Bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho hoc sinh trong dạy học chương "phương pháp tọa độ trong không gian" (hình học 12)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

––––––––––––––––––

BÀN XUÂN THỦY

BỒI DƢỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA

TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG

DẠY HỌC CHƢƠNG "PHƢƠNG PHÁP TỌA ĐỘ

TRONG KHÔNG GIAN"

(HÌNH HỌC 12)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

––––––––––––––––––

BÀN XUÂN THỦY

BỒI DƢỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA

TƢ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG

DẠY HỌC CHƢƠNG "PHƢƠNG PHÁP TỌA ĐỘ

TRONG KHÔNG GIAN"

(HÌNH HỌC 12)

Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán

Mã số: 60.14.0111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. CAO THỊ HÀ

THÁI NGUYÊN - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi; các số liệu và

kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho

phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013

Tác giả luận văn

Bàn Xuân Thủy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

ii

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của TS.

Cao Thị Hà. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến cô. Cô đã tận tình

hướng dẫn, hết lòng giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để

hoàn thành luận văn này.

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong Tổ bộ môn Phương

pháp giảng dạy môn Toán Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Đại học Sư

phạm Hà Nội; Ban Chủ nhiệm khoa Toán, Ban Chủ nhiệm khoa Sau Đại học

Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho

tác giả trong quá trình học tập, thực hiện và hoàn thành luận văn.

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu và các đồng nghiệp ở

Trường THPT Tháng 10, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang cùng gia đình, bạn bè

đã động viên để tác giả đạt được kết quả như ngày hôm nay.

Trong quá trình viết luận văn cũng như trong việc xử lí văn bản chắc chắn

không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của

thầy cô và các đồng chí, đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013

Tác giả luận văn

Bàn Xuân Thủy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

iii

MỤC LỤC

Lời cam đoan............................................................................................................... i

Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii

Mục lục...................................................................................................................... iii

Danh mục các chữ viết tắt trong luận văn................................................................. iv

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài.....................................................................................................1

2. Mục đích của nghiên cứu ........................................................................................2

3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................2

4. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................2

5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................3

6. Cấu trúc của luận văn..............................................................................................3

Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN....................................................4

1.1. Tư duy ..................................................................................................................4

1.2. Sáng tạo................................................................................................................5

1.3. Tư duy sáng tạo....................................................................................................6

1.4. Một số yếu tố đặc trưng của tư duy sáng tạo .......................................................8

1.4.1. Tính mềm dẻo ...................................................................................................8

1.4.2. Tính nhuần nhuyễn..........................................................................................10

1.4.3. Tính độc đáo....................................................................................................14

1.4.4. Tính hoàn thiện ...............................................................................................16

1.4.5. Tính nhạy cảm vấn đề .....................................................................................18

1.5. Mối quan hệ giữa tư duy biện chứng và tư duy sáng tạo cho học sinh ....................20

1.6. Tiềm năng của chủ đề phương pháp tọa độ trong không gian trong việc bồi

dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh..........................................................................23

1.7. Thực trạng việc dạy học chương “Phương pháp toạ độ trong không gian (Hình

học 12) ở trường phổ thông.......................................................................................25

1.8. Kết luận chương 1 ..............................................................................................25

Chƣơng 2: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP SƢ PHẠM TRONG DẠY HỌC

CHƢƠNG “PHƢƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN” THEO

ĐỊNH HƢỚNG BỒI DƢỠNG MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA TƢ DUY SÁNG TẠO

CHO HỌC SINH.....................................................................................................26

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

iv

2.1. Một số định hướng khi đề xuất các biện pháp sư phạm.....................................26

2.2. Một số biện pháp sư phạm trong dạy học chương “phương pháp tọa độ trong không

gian” theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh. .......27

2.2.1. Rèn luyện cho học sinh biết khai thác kiến thức hình học tổng hợp trong giải

quyết các bài toán......................................................................................................27

2.2.2. Rèn luyện cho học sinh tìm ra nhiều cách giải khác nhau cho một bài toán

hình học không gian..................................................................................................33

2.2.3. Rèn luyện cho học sinh biết nhìn vấn đề dưới nhiều góc độ khác nhau................43

2.2.4. Rèn cho học sinh biết tìm ra cách giải độc đáo...............................................48

2.2.5. Xây dựng một số bài tập chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” có

lời giải sáng tạo nhằm rèn luyện một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho HS. .........54

2.4. Kết luận chương 2 ..............................................................................................75

Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM..............................................................77

3.1. Mục đích thực nghiệm .......................................................................................77

3.2. Nội dung thực nghiệm........................................................................................77

3.3. Tổ chức thực nghiệm..........................................................................................98

3.3.1. Chọn lớp thực nghiệm.....................................................................................98

3.3.2. Hình thức tổ chức thực nghiệm.......................................................................98

3.4. Kết luận chung về thực nghiệm .......................................................................105

3.4.1. Đánh giá định tính.........................................................................................105

3.4.2. Đánh giá định lượng......................................................................................105

3.5. Kết luận chương 3 ............................................................................................106

KẾT LUẬN............................................................................................................107

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................108

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Viết tắt Viết đầy đủ

GV Giáo viên

HĐ Hoạt động

HĐTP Hoạt động thành phần

HS Học sinh

PT Phương trình

SGK Sách giáo khoa

VTCP Vectơ chỉ phương

VTPT Vectơ pháp tuyến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đang là vấn đề cấp bách của Đảng và

Nhà nước ta hiện nay, việc nghiên cứu đổi mới giáo dục đang thu hút sự quan tâm

của các cấp lãnh đạo, các nhà quản lí giáo dục, mỗi giáo viên và của nhiều tâng lớp

xã hội. Mấu chốt của việc đổi mới giáo dục đó là làm sao cho chúng ta có thể đào

tạo được thế hệ trẻ có lòng yêu nước, có sức khỏe, có tri thức, có khả năng vận

dụng một cách chủ động và sáng tạo các kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống.

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học, kĩ thuật, việc dạy cho người học khả

năng tiếp nhận nhanh chóng các thành tựu khoa học vào cuộc sống một cách nhanh

chóng, sáng tạo đã và đang là một yêu cầu cấp bách với nhiều nền giáo dục của các

quốc gia trên thế giới. Và do vậy, việc dạy học theo hướng phát triển năng lực và

bồi dưỡng khả năng tư duy đặc biệt là tư duy sáng tạo đang là mục tiêu đặt ra không

chỉ cho nền giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay.

Toán học có liên quan chặt chẽ với thực tế và có ứng dụng rộng rãi trong

nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội hiện

đại, nó thúc đẩy mạnh mẽ các quá trình tự động hoá sản xuất, trở thành công cụ thiết

yếu cho mọi ngành khoa học và được coi là chìa khoá của sự phát triển.

Trong việc hình thành năng lực và rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh ở

trường phổ thông, môn Toán đóng vai trò rất quan trọng vì môn toán bản thân nó là

môn khoa học chứa đựng sự chặt chẽ, logic và đầy sáng tao, ngoài ra nó có liên

quan chặt chẽ và có ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều môn học khác nhau, môn toán

còn được coi là môn học công cụ để học tập các môn học khác.

Vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học nói

chung và dạy học toán nói riêng đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan

tâm nghiên cứu. Với tác phẩm "Sáng tạo toán học" nổi tiếng, nhà toán học, nhà tâm

lý học G.Polya đã nghiên cứu bản chất của quá trình sáng tạo toán học. Ở nước ta,

các tác giả Hoàng Chúng, Nguyễn Cảnh Toàn, Phạm Văn Hoàn, Nguyễn Bá Kim,

Vũ Dương Thụy, Tôn Thân, Phạm Gia Đức,… đã có nhiều công trình giải quyết

những vấn đề về lý luận và thực tiễn việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

2

Như vậy, việc bồi dưỡng và phát triển tư duy sáng tạo trong hoạt động dạy học toán

được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Tuy nhiên, mỗi tác giả khi tiếp cận vấn đề

này bên cạnh những vấn đề chung mang tính cốt lõi thì trong mỗi nghiên cứu đều có

những nét độc đáo riêng.

Trong chương trình Hình học 12, chương “Phương pháp tọa độ trong không

gian” là một chương quan trọng. Để học tốt chương này đòi hỏi học sinh phải nắm

vững hai phương pháp để nghiên cứu hình học và biết vận dụng nó một cách sáng

tạo hai phương pháp này. Vì vậy chương “phương pháp tọa độ trong không gian

chứa đựng nhiều cơ hội để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh. Từ những lí do

trên tôi lựa chọn đề tài: Bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy

học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” (Hình học 12).

2. Mục đích của nghiên cứu

Nghiên cứu để đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm góp phần bồi dưỡng

một số yếu tố tư duy sáng tạo cho học sinh qua dạy học chương "Phương pháp tọa

độ trong không gian" (Hình học 12).

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Hệ thống hóa một số vấn đề về tư duy sáng tạo và việc bồi dưỡng tư duy

sáng tạo cho học sinh trong dạy học hình học ở trường phổ thông

- Xác định các yếu tố cơ bản của tư duy sáng tạo có thể được bồi dưỡng

thông qua dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian”

- Đề xuất một số biện pháp sư phạm nhằm bồi dưỡng một số yếu tố của tư

duy sáng tạo khi dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian”

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả

của đề tài.

4. Phƣơng pháp nghiên cứu

4.1. Nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu các tài liệu về phát triển tư duy và các tài liệu lý luận dạy học

môn toán, các bài viết về khoa học, các công trình nghiên cứu có các vấn đề liên

quan trực tiếp đến đề tài nhằm hoàn thiện phần cơ sở lí luận cho đề tài.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

3

4.2. Quan sát

Dự giờ, quan sát thực tiễn việc tổ chức dạy học toán ở lớp 12 theo hướng

phát triển tư duy cho HS ở một số trường THPT nhằm có những số liệu để đánh giá

cơ sở thực tiễn của đề tài.

4.3. Thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng trên cùng một lớp đối tượng

nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài.

5. Giả thuyết khoa học

Trên cơ sở lí luận và thực tiễn, nếu có thể đề xuất được một số biện pháp sư

phạm thích hợp khi dạy học chương "Phương pháp tọa độ trong không gian" (hình

học 12) theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy sáng tạo thì có thể góp

phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, đồng thời góp phần đổi mới phương

pháp dạy học và nâng cao chất lượng dạy học toán ở trường Trung học phổ thông

nước ta trong giai đoạn hiện nay.

6. Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần Mở đầu và phần Kết luận, nội dung luận văn được trình bày

trong ba chương:

Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn

Chương 2. Đề xuất một số biện pháp sư phạm trong dạy học chương “Phương

pháp tọa độ trong không gian” theo định hướng bồi dưỡng một số yếu tố của tư duy

sáng tạo cho học sinh.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn

4

Chƣơng 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. Tƣ duy

Tư duy là khái niệm đã thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà

khoa học thuộc các lĩnh vực sinh học, tâm lí học và triết học. Hiện thực xung quanh

có nhiều cái mà con người chưa biết. Nhiệm vụ của cuộc sống và hoạt động thực

tiễn luôn đòi hỏi con người phải hiểu biết cái chưa biết đó ngày một sâu sắc, đúng

đắn và chính xác hơn, phải vạch ra những cái bản chất và những quy luật tác động

của chúng. Quá trình nhận thức đó gọi là tư duy.

Theo các nhà tâm lí học thì “Tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những

thuộc tính, bản chất mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật

hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết”[3].

Theo các nhà triết học: "Tư duy là sản phẩm cao nhất của vật chất được tổ chức

một cách đặc biệt là bộ não, là quá trình phản ánh tích cực thế giới khách quan trong

các khái niệm, phán đoán, lý luận. Tư duy xuất hiện trong quá trình hoạt động sản xuất

xã hội của con người và đảm bảo phản ánh thực tại một cách gián tiếp, phát hiện những

mối liên hệ hợp quy luật. Tư duy chỉ tồn tại trong mối liên hệ không thể tách rời khỏi

hoạt động lao động và lời nói, là hoạt động chỉ tiêu biểu cho xã hội loài người cho nên

tư duy của con người được thực hiện trong mối liên hệ chặt chẽ với lời nói và những

kết quả của tư duy được ghi nhận trong ngôn ngữ. Tiêu biểu cho hoạt động tư duy là

những quá trình như trừu tượng hoá, phân tích và tổng hợp, việc nêu lên những vấn đề

nhất định và tìm cách giải quyết chúng, việc đề xuất những giả thiết, những ý niệm. Kết

quả của quá trình tư duy bao giờ cũng là một ý nghĩ nào đó" [4]

Từ những quan điểm trên về tư duy ta có thể rút ta những đặc điểm cơ bản sau:

- Tư duy là sản phẩm của bộ não con người và là một quá trình phản ánh

tích cực thế giới khách quan vào trong bộ não con người.

- Kết quả của quá trình tư duy bao giờ cũng là một ý nghĩ và được thể hiện

qua ngôn ngữ.

- Bản chất của tư duy là ở sự phân biệt, sự tồn tại độc lập của đối tượng được

phản ánh với hình ảnh nhận thức được qua khả năng hoạt động của con người nhằm

phản ánh đối tượng.