intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học

Chia sẻ: Ganuongmuoimatong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:119

37
lượt xem
8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là trên cơ sở nghiên cứu những vấn đề chung nhất về lí luận và thực tiễn về MHH Toán học để đề xuất một số biện pháp sư phạm để dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học

  1. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– ĐẶNG THỊ MINH NGỌC DẠY HỌC MÔN TOÁN LỚP 4 THEO ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH HÓA TOÁN HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2020
  2. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– ĐẶNG THỊ MINH NGỌC DẠY HỌC MÔN TOÁN LỚP 4 THEO ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH HÓA TOÁN HỌC Ngành: Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học) Mã số: 8 14 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Thị Thu Hương THÁI NGUYÊN - 2020
  3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2020 Tác giả luận văn Đặng Thị Minh Ngọc i
  4. LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn khoa học TS. Lê Thị Thu Hương, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo (bộ phận Sau Đại học), Khoa Toán, các thầy cô giáo giảng dạy và toàn thể các bạn học viên lớp cao học Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học) K26 - Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo, các em học sinh của trường Tiểu học Bắc Cường và trường Tiểu học Lê Văn Tám, TP Lào Cai, tỉnh Lào Cai đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn những tình cảm quý báu của người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên, góp ý và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này. Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian có hạn và năng lực của bản thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn không tránh khỏi những thiếu xót. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Thái Nguyên, tháng 6 năm 2020 Tác giả luận văn Đặng Thị Minh Ngọc ii
  5. MỤC LỤC Lời cam đoan ........................................................................................................ i Lời cảm ơn ........................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................... iii Danh mục các chữ viết tắt .................................................................................. vi Danh mục các bảng............................................................................................ vii Danh mục các hình, biểu đồ ............................................................................. viii MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ................................................................. 2 4. Giả thiết khoa học ............................................................................................ 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 3 6. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 3 7. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 3 8. Cấu trúc luận văn ............................................................................................. 4 NỘI DUNG ......................................................................................................... 5 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN.............................................. 5 1.1. Khái quát về tình hình nghiên cứu ............................................................... 5 1.1.1. Nghiên cứu trên thế giới ............................................................................ 5 1.1.2. Nghiên cứu trong nước .............................................................................. 9 1.2. Một số vấn đề cơ bản về mô hình hóa toán học ......................................... 11 1.2.1. Một số khái niệm công cụ ....................................................................... 11 1.2.2. Các biểu hiện của năng lực MHH toán học............................................. 13 1.2.3. Các mức độ đánh giá năng lực MHH toán học ....................................... 14 1.3. Vai trò của MHH toán học trong dạy học môn Toán lớp 4........................ 15 1.4. Quy trình dạy học MHH toán học .............................................................. 17 1.5. Đặc điểm của HS cuối cấp tiểu học ............................................................ 21 1.5.1. Về tri giác ................................................................................................ 21 1.5.2. Về chú ý ................................................................................................... 22 iii
  6. 1.5.3.Về trí nhớ .................................................................................................. 23 1.5.4. Về tư duy ................................................................................................. 24 1.5.5. Về tưởng tượng ........................................................................................ 28 1.5.6. Về ngôn ngữ ............................................................................................ 29 1.6. Mục tiêu, nội dung chương trình môn Toán lớp 4 giữa chương trình hiện hành và chương trình năm 2018 ........................................................................ 30 1.6.1. Mục tiêu chương trình môn Toán lớp 4 giữa chương trình hiện hành và chương trình 2018 ......................................................................................... 30 1.6.2. Nội dung chương trình môn Toán lớp 4 giữa chương trình hiện hành và chương trình năm 2018 ................................................................................. 32 1.7. Thực trạng dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học ............................................................................................................. 42 1.7.1. Mục đích khảo sát .................................................................................... 43 1.7.2. Đối tượng khảo sát................................................................................... 43 1.7.3. Nội dung khảo sát .................................................................................... 43 1.7.4. Phương pháp khảo sát .............................................................................. 43 1.7.5. Kết quả khảo sát ...................................................................................... 44 Tiểu kết chương 1 .............................................................................................. 48 Chương 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC MÔN TOÁN LỚP 4 THEO ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH HÓA TOÁN HỌC ............................... 49 2.1. Định hướng đề xuất các biện pháp ............................................................. 49 2.1.1. Các biện pháp phải dựa trên cơ sở mục tiêu chung và mục tiêu cụ thể của dạy học Toán ở tiểu học .............................................................................. 49 2.1.2. Các biện pháp phải được xây dựng dựa trên cơ sở nội dung chương trình môn Toán ở tiểu học và đảm bảo các nguyên tắc dạy học ....................... 49 2.1.3. Các biện pháp phải phù hợp với đặc điểm về trình độ nhận thức của học sinh lớp 4 ..................................................................................................... 50 2.1.4. Các biện pháp phải có tính khả thi, phạm vi sử dụng rộng rãi ................ 50 2.2. Một số biện pháp dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học .............................................................................................................. 50 iv
  7. 2.2.1. Biện pháp 1: Phát triển năng lực thiết lập mô hình toán học cho tình huống xuất hiện trong bài toán thực tiễn ........................................................... 50 2.2.2. Biện pháp 2: Phát triển năng lực mô hình hóa toán học thông qua rèn luyện năng lực giải quyết các vấn đề toán học mang tính thực tiễn.................. 60 2.2.3. Biện pháp 3: Xây dựng hệ thống bài tập theo hướng phát triển năng lực mô hình hóa toán học cho học sinh ............................................................. 69 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 78 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................ 78 3.1.1. Mục đích .................................................................................................. 78 3.1.2. Nhiệm vụ ................................................................................................. 78 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................ 78 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................. 78 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm .............................................................. 79 3.3. Thời gian thực nghiệm................................................................................ 79 3.4. Tổ chức thực nghiệm .................................................................................. 79 3.5. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm .............................................. 80 3.6. Phân tích kết quả thực nghiệm ................................................................... 81 3.6.1. Phân tích kết quả thực nghiệm về mặt định lượng .................................. 81 3.6.2. Phân tích kết quả thực nghiệm về mặt định tính ..................................... 86 3.7. Kết luận chung về thực nghiệm sư phạm ................................................... 88 Kết luận chương 3.............................................................................................. 89 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 90 1. Kết luận .......................................................................................................... 90 2. Khuyến nghị................................................................................................... 91 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN ... 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 93 PHỤ LỤC v
  8. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MHH : Mô hình hóa MHHTH : Mô hình hóa toán học GV : Giáo viên HS : Học sinh NL : Năng lực SGK : Sách giáo khoa TH : Tiểu học HTXSNV : Hoàn thành Xuất sắc nhiệm vụ GDPT : Giáo dục phổ thông TN : Trải nghiệm vi
  9. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nội dung chương trình môn Toán lớp 4 năm 2018 .......................... 34 Bảng 1.2. GV tham gia giảng dạy lớp 4 .............................................................. 43 Bảng 1.3. Tầm quan trọng của việc dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học cho HS .......................................................... 44 Bảng 1.4. Sự cần thiết của việc dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học ............................................................................. 45 Bảng 1.5. Mức độ thường xuyên dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học ....................................................................... 45 Bảng 1.6. Khả năng sử dụng mô hình hóa trong học tập môn Toán của HS TH ... 46 Bảng 1.7. Khó khăn khi GV dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học ............................................................................. 46 Bảng 3.1. Kết quả bài kiểm tra của lớp 4B và lớp 4C ...................................... 81 Bảng 3.2. Kết quả xử lý số liệu thống kê lớp 4B và 4C .................................... 85 vii
  10. DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1. Hai dãy phố tại đường Kim Đồng, thành phố Lào Cai ..................... 53 Hình 2.2. Cầu Cốc Lếu, tỉnh Lào Cai ................................................................ 54 Hình 3.1. Bài kiểm tra của một học sinh lớp 4B ............................................... 84 Hình 3.2. Phiếu hỏi sau giờ dạy........................................................................ 86 Biểu đồ 3.1. Tỷ lệ phần trăm kết quả bài kiểm tra của lớp 4B và 4C ............... 82 viii
  11. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Giáo dục đào tạo từ lâu đã là một yếu tố rất quan trọng, thiết yếu trong sự phát triển của một quốc gia. Tất cả các quốc gia đều lấy giáo dục làm quốc sách hàng đầu để phát triển đất nước và đất nước Việt Nam tươi đẹp của chúng ta không phải là ngoại lệ. Nghị quyết 29 - NQ/TW ngày 04/11/2003 về "đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” của Đảng và Chính phủ đã chỉ rõ Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời....” [10]. Hiện nay Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Chương trình giáo dục phổ thông (GDPT) tổng thể - chương trình mới được xây dựng theo hướng phát triển năng lực người học; thông qua những kiến thức cơ bản, thiết thực, hiện đại và các phương pháp tích cực hóa hoạt động của người học, giúp học sinh hình thành và phát triển những phẩm chất và năng lực mà nhà trường và xã hội kỳ vọng. Hiểu một cách đơn giản chương trình GDPT mới sẽ trả lời cho ta câu hỏi “Dạy để làm gì?” chứ không phải “Dạy cái gì?” như chương trình hiện hành. Trong Chương trình GDPT mới, Toán là môn học bắt buộc từ lớp 1 đến lớp 12. Nội dung giáo dục toán học được phân chia theo hai giai đoạn: Giáo dục cơ bản và Giáo dục định hướng nghề nghiệp. Ở cấp tiểu học, môn Toán thuộc giai đoạn giáo dục cơ bản, giúp hình thành ở học sinh một cách có hệ thống các biểu tượng, tính chất, quy tắc toán học cần thiết, làm nền tảng cho việc học tập tiếp theo hoặc vận dụng vào cuộc sống hằng ngày. Tuy nhiên, việc hình thành 1
  12. cho học sinh tri thức toán học đó đôi khi còn diễn ra khiên cưỡng, chưa được xây dựng thông qua các tình huống thực tiễn, gắn với vốn sống của học sinh tiểu học. Nói cách khác, năng lực mô hình hóa toán học của các em hay thậm chí là của chính giáo viên giảng dạy còn nhiều hạn chế. Trong chương trình GDPT môn Toán 2018, một trong các năng lực thành tố của năng lực đặc thù tính toán là năng lực mô hình hóa toán học. MHH trong dạy học môn Toán chính là quá trình giúp HS tìm hiểu, khám phá các tình huống nảy sinh từ thực tiễn bằng công cụ. Quá trình này đòi hỏi HS phải có kĩ năng và thao tác tư duy toán học như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa. Đối với học sinh lớp 4, những học sinh cuối cấp tiểu học đang trong giai đoạn chuyển tiếp từ cấp tiểu học sang THCS. Lượng kiến thức mà các em cần chiếm lĩnh tương đối nhiều. Vì vậy việc các em hiểu bài, hiểu có chiều sâu để chiếm lĩnh kiến thức và áp dụng có hiệu quả vào thực tiễn là vô cùng quan trọng và thiết thực. Để góp phần giúp GV và HS nâng cao hiệu quả, chất lượng giảng dạy và học tập môn Toán ở tiểu học nói chung và lớp 4 nói riêng, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài luận văn thạc sĩ: “Dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học”. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu những vấn đề chung nhất về lí luận và thực tiễn về MHH Toán học để đề xuất một số biện pháp sư phạm để dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học môn Toán lớp 4. 3.2. Đối tượng nghiên cứu Năng lực mô hình hóa toán học của HS. 4. Giả thiết khoa học 2
  13. Nếu đề xuất và thực hiện thành công một số biện pháp sư phạm để dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học cho học sinh thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Toán lớp 4. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Xác định cơ sở lí luận về năng lực mô hình hóa toán học 5.2. Nghiên cứu mục tiêu, nội dung môn Toán lớp 4 của chương trình môn Toán tiểu học hiện hành và chương trình 2018. 5.3. Khảo sát, đánh giá thực trạng việc dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học ở một số trường Tiểu học thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. 5.4. Đề xuất một số biện pháp dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học. 5.5. Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất. 6. Phạm vi nghiên cứu 6.1. Nội dung môn Toán lớp 4 6.2. Phạm vi khảo sát thực trạng tại một số trường Tiểu học thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận, gồm: Phương pháp tổng hợp, hệ thống hoá, phân tích tài liệu để xác định các khái niệm công cụ và xây dựng khung lý thuyết của đề tài nghiên cứu. 7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn, gồm 7.2.1. Phương pháp quan sát: tiến hành quan sát, khảo sát thực tế, thu thập thông tin góp phần làm rõ thực trạng nghiên cứu. 7.2.2. Phương pháp điều tra bằng ankét: tiến hành lấy ý kiến của các đối tượng nghiên cứu thông qua phiếu điều tra, bảng hỏi nhằm làm rõ thực trạng cần nghiên cứu. 3
  14. 7.2.3. Phương pháp chuyên gia: trưng cầu ý kiến chuyên gia về các nội dung nghiên cứu, đánh giá thực trạng nghiên cứu, đánh giá về tính khoa học và tính khả thi của các biện pháp sư phạm được đề xuất. 7.2.4. Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các chỉ số định lượng trong nghiên cứu thực trạng và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm. 7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Để kiểm tra tính khả thi của một số biện pháp dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học. 8. Cấu trúc luận văn Cấu trúc luận văn gồm 3 chương: Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn Chương 2. Một số biện pháp dạy học môn Toán lớp 4 theo định hướng mô hình hóa toán học. Chương 3. Thực nghiệm sư phạm. Ngoài ra, luận văn còn có phần Mở đầu, Kết luận, Danh mục các tài liệu tham khảo và Phụ lục. 4
  15. NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Khái quát về tình hình nghiên cứu 1.1.1. Nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về mô hình hóa toán học và đã được nhiều quốc gia ứng dụng vào giảng dạy Toán học. Giáo dục toán học thực tế được viết tắt là RME, khởi phát vào năm 1968 với dự án Wiskobas (“toán học trong trường Tiểu học”), dự án được khởi xướng bởi Edu Wijdeveld và Fred Goffree, không lâu sau đó thì Adri Treffers cũng tham gia. Thực tế, ba giáo sĩ toán học này đã tạo ra nền tảng cơ bản cho RME. Từ những năm 1970, Đại học Utrecht - Hà Lan sở hữu một tổ chức nghiên cứu luôn cố gắng đổi mới việc học toán. Năm 1971, khi mà dự án Wiskobas trở thành một phần của viện IOWO mới thành lập và Hans Freudenthal là giám đốc đầu tiên. Vào năm 1973, viện IOWO được mở rộng với dự án giáo dục toán trung học, đã có sự phản đối để phổ biến trong giáo dục toán học. [19] Cách tiếp cận dựa trên quan điểm của Hans Freudenthal (1905 - 1990) cho rằng toán học là hoạt động của con người. Lớp học toán không được coi là nơi chuyển giao kiến thức Toán học từ giáo viên đến học sinh mà là nơi học sinh có thể phát minh lại các ý tưởng và quan niệm toán học thông qua khám phá các vấn đề thực tế. Toán học được coi là hoạt động của con người bắt đầu bằng việc giải quyết vấn đề. Học sinh không nên được coi là người nhận thụ động mà nên được đưa ra cơ hội để phát minh lại các ý tưởng và khái niệm toán học dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Sự tái tạo được phát triển thông qua việc học hỏi hàng ngày thực tế khác nhau, cuộc sống hàng ngày, môi trường xung quanh, thậm chí các môn học khác. Nó được sử dụng như một điểm khởi đầu để học toán. Để chứng minh rằng quá trình quan trọng hơn kết quả, một thuật ngữ “toán hóa” 5
  16. được sử dụng trong RME để chỉ một phép toán hóa quá trình bối cảnh thực tế. Mô hình toán học hóa thực sự được giới thiệu vào nhà trường là nghiên cứu của Pollak năm 1979. Pollak cho rằng dạy cho học sinh cách sử dụng toán trong cuộc sống hàng ngày chính là nhiệm vụ cao cả của giáo dục toán học. Công việc chính là giáo dục toán học thực tế (RME). RME phát triển các khái niệm về cuộc sống hàng ngày. Rất nhiều quốc gia ở Hoa Kỳ và Châu Phi đã sử dụng RME trong giáo dục toán học. Các nghiên cứu đã được thực hiện ở một số quốc gia, kể cả các quốc gia đang phát triển như Indonesia chứng minh rằng RME là cách tiếp cận đầy hứa hẹn đối với việc sửa chữa và cải thiện hiểu biết của học sinh về các khái niệm toán học [15]. Mô hình hóa trong chương trình Toán ở Pháp Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Nga (2014), tương tự như nhiều nước khác, thể chế Pháp mong muốn đưa mô hình hóa vào dạy học toán và các môn học khác. “Trong luật về định hướng và chương trình cho tương lai của trường học (23/5/2005), liên quan đến phạm vi văn hóa khoa học và công nghệ, việc thực hành một “Phương pháp tiếp cận khoa học” được yêu cầu như một năng lực của học sinh [9]. Phương pháp đó được mô tả như sau: - Biết quan sát, đặt câu hỏi, trình bày một giả thuyết và hợp thức hóa nó, tranh luận, mô hình hóa theo cách cơ bản; - Hiểu sự liên hệ giữa các hiện tượng tự nhiên và được áp dụng ở đó và hỗ trợ mô tả các hiện tượng này”. Mô hình hóa trong chương trình Toán ở Úc Ở Úc, cũng có nhiều nỗ lực hướng tới phương thức đánh giá mới cho chương trình giảng dạy theo định hướng mô hình hóa [14]. Mô hình hóa trong chương trình Toán ở Mỹ Một số tài liệu nghiên cứu về mô hình hóa như cuốn sách của Garfunkel Steen (1991), giới thiệu các ứng dụng toán học trong thực tế gần đây; các sách giáo khoa theo định hướng ứng dụng (1989 - 1992) của trường Đại học Chicago 6
  17. School Toán dự án bao gồm số học, đại số, hình học, thống kê, vi tích phân và toán học rời rạc. Mô hình hóa trong chương trình Toán ở Đức Dự án MUED đã phát triển một số bài giảng dạy chi tiết toàn cầu nhằm tăng khả năng làm việc thành thạo của học sinh trong các tình huống thực tế. Mô hình hóa trong chương trình Toán của Thụy Điển Romberg (1992) đưa ra một số lý do để học toán trong trường học là để phát triển tư duy logic, có khả năng giải quyết những vấn đề trong tương lai, giáo dục thẩm mỹ, phát triển lập luận toán học,… Học sinh cần hiểu được những tình huống thực tiễn có liên quan đến các khái niệm toán học, mô hình toán học. Đã có các công trình nghiên cứu về mô hình hóa trong việc đào tạo giáo viên Lingefjärd (2000), Lingefjärd & Holmquist (2003; 2005; 2007) nghiên cứu tính thực tiễn và thực tế của nhiệm vụ mô hình hóa Palm (2002; 2007), mô hình hóa với quá trình giải quyết vấn đề của Wyndhamn, Riesbeck & Schoultz (2000). Mô hình hóa toán học là khái niệm trọng tâm trong chương trình sách giáo khoa môn Toán ở Thụy Điển ở mọi cấp học, đặc biệt là cấp trung học (Johansson, 2006; Skolinspektionen, 2009; Skolverket, 2003,). Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để đưa mô hình hóa vào trong các hoạt động của sách giáo khoa, những khó khăn và thách thức, làm thế nào để đánh giá được hoạt động mô hình hóa. Blum (2007) phân biệt sự khác nhau giữa hai thuật ngữ mô hình hóa toán học và ứng dụng toán học. Quá trình mô hình hóa tập trung vào sự chuyển đổi từ thế giới ngoài toán học vào thế giới toán học, trong khi đó ứng dụng toán học thì tập trung vào chiều ngược lại. Blum & Niss (1991) đã cảnh báo những khó khăn, thách thức khi đưa mô hình hóa vào chương trình đang quá tải đó là: giáo viên không đủ thời gian và không gian để tổ chức hoạt động, yêu cầu giáo viên có kiến thức nền tảng sâu rộng hơn là những tri thức toán học thuần túy, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến những lĩnh vực khác hoặc vấn đề trong thực tiễn; đánh giá hoạt động này cũng là một khó khăn của giáo viên. Chương trình môn Toán của Thụy 7
  18. Điển được đổi mới năm 1965 và tiếp tục được điều chỉnh ở các năm 1970, 1972, 1982/83, 1994 và 2000. Từ năm 1994, mô hình hóa được thể hiện rõ hơn. Trong các lần điều chỉnh này, mô hình hóa dần được đưa vào chương trình với mức độ phức tạp tăng dần với những yêu cầu cơ bản như: giải quyết vấn đề, giao tiếp toán học, lịch sử các ý tưởng toán học, mô hình hóa toán học [18]. Mô hình hóa trong chương trình Toán của Singapore Chương trình môn Toán của Singapore đặt trọng tâm vào quá trình giải quyết vấn đề từ những năm đầu 1990. Năm 2007, Bộ Giáo dục đã đưa ra khuyến nghị trong việc dạy và học Toán đó là phải tập trung vào việc lập luận toán học, giao tiếp toán học, tạo kết nối các ý tưởng toán học, mô hình hóa và ứng dụng. Trong đó, chủ đề “mô hình hóa và ứng dụng” phải được đưa vào tất cả các cấp học. Nó được định nghĩa là một quá trình thiết lập và cải tiến các mô hình toán học để biểu diễn và giải quyết các vấn đề của thực tiễn và học sinhcần được học toán thông qua sử dụng nhiều cách biểu diễn số liệu khác nhau, lựa chọn và áp dụng những công cụ thích hợp của toán học để giải quyết vấn đề thực tiễn. Chương trình môn Toán hiện hành của Singapore đã được cắt giảm khoảng 30% so với chương trình cũ và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trở thành mục tiêu hàng đầu trong dạy học toán ở bậc phổ thông. Khung chương trình toán học của Singapore đề cập đến 5 thành phần cốt lõi đó là: kĩ năng, khái niệm, quá trình, thái độ và siêu nhận thức [19]. Chương trình giáo dục phổ thông của nhiều nước trên thế giới được xây dựng tiếp cận theo hướng hình thành cho học sinh các kĩ năng thế kỷ 21, do đó chương trình sách giáo khoa môn Toán và hệ thống đánh giá năng lực học sinh cũng được thiết kế dựa vào các tình huống trong thực tiễn cuộc sống. Như vậy, vấn đề mô hình hóa và gắn toán học với thực tiễn rất được coi trọng trong chương trình sách giáo khoa của nhiều nước trên thế giới và chương trình đánh giá học sinh quốc tế. Đặc biệt, ở các nước Hoa Kì, Australia, Đức, Canada và Anh, có rất nhiều tài liệu về dạy học mô hình hóa được chính 8
  19. thức phát hành ở tất cả các cấp độ từ tiểu học đến trung học phổ thông và đại học. Trong các tài liệu này, người ta xây dựng những ví dụ, những tình huống cụ thể để hỗ trợ cho giáo viên trong việc triển khai dạy học mô hình hóa [18]. Toán học luôn chiếm thời lượng lớn trong chương trình giáo dục toán học ở hầu hết các nước trên thế giới vì vai trò và lợi ích của toán học trong thực tiễn. Kiến thức toán học được sử dụng theo nhiều cách ở nhiều môn học khác nhau như Vật lý, Hóa học, Sinh học, Địa lý, Kỹ thuật, trong công việc và trong cuộc sống hàng ngày của mỗi người. Theo Blum và Niss (1991), bên cạnh việc cung cấp cho học sinh những kiến thức và kĩ năng liên quan đến toán học như khái niệm, định lý, công thức, quy tắc, dạy toán cần giúp học sinh phát triển khả năng kết nối các kiến thức, kĩ năng đó để giải quyết những tình huống thực tế. Khi sử dụng toán để giải quyết các vấn đề, tình huống trong lĩnh vực ngoài toán thì mô hình toán học và quá trình mô hình hóa toán học là những công cụ cần thiết. Từ đó, chương trình môn Toán cần phải giúp cho học sinh hiểu rõ hơn thế giới, giải quyết những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống hàng ngày và chuẩn bị đối phó với những vấn đề trong tương lai [18]. Mô hình hóa cũng được quan tâm ở nhiều quốc gia như Australia (English, Galbraith và các đồng nghiệp), Bỉ (Verschaffel và các đồng nghiệp), Đan Mạch (Niss, Blomhøj và các đồng nghiệp), Đức (Blum, Kaiser và các đồng nghiệp), Hà Lan (de Lange và các đồng nghiệp), Hoa Kì (Lesh, Schoenfeld và các đồng nghiệp). Các câu hỏi đặt ra liên quan là làm thế nào để học sinh có thể được chuẩn bị để giải quyết những vấn đề trong thực tiễn mà các em sẽ phải đối mặt trong nghề nghiệp tương lai (Blum, 2004; English, 2006; Mousoulides, 2007, 2008). Câu hỏi thứ hai đó là người giáo viên cần có những năng lực gì để giảng dạy mô hình hóa toán học cho học sinh (Lesh & Doerr, 2003). 1.1.2. Nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam trường pháp mô hình hóa là trường pháp mới mẻ đối với giáo viên và học sinh. Việc vận dụng trường pháp này trong dạy và học toán chỉ mới 9
  20. xuất hiện trong một số công trình nghiên cứu trong cả nước. Tiêu biểu là nghiên cứu của tác giả Nguyễn Danh Nam, tác giả đã khái quát hóa được vai trò của trường pháp mô hình hóa trong dạy toán cũng như chỉ ra rằng học sinh sẽ có được nhiều lợi ích khi sử dụng trường pháp này: sử dụng nhiều biểu dữ liệu khác nhau; lựa chọn và sử dụng các công cụ, trường pháp toán học phù hợp để giải quyết các bài toán thực tiễn nhằm hiểu sâu và nắm chắc các kiến thức toán học. Không chỉ vậy, trường pháp này còn giúp học sinh phát triển được các kỹ năng toán học, hỗ trợ cho giáo viên nâng cao kĩ năng dạy học theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả hơn. Việc học toán không chỉ là những khái niệm lý thuyết mà được vận dụng trong thực tiễn, thông qua đó năng lực phân tích và giải quyết các vấn đề được đề cập đến nhiều hơn. Các thao tác tư duy toán học như phân tích và tổng hợp, trừu tượng hóa và tổng quát hóa, so sánh và tương tự, hệ thống hóa và đặc biệt hóa, suy diễn và quy nạp,...[8] Theo tác giả Nguyễn Thị Nga trong “Bàn về vấn đề dạy học mô hình hóa toán học ở trường phổ thông đã chỉ ra rằng, mô hình hóa cho phép làm rõ lợi ích của toán học, giúp phát triển khả năng phê phán đối với việc giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực tiễn cho học sinh, chuẩn bị cho học sinh những kiến thức và kĩ năng cần thiết cho hoạt động nghề nghiệp đa dạng sau này và nối liền toán học với các môn học khác. Tác giả cho rằng mục đích lớn nhất của việc dạy học toán là phải mang lại cho học sinh những kiến thức phổ thông và những kĩ năng cơ bản để bước vào cuộc sống sau này. Đa số học sinh phổ thông không phải là người làm toán mà là người sử dụng toán nên việc dạy học toán cần phải chuẩn bị cho học sinh khả năng áp dụng kiến thức linh hoạt vào thực tiễn cuộc sống, hình thành và nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Để đạt được mục đích này, việc chú trọng vấn đề mô hình hóa trong dạy học là thật sự cần thiết.[9] Tác giả Lâm Thùy Dương, Trần Việt Cường trong Vận dụng mô hình hóa toán học trong dạy học môn Toán ở tiểu học đã cho thấy, hoạt động mô hình hóa 10
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2