Sáng kiến kinh nghiệm Dạy học Xác suất - Thống kê ở trường trung học phổ thông theo hướng kết nối với thực tiễn
Toán học có liên hệ mật thiết với thực tiễn và có ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ cũng như trong sản xuất và đời sống. Thực tiễn (TT) là nguồn gốc, động lực, vừa là nơi kiểm nghiệm
tính chân lý của mọi khoa học nói chung và toán học nói riêng. Với vai trò đặc biệt, Toán học trở nên thiết yếu đối với mọi ngành khoa học, góp phần làm cho đời sống xã hội ngày càng hiện đại và văn minh hơn.
Bộ môn Xác suất - Thống kê (XSTK) – ra đời khoảng thế kỷ XVII, đã có những đóng góp đáng kể cho sự phát triển đời sống, xã hội. Đối tượng nghiên cứu của XSTK là các hiện tượng ngẫu nhiên, các quy luật ngẫu nhiên mà chúng
ta thường gặp trong thực tế. Mạch kiến thức cung cấp cho học sinh những ứng dụng cơ bản, quan trọng của XSTK trong kinh tế và kĩ thuật.
Trong thực tế thấy XSTK là công cụ không thể thiếu được trong hoạt động nghiên cứu và công tác thực tiễn. XSTK là một mạch kiến thức quan trọng trong chương trình môn Toán phổ thông. Theo khảo sát của chúng tôi việc dạy XSTK ở các trường trung học phổ thông còn nặng về thuyết trình giảng giải những tri thức toán học thuần túy; học sinh (HS) chủ yếu thụ động tiếp thu những kiến thức lý thuyết trừu tượng, ít được thực hành liên hệ kiến thức với thực tiễn, ít được vận dụng lí thuyết vào trong cuộc sống.
Theo sự phát triển của các nước tiên tiến trên thế giới, trong thế kỉ XXI, “năng lực vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn” đang là một năng lực được nhiều nước quan tâm; việc “tăng cường khả năng vận dụng XSTK
vào thực tiễn” cho học sinh trung học là rất cần thiết.
Hiện nay có ít đề tài nghiên cứu sâu về dạy học XSTK kết nối với thực tiễn; vấn đề đặt ra là làm thế nào để học sinh thấy vai trò quan trọng của XSTK trong sử dụng trong nghề nghiệp và cuộc sống. Kết quả khảo sát thực tiễn cho thấy quá trình dạy học XSTK ở trường trung học phổ thông hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu dạy học XSTK kết nối với thực tiễn (KNVTT), nội dung chương trình và SGK còn nặng về lí thuyết, còn nội dung về TT là còn ít. Từ những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài “Dạy học Xác suất - Thống kê ở trường trung học phổ thông theo hướng kết nối với thực tiễn”.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Dạy học Xác suất - Thống kê ở trường trung học phổ thông theo hướng kết nối với thực tiễn
MỤC LỤC MỤC LỤC ....................................................................................................................... 1 PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 2 1. Lí do chọn đề tài .......................................................................................................... 2 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................... 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................. 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 3 5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 3 6. Những đóng góp của đề tài .......................................................................................... 3 PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 4 1. Cơ sở lý luận ................................................................................................................ 4 1.1. Dạy học môn Toán theo hướng kết nối thực tiễn ....................................................... 4 1.2. Dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn. ................................ 5 2. Khảo sát thực trạng dạy học Xác suất - Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn ở trường trung học phổ thông ....................................................................................................... 15 2.1. Dạy học xác suất – thống kê ở trường trung học phổ thông ..................................... 15 2.2. Thực trạng dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn ở trường Trung học Phổ thông ..................................................................................................... 16 3. Một số biện pháp dạy học xác suất thống kê ở trường trung học phổ thông theo hướng kết nối với thực tiễn ............................................................................................................. 23 3.1. Định hướng xây dựng các biện pháp ....................................................................... 23 3.2. Một số biện pháp dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn .... 25 4. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn ............................................................................................ 49 4.1. Mục đích khảo sát ................................................................................................... 49 4.2. Nội dung và phương pháp khảo sát ......................................................................... 49 4.3. Đối tượng khảo sát .................................................................................................. 50 4.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất .......... 50 5. Thực nghiệm. ............................................................................................................. 51 5.1. Mục đích, yêu cầu, nội dung thực nghiệm. .............................................................. 51 5.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm. ................................................................................ 52 PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 53 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 59 1 2. Mục đích nghiên cứu Đề xuất được một số biện pháp dạy học XSTK ở trường trung học phổ thông theo hướng KNVTT, góp phần nâng cao chất lượng dạy học XSTK ở các trường trung học phổ thông. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài là trả lời các câu hỏi sau đây: • Thực tiễn dạy học XSTK ở trường trung học phổ thông theo hướng KNVTT hiện nay như thế nào? • Những biện pháp dạy học XSTK ở trường trung học Phổ thông theo hướng KNVTT là gì? • Những biện pháp dạy học XSTK ở trường trung học Phổ thông theo hướng KNVTT có tính khả thi và hiệu quả hay không? 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Phạm vi nội dung là XSTK ở trường Trung học Phổ thông. Đối tượng nghiên cứu là Các biện pháp DH môn XSTK ở trường trung học Phổ thông theo hướng KNVTT. 5. Phương pháp nghiên cứu a. Phương pháp nghiên cứu lí luận Hệ thống hóa các nguồn tài liệu, các đề tài nghiên cứu liên quan tới đề tài để làm rõ cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu. b. Phương pháp quan sát, điều tra Thu thập và phân tích các dữ liệu thông qua điều tra, quan sát, dự giờ, sử dụng phiếu hỏi nhằm làm rõ cơ sở thực tiễn cho việc đề xuất các biện pháp DH XSTK ở trường trung học Phổ thông theo hướng KNVTT. c. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm (TNSP) một số tiết DH XSTK ở trường Trung học Phổ thông Hà Huy Tập theo các biện pháp đã đề xuất trong sáng kiến nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài. 6. Những đóng góp của đề tài 6.1. Làm rõ cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học XSTK ở trường trung học Phổ thông theo hướng KNVTT. 6.2. Đề xuất được một số biện pháp dạy học XSTK ở trường trung học Phổ thông theo hướng KNVTT. 3 để giải quyết. Như vậy để dạy học môn Toán theo hướng kết nói với thực tiễn chúng ta cần thực hiện được một số vấn đề sau - Dạy học toán không chỉ tập trung vào việc trang bị các tri thức, kỹ năng toán học, mà cần hướng tới việc hình thành, phát triển năng lực giải quyết những vấn đề trong cuộc sống quanh ta cho học sinh - Việc đưa những bài toán gắn với thục tiễn vào nội dung dạy học không chỉ đưa ra một cách thức, giả định, mà phải là những vấn đề thực tiễn thực sự nhằm làm cho học sinh thấy ý nghĩa hơn những nội dung toán học được học và làm cho môn Toán trở nên dễ hiểu, sinh động và hấp dẫn hơn. - Việc kết nối toán học với thực tiễn trong dạy học môn Toán có thể thực hiện ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học, có thể thự hiện ở khâu trình bày lịch sử hình thành và phát triển của khái niệm, định lí hay phương pháp toán học nào đó, có thể ở khâu luyện tập. 1.2. Dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn. 1.2.1. Một số khái niệm cơ bản + Thực tế, thực tiễn Thực tế là tổng thể nói chung những gì đang tồn tại, đang diễn ra trong tự nhiên và trong xã hội, về mặt có quan hệ đến đời sống con người; Thực tiễn là những hoạt động của con người, trước hết là lao động sản xuất, nhằm tạo ra những điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của xã hội. Như vậy, ở đề tài này, đối với học sinh trung học phổ thông chúng ta có thể hiểu, thực tế là tất cả những gì diễn ra trong tự nhiên và những gì các em tiếp xúc trong cuộc sống, còn thực tiễn chỉ gắn với những hoạt động trực tiếp của các em trong học tập, đời sống. Đề tài này chúng tôi chủ yếu đề cập tới các vấn đề thực tiễn trên một số phương diện như: thực tiễn gần gũi của cuộc sống, thực tiễn trong nội bộ môn học XSTK hoặc liên môn với các môn học khác và phù hợp với nhận thức của học sinh trung học phổ thông. + Bài toán thực tiễn Theo Polya G: “Bài toán TT là bài toán đặt ra sự cần thiết phải tìm kiếm một cách có ý thức phương tiện thích hợp để đạt tới mục đích trông thấy rõ ràng nhưng không thể đạt được ngay. Giải bài toán là tìm ra phương tiện đó”. 5 linh hoạt; là khả năng phân tích, suy luận, lập luận, khái quát hóa, trao đổi thông tin hiệu quả thông qua việc đặt ra, hình thành và giải quyết vấn đề toán học trong các tình huống, hoàn cảnh khác nhau, trong đó chú trọng quy trình, kiến thức và hoạt động Chương trình PISA đề cập đến “ba cấp độ năng lực toán phổ thông”, cụ thể trong bảng 1 dưới đây. Cấp độ của Đặc điểm năng lực Cấp độ 1 - Nhớ lại các đối tượng, khái niệm, định nghĩa và tính chất toán (Ghi nhớ, học. tái hiện) - Thực hiện được một cách làm quen thuộc. - Áp dụng một thuật toán tiêu chuẩn. Cấp độ 2 - Kết nối, tích hợp thông tin để giải quyết các vấn đề đơn giản. (Kết nối, - Tạo những kết nối trong các cách hiểu đạt khác nhau. tích hợp) - Đọc và giải thích được các kí hiệu và ngôn ngữ (toán học) và hiểu mối quan hệ của chúng với ngôn ngữ tự nhiên. Cấp độ 3 - Nhận biết nội dung toán học trong tình huống có vấn đề phải (Khái quát giải quyết. hóa, toán học - Vận dụng kiến thức toán học để giải quyết các vấn đề thực hóa) tiễn. - Biết phân tích, thổng hợp, suy luận, lập luận, khái quát hóa trong chứng minh toán học. Bảng 1. “Cấp độ năng lực toán phổ thông theo chương trình PISA” + Năng lực vận dụng toán học vào thực tiễn: Năng lực vận dụng toán học vào thực tiễn được hiểu là khả năng của học sinh thực hiện các hoạt động sử dụng kiến thức và phương pháp toán học được học vào giải quyết được những vấn đề gặp phải trong học tập, trong đời sống xung quanh các em (ở điều kiện, phạm vi và mức độ nhất định)”. Trong đó, có thể kể đến những hoạt động thành phần đặc trưng cho NL này trong môn Toán như sau: “Từ tình huống thực tế, học sinh thu nhận thông tin chuyển đổi về thông tin toán học Thiết lập mô hình bài toán lựa chọn và vận dụng phương pháp toán học để giải quyết bài toán đối chiếu với tình huống thực 7 Hình 1. Chia ba thanh rưỡi socola thành các một phần tư Hay, đội guitar của trường THPT Hà Huy Tập lập một kế hoạch biểu diễn chào mừng ngày lễ 20 - 11. Chương trình biểu diễn và giao lưu của họ có thể kéo dài trong ba người giờ rưỡi. Cứ sau 1 giờ thay đổi tiết mục một lần. Hỏi 4 đội guitar có thể biểu diễn bao nhiêu tiết mục trong một chương trình? Ngữ cảnh trên là một ví dụ về ngữ cảnh mà học sinh có thể chưa bao giờ được trải nghiệm trong cuộc đời của các em, tuy nhiên, nhiều học sinh có thể đã nghe nói hoặc có thể đã xem trên truyền hình. Đây là nhiệm vụ tuy không có thực tế những học sinh có thể tưởng tượng được. Rõ ràng là nếu đặt nhiệm vụ học tập cho học sinh trong một ngữ cảnh cuộc sống thực sẽ làm cho các bài toán nên hữu ích hơn, dạy học toán sẽ hiệu quả hơn. 1.2.2.2. Dạy học trong bối cảnh xác thực Trong dạy học, yêu cầu bối cảnh đặt ra trong nhiệm vụ học tập phải có bằng chứng rõ ràng, nguồn gốc của bối cảnh được giải thích thông qua các nguồn tài liệu thuyết phục (ví dụ, thông qua ảnh). Cần lưu ý rằng không phải tất cả các nhiệm vụ có bối cảnh xác thực đều chứa các câu hỏi có ý nghĩa. Ví dụ, ngữ cảnh về một chiếc giày mô hình khổng lồ được trưng bày trong Hội chợ thời trang Việt (Hà Nội), nhân dịp Giáng sinh 2022 bằng một bức ảnh là xác thực. Các câu hỏi, bài toán có thể đặt ra từ bối cảnh này là tính chiều cao của một người đi vừa chiếc giày này, hay cần bao nhiêu da để làm một chiếc giày khổng lồ như vậy; một bức tượng phù hợp với chiếc giày sẽ nặng bao nhiêu? 9 Toán liên quan đến thực tiễn trình bày trong mục 1.2.2 ở trên, trong đề tài này, dạy học XSTK theo hướng tăng cường kết nối với thực tiễn được quan niệm là kiểu dạy học trong đó giáo viên không trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng về XSTK thuần túy dưới dạng toán học mà luôn kết nối những tri thức, kỹ năng XSTK với những tình huống, ví dụ và bài toán thực tiễn, từ việc đặt vấn đề, dẫn nhập vào những tri thức mới, đến quá trình giải quyết vấn đề và ứng dụng XSTK vào thực tiễn (phù hợp với nhận thức của học sinh trung học Phổ thông). Một trong những hoạt động trong dạy học theo hướng kết nối với thực tiễn là vận dụng toán học vào thực tiễn. Theo G. Polya (1997), “Vận dụng toán học vào thực tiễn thực chất là sử dụng toán học làm công cụ để giải quyết một tình huống thực tiễn; tức là dùng những công cụ toán học thích hợp để tác động, nghiên cứu khách thể nhằm mục đích tìm một phần tử chưa biết nào đó, dựa vào một số phần tử cho trước trong khách thể hay để biến đổi, sắp xếp những yếu tố trong khách thể, nhằm đạt mục đích đã đề ra.” 1.2.3.2. Những định hướng về dạy học Xác suất - Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn Việc dạy học XSTK theo hướng KNVTT dựa trên những định hướng sau đây: a) Làm cho HS thấy được vai trò của XSTK trong thực tiễn Chúng ta đã biết XSTK giữ một vị trí quan trọng trong các lĩnh vực của đời sống xã hội, là một trong những ngành khoa học phát triển cả về lý thuyết cũng như ứng dụng, được ứng dụng rộng rãi, phong phú trong khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, khoa học giáo dục, trong các ngành kinh tế, kỹ thuật, y học và rất nhiều lĩnh vực khác. Thống kê (TK) là công cụ quan trọng được sử dụng trong mọi tổ chức, trong mọi gia đình hoặc thậm chí trong chính chúng ta, nhằm ghi lại hoặc lưu lại thông tin khác nhau ở dạng số để sử dụng vào những so sánh, đo lường, đự đoán hoặc sử dụng số liệu thống kê làm điểm chuẩn. Thống kê cho phép chúng ta nhìn thấy những thay đổi trong quá khứ và hiện tại rõ ràng hơn. Vì lý do này, thống kê đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau để lập kế hoạch cho công việc trong tương lai, phân tích dữ liệu để tìm giải pháp, sử dụng số liệu thống kê để diễn giải và xử lý cho các quyết định chính xác hoặc xác định hướng trong các vấn đề khác nhau có hiệu quả 11
File đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_day_hoc_xac_suat_thong_ke_o_truong_tru.pdf