Phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học

sinh chuyên toán trung học phổ thông thông

qua giảng dạy chuyên đề "Phép biến hình

trong mặt phẳng"

Nguyễn Hoàng Cương

Trường Đại học Giáo dục

Luận văn ThS. ngành: Lý luận và phương pháp dạy học (Bộ môn Toán học)

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn: GS.TS. Nguyễn Hữu Châu

Năm bảo vệ: 2010

Abstract. Trình bày những vấn đề lý luận về tư duy sáng tạo và vai trò của dạy học

hiệu quả chuyên đề "Phép biến hình trong mặt phẳng" trong việc phát triển năng lực

tư duy sáng tạo cho học sinh khối chuyên Toán. Nghiên cứu thực trạng việc giảng

dạy chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng” cho học sinh chuyên Toán ở một

số trường Trung học phổ thông chuyên. Đưa ra một số biện pháp nhằm kích hoạt,

nâng cao năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh chuyên Toán.

Keywords. Phương pháp giảng dạy; Tư duy sáng tạo; Hình mặt phẳng; Học sinh;

Phổ thông trung học

Content

1. Lý do chọn đề tài

1.1. Rèn luyện khả năng sáng tạo cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng của nhà

trường phổ thông.

1.1.1. Nghị quyết Hội nghị lần thứ tư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam

khóa VII về tiếp tục đổi mới sự nghiệp giáo dục và đào tạo đã nhận định: “Con người được

đào tạo thường thiếu năng động, chậm thích nghi với nền kinh tế xã hội đang đổi mới”, từ đó

đã nêu rõ một trong những quan điểm chỉ đạo để đổi mới sự nghiệp giáo dục và đào tạo là

phải “phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đào tạo

những con người có kiến thức văn hóa, khoa học, có kĩ năng nghề nghiệp, lao động tự chủ,

sáng tạo và có kỉ luật, giàu lòng nhân ái, yêu nước, yêu chủ nghĩa xã hội, sống lành mạnh,

đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước trong những năm 90 và chuẩn bị cho tương lai”.

Khi đề ra các chủ trương chính sách và biện pháp lớn, Nghị quyết trên đã chỉ rõ cần phải “đổi

mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học … Áp dụng những phương pháp giáo dục

hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, chú ý bồi

dưỡng những học sinh có năng khiếu”. [22]

Nghị quyết Hội nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam

(khoá VIII, 1997) tiếp tục khẳng định: “Phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc

phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước

áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo

điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học” [31,

tr.87].

Trong giai đoạn hiện nay, trước những thời cơ và thử thách to lớn, để tránh nguy cơ bị

tụt hậu, việc rèn luyện khả năng sáng tạo cho thế hệ trẻ càng cần thiết và cấp bách hơn bao

giờ hết.

1.1.2. Các nhà lý luận dạy học ngày nay đã tổng kết các thành phần của nội dung học vấn phổ

thong và chức năng của từng thành phần đối với hoạt động tương lai của thế hệ trẻ. Đó là:

- Hệ thống tri thức về tự nhiên, xã hội, tư duy, kĩ thuật và phương pháp nhận thức

giúp học sinh nhận thức thế giới.

- Hệ thống kĩ năng, kĩ xảo giúp học sinh tái tạo thế giới.

- Hệ thống kinh nghiệm hoạt động sáng tạo giúp phát triển thế giới.

- Thái độ chuẩn mực đối với thế giới và con người giúp học sinh xây dưng và phát

triển quan hệ lành mạnh với thế giới xung quanh.

Như vậy, hoạt động sáng tạo là một trong bốn thành phần không thể thiếu của nội

dung học vấn mà nhà trường cần giáo dục cho học sinh.

1.1.3. Xuất phát từ những yêu cầu xã hội đối với sự phát triển nhân cách của thế hệ trẻ, từ

những đặc điểm của nội dung mới và từ bản chất của quá trình học tập buộc chúng ta phải đổi

mới phương pháp dạy học theo hướng bồi dưỡng và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho

học sinh.

Việc học tập tự giác tích cực, chủ động và sáng tạo đòi hỏi học sinh phải có ý thức về

những mục tiêu đặt ra và tạo được động lực trong thúc đẩy bản thân họ tư duy để đạt được

mục tiêu đó.

1.2. Trong việc rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh ở trường phổ thông, môn Toán

đóng vai trò rất quan trọng.

Bởi vì, Toán học có một vai trò to lớn trong sự phát triển của các ngành khoa học và

kỹ thuật; Toán học có liên quan chặt chẽ và có ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực

khác nhau của khoa học, công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội hiện đại; Toán học còn là

một công cụ để học tập và nghiên cứu các môn học khác.

Từ năm 1960, Đảng và Nhà nước ta đã rất quan tâm đến việc bồi dưỡng năng khiếu

Toán học cho học sinh trong đó biểu hiện cơ bản là suy nghĩ và vận dụng tư duy sáng tạo

trong khi học Toán.

Hệ thống các lớp chuyên Toán, các lớp chọn ngày càng được phát triển rộng rãi trong

phạm vi cả nước. Trong những năm qua, các trường chuyên, lớp chọn đã đạt được nhiều

thành tựu đáng kể, đã đào tạo và bồi dưỡng được ngày càng nhiều học sinh giỏi Toán, góp

phần phát hiện và bồi dưỡng nhiều tài năng Toán học, nhiều cán bộ khoa học, kĩ thuật có chất

lượng cao cho đất nước.

Tuy nhiên, vẫn còn những tồn tại về phương pháp giảng dạy. Còn có tình trạng quá thiên

về kĩ năng giải toán, nặng về cường độ lao động mà nhẹ về rèn luyện tư duy, nhất là tư duy sáng

tạo. Học sinh luôn ở trạng thái “quá tải”, học toán theo kiểu “sôi kinh nấu sử”. Cách học đó làm

cho học sinh ít có điều kiện để phát triển năng lực tư duy, năng lực tư duy độc lập và sáng tạo bị

hạn chế. Thực tế đó đòi hỏi phải tìm ra phương pháp dạy học thích hợp với học sinh khá và giỏi

Toán, giúp các em học tập thoải mái và hứng thú, phát huy cao tiềm lực sẵn có của học sinh, góp

phần thực hiện mục tỉêu bồi dưỡng nhân tài của các lớp chuyên Toán.

1.3. Vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh 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 kiêm tâm lý học G.Polya đã

nghiên cứu bản chất của quá trình giải toán, quá trình sáng tạo toán học. Đồng thời trong tác

phẩm "Tâm lý năng lực toán học của học sinh", Krutecxki đã nghiên cứu cấu trúc năng lực

toán học của học sinh đồng thời cũng nêu bật phương pháp bồi dưỡng năng lực toán cho học

sinh. Các công trình của các nhà tâm lý học Mỹ Guilford và Torrance đã nghiên cứu sâu về

năng lực sáng tạo, bản chất của sự sáng tạo, khái niệm, cấu trúc, cơ chế và phương pháp chẩn

đoán năng lực sáng tạo nói chung trong các lĩnh vực khác nhau.

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, Trần Luận, Phạm Đức Quang… 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.

Bên cạnh đó một số công trình nghiên cứu khác cũng đã đề cấp đến việc phát triển năng

lực tư duy sáng tạo cho học sinh như luận án Phó tiến sĩ khoa học của TS Tôn Thân - Viện Khoa

học Giáo dục năm 1995 với đề tài: “Xây dựng câu hỏi và bài tập nhằm bồi dưỡng một số yếu tố

của tư duy sáng tạo cho học sinh khá và giỏi Toán ở trường Trung học cơ sở Việt Nam”; luận

văn Thạc sĩ của Từ Hữu Sơn - Đại học Vinh năm 2004 với tiêu đề: "Góp phần bồi dưỡng một số

yếu tố đặc trưng của tư duy sáng tạo lý thuyết đồ thị"; luận văn của tác giả Phạm Xuân Chung

năm 2001: "Khai thác sách giáo khoa hình học 10 THPT hiện hành qua một số dạng bài tập điển

hình nhằm phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh"; luận văn của tác giả Bùi Thị Hà -

Đại học Vinh năm 2003, trong luận văn của mình với đề tài: "Phát triển tư duy sáng tạo cho học

sinh phổ thông qua dạy học bài tập nguyên hàm, tích phân".

Trong chương trình Hình học của lớp chuyên Toán trong các trường chuyên, chuyên

đề “Phép biến hình trong mặt phẳng” là một trong những chuyên đề khó. Trong chuyên đề

này, học sinh bắt đầu làm quen và luyện tập sử dụng công cụ là các phép dời hình, phép đồng

dạng để giải quyết các dạng bài tập rất phong phú. Kĩ năng này được chuẩn bị từng bước, từ

chỗ có yêu cầu trả lời câu hỏi “Vì sao?” đến chỗ có yêu cầu chứng minh; từ kĩ năng thực hiện

một bước suy luận đến kĩ năng thực hiện một dãy suy luận; từ kĩ năng sử dụng một phép biến

hình đến việc phối kết hợp nhiều phép biến hình trong cùng một bài toán và hơn nữa là việc

sáng tạo tìm tòi ra các bài toán mới nhờ sử dụng công cụ là các phép biến hình. Đối với học

sinh chuyên Toán thì nhiệm vụ này hết sức cần thiết và quan trọng.

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, việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học

sinh chuyên Toán thông qua dạy giải các bài tập hình học chuyên đề: “Phép biến hình trong

mặt phẳng” ở trường THPT thì các tác giả chưa khai thác và đi sâu vào nghiên cứu cụ thể.

Với nhận thức đó, tôi chọn đề tài nghiên cứu của luận văn này là: "Phát triển năng lực tư

duy sáng tạo cho học sinh chuyên Toán Trung học phổ thông thông qua việc giảng dạy

chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng””.

2. Mục đích nghiên cứu

Xác định các biện pháp rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh chuyên Toán và đề xuất

các biện pháp kích hoạt năng lực tư duy sáng tạo của học sinh chuyên Toán thông qua việc giảng

dạy chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng”.

3. Khách thể nghiên cứu

Công tác bồi dưỡng và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh khối chuyên Toán

của trường THPT chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định và một số trường THPT chuyên ở các tỉnh

lân cận.

4. Đối tượng nghiên cứu

- Học sinh các lớp 10 chuyên Toán, 11 chuyên Toán trường THPT chuyên Lê Hồng

Phong, Nam Định.

- Học sinh các lớp 10 chuyên Toán, 11 chuyên Toán các trường THPT chuyên Biên Hoà, Hà

Nam

- Học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi của tỉnh dự thi học sinh giỏi Quốc gia môn

Toán.

5. Giả thuyết nghiên cứu

Trên cơ sở chương trình của khối chuyên Toán và sách giáo khoa hiện hành, nếu xây

dựng các biện pháp theo hướng phát huy tính độc lập sáng tạo của học sinh và có phương pháp

giảng dạy thích hợp thì sẽ góp phần phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh chuyên Toán

ở các trường THPT chuyên.

6. Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu các ứng dụng của phép biến hình theo chương trình sách giáo khoa Hình

học 11 sách nâng cao (NXB Giáo dục - năm 2008) và tài liệu giáo khoa chuyên Toán phần

Hình học (NXB Giáo dục - năm 2009).

- Thời gian: năm học 2009 - 2010.

7. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu

*) Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Hệ thống lại và làm sâu sắc thêm một số vấn đề có liên quan tới khái niệm tư duy

sáng tạo, cấu trúc và các yếu tố của tư duy sáng tạo, các phương pháp bồi dưỡng và phát triển

năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh, đặc biệt là học sinh khối chuyên Toán.

- Xác định thực trạng dạy chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng” cho học sinh khối

chuyên ở một số trường THPT chuyên.

- Đề xuất một số biện pháp để kích hoạt và nâng cao năng lực tư duy sáng tạo của học

sinh khối chuyên Toán.

*) Nội dung nghiên cứu:

- Tư duy sáng tạo; cấu trúc của tư duy sáng tạo

- Vấn đề bồi dưỡng và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh khối chuyên Toán

thông qua việc giảng dạy chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng”.

- Thực trạng việc giảng dạy chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng” cho học sinh

chuyên Toán ở một số trường THPT chuyên.

- Các biện pháp nhằm kích hoạt, nâng cao năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh chuyên

Toán.

8. Phương pháp nghiên cứu

8.1. Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các tài liệu về giáo dục học môn toán, tâm lý học, lý luận dạy học môn

toán.

- Các sách báo, các bài viết về khoa học toán phục vụ cho đề tài.

- Các công trình nghiên cứu có các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài.

8.2 Điều tra xã hội học

- Dự giờ, quan sát việc dạy của giáo viên và việc học của học sinh ở các lớp chuyên

Toán trong chuyên đề “Phép biến hình trong mặt phẳng” và trong quá trình phát triển năng lực

tư duy sáng tạo của học sinh.

- Mẫu điều tra:

+) Học sinh lớp 10 chuyên Toán, 11 chuyên Toán trường THPT chuyên Lê Hồng

Phong, Nam Định.

+) Học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi tỉnh Nam Định dự thi học sinh giỏi Quốc

gia.

+) Học sinh lớp 10 chuyên Toán, 11 chuyên Toán trường THPT chuyên Hà Nam.

8.3. Thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm với lớp học thực nghiệm và lớp học đối chứng trên

cùng một lớp đối tượng.

- Thực nghiệm đối chứng

- Đánh giá của giáo viên, học sinh về tác dụng của các phép biến hình trong việc phát

huy năng lực tư duy của học sinh.

- Đánh giá sự tiến bộ của học sinh sau khi đã nghiên cứu và áp dụng các phép biến

hình trong việc giải các bài toán hình học.

9. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo , nội dung chính của luận văn được

trình bày trong 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận

Chương 2: Thực trạng dạy học phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh chuyên Toán ở

một số trường THPT chuyên

Chương 3: Một số biện pháp nhằm nâng cao năng lực tư duy sáng tạo của học sinh khối

chuyên Toán và thực nghiệm sư phạm

References

TIẾNG VIỆT

1. Bộ Giáo dục và Đào tạo - Chương trình chuyên sâu môn Toán

2. Nguyễn Hữu Châu. Những vấn đề cơ bản về chương trình, quá trình dạy học.

3. Nguyễn Hữu Châu. Một xu thế của giáo dục ở thế kỉ XXI. Thông tin KHGD, Số 84, tháng 3 -

4/2001; Số 85, tháng 5 - 6/2001.

4. Hoàng Chúng. Rèn luyện khả năng sáng tạo toán học ở trường phổ thông. NXB Giáo dục,

H.1969.

5. Crutexki V.A (1980). Những cơ sở của Tâm lý học sư phạm. NXB Giáo dục.

6. Crutexki V.A (1973). Tâm lý năng lực Toán học của học sinh. NXB Giáo dục.

7. Vũ Văn Dân. Về việc phát triển tư duy của học sinh trong hoạt động học tập. Nghiên cứu Giáo

dục, H.2 - 1995.

8. Nguyễn Việt Hải. Các phép biến hình trong chương trình hình học cấp 2. Vụ giáo viên - Bộ

Giáo dục và đào tạo, 1993

9. Phạm Gia Đức, Phạm Văn Hoàn. Rèn luyện kĩ năng công tác độc lập cho học sinh quan môn

Toán. NXB Giáo dục, 1967

10. G. Polya (1968). Toán học và những suy luận có lý. NXB Giáo dục.

11. G. Polya (1978). Sáng tạo toán học, NXB Giáo dục.

12. Phạm Văn Hoàn. Rèn luyện trí thông minh qua môn Toán và phát hiện bồi dưỡng học sinh có

năng khiếu toán ở cấp I. NXB Giáo dục, H., 1969.

13. Phạm Văn Hoàn, Nguyễn Gia Cốc, Trần Thúc Trình (1981). Giáo dục học môn Toán.

NXB Giáo dục.

14. Omizumi Kagayaki. Phương pháp luyện trí não. NXB Thông tin, H., 1991

15. Nguyễn Bá Kim, Vũ Dương Thuỵ. Một số nghiên cứu phát triển lý luận dạy học toán học.

ĐHSP Hà Nội I, 1989.

16. Nguyễn Bá Kim, Vũ Dương Thuỵ. Phương pháp dạy học môn Toán. NXB Giáo dục, H., 1992

17. Nguyễn Thái Hoè (2001). Rèn luyện tư duy qua việc giải bài tập toán, NXB Giáo dục.

18. Thái Văn Long (1999). Khơi dậy và phát huy năng lực tự học, sáng tạo của

người học trong giáo dục đào tạo. Nghiên cứu Giáo dục.

19. Trần Luận (1995). Dạy học sáng tạo môn Toán ở trưởng phổ thông. Nghiên cứu Giáo

dục.

20. Trần Luận (1995). Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua hệ

thống bài tập Toán. Nghiên cứu Giáo dục.

21. Hứa Mộng. Phương pháp phát triển trí tuệ. NXB Thông tin, H., 1991

22. Nghị quyết Hội nghị lần thứ tư BCH TW Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VII về tiếp tục đổi mới

sự nghiệp giáo dục và đào tạo. Nghiên cứu giáo dục, H. 2 -1994

23. Phát hiện, bồi dưỡng năng khiếu học sinh. Viện Khoa học Giáo dục, H., 1990

24. Nguyễn Đăng Phất. Phép biến hình trong mặt phẳng.

25. V.v. Praoxolov. Các bài toán về học phẳng. NXB Hải Phòng, 1994

23. Nguyễn Văn Quang. Hình thành và rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh trung học cơ

sở thông qua dạy học chủ đề đa giác. Viện chiến lược và chương trình giáo dục - 2004

27. Đoàn Quỳnh, Văn Như Cương, Trần Nam Dũng, Nguyễn Minh Hà, Đỗ Thanh Sơn, Lê

Bá Khánh Trình. Tài liệu giáo khoa chuyên Toán Hình học 10. NXB Giáo dục - 2009

28. Đoàn Quỳnh, Văn Như Cương, Phạm Khắc Ban, Nguyễn Đăng Phất, Lê Bá Khánh

Trình. Tài liệu giáo khoa chuyên Toán Hình học 11. NXB Giáo dục -2010

29. M.N. Sácđacốp. Tư duy của học sinh. NXB Giáo dục, H., 1970

30. Đỗ Thanh Sơn. Ứng dụng các phép biến hình trong mặt phẳng.

31. Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình SGK lớp 11 THPT môn Toán học.

Bộ Giáo dục và Đào tạo, NXB Giáo dục, H.,2006.

32. Tôn Thân (1995). Xây dựng câu hỏi và bài tập nhằm bồi dưỡng một số yếu

tố của tư duy sáng tạo cho học sinh khá và giỏi Toán ở trường Trung học cơ sở

Việt Nam. Viện Khoa học Giáo dục.

33. Nguyễn Cảnh Toàn (1997). Phương pháp luận duy vật biện chứng cùng với

việc học, dạy, nghiên cứu Toán học. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. [21]

34. Nguyễn Cảnh Toàn. Tập cho học sinh giỏi Toán làm quen dần với nghiên cứu toán học. NXB

Giáo dục. H. , 1992.

35. Nguyễn Cảnh Toàn. Soạn bài dạy trên lớp theo tinh thần dẫn dắt học sinh sáng tạo, tự giành

lấy kiến thức. Nghiên cứu Giáo dục, H.1 - 1995.

36. Trần Thúc Trình, Thái Sinh. Một số vấn đề rèn luyện tư duy sáng tạo trong việc dạy bộ môn

Hình học. NXB Giáo dục, H. 1995.

37. Thái Duy Tuyên. Một số vấn đề hiện đại lý luận dạy học. Viện Khoa học Giáo dục, H.,

1992.

TIẾNG ANH

38. Eric Jensen. Teaching with the brain in mind, ASCD book; 2005