1
Dy hc tích cc pho hàm và ng d
cho sinh viên Hc vin Tài chính theo
o tín ch
NXB H. : , 2012 S trang 117 tr. +
Trn Th Minh Nguyt ng i hc Giáo dc
Lu: Lý luy hc (b môn Toán);
Mã s: 60 14 10
i ng dn: PGS.TS. Nguyn Minh Tun
o v: 2012
Abstract. Tìm hiu v y hc hii tích cc. Nghiên cu v các ni dung
thuc pho hàm và ng dc phn Toán cao cp dành cho sinh viên Hc
vin Tài chính. Tìm hiu thc trng dy và hc ch này ti Hc vi xut
ng án dy hc các ni dung thuc pho hàm và ng dy
hc hii tích cc nhm nâng cao hiu qu dy và hi hc khi kinh
tng nhi co theo tín ch. Tin hành thc nghi
phi v ra.
Keywords: Toán hc; y hc; o hàm; o tín ch.
Content.
1. Lý do chọn đề tài
i mc hic phát trin giáo d-
i hn rõ rt v ng hoá v loi hình và các hình
thu chu h thng, ci tio và huy
hc phn Toán cao cp dành cho sinh viên Hc vin Tài chính.
- Tìm hiu thc trng dy và hc ch này ti Hc vin Tài chính.
- xuy hc các ni dung thuc pho hàm và ng d
pháp dy hc hii tích cc nhm nâng cao hiu qu dy và hi hc khi
kinh tng nhi co theo tín ch.
- Tin hành thc nghii v ra.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Phm vi ni dung nghiên cu kin th tài ch nghiên cu v
v nâng cao hiu qu dy hc phn o hàm và ng dcho sinh viên Hc vin Tài chính.
- Phm vi thi gian, din bin ca s ki xem xét: thc hin th nghim trong vòng 1
tun, trong quá trình thc hin có liên l ly ý kin phn hi và có th chnh sa nu cn thit.
5. Mẫu khảo sát
- nht Hc vin Tài chính - Hà Ni.
- Các ging viên ging dy môn Toán cao cp Hc vin Tài chính.
6. Vấn đề nghiên cứu
Làm th nà nâng cao hiu qu dy hc phn o hàm và ng dcho sinh viên Hc
vin Tài chính?
7. Giả thuyết khoa học
Vn dy hc hii tích cc kt hp vi các ni dung, kin thc ca
phn o hàm và ng d thit k, xây dng bài ging và thc gi
nht ca Hc vin Tài chính s c hiu qu dy hc ch này.
8. Phƣơng pháp chứng minh luận điểm
- Nghiên c
:
3
- D gi, tng kt rút kinh nghiu tra, quan sát, thu thp ý kin
1.1.2.2. Vai trò của người học
Trong pho theo tín chi hc phc tu ki thc s tr
thành người đàm phán tích cc và có hiu qu: (i) vi chính mình trong quá trình hc tp, (ii) vi
mc tiêu hc tp, (iii) vi các thành viên trong nhóm và trong lp hc, và (iv) vi ngi dy.
4
1.1.3. Thực trạng đào tạo tín chỉ trong trường Đại học ở Việt Nam
1.1.3.1. Những lợi thế
a h thng tín ch là kin thc cu trúc thành các hc phnp
hc t chc theo tng hc phu mi hc kc thích
hp vc và hoàn cnh ca h và phù hp vnh chung nhc kin thc theo
mt ngành c la chn các môn hc rt rng rãi, sinh viên có th ghi tên
hc các môn liên ngành nu h thích. Nó cho phép sinh viên ch ng xây dng k hoch hc tp
thích hp nht. Vi vic ch ng ghi tên hc các hc phn khác nhau, sinh viên d dàng thay
i chuyên ngành trong tin trình hc tp khi thy cn thit mà không phi hc li t u. Vi h
thng tín chng có th m thêm ngành hc mi mt cách d dàng, giúp cho vic qut
c hiu qu cao và gim giá thành o.
Sinh viên có th u tín ch
c k, mc,
,
, hoàn c
.
c, t
nghiên cu, s giáo trình và tài li cho sinh viên t nghiên cu
y và trò
c s s áp do theo h thng tín ch.
1.2. Phƣơng pháp dạy học tích cực
Tích cc là mt nét quan trng ca tính cách, theo Kharlanôp: "Tích cc trong hc tp có
t cách ch ng, t giác, có ngh lt, có sáng kin và
y hào hng, nhng trí óc và tay chân nhm nm vng kin tho, vn
dng chúng vào hc tp và thc tiy hc tích cc là nhy hc
ng phát huy tính ch c lp và sáng tng ti vic hong hóa, tích cc hóa
hong nhn thc ci hc.
y hc tích cc có nhi hc t trong hc
tp, ch ng tìm tòi khám phá ni dung hc tp, ch ng gii quyt các v phù hp vi kh
u bit c xung sáng to và t nguyn trình bày, dit các ý kin ca
i dy linh hot, mm do, luôn t i hc tham gia và làm ch hong
nhn thi dy ch i t chng dn quá trình nhn thc. 5
i ý kin, tranh lun gia thy vi c lp hoc gia sinh viên vc
cng c, m rng, b sung kin thc tri thc mi, cách nhn thc mi, cách gii quyt vn
mi.
này, h thng câu hi phc st hp lí, phù hp vi nhn thc
ca sinh viên, kích thích sinh viên tích cng sinh viên theo mt mnh
c. Cui, ging viên phân tích tng hp ý kin ca sinh viên kt lun vn
6
t ra, có th b sung, chnh lí khi cn thit, hp thc hóa nhng tri thc mi, k i. T
i trên lp, v sau, trong quá trình t hc, nhiu khi sinh viên da vào các câu hi
i mà t i thoi vi chính mình.
Ví dụ.
3 1 4 7 .f x x x x x
Chng minh r
'0fx
nghim phân bit.
+ c ht, vì
fx
c bc 4 nên
'
fx
c bc ba
'0fx
xx
y f x
ax b x
Tìm
,ab
hàm s o hàm ti
1.x
Bước 1. Tìm hiểu nội dung bài toán
Bài toán yêu cầu gì?
u kin ca tham s hàm s o hàm ti mm.
Bước 2. Xây dựng chương trình giải
Tại điểm
1x
có thể tính đạo hàm bằng bảng công thức tính đạo hàm cơ bản hay bằng định nghĩa
không?
Không vì trong lân cn cm
1x
hàm s nhn các giá tr khác nhau.
7
Để tính được đạo hàm của hàm số tại
1x
'
0 0 0
1 1 . 1 7
7
1 lim lim lim .
x x x
f x f a x b
ba
fa
x x x
- Nu
70ba
thì
1fa
.
6,
1.
a
b
Bước 4. Nghiên cứu sâu lời giải
Tương tự xét xem có tồn tại đạo hàm của hàm số sau tại điểm
1x
không?
2
2 khi 1,
7 4 khi 1.
xx
y f x
xx
0 0 0
1 1 7. 1 4 3
7
1 lim lim lim 7.
x x x
f x f x
x
f
x x x
Suy ra
' 1 ' 1ff
'1f
.
1.2.2.3. Phương pháp hướng dẫn sinh viên tự học
ng dc tài liu phc v cho môn hc
ng dn sinh viên t hc, t nghiên cu bài hc
8
Khi đó, ta gọi đạo hàm của hàm số
fx
tại
0
x
là giới hạn (nếu có) của tỷ số giữa số gia
của hàm số tại
0
x
và số gia đối số khi số gia của đối số dần tới 0.
Ký hiệu
0 0 0 0
' ; ' ; ;
df dy
f x y x x x
dx dx
.
Vậy
0
0 0 0 0
0
00
0
' lim lim lim
x x x x
y x f x x f x f x f x
viên gi tho lun có hiu qu, giáo viên cng dn mt cách c th tc:
Bước 1: Làm vic chung c lp
9
Bước 2: Làm vic theo nhóm
Bước 3: Tho lun, tng kc lp
Ví dụ: Sau khi ging dng dn sinh viên tho lun nhóm v i
các dng bài tp áp dnh lý.
Tình hung này cn có s i, thng nht ý kin theo tng nhóm và c l
viên cng c c tri thc v nh lý Lagrange và có k i quyt các bài tn
ng dng cnh lý.
1.3. Cơ sở thực tiễn
1.3.1. Phần Đạo hàm và ứng dụng ở Học viện Tài chính
i dung pho hàm và ng dng; mu; phân
phu.
1.3.2. Những thuận lợi và khó khăn khi giảng dạy và nghiên cứu phần Đạo hàm và ứng dụng
1.3.2.1. Những thuận lợi
- c hc hu ht các ni dung này c ôn luyn rt nhi
i hc, vì th n kin thc lý thuyt và k u này tu kin
d ình t hc và nghiên cu.
- Có rt nhiu tài liu, sách tham kho vit v o hàm tu kin thun li cho sinh viên
trong quá trình nghiên cu tài liu phc v cho ni dung hc tp.
1.3.2.2. Những khó khăn
- nht ci hng gp rt nhic tp
bi hc, yêu cu ca môn h
hc bc hc này có nhiu khác bit so vi bc bit các em phu làm quen vi
hình tho tín ch, c t hc và t nghiên cu cc phát huy t
- nhng v i vt v
i hc, nhic s chú tâm vào vic hc ngay t u.
- Ni dung pho hàm và ng dng nói riêng và hc phn toán gii tích nói chung hu ht
- Sinh viên tho lun nhóm, thc hin các nhim v c giao.
- Ging viên ng dn, làm vic vi tng nhóm, tng thành viên.
Bước 4. Trên lp - toàn lp
- Các nhóm trình bày v u và nêu nhng thc mc (cách thc rng).
- Các nhóm khác, các thành viên lng nghe và b sung.
- Ging viên vng tài khoa hc có nhim v: gic mc, h thng và cht
li các ni dung, m rng nâng cao các kin thc cn tip thu, gn lý lun vi thc ting dn
cho bài h
Bước 5. nhà - cá nhân
- Mi t son li ni dung bài hc bng ngôn ng riêng ca mình.
- Làm các bài tp, bài thu hoch theo yêu cu ca ging viên.
Vnh bày kt qu thit k dy hc hai
ni dung trong phn Đạo hàm và ứng dụng thup dy cho sinh viên n
th nht ti Hc vin Tài chính.
2.2. Giáo án dạy học phần Đạo hàm
* Mu:
11
- Sinh viên nm vnnh lý v o hàm.
- Sinh viên hiu và nm vc bo hàm o hàm, khái nim
o hàm cp cao. T n dng tính thành tho o hàm ca các hàm s ng g
tha, hàm hu t, hàm vô tng giác, hàm siêu vit, ).
y hc:
- i phát hin.
- Tho lun nhóm.
- ng dn sinh viên t hc.
2.2.1. Phương pháp dạy học lý thuyết
Vì thi gian phân pht ít và ni dung này sinh viên c tii
ph thông nên vic dy li lý thuyt là rging viên phát tài liu, yêu cng
dn sinh viên t c, t nghiên cu giáo trình và tài liu sinh viên nm vng kin thc phn
Xét đạo hàm của hàm số trên tại điểm
1.x
Phát biểu định nghĩa đạo hàm của hàm số trên một khoảng.
Áp dụng tính đạo hàm của hàm số
x
ya
trên
.
Phát biểu và chứng minh định lý về điều kiện cần để hàm số khả vi tại một điểm.
Chia nhóm, yêu cầu sinh viên áp dụng định lý trên để giải một số ví dụ sau (mỗi nhóm một ví dụ).
Ví dụ 1. Xét sự khả vi của hàm số
y f x x
tại điểm
0
0x
.
Ví dụ 2. Cho hàm số
1
khi 0,
0 khi 0.
x
fx
x
Tìm
,ab
để hàm số trên khả vi tại
1.x
Yêu cu các nhóm c i din lên trình bày câu tr li ca mình, t ging viên nhn xét và chnh
sa li.
Qua các ví dụ trên, yêu cầu sinh viên đưa ra nhận xét.
Nêu ý nghĩa hình học của đạo hàm.
Bảng đạo hàm của các hàm số sơ cấp cơ bản. Ging viên , sinh viên t vit các
ng vào bng sau:
Bảng 2.1
Bảng đạo hàm của các hàm số sơ cấp cơ bản
y f x
''y f x
Tập xác định
x
1
.x
cot x
2
1
sin x
\ k
x
a
01a
ln
x
aa
1,1
arctan x
2
1
1 x
arccot x
2
1
1 x
Ý nghĩa của bảng đạo hàm các hàm sơ cấp cơ bản.
Các phép tính với đạo hàm hữu hạn. Cách vận dụng các tính chất vào bài toán tính đạo hàm.
Trình bày cách tính đạo hàm của hàm số cho bởi nhiều biểu thức của các hàm sơ cấp khác nhau.
Ví dụ. Tính đạo hàm của hàm số sau trên
và
0ux
.
Nêu khái niệm về đạo hàm cấp cao của một hàm số.
2.2.2. Phương pháp dạy học bài tập
Các bài tp o hàm rng và phong phú, có nhng bài tp ch cn s dng kin th
bn v o hàm là có th giu ht các bài tp o hàm i hc tp trung khai thác
khía cnh lý thuyt ch n tính toán, vì vi t sinh viên
rèn luyn và phát triphát huy kh hc, t nghiên cu ci s t
chu phi ca ging viên. Nhim v ca ging viên là giúp sinh viên áp d
tính o hàm vào vic tính o hàm ca tng loi hàm s no hàm ca mt hàm
s bu kin ca tham s mt hàm s o hàm, kh vi ti mt
m, trên mt kho Trong phn này chúng tôi thc hin các gi dy tín ch có quy trình gm
2.2.2.1. Tính đạo hàm của hàm số tại một điểm bằng định nghĩa
Bước 1. Trên lp - toàn lp (5 - 10 phút) cui tit hc
- Ging viên nêu bn cht v cn nghiên cu: Vn dng to hàm ca hàm s
tm.
- Gii thiu các tài liu cc (Giáo trình, các sách tham kho, ng dc.
- Phát tài liu và giao nhim v cho sinh viên:
+ Tính o hàm b ti mm ca hàm s cho bi mt biu thc gii tích.
14
o hàm bi mm ca hàm s cho vi nhiu biu thc gii tích
khác nhau.
* Các bài tp
Bài 2.1. (Tính o hàm ca hàm cho bi mt biu thc gii tích)
a. Tính
e
Tính
1.f
b.
1 cos , khi 0,
ln 1 , khi 0.
xx
fx
x x x
trên
.
Bước 2. nhà - cá nhân
- c và nghiên cu tài liu, hoàn thành nhim v giáo viên giao.
- V u - hi nào? V u - vì sao?
Bước 3. Trên lp - nhóm
- Sinh viên tho lu tr li các câu hc giao v nhà.
- Ging viên ng dn, làm vic vi tng nhóm, tng thành viên.
Bước 4. Trên lp - toàn lp
- Các nhóm trình bày các kt qu o lun và thng nht ca nhóm mình và nêu nhng thc mc.
- Các nhóm khác, các thành viên lng nghe và b sung.
15
- Ging viên vng tài khoa hc có nhim v: Gic mc, h thng và cht
li các ni dung, m rng nâng cao các kin thc cn ting dn cho bài hc mi.
* Giảng viên hệ thống và chốt lại các nội dung như sau:
1) Lời giải bài 2.1.
a) Ta có
0 0,f
3
3
2
cot , f x x x x k
.
Cho
0
x
mt s gia
x
0 0 0 0 0 0
cot cot cot coty x x x x x x x x x x
00
0 0 0 0
sin
sin
sin .sin sin .sin
x x x
x
xx
x x x x x x
.
Hay ta có:
2
2
1
cot ' 1 cot
sin
x x x
x
,
xk
.
Lời giải bài 2.2.
a) Ta có
1
1,f
e
2
1 1 1
1
1
1
1 lim lim lim
1 1 1
x
x
x x x
x
xe
f x f
e
ee
f
x x x
16
.
b) Trong khong
,0
ta có
1 cos ' sinf x x f x x
.
Trong khong
0,
ta có
1
ln 1 ' 1
11
x
f x x x f x
xx
.
0 0 0
0 ln 1 ln 1
' 0 lim lim lim 1 0,
0
x x x
Vy
' 0 0f
. T
sin khi 0,
' 0 khi 0,
khi 0.
1
xx
f x x
x
x
x
00
' ' 0
sin 0
'' 0 lim lim 1.
0
xx
f x f
x
f
xx
Vy
'' 0 1 '' 0 1 '' 0f f f
.
17
(vì
x
là VCB khi
0x
và
22
cos 1, 0 cosx
xx
ng b chn khi
0x
nên
2
cosx
x
0x
).
Vy
()fx
kh vi ti
0x
và
(0) 0f
0x
ta có
0 0 0 0 0
2 2 2 2 2
lim ( ) lim 2 cos sin lim 2 cos lim sin lim sin
x x x x x
f x x x
x x x x x
.
Gii hn này không tn ti, vy
0
lim ( )
x
fx
()fx
n loi 2 ti
0x
. Vy hàm s
liên tc vi mi
2.3.2.2. Lớp các bài tập ứng dụng định lý Lagrange
2.3.2.3. Lớp các bài tập ứng dụng quy tắc L'Hospital
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích, tổ chức, kế hoạch và nội dung thực nghiệm sƣ phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Ma thc nghinh giá tính kh thi và tính hiu qu c
nâng cao hiu qu dy hc pho hàm và ng dng cho sinh viên Hc vi
trong lu
3.1.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
3.1.2.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
*) Thời gian thực nghiệm sư phạm: T n 09/9/2010.
*) Địa điểm tham gia thực nghiệm sư phạm: Hc vin Tài chính, Hà Ni.
3.1.2.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
*) Giảng viên dạy thực nghiệm sư phạm: hai ging viên dy thc nghim Hc vin Tài
chính là tác gi lu Kim Cúc.
*) Lớp thực nghiệm sư phạm và lớp đối chứng:
Chúng tôi chng thc nghii chng là sinh viên ca 4 lp tín ch
K50 Hc vi1.1 là 2 lp thc nghim, 11.2 và
41.2 là 2 li ch m bo tính ph bin ca các mu, sinh viên trong các lc chn
hu hu có hc lc môn Toán t trung bình tr lên, các lp thc nghii chng có hc lc
- Tác gi lum nhn dy 2 lp 11.1 và 11.2, mi lp có 83 sinh viên.
- Gi m nhn dy 2 l
có 72 sinh viên.
- Tng s sinh viên các lp thc nghim là 153 sinh viên. Tng s sinh viên các li chng là
155 sinh viên.
3.1.3. Tổ chức thực nghiệm sư phạm
Bươ
c nghim.
19
Bươ
́
c 3.
,
: Cho sinh viên làm bài kim tra sau khi
thc nghim (c lp thc nghim và li chng cùng làm m bài vi cùng thi gian kim tra).
3.1.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm
Ni dung thc nghim là dy hc mt s tit thuc pho hàm và ng dng và kim tra
m ng hp hiu qu c xut trong lu
3.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Bài kiểm tra đánh giá
bài kim tra 45 phút cho các lp thc nghim và li chng vi n
sau:
Bài 1. m) Cho hàm s
m m m
Chng minh rng
2
0ax bx c
có ít nht mt nghim thuc khong
0,1
.
Bài 3. m) S dng quy ti hn sau:
a.
0
ln
lim ,
1 2ln sin
x
x
I
x
b.
0
lim .
x
nên
f
kh vi trên
khong
0;
.
fx
kh vi trên
R
khi và ch khi
f
kh vi ti
0.x
20
00ff
hu hn (1) và
0.b
Vi
0b
ta có
00
0
4
0 lim lim 4,
00
xx
f x f
x b b
f
xx
Vy
(1) 4,
(2)
0.
a
b
Kết luận. Vi
4; 0ab
thì hàm s vi trên toàn trc s.
Bài 2. T gi thit c bài, lp hàm s
21
.
21
Vy hàm
fx
va lng thi thu kin cnh lý Rolle trên
0,1
nên
tn tm
0
0,1x
sao cho
0
'0fx
.
21
Hay
11
0 0 0
0
m m m
ax bx cx
12
ln sin 1 1
lim lim lim . .
cos
1 2ln sin 2cos 2
2
sin
L
x x x
xx
x
I
x
x x x
x
b.
ln
ln
0
lim ln .
ln ln
1
ln
lim ln lim lim lim 0.
11
L
x x x x
x
x
x x x
x
x
Vy,
ln 0
0
lim 1
xx
x
ee
Nhóm 1. Kt qu ca hai lp 11.1 (lp thc nghim 1 gm 83 sinh viên) và 11.2 (l i
chng 1 gm 83 sinh viên) do tác gi luging dy.
22
Bảng 3.1
Bảng kết quả điểm số của lớp thực nghiệm 1 và lớp đối chứng 1
Kt qu
Lp
Giỏi
Khá
Trung bình
Yếu
Kém
S
bài
%
S bài
%
S bài
%
S
bài
%
S
bài
%
Thực
nghiệm 1
Kt qu
Giỏi
Khá
Trung bình
Yếu
Kém
23 Lp
S
bài
%
S bài
%
S bài
%
S
bài
%
S
bài
%
Thực
nghiệm 2
14
20
20
28.5
24
ng thú, lôi cun sinh viên vào
quá trình t c kin thn, có k n dng vào vic gii
toán; h thng câu hi dn dt hc bipháp dy hc này rt phù hp vi dy hc
i hc. Nó giúp sinh viên tích c ng viên có nhng
bài ging hay, hiu qu.
3.2.2.3. Những kết luận ban đầu rút ra được từ kết quả của thực nghiệm sư phạm
gi t qu u ca quá trình thc nghim trên
tng s 308 sinh viên K50 ca Hc vin tài chính. Hiu qu ca thc nghic phn
24
ánh khá rõ nét qua kt qu bài kim tra ca sinh viên. T kt qu y ni lên mt s m
- So sánh kt qu ca lp thc nghim 1 vi li chng 1: S sinh viên m t 5 tr
lên ca lp thc nghim 1 là 75/83, chim 90.4%; ca li chng 1 là 70/83, chim 84.3%. Tuy
ng sinh viên m kim tra t yêu cm t 5 tr lên) là g c 2 l
quan sát bi ct 3.1 ta d dàng nhn thy t l ph sinh viên m kim tra loi gii và
khá ca lp thc nghin li chng 1, còn t l phm s sinh viên m
kim tra loi trung bình, yu, kém ca lp thc nghim 1 li thu so vi lp i chng 1u
này cho thy kt qu m kim tra ca lp thc nghim 1 tn lp i chng 1.
- So sánh kt qu ca lp thc nghim 2 vi lp i chng 2: S sinh viên m t 5 tr lên
ca lp thc nghim 2 là 58/70, chim 82.9%; ca li chng 2 là 56/72, chii vi
hai lng sinh viên m kit yêu cm t 5 tr lên) là g c
2 lp và qua bi ct 3.2 có th thy t l ph sinh viên m kim tra loi gii và
khá ca lp thc nghii chng 2, còn t l ph sinh viên m kim
tra loi trung bình, yu, kém ca lp thc nghim 2 li thp i li chng 2. Tuy nhiên,
s chênh lch là không nhiu này cho thy kt qu m kim tra ca lp thc nghim 2 có tt
i chng 2 y hc mi áp dng
cho hai lp này không có nhiu hiu qu.
- i vi ging viên i trc tip ging dy hai lp thc
Hc vio tín chc nhng kt qu
1.
y hc tích cc,
i dung Đạo hàm và ứng dụng c vin Tài chính.
2.
y h
i phát hin, phát
hin và gii quyt v, hng dn sinh viên tho lun nhóm, hng dn sinh viên t hc)
.
5. Các kt qu nghiên cu ca lu dùng làm tài liu tham kho cho ging viên toán Hc
vin Tài chính và cho tt c nhn nâng cao chng dy hc theo hình th
to tín ch.
References.
1. Trần Bình, Giải tích I – Phép tính vi phân và tích phân của hàm một biến, NXB xut bn Khoa
ht, 2005.
2. Đỗ Văn Chí, Giáo trình Toán cao cấp, NXB Tài chính, 2009.
3. Đỗ Văn Chí, Bài tập Toán cao cấp, NXB Tài chính, 1999.
4. Lê Hồng Đức, Lê Bích Ngọc, Phương pháp giải toán Đạo hàm, NXB Hà Ni, 2003.