1
Dy hc toán ng trung hc ph thông theo
ng phát tric gii quyt các vn
c thc tin
Developing mathematic eduacation in high school by solving real problems
NXB , 2012 S trang 102 tr. + Cai Vit Long
i hc Giáo dc
Lu: Lý luy hc (B môn Toán);
Mã s:60 14 10
i ng dn: GS. TS. Nguyn Hu Châu
o v: 2012
Abstract. Nghiên c lý lun ca vic phát tric gii quyt các v v
thc tin. Thit k và t chc các hong vi các bài ging, bài toán gn vi sng
th Vit Nam. T chc thc nghim s ph kho
sát thc tr phù hp c tài vu kin giáo di
my hc Vit Nam.
Keywords: y hc; Toán hc; Trung hc ph thông
Content.
1. Lý do chọn đề tài
Qua thc tin dy hc môn Toán t ng trung hc ph thông và quá trình hc tp,
nghiên ci hc tôi có quan tâm nhin mi quan h v cn phát tric gii
quyt các v ca thc tin nhng nhu cu trong thi mi hin nay. Qua quá trình
c.
Thứ hai: n thc tin.
Thứ ba: trình toán h gii quyt các bài toán trong thc tin.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dng mt s bài ging, các bài toán i s, Gii tích, Hình hnh
ng phát tric gii quyt v ca thc tin phù hp vu kin i m
pháp dy hc Vit Nam.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Thứ nhất: Nghiên c lý lun ca vic phát tric gii quyt các v v thc tin.
Thứ hai: Thit k và t chc các hong vi các bài ging, bài toán gn vi sng thc
Vit Nam.
Thứ ba: T chc thc nghim s ph kho sát thc tr phù hp c tài
vu kin giáo di my hc Vit Nam.
5. Phạm vi nghiên cứu
Mt s ch ci s, Gii tích, Hình hc ph thông.
6. Mẫu khảo sát
Giáo viên và hng trung hc ph thông chuyên Hà Ni Amsterdam.
7. Câu hỏi nghiên cứu
Dy hc môn toán theo các bài toán ca thc tin có th thc hin trong khuôn kh
trình toán c gii quyt ca hc sinh không? 3
8. Giả thuyết khoa học
Dy hc môn toán theo các bài toán ca thc tin có th thc hin trong khuôn kh
trình toán THPT cho mng hc gii quyt v v thc
tin ca hc sinh.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
9.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
1.1.1.1. Các bài toán thực tiễn
4
Bài toán là nhu cầu hay yêu cầu đặt ra sự cần thiết phải tìm kiếm một cách ý thức phương
tiện thích hợp để đạt tới một mục đích trông thấy rõ ràng nhưng không thể đạt được ngay.
1.1.1.2. Mô hình hóa toán học và quá trình toán học hóa
Sơ đồ 1.1. Quá trình mô hình hóa theo Kaiser Sơ đồ 1.2. Mô hình toán học của tác giả James Stewart
Sơ đồ 1.3. Mô hình toán học của tác giả James Stewart
Khi gii các bài toán thc ti ta cn tìm cách dch nó sáng ngôn ng toán h c
bài toán thun túy toán h
Giải
Phân tích
5
Sơ đồ 1.4. Quá trình toán học hóa theo PISA
Thế giới thực Thế giới toán học
- Quy trình ba giai đoạn toán học hóa
Giai đoạn thứ nhất. Quy trình toán hc hóa bu bng vic chuyn bài toán t th gii thc
sang bài toán ca th gii toán hc.
Giai đoạn thứ hai. Phn suy din ca quy trình mô hình hóa. Mt khi hn th
c v thành mt bài toán.
Giai đoạn thứ ba. n cui cùng trong vic gii quyt mt v n vic
phn ánh v toàn b quá trình toán hc hóa và các kt qu.
- Quy trình 5 bước toán học hóa
Năng lực toán là t hp các k m bo thc hin các hong toán hc.
Bm ca ba c c toán hc
Cấp độ của năng lực
Đặc điểm
Cấp độ 1: Ghi nhớ, tái
hiện
Hc sinh có th:
Cấp độ 2: Kết nối và tích
hợp
Hc sinh có th:
nhiên.
Cấp độ 3: Khái quát
hóa, toán học hóa
Hc sinh có th:
Ngoài ra, còn mt s yu t n s hình thành và phát tric toán hc: Yếu
tố tự nhiện – sinh học, Yếu tố môi trường xã hội và giáo dục, Yếu tố nội dung của toán học, Yếu tố
1.2.2. Bài toán của PISA
1.2.2.1. Đặc điểm các bài toán của PISA
Các bài toán cu xut phát t bi cnh, tình hung và nhng v thc tin ca
cuc sng cá nhân, cng ng hay toàn cu có th xy ra hàng ngày. Các bài toán PISA bao ph toàn
b nn ph c thit k i dng các bài tp rng, có hình nh,
bng bi th minh ha và thách thi gii bi li dt các câu hi t d n
khó.
1.2.2.2. Một số bài toán của PISA và các phân tích
1. M309_Xây dựng các hình khối (M309_Building Blocks)
Susan thích xp các hình khi bng nhng khi l. Mt hình khc ch ra
Susan có nhiu khi l. Bn gn các khi li vi
có các hình khi khác.
c tiên, Susan gn tám khi li v có hình khi gi A
R C ây:
Câu hỏi 1: Xây dựng các hình khối
Susan cn bao nhiêu khi l làm hình khi B?
Tr li: . . . . . . . . . . khi l
8
Câu hỏi 2: Xây dựng các hình khối
Susan cn bao nhiêu khi l làm hình khi C?
Tr li: . . . . . . . . . . khi l
Câu hỏi 3: Xây dựng các hình khối
Susan nhn ra rng, bn u khi l c cn thi làm
hình kh C. Bn y nhn ra rng có th dán các khi l v có
hình khi trông gi trng bên trong. S ti thiu các khi l
9
+ Hc tp mt cách th ng, hc thp theo phong cách luyn thi. Mc tp
chính ca hc sinh không ph phát tri t qua các k thi.
+ Hc sinh hc tp vc ny, nên ch chú trng vào ni dung, các dng
ng gp trong các k thi mà không chú ý rèn luyy sáng tc
thc hành gii quyt v.
+ Hc sinh nm vng lý thuyc các bài rc luyu
k ng, thiu vn sng thc t, không gii quyc các v ny sinh trong cuc sng.
1.2.3. Một số thực trạng của việc sử dụng các phương pháp dạy học toán hiện nay
1.2.4. Một số thuận lợi của đổi mới phương pháp dạy học môn Toán hiện nay
1.2.5. Một số khó khăn, hạn chế của việc đổi mới phương pháp dạy học môn Toán hiện nay
1.2.6. Một số định hướng khai thác ứng dụng của toán học trong thực tế
1.2.7. Một số biện pháp để khai thác ứng dụng của toán học trong thực tế
1.2.8. Một số ý nghĩa của việc khai thác những tình huống thực tế vào dạy học môn Toán
1.2.9. Một số khó khăn của việc khai thác những tình huống thực tế vào dạy học môn Toán
1.2.10. Thực trạng của việc dạy học gắn với thực tiễn ở một số trường trung học phổ thông tại
Việt Nam
1.3. Các tiếp cận dạy học
1.3.1 Tiếp cận Dạy học định hướng phát triển năng lực
1.3.1.1. Các quan điểm của Dạy học định hướng phát triển năng lực
1.3.1.2. Mô hình cấu trúc năng lực trong dạy học phátm triển năng lực
1.3.1.3. Nội dung dạy học định hướng phát triển năng lực
1.3.1.4. Phương pháp dạy học định hướng phát triển năng lực
1.3.2. Tiếp cận đánh giá năng lực toán học phổ thông của OECD/PISA
Kết luận chƣơng 1
t s v v lý lun và thc ti cho
i vi v lý lut s khái nic dùng trong lun
m khoa hc chuyên môn và các lum ca các khoa h làm lun
c khoa hc cho gi thuyt c i vi vn v thc tin, chúng tôi tng kt mt s thc trng
lên k hoch xây dng mt cây cu thn kinh phí nên h ch có th c
các s li dài . Lic
yêu cu không? Và các giá tr khong cách BC và AC là khong bao nhiêu?
2.3. Thiết kế và tổ chức dạy học với các bài toán thực trong môn Đại số
2.3.1.Bài dạy 2.3.1 Hàm số bậc nhất
Bài toán thit k phí thuê xe: Mt nhóm hi t Hà Nn rng
ng là 250km và nhóm hc sinh cn phi la chn các loi
hình thuê xe nào vi chi phí r i các bng giá thuê s d
BẢNG CHI PHÍ THUÊ CÁC LOẠI XE
tính:
2.3.2. Luyện tập: Phương trình bậc nhất và phương trình bậc 2 một ẩn
Bài 2.3.2.1. Chim di cư. Mt nhà khoa hc chuyên nghiên cu v n ra rng
mt s ng tránh bay xuyên qua mc rng lng bay t t lin
c rng vào ban ngày nên khi bay s tn nhiu
st con chim v o cách
t lin 5 dm gn nht t t lin ti
o). Con chim bay tm C trên b bi
bay dc t b bin ti ch làm t ra hình phía
i. Nó s dng 10 kcal/ d bay trên b bin vào 14
kcal/ d bay trên mt bin. Hi:
a) Gi s con chim bay 10 dm trên bing
i s dn ch làm t?
b) Gii s ng d tr. Con
ng d tr nu bay thng t n D không?
c) m C v trí nào thì con chim s dng va hng d tr?
Bài 2.3.2.1. Mt nhà sn xuc gii khát qu t c dù trong
chc cam nguyên cht. Mnh mi ca chính ph c ung g
c ua ít nhc ép trái cây. Hc gii khát phi thêm
c cam nguyên ch t phù
hp vi quy nh mi ca chính ph?
Sau c thu thu nhp cá nhân trính trên mi trong mi có m
không l không b thu nhp cá nhân. Mi có mn
t quá 20 000$ s b thu nhp 8% s a h. Trên 20 000$
thì s b n phúc li xã hi.
a) Bn An kic mn Bình king kim
i tin thu ca các b
b) Lp công thc hàm thu vi là s tin. V bi biu th tin thu thu nhp cá nhân
ng vi hàm .
c) Xét ma các bt tin thu ca h:
Tên
Mai
Trúc
Tiền thuế ($)
0
1000
2000
T em có nhn xét gì v mi quan h gia tic thu nhp ca mt cá nhân tính theo
m
Bài 2.3.2.3. Speeding Tickets
mt s vùng, vn tc cao nhng là 65 km/h và thp nht là 40 km/h. S tin pht
F do vi phm t là 15$ cho mt quá vn tc tc vn tc ti thiu.
a.
b.
13
c.
Bài 2.3.2.4. i thi chu
14
2.5. Một số bài toán thực tiễn luyện tập
2.5.1. Fencing a Field
Bài 2.5.1. Lập hàng rào nông trại.
Bn hãy xem xét v sau: Mt
nông dân có 2400 ft hàng rào và mun rào
mt m t hình ch nht k vi 1 dòng
sông. Ông ta không cn xây rào dc theo sông
(hình v). Tính các s a mn có
din tích ln nht mà ông ta có th xây rào.
a. Làm các thí nghim bng cách v
nhiu gi biu ding hp. Tính din
tích mng hp và dùng kt qu c ca mn ln nht có th.
b. Dùng 1 hàm s biu din din tích ca mn theo 1 cnh.
gii quyt v, so sánh kt qu vi phn a.
2.5.2. Fencing a Garden Plot
Bài 2.5.2. Lập hàng rào khu vườn
M i ch mu n bên
ng (hình vng ph
tn rào còn li ch tn
có din tích 1200 .
a. Tìm hàm s biu din giá ti xây rào cho khu
n.
b. Tìm các c tn ít tin xây rào nht.
c. Ni ch có t xây rào, hãy tìm khong giá tr ca chiu dài hàng rào
ng.
2.5.3. Light from a Window
ng vt cht thì theo lut Beer-Lambert
16
i (ch ph thuc bn cht mng).
a. Gi
b. Mt h có k=0.025 v ánh sáng là ánh
sáng sâu 20 ft.
Kết luận chƣơng 2
ng nên mt s bài toán thc tin v các ch i
s, Hình hnh mc cc
bài dy, giáo viên thit k ng, hc sinh thc hin mô hình hóa Toán hc bài toán
thc tin, hc sinh xây dng chic gii quyt bài toán, hc sinh gii quyt bài toán và chuyn v
li gii ca bài toán thc tin, giáo viên và hi vi các bài toán, chúng tôi
thit k bài ging và t chc dy hc vng phát tric ca hc
sinh.
t kt 2 bài ging: H thng trong tam giác nh lý
hàm s cos nh lý hàm s sin và 8 bài toán thc tin và 5 bài toán thc tin luyn tp vi tiêu chí
rèn luyn và phát tric gii quyt v ca thc tin. Các bài toán này gi cuc
sng thc tin và gn lin vi bài ging trên lp.
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm
3.2. Nội dung thực nghiệm
Bài toán của ngƣời thợ làm thùng đựng dầu Lớp 12 Anh 1
Bài toán 1: Mt nhà sn xu dng du có dng hình tr ) vi th tích cha
c
a) Bit chiu cao ca hình tr là 1 . a
ch bn ngn màn hình là ). (1 feet )
18 a) Khi bn ngi hàng gh B (hàng gh th 2) tính t màn
nh xung. Tính góc nhìn ?
b) Tìm sao cho góc t giá tr ln nht?
i xem s hàng gh t giá tr ln nht? Bit hàng gh gn màn nh
bu t: A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P
Bài 2: Hong nhóm
ng cách gia các lp h t trí nhìn bng sao cho góc nhìn ca hc
i vi Bt giá tr ln nht?
trí góc nhìn ca bàn hc ch em ngi (gm góc nhìn chiu ngang và góc nhìn chiu rng)
b) Em hãy tìm v trí trong lp hc có cách nhìn, góc nhìn thun li nht
c) Ch ngi ca bn nào là có góc nhìn rng nht? T t lu
mt s bn trong lp có cách nhìn thun li nht? Bài 3: Bài về nhà
Tip tc bài tp 1: Chúng ta vn gi nguyên các gi thit
v khong cách t gh n màn hình,
.
3.4.2. Phân tích nội dung trả lời các bài toán thực nghiệm
3.4.2.1. Bài toán của người thợ làm thùng đựng dầu
ng dn làm bài toán 1 thì tt c c bài toán 2 thùng
ng d không có np.
3.4.2.2. Bài toán chỗ ngồi trong rạp chiếu phim
Tt c các nhóm hn dng các kin th c t trong ti v trí ca
mình ngc v trí ngi nào trong lp là thích hp nht.
Kết luận chƣơng 3
t qu thc nghim ca hai bài toán thc tin cho hc
sinh lng THPT chuyên Hà Ni Amsterdam, Hà Ni. Kt qu thc nghin nào
20
minh hc tính kh thi và hiu qu c tài. Qua quá trình thc nghiu quan trng là
thc s hình thành kh hc, t tìm kim thông tin, t cm nhc mi liên h
gia toán hc vào thc tic sinh ham hiu bit, mun tìm ra mt s các
ng mi trong cuc sng và gii quyt các v thi sng.
y, có th nói rng vic Dạy học toán ở trường trung học phổ thông theo định hướng
phát triển năng lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn i hiu qu cao cho hc sinh nhm
góp phn giúp các em hoàn thin tri thc và các k i quyt v troni sng thc.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. Kết luận
Qua quá trình nghiên cu, luc các kt qu
lý lun c tài: khái nim, các lum khoa hc chuyên môn và các
lum ca các khoa hc khác liên q làm lun c khoa hc cho gi thuyt c
: , , ,
.
3. Nguyễn Hữu Châu. Dạy và học toán theo lối Kiến tạo
4. Nguyễn Hữu Châu. Các phương pháp daỵ học tích cực .
5. Nguyễn Hữu Châu. Dạy học toán nhằm nâng cao hoạt động nhận thức của học sinh .
6. Nguyễn Hữu Châu. Cơ sở lí luận của lí thuyết Kiến tạo trong dạy học Thông tin
KHGD 2004
7. Nguyễn Hữu Châu. Dạy học Hợp tác
8. Nguyễn Hữu Châu. Những vấn đề cơ bản về Chương trình và Quá trình dạy học. NXB
9. Nguyễn Hữu Châu ( chủ biên ) , Vũ Quốc Chung, Vũ Thị Sơn. Phương pháp, phương
tiện , kĩ thuật và hình thức tổ chức dạy học trong nhà trường.
10. Nguyễn Hữu Châu ( chủ biên ), Đố Đức Thái, Đặng Quang Việt. Dạy học môn Đại số
đại cương ở trường sư phạm trong sự gắn kết với chương trình toán phổ thông
11. Nguyễn Hữu Châu, Đinh Quang Minh. Giải các bài toán phổ thông theo quan điểm Hàm .
12. Robert Marzano ( Nguyễn Hữu Châu dịch ). Nghệ thuật và Khoa học dạy học. NXB Giáo
13. Vũ Cao Đàm. Giáo trình phương pháp luận nghiên cứu khoa học. Nxb Giáo dc, 2007.
14. Nguyễn Thị Phƣơng Hoa. Chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA – Mục đích, tiến
trình thực hiện, các kết quả chính. Tp chí khoa hc i hc Quc gia Hà Ni, s 25, 2009.
22
15. Nguyễn Bá Kim. Phương pháp dạy học môn Toán, Nhà xut bi hm Hà Ni,
2004.
16. Nguyễn Bá Kim. Phương pháp dạy học môn toán. .
17. Nguyễn Thị Mỹ Lộc. Dạy học phát triển các năng lực của học sinh trong thế kỷ 21.
.
18. Bùi Văn Nghị. Vận dụng lý luận vào thực tiễn dạy học môn toán ở trường phổ thông. Nxb