NGUYỄN ĐĂNG MINH PHÚC
TÀI LIỆU BỒI DƢỠNG GIÁO VIÊN
Ni dung:
NÂNG CAO KHẢ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
KHOA TOÁN – TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ
2
LU
a nhn mt cách rng rãi rng: gii quyt v là mt k
bn, quan trng ci. Tht vi vi nhii là mu tiên ca
giáo dc toán hc. ng h a nhic
t là k n s mt trong các k n ca toán hc. Trong thi
khoa hc công ngh phát trin nay, chúng ta khó d c nhng loi
hình toán hc nào s cn thit cho th h tr khi h ng công vic trong xã hi
sau này. Thc vy, vi s ln mnh và phát trin ca máy tính b ho n
t thì hoàn toàn có th, nhng kin thc toán hc hin hành ng ca chúng ta s
nhanh chóng b lc hu.
Tuy nhiên có m . Bt chp
thi gian và nhng khoa hc công ngh có th i luôn luôn cn phi
. Khi h i mt vi nhng tình hung trong công vi phi mt
vi v. Ngay c vi c và phi b
nhng nút trên máy tính b c li gic công ngh có th tìm ra
li gi có trí tu ci mi có th gii . là k n
u tiên mà hc sinh chúng ta mang theo mình khi ri gh nng và hi nhp vi cuc
sng thc.
Hu hng ý rng là mt k n cho cuc s
truyt k c sinh? Chúng ta ph giúp hc sinh phát
trin các kh ca các em. Tài liu này s cung cc mt cái nhìn
tng quan v u và vn dng quá trình mô hình hoá toán ht công c
giúp hc sinh nâng cao kh c bit là các v liên quan mt thin thc t
xung quanh các em. Ni dung toán ca tài liu tp trung vào bn ch ng, Không
i và các mi quan h; Tính không chc chn và d liu. Vi phm vi
nh gn ca tài liu, có nhng nn bn ch u ni
dung v c gii thiu. Các giáo viên có th tìm hiu
tham kho.
Tài li i dng các module vi t ng thi gian 30 tit. Vi mi
module, các giáo viên cc nhim v c thc hin các hong có
trong module. Giáo các bui làm vic nm b các k
thut nhm tng thc hin các mô hình. Ngoài phn tài liu là các ph
lc, giáo viên nên tham kho các tài liu ting Anh và ting Vit c gii thiu phn tài
liu tham kh thc hin tt các ho u tt phc v cho
hong dy hc ca mình.
Hu, ngày 12 tháng 06 2014
Nguy
3
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 2
MỤC LỤC 3
DANH SÁCH HÌNH ẢNH 5
DANH SÁCH BẢNG BIỂU 5
Phần thứ 1 GIỚI THIỆU CHUYÊN ĐỀ 6
Phần thứ 2 NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ 7
Module 1. Giải quyết vấn đề và các nội dung liên quan 7
1.1. V toán hc 9
1.2. V các bài tp trong sách giáo khoa 10
1.3. Quá trình gii quyt v 11
1.4. i quyt v 12
1.5. Dy hc gii quyt v 12
1.6. o trong gii quyt v 13
1.7. Kt ni toán hc vi th gii thc t 14
1.8. Mô hình hoá toán hc 14
1.9. Quy trình mô hình hoá toán hc 15
1.10. Mt s thut ng 17
Module 2. Các bài toán về Đại lƣợng 22
2.1. Bài 1. TH NH 23
2.2. Bài 2. MÁY NGHE NHC MP3 25
2.3. Bài 3. THNG XE 26
2.4. Bài 4. NGOI HI 28
2.5. 28
2.6. P 29
2.7. Bài 7. NHÀ NGH 30
2.8. Bài 8. TRUYN HÌNH CÁP 31
2.9. Bài 9. XE NÀO? 32
2.10. Bài 10. PHN NG 33
2.11. C PHÍ 34
Module 3. Các bài toán trong chủ đề Không gian và Hình 35
3.1. 36
3.2. Bài 2. CA HÀNG KEM 36
3.3. Bài 3. TRÀN DU 38
3.4. 38
4
3.5. XE 40
3.6. Bài 6. CÁNH CA QUAY 41
3.7. Bài 7. XÂY KHI 42
3.8. Bài 8. TH MC 43
3.9. Bài 9. NHÀ VN 44
Module 4. Thay đổi và các mối quan hệ 46
4.1. Bài 1. TRUYN DCH 47
4.2. Bài 2. CÂY TÁO 48
4.3. Bài 3. SC GIÓ 49
4.4. Bài 4. TÀU THUYN 50
4.5. Bài 5. DÙNG THUC 51
4.6. A Y 53
4.7. 53
4.8. Bài 8. NHP TIM 54
4.9. Bài 9. MUA NHÀ 54
4.10. Bài 10. H 55
4.11. 56
4.12. C 57
Module 5. Tính không chắc chắn và dữ liệu 57
5.1. Bài 1. MÁY MÓC B LI 58
5.2. Bài 2. GIM KHÍ THI CO
2
60
5.3. T NHT 61
5.4. Bài 4. BI 62
5.5. Bài 5. CHIM CÁNH CT 63
5.6. Bài 6. XUT KHU 64
5.7. Bài 7. KO MÀU 65
5.8. Bài 8. HI CH 66
5.9. Bài 9. LN LÊN 66
5.10. Bài 10. S V P 67
5.11. M KIM TRA 67
5.12. Bài 12. NG H TNG THNG 68
5.13. NG 69
5
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1. L hoa 8
Hình 1.2. Bng k ô vuông 8
Hình 1.2. Quy trình mô hình hoá toán hc 15
Hình 2.1. Tình trng th nh 23
Hình 2.2. Máy nghe nhc MP3 25
Hình 2.3. Thng xe 27
28
36
Hình 3.2. Ca hàng kem 37
Hình 3.3. Tràn du 38
39
xe 41
Hình 3.6. Cánh ca quay 41
Hình 3.7. Quy hoch bn hoa 44
Hình 4.1. Truyn dch 47
Hình 4.2. ng thuc còn theo ngày 52
Hình 5.1. Gim khí thi 60
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Ba các lo 13
Bng 2.1. Truyn hình cáp 31
Bng 2.2. Các dòng xe ô tô 32
Bng 2.3. Thi gian phn ng & kt thúc 33
Bt nht 61
6
Phần thứ 1 GIỚI THIỆU CHUYÊN ĐỀ
1. Tên chuyên đề
Nâng cao kh i quyt v cho hc sinh THPT ng phát tric.
2. Mục tiêu của chuyên đề
Cung cp cho GV toán Trung hc ph thông (THPT) hiu và vn dng quá trình mô hình
hóa toán ht công c giúp hc sinh nâng cao kh i quyt v,
c bit là các v liên quan mt thin thc t xung quanh các em.
3. Nội dung tài liệu và phƣơng pháp trình bày
3.1. Cấu trúc tài liệu chuyên đề
Tài lic cu trúc theo các module, mi module chia làm 6 mc.
3.2. Thời gian thực hiện
Tài liu thc hin trong 30 tit, bao gm 3 ngày, mi ngày 10 tit cho hai bui.
3.3. Nội dung tóm tắt tài liệu
Tài liu trình bày các nt ni toán hc
vi thc t, mô hình hoá toán hc. Ting ch : ng, Không
i và các mi quan h; Tính không chc chn và d liu.
3.4. Phƣơng pháp trình bày
Các bui tp huu s dBáo cáo viên gii thiu,
trình bày chi tit ni dung, các thao tác, k thut Hc viên thc hin các hong i s
h tru phi ca báo cáo viên n hi & tho lun.
4. Tài liệu tham khảo phục vụ chuyên đề
1. Trn Vui (2014). Gii quyt v thc t trong dy hc Toán.
2. OECD (2009). Take the Test, Sam
OECD.
3. OECD (2012). PISA 2012 released Items, OECD.
4. OECD (2013). PISA 2015 Draft Mathematics Framework, OECD.
5. Lesh R. & Doerr H. (Eds.) (2003). Beyond Constructivism Models and Modeling
Perspectives on Mathematics Problem Solving, Learning and Teaching, Lawrence
Erlbaum Associates Publishers, USA.
6. Posamentier A. S. & Krulik S. (1998). Problem solving strategies for efficient and
elegant solutions, Corwin press, California, USA.
5. Thông tin ngắn về báo cáo viên
7
H tên: Nguy
Hc v: Ti Chuyên ngành: Lý luy hc môn Toán
i hi hc Hu
a ch liên h: 34 Lê Li Thành ph Hu. S n thoi: 0983580237
Email: Blog: . Facebook: facebook.com/phucndm
Phần thứ 2 NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
Module 1. Giải quyết vấn đề và các nội dung liên quan
I. MỤC TIÊU
Sau khi tp hun, hc viên phi t c:
+ Kin thc: Hicác ni dung liên quan, mô hình hoá toán hc và quy trình mô hình
hoá toán hc.
+ K : Thi quyt v, thc hic mô hình hoá
toán hn trong quy trình mô hình hoá toán hc.
+ : Tích cc, chia s.
II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MODULE
Các ch : Module giúp hc viên tip cn i quyt v, mô hình
hoá toán hc.
Thi gian thc hin: 10 tit.
: Mi hc viên hoc ít nht 3 hc viên ngi gn nhau nên có mt máy tính.
III. TÀI LIỆU VÀ THIẾT BỊ ĐỂ THỰC HIỆN MODULE
Tài liu: Xem ph lc, các tài liu n.
n: Máy chiu, máy tính xách tay cá nhân cho các hc viên.
IV. HOẠT ĐỘNG
Hoạt động 1. Tìm hiểu về GQVĐ và các nội dung liên quan (5 tiết)
Nhim v: Tìm hiu các ni dung v y h
trình mô hình hoá toán hi dung liên quan.
Thông tin cho hong: Xem ph lc, tài lin trong module này, tham kho thêm
qua mng internet.
Hoạt động 2. Ứng dụng quy trình mô hình hoá toán học để giải & phân tích bài toán (5
tiết)
Nhim v: Hc viên s dng quy trình mô hình hoá toán h gii và phân tích các bài
toán.
Thông tin cho hong: Xem ph lc, tài lin trong module này, tham kho thêm
qua mng internet.
8
V. ĐÁNH GIÁ
Câu hi t nghiên cu và tho lun:
1. Vn d phân tích, gii và bình lun hai bài
toán sau:
Bài toán 1. Mc
t ngoài và m
t trên và m
hoa
3
Hình 1.1. L hoa
Bài toán 2. t h m
.
nhiêu?
Hình 1.2. Bng k ô vuông
2. cho các bài toán trên.
3.
9
Thông tin phn hi:
1. Hc viên gi thc 3
n trong quy trình và có nhng bình lun cho các bài toán.
2. H c ni dung, bi cnh và các cm c cho
các bài toán trên.
3. Mi hc viên chn mi quyt v minh
ho.
VI. PHỤ LỤC
1.1. Vấn đề toán học
i ta hay gi v toán hc mt cách ngn gu
cht trong quá trình gii quyt v là các v cn phc gii. M
trong vic tho lun v gii quyt v là vic i ta thiu nht trí v nhnh
mbài toán
Trong giáo dng hay dùng các thut ng i, bài tp, bài toán
hoc vng t
nh mt cách rõ ràng ranh gii v ng a nhng thut ng c ra
V là mt tình hut ra cho cá nhân hoc mt
gii quyi mt vi tình hung này h không th
án ho c li gii. Ct lõi cm t không thy
thu c li giii các
lp toán ca mình, nhng gì là bài toán n s tr thành các bài tp và ri
quy v ch là nhng câu hi. Chúng ta phân bit ba thut ng
a. câu hi: mt tình hung mà ta có th gii bng cách tái hin li kin thc hoc trí nh;
b. bài tp: mt tình hu n luyn tp và th cng c nhng k
c h
c. bài toán: là mt tình hu tng hp các kin thc hc
gii.
Ngoài ra, bt k lý do nào, bài toán phc chp nhn bi chính hc sinh. Ni hc
sinh t chi chp nhn các thách thc, thì vào thi là bài toán cho em
hy mt bài toán cn phi th
Chp nhn: Cá nhân chp nhn bài toán. Có mt mi liên h mang tính cá nhân vi bài
toán, mi liên h này có th c bi nhing
c ca bn hc, cha m, th gin là s
mong mun tha mãn s thích gii toán.
Cn tr: Nhng n lu c gii bài toán là tht bi. Nhng
và dng toán quen thu tn công bài toán là không hiu lc.
Khám phá: Mi liên h nh trên thúc ép cá nhân khám phá nhng
n công mi.
S tn ti ca mt bài toán dn mi mt vi mu mà h không nhn ra, và
v ch n áp dng mt cách git. Mt tình hung
c xem là mt bài toán khi nó có th gic bng cách áp dng các thu
10
c hc, hoc khi nó ging vi mt tình hut v hay
mt bài toán ci này li ch là bài tp hoc câu hi ci khác.
Ví d: HNG QUN TR
Có bi A, B, C, D cn chn vào chc, k ng và ch tch hng
qun tr i có bao nhiêu cách chn, nu kin gì thêm?
Nu chúng ta hi câu này vi mt hc sinh lp 12, vic tr li câu h gin, chúng
ta trông ch mt câu tr li tc thi bng cách áp dng quy tc nhân cho ta s cách là 4.3.2 =
24. m tra trí nh ca các em. Vi các em hc sinh này thì áp dng quy tc
nhân là mt câu hii mt s nhc ln v các s kin ca mt kin thc
c h
Bây gi, nu chúng ta hu này vi mt hc sinh lp 10. Em này s nó, em s
nhn ra rng vic chn thc hin mn không ph thu c
thc hin n cn nhc
tp. Vi em này vic tìm s cách chn bng quy tc tc nhân là mt bài toán.
Nu chúng ta hu này vi mt hc sinh la
quy tc nhân, chúng c hành luyn t giúp các em ghi nh kin thc
v quy t cn bài tp; vic dùng thc hành hay luyn tng
cng c mt khái nim hay mt s kin va mc hc.
1.2. Về các bài tập trong sách giáo khoa
Trong các sách giáo toán hin nay, sau mi phn lý thuyu có phn câu hi và bài tp.
Mt s trong các bài tp này có th ng hp, cách gii
mc lp bi giáo viên ri, nên hc sinh ch vic áp dng cách gii
mu này cho mt lot các bài t gii chúng. Thc cht là hc
hành mt thut toán, mt quy tc áp dng cho mt lp các bài tp và nó bm thành công
nc các sai sót có tính k thut. Ch mt ít bài tp có th i suy lun ca hc
sinh. Nu các bài tt ra cho hi dng không có thuc thì
chúng tr thành các bài toán cho hc sinh. Nhng bài tt nn tng
cho gii quyt v, vic thc hành và luyn tp các thut toán, các cách gi c th s c
kt ni vào trong các quá trình toán hng nhng h
gii xong ht các bài tp này bng cách vn dng cn thn các cách gii có sn, hay các thut
toán s tr thành nhi gii quyt v. Tuy nhiên, nhng giáo viên sáng to có th
bng cách tip cn dy hc ca mình tn dc các bài t giúp hc sinh phát
trin nhng k i quyt v.
Hc sinh phi hiu khi hc toán, tích cc xây dng kin thc mi t kinh nghim và kin thc
a chính mình. Khi hc sinh hiu toán, các em s có kh dng các kin
thc ca mình mt cách linh hot và theo nhng cách có hiu qu.
Mt vn i vi mi mt vi
n cn phi tìm mt li gii và không có mt qui trình sn kh
tìm ra li gii. Gii quyt v là mt phn chính ca mi quá trình hc toán.
ng tu kin cho hc sinh:
xây dng kin thc toán khái nim và quy tc thông qua ;
gii quyt các v ny sinh t trong toán và trong bi cnh cuc sng;
11
áp dng và mô phng nhii toán thích h gii quyt các v;
theo dõi và phn nh v quá trình gii quyt v toán.
ng không nên xem gii quyt v là mt b phc lp v
trình toán mà nên gn kt nó vi mi ni dung toán hc.
1.3. Quá trình giải quyết vấn đề
Theo Posamentier & Krulik (1998)
Gii quyt v ch quá trình mà mt cá nhân s dng kin thc, k
hiu bi i ca nhng tình hung không
quen thup phi.
Là mt quá trình, gii quyt v gn lin vi mt tp các k n phc d
c nhng thành phn c này là
mt th hin bng hình v quá trình gii quyt v. Nó ch n mà mi
gii quyt v phi tri qua khi gii quyt mt v ra các k m
y vic tìm kim li gii (Posamentier & Krulik, 1998).
Nhng dn tìm tòi mà chúng ta dùng trong gii quyt v khác m
vi nhng thut toán và quy tc chúng ta dy trong lp hc toán. Mt thut toán luôn bm
thành công nc áp dn và nu thuc la chn. Nhng
d sau ch mt tip cn 5-n gii quyt v mà chúng ta
thy là cn thit phi phát trin và nhn mnh cho hc sinh: c hiu bài toán -> Khám phá -
> Ch -> Gii bài toán -> Kim tra, m rng bài toán.
Nhng db v t k hoch chi tit ch
dn li gii ca mt bài toán. Không git toán, chúng không th
bm cho s thành công. Tuy nhiên, nu các em hc dng dn tìm
tòi này trong mi tình hung có v mà các em gp phi thì các em s t tin trong vic gii
quyt thành công các v gp phi trong lp hc và trong cuc sng. Khi chúng ta thc s
mong mun hc mt cách thành công li gic câu tr l
là quá trình gii quyt v mà chúng ta c phát trin cho hc sinh.
Ví dụ: CHN C
Có bi A, B, C, D cn chn vào chc, k ng và ch tch hng
qun tr s vic chn nhân s phi tho mãn: Ông A không th chn là giám
c, chc ch ti là ông C hoc D. Hi có bao nhiêu cách chn?
i vi câu hi này có hc sinh gic chn ba v c, k ng và
ch tn:
n 1: Có ba cách chc (chn B, C, D).
n 2: Có ba cách chn k ng t i còn li.
n 3: Có hai cách chn ch n C, D).
Theo quy tc nhân thì s cách là 3.3.2 = 18. Cách gi cách thc hin
n 3 ph thuc vào kt qu n 2. Nu n 2 c c
chn 3 mi có hai cách. Còn nu C hoc chn thì n 3 ch
có mt cách.
12
Tuy nhiên nu ta thit lp vic chn ba v c, k ng và ch tn
n khác thì vn có th áp dng quy tc nhân. C th:
n 1: Có hai cách chn ch t
n 2: Chc. Ta luôn có hai cách chn dù c chn
(chn mi C, B hoc D, B).
n 3: Chn k ng có hai cách.
Vy kt qu là có 2.2.2 = 8 cách ch
1.4. Các phƣơng án giải quyết vấn đề
ng dn tìm tòi li gii chc nhii cho là
khó nht. Mt phn ca quá trình gii quyt v nh
ng gii mà hc sinh cn phi s d tìm câu tr li. Vic chc
cân nhc t c hi
tng loc thut gii toán. Nhc s dng tng hp.
Mt câu hi khó trong gii quyt v là làm th chi phù hp.
u gì s mách bo cho hc sinh cht k mt k
thành công trong gii quyt v i thc hành. Nu hc sinh cn phi thành công
trong gii quyt v, các em phng xuyên thc hành k i quyt v chính
thông qua vic thc s gii các bài toán. Các em phi n l gii các bài toán bng cách s
dng càng nhii toán nu có th c.
Có nhi th trong gii quyt v. Vic chn nhp vi
ng hc sinh là cn thit. Trong phn này chúng tôi li bin
c s dng bc hc ph thông trong nhng tình hung toán và cuc sng.
Trong lp hc toán nh cung cp mt k ho gii quyt các
tình hung có v ny sinh trong b
Posamentier & Krulik (1998i quyt v n
qui lut; Gii theo mt cách nhìn khác; Gii mXét
c bit; V hình; ; Tính toán cho mi kh t kê s liu);
Sp xp các d liu; Suy lun logic.
1.5. Dạy học giải quyết vấn đề
y hc toán THPT hin nay nên nhm tu kin cho tt c h:
kin to nhng kin thc toán hc mi thông qua ;
ny sinh trong toán hc và trong nhng tình hung khác ca cuc sng;
áp du chnh nhi th, cách gii toán phù h ;
theo dõi và phn ánh v s tin trin ca quá trình .
là mt phn chính trng tâm ca mi vic dy hc toán. Trong cuc sng hng ngày
và c, vic có th dn nhng thun li ln. Tuy
nhiên, vic không phi ch là mt mn chính ca vic hc
toán. không nên là mt b phn cô lp cy hc mà nên có mi quan h
vi tt c các ni dung c
cn vii mt vi mt bài toán mà li gii c c.
Nhi gii có m cht toán hc phân tích các tình hung mt cách
13
cn thn bng các thut ng toán ht ra các bài toán mt cách t nhiên da trên nhng
u h thc.
Nhng v m tt to cho h cng c và m rng tri thc ca
kích thích cho vic hc mi. Hu ht các khái nim toán hu có th c gii
thiu thông qua nhng v da trên nhng kinh nghim quen thuc t cuc sng ca các
em hoc t nhng tình hung toán hc.
Hc sinh cn phi phát trin nhiu th , chng h dng mô
hình, tìm kim công thc, hoc th vi mt s giá tr ho ng h c bit. Nhng
th này cn s quan tâm ca vic dy hc nu hc sinh cn phi hc. Tuy
nhiên, s bc l cng án c th trong ph
dy hc. Hn phi h u chnh nh
d gii quyt mt v.
t vai trò quan trng trong vic phát trin nhng phm cht v ca
hc sinh. Giáo viên phi chc nhng v lôi cuc hc sinh. Giáo viên phi to
c mng nhng viên hc sinh khám phá, dám mo him, chia s tht bi
t câu hi vi nhau. Trong nh
vy, hc sinh phát tric tính t tin mà các em cn ph khám phá các v và
kh u ch th v ca mình.
phát trio cho hc sinh qua dy hc toán, chúng ta phi cn nhng
y hc phù hp vi loy
hc t ra có nh trong vic to ra các hong tích cc mà chúng ta cn
phi quan tâm.
1.6. Tƣ duy sáng tạo trong giải quyết vấn đề
i quyt v ch mt quá trình có tính phân tích và h th s dng nhng
t.
Nh trên nhng có tính kinh nghim v:
quan sát, suy lun, tng quát hay phm chng các li gic.
có th phân bit các long ka chúng theo
bng sau:
Bng 1.1a các lo
phê phán
i quyt v
o
ng
ch ra
Tính phn ánh hoài nghi
Phân vân trong vic kt
lu
S dng phân tích logic
Tính h thng
Phân tích
Kinh nghim
H thng
khám phá
Dùng các thut toán
Có tính hi t
Có tính tuyn tính
Trc giác
t câu hi
Tng hp
Tri nghim
14
Chúng ta nên nh rng, có hiu qu nhi s sáng to sâu sc. T
duy sáng to tp trung vào phát trin nhng li gii, sn phm và qu trình có tính khu.
S sáng to là mt phn ca th gii các k a mi. Nó có th c
phát triu bi nhng tip c gii
quyt ng và phân k. thm khu thì s ng, s
phong phú cng và trt ngun kin thc hu ích. Khi bt
u gii quyt mt v o là công c hu hiu nht.
1.7. Kết nối toán học với thế giới thực tế
ng
"ngu hút HS trong vi
cho nó thêm "
.
t
(1)
(2)
".
i các thu
p m
1.8. Mô hình hoá toán học
15
MHHTH
n.
n và phong
Các n
MHHTH là m
u
Hi
thu Nói mMHHTH
là quá
xem xét.
1.9. Quy trình mô hình hoá toán học
Quy trình mô hình hóa toán h
Hình 1.3. Quy trình mô hình hoá toán hc