Khai thác mối quan hệ liên môn Toán - Tin trong dạy học giải bài tập hoán vị - chỉnh hợp - tổ hợp

Bài viết này trình bày việc khai thác mối quan hệ liên môn Toán - Tin trong dạy học giải bài tập Hoán vị - Chỉnh hợp - Tổ hợp nhằm phát triển tư duy thuật toán cho học sinh đồng thời rèn luyện cho các em kĩ năng lập trình góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề hướng tới sự tự động hóa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khai thác mối quan hệ liên môn Toán - Tin trong dạy học giải bài tập hoán vị - chỉnh hợp - tổ hợpJOURNAL OF SCIENCE OF HNUEEducational Sci., 2017, Vol. 62, No. 1, pp. 15-22This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vnDOI: 10.18173/2354-1075.2017-0002KHAI THÁC MỐI QUAN HỆ LIÊN MÔN TOÁN - TINTRONG DẠY HỌC GIẢI BÀI TẬP HOÁN VỊ - CHỈNH HỢP – TỔ HỢPNgô Thị Tú QuyênTrường Đại học Sư phạm, Đại học Thái NguyênTóm tắt. Trong chương trình Đại số và Giải tích 11, một số nội dung có thể dạy học theohướng khai thác mối quan hệ liên môn Toán - Tin để xây dựng thuật toán và lập trình giảiquyết các bài toán. Qua đó, giúp học sinh không những nắm được kiến thức toán học, tinhọc cần thiết mà còn giúp các em biết sử dụng kiến thức toán học để xây dựng thuật toán,kiến thức tin học để lập trình giải quyết vấn đề đặt ra. Bài báo này trình bày việc khai thácmối quan hệ liên môn Toán - Tin trong dạy học giải bài tập Hoán vị - Chỉnh hợp - Tổ hợpnhằm phát triển tư duy thuật toán cho học sinh đồng thời rèn luyện cho các em kĩ năng lậptrình góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề hướng tới sự tự động hóa.Từ khóa: Kiến thức liên môn, năng lực giải quyết vấn đề, lập trình, thuật toán, toán học.1.Mở đầuDạy học tích hợp là một quan điểm dạy học nhằm phát huy tính tích cực của học sinh (HS),góp phần phát triển năng lực của HS, giúp các em có được những năng lực và phẩm chất cần thiếtđể giải quyết các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống.Dạy học tích hợp đã được nghiên cứu và vận dụng ở nhiều nước trên thế giới theo nhiềuhướng khác nhau. Với quan điểm liên môn, một số nước có nền giáo dục phát triển như Mỹ, Úc,...đã tích hợp một số môn học có nội dung liên quan như Vật lí, Hóa học, Sinh học thành môn Khoahọc Tự nhiên; các môn Văn học, Lịch sử và Địa lí tích hợp nội dung với nhau thành Khoa học xãhội [3]. Các nghiên cứu trong luận án tiến sĩ của Kevin Costley (2015) đã chỉ ra rằng: “HS đượcdạy học tốt hơn nhờ việc tổ chức lại các nội dung dạy học. Các nội dung dạy học này không phảiđược xây dựng từ các môn học độc lập mà từ các chủ đề bao quát xuất phát từ mối liên kết về mặtlí thuyết giữa các môn học. Lợi ích lớn nhất của dạy học tích hợp là tạo ra sự kết hợp có ý nghĩacác nội dung trong cùng một môn học hoặc giữa các môn học, giúp HS hiểu được sự kết nối giữanhững gì các em được học trong nhà trường với những hoạt động trong cuộc sống hàng ngày” [10].Ở Việt Nam, những nghiên cứu về tích hợp đã được tiến hành từ những năm 90 của thếkỉ XX. Kết quả nghiên cứu đang được vận dụng vào xây dựng và triển khai trong chương trìnhhiện hành. Về việc tích hợp trong chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015, tác giả Cao ThịThặng đã trình bày việc vận dụng quan điểm tích hợp trong phát triển chương trình giáo dục phổthông [9]. Tác giả Đinh Quang Báo chỉ ra một số vấn đề chung về chương trình Giáo dục phổ thôngsau năm 2015 [1]. Tác giả Nguyễn Anh Dũng - Phạm Thị Bích Đào cũng đã đề xuất phương ántích hợp ở cấp tiểu học, trung học cơ sở và trung học phổ thông (THPT) [4],. . . Từ năm học 2012Ngày nhận bài: 28/11/2016. Ngày nhận đăng: 15/1/2017.Liên hệ: Ngô Thị Tú Quyên, e-mail: tuquyen.sptn@gmail.com15Ngô Thị Tú Quyên– 2013, Bộ GD&ĐT đã đưa vấn đề vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy trong các trườngphổ thông. Tuy nhiên, đây là một hình thức dạy học mới, giáo viên (GV) chưa được tiếp xúc nhiềuvà chưa có kinh nghiệm giảng dạy. Vì vậy việc vận dụng kiến thức liên môn trong giảng dạy cácbộ môn còn gặp nhiều khó khăn, lúng túng.Trong các môn học ở trường phổ thông thì môn Toán là môn học nền tảng. Kiến thức toánhọc thường là kiến thức cơ sở cho các môn học khác. Để giải quyết một vấn đề trong cuộc sống,HS có thể phải sử dụng tổng hợp các kiến thức của toán học, các môn học khác và các lĩnh vựckhác nữa [2]. Chính vì vậy, môn Toán cần được dạy theo hướng tích hợp liên môn với các môn họckhác, nhằm tạo điều kiện cho HS được rèn luyện, phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ)một cách hiệu quả nhất. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày việc khai thác mối quan hệ liênmôn Toán - Tin trong dạy học giải bài tập Hoán vị - Chỉnh hợp - Tổ hợp nhằm phát triển tư duythuật toán cho HS đồng thời rèn luyện cho các em kĩ năng lập trình góp phần phát triển năng lựcGQVĐ hướng tới sự tự động hóa.2.2.1.Nội dung nghiên cứuQuy trình khai thác mối quan hệ liên môn Toán - Tin nhằm phát triển nănglực giải quyết vấn đề hướng tới sự tự động hóaÝ tưởng phát triển cho HS năng lực GQVĐ hướng tới sự tự động hóa thông qua việc khaithác mối quan hệ liên môn Toán - Tin xuất phát từ những bài toán trong sách giáo khoa Đại số vàGiải tích 11 được trình bày với những trường hợp cụ thể. Những bài toán này có thể khái quát hóavà xây dựng được thuật toán để giải chúng. Kết hợp với ngôn ngữ lập trình được học trong chươngtrình Tin học 11, HS có thể viết chương trình giải quyết bài toán đặt ra.Như vậy, để khai thác mối quan hệ liên môn Toán - Tin nhằm ph ...