Xây dựng bài toán phương trình bậc nhất liên quan đến thực tiễn
Tóm tắt
Việc kết nối toán học với thực tiễn là một yêu cầu trong dạy học môn Toán hiện nay. Tuy nhiên, thực tế
dạy học phương trình bậc nhất một ẩn chưa phản ánh điều này. Các bài tập phương trình bậc nhất một
ẩn có liên quan đến thực tiễn còn hạn chế và giáo viên gặp nhiều khó khăn trong việc tạo cơ hội cho học
sinh kết nối với thực tiễn. Bài viết đề xuất các bước xây dựng bài toán phương trình bậc nhất có liên
quan đến thực tiễn tạo cơ hội cho học sinh kết nối kiến thức này với thực tiễn cuộc sống
giải bài toán đã biết trước bằng cách sử dụng các kiến thức, kĩ năng sẵn có cùng các dữ liệu đã cho trong bài toán để xác định được mô hình toán học và từ đó hoàn thành nốt bước tiếp theo. Điều này giúp người thiết kế thấy được rõ bản chất toán học của BTCTHTT. Sau đó, trong bước 2, dựa trên BTCTHTT đã được giải quyết (với mô hình toán học được xác định), người khai thác có thể tìm kiếm, liên hệ kết nối một cách thích hợp các tình huống thực tiễn (giả định) có chung mô hình toán học đã có nhằm tạo ra các bài toán mới theo nguyên tắc một mô hình, nhiều tình huống. Cách thiết kế này có thể sử dụng được cho giáo viên (GV) và HS. Tuy nhiên, đối với từng đối tượng thì yêu cầu thực hiện từng bước có sự khác nhau. Đối với GV khi thực hiện, chỉ cần xác định được mô hình toán học để từ đó tìm kiếm các BTCTHTT có mô hình toán học tương ứng. Để làm được như vậy, có thể sử dụng các cách sau: Cách 1: Thay đổi các đối tượng đề cập đến trong bài toán Mỗi BTCTHTT đều đề cập đến một hoặc nhiều đối tượng nào đó. Chẳng hạn, một bài toán “số tiền có được sau 3 năm gửi ngân hàng với lãi suất 5,4%”, như vậy đối tượng được đề cập ở đây là “số tiền”. Tuy nhiên, khi liên hệ với các tình huống khác trong thực tiễn, chúng ta có thể thấy tình huống này cũng tương tự tình huống tăng dân số, tăng trưởng vi khuẩn,... Vậy có thể thay “số tiền” bởi “dân số” hoặc “số vi khuẩn” để đề xuất một bài toán mới. Ví dụ 1: Xét bài toán cổ: “Vừa gà vừa chó bó lại cho tròn ba mươi sáu con, một trăm chân chẵn. Hỏi có mấy con gà và mấy con chó?” Mô hình toán học của tình huống thực tiễn này là: “giải phương trình 2x+4(36-x)=100”. Bằng cách thay đổi đối tượng “gà, chó” bởi đối tượng “thuyền chở 2 người và thuyền chở 4 người”. Từ mô hình toán học trên chúng ta có được bài toán mới: Ví dụ 1.1: Để chở hết 100 người người ta dùng 36 cái thuyền, gồm 2 loại: thuyền chở được 2 người và thuyền chở được 4 người. Hỏi mỗi loại thuyền có mấy cái”. Bằng cách thay đổi đối tượng “gà, chó” bởi đối tượng “cabin chở 2 người và thuyền chở 4 người”. Từ mô hình toán học trên chúng ta có được bài toán mới: Ví dụ 1.2: Một công ty du lịch dự định xây dựng một hệ thống cáp treo để chở khách tham quan. Qua khảo sát thì có thể lắp đặt được 36 cabin chở khách gồm 2 loại, loại cabin chở được 2 người và loại cabin chở được 4 người. Thời gian để mỗi cabin di chuyển hết 1 vòng là 1 giờ. Để mỗi giờ công ty du lịch chở được 100 khách thì phải lắp mỗi loại cabin bao nhiêu chiếc? Cách 2: Thay đổi các quan hệ, tính chất của đối tượng trong bài toán Mỗi đối tượng có thể có nhiều quan hệ, tính chất. Chẳng hạn, cùng xét về số tiền trong tình huống gửi ngân hàng, nhưng chúng ta xét số tiền có được sau 2 năm gửi, hoặc xét số tiền lãi thu được sau 2 năm, hoặc xét số tiền gửi hay xét số tiền trả góp... thì chúng ta sẽ có được các yêu cầu khác nhau của bài toán. Đây cũng là cách tạo ra bài toán mới. Ví dụ 1.3: Từ bài toán cổ trên, bằng cách thay đổi “gà”, “chó” tương ứng thành “xe chở được 4 khách” và “xe chở được 7 khách”; thay đổi “36 chân” thành “85 xe”; thay đổi “100 chân” thành “445 khách”. Ta có bài toán: Hãng Taxi Airport có 85 xe ôtô chở PHẠM SỸ NAM – HÀ XUÂN THÀNH 17 khách gồm hai loại, xe chở được 4 khách và xe chở được 7 khách phục vụ khách tại Sân bay quốc tế Nội Bài. Vào thời gian cao điểm khi mà nhiều máy bay hạ cánh, nhu cầu khách đi lại nhiều, Hãng phải huy động cả 85 xe hoạt động và đã vận chuyển được 445 khách cùng lúc. Tính số xe ôtô mỗi loại?. Cách 3: Thay đổi giả thiết hoặc thay đổi kết luận của bài toán. Việc thay đổi giả thiết hoặc kết luận từ bài toán xuất phát sẽ tạo ra một cấu trúc khác. Do vậy, chúng ta sẽ có được một bài toán mới. Thực tiễn cuộc sống khá đa dạng sẽ tạo cơ hội để có thể thay đổi giả thiết hoặc kết luận theo nhiều hình thức khác nhau. Điều này làm cho các bài toán mới được phong phú hơn về nội dung. Ví dụ 1.4: Một lớp học muốn thuê dịch vụ của một công ty du lịch để tổ chức chuyến tham quan cuối khóa học. Có 2 công ty đã được liên hệ để lấy các thông tin về giá. Công ty A có phí dịch vụ ban đầu là 375 USD cộng với 0,5 USD cho mỗi km chiều đi có hướng dẫn viên tham gia. Công ty B có phí dịch vụ ban đầu là 250 USD cộng với 0,75 USD cho mỗi km hướng dẫn viên tham gia. a) Lớp học nên chọn công ty nào để thuê dịch vụ nếu biết rằng chuyến đi sẽ đến một địa điểm nào đó với tổng khoảng cách chiều đi là 600 km. b) Lớp học đi tham quan ở địa điểm có khoảng cách là bao nhiêu thì chi phí ở hai công ty là như nhau? Trong bài toán trên, mô hình toán học ở câu b là: “giải phương trình: 375+ 0,5x = 250 + 0,75x”. Trong bài toán trên, có thể xem như là tính toán với hai biểu thức. Bằng cách thay đổi giả thiết chuyển mô hình bài toán về ba biểu thức, chúng ta có bài toán sau: Ví dụ 1.5: Có 3 hình thức trả tiền cho việc truy cập Internet như sau: - Hình thức A: Mỗi giờ truy cập giá 2.000 đồng; - Hình thức B: Thuê bao hằng tháng 350.000 đồng và số giờ truy cập không hạn chế; - Hình thức C: Thuê bao hằng tháng 45.000 đồng và mỗi giờ truy cập phải trả thêm 500 đồng. a) Em sẽ chọn hình thức nào để trả ít tiền hơn nếu tổng hợp số giờ truy cập hằng ngày trong tháng (30 ngày) lần lượt là 1,5 giờ; 4 giờ; 8 giờ. b) Số giờ trung bình mỗi ngày nhà bạn D truy cập internet là bao nhiêu thì số tiền phải trả cho hình thức A và B là như nhau? B và C là như nhau?. Mô hình toán học trong câu b của bài toán trên là: “giải các phương trình 2000x = 350000; 45000+500x = 350000”. Bằng cách chuyển sang điểm, chúng ta có bài toán. Ví dụ 1.6: Để thi vào lớp 10 chuyên Toán THPT, thí sinh phải thi 3 bài (Toán; Ngữ văn và Toán chuyên, với điểm bài thi Toán chuyên được tính hệ số 2). Trong kì thi năm 2015, bạn An đã thi vào chuyên Toán. Sau khi làm bài Toán và Ngữ văn, bạn An tự đánh giá bài thi Toán đạt 9,5 điểm, bài thi Ngữ văn đạt 6,5 điểm. Biết điểm chuẩn (tổng điểm tất cả các môn đã nhân hệ số) vào chuyên Toán năm trước là 30 điểm. Hỏi điểm bài thi Toán chuyên của bạn An phải là bao nhiêu để điểm của bạn bằng điểm chuẩn của năm ngoái?. Mô hình toán học của bài toán trên là: “giải phương trình 9,5 + 6,5+ 2x =30”. Thay đổi giả thiết về cách xác định điểm đỗ tốt nghiệp THPT, chúng ta có bài toán sau: XÂY DỰNG BÀI TOÁN PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT LIÊN QUAN ĐẾN THỰC TIỄN 18 Ví dụ 1.7: Trong kì thi tốt nghiệp THPT, bạn B phải thi 3 môn bắt buộc là Toán, Ngữ văn, Ngoại ngữ và 1 môn tự chọn là Địa lí. Sau khi thi 3 môn, bạn B so đáp án thì thấy bài thi môn Toán đạt 7,0 điểm, bài thi môn Ngoại ngữ là 6,5 điểm, bài thi môn Ngữ văn đạt 6,0 điểm. Hỏi để được công nhận tốt nghiệp THPT thì bài thi môn Địa lí bạn B phải đạt bao nhiêu điểm?. Biết rằng để được công nhận tốt nghiệp THPT, điểm trung bình các môn thi phải đạt ít nhất 5,0 điểm và không có môn nào từ 1,0 điểm trở xuống. Thay đổi sang mô hình hàm số cho bởi nhiều công thức ta có bài toán sau đây: Ví dụ 1.8: Tập đoàn Viettel cung cấp các dịch vụ viễn thông. Trong đó có 2 gói dịch vụ là gói cước trả sau Basic + và gói cước trả trước Tomato. Bảng Gói cước Basic+ Loại cước Giá cước Cước thuê bao tháng 50.000 đ/ tháng Cước gọi: Đồng /phút Block 6s đầu 1s tiếp theo Gọi nội mạng Viettel (Di động, Cố định) 890 89 14,83 Gọi ngoại mạng Viettel (Di động, Cố định) 990 99 16,50 Bảng gói cước Tomato Loại cước Giá cước Cước thuê bao tháng 0 đ/ tháng Cước gọi: Đồng/phút Block 6s đầu 1s tiếp theo Gọi nội mạng Viettel (Di động, Cố định) 1590 159 26,5 Gọi ngoại mạng Viettel (Di động, Cố định) 1790 179 29,83 a) Hãy biểu thị số tiền phải trả y tính theo số phút gọi x đối với từng gói cước? b) Trong trường hợp người đó sử dụng 50% cuộc gọi nội mạng và 50% cuộc gọi ngoại mạng thì với tổng thời gian gọi điện thoại là bao nhiêu thì số tiền mà người đó phải trả cho hai bảng gói cước là như nhau. 3. Kết luận Như vậy, theo các bước nêu trên, chúng ta có thể thiết kế các bài tập chứa đựng tình huống thực tiễn dựa trên các bài toán có liên quan đến thực tiễn cho trước. PHẠM SỸ NAM – HÀ XUÂN THÀNH 19 Trong bối cảnh chương trình giáo dục phổ thông đang tiếp cận theo hướng phát huy năng lực học sinh thì việc tạo cơ hội cho giáo viên và học sinh xây dựng các bài toán có tính thực tiễn phục vụ cho quá trình dạy - học toán là một việc làm rất có ý nghĩa vì thông qua đó vừa cho học sinh thấy được vẻ đẹp của toán học qua các ứng dụng thực tiễn của nó; đồng thời qua các tình huống thực tiễn, học sinh có cơ hội được giải quyết các vấn đề trong thực tiễn đời sống hằng ngày. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Sách giáo viên Đại số 10, Nxb GDVN. 2. Trần Kiều (1998), “Toán học nhà trường và nhu cầu phát triển văn hóa Toán học”, Nghiên cứu giáo dục, (10/1998), tr.3-4. 3. Nguyễn Bá Kim (2013), Phương pháp dạy học bộ môn Toán, Nxb ĐHSP Hà Nội. 4. Pham Sy Nam, Max Stephens, Constructing knowledge of the finite limit of a function: An experiment in senior high school Mathematics, Proceedings of the 24 th Biennial Conference of The Australian of Mathematics Teachers Inc, Melbourne, Australia, page 133-141, (2013). 5. Pham Sy Nam, Max Stephens, A Teaching Experiments in Constructing the Limit of a Sequence, Journal of Science and Mathematics Education in Southeast Asia 2014, Vol 37 No. 1, 1-20, (2014). 6. Pham Sy Nam, Ha Xuan Thanh, Max Stephens (2014), Teaching experiments in constructing mathematical problems that relate to real life. Proceedings of the Innovation and Technology for Mathematics and Mathematics Education (ISIM-MED 2014), Yogyakarta State University, Indonesia, page 411-420, (2014). Ngày nhận bài: 10/9/2017 Biên tập xong: 15/10/2017 Duyệt đăng: 20/10/2017
File đính kèm:
- xay_dung_bai_toan_phuong_trinh_bac_nhat_lien_quan_den_thuc_t.pdf