Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.47 MB, 119 trang )
HS A:
f(-1)= -2 và f(3)= 3 suy ra f(-1).f(3)=(-2).3=-6<0
Suy ra f(x)=0 có nghiệm trong khoảng (-1;3).
HS B:
Tớ không đồng ý với A. Vì để có thể kết luận phương trình f(x)=0 có nghiệm trong khoảng
(-1;3), ta còn cần thêm điều kiện f(x) liên tục trên đoạn [-1;3], nhưng đề bài lại không cho
biết f(x) có liên tục trên đoạn [-1;3] hay không, nên ta không thể đưa ra kết luận gì.
HS C:
Tớ đồng ý với B ở chỗ để có thể kết luận phương trình f(x)=0 có nghiệm trong khoảng (1;3), ta còn cần thêm điều kiện f(x) liên tục trên đoạn [-1;3], nhưng B nói “đề bài không cho
biết f(x) có liên tục trên đoạn [-1;3] hay không” là không đúng. Vì theo đề bài, ta có hàm số
f(x) đồng biến trên đoạn [-1;3], suy ra f(x) liên tục trên đoạn [-1;3]. Tóm lại tớ đề nghị lời
giải như sau:
f(-1) = - 2 và f(3) = 3 suy ra f(-1).f(3) = (-2).3 = -6<0.
Hàm số y=f(x) đồng biến trên đoạn [-1;3] nên f(x) liên tục trên đoạn [-1;3].
Ta có f(-1).f(3) < 0 và f(x) liên tục trên đoạn [-1;3] nên phương trình f(x)=0 có
nghiệm trong khoảng (-1,3).
Câu hỏi cho em: Em hãy đọc kĩ đoạn tranh luận trên, nếu em là thầy giáo, em sẽ đánh giá
như thế nào về ý kiến của A, B, C? Vì sao em lại đánh giá như vậy?
Tình huống 2
Cho bài toán:
“Cho hàm số y=f(x) có bảng biến thiên như sau:
x
-∞
3
+∞
11
f(x)
-∞
-∞
Từ bảng biến thiên trên, em có thể kết luận gì về đạo hàm của hàm số y = f(x)? ”
Hai HS A và B tranh luận như sau :
HS A:
- Hàm số đồng biến trên khoảng (-∞;3) nên nó có đạo hàm tại mọi x (-∞;3) và f’(x)≥0 với
mọi x (-∞;3).
- Hàm số nghịch biến trên khoảng (3;+∞) nên nó có đạo hàm tại mọi x (3;+∞) và f’(x)≤0
với mọi x (3;+∞).
HS B:
- Hàm số đồng biến trên khoảng (-∞;3) nhưng chưa chắc có đạo hàm tại mọi x (-∞;3) và
do đó cũng không thể kết luận f’(x)≥0 với mọi x (-∞;3).
- Hàm số nghịch biến trên khoảng (3;+∞) nhưng chưa chắc có đạo hàm tại mọi x (3;+∞)
và do đó cũng không thể kết luận f’(x)≤0 với mọi x (3;+∞).
Câu hỏi cho em: Em hãy đọc kĩ đoạn tranh luận trên, nếu em là thầy giáo, em sẽ đánh giá
như thế nào về ý kiến của A và B? Vì sao em lại đánh giá như vậy?
Tình huống 3
Cho bài toán:
“Cho hàm số y=f(x) liên tục tại mọi điểm thuộc khoảng (a; b). xo là một điểm bất kì thuộc
khoảng (a; b), có thể kết luận gì về đạo hàm của f(x) tại điểm xo?”
Có hai HS đã tranh luận như sau:
HS A:
Hàm số y=f(x) liên tục tại mọi điểm x (a; b), do đó f(x) liên tục tại xo, suy ra f(x) có đạo
hàm tại xo .
HS B:
Hàm số f(x) liên tục tại xo nhưng chưa chắc có đạo hàm tại xo .
Câu hỏi cho em: Em đánh giá như thế nào về ý kiến của A và B? Vì sao em lại đánh giá
như vậy?
3.1.3 Hình thức thực nghiệm
Thực nghiệm được tổ chức trên đối tượng HS lớp 12 tại một số trường THPT ở TP.HCM.
HS làm việc cá nhân trong thời gian 45 phút trả lời các câu hỏi trong phiếu điều tra. Phiếu sẽ
được thu lại và xử lí nhằm phục vụ cho phân tích a posteriori sau đó.
3.1.4 Phân tích apriori các tình huống thực nghiệm
3.1.4.1 Các biến didactic ảnh hưởng đến việc xây dựng tình huống
V1: Cách đưa vào mệnh đề
Mệnh đề được nêu “trực tiếp” hay “gián tiếp” ? Trực tiếp ở đây được hiểu theo nghĩa là nêu
tường minh mệnh đề và yêu cầu đánh giá tính đúng sai của nó. Gián tiếp được hiểu theo
nghĩa mệnh đề không được nêu tường minh mà thông qua một hình thức trung gian nào đó.
V2: Cách cho hàm số
Hàm số trong bài toán được đề cập là “hàm số tổng quát” hay “hàm số cụ thể”?
V3: Có hay không có phản ví dụ?
Hai giá trị của biến này là “có” hoặc “không”.
Trong trường hợp giá trị của V3= “có”, chúng tôi xét thêm biến V4
V4: Cách cho phản ví dụ
Phản ví dụ được cho bằng công thức hay đồ thị?
3.1.4.2 Phân tích chi tiết tình huống 1
Tình huống được thiết kế nhằm kiểm chứng H1. Cho đến khi thực nghiệm, HS đã được
học định lí giá trị trung gian. Chúng tôi chọn K là một đoạn nhằm thuận lợi cho việc thiết
kết tình huống thực nghiệm, từ giả thiết hàm số y=f(x) đồng biến trên đoạn [1,3] , chúng
tôi muốn tìm hiểu xem HS có suy ra hàm số liên tục, rồi từ đó suy ra phương trình f(x)=0 có
nghiệm trên khoảng (-1;3) không? Nếu quả thực như vậy, H1 được kiểm chứng. Để đảm
bảo rằng HS không quên các giả thiết quan trọng của định lí (hàm số liên tục trên đoạn)
chúng tôi đã nhắc lại định lí ấy thông qua ý kiến của HS B.
Biến didactic: các giá trị được chọn
V1= “gián tiếp”
Nếu chỉ cho bài toán và yêu cầu HS làm bài, có thể họ sẽ quên giả thiết “liên tục” của
định lí giá trị trung gian mà chỉ nhớ đến điều kiện f(a).f(b)<0. Cũng có thể hỏi thẳng HS về
tính đúng, sai của mệnh đề “f(x) đồng biến trên [a;b] suy ra f(x) liên tục trên [a;b]”, nhưng sẽ
mất tự nhiên và tạo tâm lí đề phòng ở HS. Cả hai điều nói trên đều không tạo thuận lợi cho
việc bộc lộ quan niệm của HS. Như vậy, chúng tôi chọn cách đưa vào mệnh đề gián tiếp
thông qua ý kiến của HS. Bằng cách đặt HS vào vị trí của GV và yêu cầu họ đánh giá các ý
kiến được đưa vào thông qua một tình huống tranh luận, chúng tôi cho rằng HS sẽ có sự cân
nhắc kĩ càng khi đưa ra ý kiến và bộc lộ rõ suy nghĩ của mình.
V2= “hàm số tổng quát”
Nếu cho một hàm số cụ thể, HS có thể sẽ tập trung vào tính toán. Hơn nữa, với hàm số
cụ thể, để phù hợp với mục đích thực nghiệm, chúng tôi buộc phải yêu cầu HS chứng minh
hàm số này đơn điệu rồi từ đó mới đưa ra yêu cầu tiếp theo là “phương trình f(x)=0 có
nghiệm trên khoảng đang xét hay không”, việc làm này là mất tự nhiên và không cần thiết.
Bên cạnh đó với một hàm số cụ thể tính liên tục của nó trên một khoảng có thể được kiểm
tra trực tiếp, tính chất “f(x) đơn điệu trên [a;b]” sẽ bị “thừa”. Nó không tạo điều kiện để
kiểm chứng H1. Trong bài toán này, với mong muốn đặt HS vào một tình huống khiến họ
phải bộc lộ ít nhiều mối quan hệ cá nhân của mình đối với mối liên hệ “đơn điệu-liên tục”,
chúng tôi cho rằng cần tạo ra một sự “mập mờ” đối với tính liên tục của hàm được cho trên
khoảng cần xét (nó có thể liên tục hoặc không liên tục trên khoảng đó). Vì vậy, chúng tôi
chọn giá trị của biến này là V2= “hàm số tổng quát”. Câu trả lời của HS sẽ cho phép chúng
tôi khẳng định hay bác bỏ H1.
V3= “không”
Sự xuất hiện của phản ví dụ có thể sẽ tạo nên tình trạng “mất cân bằng” ở HS. Điều này
không có tạo thuận lợi cho việc tìm hiểu suy nghĩ thực của họ. Vì vậy chúng tôi chọn giá trị
của biến này là không có phản ví dụ. Với giá trị này của V3, biến V4 không được xét đến.
Phân tích các ý kiến của A, B, C
Ý kiến của A: đây là ý kiến sai, A chỉ quan tâm đến f(-1).f(3)<0 mà không quan tâm đến
tính liên tục của f(x). Trong tình huống được cho không thể kết luận được phương trình có
nghiệm hay không có nghiệm.
Ý kiến của B: đây là ý kiến đúng, hàm số đồng biến trên [-1;3] nhưng không thể xác
định được tính liên tục của nó trên đoạn [-1;3]. Câu trả lời này phủ định giả thuyết H1.
Ý kiến của C: đây là ý kiến sai, vì từ tính đồng biến của f(x) trên [-1;3] không thể suy ra
hàm số liên tục trên đoạn [-1;3]. Câu trả lời này cho phép khẳng định giả thuyết H1.
Cái cần quan sát
HS sẽ đánh giá thế nào về ý kiến của HS B và C ? Họ có nhận ra sai lầm trong suy luận của
C không? Họ đồng ý hay không đồng ý với C? Vì sao? Đồng ý hay không đồng ý với B? Vì
sao?
Các chiến lược có thể và cái có thể quan sát
Chiến lược S1a - Không xét tính liên tục
f(a)f(b)<0 suy ra f(x)=0 có nghiệm thuộc khoảng (a;b).
Cái có thể quan sát:
A đúng, B và C sai vì không cần xét đến tính liên tục của f(x) trên đoạn [-1;3].
Trong trường hợp này, vì câu trả lời không đề cập đề cập đến tính liên tục nên không thể
đưa ra kết luận. Nhưng chúng tôi cho rằng sẽ có rất ít HS trả lời theo chiến lược này vì
chúng tôi đã gián tiếp nhắc đến điều kiện liên tục qua ý kiến của HS B và C.
Chiến lược S1b - đơn điệu không suy ra liên tục
Hàm số đơn điệu trên K chưa chắc liên tục trên K.
Cái có thể quan sát:
A sai vì thiếu điều kiện f(x) liên tục trên đoạn [-1;3], B đúng, C sai với lý do: f(x)
đồng biến trên đoạn [-1;3] không thể suy ra f(x) liên tục trên đoạn [-1;3].
Câu trả lời theo chiến lược S1b sẽ phủ định H1
Chiến lược S1c - đơn điệu suy ra liên tục
Hàm số đơn điệu trên K thì liên tục trên K.
Cái có thể quan sát:
-A sai vì thiếu điều kiện f(x) liên tục trên đoạn [-1;3]. B sai, C đúng, với lý do “từ giả
thiết hàm số đồng biến trên [-1;3] suy ra hàm số liên tục trên [-1;3]”. Hoặc B sai, C
đúng, hàm số đồng biến trên [-1;3] suy ra xác định trên [-1;3] nên liên tục trên [-1;3]
(chúng tôi cho rằng có thể xuất hiện câu trả lời này vì hầu hết các hàm số được đề
cập trong chương trình đều liên tục tại mọi điểm thuộc tập xác định của chúng). Hoặc
B sai, C đúng vì hàm số đồng biến trên [-1;3] thì có đạo hàm trên [-1;3] suy ra f(x)
liên tục trên [-1;3] hoặc vì đồng biến thì có đạo hàm f’(x)≥0 suy ra f(x) liên tục trên [1;3] (mặc dù khái niệm hàm số có đạo hàm trên đoạn không được đưa vào nhưng
theo chúng tôi câu trả lời này có thể xuất hiện do ảnh hưởng của giả thuyết H2 mà
chúng tôi đặt ra ở đầu chương. Ở đây ta thấy một nguyên nhân khác dẫn đến quan
niệm trong giả thuyết H1 là quan niệm trong giả thuyết H2).
Câu trả lời theo kiểu S1c sẽ cho phép chúng tôi kiểm chứng H1.
3.1.4.3 Phân tích chi tiết tình huống 2
Tình huống này nhằm mục đích kiểm chứng H2, hàm số không được cho bằng một công
thức cụ thể mà ở dạng tổng quát y=f(x) đi kèm với bảng biến thiên của nó. Thông thường,
bảng biến thiên được lập dựa trên cơ sở tính và xét dấu đạo hàm. Ở đây chúng tôi đi theo
quy trình ngược lại, bảng biến thiên được cho sẵn trong đó không đề cập đến đạo hàm của
f(x), chúng tôi muốn tìm hiểu xem HS sẽ đưa ra kết luận gì về đạo hàm của hàm số sau khi
nhận biết được tính đơn điệu của nó. Từ đó có thể nghiên cứu tính thỏa đáng của H2.
Biến didactic: các giá trị được chọn
V1= “gián tiếp”
Để kiểm chứng H2, có thể đưa ra mệnh đề “nếu hàm số y=f(x) đồng biến (nghịch biến) trên
khoảng K thì f có đạo hàm tại mọi x thuộc K và f’(x)≥0 (f’(x)≤0) với mọi x thuộc K” và yêu
cầu HS xác định tính đúng sai của mệnh đề. Tuy nhiên, chúng tôi cho rằng, với cách đặt câu
hỏi như thế sẽ tạo tâm lý nghi ngờ ở HS, câu trả lời thu được có thể sẽ không phản ánh đúng
suy nghĩ của HS. Do đó, chúng tôi lựa chọn cách đưa vào mệnh đề trên một cách tự nhiên
hơn dưới dạng một tranh luận của hai HS. Bằng cách đặt HS vào vị trí giáo viên, yêu cầu họ
đánh giá các ý kiến của hai HS A và B, chúng tôi cho rằng HS sẽ có sự cân nhắc kĩ càng và
câu trả lời thu được sẽ phản ánh đúng suy nghĩ của HS.
V2= “hàm số tổng quát”
Nếu cho một hàm số cụ thể, HS có thể sẽ tập trung vào tính toán, tính khả vi của hàm số có
thể được kiểm tra trực tiếp từ công thức. Điều này không giúp ích cho việc kiểm chứng H2.
Trong tình huống này, với mong muốn đặt HS vào một tình huống khiến họ phải bộc lộ ít
nhiều mối quan hệ cá nhân của mình đối với mối liên hệ “đơn điệu-khả vi”, chúng tôi đưa
vào một hàm số không có công thức cụ thể nhưng tính đơn điệu được thể hiện rõ ràng qua
bảng biến thiên. Nói cách khác, chúng tôi chọn giá trị của biến này là V2= “hàm số tổng
quát”. Câu trả lời của HS sẽ cung cấp thông tin cho phép chúng tôi khẳng định hay bác bỏ
H2.
Tương tự tình huống 1, giá trị của biến V3 là “không” và biến V4 không được xét đến.
Ngoài ra đối với tình huống này chúng tôi còn xét thêm thêm biến sau:
V2’-Bảng biến thiên có hay không có hàng chứa f’(x)?
Với tình huống thực nghiệm, có thể thêm một hàng f’(x):
x
-∞
3
+∞
11
f(x)
f’(x)
-∞
-∞
và hỏi HS như sau: có một HS đã điền vào hàng f’(x) trong bảng biến thiên như dưới đây:
x
-∞
3
+∞
11
f(x)
f’(x)
-∞
+
-
-∞
Em có đồng ý với bạn không? Vì sao?”
Tuy nhiên với lựa chọn trên, chúng tôi cho rằng HS sẽ dễ hiểu nhầm đề bài đã cho hàm số
có đạo hàm nên họ chỉ quan tâm đến dấu của nó. Trong trường hợp này, câu trả lời thu được
không có giá trị cho việc kiểm chứng H2. Vì vậy, chúng tôi lựa chọn giá trị của biến này là
“không có” hàng chứa f’(x). Với lựa chọn này, HS được đặt vào một tình huống vừa quen
thuộc (bảng biến thiên thể hiện tính biến thiên của một hàm số) vừa không quen thuộc
(không đề cập đến đạo hàm). Kết hợp với giá trị của V2=“hàm số tổng quát”, chúng tôi cho
rằng HS sẽ phải suy nghĩ cân nhắc kĩ khi đưa ra câu trả lời, dữ liệu thu được sẽ có giá trị
trong việc kiểm chứng H2.
Phân tích các ý kiến của các HS A, B
Ý kiến của HS A:
Đây là ý kiến sai. Nó dựa trên sự vận hành của H2, theo đó hàm số đồng biến trên
khoảng K thì có đạo hàm và đạo hàm không âm trên khoảng K, hàm số nghịch biến trên
khoảng K thì có đạo hàm và đạo hàm không dương trên khoảng K.
Ý kiến của HS B:
Đây là ý kiến đúng. Ngược với ý kiến của A, B không chịu sự chi phối của H2.
Cái cần quan sát
HS sẽ đánh giá ý kiến của A đúng hay sai? Nếu đúng thì vì sao? Nếu sai thì vì từ tính đơn
điệu của hàm trên một khoảng không thể kết luận hàm khả vi trên khoảng đó hay là vì một lí
do khác.
Một điểm khác cần quan sát là HS sẽ đánh giá thế nào về ý kiến của B. Họ đồng ý vì từ tính
đơn điệu của hàm trên một khoảng không thể kết luận hàm khả vi trên khoảng đó hay không
đồng ý vì từ tính đơn điệu của hàm trên một khoảng có thể suy ra hàm khả vi và đạo hàm
không âm (không dương) trên khoảng đó.
Các chiến lược có thể và cái có thể quan sát
Chiến lược S2a - Đơn điệu thì khả vi
Hàm số đơn điệu trên khoảng K thì khả vi trên K và có đạo hàm không âm (không dương)
trên K.
Các câu trả lời theo S2a sẽ cho phép khẳng định H2.
Cái có thể quan sát:
- A đúng và B sai vì hàm số f(x) đồng biến trên khoảng (-∞;3) nên nó có đạo hàm tại
mọi x thuộc (-∞;3) và f’(x)≥0 với mọi x thuộc (-∞;3), nghịch biến trên khoảng (3;+∞)
nên nó có đạo hàm tại mọi x thuộc (3;+∞) và f’(x)≤0 với mọi x thuộc (3;+∞).
Một số HS có quan niệm “hàm số liên tục tại điểm nào thì khả vi tại điểm đó” hoặc
“hàm số xác định tại điểm nào thì khả vi tại điểm đó” có thể trả lời như sau: A sai và
B đúng vì hàm số f(x) đồng biến trên khoảng (-∞;3) nên nó liên tục (xác định) trên (∞;3), do đó nó có đạo hàm tại mọi x thuộc (-∞;3) và f’(x)≥0 với mọi x thuộc (-∞;3);
tương tự khi hàm nghịch biến. Trong trường hợp này, “đơn điệu” không phải là
nguyên nhân trực tiếp của “khả vi” mà gián tiếp qua một “trung gian” khác. Nhưng
câu trả lời như vậy vẫn được xếp vào S2a vì nó cũng dẫn đến quan niệm “đơn điệu
thì khả vi”. Tuy nhiên nếu câu trả lời theo kiểu này chiếm đa số trong các câu trả lời
theo S2a thì chúng tôi buộc phải xem xét lại giả thuyết H2, cũng như cần có một
nghiên cứu khác thỏa đáng hơn.
- A và B đều sai vì A thiếu f’(3)=0 do hàm số đạt cực đại tại x=3, do đó phải kết luận
là hàm số có đạo hàm trên R và f’(x)≥0 với mọi x thuộc (-∞;3), f’(3)=0, f’(x)≤0 với
mọi x thuộc (3;+∞) (câu trả lời này còn cho thấy sự hoạt động của một quy tắc sai
khác ở HS là : “hàm số đạt cực trị tại điểm nào thì đạo hàm tại đó bằng 0”. Tuy
nhiên, việc tìm hiểu quy tắc này không phải là mục đích của thực nghiệm nên chúng
tôi không đi sâu phân tích). Hoặc A và B sai vì hàm số có đạo hàm tại mọi x thuộc (∞;3), f’(x)>0 trên (-∞;3), và hàm số có đạo hàm mọi x thuộc (3;+∞) và f’(x)<0 trên
(3;+∞).
Chiến lược S2b - đơn điệu không suy ra khả vi
Hàm số đơn điệu của trên một khoảng không thể kết luận hàm khả vi trên khoảng đó.
Các câu trả lời theo S2b phủ định H2.
Cái có thể quan sát:
A sai, B đúng vì từ tính đơn điệu của hàm trên một khoảng không thể kết luận hàm
khả vi trên khoảng đó hoặc vì tập xác định của đạo hàm f’ không trùng với tập xác
định của hàm số hay có những giá trị của x, tại đó hàm số xác định nhưng không có
đạo hàm... Ví dụ hàm có dạng y =
f ( x) xác định nhưng không có đạo hàm tại những
điểm làm cho f(x)=0...
Chiến lược S2c - Tìm công thức cụ thể
Từ dạng của bảng biến thiên tìm một hàm số cụ thể, dựa vào hàm số này HS đánh giá ý kiến
của A và B. Chiến lược này có thể xuất hiện vì HS thường có xu hướng tìm một hàm số
trong chương trình học có dạng của bảng biến thiên tương tự, nó có thể xuất phát từ quan
niệm chỉ những hàm số được học mới có bảng biến thiên như vậy. Trong tình huống thực
nghiệm, bảng biến thiên có dạng tương ứng với bảng biến thiên của hàm bậc hai y= ax2 +
bx + c hoặc hàm trùng phương y = ax4 + bx2 + c.
Các câu trả lời theo chiến lược này xuất phát từ việc đưa ra một hàm số cụ thể, mục đích của
thực nghiệm là kiểm chứng H2 trong trường hợp tổng quát nên chúng tôi cho rằng chúng
không cho phép hợp thức H2.
Cái có thể quan sát:
-Từ bảng biến thiên suy ra đồ thị hàm số là một parabol nên f(x) là hàm bậc hai hoặc
hàm trùng phương nên kết luận đồng ý với A không đồng ý với B
-Hoặc đưa ra một hàm số khác mà đồ thị có dạng tương ứng với bảng biến thiên, từ
đó lập luận dựa trên hàm số cụ thể này để đánh giá ý kiến của A và B, chẳng hạn:
y
11
O
3
x
Hàm số f(x) có đồ thị như hình vẽ, A đúng, B sai.
3.1.4.4 Phân tích chi tiết tình huống 3
Tình huống 3 nhằm mục đích tìm câu trả lời cho câu hỏi : “HS có nghĩ rằng hàm số liên tục
tại điểm nào thì khả vi tại điểm đó không?”
Trong tình huống thực nghiệm, từ giả thiết “hàm số y=f(x) liên tục tại mọi điểm x ( a;b ) ”
HS dễ dàng suy ra f(x) liên tục tại xo, chúng tôi muốn tìm hiểu HS có kết luận hàm số có
đạo hàm tại xo không?
Biến didactic
V1= “gián tiếp”
Giống với các tình huống trước, có thể hỏi thẳng HS về tính đúng sai của mệnh đề “hàm số
liên tục tại xo thì có đạo hàm tại điểm đó”. Tuy nhiên, theo chúng tôi, việc đưa vào mệnh đề
và hỏi trực tiếp tính đúng sai như vậy là mất tự nhiên, thông thường cách hỏi như vậy sẽ tạo
tâm lí đề phòng ở HS, câu trả lời có thể sẽ không phản ánh suy nghĩ thực của họ. Chúng tôi
chọn đưa vào mệnh đề trên một cách gián tiếp thông qua tình huống tranh luận của hai HS
và yêu cầu HS đánh giá ý kiến của hai HS này. Với cách đưa vào mệnh đề kết hợp với cách
hỏi theo hướng mở như vậy, chúng tôi cho rằng HS sẽ bộc lộ suy nghĩ tự nhiên hơn, dữ liệu
thu được sẽ cho phép trả lời câu hỏi: “HS có nghĩ rằng hàm số liên tục tại điểm nào thì khả
vi tại điểm đó không?”
V2= “hàm số tổng quát”
Cũng giống với các tình huống trước, chúng tôi lựa chọn giá trị của biến này là hàm số tổng
quát nhằm loại bỏ chiến lược tính toán cụ thể để kiểm tra trực tiếp hàm số có đạo hàm tại
điểm cần xét hay không. Trong trường hợp này, tính khả vi của hàm được cho không thể xác
định được, do đó, câu trả lời của HS sẽ có giá trị trong việc tìm kiếm các yếu tố trả cho câu
hỏi mà chúng tôi đã đặt ra.
Tương tự, giá trị của biến V3 là “không” và biến V4 không được xét đến.
Cái cần quan sát
HS sẽ đánh giá như thế nào về ý kiến của HS A và B. Họ đồng ý hay không đồng ý với HS
A? Đồng ý hay không đồng ý với HS B? Vì sao?
Các chiến lược có thể và cái có thể quan sát
Chiến lược S3a-Liên tục suy ra có đạo hàm
Hàm số liên tục tại xo nên có đạo hàm tại điểm đó.
Cái có thể quan sát:
-Đồng ý với A, không đồng ý với B vì hàm số liên tục tại xo thì có đạo hàm tại xo
hoặc hàm số liên tục trên (a;b) nên có đạo hàm trên (a;b), xo (a; b) suy ra f(x) có đạo
hàm tại xo.
-Đồng ý với A, không đồng ý với B vì hàm số liên tục tại xo thì xác định tại xo nên có
đạo hàm tại điểm đó hoặc hàm số liên tục trên (a;b) thì xác định trên (a;b), do đó nó
có đạo hàm trên (a;b), xo thuộc (a;b) nên có đạo hàm tại điểm đó.
Theo chúng tôi câu trả lời này có thể xuất hiện vì HS chủ yếu được học các hàm số
khả vi tại mọi điểm thuộc miền xác định. Câu trả lời này cho thấy một nguyên nhân
khác dẫn đến quan niệm liên tục tại điểm nào thì khả vi tại điểm đó.
Chiến lược S3b-Liên tục không suy ra có đạo hàm
Hàm số liên tục tại xo nhưng không thể suy ra nó có đạo hàm tại điểm đó.
Cái có thể quan sát:
A sai, B đúng vì hàm số liên tục tại một điểm chưa chắc có đạo hàm tại điểm đó.
Chúng tôi cho rằng sẽ có không ít câu trả lời theo chiến lược này vì mối liên hệ liên
tục khả vi được thể chế đề cập khá rõ cùng với minh họa trực quan bằng đồ thị.
3.1.5 Phân tích a posteriori
Ở tình huống 1 và 3 chúng tôi tiến hành thực nghiệm trên 266 HS gồm 2 lớp 12 của trường
THPT chuyên Trần Đại Nghĩa, 3 lớp 12 của trường THPT tư thục Nguyễn Khuyến và 2 lớp
12 của trường THPT Trường Chinh. Tình huống 2 được tiến hành thực nghiệm trên 251 HS
gồm 3 lớp 12 của trường THPT tư thục Nguyễn Khuyến và 3 lớp 12 của trường THPT
chuyên Trần Đại Nghĩa.
3.1.5.1 Tình huống 1
Bảng 3.1: Thống kê các câu trả lời tình huống 1
Câu trả lời
Số lượng
%
8
3
5
1,9
232
87,2
Không trả lời
21
7,9
Tổng
266
100%
S1a
Không quan tâm đến tính liên tục
S1b
Đồng biến không suy ra liên tục
S1c
Đồng biến suy ra liên tục
Ảnh hưởng mạnh mẽ của quan niệm “đồng biến” thì “liên tục”
Bảng thống kê cho thấy hầu hết HS cho rằng “hàm số đồng biến trên K (khoảng, nửa
khoảng, đoạn) nào thì liên tục trên K”, có đến 232/266 HS có câu trả lời theo S1c (chiếm tỉ
lệ 87,2%). Ưu thế tuyệt đối của chiến lược S1a so với các chiến lược còn lại cho thấy ảnh
hưởng mạnh mẽ của quan niệm “đơn điệu trên K thì liên tục trên K”. Điều này cho phép
chúng tôi hợp thức giả thuyết H1. Để rõ hơn chúng tôi trích dẫn một số câu trả lời của HS.
HS115:
“B sai vì khi đề bài cho hàm số đồng biến trên [-1;3] tức là đã liên tục trên [-1;3] rồi mới
đồng biến được.”
HS125:
“B sai vì đề bài đã gián tiếp cho f(x) đồng biến trên [-1;3] có nghĩa là hàm số f(x) liên tục
trên đọan [-1;3] .”
HS134:
“HS B bổ sung thêm là cần điều kiện liên tục như vậy là đúng nhưng lại không hiểu là f(x)
đồng biến trên [-1;3] chính là đã liên tục trên đọan [-1;3] nên cũng sai.”
HS136:
“B kết luận sai. Vì hàm số đồng biến trên [-1;3] nên hàm số sẽ liên tục trong [-1;3], chứ
không phải là không kết luận được.”
HS140:
“về ý kiến của B, theo như bạn ấy nói là đề bài không cho biết f(x) có liên tục hay không thì
không đúng, đề bài cho f(x) đồng biến trên [-1;3] ta suy ra f(x) liên tục.”
HS157: