Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học Vinh ---------o0o------------ Nguyễn Thị Hồng Nghĩa Vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT chuyên ngành: lí luận và phơng pháp dạy học bộ môn toán mã số: 60.14.10 luận văn thạc Sĩ giáo dục học Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Bùi Gia Quang Vinh, 2010 2 Lời cảm ơn Luận văn này đợc hoàn thành dới sự hớng dẫn của TS. Bùi Gia Quang. Tác giả xin đợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy. Trong quá trình làm luận văn, tác giả cũng nhận đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của TS. Nguyễn Văn Thuận, nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn thầy. Xin cảm ơn các thầy cô giáo giảng dạy trong chuyên ngành Lý luận và phơng pháp giảng dạy bộ môn Toán đã cho tác giả những bài học bổ ích trong quá trình học tập và nghiên cứu. Xin cảm ơn ban giám hiệu, đồng nghiệp trờng THPT Nam Đàn 2 đã tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và làm luận văn. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè - nguồn cổ vũ động viên để tác giả thêm nghị lực hoàn thành luận văn. Dù đã rất cố gắng, song luận văn cũng không tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả mong nhận đợc sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn. Vinh, tháng 12 năm 2010. Tác giả Nguyễn Thị Hồng Nghĩa 3 Danh môc viÕt t¾t THPT: Trung häc phæ th«ng PPDH: Ph¬ng ph¸p d¹y häc SGK: S¸ch gi¸o khoa HD: Híng dÉn MôC LôC 4 Mở đầu .1 Chơng 1. Một số vấn đề về cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT 1.1. Hoạt động của học sinh và những thành tố cơ sở của PPDH 6 1.1.1. Hoạt động của học sinh .6 1.1.2. Các thành tố cơ sở của hoạt động dạy học Toán 8 i) Cho học sinh thực hiện và tập luyện những hoạt động và hoạt động thành phần tơng thích với nội dung và mục đích dạy học; 8 ii) Gợi động cơ học tập và tiến hành hoạt động; 15 iii) Truyền thụ tri thức, đặc biệt là những tri thức phơng pháp, nh phơng tiện và kết quả của hoạt động;.29 iv) Phân bậc hoạt động làm chỗ dựa cho việc điều khiển quá trình dạy học .33 1.1.3. Mối liên hệ giữa các thành tố cơ sở trong hoạt động dạy học Toán 39 1.1.4. Vai trò của các thành tố cơ sở trong dạy học Toán .40 1.2. Thực trạng của việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học Toán hiện nay ở trờng THPT 40 1.3.Kết luận chơng 1 43 Chơng 2. Vận dụng quan điểm hoạt động của PPDH vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT 2.1. Cơ sở của việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học hình học không gian lớp 11 THPT 44 2.1.1. Cơ sở triết học .44 2.1.2. Cơ sở tâm lí học 44 2.1.3. Cơ sở s phạm và thực tiễn 45 2.1.4. Cơ sở lý luận dạy học Toán 46 2.2. Tổng quan về hình học không gian trong chơng trình toán THPT.46 2.3. Vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT qua những tình huống cụ thể .49 2.3.1. Vận dụng vào dạy học khái niệm 50 5 2.3.2. Vận dụng vào dạy học định lý, quy tắc, phơng pháp .59 2.3.3. Vận dụng vào dạy học giải bài tập toán .88 2.4. Kết luận chơng 2 .95 Chơng 3. Thử nghiệm s phạm 3.1. Mục đích thử nghiệm 96 3.2. Tổ chức và nội dung thử nghiệm96 3.3. Đánh giá kết quả thử nghiệm 97 Kết luận chơng 3 99 Kết luận 100 mở đầu 1. Lí do chọn đề tài Thực trạng dạy học Toán ở trờng THPT từ trớc tới nay nhìn chung còn thiên về truyền thụ kiến thức một chiều. Vì vậy, phơng pháp dạy học đó cha phát huy đợc tính tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; làm học sinh rơi vào thế bị động khi tiếp nhận kiến thức, đôi khi học thuộc công thức mà không hiểu đợc bản chất của vấn đề. Cơ sở nào và vì sao lại có kiến thức ấy? Dẫn đến sự mơ hồ và thiếu căn cứ khoa học về một kiến thức tiếp nhận nào đó. Cũng chính vì lối truyền thụ kiến thức ấy mà ít gây nên sự hứng thú và tập trung khi học bài trên lớp, không phát huy và phát triển đợc các tiềm năng t duy ở học sinh. Nghị quyết trung ơng 2 (khoá 8) chỉ rõ: Đổi mới mạnh mẽ phơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp t duy sáng tạo của ng- ời học. Luật giáo dục nớc cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam 2005 đã quy định: - Nội dung giáo dục phổ thông phải bồi dỡng tính phổ thông, cơ bản, to n diện, hớng nghiệp v có hệ thống; gắn với thực tiễn cuộc sống, phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi của học sinh, đáp ứng mục tiêu giáo dục mỗi cấp học. ( Điều 28. Yêu cầu về nội dung, phơng pháp giáo dục phổ thông). 6 - Phơng pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, t duy sáng tạo của ngời học, bồi dỡng cho ngời học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vơn lên. (Điều 5. Yêu cầu về nội dung, phơng pháp giáo dục). Xuất phát từ những yêu cầu xã hội đối với sự phát triển nhân cách của thế hệ trẻ, từ những đặc điểm nội dung mới và từ bản chất của quá trình học tập, đòi hỏi chúng ta phải đổi mới phơng pháp dạy học theo định hớng hoạt động hóa ngời học. Tổ chức cho học sinh học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực chủ động và sáng tạo. Khi nghiên cứu về vấn đề đó, chúng tôi quan tâm đến việc vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học Toán cho học sinh, mà nội dung của quan điểm đó đợc thể hiện qua các t tởng chủ đạo sau (Theo Nguyễn Bá Kim 2004): - Cho học sinh thực hiện và tập luyện những hoạt động và hoạt động thành phần tơng thích với nội dung và mục đích dạy học; - Gây động cơ học tập và tiến hành hoạt động; - Truyền thụ tri thức, đặc biệt là những tri thức phơng pháp, nh phơng tiện và kết quả của hoạt động; - Phân bậc hoạt động làm chỗ dựa cho việc điều khiển quá trình dạy học. Quan điểm hoạt động đã đợc nhiều tác giả bàn tới trong các công trình hay luận văn của mình. Các tác giả: Nguyễn Bá Kim, Vũ Dơng Thụy trong cuốn Phơng pháp dạy học môn Toán đã nghiên cứu lí luận về quan điểm hoạt động, nhng cha đề cập đến việc vận dụng nó vào kiến thức cụ thể. Tác giả Phạm Sỹ Nam - Đại học Vinh 2001, trong luận văn thạc sỹ của mình đã vận dụng quan điểm hoạt động vào việc thực hiện gợi động cơ với đề tài Thực hành dạy học giải bài tập biến đổi lợng giác theo h- ớng gợi động cơ cho học sinh khá, giỏi THPT. Riêng trong lĩnh vực hình học, GS.TS. Đào Tam với giáo trình Phơng pháp dạy học hình học ở trờng THPT đã vận dụng quan điểm hoạt động cho việc hình thành các khái niệm, quy tắc, phát hiện các định lí, chẳng hạn: Khái niệm hai vectơ cùng phơng hay cùng chiều, hai vectơ bằng nhau, quy tắc hình bình hành, định lí Côsin trong tam giác (Hình học 10); Định lí về quan hệ song song, vuông góc trong không gian (Hình học 11); Khái niệm elip, hypebol (Hình học 12). Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Thị Hờng - Đại học Vinh 2001, Vận dụng quan 7 điểm hoạt động hóa ngời học thông qua chủ đề hệ thức lợng trong tam giác và đờng tròn lớp 10 THPT . Tuy nhiên, luận văn này cũng mới chỉ làm sáng tỏ việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học hình học 10. Việc vận dụng quan điểm hoạt động cũng đợc một số tác giả khác quan tâm nh- ng cha có điều kiện nghiên cứu sâu sắc, chỉ đề cập tới ở công trình hay luận văn của mình trong một số phân mục nhỏ. Chẳng hạn, luận văn thạc sỹ của Nguyễn Dơng Hoàng - Đại học Huế 1999 với tiêu đề: Hoạt động gợi động cơ hớng đích trong dạy học các định lí hình học không gian lớp 11 THPT. Nh vậy, việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học Toán cũng đợc nhiều ngời quan tâm nghiên cứu, song cha đề cập nhiều đến các kiến thức Toán học cụ thể, nhất là phần hình học không gian (Chơng 3, sách giáo khoa hình học 11 hiện hành). Về việc dạy học chơng này đã có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả. Song, trong các luận văn này các tác giả chỉ chủ yếu đề cập đến các biện pháp giúp học sinh hoạt động một cách tích cực, nhằm ứng dụng và khai thác các khái niệm, định lí. Thực tiễn dạy học ở lớp 11 cho thấy hình học không gian là một phần kiến thức quan trọng mà khó lĩnh hội, nó gây cho học sinh tâm lí ngại học phần này. Vì vậy, vận dụng quan điểm hoạt động để hình thành khái niệm, công thức, phát hiện định lí, định hớng lời giải bài tập là một giải pháp đúng đắn để tạo hứng thú học tập cho học sinh, làm cho học sinh có ý thức tự giác, tích cực khi học phần kiến thức này. Đó cũng là tiền đề quan trọng để học sinh nắm vững kiến thức, kỹ năng tiến tới khai thác tốt các ứng dụng của khái niệm, định lí. Nâng cao hiệu quả dạy và học, làm cho học sinh thấy đợc cái đẹp, gây cho họ hứng thú khi học phần kiến thức hình học không gian, chính là lí do mà chúng tôi chọn đề tài: Vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của luận văn là xác định cơ sở lí luận và thực tiễn làm căn cứ vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học khái niệm, định lý, bài tập hình học không gian, trên cơ sở tôn trọng chơng trình và sách giáo khoa hiện hành nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Toán ở trờng THPT. 8 3. Nhiệm vụ nghiên cứu a, Xác định vị trí, vai trò của quan điểm hoạt động trong quá trình dạy học Toán; b, Thực trạng của việc vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học Toán ở trờng THPT nh thế nào? c, Xác định cơ sở của việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học hình học không gian lớp 11 THPT; d, Vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 qua những tình huống cụ thể nh thế nào? 4. Giả thuyết khoa học Trong quá trình dạy học, nếu giáo viên biết tổ chức tốt việc vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian ở lớp 11 thì không những hớng học sinh vào việc giải quyết vấn đề Toán học một cách tích cực mà còn hình thành ở học sinh các phẩm chất trí tuệ, từ đó sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Toán. 5. Phơng pháp nghiên cứu 1. Nghiên cứu lí luận: Sách báo và các tài liệu chuyên môn liên quan đến việc xác định nội dung, đặc điểm, bản chất của Quan điểm hoạt động; 2. Phân tích SGK Hình học lớp 11 hiện hành để chỉ ra cách thức vận dụng cụ thể quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian nhằm nâng cao hiệu quả dạy học. 6. Đóng góp của luận văn 1. Về mặt lý luận - Góp phần làm sáng tỏ nội dung quan điểm hoạt động cũng nh vai trò, vị trí và sự cần thiết của nó trong hoạt động dạy học Toán ở trờng THPT. 2. Về mặt thực tiễn - Luận văn có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên Toán THPT, sinh viên các trờng Đại học s phạm. 7. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, luận văn có cấu trúc nh sau: Chơng 1. Một số vấn đề về cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT 9 1.1. Hoạt động của học sinh và những thành tố cơ sở của PPDH 1.1.1. Hoạt động của học sinh 1.1.2. Các thành tố cơ sở của hoạt động dạy học Toán 1.1.3. Mối liên hệ giữa các thành tố cơ sở trong hoạt động dạy học Toán 1.1.4. Vai trò của các thành tố cơ sở trong dạy học Toán 1.2. Thực trạng của việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học Toán hiện nay ở trờng THPT 1.3. Kết luận chơng 1 Chơng 2. Vận dụng quan điểm hoạt động của PPDH vào việc dạy học hình học không gian lớp 11 THPT 2.1. Cơ sở của việc vận dụng quan điểm hoạt động trong dạy học hình học không gian lớp 11 THPT 2.2. Tổng quan về hình học không gian trong chơng trình Toán THPT 2.3. Vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 THPT qua những tình huống cụ thể 2.3.1. Vận dụng vào dạy học khái niệm 2.3.2. Vận dụng vào dạy học định lý, quy tắc, phơng pháp 2.3.3. Vận dụng vào dạy học giải bài tập 2.4. Kết luận chơng 2 Chơng 3. Thử nghiệm s phạm 3.1. Mục đích thử nghiệm 3.2. Tổ chức và nội dung thử nghiệm 3.3. Đánh giá kết quả thử nghiệm 3.4. Kết luận chơng 3 10 Chơng 1. một số vấn đề về cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc vận dụng quan điểm hoạt động vào dạy học hình học không gian lớp 11 thpt 1.1. Hoạt động của học sinh và các thành tố cơ sở của phơng pháp dạy học 1.1.1. Hoạt động của học sinh Công cuộc xây dựng xã hội mới trớc ngỡng cửa của thế kỷ XXI đòi hỏi nhà tr- ờng phổ thông phải đào tạo ra những con ngời không những nắm đợc kiến thức khoa học mà loài ngời đã tích lũy đợc mà còn phải có năng lực sáng tạo, giải quyết đợc những vấn đề mới mẻ của đời sống bản thân mình, của đất nớc, của xã hội. Trong vài thập kỷ gần đây, dựa trên những thành tựu của tâm lý học, lý luận dạy học đã chứng tỏ rằng có thể đạt đợc mục đích trên bằng cách đa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động trong quá trình dạy học; thông qua hoạt động tự lực, tích cực của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức đồng thời hình thành và phát triển khả năng t duy. Hoạt động là quy luật chung nhất của tâm lý học. Nó là phơng thức tồn tại của cuộc sống chủ thể. Hoạt động sinh ra từ nhu cầu nhng lại đợc điều chỉnh bởi mục tiêu mà chủ thể nhận thức đợc. Nh vậy, hoạt động là hệ toàn vẹn gồm hai thành tố cơ bản: chủ thể và đối tợng; chúng tác động lẫn nhau, thâm nhập vào nhau và sinh thành ra nhau tạo ra sự phát triển của hoạt động, Hoạt động học là yếu tố quan trọng và có tính chất quyết định, thông thờng các hoạt động khác hớng làm thay đổi khách thể (đối tợng của hoạt động) trong khi đó hoạt động học lại làm cho chính chủ thể hoạt động thay đổi và phát triển. Dĩ nhiên cũng có khi hoạt động học lại làm thay đổi khách thể nhng đó chỉ là phơng tiện để đạt mục đích làm cho ngời học phát triển năng lực nhận thức (chẳng hạn trong thí nghiệm). Mỗi nội dung dạy học đều liên hệ mật thiết với những hoạt động nhất định. Đó là những họat động đã đợc tiến hành trong quá trình hình thành và vận dụng nội dung đó. Cho nên, để đảm bảo đợc nội dung dạy học, thu đợc kết quả nh mong muốn chúng