Thạc Sĩ Sử dụng phương pháp graph trong dạy học toán ở trường thpt nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của h

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
- Luật Giáo dục nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam đã quy
định: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động,
tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học
tập và ý chí vươn lên” (Luật Giáo dục 2005).
- Nghị quyết hộ i nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng
sản Việt Nam (khoá VIII, 1997) khẳng định: “Phải đổi mới phương pháp giáo
dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy
sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và
phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự
học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”.
- Đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng của ngành
giáo dục nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh.
- Nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt
động học tập của học sinh không chỉ là định hướng mà còn đòi hỏi cần nghiên
cứu xác định nguyên tắc, quy trình vận dụng của những phương pháp dạy học
tích cực. Việc kết hợp các phương pháp truyền thống với các phương pháp
dạy học đặc thù như phương pháp mô hình hoá, phương pháp graph là một
giải pháp tốt.
- Công nghệ dạy học hiện đại đã trở thành một xu thế chung của thế giới
trong việc đổi mới giáo dục.
- Graph là một chuyên ngành toán học hiện đại đã được ứng dụng vào
nhiều ngành khoa học khác nhau như: khoa học, kỹ thuật, kinh tế học, hoá
học . Bởi vì graph toán học là phương pháp khoa học có tính khái quát cao,
có tính ổn định vững chắc để mã hoá các mối quan hệ của các đối tượng được
nghiên cứu.
- Việc vận dụng phương pháp graph trong dạy học toán học nhằm nâng
cao chất lượng dạy học môn học này ở trường THPT, được xem như là một
trong những tiếp cận mới vừa bổ sung vào hệ thống các phương pháp dạy học
truyền thống, vừa làm phong phú thêm kho tàng các phương pháp dạy học
toán học. Theo hướng này, có nhiều tác giả đã thành công trong việc nghiên
cứu và vận dụng lý thuyết graph vào dạy học một số môn học ở trường phổ
thông và đã có những kết quả bước đầu. Năm 1980, tác giả Trần Trọng
Dương đã nghiên cứu đề tài: “Áp dụng phương pháp graph và algorit hoá để
nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng hệ thống về lập công thức
hoá học ở trường phổ thông”. Năm 1984, Phạm Tư với sự hướng dẫn của giáo
sư Nguyễn Ngọc Quang đã nghiên cứu đề tài: “Dùng graph nội dung của bài
lên lớp để dạy và học chương Nitơ- Phôtpho ở lớp 11 trường trung học phổ
thông”. Năm 1987, Nguyễn Chính Trung đã nghiên cứu: “Dùng phương pháp
graph lập chương trình tối ưu để dạy môn sử”. Trong dạy học sinh học ở
trường phổ thông, Nguyễn Phúc Chỉnh là người đầu tiên đ i sâu nghiên cứu về
lý thuyết graph và ứng dụng lý thuyết graph trong dạy học Giải phẫu - Sinh lý
người (năm 2005).
- Đối với phương pháp graph trong dạy học toán, các chuyên gia Hoàng
Chúng và Vũ Đình Hoà đã có một số định hướng nhưng chưa có học viên cao
học nào nghiên cứu một cách chi tiết.
- Xuất phát từ lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Sử dụng phương pháp graph trong dạy học toán ở trường THPT nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh”, với mục tiêu vận dụng một phương pháp dạy học có
nhiều tiềm năng phát huy năng lực nhận thức của học sinh, góp phần thiết
thực vào việc đổi mới phương pháp dạy học Toán học ở trường phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Tìm hướng vận dụng phương pháp graph để xây dựng một số graph nội
dung và graph hoạt động vào dạy học toán ở trường THPT theo chương trình
mới.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Chương trình toán THPT, học sinh THPT, GV
giảng dạy Toán ở các trường THPT.
- Đối tượng nghiên cứu: Dạy học Toán ở trường THPT theo phương
pháp graph.
- Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trong một số nội dung của chương trình
toán THPT như: Thống kê, xác suất .
4. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng phương pháp graph trong dạy học một số nội dung của
chương trình Toán thì sẽ góp phần tích cực hoá hoạt động học tập của học
sinh, phát triển tư duy hệ thống và góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn
Toán ở THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu quan điểm dạy học Toán theo tinh thần đổi mới.
- Tìm hiểu lý thuyết graph và việc vận dụng lý thuyết graph trong dạy
học.
- Chỉ ra nội dung môn toán trong chương trình toán THPT có thể vận
dụng lý thuyết graph
- Thiết kế các graph (nội dung và hoạt động).
- Kiểm tra hiệu quả các graph đã thiết kế để dạy học Toán bằng thực
nghiệm sư phạm.
6. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
- Về lý luận:
Hệ thống và làm rõ thêm việc vận dụng lý thuyết graph vào dạy học
Toán ở THPT.
- Về thực tiễn:
Đưa ra một số graph nội dung và graph hoạt động môn Toán và những
hướng dẫn sư phạm trong việc áp dụng những graph này vào thực tiễn dạy
học Toán.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các văn bản, tài liệu chỉ đạo của Bộ GD & ĐT liên quan
đến: đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới ra đề kiểm tra, danh mục thiết bị
dạy học toán 10, 11, 12.
- SGK, phân phối chương trình, sách GV
- Các tài liệu về lý thuyết graph và những ứng dụng của nó trong thực
tiễn cuộc sống và trong dạy học.
- Các công trình nghiên cứu các vấn đề liên quan trực tiếp đến phương
pháp graph và việc đổi mới phương pháp dạy học.
7.2. Thực nghiệm sư phạm
- Biên soạn giáo án có sử dụng graph hoạt động và graph nội dung về
môn Toán THPT phù hợp với chương trình lên lớp.
- Tiến hành thực nghiệm.
- Đánh giá kết quả thực nghiệm.
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn bao gồm:
Phần mở đầu.
Chương I: Cơ sở lý luận của đề tài.
Chương II: Vận dụng lý thuyết graph vào dạy học toán ở trường THPT.
Chương III: Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận.
Tài liệu tham khảo.
MỤC LỤC
Trang phụ Trang
Lời nói đầu
Các ký hiệu viết tắt
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề 1
2. Mục đích nghiên cứu 3
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3
4. Giả thuyết khoa học 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3
6. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài 4
7. Phương pháp nghiên cứu 4
7.1 . Nghiên cứu lý luận 4
7.2. Thực nghiệm sư phạm 4
8. Cấu trúc luận văn 4
CHưƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Nhu cầu và định hướng đổi mới PPDH 6
1.1.1. Nhu cầu đổi mới PPDH 6
1.1.2. Định hướng đổi mới PPDH 7
1.2. Đặc điểm môn toán trong trường phổ thông và quan điểm
đổi mới phương pháp dạy học Toán 8
1.2.1. Đặc điểm môn Toán 8
1.2.2. Quan điểm chung về đổi mới phương pháp dạy
học môn toán ở trường THPT 9
1.3. Chuyển hoá graph toán học thành graph dạy học 11
1.3.1. Một số khái niệm cơ bản của lý thuyết graph 11
1.3.2. Cơ sở triết học của việc ứng dụng graph trong dạy
học: tiếp cận cấu trúc hệ thống 22
1.3.3. Cơ sở tâm lý học nhận thức của việc áp dụng
phương pháp graph trong dạy học 22
1.3.4. Tổng quan về việc nghiên cứu graph trong dạy
học 25
1.4. Ứng dụng của phương pháp graph trong dạy học 28
1.4.1. Sử dụng phương pháp graph trong dạy học 28
1.4.2. Chuyển hoá graph thành phương pháp graph dạy
học 29
1.4.3. Những ứng dụng của graph trong dạy học 29
1.4.4. Ý nghĩa của việc sử dụng graph trong dạy học 34
CHưƠNG II: VẬN DỤNG LÝ THUYẾT GRAPH VÀO
DẠY HỌC TOÁN Ở TRưỜNG THPT
2.1. Graph dạy học toán học 36
2.1.1. Graph nội dung 36
2.1.2. Graph hoạt động 42
2.1.3. Mối quan hệ giữa graph nội dung và graph hoạt
động 54
2.2. Một số ví dụ về thiết kế graph trong dạy học toán 55
2.2.1. Thiết kế một số graph của một số nội dung
trong chương trình toán THPT 55
2.2.2. Thiết kế graph một số chuyên đề toán học 62
2.2.3. Vận dụng lý thuyết graph vào việc giải bài tập
toán học 66
2.3. Sử dụng graph trong dạy học toán ở trường THPT 70
2.3.1. Một số nguyên tắc khi sử dụng graph trong dạy
học toán ở trường THPT 70
2.3.2. Sử dụng graph trong quá trình dạy học 71
2.3.3. Một số tình huống sử dụng graph nôi dung
trong quá trình dạy học 72
CHưƠNG III. THỰC NGHIỆM Sư PHẠM
3.1. Mục đích, nhiệm vụ, nguyên tắc, nội dung thực nghiệm 79
3.1.1. Mục đích thực nghiệm 79
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm 79
3.1.3. Nguyên tắc thực nghiệm 79
3.1.4. Nội dung thực nghiệm 79
3.2. Hình thức và kế hoạch tiến hành thực nghiệm 79
3.2.1. Hình thức tiến hành thực nghiệm 79
3.2.2. Kế hoạch tiến hành thực nghiệm 80
3.2.3. Giáo án thực nghiệm 80
3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 88
3.3.1. Về nội dung tài liệu thực nghiệm 88
3.3.2. Về phương pháp giảng dạy 89
3.3.3. Về kết quả thực nghiệm 90
3.4. Kết luận chung về thực nghiệm sư phạm 97
KẾT LUẬN 98
PHỤ LỤC 99