Đề tài Sử dụng bài toán “kết thúc mở” nhằm nâng cao hiểu biết toán của học sinh đối với thống kê

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT SÔNG RAY Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG BÀI TOÁN “KẾT THÚC MỞ” NHẰM NÂNG CAO HIỂU BIẾT TOÁN CỦA HỌC SINH ĐỐI VỚI THỐNG KÊ Người thực hiện: Phạm Văn Tánh Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục 1 - Phương pháp dạy học bộ môn: Toán học 1 - Lĩnh vực khác: ........................... 1 Có đính kèm: Các sản phẩm không thề hiện trong bản in SKKN 1 Mô hình 1 Phần mềm 1 Phim ảnh 1 Hiện vật khác Năm học: 2011-2012 SƠ LƯỢC VỀ LÍ LỊCH KHOA HỌC I.Thông tin cá nhân: 1. Họ và tên: PHẠM VĂN TÁNH 2. Ngày sinh: 29 – 12 – 1975 3. Địa chỉ: Số nhà 129 -Ấp Suối Nhát - Xuân Đông - Cẩm Mỹ - Đồng Nai 4. Điện thoại : 01223060939 5. Email: pvantanh@yahoo.com.vn 6. Chức vụ: Tổ trưởng tổ Toán - Tin 7. Đơn vị công tác: Trường THPT Sông Ray II.Trình độ đào tạo: 1. Học vị: Thạc sỹ 2. Năm nhận bằng: 2012 3. Chuyên ngành đào tạo: Lí luận và phương pháp giảng dạy Toán III. Kinh nghiệm khoa học: 1. Lĩnh vực chuyên môn: Giảng dạy Toán 2. Số năm giảng dạy: 10 năm 3. Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: Năng lực hiểu biết toán của học sinh và vấn đề mô hình hoá: Trường hợp dạy học thống kê lớp 10, luận văn thạc sỹ, năm 2011. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GDCD : Giáo dục công dân GV : Giáo viên HS : Học sinh OECD : Organization for Economic Co-operation and Development KHTN : Khoa học tự nhiên PISA : Programme for International Student Assessment SGK : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông TLTK : Tài liệu tham khảo. SỬ DỤNG BÀI TOÁN “KẾT THÚC MỞ” NHẰM NÂNG CAO HIỂU BIẾT TOÁN CỦA HỌC SINH ĐỐI VỚI THỐNG KÊ 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, trong bối cảnh kinh tế hội nhập toàn cầu, nhu cầu của mọi quốc gia trong đó có Việt Nam là cần phải có những công dân năng động, sáng tạo, có khả năng độc lập giải quyết vấn đề, biết vận dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống. Vì lẽ đó, mục tiêu giáo dục trong những năm gần đây đã có sự thay đổi. Nhưng trong thực tế, dạy học toán vẫn còn nặng về rèn luyện các kĩ năng giải toán hơn là việc dạy cho học sinh hiểu rõ về nghĩa của khái niệm. Hơn nữa, chính vì tâm lý học để thi cử đã làm cho giáo viên và học sinh lúng túng trong việc lựa chọn cách dạy và cách học. Học sinh chỉ học những gì sẽ ra trong đề thi, chỉ chú trọng rèn luyện các kĩ năng giải toán thuộc các chủ đề được quy định trong “cấu trúc đề thi”. Sắp tới, Việt Nam sẽ tham gia chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA (Programme for International Student Assessment) của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization for Economic Co-operation and Development: OECD) thì giáo dục toán cũng cần phải có những điều chỉnh cần thiết để năng lực của học sinh đáp ứng được hướng đánh giá này. “Chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA là một nỗ lực hợp tác của các quốc gia thành viên của tổ chức OECD để đánh giá các học sinh ở tuổi mười lăm được chuẩn bị tốt như thế nào để đáp ứng những thách thức của xã hội ngày nay. Đánh giá PISA chọn một tiếp cận rộng cho việc đánh giá kiến thức và các kỹ năng phản ánh những thay đổi hiện nay trong chương trình, di chuyển xa hơn về phía sử dụng kiến thức trong các nhiệm vụ và thách thức thường ngày”. (Trần Vui, 2008 [10 tr. 6]). Toán học là môn học của tư duy. Dạy học toán là nhằm trang bị và phát triển ở học sinh khả năng và phương pháp tư duy trước một vấn đề toán học hoặc vấn đề từ thực tiễn cuộc sống. Học toán không chỉ học các khái niệm, các kĩ năng giải toán mà còn phải biết nghĩa của nó và biết vận dụng vào trong cuộc sống bình thường. Một trong những nội dung toán có ứng dụng rất nhiều trong thực tiễn đó là “thống kê”, một bộ phận của nội dung này đó là “Thống kê mô tả” được đưa vào giảng dạy chính thức ở lớp 7 (từ năm học 2002 – 2003) và ở lớp 10 (từ năm học 2006 – 2007). Điều này hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển của xã hội vì kiến thức thống kê không thể thiếu được đối với mỗi con người trong thời kì hội nhập và phát triển hiện nay. Vào đầu thế kỉ XIX, nhà khoa học người Anh H.G. Well đã dự đoán :“ Trong một tương lai không xa, kiến thức thống kê và tư duy thống kê sẽ trở thành một yếu tố không thể thiếu được trong học vấn phổ thông của mỗi công dân, giống như là khả năng biết đọc biết viết vậy”. Tôi phỏng vấn trực tiếp một số giáo viên vừa mới dạy xong chương Thống kê, họ đều cho rằng kiến thức về thống kê ở lớp 10 là rất đơn giản, thậm chí học sinh có thể tự đọc sách ở nhà cũng có thể làm được bài tập. Với quan niệm như vậy thì rõ ràng mục tiêu dạy học thống kê chỉ dừng lại ở mức: học sinh nắm được các khái niệm, biết lập các loại bảng phân bố tần số, tần suất và vẽ biểu đồ, nắm được các công thức tính số trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn và sử dụng chúng để giải quyết các bài tập trong sách giáo khoa mà không hiểu được nghĩa của chúng. Trong thực tiễn cuộc sống, việc vận dụng kiến thức thống kê không chỉ dừng lại ở chỗ lập các bảng biểu hay tính toán các tham số mà đòi hỏi người học phải “hiểu biết về thống kê”. Một thực tiễn nữa cho thấy đó là: các bài toán kết thúc mở đối với nội dung thống kê xuất hiện rất ít trong các SGK hiện hành. Vấn đề đặt ra ở đây là: Làm thế nào để nâng cao hiểu biết toán của học sinh đối với thống kê? Vai trò của các bài toán kết thúc mở đối với sự phát triển tư duy thống kê cho học sinh như thế nào? Từ những ghi nhận trên, tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu là: SỬ DỤNG BÀI TOÁN “KẾT THÚC MỞ” NHẰM NÂNG CAO HIỂU BIẾT TOÁN CỦA HỌC SINH ĐỐI VỚI THỐNG KÊ 1.2. Mục đích nghiên cứu Nhằm làm rõ việc giải quyết các bài toán kết thúc mở sẽ nâng cao hiểu biết toán của học sinh đối với thống kê. Qua đó học sinh nắm được nghĩa của tri thức và bước đầu làm quen với việc vận dụng tri thức để giải quyết các vấn đề của thực tiễn cuộc sống. 1.3. Câu hỏi nghiên cứu Từ mục đích nghiên cứu trên tôi đặt ra các câu hỏi nghiên cứu sau đây: Câu hỏi 1: Hiểu biết toán là gì? Các bài toán kết thúc mở có vai trò như thế nào trong việc nâng cao hiểu biết toán của học sinh? Câu hỏi 2: Đối với nội dung thống kê trong sách giáo khoa: sự xuất hiện của các bài toán kết thúc mở như thế nào? Với cách trình bày như vậy cho phép ta đạt mục tiêu dạy học nào? Câu hỏi 3: Giáo viên phải thiết kế các bài toán kết thúc mở như thế nào để nâng cao hiểu biết toán của học sinh đối với thống kê? 1.4. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Đại số 10 (chương trình nâng cao và chương trình chuẩn). 1.5. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là: nghiên cứu vai trò của các bài toán kết thúc mở đối với năng lực hiểu biết toán của học sinh, cụ thể trong dạy học thống kê ở lớp 10. Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10 của trường THPT Sông Ray. 2. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 2.1. Cơ sở lí luận Trong mục này tôi sẽ nghiên cứu làm rõ khái niệm “Hiểu biết toán” và vai trò của bài toán “kết thúc mở” trong việc phát triển tư duy toán và hiểu biết toán của học sinh. Việc nghiên cứu này nhằm tìm câu trả lời cho câu hỏi thứ nhất. 2.1.1. Hiểu biết toán Như trong phần mở đầu, tôi đã giới thiệu PISA là chương trình đánh giá học sinh quốc tế của tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế OECD. Các lĩnh vực mà PISA chọn để đánh giá đó là: Đọc hiểu, hiểu biết toán, hiểu biết khoa học và giải quyết vấn đề. Ở Việt Nam, việc đánh giá học sinh chủ yếu dựa trên các bài kiểm tra, các kì thi (Học sinh giỏi, tốt nghiệp , tuyển sinh). Các nội dung đánh giá (đặc biệt ở cấp độ đại trà) chủ yếu yêu cầu HS áp dụng các kiến thức, kĩ năng để giải quyết một số bài toán toán học tiêu biểu mà các em đã được làm quen trong SGK và trong quá trình học tập. Các bài toán kết thúc mở hay các bài toán có nguồn gốc thực tiễn không thấy xuất hiện ở đây. Theo hướng đánh giá của PISA, người ta không chỉ đánh giá kiến thức của HS mà còn xem xét đến khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào việc giải quyết các vấn đề của cuộc sống. Định nghĩa về hiểu biết toán của OECD/PISA là: “Hiểu biết toán là năng lực của một cá nhân để xác định và hiểu vai trò của toán học trong cuộc sống, để đưa ra những phán xét có cơ sở, để sử dụng và gắn kết với toán học theo các cách đáp ứng nhu cầu của cuộc sống của cá nhân đó với tư cách là một công dân có tính xây dựng, biết quan tâm và biết phản ánh.” (Trần Vui, 2008, [10,tr.16]). Ở đây cần phân biệt rõ ràng giữa “Hiểu toán” và “Hiểu biết toán”. Hiểu toán là khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng của HS để giải một bài toán toán học thuần tuý. Hiểu biết toán là năng lực của HS để xác định và hiểu vai trò của toán học trong cuộc sống. Như vậy hiểu biết toán ở đây không chỉ đơn thuần là học sinh nắm vững các khái niệm, định lí, công thức mà họ còn phải biết “sử dụng và gắn kết” chúng trong vô vàn những tình huống khác nhau của cuộc sống bình thường. Một học sinh hiểu biết toán có khả năng đặt, thiết lập, giải quyết và giải thích các vấn đề bằng cách dùng toán học, biết phân tích, phản ánh và phê phán mang tính xây dựng. 2.1.2. Vai trò của bài toán kết thúc mở Phương pháp sử dụng các bài toán kết thúc mở trong lớp học, còn được gọi là phương pháp “tiếp cận mở”, được phát triển ở Nhật vào những năm 70 của thế kỉ trước. Trong những năm 80, ý tưởng sử dụng các bài toán kết thúc mở lan rộng trên toàn thế giới, và nghiên cứu về những tiềm năng của nó rất sinh động ở nhiều quốc gia. Theo Trần Vui: “Vấn đề có kết thúc mở thường đòi hỏi học sinh phải giải thích tư duy của mình và như vậy sẽ cho phép giáo viên thu được những nét chính yếu của các phong cách học của các em, những lỗ hổng trong việc hiểu của các em, ngôn ngữ của các em dùng để trình bày các ý tưởng toán và các cách lí giải các tình huống toán học. Qua đó, giáo viên biết được những kĩ năng nào học sinh chọn là hữu ích và có được cách nhìn tốt hơn về năng lực toán của học sinh”. Một trong những loại bài toán kết thúc mở đó là khảo sát tình huống thực tế (Kết quả của chúng trong cuộc sống hàng ngày). Học sinh được đặt trong một tình huống thực tế ngoài toán. Tình huống này được cấu trúc lại (đơn giản hóa, lí tưởng hóa) để có được một mô hình phỏng thực tiễn. Tiếp theo mô hình này được phát biểu lại bằng ngôn ngữ toán học và được giải quyết trong chính môi trường đó để có được một kết quả toán học. Kết quả đó được phiên dịch lại để có câu trả lời cho tình huống thực tế ban đầu Quá trình này gọi là quá trình “Mô hình hoá toán học”, xin xem thêm TLTK [6, tr. 11] . Điều này rất gần gũi với “hiểu biết toán” của học sinh. Như vậy bài toán kết thúc mở có vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao hiểu biết toán của học sinh. Ví dụ Bài toán này có nguồn gốc từ bài toán “Đèn đường” được trích từ [10, tr.18, 19 ]. : Công ty chiếu sáng công cộng quyết định dựng một cây đèn trong một công viên nhỏ hình tam giác sao cho nó chiếu sáng toàn bộ công viên. Người ta nên đặt nó ở đâu? Đây là một vấn đề thực tiễn mang tính xã hội, bối cảnh là cộng đồng địa phương, tình huống là dựng cây đèn ở chỗ nào trong công viên sao cho nó chiếu sáng toàn bộ công viên. Vấn đề cần giải quyết này phải được mô hình hóa toán học. Công viên được thể hiện là một hình tam giác, việc chiếu sáng toàn bộ công viên như là một hình tròn ngoại tiếp tam giác đó mà bóng đèn là tâm của đường tròn. Như vậy một mô hình toán học là: Dựng tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác.Vận dụng kết quả này vào tình huống thực tiễn ban đầu, phân tích, phản ánh và đặt câu hỏi. Rõ ràng kết quả này không vận dụng được nếu tam giác có một góc tù lúc đó cây đèn sẽ nằm ngoài công viên, mặt khác còn phải xem xét tới yếu tố khác như cây xanh trong công viên có che ánh sáng của cây đèn không? 2.2. Cơ sở thực tiễn 2.2.1. Thống kê trong chương trình toán phổ thông Thống kê được đưa vào giảng dạy trong chương trình toán phổ thông ở Việt Nam từ rất sớm. Ngay từ lớp 3, lớp 4, lớp 5 học sinh đã được làm quen với các số liệu thống kê, một số loại biểu đồ. Đến lớp 7 và lớp 10 thì thống kê được chính thức đưa vào giảng dạy với một chương riêng biệt. Nội dung được phân bố đều khắp các cấp học, lớp học theo kiểu các đường tròn đồng tâm, lớp sau nối tiếp lớp trước. Thống kê ở lớp 3, lớp 4, lớp 5 chỉ ở mức độ chuẩn bị, chúng xuất hiện như là những tri thức toán học khác, các khái niệm về lí thuyết thống kê chưa được phát biểu. Ở lớp 7 và lớp 10 nội dung thống kê đưa vào giảng dạy là thống kê mô tả, thống kê suy đoán chưa được đề cập. 2.2.2. Các bài toán kết thúc mở trong SGK Đại số 10 với nội dung thống kê Qua phân tích SGK Do khuôn khổ của đề tài, ở đây tôi chỉ trình bày ngắn gọn kết quả của việc phân tích SGK. , tôi thấy rằng đa số các ví dụ, các hoạt động và bài tập chỉ yêu cầu kĩ năng tính toán. Hầu hết các bài toán đã gặp đều có nội dung thực tiễn nhưng lại không phải là các bài toán giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Việc giải quyết các bài toán này chỉ dừng lại ở việc giải quyết các vấn đề toán học và chúng được trình bày dưới dạng câu hỏi đóng. Chỉ có một số bài được trình bày dưới dạng câu hỏi mở, chẳng hạn như: Trên hai con đường A và B, trạm kiểm soát đã ghi lại tốc độ (km/h) của 30 chiếc ô tô trên mỗi con đường như sau: Con đường A: 65 70 68 62 75 80 83 82 69 73 75 85 72 67 88 90 85 72 63 75 76 85 84 70 61 60 65 73 76. Con đường B: 76 64 58 82 72 70 68 75 63 67 74 70 79 80 73 75 71 68 72 73 79 80 63 62 71 70 74 69 60 63. a) Tìm số trung bình, số trung vị, phương sai và độ lệch chuẩn của tốc độ ô tô trên mỗi con đường A, B. b) Theo em thì xe chạy trên con đường nào an toàn hơn? [3, tr. 179] Các câu hỏi có kết thúc mở như trên đòi hỏi HS phải suy luận, phân tích các dữ liệu dựa trên những tham số vừa tính được rồi đưa ra những nhận định của bản thân. Từ đó học sinh thấy rõ vai trò của các kiến thức đã học vào cuộc sống như thế nào. Sau đây là bảng thống kê các bài toán có kết thúc mở có mặt trong các SGK: Các ví dụ và hoạt động Bài tập Tổng Bộ sách thứ nhất 1 1 2 Bộ sách thứ hai 1 6 7 Tổng 2 7 9 Bảng 1: Bảng thống kê số lượng ví dụ và bài tập có kết thúc mở trong các SGK. Ghi chú: Bộ sách thứ nhất: Đại Số 10 – Chương trình nâng cao Bộ sách thứ hai: Đại số 10 – Chương trình chuẩn. Qua bảng thống kê cho thấy số lượng các bài tập có câu hỏi kết thúc mở được bộ sách thứ hai quan tâm nhiều hơn. Vì thế, việc cần bổ sung các bài toán kết thúc mở sẽ được tập trung nhiều hơn vào đối tượng theo học chương trình nâng cao. 2.3. Bổ sung một số bài toán có kết thúc mở 2.3.1. Các bài toán Bài toán 1 Người ta tiến hành những cuộc thăm dò dư luận để tìm ra mức độ ủng hộ tổng thống trong lần bầu cử đến. Bốn nhà xuất bản báo thực hiện những thăm dò mức quốc gia riêng lẻ. Những kết quả của bốn thăm dò được chỉ ra như sau: Tờ Báo 1: 36,5% (thăm dò được tiến hành vào ngày 6 tháng Giêng, với một mẫu gồm 500 cư dân được chọn ngẫu nhiên với quyền bầu cử). Tờ Báo 2: 41% (thăm dò được tiến hành vào ngày 20 tháng Giêng, với một mẫu gồm 500 cư dân được chọn ngẫu nhiên với quyền bầu cử). Tờ Báo 3: 39% (thăm dò được tiến hành vào ngày 20 tháng Giêng, với một mẫu gồm 1000 cư dân được chọn ngẫu nhiên với quyền bầu cử). Tờ Báo 4: 44,5% (thăm dò được tiến hành vào ngày 20 tháng Giêng, với 1000 độc giả gọi điện đến để bầu chọn). Kết quả của tờ báo nào có khả năng là tốt nhất để dự đoán mức độ ủng hộ tổng thống nếu cuộc bầu cử được tổ chức ngày 25 tháng Giêng? Hãy đưa ra hai lý do ủng hộ cho câu trả lời của em. Bài toán 2 Bảng dưới đây cho thấy kết quả của cuộc điều tra về môn học được yêu thích được tiến hành tại trường THPT A. Trường này có tất cả 2040 học sinh. Môn học Số lượng Toán Lí Hoá Sinh Văn Sử Địa Anh Văn GDCD Thể dục 97 65 68 65 50 36 58 60 41 70 Câu hỏi: a) Hãy xác định kích thước mẫu. b) Nam không đồng ý với kết quả điều tra trên, cậu ấy tự tiến hành điều tra lại với 52 học sinh nam của lớp 12A1 và 12A2. Như vậy mẫu của Nam chọn có ngẫu nhiên không? Hãy giải thích. Bài toán 3 Trong mỗi trường hợp sau đây, hãy thảo luận loại biểu đồ thống kê mà các em cho là thích hợp nhất để biểu diễn dữ liệu (thông tin) cho trước. Vẽ biểu đồ thống kê. Từ bảng đó, hãy quyết định loại biểu đồ thống kê phù hợp nhất dùng để biểu diễn dữ liệu cho mỗi trường hợp. a. Cơ cấu giá trị sản xuất của một quốc gia trong một năm Ngành Số phần trăm Công nghiệp nặng 41,2 Công nghiệp nhẹ 28,4 Công nghệ thông tin 15,5 Nông nghiệp 14,9 b. Một tạp chí về xe chỉ ra cho người xem số lượng xe mà một đại lí đã bán ra cho những hãng khác nhau trong suốt một năm Hãng Số lượng bán ra Mazda 532 Honda 621 Nissan 1030 Volvo 58 Toyota 450 Jaguar 36 BMW 40 Ford 89 Fiat 60 Mercerdes 700 c. Sự biến động về giá cổ phiếu của một công ty trong một tuần Thứ Giá cổ phiếu ($$) Hai 2.30 Ba 2.34 Tư 2.36 Năm 2.30 Sáu 1.90 Bảy 2.01 Bài toán 4 Sơ đồ dưới đây chỉ kết quả một bài kiểm tra khoa học cho hai nhóm được gọi tên là nhóm A và nhóm B. Thang điểm là 100, học sinh qua được kỳ kiểm tra nếu điểm đạt được từ 50 trở lên. Câu hỏi 1.Hãy tính điểm trung bình điểm kiểm tra của cả hai nhóm. 2.Theo em nhóm nào có kết quả làm bài tốt hơn? Hãy đưa ra lời giải thích cho ý kiến của em. Bài toán 5 Cho biểu đồ dưới đây (Theo báo Tuổi trẻ số 124/2010 ra ngày 12 / 05 / 2010) Biểu đồ biểu diễn nợ của 4 nước Hi Lạp, Ý, Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha năm 2009 và 2010. Câu hỏi: Theo em nước cần được ưu tiên giải cứu sau Hi Lạp là nước nào? Hãy đưa ra lời giải thích ủng hộ cho ý kiến của em. Bài toán 6 Điểm kiểm tra môn Toán học kì I của An như sau: 7, 6, 9, 9, 5, 8, 9, 7 Theo em An sẽ dùng giá trị nào: Số trung bình, số trung vị hay mốt để báo cáo kết quả học tập môn Toán với bố mẹ của cậu ấy? Hãy cho biết số đó có đại diện tốt cho dãy số liệu không? Bài toán 7 Kết quả của 10 bài kiểm tra kiến thức Toán của hai học sinh Tuấn và Tú được cho trong bảng dưới đây Tuấn 7.5 8 9 8.2 8 7.8 8.3 9 8 8.3 Tú 9.5 8.5 8.5 9 5.5 7 10 7 9.5 8.5 Theo em thầy giáo sẽ chọn ai vào đội tuyển để đi thi học sinh giỏi Toán? Đưa ra lời giải thích cho ý kiến của em. Bài toán 8 Tại một cửa hàng bách hoá, người quản lí muốn đề ra các chiến lược kinh doanh theo từng tháng, ông ghi chép rất cẩn thận số lượng các mặt hàng bán ra. Bằng hiểu biết về kiến thức thống kê, em hãy giúp người quản lí đề ra các công việc cần phải làm để các chiến lược có hiệu quả. Bài toán 9 Một nhà cung cấp quần áo đồng phục thể dục cung cấp cho chúng ta các số liệu về kích cỡ của mỗi size như sau: Thông số thành phẩm: Áo đồng phục thể dục (tay ngắn) Đơn vị: cm Size S M L X XL Vòng ngực 92 96 100 104 104 Dài thân sau 66 68 70 72 74 Dài tay 22.5 23 Em mặc size nào? Có bao nhiêu bạn trong lớp mặc cùng size với em? Hãy giúp nhà trường tính toán xem cần đặt mua bao nhiêu áo đồng phục thể dục ở mỗi size cho lớp chúng ta, và xa hơn là cho cả khối 10 của trường ta. Biết rằng trường có 10 lớp 10 với số học sinh là 457 trong đó có 248 học sinh nữ và 209 học sinh nam. 3.2.Phân tích các bài toán ● Bài toán 1 và bài toán 2 Mục đích: Hai bài toán này được đưa ra nhằm giúp HS nhận thức được tầm quan trọng của việc chọn mẫu điều tra. Nếu việc chọn mẫu không đúng thì kết quả điều tra đó không đáng tin cậy. Ở hai bài toán này học sinh phải đưa ra được lời nhận xét dựa trên các số liệu và cách thức chọn mẫu, để giải quyết kiểu nhiệm vụ này đòi hỏi học sinh phải hiểu biết thống kê, đưa ra được các lập luận để bảo vệ ý kiến của mình. Câu trả lời mong đợi • Bài toán 1: Kết quả thăm dò của tờ báo 3 là có khả năng tốt nhất để dự đoán bởi vì mẫu được chọn là ngẫu nhiên, kích thước mẫu và thời điểm thăm dò hợp lí. • Bài toán 2: Việc xác định kích thước mẫu chỉ là việc đếm số lượng học sinh được điều tra. Câu b, Việc chọn mẫu của Nam là không ngẫu nhiên. Trên thực tế, vì một mục đích nào đó, người ta cố tình chọn mẫu điều tra không ngẫu nhiên để có được một kết quả điều tra thuận lợi cho họ. ● Bài toán 3 Với bài toán này học sinh phải biết lựa chọn một loại biểu đồ phù hợp để biểu diễn các số liệu đã cho. Để lựa chọn được loại biểu đồ để biểu diễn số liệu, HS phải hiểu được tác dụng của mỗi loại biểu đồ. Biểu đồ được mong đợi ở đây tương ứng là:1. – Biểu đồ hình quạt, 2. – Biểu đồ hình cột, 3. - Biểu đồ đường gấp khúc. Ngoài chức năng biểu diễn số liệu một cách trực quan thì dựa vào đồ thị ta có thể dự đoán được sự tiến triển cũng như các đặc điểm của dấu hiệu trong tương lai. ● Bài toán 4 và bài toán 5 Hai bài toán này nhằm mục đích rèn luyện kĩ năng đọc và phân tích dữ liệu dựa trên biểu đồ. Ở bài toán 4: Điểm trung bình của nhóm A là: Phương sai: Độ lệch chuẩn: . Điểm trung bình của nhóm B là: Phương sai: Độ lệch chuẩn: . Với các tham số được tính toán ở trên, HS rất dễ khẳng định nhóm B làm bài tốt hơn vì nhóm B có điểm trung bình cao hơn nhóm A và độ lệch chuẩn nhỏ hơn nhóm A. Nhìn ở một góc độ khác:Với dữ kiện “Học sinh vượt qua được kì kiểm tra nếu điểm đạt được từ 50 trở lên”, dựa trên biểu đồ ta thấy: số học sinh của nhóm A vượt qua được kì kiểm tra là 11, còn nhóm B là 10. Như vậy kết quả làm bài của nhóm B không nhất thiết phải tốt hơn nhóm A mặc dù nhóm B có điểm trung bình cao hơn nhóm A và độ phân tán về điểm thấp hơn nhóm A. Ở bài toán 5: Dựa trên biểu đồ ta thấy rõ ràng nước cần được ưu tiên giải cứu sau Hi Lạp là Tây Ban Nha rồi đến Bồ Đào Nha chứ không phải là Ý. Mặc dù mức nợ của Tây Ban Nha Và Bồ Đào Nha thấp hơn Ý nhưng về mức độ thâm thủng ngân sách của hai nước này đáng báo động hơn Ý nhiều. ● Bài toán 6 Thay vì một câu hỏi khô khan: Hãy tính số trung bình, số trung vị, mốt của dãy số liệu trên? Ở đây đã được sử dụng một câu hỏi có kết thúc mở, học sinh được tự do trình bày ý kiến của mình. Tham số nào có giá trị lớn sẽ được sử dụng, trong dãy số liệu trên ta thấy điểm 9 xuất hiện 3 lần và là điểm số xuất hiện nhiều nhất, như vậy rất nhiều khả năng An sẽ dùng “mốt” để báo cáo kết quả học tập môn Toán của cậu ta với bố mẹ. Tuy nhiên, giá trị này không đại diện tốt cho dãy số liệu được vì các điểm còn lại đều thấp hơn 9. Cũng giống như bài toán 1 và 2 bài toán này muốn nhắc đến một khía cạnh đó là: người ta có thể lợi dụng thống kê để đạt được một mục đích nào đó. Với người có kiến thức thống kê và “hiểu biết thống kê” sẽ nhận định, phân tích và lí giải được vấn đề cần giải quyết. ● Bài toán 7 Bài toán này đưa ra nhằm kiểm tra khả năng vận dụng các tham số định tâm cũng như tham số đo độ phân tán qua đó ý nghĩa của các tham số này được làm rõ hơn. Nếu dựa vào các tham số định tâm thì HS sẽ trả lời là chọn Tú vì điểm trung bình của Tú là 8.3 cao hơn của Tuấn (điểm trung bình của Tuấn là 8.21). Tuy nhiên độ ổn định của Tuấn tốt hơn Tú, phương sai của điểm thi của Tuấn là 0.21 còn của Tú là 1.76. Như vậy nếu căn cứ vào độ ổn định thì phải chọn Tuấn. Thông qua câu trả lời của HS mà GV kiểm tra được khả năng vận dụng kiến thức về các số đặc trưng của dãy số liệu vào việc làm cụ thể của các tình huống có thực trong cuộc sống hàng ngày. ● Bài toán 8 và bài toán 9 Đây là hai bài toán đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức tổng hợp về thống kê để giải quyết một vấn đề thực tế. Các em được đặt trước một vấn đề thực tế ngoài toán học và phải biết vận dụng kiến thức thống kê để giải quyết. Hay nói một cách khác, học sinh phải biết chuyển tình huống ngoài toán vào trong môi trường toán học để giải quyết. 3. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 3.1.Thực nghiệm đề tài 3.1.1. Giới thiệu thực nghiệm Để chứng minh tính hiệu quả của đề tài tôi tiến hành thực nghiệm trên 45 HS lớp 10A1 của trường THPT Sông Ray năm học 2010 – 2011. Lớp đối chứng là lớp 10A4 gồm 47 HS. Cả hai lớp này đều học ban KHTN tức là các em học môn Toán theo chương trình nâng cao. Hai lớp này có trình độ môn Toán khá tương đương với nhau. GV dạy lớp thực nghiệm: thầy Trần Bá Tuấn, GV dạy lớp đối chứng: thầy Trần Thế Phương. 3.1.2. Tiến hành thực nghiệm ● Thực nghiệm được tiến hành với lớp 10A1 trong 3 tiết, tiết 1 gồm 4 bài toán từ bài 1 đến bài 4, tiết 2 từ bài 5 đến bài 8. Riêng bài toán 9 chúng tôi tiến hành trong 1 tiết vì để giải quyết bài toán này HS phải thực hành, dưới sự dẫn dắt của GV các em thảo luận đưa ra phương án giải quyết. Tiến hành thu thập và phân tích dữ liệu, các em được đặt trong tình huống là một nhà điều tra. Qua đó các em thấy được ứng dụng của tri thức trong cuộc sống hàng ngày. Lớp 10A4 vẫn học bình thường theo phân phối chương trình. ● Một số hình ảnh trong tiết dạy thực nghiệm Hình 1. Các HS tham gia thảo luận Hình 2. Các học sinh đang tiến hành đo để thu thập số liệu 3.2. Số liệu thống kê Sau khi học các tiết thực nghiệm xong chúng tôi cho các em ở cả 2 lớp làm một bài kiểm tra với thời gian là 45 phút. Nội dung bài kiểm tra gồm 3 bài toán Nội dung bài kiểm tra xem trong phần phụ lục. có kết thúc mở. Sau đây là bảng thống kê kết quả làm bài của HS (lớp 10A4 có 46 HS tham gia làm bài kiểm tra, 1 HS vắng) Lớp Tần số [0;2) 0 [2;4) 2 [4;6) 1 [6;8) 34 [8;10] 8 N = 45 Bảng 2. Thống kê điểm kiểm tra của lớp 10A1 Lớp Tần số [0;2) 1 [2;4) 4 [4;6) 17 [6;8) 22 [8;10] 2 N = 46 Bảng 2. Thống kê điểm kiểm tra của lớp 10A4 Điểm trung bình của lớp 10A1 là: 7,1; độ lệch chuẩn: s 1,22 Điểm trung bình của lớp 10A4 là: 5,9; độ lệch chuẩn: s 1,60 Qua so sánh ta thấy rõ điểm số củ