Sáng kiến kinh nghiệm Tổ chức dạy học chủ đề hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn theo hướng kết hợp điều tra thống kê để giải quyết bài toán tối ưu theo bộ sách Kết nối tri thức
Đổi mới giáo dục đang được toàn xã hội quan tâm. Đổi mới phương pháp dạy học trong CTGDPT 2018 theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, qua đó hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất. Năm học 2022 – 2023 là năm học đầu tiên các trường trung học phổ thông thực hiện dạy học theo bộ sách giáo khoa mới. Dù chương trình Giáo dục phổ thông 2018 ở cấp THPT được đánh giá nhiều đổi mới theo hướng thực tiễn nhưng qua năm đầu tiên thực hiện, cả thầy và trò đều có chút bỡ ngỡ vì thay đổi hoàn toàn cách dạy và học. Ở chương trình Giáo dục phổ thông mới, kiến thức không nặng nhưng cách tiếp cận kiến thức hoàn toàn khác. Vào lớp 10, học sinh không còn tập trung vào học lý thuyết như trước đây mà từ kiến thức cơ bản, từ kỹ năng, định hướng của thầy cô, học sinh liên hệ, mở rộng kiến thức, tìm hiểu những vấn đề có liên quan. Với chương trình năm nay, các em phải chủ động tự học, tìm hiểu kiến thức, giải quyết vấn đề theo hình thức nhóm học tập. Ở chương trình cũ, thầy cô vào kiến thức mới ngay mà không cần dẫn dắt gì cả sau đó mới cho bài tập, vận dụng... Còn bây giờ thì ngược lại, để có kiến thức mới, thầy cô phải bắt đầu từ thực tế, dẫn đến tình huống để giúp HS lĩnh hội kiến thức mới. Cho nên cả thầy lẫn trò, nhất là thầy, còn gặp khó khăn trong thay đổi cách dạy lẫn cách học. Thống kê và xác suất là một trong ba mảng kiến thức quan trọng của toán học, được đưa vào giảng dạy bắt đầu từ chương trình môn toán lớp 2. Thống kê và Xác suất góp phần tăng cường tính ứng dụng và giá trị thiết thực của giáo dục toán học, tạo cho học sinh khả năng nhận thức và phân tích các thông tin được thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau, hiểu bản chất xác suất của nhiều sự phụ thuộc trong thực tế, hình thành sự hiểu biết về vai trò của thống kê như là một nguồn thông tin quan trọng về mặt xã hội, biết áp dụng tư duy thống kê để phân tích dữ liệu. Từ đó, nâng cao sự hiểu biết và phương pháp nghiên cứu thế giới hiện đại cho học sinh. Ngoài ra, chương trình môn Toán ở từng cấp cũng dành thời lượng thích đáng để tiến hành các hoạt động thực hành và trải nghiệm cho học sinh. Trong chương trình toán 10, chủ đề “Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn” là một chủ đề có nhiều ứng dụng thực tiễn nhất là các bài toán tìm phương án tối ưu trong cuộc sống, tạo điều kiện để phát triển năng lực mô hình hóa toán học cho học sinh. Trong mỗi bài toán tối ưu được đưa ra đều đòi hỏi quá trình tìm hiểu nhu cầu thực tiễn cần đáp ứng về một vấn đề mà bài toán đề cập. Bởi vậy, nếu trong quá trình giảng dạy chúng ta định hướng cho học sinh tự mình điều tra thống kê và xử lí số liệu sau đó xâu chuỗi vào bài toán ứng dụng thì học sinh sẽ thấy được việc học toán để phục vụ nhu cầu của cuộc sống là hoàn toàn thiết thực. Với việc tạo điều kiện để học sinh dần làm quen với công tác điều tra, tự thiết kế phiếu điều tra, xử lí số liệu, giải quyết bài tối ưu, từ đó thiết lập kế hoạch cá nhân phù hợp nhất đối với bản thân sẽ góp phần hình thành những kĩ năng cần thiết cho quá trình hướng nghiệp cho bản thân trong những năm tiếp theo và sẽ hoàn thiện khi ra trường. Thế giới đang ngày càng được số hoá mạnh mẽ, sâu rộng, đặc biệt là trong bối cảnh bùng nổ của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay. Cũng như các quốc gia khác trong khu vực và trên thế giới, Việt Nam không bỏ lỡ cơ hội mà cuộc cách mạng số này mang lại, không để ai bị bỏ lại phía sau. Với xu thế và quyết tâm đó, dù muốn hay không, dù nhanh hay chậm mỗi công dân đều phải sống, làm việc trong môi trường kĩ thuật số, trong một thế giới kết nối mạng. Trong nhà trường phổ thông, năng lực số có vai trò quan trọng cũng như học đọc, học viết trước đây, là những kiến thức cơ bản đầu tiên trên con đường học vấn của mỗi con người. Mỗi học sinh phải được trang bị hành trang số, trang bị các kiến thức, kỹ năng cần thiết của một công dân số để tham gia vào hệ sinh thái Chính phủ số và xã hội số. Nhằm mục đích trang bị học sinh có các kỹ năng sẵn sàng cho môi trường số cũng như giúp học sinh nhận rõ tính thực tiễn của toán học, đồng thời giúp học sinh nhận rõ tính liên kết giữa các kiến thức toán học, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Tổ chức dạy học chủ đề hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn theo hướng kết hợp điều tra thống kê để giải quyết bài toán tối ưu”.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Tổ chức dạy học chủ đề hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn theo hướng kết hợp điều tra thống kê để giải quyết bài toán tối ưu theo bộ sách Kết nối tri thức", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Tổ chức dạy học chủ đề hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn theo hướng kết hợp điều tra thống kê để giải quyết bài toán tối ưu theo bộ sách Kết nối tri thức
giải quyết bài tối ưu, từ đó thiết lập kế hoạch cá nhân phù hợp nhất đối với bản thân sẽ góp phần hình thành những kĩ năng cần thiết cho quá trình hướng nghiệp cho bản thân trong những năm tiếp theo và sẽ hoàn thiện khi ra trường. Thế giới đang ngày càng được số hoá mạnh mẽ, sâu rộng, đặc biệt là trong bối cảnh bùng nổ của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay. Cũng như các quốc gia khác trong khu vực và trên thế giới, Việt Nam không bỏ lỡ cơ hội mà cuộc cách mạng số này mang lại, không để ai bị bỏ lại phía sau. Với xu thế và quyết tâm đó, dù muốn hay không, dù nhanh hay chậm mỗi công dân đều phải sống, làm việc trong môi trường kĩ thuật số, trong một thế giới kết nối mạng. Trong nhà trường phổ thông, năng lực số có vai trò quan trọng cũng như học đọc, học viết trước đây, là những kiến thức cơ bản đầu tiên trên con đường học vấn của mỗi con người. Mỗi học sinh phải được trang bị hành trang số, trang bị các kiến thức, kỹ năng cần thiết của một công dân số để tham gia vào hệ sinh thái Chính phủ số và xã hội số. Nhằm mục đích trang bị học sinh có các kỹ năng sẵn sàng cho môi trường số cũng như giúp học sinh nhận rõ tính thực tiễn của toán học, đồng thời giúp học sinh nhận rõ tính liên kết giữa các kiến thức toán học, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Tổ chức dạy học chủ đề hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn theo hướng kết hợp điều tra thống kê để giải quyết bài toán tối ưu”. 2. Mục đích nghiên cứu + Làm sáng tỏ cơ sở lí luận về phương pháp dạy học phát triển năng lực, phẩm chất của người học, trong đó trọng tâm là năng lực mô hình hóa toán học. + Đề xuất một quy trình Tổ chức dạy học hoạt động trải nghiệm điều tra về các nhu cầu thiết yếu để giải quyết các bài toán tối ưu trong cuộc sống xung quanh nhằm phát triển phẩm chất năng lực người học + Đề xuất phương án tổ chức dạy học chủ đề “Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn” trên cơ sở số liệu đã điều tra theo phương pháp trạm nhằm phát triển năng lực số và năng lực mô hình hóa toán học. + Đề xuất phướng pháp ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học nhằm phát triển năng lực số cho học sinh. + Đóng góp một phần nhỏ tài liệu tham khảo về đổi mới phương pháp dạy học trong bối cảnh thực tế dạy học môn Toán ở bậc THPT còn nặng về lí thuyết và kĩ năng giải toán. 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học Toán lớp 10 chương 2 và chương 5 của bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống ở trường THPT. 3.2. Khách thể nghiên cứu: Nội dung, mục tiêu chương trình môn toán THPT. 4. Giả thuyết khoa học 2 - Sử dụng các phần mềm hỗ trợ học tập sẽ tiết kiệm thời gian tính toán như geogebra giải hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn, công cụ bảng tính excel giải quyết các bài toán thống kê. - Thực hiện điều tra thống kê từ đó xây dựng bài toán kinh doanh giúp học sinh nhận thấy mối liên hệ của toán học với thực tiễn, sử dụng công cụ toán học để giải quyết bài toán thực tiễn. - Trong quá trình dạy học cần chú trọng phát triển các năng lực chung và năng lực toán học. Đặc biệt, trong giai đoạn hiện nay giáo viên cần chú ý phát triển năng lực số cho học sinh nhằm góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, có khả năng thích ứng và làm chủ công nghệ. 8. Đóng góp mới của đề tài - Về lí luận: + Làm sáng tỏ cơ sở lí luận về phương pháp dạy học phát triển năng lực, phẩm chất của người học, trong đó trọng tâm là năng lực mô hình hóa toán học và năng lực số. - Về thực tiễn: + Đề tài góp phần đánh giá thực trạng kết hợp điều tra thống kê để giải quyết bài toán tối ưu trong dạy học môn toán ở trường THPT theo hướng phát triển năng lực. + Đề xuất một quy trình tổ chức dạy học hoạt động trải nghiệm điều tra về các nhu cầu thiết yếu để giải quyết các bài toán tối ưu trong cuộc sống xung quanh nhằm phát triển phẩm chất, năng lực người học + Đề xuất phương án tổ chức dạy học chủ đề “Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn” trên cơ sở số liệu đã điều tra theo phương pháp trạm nhằm phát triển năng lực số và năng lực mô hình hóa toán học. + Đề xuất phương pháp ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học nhằm phát triển năng lực số cho học sinh. + Đóng góp một phần nhỏ tài liệu tham khảo về đổi mới phương pháp dạy học trong bối cảnh thực tế dạy học môn Toán ở bậc THPT còn nặng về lí thuyết và kĩ năng giải toán. 4 Môn Toán ở chương trình phổ thông mới sẽ trang bị cho học sinh những kĩ năng đặc thù để các em có thể vận dụng vào nhiều tình huống có thể gặp trong đời sống. Do đó các giáo viên thay vì chỉ dạy những lí thuyết thuần tuý, họ sẽ phải cho các em được học những kiến thức về kinh tế, quản lí tài chính gia đình, các bài toán về thẻ tín dụng,tóm lại là các bài toán có tính thực tế cao. Có 5 năng lực chuyên biệt môn toán bao gồm: năng lực tư duy và lập luận toán học, năng lực mô hình hoá toán học, năng lực giải quyết vấn đề toán học, năng lực giao tiếp toán học và năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán. Điều tra thống kê góp phần vào phát triển năng lực toán học cho học sinh. Thứ nhất, học sinh được rèn luyện năng lực giao tiếp nói chung và năng lực giao tiếp toán học nói riêng, cụ thể là nghe, đọc hiểu, ghi chép thành thạo, tóm tắt các thông tin; ngoài ra nó thể hiện tự tin trong đối thoại với các bạn trong nhóm hay thể hiện sự tôn trọng đối với các đối tượng được khảo sát. Thứ hai, nó phát triển năng lực tư duy và lập luận toán học thể hiện qua việc thực hiện được các hành động so sánh, phân tích, tổng hợp; biết quan sát, tìm kiếm sự tương đồng và khác biệt trong những tình huống và biết khẳng định kết quả của việc quan sát. Thứ ba, học sinh phải sử dụng sơ đồ, bảng biểu, đồ thị,để mô tả các tình huống đặt ra; biết đánh giá các kết luận thu được từ các tính toán có phù hợp với thực tế hay không; thực hiện các thao tác xấp xỉ, tổng quát hoá, điều chỉnh để kết quả phù hợp với thực tế hơn. Thứ tư, điều tra thống kê góp phần phát triển năng lực sử dụng công cụ và phương tiện dạy học toán như sử dụng thành thạo máy tính cầm tay, phần mềm phục vụ cho tính toán như bảng tính exel, phần mềm vẽ đồ thị, Chương trình giáo dục phổ thông mới sẽ hình thành và phát triển cho học sinh 5 phẩm chất là yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm. Trong khi thực hiện điều tra thống kê, học sinh sẽ được rèn luyện phẩm chất chăm chỉ và trách nhiệm. Muốn công việc đạt hiệu quả các em phải có đức tính chăm học, chăm làm, nhiệt tình tham gia công việc chung hay phải có trách nhiệm trong các công việc được giao. Yêu cầu cơ bản của điều tra thống kê bao gồm: thứ nhất phải “chính xác - khách quan”, thứ hai “trung thực”, thứ ba phải “kịp thời” và thứ tư phải “đầy đủ”. Khi thực hiện điều tra thống kê, các em có cơ hội rèn luyện sự chăm chỉ và tinh thần có trách nhiệm với công việc, quan trọng nhất là rèn luyện tính trung thực. Tính “trung thực” được đặt ra cho cả người tổ chức điều tra và người cung cấp thông tin. Yêu cầu này đòi hỏi người thu thập thông tin phải tuyệt đối trung thực ghi chép những điều đã được nghe, được thấy. Ngay trong việc đặt câu hỏi cũng phải rõ ràng, không làm sai lệch nội dung câu hỏi, không được đưa ra những gợi ý đối với người trả lời. 1.3. Năng lực mô hình hóa toán học 1.3.1. Mô hình hoá toán học Có nhiều định nghĩa và mô tả về khái niệm mô hình hoá toán học, theo Edwards và Hamson (2021), mô hình hoá toán học là quá trình chuyển đổi một vấn đề thực tiễn sang một vấn đề toán học bằng cách thiết lập và giải quyết các mô hình toán học, thể hiện và đánh giá lời giải trong ngữ cảnh thực tiễn, cải tiến mô hình nếu 6 Với học sinh có năng lực mô hình hoá toán học, các tình huống thực tế sẽ được mô hình hoá để trở thành các vấn đề của toán học. Mô hình hoá toán học giúp đưa một tình huống thực tế trở thành một bài toán toán học thuần tuý và có thể giải được. Sau khi giải quyết được bài toán toán học lại quay lại phục vụ cho tình huống thực tế ban đầu và các tình huống thực tế tương tự. Vì vậy, phát triển năng lực mô hình hoá toán học cho học sinh thông qua dạy học môn toán đặc biệt ở cấp THPT là điều hết sức cần thiết. 1.4. Phát triển năng lực số cho học sinh 1.4.1 Năng lực số và khung năng lực số Theo UNESCO (2018), khái niệm năng lực công nghệ số là khả năng tiếp cận, quản lý, hiểu, tích hợp, giao tiếp, đánh giá và tạo thông tin một cách an toàn và hợp lý thông qua công nghệ kỹ thuật số phục vụ cho việc làm và lập nghiệp. Năng lực công nghệ số bao gồm các năng lực khác nhau liên quan đến kĩ năng công nghệ thông tin – truyền thông (CNTT– TT), kiến thức thông tin và truyền thông. Các nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra các yếu tố sau đây có ảnh hưởng đến năng lực số của học sinh. - Môi trường xã hội của học sinh như cơ sở hạ tầng, chi phí cho việc sử dụng hạ tầng CNTT – TT, chất lượng công nghệ, nội dung trực tuyến bằng ngôn ngữ địa phương và cả việc cải cách giáo dục có theo kịp sự phát triển của công nghệ hay không. - Hoàn cảnh gia đình là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến năng lực số của học sinh như hiểu biết của phụ huynh về vai trò của CNTT – TT đối với tương lai của trẻ, cơ hội và rủi ro khi trẻ sử dụng Internet, - Các nhà trường đóng góp vai trò quan trọng trong phát triển các năng lực số bao gồm khả năng sáng tạo khi tích hợp công nghệ kỹ thuật số như một công cụ học tập tích cực. - Vai trò của tổ chức, cá nhân trong việc hỗ trợ phát triển năng lực số cho trẻ em ngày càng được thừa nhận, cả về nỗ lực trong thiết kế các thiết bị và dịch vụ giúp trao quyền và bảo vệ trẻ em thông qua việc áp dụng xóa mù công nghệ số hiệu quả và các cơ chế an toàn. Khung năng lực số là một tập hợp các năng lực thành phần để nâng cao năng lực của một nhóm đối tượng cụ thể. Khung Năng lực số của UNESCO gồm 07 miền lĩnh vực năng lực như sau: Sử dụng các thiết bị số; Kĩ năng thông tin và dữ liệu; Giao tiếp và Hợp tác; Tạo nội dung số ; An toàn kĩ thuật số; Giải quyết vấn đề ; Năng lực định hướng nghề nghiệp . 1.4.2. Phát triển năng lực số cho học sinh trong dạy học môn toán Phần Lan thực hiên lồng ghép các năng lực số vào chương trình giảng dạy ở trường hoặc xây dựng các không gian sáng tạo CNTT-TT và trung tâm học tập cộng đồng. Nước Pháp thì thực hiện kế hoạch công nghệ số là đảm bảo mọi học sinh trung học Pháp đều có thể học lập trình máy tính khi ở trường, thông qua cả các hoạt động 8 CHƯƠNG II: CƠ SỞ THỰC TIỄN 2.1. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Chúng tôi tiến hành khảo sát 21 giáo viên giảng dạy môn Toán trên địa bàn và lân cận; các học sinh khối 10 và khối 11 bao gồm 256 em đang học lớp 10 và 244 em đang học lớp 11 tham gia đợt khảo sát, kết quả thu được như sau: 2.1.1. Thực trạng về năng lực mô hình hóa toán học của học sinh 2.1.1.1. Khảo sát về tầm quan trọng của việc học tập môn Toán trong chương trình THPT Toán học là một trong những lĩnh vực đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Ứng dụng của Toán học thì rất nhiều, đơn giản như ứng dụng tìm kiếm đường đi, trang web tìm kiếm, sắp xếp thời khoá biểu,Hơn nữa, những ngành khoa học dựa trên dữ liệu như thống kê, trí tuệ nhân tạo,...thì Toán học đóng vai trò cực kì quan trọng. Chúng tôi đã có một cuộc khảo sát về tầm quan trọng của việc học tập môn toán (theo mẫu phiếu trong phụ lục 1) thì thu được kết quả như sau: Nhìn vào biểu đồ ta thấy chỉ 38,2 % các em nhận thấy Toán học cần thiết với cuộc sống sau này của các em, trong khi đó có đến 16,3% nhận thấy môn Toán là không cần thiết. Chương trình giáo dục nói chung, môn Toán nói riêng đang được thay đổi, hạn chế kiến thức hàn lâm và tăng tính ứng dụng toán học. Để học sinh thấy được tầm quan trọng trong việc học tập môn Toán từ đó các em sẽ tìm được hứng thú trong học tập, Toán học trước tiên và trên hết phải là công cụ để mô hình hoá, phân tích và giải quyết các vấn đề cụ thể. Chương trình môn Toán đang dần quay về đúng với bản chất, vai trò, giá trị của Toán học, đồng thời phù hợp với quy luật nhận thức, tiếp thu kiến thức của con người. Mọi phép toán, bài toán đều được dẫn dắt từng bước một cách hệ thống, đi ra từ những vấn đề cụ thể cần giải quyết trong tự nhiên và đời sống con người. 2.1.1.2. Học sinh thực hiện các bài tập liên quan đến nội dung thực tiễn trong giờ học môn Toán và mức độ giải quyết được bài toán Kết quả khảo sát về sự xuất hiện các bài tập thực tế trong các tiết học Toán được thể hiện qua biểu đồ 1.2 và mức độ các em thực hiện nhiệm vụ ở biểu đồ 1.3 như sau: Qua biểu đồ 1.2 ta thấy, ở khối 10 đang học chương trình mới, các em thường xuyên được giải quyết các bài toán thực tiễn chiếm tỉ lệ gần 60%, và đều được tiếp cận các bài toán mang tính thực tiễn. Còn ở khối 11 đang học chương trình cũ thì cơ hội tiếp cận các bài toán thực tiễn ít hơn, thậm chí gần 46% các em lựa chọn là chưa bao giờ gặp mặc dù đã được 10
File đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_to_chuc_day_hoc_chu_de_he_bat_phuong_t.pdf