Sáng tạo Toán học trong hoạt động dạy học giải toán

Môn Toán ở trường phổ thông có rất nhiều mục tiêu trong đó một mục tiêu quan trọng

là phát triển tư duy. Học sinh ngày nay thường hài lòng sau khi cố gắng tìm lời giải cho một

bài toán mà không tìm hiểu thêm cách giải khác. Học sinh học rất nhiều nhưng tính hiệu quả

của việc học chưa tương xứng với công sức và thời gian các em bỏ ra. Từ thực tiễn này cho

thấy vai trò của người thầy càng quan trọng hơn. Người thầy ngoài việc cố gắng tìm mọi cách

truyền thụ tri thức đến học sinh để đạt hiệu quả giáo dục cao nhất, còn tạo cho học sinh niềm

say mê, hứng thú và dạy cho học sinh phương pháp học để học sinh tự học, tự tin chiếm lĩnh

tri thức trong giai đoạn hiện nay.

Trong khuôn khổ bài viết, chúng tôi đề cập: Sáng tạo toán học trong hoạt động dạy

học giải toán; trình bày ví dụ và phân tích tính sáng tạo được thể hiện qua tình huống cụ thể.

pdf 7 trang kimcuc 6040
Bạn đang xem tài liệu "Sáng tạo Toán học trong hoạt động dạy học giải toán", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng tạo Toán học trong hoạt động dạy học giải toán

Sáng tạo Toán học trong hoạt động dạy học giải toán
SÁNG TẠO TOÁN HỌC TRONG HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC GIẢI TOÁN 
HOA ÁNH TƯỜNG(*) 
TÓM TẮT 
Sáng tạo toán học trong hoạt động dạy học góp phần rèn luyện các phẩm chất của tư 
duy cho học sinh đồng thời phát huy tính tích cực, sáng tạo, chủ động của người học. Trong 
khuôn khổ bài báo, từ một hiện tượng trong thực tiễn dạy học, chúng tôi trình bày và phân 
tích “Nhìn bài toán ở nhiều góc độ khác nhau” góp phần nâng cao chất lượng hoạt động dạy 
học giải các bài toán ở trường Trung học phổ thông. 
ABSTRACT 
Creating mathematics in teaching activities have a part in training qualities of 
thinking for students and promote positive, creative and active learners. Within the 
framework of article, we present and analyze "seeing the problem with many different 
angles" to contribute raising the operational teaching quality of solving mathematics at 
secondary school from a practical phenomenon. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Môn Toán ở trường phổ thông có rất nhiều mục tiêu trong đó một mục tiêu quan trọng 
là phát triển tư duy. Học sinh ngày nay thường hài lòng sau khi cố gắng tìm lời giải cho một 
bài toán mà không tìm hiểu thêm cách giải khác. Học sinh học rất nhiều nhưng tính hiệu quả 
của việc học chưa tương xứng với công sức và thời gian các em bỏ ra. Từ thực tiễn này cho 
thấy vai trò của người thầy càng quan trọng hơn. Người thầy ngoài việc cố gắng tìm mọi cách 
truyền thụ tri thức đến học sinh để đạt hiệu quả giáo dục cao nhất, còn tạo cho học sinh niềm 
say mê, hứng thú và dạy cho học sinh phương pháp học để học sinh tự học, tự tin chiếm lĩnh 
tri thức trong giai đoạn hiện nay. 
 Trong khuôn khổ bài viết, chúng tôi đề cập: Sáng tạo toán học trong hoạt động dạy 
học giải toán; trình bày ví dụ và phân tích tính sáng tạo được thể hiện qua tình huống cụ thể. 
2. NỘI DUNG 
2.1. Sáng tạo và tư duy sáng tạo 
2.1.1. Khái niệm sáng tạo 
 Theo từ điển triết học, “Sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra các giá trị 
vật chất và tinh thần, mới về vật chất”. 
 Theo Solso R.L (1991), “Sáng tạo là một hoạt động nhận thức mà nó đem lại một cách 
nhìn nhận hay cách giải quyết mới mẻ đối với một vấn đề hay một tình huống”. 
2.1.2. Tư duy sáng tạo 
(*)
NCS, Trường Trung học Thực hành Sài Gòn, thuộc Đại học Sài Gòn 
 Theo Mehlhorn, “Tư duy sáng tạo là hạt nhân của sự sáng tạo cá nhân, đồng thời là 
mục tiêu cơ bản của giáo dục”. 
 Theo J.Danton (1995), “Tư duy sáng tạo là những năng lực tìm những ý tưởng mới, 
tìm những mối quan hệ mới”. 
 Trong nghiên cứu của Tôn Thân, “Tư duy sáng tạo là một dạng tư duy độc lập, tạo ra 
ý tưởng mới, độc đáo và có hiệu quả giải quyết vấn đề cao. Bắt đầu từ tình huống gợi vấn đề, 
tư duy sáng tạo giải quyết mâu thuẫn tồn tại trong tình huống đó với hiệu quả cao thể hiện ở 
tính hợp lí, tiết kiệm, tính khả thi và ở cả vẻ đẹp của giải pháp”. 
2.1.3. Các dấu hiệu đặc trưng của tư duy sáng tạo 
 Theo V. A. Krutecxki, các dấu hiệu đặc trưng của tư duy sáng tạo là: 
 - Tính mềm dẻo được đặc trưng bởi khả năng dễ dàng chuyển từ hoạt động trí tuệ này 
sang hoạt động trí tuệ khác. 
 - Tính độc đáo là khả năng tìm kiếm và quyết định phương thức giải quyết mới lạ hoặc 
duy nhất. 
 - Tính nhuần nhuyễn được đặc trưng bởi khả năng tìm được nhiều giải pháp dưới 
nhiều góc độ và tình huống khác nhau. 
 - Tính hoàn thiện được đặc trưng ở khả năng lên kế hoạch, khả năng phối hợp các ý 
nghĩa và hành động phát triển ý tưởng, kiểm tra và chứng minh ý tưởng. 
 - Tính nhạy cảm được đặc trưng ở khả năng nhanh chóng phát hiện ra vấn đề, phát 
hiện các mâu thuẫn, sai lầm, sự thiếu logic và do đó nhanh chóng xuất hiện các mong muốn 
cấu trúc lại một cách hợp lí, hài hoà, tạo ra cái mới. 
 - Tính chính xác được đặc trưng ở khả năng sử dụng chính xác các kí hiệu, tính có căn 
cứ đầy đủ của các lập luận, đặc biệt không bao giờ chấp nhận những khái quát không có suy 
luận, những phép tương tự không có cơ sở. 
2.2. Sáng tạo toán học trong hoạt động dạy học giải toán 
 Sáng tạo trong hoạt động dạy học giải toán có một số dấu hiệu cơ bản như sau (xem 
[1], trang 11): 
 - Biết nhận ra những vấn đề mới trong các điều kiện đã biết. Biết dự đoán trước các 
hướng sai lầm và hướng khắc phục. 
 - Nhìn thấy được cấu trúc mới của bài toán. Biết kết hợp các phương thức giải đã biết 
tạo thành phương thức mới để giải quyết bài toán. 
 - Nhìn một đối tượng dưới nhiều góc độ khác nhau để tìm cách giải quyết có thể có. 
Cố gắng tìm nhiều cách giải, luôn luôn có ý tưởng tìm cách giải mới lạ, độc đáo và ngắn gọn. 
Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng. 
 - Biết kết hợp, hoàn thiện các phương pháp đã có, vận dụng vào toán học. Biết toán 
học hoá các tình huống cụ thể. 
 - Biết hệ thống hoá các tri thức phương pháp khi giải toán. Biết xây dựng các phương 
pháp chung, các thuật giải để giải các bài toán thuộc cùng một loại. 
 - Biết khái quát hoá, đặc biệt hoá, tương tự hoá phương pháp cho các bài toán mở 
rộng. 
2.3. Thể hiện trong dạy học toán phổ thông 
 Dựa vào cơ sở lí luận đã trình bày, chúng tôi đề cập hai ví dụ “Nhìn bài toán ở nhiều 
góc độ khác nhau” trong thực tiễn dạy học góp phần nâng cao chất lượng hoạt động dạy học 
giải các bài toán ở trường Trung học phổ thông. 
 Ví dụ 1: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho điểm A(2;2) và hai đường thẳng 
 1 2: 2 0; : 8 0.d x y d x y Tìm tọa độ các điểm 1 2;B d C d sao cho ABC 
vuông cân tại A (Trích đề thi tuyển sinh đại học năm 2007). 
 a) Lời giải phổ biến của học sinh 
Gọi 1 2;B d C d có tọa độ ;2 ; ;8B b b C c c . 
ABC vuông cân tại A 
2 2 22
2 2 22 2 2 62 2 6
2
. 0 2 2 6 0 4
4
b b c cAB AC b b c c
c
AB AC b c b c b c
c
2 2
2 2 4 3 22 2 16 99 280 300 02 2 6
4 4
2
42
4 4
4
c c
c c c cc c
c c
c
b cc
b c c
c
23 5 8 20 0
2
4
4
c c c c
c
b c
c
Vậy 3;5 ; 1;3C B hoặc 5;3 ; 3; 1C B 
 b) Phân tích 
 Về phía học sinh: Lời giải trên phù hợp với các học sinh có học lực từ trung bình trở 
lên; do số liệu đề bài cho đáp số “đẹp”, nhờ phương tiện máy tính bỏ túi học sinh dễ dàng tìm 
ra lời giải bài toán nhưng đòi hỏi học sinh phải khéo léo biến đổi hệ phương trình để có một 
phương trình bậc bốn một ẩn. Nếu số liệu thay đổi hoặc số liệu đề bài cho đáp số “không đẹp” 
thì lời giải trên không còn hiệu quả nữa. 
14
12
10
8
6
4
2
2
15 10 5 5 10 15
(d2): x+y-8=0
(d1): x+y-2=0
B
C
K
H
A
O
Hình 1 
 Về phía giáo viên: Trong chương trình toán lớp 10, hình học chương 3 có dạng bài 
tập “Tìm tọa độ hình chiếu của một điểm lên một đường thẳng cho trước”; Trong chương 
trình toán lớp 11, hình học chương 1 có đề cập đến “Phép quay”; Đây chính là cơ hội để giáo 
viên rèn luyện cho học sinh kĩ năng nhìn bài toán dưới nhiều góc độ khác nhau. Người thầy 
trong trường hợp này cần khơi dậy ở học sinh tính hiệu quả của các kiến thức đã học tránh 
tình trạng học sinh được học rất nhiều kiến thức nhưng việc ứng dụng kiến thức đó mờ nhạt. 
 c) Một giải pháp tạo ra sự sáng tạo trong hoạt động dạy học 
 Giáo viên có thể sử dụng sơ đồ phân tích đi lên kết hợp phương pháp diễn giải giúp 
học sinh giải toán bằng các cách khác nhau dưới góc độ nhìn nhận bài toán theo hai phương 
pháp khác nhau được tóm tắt như sau: 
 Lớp 10: Phương pháp tọa độ kết hợp phương pháp tổng hợp 
Gọi H và K lần lượt là hình chiếu của A lên (d1) và (d2). Khi đó, tọa độ của H và K là 
 1;1 ; 4;4H K . 
Theo đề bài ta có (d1) // (d2). Do ABC vuông cân tại A nên AH=CK. 
Điểm C, B hoàn toàn xác định như sau: Gọi 2C d có tọa độ ;8C c c . 
2 2
 2 4 4 3 5AH CK c c c c  
 Gọi 1B d có tọa độ ;2B b b . 
ABC vuông tại A 
 . 0 2 2 6 0AB AC b c b c . 
Nếu c= 3 thì b= -1. Nếu c= 5 thì b=3. 
Vậy 3;5 ; 1;3C B hoặc 5;3 ; 3; 1C B 
 Nhận xét: Với cách làm trên, đòi hỏi học sinh 
phải tư duy vận dụng linh hoạt kiến thức đã học vào 
giải toán. Hơn nữa, phương trình trong lời giải trên là 
phương trình bậc hai rất quen thuộc với đại đa số học 
sinh cho dù số liệu “không đẹp”, học sinh vẫn dễ dàng giải phương trình tìm ra lời giải cho 
bài toán. 
 Lớp 11: Phương pháp tọa độ kết hợp phương pháp biến hình 
 Gọi I, J lần lượt là giao điểm của (d1) với trục tung và trục hoành. Khi đó 
 2;0 ; 0;2I J đồng thời là hình chiếu của điểm A lên trục tung và trục hoành. 
 Phép quay tâm A, góc quay -90
0
 biến: điểm J thành điểm I; điểm I thành điểm Q; 
đường thẳng (d1) thành đường thẳng IQ. 
 Gọi C là giao điểm của IQ với (d2). Khi đó C là điểm cần tìm. 
 Ta có: 2;4 ; : 2 0; 3;5Q IQ x y C . Từ đó suy ra 1;3B . 
 Tương tự xét phép quay tâm A, góc quay 900 biến: điểm I thành điểm J; điểm J thành 
điểm P; đường thẳng (d1) thành đường thẳng JP. 
Gọi C là giao điểm của JP với (d2). Khi đó C là điểm cần tìm. 
Ta có: 4;2 ; : 2 0; 5;3P JP x y C . Từ đó 
suy ra 3; 1B . 
Vậy 3;5 ; 1;3C B hoặc 5;3 ; 3; 1C B 
 Nhận xét: Đại đa số học sinh thường không 
nắm vững phép quay và sợ phép biến hình. Qua 
cách giải trên, chúng tôi muốn cho học sinh thấy 
rằng hệ phương trình trong lời giải là hệ phương 
trình bậc nhất hai ẩn và yêu cầu tính toán được đơn 
giản hoá. Hơn nữa, lời giải đã tận dụng tối đa số 
liệu “đẹp” như: điểm I, J vừa là giao điểm của (d1) 
với trục tung và trục hoành đồng thời là hình chiếu 
của điểm A lên trục tung và trục hoành; hình ảnh 
trực quan hỗ trợ tìm ảnh của điểm qua phép quay. 
 Nhận xét chung: Bài toán trong ví dụ 1 được nhìn nhận dưới nhiều góc độ khác nhau 
giúp học sinh vận dụng linh hoạt các kiến thức được học (lớp 10 và lớp 11) để giải quyết bài 
toán; qua đó học sinh thấy được tính hiệu quả và tính cần thiết của các kiến thức được trang 
bị cho các em đồng thời góp phần phát triển được tính mềm dẻo, tính nhuần nhuyễn, tính độc 
lập của tư duy. Để có cái nhìn linh hoạt trong một bài toán cụ thể, giáo viên từ kinh nghiệm 
của bản thân, luôn tạo điều kiện và động viên cho học sinh cố tìm các cách giải có thể có, rèn 
cho học sinh thao tác quy lạ thành quen. 
 Ví dụ 2: Giải phương trình 2
2
3
4 1 2
4 4 1
x x
x
 (2) 
 a) Nhận xét: Bài toán trên tương đối khó với học sinh trung bình và khá. 
Để giúp học sinh tìm lời giải bài toán, giáo viên gợi ý như sau: 
Câu 1: Viết công thức giải phương trình 2 2A B 
Câu 2: Viết công thức giải phương trình A B 
Dựa vào gợi ý trên, học sinh tìm cách biến đổi phương trình và giải phương trình. 
 b) Lời giải: 
10
8
6
4
2
2
4
15 10 5 5 10 15
(d2): x+y-8=0
(d1): x+y-2=0
Q
PI
J
B
C
K
H
A
O
Hình 2 
 Cách 1: Phương trình (2) trở thành 
2 2 2
22 2 2 2 2
2 2 2 2
2 4 1 2. 2 4 1 .2 2 4 3 2 4 1 2 4 3
2 4 1 2 4 3 (3) 2 4 1 2 4 3 (4)
x x x x x x x x
x x x x x x
  
* 2 22 4 1 2 4 3 (3)x x x 2 22 4 1 4 3 2x x x 
2
2 2 2 2 2 2 22 4 1 4 3 4 4 4 1 4 3 16 7 32 1x x x x x x x 
2 2
8 8
x x  (nhận nghiệm 
2
8
x ) 
* 2 2 2 22 4 1 2 4 3 (3) 2 4 1 4 3 2x x x x x x (*) 
2
2 2 22 2 2
0 0
16 7 4 4 1 4 3 02 4 1 4 3 4
x x
x
x x xx x x
  
 ((*): Chúng ta cũng có thể lập luận như sau: 2 2 24 3 4 ; 4 2 2x x x x x 
24 3 2x x do đó 2 22 4 1 4 3 2x x x nên phương trình (*) vô nghiệm). 
Nghiệm của phương trình (2) là 
2
8
x 
 Cách 2: Ta có 
2 2 24 1 4 ; 4 2 2x x x x x 2 24 1 2 4 1 2 0x x x x . 
Phương trình (2) trở thành 
2 2
22
4 1 2 4 1 2 3
4 4 14 1 2
x x x x
xx x
 2 2
2 2
2
2 2
1 3
4 4 1 3 4 1 2
4 1 2 4 4 1
0 2
4 1 6
84 1 36
x x x
x x x
x
x x x
x x
Nghiệm của phương trình (2) là 
2
8
x 
 c) Phân tích: Thông qua việc tìm lời giải cho bài toán trong ví dụ 2 bằng các cách khác 
nhau, giáo viên giúp học sinh phát hiện ưu điểm và khuyết điểm của từng cách giải, cụ thể: 
 - Cách 1 tương đối dài, yêu cầu học sinh phải cẩn thận trong biến đổi phương trình. 
 - Cách 2 vừa ngắn gọn vừa hay nhưng đòi hỏi học sinh phải thông minh, sáng tạo bằng 
cách khéo léo sử dụng kỹ thuật nhân lượng liên hợp (kiến thức toán lớp 9). 
 Hơn nữa lời giải trong cách 2 còn hiệu quả khi nội dung ví dụ 2 thay đổi, chẳng hạn: 
* Giải các phương trình 2
2
3
4 1 2
4 4 1
x x
x
 (5); 2
2
5
4 1 2
4 4 3
x x
x
 (6) 
* Giải bất phương trình 2
2
3
4 1 2
4 4 1
x x
x
 (7); 
Điều này góp phần rèn luyện hoạt động tư duy tương tự cho học sinh. 
3. KẾT LUẬN 
Trong bài viết, giáo viên tạo ra sự kích thích việc học Toán cho học sinh ở chỗ: Nhìn 
bài toán dưới nhiều góc độ khác nhau, học sinh thấy được vẻ đẹp tiềm ẩn của các cách giải, 
học sinh có sự liên hệ các kiến thức đã học; học sinh rút ra bài học cho bản thân. 
Đổi mới phương pháp dạy học Toán đã được nhiều nhà nghiên cứu giáo dục quan tâm, 
nhưng thực tiễn cho thấy việc thực hiện ở các trường phổ thông còn gặp nhiều khó khăn. Với 
thời lượng 45 phút cho mỗi tiết học, giáo viên phải cân nhắc và sáng tạo một kế hoạch dạy 
học phù hợp với trình độ học sinh. “Nhìn bài toán ở nhiều góc độ khác nhau” để tìm cách giải 
quyết có thể, điều này góp phần rèn luyện và phát triển tư duy, các hoạt động tư duy cho học 
sinh đồng thời phát huy tính tích cực, sáng tạo, chủ động của người học. 
Vì vậy, trong thực tiễn giảng dạy những tình huống dạy học có thể xem xét dưới nhiều 
góc độ khác nhau có các cách giải độc đáo khác nhau, giáo viên cần tận dụng triệt để các 
trường hợp này để tạo cơ hội cho học sinh tự khẳng định, tự thể hiện mình; từ đó góp phần 
kích thích sự sáng tạo ở học sinh. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Nguyễn Bá Kim (2007), Phương pháp dạy học môn Toán, NXB Đại học Sư phạm. 
2. Nguyễn Văn Vĩnh (2006), Phát triển tư duy cho học sinh qua môn Toán, Trường ĐHSP 
TP.HCM. 

File đính kèm:

  • pdfsang_tao_toan_hoc_trong_hoat_dong_day_hoc_giai_toan.pdf