MỞ ĐẦU1 Lý do chọn đề tài
Điều 28.2 trong luật giáo dục năm 2005 viết: "Phương pháp giáo dụcphổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của họcsinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phươngpháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiếnthức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tậpcho học sinh".
Nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 Ban chấp hành Trung ương Đảng cộngsản Việt Nam (khóa VIII, 1997) tiếp tục khẳng định : “Phải đổi mới phươngpháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thànhnếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiêntiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thờigian tự học, tự nghiên cứu cho HS, nhất là sinh viên đại học”.
Vì vậy quan điểm chung về đổi mới PPDH mơn Tốn hiện nay ởtrường THPT là tổ chức cho HS được học tập trong hoạt động và bằng hoạtđộng một cách tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo Dưới sự hướng dẫncủa thầy, HS có thể tự phát hiện ra vấn đề và suy nghĩ để tìm cách giải quyếtvấn đề đó.
Trang 2học theo hướng sử dụng CNTT như là công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổimới phương pháp dạy học, học tập ở tất cả các môn học”.
Theo kinh nghiệm giảng dạy của nhiều giáo viên, trong chương trìnhTốn phổ thơng, hình học khơng gian là một phần tương đối khó, trừu tượngđối với học sinh, từ việc tiếp cận các khái niệm, định lý đến thực hành giải bàitập Thực tế giảng dạy (cũng như sách giáo khoa) hiện nay cho thấy đa số cáckết quả của hình học khơng gian đến với học sinh còn khiên cưỡng và trừutượng, thiếu tự nhiên, khơng phát huy được tính tự giác, chủ động của ngườihọc Các em khơng có hình dung trực quan về các hình ảnh khơng gian màmình nghiên cứu Điều này dẫn đến một thực trạng là để giải được các bàitốn hình học khơng gian, các em buộc phải ghi nhớ các kết quả, định lý mộtcách máy móc, thụ động.
Chương "Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian Quan hệ songsong" là chương đầu tiên trong chương trình hình học khơng gian lớp 11.Nhiệm vụ của chương này là cung cấp cho học sinh hệ thống tiên đề, các kháiniệm cơ bản, quan hệ song song giữa đường thẳng và mặt phẳng, là nền tảngđể tiếp cận chương quan hệ vng góc Vì vậy việc nắm vững chương này cóý nghĩa đặc biệt quan trọng.
Việc sử dụng phần mềm Cabri 3D trong việc dạy học hình học khônggian chương "Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian Quan hệ songsong" nhằm mục đích giúp cho HS tự tìm tịi khám phá từ đó dễ dàng tiếpnhận các kiến thức này một cách tự nhiên
Với mong muốn góp phần vào việc cải tiến phương pháp giảng dạy vàphương pháp học tập của trò với sự trợ giúp của CNTT như một công cụ để
Trang 33D trong dạy hoc chương ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONGKHƠNG GIAN QUAN HỆ SONG SONG" (Hình học 11).
2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
- Mục đích nghiên cứu là xây dựng một phương án sử dụng Cabri 3D trong dạy
học chương "Đường thẳng và mặt phẳng trong khơng gian Quan hệ songsong" - Hình học không gian 11
- Nhiệm vụ nghiên cứu:
+ Làm rõ cơ sở lý luận của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạyhọc.
+ Đề xuất một phương án sử dụng phần mềm Cabri 3D hỗ trợ việc họchình học khơng gian cho học sinh.
+ Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả củaphương án đã đề xuất.
3 Giả thuyết khoa học
Có thể khai thác sử dụng Cabri 3D trong dạy học hình học không gian11, nhằm nâng cao chất lượng dạy học hình học khơng gian, tăng cường tíchtích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.
4 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu định hướng đổi mới phương pháp dạy học, phần mềm Cabri 3D,chương trình, nội dung hình học khơng gian 11.
Trang 4Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả củaphương án đã đề xuất.
5 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học chương "Đường thẳng
và mặt phẳng trong không gian Quan hệ song song"
Trang 5CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀNTHÔNG TRONG ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
1.1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổthông
Định hướng đổi mới PPDH đã được khẳng định trong Nghị quyếtTW 4 khoá VII, Nghị quyết TW 2 khoá VIII và được pháp chế hoá trong LuậtGiáo dục (sửa đổi) Nghị quyết TW 2 (khoá VIII) nêu rõ: “Đổi mới mạnh mẽphương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rènluyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phươngpháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào trong quá trình dạy học, bảo đảmđiều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đạihọc”.
Điều 24.2 Luật Giáo dục 2005 quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh; phù hợp với đặc diểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.
Trang 6cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong quá trình học tập, ”.
Như vậy, việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phổ thông được diễn ra theo bốn hướng chủ yếu:
- Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh - Bồi dưỡng phương pháp tự học.
- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
- Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.Trong đó, hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh là cơ bản, chủ yếu, chi phối đến ba hướng sau
1.1.2 Vai trị của cơng nghệ thông tin và truyền thông trong việcđổi mới phương pháp dạy học
Các nhà khoa học đã khẳng định chưa có một ngành khoa học và cơngnghệ nào lại có nhiều ứng dụng như CNTT –TT Trong thập kỉ vừa quaInternet, công nghệ truyền thông đa phương tiện (multimedia) đã mang đếnnhững biến đổi to lớn có tính cách mạng trên quy mơ tồn cầu trong nhiềulĩnh vực trong đó có giáo dục CNTT – TT cũng đã mang lại những triển vọngmới cho ngành giáo dục ở chỗ CNTT – TT không chỉ thay đổi căn bảnphương thức điều hành và quản lý giáo dục mà còn tác động mạnh mẽ làmthay đổi nội dung và phương pháp dạy học CNTT – TT đã trở thành một bộphận giáo dục về khoa học, công nghệ cho mọi học sinh Kỹ năng sử dụngMTĐT đã trở thành thiết yếu và không thể thiếu đối với học sinh.
Trang 7HS tiếp cận bài học qua nhiều kênh thơng tin đa dạng: văn bản, hình ảnh tĩnh,hình ảnh động… HS có cơ hội quan sát, tìm hiểu và hình thành các khái niệmphức tạp trong cuộc sống CNTT – TT tạo ra sự tương tác trao đổi thông tinđa chiều giữa HS – GV, GV – HS Các phần mềm dạy học tạo ra môi trườngthuận lợi để tổ chức các hoạt động học tập hướng vào lĩnh hội tri thức, khuyếnkhích học sinh tìm tịi, luyện tập các kĩ năng cần thiết, năng lực sử dụng thôngtin để phát hiện và giải quyết vấn đề góp phần phát huy tính sáng tạo, khảnăng tư duy độc lập, phương pháp và cách thức làm việc hợp tác.
CNTT – TT góp phần đổi mới việc dạy và học: việc chuẩn bị và lên lớpcủa GV; tác động tích cực tới q trình học tập của HS, tạo ra mơi trườngthuận lợi cho việc học tập của HS mà đặc biệt là tự học Bên cạnh việc tiếpnhận kiến thức từ giáo viên, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, học sinh cịncó thể tiếp cận với kiến thức, với thế giới khách quan qua "sách giáo khoađiện tử", CD - ROM, Internet… Các phần mềm vi thế giới tạo ra một môitrường thuận lợi, một thế giới sinh động thu nhỏ để kích thích trí tị mị, gợinhu cầu tìm hiểu, khám phá, giúp học sinh chủ động, sáng tạo trong quá trìnhtiếp cận và chiếm lĩnh tri thức.
CNTT – TT tạo ra các mơ hình dạy học mới như: dạy học có sự trợgiúp của máy tính (Computer Based Training - CBT), dạy học trên nềnwebsite (Web Based Training WBT), dạy học qua mạng (Online Learning -Training - OLT), dạy học từ xa (Distance Learning), sử dụng CNTT – TTtạo ra một môi trường ảo để dạy học (E- learning).
1.2 PHẦN MỀM CABRI 3D
Trang 8Phần mềm Cabri được viết vào thập niên 1980, tại Phòng Nghiên cứu củaCNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) và trường Đại họcJoseph Fourier ở Grenoble, Cộng hoà Pháp Phần mềm Cabri sử dụng trênnhiều hệ điều hành, có giao diện rất thân thiện và hiện nay đã được Việt hóa.Năm 2004, Giáo sư Jean-Marie Laborde cùng nhóm Cabrilog tiếp tục đemnhững thành quả của Cabri II vào không gian 3 chiều để cho ra đời phần mềmCabri 3D hỗ trợ dựng hình trong khơng gian Cabri 3D là phần mềm hình họcđầu tiên có phiên bản không gian Với phần mềm Cabri, người sử dụng có thểtác động trực tiếp lên đối tượng hình học đang khảo sát, thay đổi và di chuyểnhình ở nhiều vị trí khác nhau, thay đổi các tham số, dự đốn các tính chất củamột đối tượng, kết hợp giữa hình học và giải tích
Cách cài đặt và kích hoạt chương trình Cabri 3D
+ u cầu kĩ thuật
• Máy tính PC
Hệ điều hành : Windows 98 IE5, Me, NT4, 2000, XP
Cấu hình tối thiểu : CPU tốc độ 800 MHz hoặc cao hơn, ít nhất 256 Mo
RAM, với thẻ đồ hoạ tương thích Open GL với ít nhât 64 Mo RAM• Máy Macintosh : Mac OS X, phiên bản 10.3 hoặc mới hơn
+ Cài đặt
Dùng đĩa CD trong hộp :
Trang 9• Máy tính Mac OS : Chép biểu tượng Cabri 3D v2 vào trong thư mục ứng
dụng (Applications)
Khi chạy chương trình lần đầu tiên, người dùng phải đăng ký các thơng tin vàđăng nhập khố sản phẩm (khố này được dán bên trong hộp đĩa CD).
+ Lựa chọn ngơn ngữ
Cách chọn font tiếng Việt:- Kích hoạt Cabri 3D
- Vào « Edition » của thanh bảng chọn, chọn « Preferences », chọn tiếp« Language », chọn « Tiếng Việt »
1.2.2 Các công cụ và chức năng của Cabri 3D
Cabri 3D có một hệ thống các cơng cụ, chức năng rất phong phú
Các công cụ để xác định các đối tượng cơ bản như điểm, đường (đườngthẳng, đoạn thẳng, tia, vectơ, đường trịn, cơnic, đường giao các đối tượng),mặt (mặt phẳng, nửa mặt phẳng, miền, tam giác, đa giác), hình chóp, hình trụ,hình nón, hình cầu
Trang 10+ Trước tiên, ta dựng hai điểm A, B bằng cách sử dụng cơng cụ Điểm;
+ Kích chuột vào 2 vị trí bất kì, ta dựng được hai điểm A, B;
+ Kích chuột vào cơng cụ Đoạn thẳng ;
Trang 11- Hay để dựng hình cầu ta làm như sau:
+ Kích chuột và giữ con trỏ trên phím Mặt (bảng chọn thứ tư từ bêntrái) và chọn Hình cầu;
+ Kích chuột lần thứ nhất vào một vị trí bất kỳ nằm trên mặt phẳng cơ sở để xác định tâm hình cầu;
Trang 12+ Để sửa hình cầu, chọn cơng cụ Thao tác và chọn Chọn ;
+ Để thay đổi kích thước của hình cầu, kích chuột vào điểm thứ nhất hoặc điểm thứ hai mà ta đã dựng và rê chuột;
+ Để dịch chuyển hình cầu, chọn hình cầu và dùng con trỏ để dịch chuyển tới một vị trí mới.
Các cơng cụ dựng các đối tượng hình học mới trên cơ sở các đối tượngđã có như: vng góc (đường thẳng hoặc mặt phẳng vng góc), song song(đường thẳng hoặc mặt phẳng song song), mặt phẳng trung trực, trung điểm,tổng các vectơ Khi thay đổi yếu tố ban đầu thì các đối tượng mới cũng thayđổi nhưng chúng vẫn bảo tồn các thuộc tính đã có.
Ví dụ, xét hình chóp S.ABCD
Trang 13+ Ta kích chuột vào cơng cụ Mặt phẳng trung trực;
+ Kích chuột vào cạnh SA, ta dựng được mặt phẳng trung trực;
Trang 14Chức năng hình cầu kính: thay đổi các góc nhìn Chức năng này chophép người sử dụng có thể hiển thị được các hình đã dựng dưới các góc độkhác nhau giống như là chúng nằm trong một hình cầu kính mà ta có thể xoaytheo mọi hướng
Chức năng che/ hiện: cho phép che các đối tượng đã được dựng trướcđó và trong các trường hợp cần thiết sẽ hiện nó lại Chức năng này dùng để ẩnbớt các chi tiết phụ, các chi tiết trung gian đã sử dụng trong quá trình vẽ hình.
Chức năng hoạt náo và tạo vết: Cabri 3D cho phép kết hợp tạo ra cáchoạt náo tự động cho các đối tượng Bằng cách tạo ra một điểm chuyển độngtrên một đường trịn hoặc một đoạn thẳng, sau đó ta có thể chuyển động tất cảcác đối tượng liên kết với điểm này, từ đó xác định vết của một số yếu tố liênquan đến điểm chuyển động Chức năng này được ứng dụng trong bài tốntìm quỹ tích
Trang 15Chọn công cụ Vết, chọn điểm K
Chọn Cửa sổ/ Hoạt náo Kích chuột vào điểm E (hoặc có thể chuyển
động điểm E bằng tay).
Trang 16Chức năng quay tự động: cho phép quay toàn bộ kết quả một phépdựng hình xung quanh trục tâm của nó.
Chức năng hiện lại các bước dựng hình: Cabri 3D cho phép hiện lại tấtcả các bước dựng của một hình đã cho Ta cũng có thể dừng lại ở bất kì mộtbước nào và bắt đầu các bước dựng từ đầu đến bước này
Chức năng thay đổi các thuộc tính đồ hoạ của các đối tượng của Cabri3D rất phong phú: chọn màu, chọn kiểu, chọn kích cỡ của bề mặt, của đườngviền, của điểm.
Trang 17việt của đồ hoạ máy tính so với các phương tiện đồ dùng dạy học hình họctruyền thống và như vậy Cabri 3D trở thành chiếc cầu nối giữa hoạt động dạyvà học.
1.3 NỘI DUNG CHƯƠNG "ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNGTRONG KHÔNG GIAN QUAN HỆ SONG SONG"
Ở cấp THCS, học sinh đã được học hình học khơng gian thơng qua mộtsố hình như: hình chóp, hình hộp, hình lập phương, hình nón, hình cầu,… vàmối quan hệ giữa các đối tượng: điểm, đường thẳng, mặt phẳng nhưng chỉ ởmức độ làm quen với hình học khơng gian Chương này nghiên cứu một cáchcó hệ thống hai khái niệm cơ bản của hình học khơng gian: đường thẳng, mặtphẳng và các mối quan hệ giữa chúng, đặc biệt là quan hệ song song, đồngthời bước đầu cho học sinh làm quen với phương pháp tiên đề Học xongchương này, học sinh cần nắm được các điều kiện xác định mặt phẳng, dấuhiệu nhận biết hai đường thẳng song song, nhận biết một đường thẳng songsong với một mặt phẳng, nhận biết hai mặt phẳng song song với nhau Giáoviên cần cho học sinh thấy rằng: các bài toán xác định thiết diện của một hìnhđóng vai trị quan trọng trong việc giúp học sinh nhớ lại các khái niệm, tínhchất đã học và hình dung được hình dáng của các hình.
Chương này gồm 5 bài (15 tiết), chúng tơi sắp đặt lại cho phù hợp vóiphương pháp dạy có sử dụng phần mềm như sau:
1 Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng 2 tiết
Bài tập 1 tiết
2 Hai đường thẳng chéo nhau và hai đườngthẳng song song
2 tiết
Trang 183 Đường thẳng song song với mặt phẳng 1 tiết
Bài tập 1 tiết
4 Hai mặt phẳng song song 2 tiết
Bài tập 1 tiết
5 Phép chiếu song song Hình biểu diễn củamột hình khơng gian
1 tiết
Bài tập 1 tiết
Ôn tập chương 2 tiết
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trang 19CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG ’’ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN.QUAN HỆ SONG SONG”
2.1 PHƯƠNG HƯỚNG VÀ TỔ CHỨC
2.1.1 Phương hướng khai thác các tính năng của Cabri 3D
Trước hết ta có thể khai thác chức năng vẽ hình của Cabri 3D Phần
mềm Cabri 3D cho phép vẽ hình nhanh, đẹp, trực quan các hình trong sáchgiáo khoa, sách bài tập thuộc chương trình hình học khơng gian 11 Cơng việcnày từ trước đến nay là một trở ngại đối với giáo viên.
Mặt khác, các hình vẽ bằng những phương tiện dạy học truyền thốngtrước đây đều là ”hình bất động ” Phần mềm Cabri 3D cho phép dời hình từchỗ này đến chỗ khác, xoay hình để quan sát theo các góc độ khác nhau.Cabri cho phép để lại vết của một yếu tố động được chọn trong quá trình dịchchuyển Nhờ tính chất này, phần mềm cho phép hiển thị một cách dễ dàngmột tập hợp điểm Người sử dụng cũng có thể dựng ảnh một đối tượng quacác phép biến hình thơng thường như: đối xứng tâm, đối xứng trục, quay, tịnhtiến.
2.1.2 Phương hướng xây dựng phương án sử dụng Cabri 3D
- Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo đểthiết kế các tiết dạy học, hướng dẫn học sinh sử dụng phần mềm Cabri 3Dtương ứng với từng nội dung dạy học nhằm phát huy được các tính năng ưuviệt của phần mềm.
Trang 20nhằm tăng cường tích cực hố q trình nhận thức trong hoạt động học tậpcủa học sinh, trong đó chú ý đến các tình huống khai thác được tính trựcquan, tính động, tính cấu trúc, tính liên tục của Cabri 3D Khi lựa chọn cáchoạt động cần phải căn cứ vào nội dung, trình tự logic của mạch kiến thức.Cụ thể phải xác định rõ ta thiết kế sử dụng Cabri 3D nhằm hình thành kháiniệm mới hay hình thành và hỗ trợ chứng minh định lý hay giải bài tập, ôntập, tổng kết… cùng với việc hướng dẫn học sinh kĩ năng sử dụng phần mềmđể thực hiện các yêu cầu giáo viên đề ra Mặt khác cần phải chú ý đến tínhhiệu quả khi sử dụng chúng.
- Một số nội dung dạy học được giao cho học sinh chuẩn bị trước hoặc làmbài tập ở nhà.
- Đánh giá kết quả giờ dạy qua phiếu điều tra, rút kinh nghiệm, chỉnh sửabài dạy.
2.1.3 Tổ chức thực hiện
Trước tiên, giáo viên chuẩn bị phương tiện kĩ thuật như máy tính điệntử, máy chiếu đa năng và các phương tiện dạy học khác Nếu cần, có thể bố trílại sơ đồ chỗ ngồi trong lớp nếu tiết học có những hoạt động được tổ chứctheo hình thức nhóm nhỏ Trong một số tiết dạy, giáo viên có thể hướng dẫnhọc sinh chuẩn bị, hoàn thành một số yêu cầu trước tiết học Tùy theo mức độthích hợp của mỗi bài dạy mà GV tổ chức cho học sinh sử dụng phần mềmtrong dạy học theo nhóm hay độc lập tại lớp hay ở nhà.
* Sử dụng Cabri 3D trong dạy học theo nhóm
Trang 21có thể chia sẻ thơng tin với nhau Các hoạt động chủ yếu trong tiết học baogồm:
- Giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm thông qua các chủ đề, phiếu học tập.- Các thành viên trong nhóm sử dụng chung một máy tính, có trách nhiệmcộng tác, chia sẻ những ý tưởng của bản thân để hồn thành nhiệm vụ củanhóm cũng như của bản thân.
Ở hình thức này, mỗi người trong nhóm đều có thể trực tiếp làm việcvới máy tính điện tử và có cơ hội để thể hiện, trao đổi những suy nghĩ của bảnthân với cả nhóm, góp phần kiểm chứng những nhận định, phán đốn của cácthành viên khác trong nhóm Mỗi học sinh khơng chỉ nghe, tập làm mà cònhướng dẫn cho bạn cùng làm qua đó góp phần tăng hiệu quả học tập của cảhọc sinh được giúp đỡ và những học sinh đã giúp đỡ các bạn khác Mặt khác,những học sinh kém sẽ có khả năng, cơ hội bày tỏ và học hỏi nhiều hơn ởchính các thành viên trong nhóm
* Học sinh sử dụng Cabri 3D một cách độc lập trên lớp
Lớp học được tổ chức tại phịng máy tính, mỗi học sinh có một máytính điện tử Hình thức này cho phép giáo viên tổ chức các hoạt động phù hợpvới khả năng nhận thức, năng lực của từng học sinh trong lớp Do vậy họcsinh có điều kiện phát huy hết khả năng của bản thân Đây là mơi trường thíchhợp để thực hiện dạy học phân hoá
* Học sinh sử dụng Cabri 3D tại nhà
Trang 22cho biết kết quả của mình, từ đó nhận xét, đưa ra kết luận chung và giải quyếttrọn vẹn các nội dung này tại lóp.
* Thiết kế phiếu học tập để tổ chức các hoạt động hình học với Cabri3D
Về hình thức, phiều học tập được in trên giấy kết hợp với việc giáoviên trình chiếu bằng phần mềm power point gồm các thông tin:
+ Hướng dẫn những hoạt động sử dụng Cabri 3D của học sinh
+ Hướng dẫn học sinh chú ý quan tâm đến những thơng tin quan trọngcần phân tích, xử lý.
Trang 23tập, giáo viên có thẻ tăng thêm liều lượng các câu hỏi để yêu cầu học sinhtăng cường khả năng tư duy một cách tích cực sáng tạo.
2.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D HỖ
TRỢ DẠY HỌC CHƯƠNG ”ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN QUAN HỆ SONG SONG”
Để dạy học theo phương án của chúng tôi, một điều kiện tiên quyết là lớphọc phải được trang bị đầy đủ các phương tiện kĩ thuật như: máy tính điện tử cho mỗi học sinh, máy chiếu đa năng cho giáo viên, học sinh được phát tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Cabri 3D Mục tiêu dạy học chung cho cácbài của chương này là chẳng những trang bị tri thức cho học sinh theo quy định chương trình mà cịn từng bước hướng dẫn cho học sinh sử dụng được phần mềm Cabri 3D Chúng tơi khơng có tham vọng (không thể) sử dụng cách dạy học này trong tất cả các bài, chỉ những bài nào qua nghiên cứu chúng tơi thấy có hiệu quả thực sự thì mới trình bày trong chương này.
2.2.1 Bài: “Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng “ (2 tiết)A Tiết 1: Khái niệm mở đầu, các tính chất thừa nhận
I MỤC TIÊU
1 Về kiến thức
- Nắm được các khái niệm điểm, đường thẳng, mặt phẳng trong khơng gianthơng qua hình ảnh của chúng trong thực tế và trong đời sống, cách vẽ hìnhbiểu diễn của hình trong khơng gian
Trang 242 Về kĩ năng
- Biết vẽ hình biểu diễn của một hình.
- Nắm được phương pháp giải bài tốn tìm giao tuyến của hai mặt phẳng, tìmgiao điểm của đường thẳng và mặt phẳng.
3 Về tư duy
Phát triển tư duy trừu tương, tư duy logic, phát huy trí tưởng tượng khơnggian.
4 Về thái độ
Cẩn thận, chính xác trong tính tốn, lập luận và vẽ hình Biết được tốn họccó ứng dụng thực tiễn.
5 Mức độ sử dụng Cabri 3D cần đạt
- Dựng được điểm thuộc, không thuộc mặt phẳng.
- Dựng được đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt, mặt phẳng đi qua bađiểm không thẳng hàng.
- Dựng được tam giác trong mặt phẳng, trung điểm đoạn thẳng.
- Xác định được giao điểm của hai đường thẳng, giao tuyến của hai mặtphẳng.
- Biết cách đặt tên cho các đối tượng.
II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH- Giáo viên:
Trang 25+ Một số mơ hình minh họa bằng Cabri - Học sinh: Bút chì, thước kẻ.
III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- Gợi mở vấn đáp đan xen hoạt động nhóm.- Sử dụng Cabri 3D trợ giúp dạy và học IV CẤU TRÚC BÀI DẠY
- HĐ1: Giáo viên giới thiệu các đối tượng cơ bản của hình học khơng gian (5
phút).
- HĐ2: Giáo viên đưa ra hình vẽ bằng Cabri 3D để học sinh nhận dạng khái
niệm điểm thuộc, không thuộc mặt phẳng (3 phút).
- HĐ3: Giáo viên đưa ra hình vẽ tứ diện đều bằng Cabri 3D để dẫn vào khái
niệm hình biểu diễn, hướng dẫn học sinh dựng tứ diện đều bằng Cabri 3D, học sinh xoay hình và đưa ra các hình biểu diễn khác nhau (Học sinh sử dụng
phần mềm độc lập) (12 phút).
Hoạt động này giúp học sinh hình dung được hình vẽ một cách cụ thể từ đótiếp cận khái niệm hình biểu diễn được dễ dàng hơn Ngồi ra Cabri 3D cịncó tác dụng trợ giúp học sinh củng cố khái niệm hình biểu diễn Các cơng cụcủa Cabri 3D, đặc biệt là chức năng hình cầu kính giúp học sinh có thể nhìnhình vẽ dưới nhiều góc độ, từ đó tìm tịi khám phá và đưa ra hình biểu diễnchính xác.
- HĐ4: Giáo viên hướng dẫn học sinh dựng hình bằng Cabri 3D để phát hiện, minh hoạ các tính chất thừa nhận của hình học khơng gian (Học sinh sử dụng
Trang 26Nếu khơng có Cabri 3D, học sinh sẽ phải thừa nhận các tính chất này một cách khiên cưỡng Việc tạo ra các vật ảo bằng phần mềm giúp học sinh tin tưởng, ghi nhớ tốt hơn nội dung của các tiên đề này, thậm chí các em cịn có thể tự mình phát hiện ra chúng, rõ ràng học sinh sẽ hứng thú hơn nhiều so với cách học thông thường.
- HĐ5: Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm ra phương pháp xác định giao
tuyến của hai mặt phẳng (5 phút).
V TIẾN TRÌNH CỤ THỂ
HOẠT ĐỘNG 1
I Khái niệm mở đầu
1 Mặt phẳng
- Giáo viên giới thiệu các đối tượng nghiên cứu cơ bản trong không gian làđiểm, đường thẳng, mặt phẳng Điểm, đường thẳng các em đã được biết ở lớpdưới, sau đây là một vài hình ảnh một phần của mặt phẳng:
Màn hình tinh thể lỏngGương phẳng
Trang 27
Mặt nước lúc yên lặng
Để biểu diễn mặt phẳng ta thường dùng hình bình hành hay một miền góc
với kí hiệu là mp(P), mp(Q)
Tuy nhiên chúng ta phải hiểu là mặt phẳng khơng có bề dày, khơng có giớihạn.
HOẠT ĐỘNG 2
2 Điểm thuộc mặt phẳng
- Hãy quan sát hình vẽ sau và cho biết trong các điểm A, B, C, D, E, F, G,điểm nào thuộc mặt phẳng (P), điểm nào khơng thuộc (P)?
Trang 28- Kí hiệu: A( ), P E( )P
HOẠT ĐỘNG 3
3 Hình biểu diễn của một hình khơng gian
- Giáo viên cho học sinh xem mơ hình tứ diện đều bằng Cabri 3D
- Ta có hình ảnh một tứ diện đều Vấn đề là ta biểu diễn hình này trên bảng,trên giấy như thế nào ?
Trang 29A
C
BD
- Vì ta khơng nhìn thấy cạnh BD nên trên hình biểu diễn BD được thể hiện
bẳng nét đứt Các cạnh còn lại được biểu diễn bằng nét liền Ta có hình biểudiễn tứ diện đều trên như sau :
- Giáo viên hướng dẫn học sinh cách dựng tứ diện đều bằng Cabri 3D: Đểdựng tứ diện đều bằng Cabri 3D ta click chuột vào cơng cụ dựng hình thứ 9
của thanh công cụ rồi chọn Tứ diện đều
- Em hãy vẽ hình tứ diện đều bằng Cabri 3D, sử dụng chức năng hình cầukính để xoay hình, từ đó vẽ các hình biểu diễn khác với hình biểu diễn trên.
Trả lời: Ngồi hai hình biểu diễn trên ta có thêm các hình biểu diễn tương
Trang 30+ Trường hợp 2 :
- Trong các hình trên hình nào cho ta sự tưởng tượng tốt nhất về tứ diện ?
HOẠT ĐỘNG 4
II Các tính chất thừa nhận của hình học khơng gian
- Giáo viên nêu các tính chất thừa nhận, sau đó dùng Cabri 3D để minh hoạcho các tính chất này.
Tính chất 1: "Có một và chỉ một đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt cho
Trang 31BA
+ Biểu diễn :
- Em hãy tạo ra hai điểm phân biệt bằng cách sử dụng công cụ thứ hai của
thanh cơng cụ, chọn Điểm
kích chuột vào hai vị trí phân biệt bất kì trên màn hình, sau đó vào cơng cụ
thứ ba chọn Đường thẳng
Trang 32- Đây cũng là điều kiện để xác định đường thẳng Đường thẳng hoàn toàn xácđịnh bởi hai điểm thuộc nó.
Tính chất 2: "Có một và chỉ một mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng
hàng cho trước"
- Như vậy qua hai điểm phân biệt cho trước thì xác định duy nhất một đườngthẳng Vậy qua bao nhiêu điểm thì xác định duy nhất một mặt phẳng? Để trảlời câu hỏi này hãy thực hiện các yêu cầu sau (Học sinh thực hiện theo nhóm)
+ Dựng tứ diện đều ABCD và điểm M thuộc đoạn AB.
+ Sử dụng công cụ Mặt phẳng của Cabri 3D, hãy cho biết trong các trường
hợp sau, trường hợp nào dựng được mặt phẳng:a) Qua 2 điểm phân biệt bất kì
Trang 33ABC
- Giáo viên yêu cầu các nhóm đưa ra kết quả, từ đó kết luận: Mặt phẳng xácđịnh bởi 3 điểm khơng thẳng hàng.
+ Biểu diễn :
+ Ký hiệu : mp(ABC), (ABC)
- Ý nghĩa thực tiễn: Trong thực tế những vật có 3 chân đều rất vững chãi: Cửuđỉnh, kiềng hay giá ba chân Khi đặt những vật này lên bất kì địa hình nào nó
Trang 34Tính chất 3: "Tồn tại bốn điểm không cùng nằm trên một mặt phẳng"
- Ta biết rằng qua 3 điểm không thẳng hàng xác định duy nhất một mặtphẳng Liệu điều này có đùng với 4 điểm hay khơng? Xét 4 điểm bất kỳ, cóthể kết luận chùng luôn nằm trên cùng một mặt phẳng hay không? Chẳng hạn
xét tứ diện ABCD trong hình vẽ ở hoạt động trên, điểm nào không thuộc mặt
phẳng nào?
- Ta viết Dmp(ABC và nói các điểm A, B, C, D khơng đồng phẳng.)
Tính chất 4: “Một đường thẳng có hai điểm phân biệt cùng thuộc một mặt
Trang 35AB
d
P
- Em hãy mở phần mềm Cabri 3D, dựng hai điểm A, B phân biệt thuộc mặtphẳng cơ sở (P) Dựng đường thẳng d xác định bởi A, B Hãy nhận xét vị trítương đối của đường thẳng d và mặt phẳng (P)? Dựng điểm M thuộc d, khi đóM có thuộc d khơng?
- Hãy phát biểu tính chất trên + Biểu diễn : + Ký hiệu : d ( ) hc ( )αα d + Tính chất có thể được viết : ( )( ) ( )AαBαABαA B
- HĐ2 (SGK): Tại sao người thợ mộc kiểm tra độ phẳng mặt bàn bằng cách rêthước thẳng trên mặt bàn?
- Cho 3 điểm A, B, C không thẳng hàng nằm trên mặt phẳng (P) Khi đó trọngtâm G của tam giác ABC có thuộc (P) khơng? Vì sao?
- Hãy sử dụng Cabri 3D để kiểm nghiệm kết quả.Hướng dẫn:
Trang 36+ Dùng công cụ Tam giác để dựng tam giác ABC (Chọn Tam giác, kích
chuột vào 3 điểm A, B, C).
Trang 38+ Dùng chức năng hình cầu kính để kiểm tra G thuộc mặt phẳng cơ sở (Xoay
hình đến vị trí mà mặt phẳng cơ sở nhìn gần như một đường thẳng)
Tính chất 5: "Nếu hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì chúng cịn
có một điểm chung khác nữa"
- Cho ba điểm A, B, C sao cho A thuộc mặt phẳng cơ sở (P); B, C nằm ngoàimặt phẳng cơ sở Mặt phẳng (ABC) và mặt phẳng (P) có bao nhiêu điểmchung? A có phải là điểm chung duy nhất khơng?
- Giáo viên phát biểu tính chất 5.
- Giả sử điểm chung thứ hai là D Khi đó ta có thể rút ra nhận xét gì?
- Kết luận: Nếu hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì chúng sẽ cómột đường thẳng chung đi qua điểm chung ấy.
Đường thẳng chung này gọi là giao tuyến của hai mặt phẳng.
- Hãy dựng mặt phẳng (ABC) Chọn công cụ thứ ba trên thanh công cụ, tiếp
tục chọn công cụ Đường giao tuyến để xác định giao tuyến của mặt phẳng
Trang 39HOẠT ĐỘNG 5
- Muốn xác định giao tuyến của hai mặt phẳng cần xác định bao nhiêu điểm
chung của hai mặt phẳng?
- Ví dụ 1: Cho bốn điểm không đồng phẳng A, B, C, D Trên các đoạn AB,
BD, CD và AC lấy các điểm M, P, Q và N sao cho M, P, Q lần lượt là trungđiểm AB, BD, CD N khác trung điểm AC
a) Xác định giao tuyến của mặt phẳng (DMN) với các mặt phẳng (ABD),(ACD), (ABC), (BCD).
Trang 40c) Kiểm nghiệm kết quả bằng Cabri 3D.
(Phần mềm Cabri 3D mặc định các đối tượng là những vật ảo, không phải hình biểu diến nên khơng tn theo các quy tắc của hình biểu diễn)
Tính chất 6: “Trên mỗi mặt phẳng, các kết quả đã biết trong hình học phẳng
đều đúng”
V BÀI TẬP VỀ NHÀ
1 Bài tập củng cố
+Vẽ hình lập phương bằng Cabri 3D, sử dụng chức năng hình cầu kính đểxoay hình, từ đó vẽ các hình biểu diễn tương ứng với các góc nhìn đó.
Hướng dẫn cách vẽ hình lập phương: Chọn cơng cụ Hình lập phương, sau