SKKN Phát triển năng lực toán học cho học sinh qua dạy học chủ đề các phép toán vectơ - Hình học 10 theo định hướng giáo dục Stem

n nhiều hạn chế
□
C. Thiếu thốn cơ sở vật chất và thời lượng dạy học
□

Phân tích và đánh giá kết quả điều tra
Thông qua phiếu khảo sát 130 HS các lớp 10C1, 10C5,10C7 và 7 GV dạy Toán trường THPT Anh Sơn 3. Sau khi thu lại, tôi đã thống kê và có kết quả như sau: Khảo sát đối với học sinh:
9,2% 11,5%
46,2%
33,1%
Rất thích Thích
Bình thường
Không thích
Thống kê về sự hứng thú học tập phân môn Hình học
Thống kê sự cảm nhận của HS về môn Hình học
7%
20,8%
72,2%
Khó học
Bình thường Dễ học
Thống kê HS có thể thường xuyên tự tìm hiểu những ứng dụng thực tế của kiến thức Hình học đã(đang) được học hay không
0%
13,8%
86,2%
Thường xuyên
Ít khi
Không bao giờ
Thống kê HS có luôn sẵn sàng tham gia các dự án học tập mà GV giao trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM hay không
9,2%
50,8%
40%
Luôn sẵn sàng
Chưa biết được Không bao giờ
Khảo sát đối với giáo viên:
Thống kê đánh giá về mức độ cần thiết của việc tăng cường liên hệ toán học với thực tiễn trong dạy học môn Toán
0%
29%
71%
Rất cần thiết Cần thiết
Không cần thiết
Thống kê mức độ sử dụng PPDH theo định hướng giáo dục STEM của thầy cô
0%
29%
71%
Thường xuyên Thỉnh thoảng
Không bao giờ
Qua các biểu đồ trên và qua nhiều năm công tác tại trường THPT Anh Sơn 3, tôi nhận thấy:
Về phía học sinh:
Đa số HS không thích học phân môn học. Đối với tâm lý HS bậc THPT hiện nay thì phân môn Hình học là môn học khó và trừu tượng.
Các em miễn cưỡng học vì để đối phó với các cuộc thi, nó luôn có trong các cuộc thi tốt nghiệp, Đại học.
HS chưa nắm vững được kiến thức cơ bản của phân môn Hình học.
HS phần nào còn mơ hồ nghĩ kiến thức môn Toán có vai trò rất lớn trong cuộc sống, nhưng không thể chỉ ra được mỗi liên hệ đó là gì.
Các em chưa có thói quen tự tìm hiểu những vấn đề trong cuộc sống liên quan đến toán học. HS chưa chịu khó, đam mê và chưa hứng thú trong học tập. Cho nên luôn ở tư thế “bắt buộc phải học” mà chưa làm chủ được bản thân, không sẵn sàng cho các dự án học tập mà GV đưa ra.
Tỉ lệ học sinh khá giỏi bộ môn toán hình trong trường còn ít, khả năng giải toán hình của học sinh còn chưa tốt nên nhiều học sinh chưa yêu thích môn hình.
Hơn nữa trường THPT Anh Sơn 3 nằm trên địa bàn thuộc diện nền kinh tế còn nhiều khó khăn, điều kiện học tập chưa đầy đủ, nhiều em không có thời gian học ở nhà, nhiều gia đình chưa quan tâm đến việc học của con em, vấn đề xã hội hoá giáo
dục chưa ngang tầm với giai đoạn hiện nay. Nên chất lượng học tập vẫn chưa được cao, số HS bị hổng kiến thức còn nhiều.
Điểm đầu vào môn Toán rất thấp.
Là HS đầu cấp, các em đến từ nhiều trường trung học cơ sở trên địa bàn các xã vùng khó khăn, do vậy việc hợp tác trong công việc chưa thuận lợi. Đa số các em chưa từng được tham gia các tiết học theo định hướng STEM trước đó.
Khả năng làm việc nhóm và hợp tác trong giải quyết vấn đề còn nhiều hạn chế.
Kĩ năng thuyết trình vấn đề chưa tốt.
Một số HS còn chưa tích cực trong các hoạt động nhận thức, có nhiều em còn thụ động trong quá trình học tập.
Về phía giáo viên:
Tất cả GV đều nhận thấy vai trò cần thiết của việc dạy học Toán học gắn liền với cuộc sống. GV chưa chú trọng đến việc hình thành và tổ chức cho HS những hoạt động học tập thực hành vận dụng toán học vào thực tiễn để các em được tham gia. Mức độ sử dụng PPDH theo định hướng giáo dục STEM còn rất ít, bởi khi thực hiện còn gặp rất nhiều khó khăn về thời lượng dạy học ít, NL HS và điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường còn hạn chế, HS chưa có đam mê và chịu khó.
Để phát huy hết vai trò của Toán học trong giảng dạy cho HS thì GV cần đổi mới PPDH, liên hệ với tình hình sản xuất, kinh tế của địa phương, của chính gia đình các em HS, qua đó giúp HS được trải nghiệm, phát triển phẩm chất, kỹ năng và các NL cần thiết cho bản thân.
Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Các phép toán véc tơ theo định hướng giáo dục STEM
Mục tiêu
Kiến thức
HS được học về định nghĩa, tính chất, các ứng dụng của các phép toán vectơ.
Nắm được cách xác định tổng, hiệu của hai vectơ, tích của véctơ với một số, tích vô hướng của hai vectơ bằng định nghĩa và biểu thức tọa độ.
Nắm được quy tắc ba điểm, quy tắc hình bình hành, quy tắc trừ, công thức trung điểm của đoạn thẳng, trọng tâm tam giác, công thức biểu thức tọa độ của tích vô hướng hai vectơ và ứng dụng.
Năng lực: Qua dạy học chủ đề này giúp HS rèn luyện được một số NL
HS tiếp cận hệ thống câu hỏi và những tình huống có vấn đề như kéo thuyền, kéo co, kéo xe pháo. Phân tích được các vấn đề để đưa ra những giải pháp sử dụng định nghĩa, tính chất và các quy tắc phép toán véctơ để xử lí tình huống, những vấn đề liên quan đến bộ môn và trong thực tế. Từ đó hiểu rõ được khái niệm về Lực, cân bằng lực; Biết cách tổng hợp và phân tích lực; Nắm được điều
kiện cân bằng của chất điểm. Biết được cách đánh giặc của Ngô Quyền trong chiến thắng Bạch Đằng năm 938. Dùng kiến thức vừa học giải thích được tác dụng về lực của các cọc đóng đứng theo hướng khác nhau góp phần nhanh chóng làm tiêu hao sức chiến đấu của giặc.
Thực hiện được tương đối thành thạo các thao tác tư duy, đặc biệt phát hiện được sự tương đồng giữa lực kéo và các véc tơ. Mô tả được tình huống kéo thuyền, kéo co, kéo xe pháo để quy bài toán thực tiễn về bài toán toán học (Phép toán véc tơ).
Nghe hiểu, đọc hiểu và ghi chép được các kiến thức về phép toán véc tơ được trình bày dưới dạng sơ đồ tư duy toán học hay do người khác nói hoặc viết ra.
HS thiết kế được biểu đồ, sơ đồ tư duy liên kết những phần kiến thức giữa các môn học với nhau.
Thông qua hoạt động kí kết hợp đồng giả định, HS được cùng nhau thảo luận, trao đổi và đưa ra quyết định của mình đã tạo cơ hội cho HS được phát triển NL giao tiếp toán học.
Biết lập kế hoạch hoạt động cho cá nhân, nhóm; sử dụng phương pháp thuyết minh, luyện tập viết đoạn văn để thuyết minh bài tập nhóm.
- HS có thể tra cứu được các thông tin cần thiết cho dự án trên Internet. Sử dụng các thiết bị điện tử (máy ảnh, điện thoại Smartphone..) để thu thập và xử lí tư liệu. Sử dụng được các phần mềm cơ bản để liên lạc (Facebook, Zalo, Email..), báo cáo trên Word/Powerpoin, xử lý số liệu (Exel, máy tính bỏ túi) khi thực hiện dự án. Có ý thức về sử dụng phần mềm bản quyền, văn hóa mạng...
Phẩm chất
Từ kiến thức môn Toán, Vật lý, Địa lý, Lịch sử và Giáo dục công dân giúp HS chủ động lĩnh hội kiến thức của các môn học, thấy được ý nghĩa thực tiễn và vẻ đẹp của toán học. Từ đó vận dụng vào giải quyết các bài toán thực tế.
HS biết sử dụng những kiến thức môn toán để hiểu được cách phân tích và tổng hợp lực tác động vào một chất điểm, giải thích được hiện tượng đứng yên hay hướng chuyển động của chất điểm, từ đó biết vận dụng vào cuộc sống và giải thích được các ứng dụng trong công nghệ như thế nào. Từ kiến thức về lực của môn vật lý vừa xây dựng giải thích được hiện tượng triều cường và triều kém trong môn địa lý. Từ hiện tượng thủy triều của môn địa lý và kiến thức về lực của môn Vật lý giải thích được chiến thuật của Ngô Quyền trong trận đánh lịch sử trên sông Bạch Đằng năm 938. Từ đó HS có cái nhìn sâu sắc về lịch sử dựng nước và giữ nước của dân tộc ta, biết được ý nghĩa và trách nhiệm của bản thân trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ tổ quốc.
Thiết bị dạy học và học liệu Giáo viên:
Máy tính, máy chiếu, Tivi, bút chỉ laze, máy in.
Giáo án word, giáo án điện tử, một số hình ảnh và video clip sưu tầm, các bài tập (giao cho các nhóm HS làm từ cuối tiết học trước và báo cáo khi xây dựng kiến thức mới trong một số bài học).
Sách giáo khoa
Các tài liệu chuẩn kiến thức kỹ năng, bồi dưỡng thường xuyên GV THPT.
Các loại phiếu học tập, bản hợp đồng, bản kế hoạch phân công, phiếu đánh giá ... trong quá trình tổ chức nhiệm vụ cho HS.
Học sinh:
Kiến thức đã học về vectơ
Sưu tầm tài liệu về các vấn đề có liên quan đến bài học, clip, tranh ảnh minh họa cho nội dung phụ trách.
Bút dạ, giấy A0, bút màu, giấy màu...
Các sản phẩm do HS tự hoàn thành
Xây dựng bảng mô tả các mức độ cần đạt trong chủ đề nhằm phát triển năng lực cho học sinh
Nội dung kiến thức

Nhận biết

Thông hiểu

Vận dụng thấp

Vận dụng cao
Tổng và hiệu của hai vectơ
-Biết được tổng và hiệu của 2 vectơ là 1 vectơ, cách xác định vectơ tổng.
-Biết được vectơ đối.
-Biết được hiệu của vectơ a và vectơ b là tổng của vectơ a và vectơ -b .
-Biết được lực là đại lượng vectơ.
- Hiểu được các tính chất và các quy tắc
3 điểm, quy tắc hình bình hành, quy tắc trừ.
Nắm được công thức ghi nhớ trung
điểm đoạn thẳng và trọng tâm tam giác.
Hiểu được lực cân bằng
Giải quyết các bài toán chứng minh đẳng thức vectơ.
Giải thích được các hướng chuyển động của 1 chất điểm khi bị tác dụng các lực đơn giản.
Vận dụng để tổng hợp lực tác động vào chất
điểm.
- Vận dụng các kiến thức tổng hợp để giải thích các hiện tượng tự nhiên và ứng dụng trong thực tế (Hiện tượng
thủy triều, chuyển động của một vật...)
Tích của vectơ với một số
-Biết được tích của 1 vectơ với
- Hiểu được các tính chất của vectơ.
- Vận dụng chứng minh 2 vectơ cùng
- Phân tích 1 lực thành 2 hay nhiều lực khác.


một số thực là 1 vectơ.
- Biết cách xác định hướng và độ lớn của vectơ là tích của vectơ với một số thực
Công thức
trung điểm đoạn thẳng và trọng tâm tam giác.
phương, 3 điểm thẳng hàng.
Chứng minh các đẳng thức vectơ.
- Phân tích 1 vectơ theo 2
vectơ không cùng phương.
- Vận dụng vào bài toán thực tế.
Ứng dụng thực tiễn
-Biết được cách biểu diễn các lực
-Hiểu được cách giải thích các ứng dụng thực tế nhờ các phép toán
vectơ
-Vận dụng giải thích hợp lý các hiện tượng hay ứng dụng thực tế đã gặp
-Biết sử lý tình huống tốt nhờ các bộ môn khoa học đã học
Một số câu hỏi định hướng cho học sinh tạo ra sản phẩm của dự án
Dự án 1: Định nghĩa, Các quy tắc và tính chất của phép toán tổng và hiệu hai vecto - Ứng dụng thực tiễn
Câu hỏi 1: Nêu định nghĩa tổng, hiệu hai véc tơ.
Câu hỏi 2: Nêu tính chất phép cộng hai véc tơ (vẽ hình mô tả cho các tính chất trên)
Câu hỏi 3: Qui tắc 3 điểm, qui tắc hình bình hành, quy trắc trừ véc tơ (Xây dựng quy tắc bằng định nghĩa hoặc bằng cách đưa ra rồi chứng minh)
MA + MB
C