Luận văn Góp phần phát triển tư duy thuật giải cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học một số nội dung phương trình

1. Lý do chọn đề tài 1.1. Để phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước và bắt kịp sự phát triển của xã hội trong điều kiện bùng nổ thông tin, ngành giáo dục và đào tạo phải đổi mới phương pháp dạy học một cách mạnh mẽ nhằm đào tạo những con người có đầy đủ phẩm chất của người lao động trong nền sản xuất tự động hóa như: năng động, sáng tạo, tự chủ, kỷ luật nghiêm, có tính tổ chức, tính trật tự của các hành động và có ý thức suy nghĩ tìm giải pháp tối ưu khi giải quyết công việc. Những định hướng đổi mới phương pháp dạy học đã được thể hiện trong các Nghị quyết hội nghị như: Nghị quyết hội nghị lần thứ IV BCH trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam (khóa IV, 1993) nêu rõ: Mục tiêu giáo dục đào tạo phải hướng vào việc đào tạo những con người lao động tự chủ, sáng tạo, có năng lực giải quyết những vấn đề thường gặp, qua đó mà góp phần tích cực thể hiện mục tiêu lớn của đất nước. Về phương pháp giáo dục đào tạo, Nghị quyết Hội nghị lần thứ II BCH TW Đảng cộng sản Việt Nam (khóa VIII, 1997) đã đề ra:"Phải đổi mới phương pháp đào tạo, khắc phục lối truyền đạt một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng những phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu". Điều 24, luật giáo dục (1998) quy định:" Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động, tư duy sáng tạo của học sinh,., bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh". Muốn đạt được điều đó, một trong những việc cần thiết phải thực hiện trong quá trình dạy học là phát triển tư duy thuật giải cho học sinh. 1.2. Hiện nay ở trường phổ thông đã tiến hành giáo dục tin học. Tin học được dạy tường minh như một nội dung và sử dụng máy tính điện tử như công cụ dạy học. Do đó vấn đề phát triển phát triển tư duy thuật giải trong môn toán giữ một vị trí quan trọng trong giáo dục tin học. Khẳng định này được thể hiện rõ trong mục đích giáo dục tin học: "Làm cho tất cả mọi học sinh tốt nghiệp trung học đều nắm được những yếu tố cơ bản của tin học với tư cách là thành tố của văn hóa phổ thông". "Góp phần hình thành ở học sinh những loại hình tư duy liên hệ mật thiết với việc sử dụng công nghệ thông tin như tư duy thuật giải, tư duy điều khiển,.", "Góp phần hình thành ở học sinh những phẩm chất của người lao động trong nền sản xuất tự động hóa như: tính kỷ luật, tính kế hoạh hóa, tính phê phán và thói quen tự kiểm tra,.". 1.3. Phát triển tư duy thuật giải là mục đích của việc dạy học toán ở trường phổ thông vì: * Tư duy thuật giải tạo điều kiện tốt để học sinh tiếp thu kiến thức, rèn luyện các kỹ năng Toán học. * Tư duy thuật giải phát triển sẽ thúc đẩy sự phát triển các thao tác trí tuệ (như: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa,.) cũng như những phẩm chất trí tuệ (như : tính linh hoạt, tính độc lập, tính sáng tạo). * Tư duy thuật giải giúp học sinh hình dung được quá trình tự động hóa diễn ra trong những lĩnh vực khác nhau của con người, trong đó có lĩnh vực xử lý thông tin. Điều này làm cho học sinh thích nghi với xã hội tự động hóa, góp phần làm giảm ngăn cách giữa nhà trường và xã hội. 1.4. Phát triển tư duy thuật toán trong môn toán có ý nghĩa về nhiều mặt và môn toán chứa đựng khả năng to lớn về phát triển tư duy thuật giải, thế nhưng, tư duy thuật giải chưa được chú ý phát triển đúng mức ở nhà trường phổ thông. Đã có một số công trình nghiên cứu về vấn đề này, trong số các công trình đó có thể kể tới luận án phó tiến sỹ của Dương Vương Minh: "Phát triển tư duy thuật giải của học sinh trong khi dạy học các hệ thống số ở trường phổ thông" (1998). Luận án này đã xem xét việc phát triển tư duy thuật giải cho học sinh trong khi dạy các hệ thống số chứ chưa đi sâu vào việc phát triển tư duy thuật giải cho học sinh trong khi dạy học nội dung phương trình. Luận văn của thạc sỹ Nguyễn Thị Thanh Bình: "Góp phần phát triển tư duy thuật giải của học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học nội dung lượng giác 11" (2000) đã đề cập đến việc phát triển tư duy thuật giải cho học sinh trong khi dạy nội dung lượng giác 11. 1.5. Nội dung phương trình là nội dung quan trọng và khó ở chương trình toán trung học phổ thông với nhiều biến đổi phức tạp, nhiều dạng toán, nhiều quy trình vận dụng kỹ năng tính toán nhiều bài toán có tiềm năng có thể chuyển về một thuật giải. Đó là điều kiện thuận lợi nhằm phát triển tư duy thuật giải cho học sinh. Với những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài "Góp phần phát triển tư duy thuật giải cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học một số nội dung phương trình" làm đề tài nghiên cứu khoa học của mình. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của luận văn là đề ra một số biện pháp phát triển tư duy thuật giải trong quá trình dạy học một số nội dung phương trình nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Toán ở trường phổ thông. 3. Giả thuyết khoa học Nếu trong quá trình dạy học Toán trung học phổ thông nói chung, dạy học nội dung phương trình, bất phương trình nói riêng, giáo viên thực hiện theo một quy trình dạy học theo hướng phát triển tư duy thuật giải thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học toán ở trường phổ thông. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích nêu trên, luận văn có nhiệm vụ trả lời các câu hỏi khoa học sau: 4.1. Tư duy thuật giải là gì và vì sao nó cần được phát triển ở học sinh trong môn Toán? 4.2. Tiến hành phát triển tư duy thuật giải của học sinh trong môn toán dựa trên những tư tưởng chủ đạo nào? 4.3. Có thể xây dựng quy trình dạy học phương trình theo hướng phát triển tư duy thuật giải được không? 4.4. Để phát triển tư duy thuật giải cho học sinh cần có những định hướng sư phạm nào? 4.5. Có thể đưa ra thuật giải giải một số dạng phương trình nhằm tập luyện hoạt động tư duy thuật giải cho học sinh được không? 4.6. Kết quả thực nghiệm như thế nào? 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu lý luận * Nghiên cứu các văn kiện Đảng và nhà nước, của Bộ giáo dục đào tạo có liên quan đến việc dạy và học Toán ở trường phổ thông. * Các sách báo, tạp chí có liên quan đến nội dung đề tài. * Các công trình nghiên cứu các vấn đề có liên quan trực tiếp đến đề tài (các luận văn, luận án, chuyên đề.) 5.2. Nghiên cứu thực tiễn * Dự giờ, quan sát giờ dạy của giáo viên và hoạt động học tập của học sinh trong quá trình dạy học nói chung, dạy học nội dung phương trình nói riêng. * Tổ chức thực nghiệm kiểm chứng thông qua các lớp học thực nghiệm và đối chứng trên cùng một lớp đối tượng. 6. Đóng góp của luận văn 6.1. Luận văn góp phần làm sáng tỏ nội dung khái niệm tư duy thuật giải và vai trò vị trí của việc phát triển tư duy thuật giải trong dạy học toán. 6.2. Xây dựng được các quy trình dạy học theo hướng phát triển tư duy thuật giải cho học sinh. 6.3. Xác định được một số định hướng sư phạm phát triển tư duy thuật giải cho học sinh. 6.4. Khai thác được một số dạng phương trình có thể giúp học sinh xây dựng được thuật giải. 6.5. Luận văn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên toán trung học phổ thông. 7. Cấu trúc luận văn Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo gồm có 3 chương. Chương 1. Tư duy thuật giải và vấn đề phát triển tư duy thuật giải cho học sinh phổ thông. 1.1. Cơ sở lý luận. 1.2. Khái niệm thuật toán. 1.3. Khái niệm tư duy thuật giải. 1.4. Vấn đề phát triển tư duy thuật giải trong dạy học Toán. Chương 2. Một số định hướng sư phạm góp phần phát triển tư duy thuật giải cho học sinh trung học phổ thông khi dạy một số nội dung phương trình. 2.1. Các nguyên tắc dạy học theo hướng phát triển tư duy thuật giải. 2.2. Một số định hướng phát triển tư duy thuật giải thông qua dạy học nội dung phương trình. 2.3. Hướng dẫn học sinh xây dựng thuật giải cho một số dạng phương trình.