Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:238

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục "Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay" trình bày các nội dung chính sau: Thực trạng dạy học môn toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay; Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN HƯNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG KHÁM PHÁ TRONG DẠY HỌC TOÁN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN 2022
2 2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN HƯNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG KHÁM PHÁ TRONG DẠY HỌC TOÁN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán học Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS NGUYỄN DANH NAM 2. PGS. TS NGUYỄN ANH TUẤN
THÁI NGUYÊN 2022
5 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được hoàn thành với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của nhiều nhà khoa học. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là trung thực. Những kết luận khoa học của luận án chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác. Thái Nguyên, ngày 26 tháng 3 năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Văn Hưng
6 LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán, khoa Toán, Trường Đại học Sư phạm Đại học Thái Nguyên. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các tập thể và cá nhân. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguy ễn Danh Nam và PGS.TS Nguyễn Anh Tu ấn đã tận tình hướ ng dẫn tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các phòng, ban chức năng; tập thể các thầy giáo, cô giáo khoa Toán; các thầy giáo, cô giáo chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Toán học trường Đại học Sư phạm Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường. Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Sở Giáo dục và Đào tạo Thái Nguyên đã tạo điều kiện về thời gian và giúp đỡ để tôi học tập, nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo, giáo viên và các em học sinh các trường trung học phổ thông đã giúp đỡ tác giả tổ chức khảo sát và thực nghiệm đề tài. Tác giả cũng xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các nhà nghiên cứu sư phạm đã gửi ý kiến đóng góp để luận án được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, khích lệ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Thái Nguyên, ngày 26 tháng 3 năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Văn Hưng MỤC LỤC
7 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài…………………………………………………………... 1 2. Mục đích nghiên cứu……………………………………………...……… 4 3. Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………………………... 4 … 4. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu…………………... 4 ……… 5. Giả thuyết khoa học…………………………………………………….. 5 … 6. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………. 5 … 7. Những vấn đề đưa ra bảo vệ………………………………………...… 6 8. Những đóng góp luận án………………………….. 6 ……………………… 9. Bố cục của luận án……………………………………………………. 6 …… Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN…………………………………………. 7 …… 1.1. Tổng quan một số kết quả nghiên cứu về dạy học khám 7 phá……… 1.1.1. Một số kết quả nghiên cứu nước ngoài…………………..… 7 1.1.2. Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam…………………. 10 … 1.2. Tổng quan một số kết quả nghiên cứu về sử dụng máy tính cầm tay trong dạy học toán………………………………………………………. 14 …… 1.3. Dạy học khám phá……………………………………………………… 17 1.3.1. Một số khái niệm cơ bản…………………………………..… 17 1.3.2. Đặc trưng của dạy học khám 18 phá…………………………… 1.3.3. Thể hiện của hoạt động khám phá trong dạy học toán... 19 … 1.4. Tình huống khám phá trong dạy học……………………………….… 21 1.4.1. Tình huống dạy 21 học…………………………………………… 1.4.2. Tình huống khám phá………………………………………… 23 1.5. Phương tiện dạy học………………………………………………….. 25
8 … 1.5.1. Khái niệm về phương tiện dạy học………………………… 25 1.5.2. Vai trò và chức năng của phương tiện dạy học…………... 26 … 1.5.3. Một số hình thức sử dụng phương tiện trong dạy 29 học……… 1.6. Máy tính cầm tay với vai trò là một phương tiện dạy học……….. 31 … 1.6.1. Sơ lược về lịch sử máy tính cầm 31 tay………………………… 1.6.2. Quan niệm về máy tính cầm tay sử dụng trong dạy 32 học…… 1.6.3. Vai trò và chức năng của máy tính cầm tay trong dạy 34 học… 1.7. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học sinh 38 thông qua hoạt động khám phá với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay.................... 1.7.1. Khái niệm về năng 38 lực........................................................... 1.7.2. Năng lực giải quyết vấn 39 đề.................................................... 1.7.3. Các thành tố của năng lực giải quyết vấn 41 đề........................ 1.7.4. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề toán học cho học 42 sinh thông qua hoạt động khám phá với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay.. 1.8. Các mức độ của hoạt động khám phá với máy tính cầm 50 tay………… KẾT LUẬN CHƯƠNG 1…………………………………………………… 55 Chương 2. NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG DẠY HỌC MÔN TOÁN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM 56 TAY………………………………………………………………….…
9 2.1. Mục đích nghiên cứu…………………………………………………. 56 … 2.2. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 56 2.3. Kết quả nghiên cứu thực trạng sử dụng máy tính cầm tay trong dạy học toán ở trường trung học phổ 57 thông…………………………………… 2.3.1. Nội dung khảo sát………………………………………….… 57 2.3.2. Kết quả khảo sát……………………………………………. 57 … KẾT LUẬN CHƯƠNG 72 2……………………………………………………… Chương 3. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG KHÁM PHÁ TRONG DẠY HỌC TOÁN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH CẦM TAY……... …… 73 3.1. Nguyên tắc định hướng xây dựng tình huống……………………..… 73 3.2. Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay……….. 73 … 3.2.1. Quy trình xây dựng và sử dụng tình huống khám phá….… 73 3.2.2. Nhóm tình huống 1: Sử dụng máy tính cầm tay hỗ trợ học sinh tính toán, dự đoán quy luật, xây dựng các giả thuyết khoa 76 học…… 3.2.3. Nhóm tình huống 2: Sử dụng máy tính cầm tay hỗ trợ hoạt động mô hình hóa toán 103 học………………………………………………… 3.2.4. Nhóm tình huống 3: Sử dụng máy tính cầm tay khám phá các hình thức biểu diễn toán học. ………………………………………… 120 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3…………………………………………………… 131 Chương 4. THỰC NGHIỆM SƯ 132 PHẠM………………………………… 4.1. Mục đích, yêu cầu, nội dung thực nghiệm…………………………. 132 … 4.2. Thời gian, quy trình và phương pháp thực nghiệm sư phạm……. 133
10 … 4.2.1. Thời gian thực nghiệm sư phạm……………………….. 133 …… 4.2.2. Quy trình tổ chức thực nghiệm sư 134 phạm…………………… 4.2.3. Phương pháp thực nghiệm sư 134 phạm………………………… 4.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm……………………………………. 137 … 4.3.1. Thực nghiệm sư phạm vòng 1…………………………….. 137 … 4.3.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 2…………………………. 142 … KẾT LUẬN CHƯƠNG 4………………………………………………. 151 …… KẾT LUẬN……………………………………………………………... 153 …… DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN……………………………………………………………… 154 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 155 PHỤ LỤC 1…………………………………………………………………… 166 PHỤ LỤC 2…………………………………………………………………… 177 PHỤ LỤC 3…………………………………………………………………… 180 PHỤ LỤC 4…………………………………………………………………… 185 PHỤ LỤC 5…………………………………………………………………… 186 PHỤ LỤC 6…………………………………………………………………… 200
11 BẢNG GHI CHÚ NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Đọc là 1. CNTT Công nghệ thông tin 2. DHKP Dạy học khám phá 3. GDPT Giáo dục phổ thông 4. GQVĐ Giải quyết vấn đề 5. GV Giáo viên 6. HS Học sinh 7. MTCT Máy tính cầm tay 8. SGK Sách giáo khoa 9. PT Phương trình 10. THPT Trung học phổ thông 11. THDH Tình huống dạy học
12 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Biểu hiện năng lực GQVĐ của HS 41 THPT................................. Bảng 1.2 Các mức độ hoạt động khám phá với 50 MTCT............................ Bảng 2.1 Những lợi ích từ việc sử dụng MTCT theo đánh giá của 65 HS... Bảng 2.2 Những lợi ích từ việc sử dụng MTCT theo đánh giá của 65 GV... Bảng 2.3 Những thách thức trong việc sử dụng MTCT theo 67 GV............. Bảng 2.4 Những thách thức trong việc sử dụng MTCT theo 67 CBQL........ Bảng 4.1 Phân bố điểm kiểm tra chất lượng của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trước thực nghiệm vòng 138 1........................................... Bảng 4.2 Phân bố điểm kiểm tra chất lượng của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm vòng 139 1............................................. Bảng 4.3 Phân bố tần suất tích lũy hội tụ lùi của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm vòng 139 1....................................... Bảng 4.4 Số liệu phân tích kết quả thực nghiệm vòng 140 1............................ Bảng 4.5 Bảng phân tích kết quả thực nghiệm vòng 141 1............................... Bảng 4.6 Phân bố điểm kiểm tra chất 143 lượng................................................ Bảng 4.7 Bảng số liệu trước thực nghiệm vòng 144 2...................................... Bảng 4.8 Bảng phân tích trước thực nghiệm vòng 144 2................................... Bảng 4.9 Kết quả đánh giá năng lực GQVĐ của 146
13 HS.................................. Bảng 4.10 Phân bố điểm của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm vòng 148 2................................................................................ Bảng 4.11 Phân bố tần suất tích lũy hội tụ lùi của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm vòng 148 2....................................... Bảng 4.12 Bảng số liệu sau thực nghiệm vòng 149 2.......................................... Bảng 4.13 Bảng phân tích sau thực nghiệm vòng 149 2...................................... Bảng 5 Các biểu hiện của NL GQVĐ và mức độ hỗ trợ của 177 MTCT.... Bảng 6 Thang đánh giá năng lực GQVĐ.............................................. 183
14 DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ: Sơ đồ 3.1 Xây dựng tình huống khám 74 phá............................................. Sơ đồ 3.2 Quy trình sử dụng tình huống khám phá với 75 MTCT........... Sơ đồ 3.3 Quy trình sử dụng MTCT hỗ trợ tính 78 toán........................... Sơ đồ 3.4 Khám phá bằng tìm tòi, dự đoán........................................... 85 Sơ đồ 3.5 Phân tích vấn đề bài toán với 99 MTCT................................... Sơ đồ 3.6 Chu trình mô hình hóa toán học............................................ 109 Biểu đồ: Biểu đồ 2.1 Hình thức tiếp cận với MTCT của 61 GV................................ Biểu đồ 2.2 Tỷ lệ GV được tham gia bồi dưỡng, tập huấn về 61 MTCT... Biểu đồ 2.3 Hình thức tiếp cận với MTCT của 61 HS................................. Biểu đồ 2.4 Mức độ sử dụng MTCT của 63 HS........................................... Biểu đồ 2.5 Mức độ tự tin của HS khi sử dụng 63 MTCT........................... Biểu đồ 2.6 Sử dụng MTCT trong các tình huống học tập của 63 HS....... Biểu đồ 2.7 Sử dụng MTCT trong các tình huống dạy học của 64 GV...... Biểu đồ 4.1 Đa giác đồ biểu thị điểm kiểm tra chất lượng của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trong thực nghiệm vòng 138 1.......... Biểu đồ 4.2 Đồ thị biểu diễn đường tần suất tích lũy hội tụ lùi của
15 lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm 140 vòng 1..... Biểu đồ 4.3 Đa giác đồ biểu thị điểm kiểm tra chất lượng của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trước thực nghiệm vòng 143 2.......... Biểu đồ 4.4 Biểu đồ so sánh năng lực GQVĐ của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm vòng 147 2............................. Biểu đồ 4.5 Đồ thị biểu diễn đường tần suất tích lũy hội tụ lùi của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau thực nghiệm 148 vòng 2.....
16 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1. Luật Giáo dục 2019 [30], xác định: “Mục tiêu giáo dục nhằm phát triển toàn diện con người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ và nghề nghiệp; có phẩm chất, năng lực và ý thức công dân; có lòng yêu nước, tinh thần dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; phát huy tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân; nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và hội nhập quốc tế”. Chính vì vậy, đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo ở nước ta đang là vấn đề cấp thiết hiện nay, Nghị quyết Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khoá XI) [37], về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo tiếp tục khẳng định “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội. Phát triển giáo dục và đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ Tổ quốc; với tiến bộ khoa học và công nghệ; phù hợp quy luật khách quan”. Chương trình GDPT 2018 được thực hiện từ năm học 2020 2021. Điểm nổi bật trong xây dựng chương trình GDPT mới là thay đổi cách tiếp cận từ nội dung kiến thức làm cho người học quá tải và thụ động chuyển sang phát triển phẩm chất, năng lực người học, giúp người học năng động, linh hoạt, bảo đảm việc dạy chữ và dạy người. Mục tiêu của GDPT phải thể hiện yêu cầu phát triển năng lực, chú trọng phát triển toàn diện, hài hòa, coi trọng phẩm chất cá nhân, ý thức cộng đồng, đảm bảo chuẩn đầu ra. Việc thực hiện mục tiêu hình thành, phát triển năng lực, phẩm chất người học dựa trên triết lý giáo dục như: thực học thực nghiệp; học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn. Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa GDPT [38], yêu cầu "Tiếp tục đổi mới phương pháp giáo dục theo hướng: phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, bồi dưỡng phương pháp tự học, hứng thú học tập, kỹ năng hợp tác, làm việc nhóm và khả năng tư duy độc lập: đa dạng hóa hình thức tổ chức học tập, tăng cường hiệu quả sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là công nghệ thông tin và truyền thông; giáo
17 dục ở nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và xã hội". Nghị quyết số 44/NQCP ngày 09/6/2014 của Chính phủ và Quyết định 404/QĐTTg, ngày 27/3/2015 của Thủ tướng Chính phủ về Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa phổ thông [48], đã nhấn mạnh “Chương trình mới, sách giáo khoa mới được xây dựng theo hướng coi trọng dạy người với dạy chữ, rèn luyện, phát triển cả về phẩm chất và năng lực; chú trọng giáo dục tinh thần yêu nước, lòng tự hào dân tộc, đạo đức, nhân cách, lối sống; phát hiện, bồi dưỡng năng khiếu và định hướng nghề nghiệp cho mỗi học sinh; tăng cường năng lực ngoại ngữ, tin học và các kỹ năng sống, làm việc trong điều kiện hội nhập quốc tế; đẩy mạnh ứng dụng, phát huy thành quả khoa học công nghệ thế giới, nhất là công nghệ giáo dục và công nghệ thông tin”. Quán triệt các tư tưởng và yêu cầu đó, Chương trình GDPT 2018 [4], đã định hướng về phương pháp giáo dục: “Các môn học và hoạt động giáo dục trong nhà trường áp dụng các phương pháp tích cực hoá hoạt động của người học, trong đó giáo viên đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn hoạt động cho học sinh, tạo môi trường học tập thân thiện và những tình huống có vấn đề để khuyến khích học sinh tích cực tham gia vào các hoạt động học tập, tự phát hiện năng lực, nguyện vọng của bản thân, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, phát huy tiềm năng và những kiến thức, kỹ năng đã tích lũy được để phát triển. Các hoạt động học tập của học sinh bao gồm hoạt động khám phá vấn đề, hoạt động luyện tập và hoạt động thực hành, được thực hiện với sự hỗ trợ của thiết bị dạy học tối thiểu, đồ dùng học tập và công cụ khác, đặc biệt là công cụ tin học và các hệ thống tự động hóa của kỹ thuật số”. Như vậy, những yêu cầu về đổi mới hoạt động học tập của học sinh nhằm phát triển năng lực, phẩm chất của người học là nhu cầu cấp thiết trong GDPT hiện nay. 1.2. Máy tính cầm tay với ưu điểm kích thước nhỏ gọn nhưng có khả năng thực hiện nhiều chức năng toán học đã nhanh chóng được phổ biến trong các lớp học toán ở các nước trên thế giới. Ngày nay, hầu hết các nước trên thế giới đều đưa MTCT hỗ trợ trong quá trình dạy học toán học từ chương trình cấp tiểu học cho đến chương trình đại học. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sử dụng MTCT vào quá trình dạy học sẽ thu hút người học xây dựng, hình thành và khám phá tri thức, khả năng GQVĐ. Đồng thời thông qua quá trình học của HS, GV cũng có cơ hội để học tập và nâng cao khả năng xử lý các tình huống mà người học có thể tạo ra với những ý tưởng sáng tạo trên MTCT của
18 mình. Máy tính cầm tay đáp ứng các nhu cầu tính toán phức tạp, trở thành công cụ làm việc dễ dàng cho mọi người. Công cụ tính toán sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc tiếp cận và truyền đạt các kiến thức lý thuyết, giảng dạy lý thuyết gắn với thực hành tính toán, sẽ giúp HS không chỉ tiếp thu tốt các kiến thức khoa học một cách bản chất, sâu sắc, mà còn tiếp cận tốt hơn với các phương pháp giảng dạy và công cụ tính toán hiện đại. Các thuật toán và các quy trình thao tác trên MTCT có thể coi là bước tập dượt ban đầu để HS dần quen với kĩ thuật lập trình trên máy tính cá nhân. Trong các trường phổ thông ở Việt Nam hiện nay, việc gắn giảng dạy lý thuyết và tính toán thực hành còn chưa được đẩy mạnh. Việc hướng dẫn cho HS sử dụng MTCT một cách sáng tạo trong quá trình học tập toán vẫn đang còn hạn chế. Nhìn chung, đa số HS chỉ sử dụng MTCT ở mức độ thực hiện các phép tính đơn giản mà chưa ứng dụng vào mức độ cao hơn như dự đoán kết quả, suy luận sáng tạo để GQVĐ. Đồng thời, ở Việt Nam còn thiếu những tài liệu, nghiên cứu khoa học về sử dụng MTCT để hỗ trợ cho việc khám phá, bồi dưỡng, phát triển năng lực toán học cho HS ở cấp THPT. Do vậy, việc sử dụng MTCT trong dạy học môn Toán ở trường THPT cần được nghiên cứu một cách đầy đủ, khoa học để phát huy được hiệu quả cao nhất trong việc sử dụng để nâng cao chất lượng dạy học. Xuất phát từ những lí do trên tôi chọn vấn đề nghiên cứu: “Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học Toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay”. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở phân tích DHKP, các THDH và sử dụng MTCT trong dạy học Toán để xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong học tập môn Toán ở trường THPT. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học môn Toán ở trường THPT: + Nghiên cứu tổng quan vấn đề sử dụng MTCT trong dạy học môn Toán ở trong và ngoài nước. + Nghiên cứu dạy học môn Toán với phương tiện dạy học, DHKP và khả năng của MTCT hỗ trợ hoạt động khám phá trong học Toán. Nghiên cứu thực trạng dạy và học môn toán với sự hỗ trợ của MTCT ở trường
19 THPT. Khảo sát chất lượng HS ở một số trường THPT về giải toán dựa trên MTCT. Xây dựng một số tình huống khám phá trong dạy học môn Toán ở trường THPT với sự hỗ trợ của MTCT. Thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm, đánh giá hiệu quả của các tình huống khám phá đã xây dựng trong đề tài. 4. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học môn Toán ở trường THPT với sự hỗ trợ của MTCT. 4.2. Đối tượng nghiên cứu Máy tính cầm tay trong hỗ trợ dạy học. Những tình huống khám phá trong dạy học môn toán với sự hỗ trợ của MTCT. 4.3. Phạm vi nghiên cứu Nội dung, phương pháp dạy học môn toán ở THPT với công cụ hỗ trợ MTCT (đề xuất các nội dung như: quy luật của dãy số, giới hạn, PT và hệ PT, đồ thị hàm số, các mô hình toán học, đạo hàm và ứng dụng, quy luật xác suất – thống kê,…). Thực tiễn dạy học môn toán với hỗ trợ MTCT ở một số trường THPT. 5. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng và sử dụng được một số tình huống khám phá trong dạy học môn Toán ở trường THPT với sự hỗ trợ của MTCT phù hợp thì sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS, nâng cao chất lượng dạy học môn Toán ở trường THPT. 6. Phương pháp nghiên cứu Thực hiện luận án, sử dụng một số phương pháp nghiên cứu như sau: Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu lí luận về DHKP, THDH và phương tiện dạy học để xây dựng khung lí thuyết và một số khái niệm mới trong luận án. Phương pháp quan sát: Dự giờ, quan sát việc giảng dạy của GV và quá trình học tập của HS. Phương pháp điều tra: Điều tra thực trạng dạy và học môn Toán với sự hỗ trợ của MTCT ở trường THPT. Phương pháp chuyên gia: Trao đổi, phỏng vấn một số chuyên gia về những nội
20 dung có liên quan đến vấn đề nghiên cứu. Phương pháp thực nghiệm: Triển khai thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của các tình huống khám phá đã xây dựng. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Xử lý các kết quả điều tra, phỏng vấn, phân tích kết quả bài kiểm tra trước và sau thực nghiệm. 7. Những vấn đề đưa ra bảo vệ Máy tính cầm tay không chỉ là công cụ tính toán mà còn là công cụ để hỗ trợ HS trong việc khám phá, giải quyết vấn đề trong học toán. Sử dụng tình huống khám phá với sự hỗ trợ của MTCT trong dạy học toán ở trường THPT sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS, nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Toán. 8. Những đóng góp luận án Tổng quan một số vấn đề nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về sử dụng MTCT trong dạy học. Làm rõ được vai trò của MTCT để làm cơ sở khoa học cho việc triển khai ứng dụng rộng rãi MTCT trong dạy học môn Toán ở trường THPT. Phân tích những lợi ích và thách thức; nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu quả việc sử dụng MTCT trong việc nâng cao năng lực GQVĐ toán học cho HS THPT. Một số tình huống khám phá trong dạy học Toán ở trường THPT với sự hỗ trợ của MTCT nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS. 9. Bố cục của luận án Ngoài phần mở đầu và danh mục tham khảo, luận án gồm bốn chương: Chương 1. Cơ sở lí luận Chương 2. Thực trạng dạy học môn toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay Chương 3. Xây dựng và sử dụng một số tình huống khám phá trong dạy học toán trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy tính cầm tay Chương 4. Thực nghiệm sư phạm. Chương 1