liền với thực tiễn, dạy học toán nhằm hình thành và phát triển năng lực cho học sinh. Trong đề tài này, chúng tôi chỉ dừng lại ở bốn giải pháp, trong thời gian tới chúng tôi sẽ nghiên cứu sâu hơn các giải pháp tiếp theo, khai thác thêm các ứng dụng để giải các bài toán liên quan đến lượng giác, hình học. Mặc dù chúng tôi đã có nhiều cố gắng nhưng không thể tránh khỏi sai sót, chúng tôi rất mong nhận được sự góp ý của Hội đồng khoa học các cấp, các đồng nghiệp và bạn đọc để đề tài được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! 50 DANH MỤC VIẾT TẮT GV Giáo viên THPT Trung học phổ thông HS Học sinh GTLN Giá trị lớn nhất NL Năng lực GTNN Giá trị nhỏ nhất CNTT Công nghệ thông tin PPDH Phương pháp dạy học GQVĐ Giải quyết vấn đề GDPT Giáo dục phổ thông TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Cảnh Toàn (chủ biên), Nguyễn Kỳ, Lê Khánh Bằng, Vũ Văn Tảo (2002), Học và dạy cách học, Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội 2. Đoàn Quỳnh (CB), Sách giáo khoa, Đại số 10 nâng cao, NXBGD Việt Nam 2008. 3. Trần Văn Hạo (CB), Sách giáo khoa, Đại số 10 cơ bản, NXBGD Việt Nam 2008. 4. Đỗ Đức Thái (CB), nhóm tác giả bộ sách Cánh diều, Sách giáo khoa, Toán 10, NXB sư phạm 2022. 5. Hà Huy Khoái (CB), nhóm tác giả bộ sách Kết nối tri thức, Sách giáo khoa Toán 10, NXBGDVN 2022. 6. Trần Nam Dũng (CB), nhóm tác giả bộ sách Chân trời sáng tạo, Sách giáo khoa Toán 10, NXBGDVN 2022. 7. Nguyễn Bá Kim (CB), Phương pháp dạy học môn Toán, NXBGDVN, 2004. 8. Nguyễn Bá Kím, Phương pháp luận khoa học lĩnh vực lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán, NXB sư phạm 2012. 9. Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh các năm, đề thi THPT Quốc gia. 10. Nguồn từ internet.
File đính kèm:
sang_kien_kinh_nghiem_phat_trien_nang_luc_tu_duy_toan_hoc_ch.pdf