Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Dạy học xác suất thống kê với sự hỗ trợ của một số mô hình tƣơng tác động trên phần mềm Fathom
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
NGUYỄN THỊ TUYỀN
DẠY HỌC XÁC SUẤT THỐNG KÊ VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA MỘT SỐ MÔ HÌNH TƢƠNG TÁC ĐỘNG
TRÊN PHẦN MỀM FATHOM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN, 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
NGUYỄN THỊ TUYỀN
DẠY HỌC XÁC SUẤT THỐNG KÊ VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA MỘT SỐ MÔ HÌNH TƢƠNG TÁC ĐỘNG
TRÊN PHẦN MỀM FATHOM
Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán
Mã số: 60.14.01.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Danh Nam
THÁI NGUYÊN, 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả
nghiên cứu là trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình nào khác.
Thái Nguyên, 6 tháng 6 năm 2017
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Tuyền
Xác nhận của khoa chuyên môn Xác nhận của ngƣời hƣớng dẫn khoa học
PGS. TS. Nguyễn Danh Nam
ii
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Danh Nam, người
thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Toán, Phòng Đào tạo
Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho em
trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, GV tổ Toán, HS khối 10, khối 11
trường THPT Nho Quan B - Ninh Bình đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em
trong suốt quá trình học tập.
Dù đã rất cố gắng xong luận văn cũng không tránh khỏi những khiếm
khuyết, tác giả mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô giáo và các bạn.
Thái Nguyên, 6 tháng 6 năm 2017
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Tuyền
iii
MỤC LỤC
Trang
TRANG BÌA PHỤ
LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN........................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................................... vi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ..................................................................................................... vii
MỞ ĐẦU............................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ..............................................................................................4
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................4
4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu..............................................................................................4
6. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................5
7. Đóng góp của luận văn ...........................................................................................5
8. Cấu trúc của luận văn......................................................................................................... 5
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ................................................................ 6
1.1. Tình hình nghiên cứu dạy học ứng dụng CNTT ............................................................ 6
1.1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong giáo dục ở một số
nước trên thế giới..............................................................................................6
1.1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong nhà trường ở Việt Nam...9
1.1.3. Ứng dụng CNTT trong dạy học Toán ở trường THPT...................................11
1.2. Dạy học XS-TK ở trường THPT ................................................................................... 14
1.2.1. Lịch sử hình thành khái niệm XS-TK.............................................................14
1.2.2. Vai trò và ý nghĩa XS-TK trong chương trình môn Toán ở trường THPT ....24
1.2.3. Mạch kiến thức xác suất thống kê trong chương trình SGK ..........................27
1.3. Tổng quan về phần mềm Fathom .................................................................................. 29
1.3.1. Vai trò của các mô hình động trong dạy học toán ..........................................30
iv
1.3.2. Vai trò của các mô hình động trên phần mềm Fathom trong việc dạy học
XS-TK ............................................................................................................33
1.4. Thực trạng việc dạy và học nội dung XS-TK ở một số trường THPT....................... 36
1.4.1. Về chương trình, sách giáo khoa ....................................................................36
1.4.2. Phân tích tình hình dạy và học XS-TK ở trường THPT hiện nay ..................38
1.5. Kết luận chương 1............................................................................................................ 43
Chƣơng 2. XÂY DỰNG MỘT SỐ MÔ HÌNH ĐỘNG TRONG DẠY HỌC XÁC
SUẤT THỐNG KÊ BẰNG PHẦN MỀM FATHOM..................................................... 45
2.1. Nguyên tắc xây dựng mô hình động trong dạy học ..................................................... 45
2.1.1. Đảm bảo nguyên tắc trực quan, dễ thao tác ....................................................45
2.1.2. Đảm bảo tính khoa học, chính xác, hệ thống..................................................45
2.1.3. Đảm bảo tính hiệu quả, tính sư phạm .............................................................46
2.2. Xây dựng một số mô hình động trong dạy học XS-TK trên phần mềm Fathom...... 46
2.2.1. Mô hình 1: Mô hình số liệu thống kê, tần số, tần suất....................................47
2.2.2. Mô hình 2: Mô hình các giá trị đặc trưng của mẫu số liệu .............................48
2.2.3. Mô hình 3: Mô hình phương sai, độ lệch chuẩn .............................................50
2.2.4. Mô hình 4: Trò chơi đoán tổng số chấm của hai súc sắc................................54
2.2.5. Mô hình 5: Tính xác suất của biến cố thông qua thống kê .............................57
2.2.6. Mô hình 6: Mô hình mô tả trò chơi bốc bi......................................................59
2.3. Khai thác các mô hình trên Fathom vào dạy học XS-TK............................................ 61
2.3.1. Quy trình sử dụng mô hình tương tác động trên phần mềm Fathom trong
dạy học XS-TK...............................................................................................62
2.3.2. Khai thác mô hình trên Fathom vào dạy học khái niệm XS-TK ....................62
2.3.3. Khai thác mô hình trên Fathom vào dạy học giải bài tập XS-TK ..................67
2.3.4. Khai thác các mô hình trên Fathom giúp HS rèn luyện kĩ năng đọc và hiểu
các loại đồ thị, biểu đồ....................................................................................76
2.3.5. Khai thác các mô hình trên Fathom trong tìm hiểu các bài toán thực tế .......78
2.4. Kết luận chương 2............................................................................................................ 82
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM......................................................................... 83
3.1. Mục đích thực nghiệm..................................................................................................... 83
3.2. Nội dung thực nghiệm..................................................................................................... 83
v
3.3. Tổ chức thực nghiệm....................................................................................................... 83
3.3.1. Đối tượng thực nghiệm...................................................................................83
3.3.2. Tiến trình thực nghiệm....................................................................................83
3.4. Phân tích kết quả thực nghiệm ....................................................................................... 84
3.4.1. Phân tích về mặt định tính ..............................................................................84
3.4.2. Phân tích về mặt định lượng ...........................................................................86
3.5. Kết luận chương 3............................................................................................................ 91
KẾT LUẬN......................................................................................................................... 92
KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT.................................................................................................... 93
1. Về ứng dụng CNTT ..............................................................................................93
2. Về chương trình, SGK ..........................................................................................93
CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN ................. 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................. 95
PHỤ LỤC
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Viết tắt Viết đầy đủ
CNTT Công nghệ thông tin
ĐC Đối chứng
ĐHSP Đại học sư phạm
GD&ĐT Giáo dục và đào tạo
GV Giáo viên
HS Học sinh
MTĐT Máy tính điện tử
NXB Nhà xuất bản
PPDH Phương pháp dạy học
SGK Sách giáo khoa
THPT Trung học phổ thông
TN Thực nghiệm
Tr. Trang
XS-TK Xác suất - Thống kê
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 ....................................................................................................................11
Bảng 1.2 ....................................................................................................................18
Bảng 1.3: Số liệu thí nghiệm.....................................................................................20
Bảng 1.4: Bảng hướng dẫn thực nghiệm với đồng xu ..............................................21
Bảng 1.5 ....................................................................................................................22
Bảng 1.6: Tiền lương của 30 công nhân xưởng may................................................37
Bảng 1.7: Số con của 80 gia đình..............................................................................37
Bảng 1.8: Bảng thống kê thực trạng ứng dụng tin học trong dạy học XS-TK .........41
Bảng 1.9: Bảng thống kê về mức độ thu thập số liệu thực tế của GV......................41
Bảng 2.1: Tuổi thọ của 30 bóng đèn điện được thắp thử (đơn vị: giờ).....................67
Bảng 2.2: Khối lượng của 30 củ khoai tây thu hoạch được ở nông trường T ..........69
Bảng 2.3: Chiều cao của 36 HS (đơn vị: cm) ...........................................................72
Bảng 2.4: Bảng hướng dẫn thực nghiệm với 3 đồng xu ...........................................74
Bảng 2.5: Bảng thành tích chạy 100m nam tại các kỳ Ôlympic mùa hè từ năm
1900 đến năm 2012..................................................................................78
Bảng 2.6: Tổng tỷ suất sinh của Việt Nam từ 1999 - 2015 ......................................80
Bảng 3.1: Bảng thống kê sự hứng thú của HS sau TN .............................................85
Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra trước thực nghiệm.........................................................86
Bảng 3.3: Kết quả bài kiểm tra của hai lớp TN 10A và ĐC 10B sau TN.................87
Bảng 3.4: Kết quả bài kiểm tra của hai lớp TN 11A và ĐC 11B sau TN.................88
Bảng 3.5: Tỷ lệ phần trăm về điểm số của bài kiểm 1 tiết........................................89
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Nhấn nút Rerandomize để gieo hai súc sắc ...................................... 34
Hình 1.2: Đồ thị sẽ giúp các em nhanh chóng có những kết luận ............................34
Hình 1.3.....................................................................................................................34
Hình 1.4.....................................................................................................................34
Hình 1.5.....................................................................................................................35
Hình 1.6.....................................................................................................................35
Hình 2.1.....................................................................................................................47
Hình 2.2.....................................................................................................................47
Hình 2.3.....................................................................................................................49
Hình 2.4.....................................................................................................................49
Hình 2.5.....................................................................................................................50
Hình 2.6.....................................................................................................................52
Hình 2.7.....................................................................................................................52
Hình 2.8.....................................................................................................................52
Hình 2.9: Tạo giá trị ngẫu nhiên cho súc sắc ảo .......................................................54
Hình 2.10: Tạo công thức tính tổng số chấm............................................................55
Hình 2.11...................................................................................................................55
Hình 2.12...................................................................................................................56
Hình 2.13: Bảng biểu và đồ thị của Tong .................................................................56
Hình 2.14: Đồ thị tần số của giá trị Tong sau 1000 lần gieo súc sắc........................57
Hình 2.15: Tạo giá trị ngẫu nhiên cho súc sắc ảo .....................................................57
Hình 2.16: Thí nghiệm tung súc sắc .........................................................................58
Hình 2.17: Kết quả ngẫu nhiên khi tung súc sắc.......................................................58
Hình 2.18...................................................................................................................58
Hình 2.19: Kết quả xuất hiện các mặt của súc sắc....................................................58
Hình 2.20...................................................................................................................59
Hình 2.21...................................................................................................................60
Hình 2.22...................................................................................................................60
vii
Hình 2.23...................................................................................................................60
Hình 2.24...................................................................................................................63
Hình 2.25...................................................................................................................63
Hình 2.26...................................................................................................................65
Hình 2.27: Kết quả tung đồng xu 300 lần.................................................................65
Hình 2.28: Kết quả tung đồng xu 12000 lần.............................................................65
Hình 2.29: Kết quả tung đồng xu 24000 lần.............................................................66
Hình 2.30: Kết quả tung đồng xu 50.000 lần............................................................66
Hình 2.31...................................................................................................................68
Hình 2.32...................................................................................................................68
Hình 2.33...................................................................................................................69
Hình 2.34...................................................................................................................70
Hình 2.35...................................................................................................................71
Hình 2.36...................................................................................................................71
Hình 2.37...................................................................................................................72
Hình 2.38...................................................................................................................73
Hình 2.39...................................................................................................................73
Hình 2.40...................................................................................................................74
Hình 2.41...................................................................................................................81
viii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 1.1: Tỷ lệ cảm nhận của HS khi học nội dung XS-TK................................42
Biểu đồ 1.2: Tỷ lệ phong trào học tập của lớp khi học nội dung XS-TK.................42
Biểu đồ 2.1: Tỷ lệ giới tính khi sinh thời kỳ 1999 - 2014.........................................76
Biểu đồ 2.2: Tổng tỷ suất sinh của Việt Nam từ 1999 đến 2015..............................77
Biểu đồ 2.3: Mô hình tuyến tính thành tích của các nam vận động viên..................79
Biểu đồ 2.4: Tổng tỷ suất sinh của Việt Nam, 1999 - 2015......................................80
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân bố tần số điểm của các cặp lớp TN - ĐC (đề số 3)........89
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân bố tần số điểm của các cặp lớp TN – ĐC (đề số 4) .......90
vii
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nâng cao chất lượng dạy học nói chung, chất lượng dạy học môn Toán nói
riêng đang là vấn đề cấp bách đối với ngành Giáo dục nước ta hiện nay. Một trong
những khâu then chốt để thực hiện yêu cầu này là đổi mới nội dung và phương pháp
dạy học.
Định hướng đổi mới phương pháp dạy học đã được khẳng định trong Luật
Giáo dục năm 2005, Nghị quyết số 29 Trung ương 8 khoá XI, Nghị quyết số 88 của
Quốc hội.
Luật Giáo dục năm 2005 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 cho người
học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên.”[9]
Nghị quyết số 29 Trung ương 8 khoá XI đã chỉ rõ nhiệm vụ quan trọng của
ngành giáo dục là: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện
đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của
người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung
dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và
đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang
tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên
cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy
và học” [12].
Nghị quyết 88 của Quốc hội tiếp tục khẳng định: “Đổi mới phương pháp
giáo dục theo hướng: phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học; phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, bồi dưỡng phương pháp tự học, hứng thú học
tập, kỹ năng hợp tác, làm việc nhóm và khả năng tư duy độc lập; đa dạng hoá hình
thức tổ chức học tập, tăng cường hiệu quả sử dụng các phương tiện dạy học, đặc
biệt là công nghệ thông tin và truyền thông...” [13].
Để đạt được mục tiêu giáo dục, đổi mới PPDH được xem là những mục tiêu
trọng điểm. Trong những năm gần đây, đổi mới phương pháp dạy học đã được đẩy
mạnh ở tất cả các cấp học nói chung, ở bậc phổ thông nói riêng. Có nhiều phương