Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục dạy học xác suất thống kê ở trường trung học nước chdcnd lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

THONGCHANH VONGLATHSAMY

DẠY HỌC XÁC SUẤT – THỐNG KÊ Ở TRƯỜNG

TRUNG HỌC NƯỚC CHDCND LÀO THEO HƯỚNG

KẾT NỐI VỚI THỰC TIỄN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI - 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

THONGCHANH VONGLATHSAMY

DẠY HỌC XÁC SUẤT – THỐNG KÊ Ở TRƯỜNG

TRUNG HỌC NƯỚC CHDCND LÀO THEO HƯỚNG

KẾT NỐI VỚI THỰC TIỄN

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán

Mã số: 9140111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

1. GS. TS. BÙI VĂN NGHỊ

2. TS. NGUYỄN VĂN DŨNG

HÀ NỘI - 2022

i

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tác giả luận án xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy

hướng dẫn của mình là GS.TS. Bùi Văn Nghị và TS. Nguyễn Văn Dũng đặc

biệt là GS.TS. Bùi Văn Nghị đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tác giả

trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, phòng sau đại học, Ban Chủ

nhiệm Khoa Toán – Tin, Bộ môn Toán và phương pháp dạy học bộ môn Toán

trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Đại sứ quán Lào tại Việt Nam, Bộ giáo dục

và thể thao Lào và Vụ kế hoạch cơ quan làm việc của tôi cùng trường THPT

Chanthabouly, trường hữu nghị Vientiane-Hochiminh, trường Thongpong,

trường Nonsavang, trường Sisattanak, trường Bo-Oh, trường THCS-THPT

Vientiane, trường Chao Anouvong, trường Saysettha, trường hữu nghị Lào￾Việt, trường Phiawat, trường Tha Ngon, trường Donnoun, trường Nonsa-At,

trường Tanmixay, trường Phailom, trường năng khiếu và dự bị Đại học Dân

tộc Vientiane, trường Salakham ở thủ đô Vientiane; trường Meuangmet và

trường Nakangpa ở huyện Met, tỉnh Vientiane đã hỗ trợ, giúp đỡ, tạo điều

kiện thuận lợi trong thời gian tác giả làm nghiên cứu sinh.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong tổ,

trong Khoa Toán – Tin trường Đại học Sư phạm Hà Nội cùng các thầy cô

giáo liên quan đã dành nhiều thời gian góp ý cho tác giả trong thời gian

nghiên cứu và hoàn chỉnh luận án.

Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

luôn động viên, giúp đỡ trong thời gian nghiên cứu luận án của tôi.

Hà Nội, tháng 06 năm 2022

Tác giả luận án

THONGCHANH VONGLATHSAMY

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tư liệu

nêu trong luận án là trung thực và có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Các kết

quả nghiên cứu của luận án chưa được công bố trong bất cứ công trình

khoa học nào khác.

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

THONGCHANH VONGLATHSAMY

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ i

MỤC LỤC................................................................................................................ iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..................................................................... vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ............................................................................... viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ............................................................................. ix

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

1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................1

1.1. Nhu cầu đổi mới giáo dục ở nước CHDCND Lào.............................................1

1.2.Mối quan hệ giữa xác xuất thống kê và thực tiễn .............................................2

1.3. Nhu cầu và sự cần thiết dạy học (DH) Xác suất - Thống kê (XSTK) theo

hướng kết nối với thực tiễn (KNVTT).......................................................................3

2. Mục đích nghiên cứu ..........................................................................................3

3. Nhiệm vụ nghiên cứu..........................................................................................4

4. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................4

5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu..................................................................4

6. Giả thuyết khoa học............................................................................................4

7. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................4

7.1.Phương pháp nghiên cứu lí luận........................................................................4

7.2.Phương pháp quan sát, điều tra..........................................................................5

7.3.Phương pháp thực nghiệm sư phạm ..................................................................5

8. Luận điểm khoa học sẽ đưa ra bảo vệ ..............................................................5

9. Những đóng góp của luận án.............................................................................5

10. Cấu trúc luận án .................................................................................................5

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN.................................................6

1.1. Tổng quan những công trình nghiên cứu liên quan đến dạy học Xác suất -

Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn.............................................................6

1.1.1. Những nghiên cứu về vấn đề dạy học môn Toán kết nối với thực tiễn ............6

iv

1.1.2. Tổng quan nghiên cứu về vấn đề dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng

tăng cường vận dụng vào thực tiễn ...........................................................................19

1.2. Dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn ..................31

1.2.1. Một số khái niệm cơ bản.................................................................................31

1.2.2. Quan niệm về dạy học môn Toán liên quan đến thực tiễn..............................37

1.2.3. Quan niệm và tư tưởng chỉ đạo về dạy học Xác suất - Thống kê theo hướng

kết nối với thực tiễn...................................................................................................41

1.3. Nội dung Xác suất - Thống kê trong chương trình giáo dục phổ thông .....49

1.3.1. Trên thế giới....................................................................................................49

1.3.2. Tại Việt Nam...................................................................................................51

1.3.3. Tại Lào ............................................................................................................52

1.4. Thực trạng dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết nối với thực tiễn

ở trường trung học nước CHDCND Lào ..............................................................55

1.4.1. Thống kê thời lượng dạy học Xác suất – Thống kê trong chương trình môn

Toán, tỷ lệ các ví dụ và bài toán thực tiễn trong các sách giáo khoa Toán ở trường

trung học Lào ............................................................................................................55

1.4.2. Khảo sát thực trạng về dạy và học Xác suất – Thống kê ở trường trung học

Lào theo hướng kết nối với thực tiễn ........................................................................58

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1........................................................................................66

CHƯƠNG 2. BIỆN PHÁP DẠY HỌC XÁC SUẤT THỐNG KÊ Ở TRƯỜNG

TRUNG HỌC NƯỚC CHDCND LÀO THEO HƯỚNG KẾT NỐI VỚI THỰC

TIỄN .........................................................................................................................68

2.1. Định hướng xây dựng các biện pháp..............................................................68

2.2. Một số biện pháp sư phạm dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng kết

nối với thực tiễn.......................................................................................................70

2.2.1. Biện pháp 1. Lấy các ngữ cảnh có thực trong đời sống làm ví dụ, bài toán

trong quá trình dạy học Xác suất – Thống kê ở trường trung học. ...........................70

2.2.2. Biện pháp 2. Tổ chức cho học sinh hoạt động trải nghiệm trong quá trình dạy

học Xác suất – Thống kê ở trường trung học............................................................74

v

2.2.3. Biện pháp 3. Làm rõ ý nghĩa, vai trò của các khái niệm, quy tắc, định lý trong

các bài học Xác suất – Thống kê thông qua kết nối với thực tiễn ............................87

2.2.4. Biện pháp 4. Tổ chức các trò chơi học tập, đồng thời nâng cao hiểu biết của

học sinh về các trò chơi trên truyền hình, các trò chơi may rủi................................96

2.2.5. Biện pháp 5. Tăng cường các bài toán vận dụng kiến thức Xác suất – Thống

kê vào giải quyết vấn đề thực tiễn thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau .......................105

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2......................................................................................117

CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................120

3.1. Mục đích, yêu cầu, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ..................................120

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm....................................................................120

3.1.2. Yêu cầu thực nghiệm sư phạm......................................................................120

3.1.3. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ...................................................................120

3.1.4. Thời gian, đối tượng, quy trình, phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm

sư phạm ...................................................................................................................120

3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm....................................................................125

3.2.1. Giáo án 1. Bài “Số trung bình, số trung vị” .................................................125

3.2.2. Giáo án 2. Bài “Xác suất có điều kiện, Xác suất toàn phần - Công thức

Bayes” .....................................................................................................................128

3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................................130

3.3.1. Đánh giá định tính.........................................................................................130

3.3.2. Đánh giá định lượng......................................................................................134

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3......................................................................................140

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................141

CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ LIÊN

QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ........................................................................................144

PHỤ LỤC............................................................................................................ PL 1

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Viết đầy đủ

CĐSP Cao đẳng sư phạm

CHDCND Cộng hòa Dân chủ Nhân dân

CNTT Công nghệ thông tin

DH Dạy học

ĐC Đối chứng

ĐH Đại học

ĐHSP Đại học Sư phạm

GDPT Giáo dục phổ thông

GQVĐ Giải quyết vấn đề

GV Giáo viên

HĐ Hoạt động

HS Học sinh

NL Năng lực

NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề

Nxb Nhà xuất bản

SBT Sách bài tập

SGK Sách giáo khoa

STK Sách thống kê

SV Sinh viên

PP Phương pháp

PPDH Phương pháp dạy học

TH Toán học

THCS Trung học cơ sở

THPT Trung học phổ thông

TK Thống kê

TKSX Thống kê – xác suất

TNSP Thực nghiệm sư phạm

Tr Trang

TT Thực tiễn

VD Ví dụ

XS Xác suất

XSTK Xác suất – Thống kê

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. “Cấp độ năng lực toán phổ thông theo chương trình PISA”.......... 35

Bảng 1.2. Tỷ lệ nội dung XSTK trong môn Toán ở trường trung học Lào.... 55

Bảng 1.3. Tổng hợp số lượng các ví dụ và bài toán thực tiễn trong các ví dụ

và bài toán trong sách giáo khoa Toán ở trường trung học Lào ..................... 56

Bảng 1.4. Tổng hợp số lượng ví dụ và bài tập gắn với thực tiễn phần XSTK so

với số ví dụ và bài tập phần XSTK trong SGK toán trung học Lào............... 56

Bảng 1.5. Mức độ lĩnh hội kiến thức và kỹ năng của học sinh trung học Lào

khi học XSTK.................................................................................................. 60

Bảng 1.6. Ý kiến giáo viên về dạy học XSTK kết nối với thực tiễn .............. 61

Bảng 1.7. Đánh giá của HS trung học Lào khi học XSTK............................. 63

Bảng 2.1. Tổng hợp kết quả từ 3 bài toán trên................................................ 84

Bảng 2.2. Bảng điểm bài kiểm tra môn Toán tháng thứ nhất......................... 90

Bảng 2.3. Bảng điểm bài kiểm tra môn Toán tháng thứ hai........................... 90

Bảng 2.4. Điểm bài kiểm tra môn Toán tháng 10 năm 2018.......................... 91

Bảng 2.5. Điểm bài kiểm tra môn Toán tháng 11 năm 2018.......................... 92

Bảng 2.6. Bảng điểm bài kiểm tra môn Toán tháng thứ nhất......................... 92

Bảng 2.7. Bảng điểm bài kiểm tra môn Toán tháng thứ hai........................... 92

Bảng 2.8. Phân loại mức độ gầy – béo dựa vào chỉ số BMI......................... 108

Bảng 3.1. Điểm kiểm tra chất lượng đầu năm học 2021 - 2022 ................... 121

Bảng 3.2. Tần suất và tần suất lũy tích đợt 1 ................................................ 122

Bảng 3.3. Tần suất và tần suất luỹ tích đợt 2 ................................................ 124

viii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1. Số lượng các vấn đề toán học có KNVTT. [72, tr.62]................ 8

Biểu đồ 3.1. Đường tần suất lũy tích hội tụ lùi đợt 1.................................... 122

Biểu đồ 3.2. Đường phân bố tần số luỹ tích hội tụ lùi đợt 2......................... 124

Biểu đồ 3.3. So sánh kết quả bài kiểm tra của khối lớp 9 TNSP.................. 135

Biểu đồ 3.4. So sánh kết quả bài kiểm tra của khối lớp 11 TNSP và khối lớp ĐC

....................................................................................................................... 138

ix

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Chia ba thanh rưỡi socola thành các một phần tư........................... 38

Hình 2.1. Trang 9 SGK 11 Lào (bản tiếng Lào)............................................. 77

Hình 2.2. Kết quả gieo đồng xu 500 lần ......................................................... 78

Hình 2.3. Kết quả gieo đồng xu 10000 lần ..................................................... 78

Hình 2.4. Gieo con súc sắc bằng phần mềm Yenka........................................ 79

Hình 2.5. Kết quả gieo con súc sắc 1000 lần.................................................. 80

Hình 2.6. Trang 10 SGK Toán 9 Lào (tiếng Lào và dịch sang tiếng Việt) [101] 89

Hình 2.7. Chơi búng ghim quay quanh chiếc đinh ......................................... 98

Hình 2.8. Vé 10 000 kíp đã cào trúng thưởng............................................... 100

Hình 2.9. Chơi 3 ô cửa trên truyền hình (nguồn internet) ............................ 102

Hình 2.10. Các mức độ béo........................................................................... 107

Hình 2.11. Tiến sĩ Chai cùng cộng sự nghiên cứu giống lúa Lào................. 109

Hình 3.1. Học sinh lớp 9 hoạt động học tập ................................................. 127

Hình 3.2. Học sinh lớp 9 làm thực tiễn để lấy ví dụ ..................................... 127

Hình 3.3. Giáo viên dạy lớp 9 giới hiệu bài mới .......................................... 127

Hình 3.4. Học sinh lớp 11 hoạt động theo nhóm.......................................... 129

Hình 3.5. Học sinh lớp 11 báo cáo kết quả nhóm trước lớp ......................... 129

Hình 3.6. Giáo viên dạy lớp 11 giới hiệu bài mới ........................................ 129

Hình 3.7. Một số kết quả làm bài kiểm tra của học sinh khối lớp 9 TNSP và

khối lớp ĐC................................................................................................... 135

Hình 3.8. Một số kết quả làm bài kiểm tra của học sinh khối lớp 11 TNSP và

khối lớp ĐC.................................................................................................... 138

x

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1. Quan hệ giữa biểu diễn toán, niềm tin và GQVĐ. [88]................. 11

Sơ đồ 1.2. Mối liên hệ giữa Toán học và thực tiễn........................................ 48

1

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

1.1. Nhu cầu đổi mới giáo dục ở nước CHDCND Lào

Theo quan điểm “Giáo dục và Thể thao nước CHDCND Lào dựa trên

năng lực” đã đặt ra cho ngành Giáo dục Lào một nhiệm vụ: “Cần phải đổi

mới và cải cách giáo dục”; “Đây được xem như một nhu cầu cấp bách và là

một vấn đề được toàn xã hội quan tâm. Công cuộc đổi mới đang diễn ra một

cách cơ bản, toàn diện từ bậc tiểu học đến bậc đại học, từ mục tiêu, nội dung

chương trình đến phương pháp, hình thức dạy học, nhằm mục đích phát huy

tính tích cực, tự lực, sáng tạo của người học”.

Hiện nay, chính phủ nước CHDCND Lào đã thiết lập tầm nhìn về việc phát

triển văn hoá-xã hội đến năm 2030 đó là “Nguồn nhân lực đã được phát triển để

đảm bảo chất lượng tương tự như các nước trong khu vực và quốc tế, là năng

lực sản xuất mạnh mẽ, đáp ứng nhu cầu sự phát triển nền kinh tế - xã hội của

nhà nước được tăng lên, giáo dục phổ thông của người dân Lào tốt nghiệp trung

học phổ thông, người dân Lào nhận được các dịch vụ y tế đồng đều chất lượng

và tuổi thọ trung bình là 75 tuổi.” [105]

Bộ Giáo dục và Thể thao Lào đã thành lập tầm nhìn đến năm 2030 là

“Đến năm 2030, mọi người dân Lào nhận được chất lượng giáo dục một cách

công bằng để cung cấp cho họ được phát triển bản thân như những công dân

tốt của đất nước, có một đặc tính tốt, khoẻ mạnh, kiến thức cao để phát triển

bền vững quốc gia có thể liên kết với các nước trong khu vực và quốc tế”.

Trong năm năm trước mắt, chính phủ Lào đã “thiết lập các phương

hướng chiến lược phát triển nền kinh tế-xã hội đến năm 2025”. “Trong đó,

chính phủ coi sự phát triển của nền văn hóa - xã hội là ưu tiên cao nhất của

chiến lược phát triển bằng cách tập trung vào việc cải thiện chất lượng cuộc

sống của người dân dần dần tăng lên, giải quyết nghèo đói, phát triển lĩnh

vực giáo dục, văn hoá, phát triển nghề thủ công mặt số lượng và chất lượng

nhiều hơn.”

2

Chiến lược phát triển giáo dục và thể thao đến năm 2025 “nhằm và tập

trung vào 5 lĩnh vực sau đây:

• Cải thiện chất lượng của GDPT bên trong và bên ngoài nhà trường.

• Nâng cao chất lượng đào tạo và nâng cấp toàn diện các giáo viên.

• Xây dựng và phát triển lực lượng lao động phù hợp với nhu cầu sự phát

triển nền kinh tế và xã hội.

• Cải thiện hệ thống quản trị và quản lý giáo dục với một sự nhấn mạnh

vào việc phát triển năng lực của từng cấp người quản lý giáo dục và thể thao.

• Cải thiện và phát triển thể thao - tập thể dục để sức mạnh thể chất và

tinh thần khỏe mạnh của người dân Lào.” [105]

Đối chiếu với nhu cầu đổi mới giáo dục đó ở nước CHDCND Lào, nhiệm

vụ đào tạo và giáo dục ở các trường phổ thông Lào cần phải cố gắng nhiều

hơn nữa để đáp ứng tốt những yêu cầu mới của đất nước Lào.

1.2. Mối quan hệ giữa xác xuất thống kê và 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 là nguồn gốc, động lực, vừa là nơi kiểm

nghiệm tính chân lý của mọi khoa học nói chung và toán học nói riêng. Toán

học phát triển được là nhờ có mối liên hệ mật thiết với thực tiễn, thông qua

đó để bộc lộ sức mạnh lý thuyết vốn có của nó. 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.” [29]

Trong đó ngành Xác suất - Thống kê (XSTK) – “một ngành khoa học 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.” [3]

Trong thực tế ta hay bắt gặp những tình huống tưởng chừng như là ngẫu

3

nhiên xảy ra hoặc ta không thể đoán trước được khả năng xảy ra của nó,

nhưng trên thực tế nếu ta vận dụng XSTK để phân tích diễn giải ta sẽ thấy khả

năng có thể xảy ra của nó và những điều thú vị hơn. 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.

1.3. Nhu cầu và sự cần thiết dạy học (DH) Xác suất - Thống kê (XSTK)

theo hướng kết nối với thực tiễn (KNVTT)

Theo khảo sát của chúng tôi, “Việc dạy XSTK ở các trường trung học

nước CHDCND Lào 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.” [5]

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 Lào là rất cần thiết.

Hiện nay ở Lào chưa có công trình nào nghiên cứu sâu về dạy học XSTK

kết nối với thực tiễn; vấn đề đặt ra là làm thế nào để học sinh thích học môn

XSTK và 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 Lào hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu dạy học XSTK kết

nối với TT, nội dung chương trình và SGK còn năng về lí thuyết, còn nội

dung về TT là còn ít.

Từ những lý do trên, đề tài được chọn là “Dạy học Xác suất - Thống kê ở

trường trung học nước CHDCND Lào theo hướng kết nối với thực tiễn”.

2. Mục đích nghiên cứu

Đề xuất được một số biện pháp DH XSTK ở trường trung học Lào theo

hướng KNVTT, góp phần nâng cao chất lượng DH XSTK ở các trường trung

học Lào.