Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục rèn luyện kỹ năng giải toán véctơ trong chương trình hình học 10

  • 123 trang
  • file .pdf
www.VNMATH.com
1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
-----------------------------
LÊ THỊ THU HÀ
RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI TOÁN CHO HỌC SINH
BẰNG PHƢƠNG PHÁP VÉCTƠ TRONG CHƢƠNG TRÌNH
HÌNH HỌC 10 (CHƢƠNG I, II - HÌNH HỌC 10 - SÁCH GIÁO
KHOA NÂNG CAO )
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN -2007
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
-------------------------
LÊ THỊ THU HÀ
RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI TOÁN CHO HỌC SINH
BẰNG PHƢƠNG PHÁP VÉCTƠ TRONG CHƢƠNG TRÌNH
HÌNH HỌC 10 (CHƢƠNG I, II - HÌNH HỌC 10 - SÁCH GIÁO
KHOA NÂNG CAO )
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học toán
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học :
TS. NGUYỄN NGỌC UY
THÁI NGUYÊN - 2007
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
3
Lời cám ơn
Em xin bày tỏ lòng biêt ơn sâu sắc đến thầy giáo - TS. Nguyễn Ngọc Uy,
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt qúa trình thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ : Phương pháp giảng
dạy toán, Khoa Toán - Tin trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội, các thầy cô giáo
trong khoa Toán- Tin Trường Đại Học Sư Phạm - Đại Học Thái Nguyên trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa sau đại học trường Đại
Học Sư Phạm - Đại Học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em
hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các bạn đồng nghiệp ở trường
THPT Bỉm Sơn - Thanh Hóa đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành nhiệm vụ
học tập và nghiên cứu của mình.
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2007
Lê Thị Thu Hà
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
4
NHỮNG CỤM TỪ VIÊT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Học sinh HS
Hình học HH
Phương pháp véctơ PPVT
Sách giáo khoa SGK
Sách bài tập SBT
Trung học phổ thông THPT
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
5
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN TRONG VIỆC DẠY HỌC
GIẢI BÀI TẬP BẰNG PPVT ......................................................................... 4
1.1 Lý luận về dạy học giải bài tập toán ........................................................... 4
1.1.1 Mục đích, vai trò, ý nghĩa của bài tập toán trong trường phổ thông ......... 4
1.1.2 Vị trí và chức năng của bài tập toán ......................................................... 5
1.1.3 Dạy học phương pháp giải bài toán ......................................................... 6
1.1.4 Bồi dưỡng năng lực giải toán ................................................................. 10
1.2 Kỹ năng giải toán và vấn đề rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh .... 13
1.2.1 Kỹ năng ................................................................................................... 13
1.2.2 Kỹ năng giải toán .................................................................................... 14
1.2.3 Đặc điểm của kỹ năng ............................................................................. 14
1.2.4 Sự hình thành kỹ năng ............................................................................ 15
1.2.5 Một số kỹ năng cơ bản trong quy trình giải bài toán bằng phương
pháp véctơ .............................................................................................. 17
1.2.5.1 Diễn đạt quan hệ hình học bằng ngôn ngữ véc tơ ............................ 17
1.2.5.2 Phân tích 1 véc tơ thành một tổ hợp véctơ ...................................... 18
1.2.5.3 Kỹ năng biết cách ghép 1 số véctơ trong 1 tổ hợp véctơ ................ 20
1.2.5.4 Biết khái quát hóa 1 số những kết quả để vận dụng vào bài toán
tổng quát hơn .................................................................................... 21
1.3 Nội dung chương trình HH10-SGK nâng cao ........................................... 21
1.3.1 Nhiệm vụ của HH10-SGK nâng cao ....................................................... 21
1.3.2 Những chú ý khi giảng dạy HH10-SGK nâng cao ................................. 22
1.3.3 Mục đích yêu cầu của PPVT trong chương trình HH10- SGK
nâng cao ............................................................................................ 25
1.4 Những khó khăn sai lầm của học sinh lớp 10 khi giải toán hình học
phẳng bằng PPVT .................................................................................... 26
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
6
1.4.1 Những điều cần lưu ý khi giảng dạy véctơ trong HH10-SGK
nâng cao ......................................................................................... 26
1.4.2 Những khó khăn sai lầm của học sinh lớp 10 khi giải toán hình học
phẳng bằng PPVT .................................................................................... 28
1.5 Kết luận chương 1 ...................................................................................... 32
Chƣơng 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÌNH HỌC 10 THEO
HƢỚNG RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI TOÁN BẰNG PPVT .......... 33
2.1 Những kiến thức cơ bản về véctơ trong chương trình HH10-SGK
nâng cao.................................................................................................... 34
2.2 Quy trình bốn bước giải bài toán hình học bằng PPVT ............................ 37
2.3 Hệ thống bài tập ...................................................................................... 40
2.3.1 Những kiến thức bổ trợ để xây dựng hệ thống bài tập............................ 40
2.3.2 Những dụng ý sư phạm khi xây dựng hệ thống bài tập .......................... 46
2.3.3 Chứng minh 3 điểm thẳng hàng ............................................................. 46
2.3.4 Chứng minh hai đường thẳng vuông góc ................................................ 60
2.3.5 Chứng minh đẳng thức véctơ .................................................................. 72
2.3.6 Các bài toán tìm tập hợp điểm ............................................................... 81
2.3.7 Ứng dụng của véctơ vào đại số ............................................................... 93
2.4 Kết luận chương 2 ...................................................................................... 96
Chƣơng 3. THỬ NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................... 97
3.1 Mục đích thử nghiệm sư phạm................................................................... 97
3.2 Nội dung thử nghiệm ................................................................................. 97
3.3 Tổ chức thử nghiệm ................................................................................. 110
3.3.1 Chọn lớp thử nghiệm............................................................................. 110
3.3.2 Tiến trình thử nghiệm ........................................................................... 110
3.4 Đánh giá kết quả thử nghiệm ................................................................... 110
3.5 Kết luận chương 3 .................................................................................... 114
KẾT LUẬN CHUNG ........................................................................................ 115
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................. 116
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
1
MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Trong giai đoạn hiện nay, khi khoa học công nghệ có những bước tiến
nhảy vọt, việc đào tạo những con người không chỉ nắm vững kiến thức mà
còn có năng lực sáng tạo, có ý nghĩa quan trọng đối với tiềm lực khoa học kĩ
thuật của đất nước.
Nghị quyết hội nghị lần thứ IV Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng
Sản Việt Nam (khóa VII, 1993) đã chỉ rõ:
“Mục tiêu giáo dục - đào tạo phải huớng vào đào tạo những con người
lao động, tự chủ, sáng tạo, có năng lực giải quyết những vấn đề thường gặp,
qua đó mà góp phần tích cực thực hiện mục tiêu lớn của đất nước là dân giàu,
nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh.”
Nghị quyết hội nghị lần thứ II Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng
Sản Việt Nam (khóa 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 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”.
Như vậy, quan điểm chung về đổi mới phương pháp dạy học đã khẳng
định, cốt lõi của việc đổi mới phương pháp dạy học môn toán ở trường THPT
là làm cho học sinh học tập tích cực, chủ động, chống lại thói quen học tập
thụ động.
Trong việc đổi mới phương pháp dạy học môn toán ở trường THPT, việc
dạy giải bài tập toán ở trường phổ thông có vai trò quan trọng vì:
.Dạy toán ở trường phổ thông là dạy hoạt động toán học. Việc giải toán
là hình thức chủ yếu của hoạt động toán học, giúp học sinh phát triển tư duy,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
2
tính sáng tạo. Hoạt động giải bài tập toán là điều kiện để thực hiện các mục
đích dạy học toán ở trường phổ thông. Dạy giải bài tập toán cho học sinh có
tác dụng phát huy tính chủ động sáng tạo, phát triển tư duy, gây hứng thú cho
học tập cho học sinh, yêu cầu học sinh có kỹ năng vận dụng kiến thức vào
tình huống mới, có khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề, có năng lực độc
lập suy nghĩ, sáng tạo trong tư duy và biết lựa trọn phương pháp tự học tối ưu.
Thực tiễn dạy học cho thấy: Việc sử dụng phương pháp véctơ trong
nghiên cứu hình học, học sinh có thêm những công cụ mới để diễn đạt, suy
luận để giải toán, tránh được ảnh hưởng không có lợi của trực giác. Đây cũng
là dịp tốt để học sinh làm quen với ngôn ngữ toán học cao cấp. Thế nhưng
việc sử dụng không thành thạo phương pháp trên đã làm học sinh gặp nhiều
khó khăn và lúng túng, hạn chế tới kết quả học tập.
Với những lí do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu là "Rèn luyện kỹ năng
giải toán cho học sinh bằng phương pháp véctơ, trong chương trình hình học
10” (Chương I,II - Hình học 10 - Sách giáo khoa nâng cao ).
2. Giả thuyết khoa học
Nếu hướng dẫn học sinh cách tìm lời giải bài toán theo 4 bước trong
lược đồ của Pôlya và xây dựng được hệ thống bài tập nhằm rèn luyện kỹ năng
giải toán cho học sinh bằng PPVT trong chương trình hình học 10, đồng thời
có các biện pháp sư phạm phù hợp thì sẽ góp phần phát triển năng lực giải
toán cho học sinh. Giúp học sinh khắc sâu kiến thức đã học, phát huy tính chủ
động, tính tích cực trong việc tiếp thu kiến thức mới góp phần nâng cao chất
lượng dạy và học ở trường THPT.
3. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu việc vận dụng bốn bước giải bài tập toán theo lược đồ của
Pôlya vào giải bài tập theo PPVT, nhằm rèn luyện kỹ năng giải bài toán hình
học phẳng bằng PPVT, qua đó phát triển năng lực giải toán cho học sinh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
3
Đồng thời đề xuất một số biện pháp dạy học nhằm nâng cao năng lực giải
toán cho học sinh THPT.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề được nghiên cứu.
- Xây dựng hệ thống bài tập nhằm rèn luyện kỹ năng giải toán cho học
sinh bằng PPVT trong chương trình hình học 10, góp phần đổi mới phương
pháp dạy và học tập ở trường phổ thông.
- Thử nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khả thi của đề tài.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận:
+ Nghiên cứu một số tài liệu về lý luận dạy học, giáo dục học, tâm lý
học, nghiên cứu SGK của chương trình THPT, các giáo trình về phương pháp
giảng dạy toán.
+ Nghiên cứu sách báo, tạp chí liên quan đến dạy và học hình học phẳng
bằng PPVT.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Tổng kết kinh nghiệm quá trình công tác của bản thân, học tập và tiếp
thu kinh nghiệm của đồng nghiệp. Trao đổi trực tiếp với học sinh, giáo viên
giảng dạy để tìm ra những khó khăn vướng mắc của học sinh khi giải bài tập
về chủ đề này và tìm biện pháp khắc phục.
- Phương pháp thử nghiệm sư phạm.
6. Bố cục luận văn
Mở đầu.
Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn trong việc dạy học giải bài tập
bằng PPVT.
Chƣơng 2. Xây dựng hệ thống bài tập hình học 10 theo hướng rèn luyện
kỹ năng giải toán bằng PPVT.
Chƣơng 3. Thử nghiệm sư phạm
Kết luận.
Tài liệu tham khảo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
4
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN TRONG VIỆC DẠY
HỌC GIẢI BÀI TẬP BẰNG PPVT
1.1 Lý luận về dạy học giải bài tập toán.
1.1.1 Mục đích, vai trò, ý nghĩa của bài tập toán trong trƣờng phổ thông
Pôlya cho rằng “Trong toán học, nắm vững bộ môn toán quan trọng hơn
rất nhiều so với một kiến thức thuần túy mà ta có thể bổ sung nhờ một cuốn
sách tra cứu thích hợp. Vì vậy cả trong trường trung học cũng như trong các
trường chuyên nghiệp, ta không chỉ truyền thụ cho học sinh những kiến thức
nhất định, mà quan trọng hơn nhiều là phải dạy cho họ đến một mức độ nào
đó nắng vững môn học. Vậy thế nào là muốn nắm vững môn toán ? Đó là biết
giải toán” [25, tr.82].
a. Mục đích: Một trong những mục đích dạy toán ở trường phổ thông là:
Phát triển ở học sinh những năng lực và phẩm chất trí tuệ, giúp học sinh
biến những tri thức khoa học của nhân loại được tiếp thu thành kiến thức của
bản thân, thành công cụ để nhận thức và hành động đúng đắn trong các lĩnh
vực hoạt động cũng như trong học tập hiện nay và sau này.
Làm cho học sinh nắm được một cách chính xác, vững chắc và có hệ
thống những kiến thức và kỹ năng toán học phổ thông cơ bản, hiện đại, phù
hợp với thực tiễn và có năng lực vận dụng những tri thức đó vào những tình
huống cụ thể, vào đời sống, vào lao động sản xuất, vào việc học tập các bộ
môn khoa học khác.
b. Vai trò: Toán học có vai trò lớn trong đời sống, trong khoa học và
công nghệ hiện đại, kiến thức toán học là công cụ để học sinh học tốt các môn
học khác, giúp học sinh hoạt động có hiệu quả trong mọi lĩnh vực. Các-Mác
nói “Một khoa học chỉ thực sự phát triển nếu nó có thể sử dụng được phương
pháp của toán học”[5, tr.5].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
5
Môn toán có khả năng to lớn giúp học sinh phát triển các năng lực trí tuệ
như: phân tích, tổng hợp, so sánh, đặc biệt hóa, khái quát hóa...Rèn luyện
những phẩm chất, đức tính của người lao động mới như: tính cẩn thận, chính
xác, tính kỷ luật, khoa học, sáng tạo....
c. Ý nghĩa:
Ở trường phổ thông giải bài tập toán là hình thức tốt nhất để củng cố, hệ
thống hóa kiến thức và rèn luyện kỹ năng, là một hình thức vận dụng kiến
thức đã học vào những vấn đề cụ thể, vào thực tế, vào những vấn đề mới, là
hình thức tốt nhất để giáo viên kiểm tra về năng lực, về mức độ tiếp thu và
khả năng vận dụng kiến thức đã học.
Việc giải bài tập toán có tác dụng lớn trong việc gây hứng thú học tập
cho học sinh nhằm phát triển trí tuệ và góp phần giáo dục, rèn luyện con
người học sinh về nhiều mặt.
Việc giải một bài toán cụ thể không những nhằm một dụng ý đơn nhất
nào đó mà thường bao hàm ý nghĩa nhiều mặt như đã nêu ở trên.
1.1.2 Vị trí và chức năng của bài tập toán
a. Vị trí: "Ở truờng phổ thông, dạy toán là dạy hoạt động toán học. Đối
với học sinh có thể xem giải toán là hình thức chủ yếu của hoạt động toán
học. Các bài tập toán ở trừơng phổ thông là một phương tiện rất có hiệu quả
và không thể thay thế được trong việc giúp học sinh nắm vững tri thức, phát
triển tư duy, hình thành kĩ năng kĩ xảo, ứng dụng toán học vào thực tiễn. Hoạt
động giải bài tập toán là điều kiện để thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học toán
ở trường phổ thông. Vì vậy, tổ chức có hiệu quả việc dạy giải bài tập toán học
có vai trò quyết định đối với chất lượng dạy học toán”.[13, tr.201].
b. Các chức năng của bài tập toán.
Mỗi bài tập toán đặt ra ở một thời điểm nào đó của quá trình dạy học đều
chứa đựng một cách tường minh hay ẩn tàng những chức năng khác nhau.
Các chức năng đó là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
6
- Chức năng dạy học.
- Chức năng giáo dục.
- Chức năng phát triển.
- Chức năng kiểm tra.
Các chức năng đều hướng tới việc thực hiện các mục đích dạy học:
- Chức năng dạy học: Bài tập toán nhằm hình thành củng cố cho học sinh
những tri thức, kĩ năng, kĩ xảo ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học.
- Chức năng giáo dục: Bài tập toán nhằm hình thành cho học sinh thế
giới quan duy vật biện chứng, hứng thú học tập, sáng tạo, có niền tin và phẩm
chất đạo đức của người lao động mới.
- Chức năng phát triển: Bài tập toán nhằm phát triển năng lực tư duy cho
học sinh, đặc biệt là rèn luyện những thao tác trí tụê hình thành những phẩm
chất của tư duy khoa học.
- Chức năng kiểm tra: Bài tập toán nhằm đánh giá mức độ kết quả dạy và
học, đánh giá khả năng độc lập học toán, khả năng tiếp thu, vận dụng kiến
thức và trình độ phát triển của học sinh.
Hiệu quả của việc dạy toán ở trường phổ thông phần lớn phụ thuộc vào
việc khai thác và thực hiện một cách đầy đủ các chức năng có thể có của các
tác giả viết sách giáo khoa đã có dụng ý đưa vào chương trình. Người giáo
viên phải có nhiệm vụ khám phá và thực hiện dụng ý của tác giả bằng năng
lực sư phạm của mình.
1.1.3 Dạy học phƣơng pháp giải bài toán.
Trong môn toán ở trường phổ thông có nhiều bài toán chưa có hoặc
không có thuật giải và cũng không có một thuật giải tổng quát nào để giải tất
cả các bài toán. Chúng ta chỉ có thể thông qua việc dạy học giải một số bài
toán cụ thể mà dần dần truyền thụ cho học sinh cách thức, kinh nghiệm trong
việc suy nghĩ, tìm tòi lời giải cho mỗi bài toán.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
7
Dạy học giải bài tập toán không có nghĩa là giáo viên cung cấp cho học
sinh lời giải bài toán. Biết lời giải của bài toán không quan trọng bằng làm thế
nào để giải được bài toán. Để làm tăng hứng thú học tập của học sinh, phát
triển tư duy, thầy giáo phải hình thành cho học sinh một quy trình chung,
phương pháp tìm lời giải cho một bài toán.
Theo Pôlya, phương pháp tìm lời giải cho một bài toán thường được tiến
hành theo 4 bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu nội dung bài toán.
Để giải được một bài toán, trước hết phải hiểu bài toán đó và có hứng
thú với việc giải bài toán đó. Vì thế người giáo viên phải chú ý gợi động cơ,
kích thích trí tò mò, hứng thú cho học sinh và giúp các em tìm hiểu bài toán
một cách tổng quát. Tiếp theo phải phân tích bài toán đã cho:
-Đâu là ẩn, đâu là dữ kiện.
-Vẽ hình, sử dụng các kí hiệu thích hợp (nếu cần).
-Phân biệt các thành phần khác nhau của điều kiện, có thể diễn đạt các
điều kiện đó dưới dạng công thức toán học được không?
Bước 2: Xây dựng chương trình giải.
“Phải phân tích bài toán đã cho thành nhiều bài toán đơn giản hơn. Phải
huy động những kiến thức đã học( định nghĩa, định lí, quy tắc...) có liên quan
đến những điều kiện, những quan hệ trong đề toán rồi lựa chọn trong số đó
những kiến thức gần gũi hơn cả với dữ kiện của bài toán rồi mò mẫm, dự
đoán kết quả. Xét vài khả năng có thể xảy ra, kể cả trường hợp đặc biệt. Sau
đó, xét một bài toán tương tự hoặc khái quát hóa bài toán đã cho”[13, tr.210].
Bước 3: Thực hiện chương trình giải.
Bước 4: Kiểm tra và nghiên cứu lời giải.
- Kiểm tra lại kết quả, xem lại các lập luận trong quá trình giải.
- Nhìn lại toàn bộ các bước giải, rút ra tri thức phương pháp để giải một
loại bài toán nào đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
8
-Tìm thêm các cách giải khác (nếu có thể ).
-Khai thác kết quả có thể có của bài toán.
-Đề xuất bài toán tương tự, bài toán đặc biệt hoặc khái quát hóa bài toán.
Công việc kiểm tra lời giải của một bài toán có ý nghĩa quan trọng.
Trong nhiều trường hợp, sự kết thúc của bài toán này lại mở đầu cho một bài
toán khác. Vì vậy "Cần phải luyện tập cho học sinh có một thói quen kiểm tra
lại bài toán, xét xem có sai lầm hay thiếu sót gì không, nhất là những bài toán
có đặt điều kiện hoặc bài toán đòi hỏi phải biện luận. Việc kiểm tra lại lời giải
yêu cầu học sinh thực hiện một cách thường xuyên” [13, tr.212].
Sau đây là ví dụ sử dụng 4 bước giải bài toán của Polya để chứng minh
Ví dụ: (Bài 89-tr 52- SBT HH10 - Nâng cao )
Cho điểm M nằm trong đường tròn (O) ngọai tiếp tam giác ABC. Kẻ các
đường thẳng MA, MB, MC, chúng cắt đường tròn đó lần lượt ở A’, B’,

C .Chứng minh rằng
S A, B , C ,

R  MO 
2 2 3
(*)
S ABC MA.MB.MC 2
Giải:
Bước 1: Tìm hiểu bài toán
Gv: Nhận xét 2 vế của đẳng thức (*)
Hs: -Vế trái chứa các yếu tố diện tích SA,B,C,, SAB C.
-Vế phải chứa các yếu tố về M/(O); về tích độ B
dài các cạnh MA, MB, MC. Ta có: C
A
B
M/(O)= MA..MA  MB.MB  MC.MC  MO  R
' ' ' 2 2
O
M
A’
Bước 2: Xây dựng chương trình giải
Gv: Để biến đổi vế trái thành vế phải, phải sử C’
B’
dụng công thức tính diên tích tam giác nào để chuyển
dần từ yếu tố diện tích sang yếu tố độ dài ?
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
9
AB.BC.CA A' B'.B' C '.C ' A'
Hs: SABC= ; SA’B’C’ = ;
4R 4R
Gv: Để chuyển dần từ yếu tố độ dài các cạnh của tam giác ABC, tam
giác A’B’C’ về độ dài cạnh MA, MB, MC,  M/(O) thì phải làm gì ?
Hs: Phải tìm mối liên hệ giữa chúng bằng cách xét các tam giác đồng dạng:
A' B' MA' MA.MA'
MAB ~ MB' A'   
AB MB MA.MB
(MA.MA’=  M/(O) = R2- MO2 )
B' C ' C ' A'
Làm tương tự với , , khi đó (*) được chứng minh.
BC CA
Bước 3: Trình bày lời giải
A' B'.B' C '.C ' A' AB.BC.CA
-Hs: SA’B’C’ = ; S ABC 
4R 4R
S A'B 'C ' A' B '.B ' C '.C ' A'
  (**)
S ABC AB.BC .CA
Mặt khác: MAB ~ MB' A' nên:
A' B' MA' MA.MA'  M/(O) R 2  MO 2
   
AB MB MA.MB MA.MB MA.MB
B' C ' R 2  MO 2 C ' A' R 2  MO 2
Tương tự  ;  ( ***)
BC MB.MC CA MC.MA
Thay (***) vào (**) ta được điều phải chứng minh.
Bƣớc 4: Kiểm tra và nghiên cứu lời giải.
Gv: Bài toán trên còn cách giải nào khác không ?
Hs: Có thể chứng minh vế phải bằng vế trái bằng cách sử dụng công
thức tính M/(O), sử dụng các tam giác đồng dạng để chuyển dần từ yếu tố độ
dài các cạnh, M/(O) về yếu tố diện tích tam giác A’B’C’ và diện tích tam
giác ABC.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
10
Ví dụ này đã cung cấp cho học sinh một số kỹ năng vận dụng công
thức tính phương tích của một điểm đối với một đường tròn và làm bài tập
hình học.
1.1.4 Bồi dƣỡng năng lực giải toán.
Bài tập toán nhằm phát triển tư duy cho học sinh, đặc biệt là rèn luyện
các thao tác trí tuệ. Vì vậy, trong quá trình dạy học người thầy giáo phải chú
trọng bồi dưỡng năng lực giải toán cho học sinh. Năng lực giải toán là khả
năng thực hiện 4 bước trong phương pháp tìm lời giải bài toán của Pôlya.
Rèn luyện năng lực giải toán cho học sinh chính là rèn luyện cho họ khả
năng thực hiện bốn bước theo phương pháp tìm lời giải bài toán của Pôlya.
Điều này cũng phù hợp với phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn
đề theo xu hướng đổi mới phương pháp dạy học của nền giáo dục nước ta
hiện nay.
Một điểm đáng chú ý nữa là: "Trong quá trình giải bài tập toán, cần
khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải cho một bài toán. Mọi cách giải
đều dựa vào một số đặc điểm nào đó của dữ kiện, cho nên tìm được nhiều
cách giải là luyện tập cho học sinh biết cách nhìn nhận một vấn đề theo nhiều
khía cạnh khác nhau, điều đó rất bổ ích cho việc phát triển năng lực tư duy.
Mặt khác, tìm được nhiều cách giải thì sẽ tìm được cách giải hay nhất, đẹp
nhất...”[13, tr.214].
Ví dụ 1: Cho 6 điểm A, B, C, D, E, F. chứng minh rằng:
AD  BE  CF  AE  BF  CD (1)
Để giải bài toán này, học sinh thường nghĩ đến cách dùng các phép toán
về véc tơ để chứng minh vế phải bằng vế trái và có lời giải như sau:
     
Lời giải 1: Ta có (1)  AD  AE  CF  CD  BF  BE
 ED  DF  EF
 EF  EF
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
11
Vậy đẳng thức (1) được chứng minh
Lời giải 2: Biến đổi vế trái
AD  BE  CF  AE  ED  BF  FE  CD  DF
= AE  BF  CD  ED  FE  DF
= AE  BF  CD
(Vì ED  FE  DF  FD  DF  FF  O )
Lời giải 3: Biến đổi vế phải:
AE  BF  CD  AD  DE  BE  EF  CF  FD  AD  BE  CF  DE  EF  FD
= AD  BE  CF
(Vì DE  EF  FD  O )
Nhận xét: Trong 3 lời giải trên cho thấy lời giải thứ nhất là đơn giản
nhất, chỉ cần biến đổi đẳng thức véctơ cần chứng minh tương đương với một
đẳng thức véctơ được công nhận là đúng.
Ví dụ 2: Cho tam giác ABC. Gọi M, N, P là những điểm được xác định
như sau:
MB  3MC , NC  3NA, PA  3PB . Chứng minh hai tam giác ABC và tam
giác MNP có cùng trọng tâm.
Để giải bài toán này học sinh thường nghĩ đến cách chứng minh tính chất
trọng tâm của tam giác và có lời giải như sau: N
Lời giải 1: Gọi S, Q, R lần lượt là trung A
điểm của BC, CA và AB Q
R M
MB  3MC  CM  SC
C
NC  3 NA  AN  CQ S
B
PA  3PB  BP  RB  QS
P
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
12
Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC thì:
GA  GB  GC  O . Ta có:
     
GM  GN  GP  GC  CM  GA 
  
 AN  GB  BP
     

 GA  GB  GC  SC  CQ  QS  
  
 OO  O
Vâỵ G là trọng tâm của tam giác MNP
Lời giải 2:
-Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC thì GA  GB  GC  O
-Gọi G’ là trọng tâm của tam giác MNP thì G ' M  G ' N  G ' P  O Ta có:
GG '  GA  AN  NG '
GG '  GB  BP  PG '
GG '  GC  CM  MG '
    
 3GG '  GA  GB  GC  AN  BP  CM  NG '  PG '  MG ' 
O
1
2
 
CA  AB  BC  O  O
 G  G'
Vậy tam giác ABC, tam giác MNP có cùng trọng tâm.
Lời giải 3:
Gọi G là trọng tâm của tam giác MNP thì GM  GN  GP  O
Ta có: GA  GB  GC  GN  NA  GP  PB  GM  MC

= GN  GP  GM   12 AC  CB  BA
1
= O .O  O
2
Suy ra G là trọng tâm là tam giác ABC.
Nhận xét: Trong 3 lời giải nêu trên, lời giải thứ 3 là ngắn gọn nhất và tự
nhiên nhất, vì nó vận dụng tính chất trọng tâm của tam giác để chứng minh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
13
Trong quá trình tìm lời giải bài toán theo bảng gợi ý của Pôlya rất có
hiệu quả, nó đặt học sinh trước những ý nghĩ tích cực, chẳng hạn như:
- Bạn đã gặp bài toán này lần nào chưa ? Hay bạn đã gặp bài toán này ở
dạng hơi khác ?
- Bạn có biết bài toán nào có liên quan không ? Có thể dùng định lý hay
công thức nào để giải nó ?
- Có thể sử dụng kết quả của bài toán khác vào việc giải bài toán này hay
không? có thể đưa ra một bài toán tương tự hoặc một bài toán tổng quát hơn
bài toán đã cho không ?...
1.2 Kỹ năng giải toán và vấn đề rèn luyện kỹ năng giải toán cho
học sinh
1.2.1 Kỹ năng
“Kỹ năng là khả năng vận dụng tri thức khoa học vào thực tiễn. Trong
đó, khả năng được hiểu là: sức đã có (về một mặt nào đó) để thực hiện một
việc gì”[3, tr.548].
Theo tâm lý học, kỹ năng là khả năng thực hiện có hiệu quả một hành
động nào đó theo một mục đích trong những điều kiện xác định. Nếu tạm thời
tách tri thức và kỹ năng để xem xét riêng từng các tri thức thuộc phạm vi nhận
thức, thuộc về khả năng “biết”, còn kỹ năng thuộc phạm vi hành động, thuộc
về khả năng “biết làm”.
Các nhà giáo dục học cho rằng: “Mọi kiến thức bao gồm một phần là
thông tin kiến thức thuần túy và một phần là kỹ năng”.
Kỹ năng là một nghệ thuật, là khả năng vận dụng những hiểu biết ở mỗi
người để đạt được mục đích. Kỹ năng còn có thể được đặc trưng như một thói
quen nhất định và cuối cùng kỹ năng là khả năng làm việc có phương pháp.
“Trong toán học, kỹ năng là khả năng giải các bài toán, thực hiện các
chứng minh đã nhận được. Kỹ năng trong toán học quan trọng hơn nhiều so
với kiến thức thuần túy, so với thông tin trơn”.[25, tr.99].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
www.VNMATH.com
14
Trong thực tế dạy học cho thấy, học sinh thường gặp khó khăn khi vận
dụng kiến thức vào giải quyết các bài tập cụ thể là do: học sinh không nắm
vững kiến thức các khái niệm, định lí, qui tắc, không trở thành cơ sở của kỹ
năng. Muốn hình thành được kỹ năng, đặc biệt là kỹ năng giải toán cho học
sinh, người thầy giáo cần phải tổ chức cho học sinh học toán trong hoạt động
và bằng hoạt động tự giác, tích cực, sáng tạo để học sinh có thể nắm vững tri
thức, có kỹ năng và sẵn sàng vận dụng vào thực tiễn. Góp phần thực hiện
nguyên lý của nhà trường phổ thông là: “Học đi đôi với hành, giáo dục kết
hợp với lao động sản xuất, nhà trường gắn liền với xã hội”.
1.2.2 Kỹ năng giải toán.
“Kỹ năng giải toán là khả năng vận dụng các tri thức toán học để giải các
bài tập toán (bằng suy luận, chứng minh)”[5, tr.12].
Để thực hiện tốt môn toán ở trong trường THPT, một trong những yêu
cầu được đặt ra là:
“Về tri thức và kỹ năng, cần chú ý những tri thức, phương pháp đặc biệt
là tri thức có tính chất thuật toán và những kỹ năng tương ứng. Chẳng hạn: tri
thức và kỹ năng giải bài toán bằng cách lập phương trình, tri thức và kỹ năng
chứng minh toán học, kỹ năng hoạt động và tư duy hàm...”[13, tr.41].
Cần chú ý là tùy theo nội dung kiến thức toán học mà có những yêu cầu
rèn luyện kỹ năng khác nhau.
1.2.3 Đặc điểm của kỹ năng.
Khái niệm kỹ năng trình bày ở trên chúa đựng những đặc điểm sau:
- Bất cứ kỹ năng nào cũng phải dựa trên cơ sở lý thuyết đó là kiến thức.
Bởi vì, cấu trúc của kỹ năng là: hiểu mục đích - biết cách thức đi đến kết quả -
hiểu những điều kiện để triển khai cách thức đó.
- Kiến thức là cơ sở của kỹ năng, khi kiến thức đó phản ánh đầy đủ các
thuộc tính bản chất của đối tượng, được thử nghiệm trong thực tiễn và tồn tại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn