Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Toán: Rèn luyện kĩ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit cho học sinh lớp 12 Ban nâng cao

Chia sẻ: Dilysstran Dilysstran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:97

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu thực trạng kỹ năng giải toán của học sinh trong khi giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit. Xây dựng bài tập và giáo án nhằm rèn luyện kỹ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit cho học sinh. Qua thực nghiệm sư phạm, kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của đề tài để áp dụng vào giảng dạy.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Toán: Rèn luyện kĩ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit cho học sinh lớp 12 Ban nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ THU HẰNG RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI PHƢƠNG TRÌNH, BẤT PHƢƠNG TRÌNH MŨ VÀ LÔGARIT CHO HỌC SINH LỚP 12 BAN NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HÀ NỘI – 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ THU HẰNG RÈN LUYÊN KĨ NĂNG GIẢI PHƢƠNG TRÌNH, BẤT PHƢƠNG TRÌNH MŨ VÀ LÔGARIT CHO HỌC SINH LỚP 12 BAN NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM TOÁN Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 60 14 01 11 Cán bộ hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Nhụy HÀ NỘI – 2015
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tác giả xin trân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy, hết lòng giúp đỡ tác giả trong suốt quá tình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Nguyễn Nhụy, người đã tận tình giảng dạy chỉ bảo và hướng dẫn tác giả, tạo mọi điều kiện cho tác giả học tập, nghiên cứu và thực hiện Luận văn này một cách tốt nhất. Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cùng các thầy cô giáo dạy Toán và các em học sinh Trường THPT Trần Nhân Tông và Trường THPT Nguyễn Đăng Đạo, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình thực nghiệm sư phạm giúp tác giác hoàn thành Luận văn. Nhân dịp này tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới những thành viên trong gia đình, bạn bè đã luôn cổ vũ, động viên tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện Luận văn này. Do khả năng và thời gian có hạn mặc dù đã cố gắng rất nhiều song Luận văn chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Tác giả mong muốn được tiếp thu những ý kiến đóng của thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệm và tất cả độc giả quan tâm đến đề tài. Xin trân trọng cảm ơn. Bắc Ninh, ngày 15 tháng 10 năm 2015 Nguyễn Thị Thu Hằng i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh L Loại SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TM Thỏa mãn TN Thực nghiệm ii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Kết quả khảo sát việc học chủ đề phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit lớp 12. ............................................................................................................13 Bảng 3.1. Kết quả 2 bài kiểm tra ...............................................................................77 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp các giá trị đặc trưng của trường Trần Nhân Tông (Bài kiểm tra số 1) ......................................................................................................................78 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp các giá trị đặc trưng của trường Trần Nhân Tông (Bài kiểm tra số 2) ......................................................................................................................79 Bảng 3.4: Bảng tổng hợp các giá trị đặc trưng của trường Nguyễn Đăng Đạo (Bài kiểm tra số 1) .............................................................................................................79 Bảng 3.5: Bảng tổng hợp các giá trị đặc trưng của trường Nguyễn Đăng Đạo (Bài kiểm tra số 2) .............................................................................................................79 iii
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... iii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN ................................................................................4 1.1. Dạy học giải bài tập toán ...................................................................................4 1.1.1. Mục đích, vai trò, ý nghĩa của bài tập toán trong trường phổ thông. ..............4 1.1.2. Vị trí và chức năng của bài tập toán .................................................................5 1.1.3. Dạy học phương pháp giải bài toán .................................................................6 1.1.4. Bồi dưỡng năng lực giải toán ...........................................................................7 1.2. Kỹ năng và kỹ năng giải toán ............................................................................7 1.2.1. Kỹ năng .............................................................................................................7 1.2.2. Kỹ năng giải toán ...............................................................................................8 1.2.3. Sự hình thành kỹ năng .......................................................................................8 1.2.4. Điều kiện để có kỹ năng ....................................................................................9 1.2.5. Các mức độ của kỹ năng giải toán ..................................................................10 1.3. Nhiệm vụ hình thành kỹ năng giải toán cho học sinh ...................................10 1.3.1. Mục tiêu dạy môn toán ....................................................................................10 1.3.2. Yêu cầu hình thành kỹ năng giải toán cho học sinh Trung học phổ thông .....11 1.4. Giải pháp rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh .....................................11 1.4.1. Tổ chức các hoạt động học tập đảm bảo tính chủ động, tích cực, độc lập của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức và rèn luyện kỹ năng ...........................11 1.4.2. Trang bị các tri thức về phương pháp giải toán cho học sinh ........................12 1.4.3. Quy trình hình thành kỹ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôga cho học sinh ......................................................................................................13 1.5. Thực trạng dạy học giải phƣơng trình, bất phƣơng trình mũ và lôga ở các trƣờng THPT ...........................................................................................................13 iv
1.5.1. Thực trạng học phương trình, bất phương trình mũ và lôga ở trường trung học phổ thông ............................................................................................................13 1.5.2. Thực trạng dạy phương trình, bất phương trình mũ và lôga ở trường trung học phổ thông ............................................................................................................17 Kết luận Chƣơng I ..................................................................................................20 CHƢƠNG II: RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI PHƢƠNG TRÌNH, BẤT PHƢƠNG TRÌNH MŨ VÀ LÔGARIT CHO HỌC SINH .................................21 2.1. Cấu trúc nội dung phần phƣơng trình, bất phƣơng trình mũ và lôga. ......21 2.1.1. Mục tiêu chung ................................................................................................21 2.1.2. Cấu trúc nội dung............................................................................................21 2.2. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình mũ và lôgarit. .....................................22 2.2.1. Phương pháp biến đổi tương đương ...............................................................22 2.2.2. Phương pháp đưa về cùng cơ số .....................................................................24 2.2.3. Phương pháp đưa về dạng tích A.B = 0..........................................................26 2.2.4. Phương pháp đặt ẩn phụ .................................................................................28 2.2.5. Phương pháp sử dụng tính đơn điệu của hàm số ............................................41 2.2.6. Phương pháp lôgarit hóa................................................................................50 2.3. Các phƣơng pháp giải bất phƣơng trình mũ và lôga ....................................47 2.3.1 Phương pháp biến đổi tương đương ................................................................47 2.3.2. Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ dạng 1 .......................................................51 2.3.3. Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ dạng 2 .......................................................53 2.3.4. Phương pháp sử dụng ẩn phụ dạng 3 .............................................................54 2.3.5. Phương pháp sư dụng tính đơn điệu của hàm số ............................................55 2.4. Một số giáo án minh họa ..................................................................................56 2.4.1. Giáo án 1: Sử dụng phương pháp tương đương dạy học phần nội dung phương trình mũ và lôga ...........................................................................................56 2.4.2. Giáo án 2: Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ dạy học phần nội dung phương trình mũ và lôga ........................................................................................................63 Kết luận Chƣơng II .................................................................................................74 v
CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .......................................................75 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm ...............................................................75 3.1.1. Mục đích thực nghiệm .....................................................................................75 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .....................................................................................75 3.2. Nội dung thực nghiệm ......................................................................................75 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ..............................................................................76 3.4. Tổ chức thực nghiệm........................................................................................76 3.4.1. Đối tượng thực nghiệm ...................................................................................76 3.4.2. Kế hoạch thực nghiệm .....................................................................................76 3.4.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm .....................................................................76 3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................77 3.5.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm .........................................................................77 3.5.2. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................78 3.5.3. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm .........................................................85 Kết luận Chƣơng III ...............................................................................................81 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .........................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................84 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 86 vi
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây đổi mới giáo dục là một đề tài được cả xã hội quan tâm, theo dõi. Đảng và Nhà nước đã đề ra nhiều chủ trương chính sách đổi mới giáo dục nhằm phát triển giáo dục với mục tiêu đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có tri thức, phẩm chất tốt, có trình độ thẩm mĩ và lòng yêu đất nước đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Một trong những khâu then chốt của đổi mới giáo dục là đổi mới nội dung và phương pháp giáo dục. Định hướng phương pháp dạy học được chỉ rõ trong Luật Giáo dục (2005): “...Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, làm viêc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn...” Việc đổi mới đang diễn ra sâu rộng ở tất cả các bậc học, môn học trong đó có môn Toán. Trong trường THPT, Toán học là môn học có vị trí vô cùng quan trọng vì nó là môn khoa học cơ bản làm nền tảng cho nhiều ngành khoa học khác và nó giúp người học rất nhiều trong việc rèn luyện phương pháp suy nghĩ, suy luận, giải quyết vấn đề, giải quyết các tình huống trong cuộc sống từ đó đặt ra nhiệm vụ quan trọng cho người dạy. Một trong những phần không thể thiếu trong các kì thi tốt nghiệp, đại học cao đẳng đó là giải phương trình mũ và lôgarit. Để giải phương trình mũ và lôgarit yêu cầu học sinh phải nắm vững lý thuyết mới có thể đưa ra được lời giải chính xác nhất. Chính vì những lý do trên nên tác giả chọn đề tài: “Rèn luyện kĩ năng giải phƣơng trình, bất phƣơng trình mũ và lôgarit cho học sinh lớp 12 Ban nâng cao” 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích của luận văn là nghiên cứu và đề xuất một số biện pháp góp phần rèn luyện kỹ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn toán. 1
3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu cơ sở lý luận về kỹ năng giải toán. Nhiệm vụ 2: Nghiên cứu thực trạng kỹ năng giải toán của học sinh trong khi giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit. Nhiệm vụ 3: Xây dựng bài tập và giáo án nhằm rèn luyện kỹ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit cho học sinh. Nhiệm vụ 4: Qua thực nghiệm sư phạm, kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của đề tài để áp dụng vào giảng dạy. 4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Kĩ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit của học sinh. 4.2. Khách thể nghiên cứu Hoạt động dạy và học môn Toán ở trường THPT Trần Nhân Tông và trường THPT Nguyễn Đăng Đạo, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh. 5. Vấn đề nghiên cứu Dạy các bài toán “ Giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit” trong chương trình lớp12 như thế nào để rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh? 6. Giả thuyết khoa học Nếu rèn luyện cho học sinh lớp 12 Trung học phổ thông theo những biện pháp đề xuất trong luận văn sẽ rèn luyện cho học sinh có kĩ năng giải toán, đồng thời sẽ giúp học sinh khắc sâu kiến thức đã học, phát huy tính tích cực trong việc tiếp thu kiến thức mới và góp phần nâng cao hiệu quả giáo dục, đạt mục tiêu dạy học môn Toán. 7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành trên phạm vi các trường Trung học phổ thông hiện nay cụ thể là Trường THPT Trần Nhân Tông và Trường THPT Nguyễn Đăng Đạo, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh. 8. Những đóng góp của Luận văn - Cung cấp cơ sở lý luận về kỹ năng, kỹ năng giải toán. 2
- Thực trạng về việc rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh khi dạy nội dung "Giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit” Đại Số và Giải Tích lớp 12 Ban nâng cao. - Hệ thống hóa các kỹ năng cần rèn cho học sinh khi dạy nội dung "Giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit” Đại Số và Giải Tích lớp 12 Ban nâng cao. - Kết quả của luận văn có thể làm tài liệu tham khảo hữu ích cho học sinh và giáo viên sư phạm Toán ở trường Trung học phổ thông. 9. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu và phân tích tài liệu về lí luận dạy học, sách giáo khoa, sách giáo viên, các tài liệu liên quan đến môn học. - Phương pháp điều tra: Điều tra những sai lầm mắc phải khi giải phương trình mũ và lôgarit của học sinh Trung học phổ thông; chất lượng của học sinh trước và sau thực nghiệm. - Phương pháp quan sát: Dự giờ, trao đổi với đồng nghiệp trong tổ chuyên môn, học hỏi kinh nghiệm của lớp thầy cô đi trước về phương pháp dạy học môn học. - Phương pháp thống kê toán học: Xử lý các số liệu thu được sau khi điều tra. 10. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, luận văn được chia làm 3 chương : Chương I : Cơ sở lí luận Chương II : Một số phương pháp rèn luyện kĩ năng giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit cho học sinh lớp 12 Ban nâng cao Chương III : Thực nghiệm sư phạm. 3
CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1. Dạy học giải bài tập toán 1.1.1. Mục đích, vai trò, ý nghĩa của bài tập toán trong trường phổ thông Pôlya cho rằng “ Trong toán học nắm vững bộ môn toán quan trọng hơn rất nhiều so với một kiến thức thuần túy mà ta có thể bổ sung nhờ một cuốn sách tra cứu thích hợp. Vì vậy cả trong trường trung học cũng như trong các trường chuyên nghiệp ta không chỉ truyền thụ cho học sinh những kiến thức nhất định mà quan trọng hơn nhiều là phải dạy cho họ đến một mức độ nào đó nắm vững môn học. Vậy thế nào là muốn nắm vững môn toán? Đó là biết giải toán”. a. Mục đích Một trong những mục đích dạy toán ở trường phổ thông là: Phát triển ở học sinh những năng lực và phẩm chất trí tuệ, giúp học sinh biến những tri thức khoa học của nhân loại được tiếp thu thành kiến thức của bản thân, thành công cụ để nhận thức và hành động đúng đắn trong các lĩnh vực hoạt động cũng như trong học tập hiện nay và sau này. Làm cho học sinh nắm được một cách chính xác, vững chắc và có hệ thống những kiến thức và kỹ năng toán học phổ thông cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn và có năng lực vận dụng những tri thức đó vào những tình huống cụ thể, vào đời sống, vào lao động sản xuất, vào việc học tập các bộ môn khoa học khác. b. Vai trò Toán học có vai trò lớn trong đời sống, trong khoa học và công nghệ hiện đại, kiến thức toán học là công cụ để học sinh học tốt các môn học khác, giúp học sinh hoạt động có hiệu quả trong mọi lĩnh vực. Karl Marx nói “ Một khoa học chỉ thực sự phát triển nếu nó có thể sử dụng được phương pháp của toán học”. Môn toán có khả năng to lớn giúp học sinh phát triển các năng lực trí tuệ như: phân tích, tổng hợp, so sánh, đặc biệt hóa, khái quát hóa...Rèn luyện những phẩm chất, đức tính của người lao động mới như: tính cẩn thận, chính xác, tính kỷ luật, khoa học, sángtạo.... c. Ý nghĩa Ở trường phổ thông giải bài tập toán là hình thức tốt nhất để củng cố, hệ thống 4
hóa kiến thức và rèn luyện kỹ năng, là một hình thức vận dụng kiến thức đã học vào những vấn đề cụ thể, vào thực tế, vào những vấn đề mới, là hình thức tốt nhất để giáo viên kiểm tra về năng lực, về mức độ tiếp thu và khả năng vận dụng kiến thức đã học. Việc giải bài tập toán có tác dụng lớn trong việc gây hứng thú học tập cho học sinh nhằm phát triển trí tuệ và góp phần giáo dục, rèn luyện con người học sinh về nhiều mặt. Việc giải một bài toán cụ thể không những nhằm một dụng ý, đơn nhất nào đó mà thường bao hàm ý nghĩa nhiều mặt như đã nêu ở trên. 1.1.2. Vị trí và chức năng của bài tập toán a. Vị trí Ở trường phổ thong dạy toán là dạy hoạt động toán học. Đối với học sinh có thể xem giải toán là hình thức chủ yếu của hoạt động toán học. các bài tập toán ở trường phổ thông là một phương tiện rất có hiệu quả và không thể thay thế được trong việc giúp học sinh nắm vững tri thức, phát triển tư duy, hình thành kĩ năng, kĩ xảo, ứng dụng toán học vào thực tiễn. Hoạt động giải bài tập toán là điều kiện để thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học toán ở trường phổ thông. Vì vậy tổ chức có hiệu quả việc dạy bài tập toán có vai trò quyết định đối với chất lượng dạy học toán. b. Các chức năng của bài tập toán Mỗi bài tập toán đặt ra ở một thời điểm nào đó của quá trình dạy học đều chứa đựng một cách tường minh hay ẩn tàng những chức năng khác nhau. Các chức năng đó là: - Chức năng dạy học. - Chức năng giáo dục. - Chức năng phát triển. - Chức năng kiểm tra. Các chức năng đều hướng tới việc thực hiện các mục đích dạy học: - Chức năng dạy học: Bài tập toán nhằm hình thành củng cố cho học sinh những tri thức, kỹ năng, kĩ xảo ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học. - Chức năng giáo dục: Bài tập toán nhằm hình thành cho học sinh thế giới 5
quan duy vật biện chứng, hứng thú học tập, sáng tạo, có niền tin và phẩm chất đạo đức của người lao động mới. - Chức năng phát triển: Bài tập toán nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh, đặc biệt là rèn luyện những thao tác trí tụê hình thành những phẩm chất của tư duy khoa học. - Chức năng kiểm tra: Bài tập toán nhằm đánh giá mức độ kết quả dạy và học, đánh giá khả năng độc lập học toán, khả năng tiếp thu, vận dụng kiến thức và trình độ phát triển của học sinh. Hiệu quả của việc dạy toán ở trường phổ thông phần lớn phụ thuộc vào việc khai thác và thực hiện một cách đầy đủ các chức năng có thể có của các tác giả viết sách giáo khoa đã có dụng ý đưa vào chương trình. Người giáo viên phải có nhiệm vụ khám phá và thực hiện dụng ý của tác giả bằng năng lực sư phạm của mình. Việc giải một bài toán cụ thể không những nhằm một dụng ý đơn nhất nào đó mà thường bao hàm ý nghĩa nhiều mặt như đã nêu ở trên. 1.1.3. Dạy học phương pháp giải bài toán Trong môn toán ở trường phổ thông có nhiều bài toán chưa có hoặc không có thuật giải và cũng không có một thuật giải tổng quát nào để giải tất cả các bài toán. Chúng ta chỉ có thể thông qua việc dạy học giải một số bài toán cụ thể mà dần dần truyền thụ cho học sinh cách thức, kinh nghiệm trong việc suy nghĩ, tìm tòi lời giải cho mỗi bài toán. Dạy học giải bài tập toán không có nghĩa là giáo viên cung cấp cho học sinh lời giải bài toán. Biết lời giải của bài toán không quan trọng bằng làm thế nào để giải được bài toán. Để tăng hứng thú học tập của học sinh, phát triển tư duy, thầy giáo phải hình thành cho học sinh một quy trình chung, phương pháp tìm lời giải cho một bài toán. Theo Pôlya, phương pháp tìm lời giải cho mộ bài toán thường được tiến hành theo 4 bước sau: Bước 1: Tìm hiểu nội dung bài toán. Bước 2: Xây dựng chương trình giải. Bước 3: Thực hiện chương trình giải. 6
Bước 4: Kiểm tra và nghiên cứu lời giải. 1.1.4. Bồi dưỡng năng lực giải toán Bài tập toán nhằm phát triển tư duy cho học sinh, đặc biệt là rèn luyện các thao tác trí tuệ. Vì vậy trong quá trình dạy học người thầy giáo phải chú trọng bồi dưỡng năng lực giải toán cho học sinh. Năng lực giải toán là khả năng thực hiện 4 bước trong phương pháp tìm lời giải bài toán của Pôlya. Rèn luyện kĩ năng giải toán cho học sinh chính là rèn luyện cho họ khả năng thực hiện bốn bước theo phương pháp tìm lời giải bài toán của Pôlya. Điều này cũng phù hợp với đề theo xu hướng đổi mới phương pháp dạy học của nền giáo dục nước ta hiện nay. Một điểm đáng chú ý nữa là: “Trong quá trình giải bài tập toán cần khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải cho một bài toán. Mọi cách giải đều dựa vào một số đặc điểm nào đó của dữ kiện cho nên tìm được nhiều cách giải là luyện tập cho học sinh biết cách nhìn nhận một vấn đề theo nhiều khía cạnh khác nhau, điều đó rất bổ ích cho việc phát triển năng lực tư duy. Mặc khác tìm được nhiều cách giải thì sẽ tìm được cách giải hay nhất, đẹp nhất”. 1.2. Kỹ năng và kỹ năng giải toán 1.2.1. Kỹ năng Theo [20] “Kỹ năng là năng lực sử dụng các dữ kiện, các tri thức hay các khái niệm đã có, năng lực vận dụng chúng để phá thiện những thuộc tính, bản chất của các sự vật và giải quyết thành công nhiệm vụ lí luận hay thực hành xác định”. Theo [20] “Kỹ năng là khả năng vận dụng tri thức khoa học vào thực tiễn”. Trong đó khả năng được hiểu là sức đã có về mặt nào đó để có thể làm tốt việc gì. Theo [22] “Kỹ năng là mộ tnghệ thuật, là khả năng vận dụng những hiểu biết có được ở bạn để đạt được mục đích của mình, kỹ năng còn có thể đặc trưng như toàn bộ các thói quen nhất định, kỹ năng là khả năng làm việc có phương pháp”. Theo [21] “Trong toán học kỹ năng là khả năng giải bài toán, thực hiện các chứng minh cũng như phân tích có phê phán các lời giải và chứng minh nhận được”. Trong thực tế dạy học cho thấy, học sinh thường gặp khó khăn khi vận dụng 7
kiến thức vào giải quyết các bài tập cụ thể là do: Học sinh không nắm vững kiến thức các khái niệm, định lí, quy tắc. Muốn hình thành được kỹ năng, đặc biệt là kỹ năng giải toán cho học sinh người thầy cần phải tổ chức cho học sinh học toán trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, sáng tạo để học sinh có thể nắm vững tri thức, có kỹ năng và sẵn sang vận dụng vào thực tiễn. Góp phần thực hiện nguyên lý của nhà trường phổ thông là “ Học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, nhà trường gắn liền với xã hội”. 1.2.2. Kỹ năng giải toán Từ những quan niệm trên về kỹ năng tôi cho rằng: Kỹ năng giải toán là khả năng vận dụng những kiến thức trong nội dung môn toán bao gồm: Định nghĩa, khái niệm, định lý, thuật giải, phương pháp và kiến thức một số môn học khác cũng như kiến thức thực tế để giải quyết những bài toán. 1.2.3. Sự hình thành kỹ năng Theo từ điển giáo dục học, để hình thành được kỹ năng trước hết cần có kiến thức làm cơ sở cho việc hiểu biết, luyện tập từng thao tác riêng rẽ cho đến khi thực hiện được hành động theo đúng mục đích, yêu cầu. Do kiến thức là cơ sở của kỹ năng cho nên tùy theo kiến thức học sinh cần nắm được mà có những yêu cầu rèn luyện kỹ năng tương ứng. Kỹ năng chỉ được hình thành thông qua quá trình tư duy để giải quyết các nhiệm vụ đặt ra. Khi tiến hành tư duy trên các sự vật thì chủ thể thường phải biến đổi, phân tích đối tượng để tách ra các khía cạnh và những thuộc tính mới. Quá trình tư duy diễn ra nhờ các thao tác phân tích, tổng hợp trừu tượng hóa và khái quát hóa cho tới khi hình thành được mô hình về một mặt nào đó của đối tượng mang ý nghĩa bản chất đối với việc giải bài toán đã cho. Con đường hình thành kỹ năng rất phong phú và nó phụ thuộc vào các tham số như: Kiến thức xác định kỹ năng, yêu cầu rèn luyện kỹ năng, mức độ tích cực, chủ động của học sinh. Có hai con đường để hình thành kỹ năng cho học sinh dó là: - Truyền thụ cho học sinh những tri thức cần thiết, rồi sau đó đề ra cho học sinh những bài toán vận dụng những tri thức đó. Từ đó học sinh sẽ phải tìm tòi cách 8
giải, bằng những con đường thử nghiệm đúng đắn hoặc sai lầm (Thử các phương pháp rồi tìm ra phương pháp tối ưu), qua đó phát hiện ra các mốc định hướng tương ứng, những phương thức cải biến thông tin, những thủ thuật hoạt động. - Dạy cho học sinh nhận biết những dấu hiệu mà từ đó có thể xác định được đường lối giải cho một dạng bài toán và vận dụng đường lối giải đó vào bài toán cụ thể. Thực chất của sự hình thành kỹ năng là tạo dựng cho học sinh khả năng nắm vững một hệ thống phức tạp các thao tác nhằm làm biến đổi và sáng tỏ các thông tin chứa đựng trong bài toán. Khi hình thành kỹ năng cho học sinh cần tiến hành: - Giúp học sinh biết cách tìm tòi để nhận ra các yếu tố đã cho, yếu tố phải tìm và mối quan hệ giữa chúng. - Giúp cho học sinh hình thành một mô hình khái quát để giải các bài toán cùng loại. - Xác lập được mối liên quan giữa bài toán mô hình khái quát và kiến thức tương ứng. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành kỹ năng: Sự dễ dàng hay khó khăn trong sự vận dụng kiến thức phụ thuộc ở khả năng nhận dạng kiểu nhiệm vụ, dạng bài tập tức là tìm kiếm phát hiện những thuộc tính và quan hệ vốn có trong nhiệmvụ hay bài tập để thực hiện một mục đích nhất định. Sự hình thành kỹ năng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau đây: - Nội dung của bài tập, nhiệm vụ đặt ra được trừu tượng hóa hay bị che phủ bởi những yếu tố phụ làm chênh lệch hướng tư duy có ảnh hưởng tới sự hình thành kỹ năng. - Tâm thế và thói quen cũng ảnh hưởng tới sự hình thành kỹ năng. Vì thế tạo tâm thế thuận lợi trong học tập sẽ giúp học sinh trong việc hình thành kỹ năng. - Có khả năng khái quát hóa đối tượng một cách toàn thể. 1.2.4. Điều kiện để có kỹ năng Muốn có kỹ năng về hành động nào đó chủ thể cần phải: - Có kiến thức để hiểu được mục đích của hành động, biết được điều kiện, 9
cách thức để đến kết quả, để thực hiện hành động. - Tiến hành hành động đối với yêu cầu đã đề ra. - Đạt được kết quả phù hợp với mục đích đề ra. - Có thể hành động có hiệu quả trong những điều kiện khác nhau. - Có thể qua bắt chước, rèn luyện để hình thành kỹ năng nhưng phải trải qua thời gian đủ dài. 1.2.5. Các mức độ của kỹ năng giải toán Kỹ năng giải bài tập toán có thể chia thành ba mức độ: - Biết làm: Vận dụng được lý thuyết để giải những bài tập cơ bản, hình thành các thao tác cơ bản như: Viết các đại lượng theo ngôn ngữ toán học, viết chính xác công thức, kí hiệu,…giải được những bài tập tương tự như bài mẫu. - Thành thạo: Học sinh có thể giải nhanh, ngắn gọn, chính xác các bài toán theo cách giải đã biết. - Mềm dẻo, linh hoạt, sáng tạo: Tìm ra được những cách giải ngắn gọn, chuyển hóa vấn đề khéo léo, cách giải quyết vấn đề độc đáo. 1.3. Nhiệm vụ hình thành kỹ năng giải toán cho học sinh 1.3.1. Mục tiêu dạy môn toán Mục tiêu dạy môn học toán nằm trong mục tiêu giáo dục nói chung: “Mục tiêu giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người việt nam XHCN, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân. Chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng bảo vệ tổ quốc” (Theo luật giáo dục Việt Nam (chỉnh sửa và bổ xung năm 2005)). Cụ thể hóa mục tiêu này ta có mục tiêu dạy học môn toán là: - Trang bị cho học sinh những tri thức, kỹ năng, phương pháp toán học phổ thông, cơ bản, thiết thực. - Phát triển trí tuệ cho học sinh. - Rèn luyện kỹ năng ứng dụng toán học trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn cho học sinh. 10
- Trau dồi những phẩm chất, tình cảm, đạo đức tốt đẹp cho học sinh. - Bảo đảm tính phổ cập, đồng thời phát hiện và bồi dưỡng các học sinh có năng khiếu toán học. Các mục tiêu thể hiện sự toàn diện, thống nhất và có quan hệ mật thiết, hỗ trợ, bổ sung cho nhau. Trong các mục tiêu trên, mục tiêu phát triển trí tuệ cho học sinh được đặt lên hàng đầu. 1.3.2. Yêu cầu hình thành kỹ năng giải toán cho học sinh Trung học phổ thông Việc rèn luyện kỹ năng giải toán nhằm đạt được các yêu cầu cần thiết sau: - Giúp học sinh hình thành và nắm vững những mạch kiến thức cơ bản trong chương trình. - Giúp học sinh phát triển các năng lực trí tuệ. Cụ thể là phát triển: + Tư duy logic và ngôn ngữ chính xác. + Khả năng suy đoán, tư duy trừu tượng và trí tưởng tượng trong không gian. + Những thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, khái quát hóa… + Các phẩm chất trí tuệ như tư duy độc lập, tư duy linh hoạt và sáng tạo. 1.4. Giải pháp rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh Để rèn luyện được kỹ năng giải toán cho học sinh cần có một giải pháp đồng bộ bao gồm các hoạt động sau: 1.4.1. Tổ chức các hoạt động học tập đảm bảo tính chủ động, tích cực, độc lập của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức và rèn luyện kỹ năng Tổ chức các hoạt động nhằm mục đích giúp học sinh nắm một cách vững chắc và có hệ thống các kiến thức qui định trong chương trình. Căn cứ vào chương trình, sách giáo viên mà mỗi thầy cô giáo cần phải xác định và chọn lọc các kiến thức và kỹ năng để trang bị cho học sinh. Để tổ chức được các hoạt động học tập mà ở đó học sinh chủ động, tích cực thì giáo viên cần: - Tạo những tình huống gợi ra những hoạt động tương thích với nội dung và mục tiêu dạy học. - Có sự giao lưu giữa học sinh với học sinh, giữa giáo viên với học sinh. - Điều chỉnh hoạt động học tập: Giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn bằng 11
cách phân tách một hoạt động thành những phần đơn giản hơn, đặt một số câu hỏi có tính chất gợi ý, cung cấp cho học sinh một số tri thức phương pháp và nói chung là điều chỉnh mức độ khó khăn của nhiệm vụ. - Giúp học sinh xác nhận những tri thức đã đạt được trong quá trình hoạt động, đưa ra những nhận xét cần thiết để học sinh hiểu tri thức đó một cách sâu sắc và đầy đủ hơn. Ngoài ra để rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh thì giáo viên cần: - Hướng dẫn học sinh tìm lời giải ở bài tập mẫu, cho các em làm bài tập tương tự nhằm giúp các em rèn luyện kỹ năng. - Xác định hệ thống bài tập toán học chủ yếu để học sinh rèn luyện kỹ năng giải các bài tập cơ bản, bài tập nâng cao. - Xây dựng sơ đồ định hướng khái quát, các thuật toán giải mỗi dạng bài tập. - Sử dụng hệ thống bài tập sau mỗi bài, mỗi chương để giúp học sinh luyện tập theo mẫu, không theo mẫu, tìm nhiều lời giải cho một bài tập. 1.4.2. Trang bị các tri thức về phương pháp giải toán cho học sinh Giáo viên cần rèn luyện cho học sinh giải toán theo qui trình bốn bước của Pôlya rồi từ đó hình thành kỹ năng giải toán theo quy trình này. Bước 1: Tìm hiểu nội dung bài toán - Phát biểu đề bài dưới dạng thức khác nhau để hiểu rõ nội dung bài toán. - Phân biệt cái đã cho và cái phải tìm, cái chứng minh. - Có thể dùng công thức, kí hiệu, hình vẽ để hỗ trợ cho việc diễn tả đề bài. Bước 2: Tìm cách giải - Tìm tòi, phát hiện cách giải nhờ những suy nghĩ có tính chất tiên đoán. Biến đổi cái đã cho, cái phải tìm hay phải chứng minh, liên hệ cái đã cho, cái phải tìm với những tri thức đã biết, liên hệ bài toán cần giải với một bài toán tương tự, một trường hợp riêng, một trường hợp tổng quát,… - Kiểm tra lời giải bằng cách xem kĩ lại từng bước thực hiện. - Tìm những cách giải khác, so sánh chúng để tìm được cách hợp lí nhất. Bước 3: Trình bày lời giải 12