Sử dụng phần mềm hình học động cabri geometry trong dạy học hình học bậc thpt theo hướng tích cực hoạt động của học sinh

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu với giúp đỡ thầy cô, bạn bè, tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp đại học Tôi xin chân thành cám ơn quý thầy, cô mơn Hình học PPGD Tốn – khoa Khoa học Tự nhiên, trƣờng Đại học Hồng Đức cung cấp cho tảng kiến thức thơng qua giảng lớp để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Xin tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Nguyễn Hữu Hậu, thầy gắn bó dìu dắt tập thể lớp K16 – ĐHSP Toán năm học vừa qua, đồng thời thầy tận tình giúp đỡ, bảo suốt thời gian nghiên cứu, thực đề tài Xin cám ơn BGH trƣờng THPT Đơng Sơn 1, trƣờng THPT Hoằng Hóa 4, q thầy Tổ Tốn có đóng góp ý kiến cho đề tài Đặc biệt, xin gửi lời cám ơn Thầy Nguyễn Văn Trƣờng giáo viên trƣờng THPT Hoằng Hóa tập thể lớp 11A10 11A3 trƣờng THPT Hoằng Hóa tạo điều kiện cho tơi tiến hành thực nghiệm đề tài Tôi xin chân thành cám ơn bạn sinh viên lớp K16 – ĐHSP Tốn giúp đỡ tơi q trình làm khóa luận Bản thân tơi có nhiều cố gắng hồn thành khóa luận nhƣng chắn khơng tránh khỏi thiếu sót cần đƣợc góp ý Rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp q thầy, giáo bạn đọc Xin kính chúc sức khỏe thành cơng! Thanh Hóa, ngày 06 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực đề tài Lê Thùy Dƣơng i MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Khách thể nghiên cứu Đối tƣơng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đóng góp đề tài Cấu trúc khóa luận: NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Đổi phƣơng pháp dạy học 1.1.1 Tích tích cực hoạt động học sinh Trung học phổ thông 1.1.2 Định hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học 10 1.2 Mục tiêu mơn tốn trƣờng phổ thông qua điểm đổi phƣơng pháp dạy học toán 11 1.2.1 Mục tiêu mơn tốn trƣờng phổ thông 11 1.2.2 Quan điểm chung đổi phƣơng pháp dạy học Tốn trƣờng Trung học phổ thơng 11 1.2.3 Đổi dạy học theo quan điểm ứng dụng CNTT 16 1.3 Giới thiệu phần mềm hình học động Cabri Geometry 21 1.3.1 Giới thiệu phần mềm hình học động Cabri 2D 22 1.3.2 Giới thiệu Phần mềm hình học động Cabri 3D 32 1.3.3 Cabri Geometry vi giới hình học 45 Kết luận chƣơng 47 Chương SỬ DỤNG PHẦN MỀM HÌNH HỌC ĐỘNG CABRI GEOMETRY TRONG DẠY HÌNH HỌC Ở THPT THỂ HIỆN THƠNG QUA CHỦ ĐỀ HÌNH HỌC LỚP 11 49 ii 2.1 Chƣơng trình hình học lớp 11 49 2.1.1.Giới thiệu SGK Hình học lớp 11 – Cơ 49 2.1.2 Giới thiệu SGK Hình học lớp 11 – Nâng cao 50 2.2 Sử dụng phần mềm hình học động Cabri 2D theo hƣớng tích cực hóa hoạt động học sinh HS dạy học chƣơng 1: Phép dời hình phép đồng dạng mặt phẳng chƣơng trình lớp 11 52 2.2.1 Một số nguyên tắc 52 2.2.2 Một số biện pháp sử dụng phần mềm hình học động Cabri 2D 60 2.3 Sử dụng phần mềm hình học động Cabri 3D theo hƣớng tích cực hóa hoạt động học sinh dạy học hình học khơng gian chƣơng 2: Quan hệ song song chƣơng 3: Quan hệ vng góc chƣơng trình lớp 11 75 2.3.1 Sử dụng phần mềm hình học động Cabri 3D vào dạy học khái niệm hình học 75 2.3.2 Sử dụng phần mềm hình học động Cabri 3D vào dạy học định lý 87 2.3.3 Sử dụng phần mềm hình học động Cabri 3D vào dạy học giải tập toán 102 Kết luận chƣơng 109 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 111 3.1 Mục đích thực nghiệm 111 3.2 Tổ chức nội dung thực nghiệm 111 3.2.1 Tổ chức thực nghiệm 111 3.2.2 Nội dung thực nghiệm 111 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm 113 3.3.1 Đánh giá định tính 113 3.3.2.Đánh giá định lƣợng 113 Kết luận chƣơng 115 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 116 Kết luận 116 Khuyến nghị 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Đƣợc hiểu CNTT Công nghệ thông tin CNTT – TT Công nghệ thông tin - Truyền thông DH Dạy học ĐC Đối chứng GV Giáo viên HD Hƣớng dẫn HĐ Hoạt động HHP Hình học phẳng HHKG Hình học khơng gian HS Học sinh MTĐT Máy tính điện tử PPDH Phƣơng pháp dạy học PTDH Phƣơng tiện dạy học SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên TBDH Thiết bị dạy học THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm SGK Sách giáo khoa iv MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nghị số 29 - NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng khóa XI đổi Đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo: Đổi mạnh mẽ đồng yếu tố giáo dục, đào tạo theo hƣớng coi trọng phát triển phẩm chất, lực ngƣời học “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học.” Nhƣ vậy, cần đổi phƣơng pháp dạy học nhiệm vụ quan trọng ngành giáo dục nhằm tích cực hố hoạt động học tập học sinh Nhiệm vụ đổi phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tích cực hố hoạt động học tập học sinh không định hƣớng mà đòi hỏi cần nghiên cứu xác định nguyên tắc, quy trình vận dụng phƣơng pháp dạy học tích cực Việc kết hợp phƣơng pháp truyền thống với phƣơng pháp dạy học đặc thù nhƣ phƣơng pháp mơ hình hố, sử dụng cơng nghệ thông tin với phần mềm hỗ trợ, cơng cụ thiết kế, trình chiếu với cơng nghệ dạy học đại trở thành xu chung giới việc đổi giáo dục Nhằm phát huy mạnh mẽ tƣ sáng tạo, kỹ thực hành tạo hứng thú học tập cho học sinh để nâng cao chất lƣợng đào tạo Ngày công nghệ thông tin thâm nhập vào lĩnh vực hoạt động ngƣời Việc sử dụng phƣơng tiện dạy học đại, ứng dụng cơng nghệ thơng tin đƣợc coi yếu tố tích cực trình đổi nội dung, phƣơng pháp dạy học nhằm hình thành học sinh lực làm việc, học tập cách độc lập thích ứng với xã hộ i đại Riêng ngành Tốn có phần mềm giúp ích nhiều cho việc giảng dạy tốn, học toán nhƣ ứng dụng toán học Trong tƣơng lai số tiết học lớp giảm bớt thay vào q trình tự học, tự nghiên cứu với hỗ trợ công nghệ thông tin Chính việc sử dụng nhiều phần mềm hình học động dạy học Geometer's Sketchpad, Cabri 2D, Cabri 3D, dạy học Hình học trƣờng THPT nói chung Hình học lớp 11 nói riêng nhằm hỗ trợ lẫn nhau, thúc đẩy hoạt động nhận thức tích cực HS, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học mơn tốn xu tất yếu Việc ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học định hƣớng đổi thiết bị dạy học Xây dựng, ứng dụng phần mềm dạy học nói chung phần mềm ứng dụng dạy học Tốn nói riêng địi hỏi không đầu tƣ vào thiết bị mà vấn đề quan trọng không đầu tƣ vào ngƣời Chỉ có ngƣời giáo viên có hiểu biết tin học, làm chủ thiết bị phần cứng nhƣ phần mềm phƣơng tiện dạy học phát huy đƣợc hiệu Thực tiễn cho thấy phần mềm hỗ trợ dạy học môn tốn chƣa có nhiều, việc bồi dƣỡng lực khai thác, sử dụng máy vi tính nhƣ cơng cụ dạy học đƣợc đƣợc triển khai rộng rãi nhƣng hƣởng ứng giáo viên chƣa thực mạnh mẽ hiệu đạt đƣợc chƣa cao Qua trình nghiên cứu phần mềm dạy học khác chúng tơi nhận thấy phần mềm hình học động Cabri Geometry phần mềm hình học có tính vƣợt trội lĩnh vực dạy học hình học Ƣu điểm bật phần mềm hình học động thiết kế sẵn mơ hình cụ thể làm cho đối tƣợng chuyển động, dựng nên mơ hình khơng gian mang tính trực quan nhiều so với hình vẽ phẳng thơng thƣờng Hơn nữa, với tính động nó, ta cịn xoay chuyển mơ hình dựng đƣợc theo nhiều góc độ khác làm tăng tính trực quan cho mơ hình Liên hệ điều với khó khăn nêu việc dạy học hình học chúng tơi nhận thấy việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry giúp cho giáo viên trình bày minh hoạ với chất lƣợng cao, giảm bớt thời gian làm cơng việc thủ cơng, dễ nhầm lẫn Nhờ đó, giáo viên có điều kiện để sâu vào thiết kế giảng Điều góp phần nâng cao hiệu trình dạy học lên cách rõ nét Xuất phát từ lí chúng tơi lựa chọn đề tài khóa luận mình: “Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học hình học bậc THPT theo hướng tích cực hoạt động học sinh” (thể qua chủ đề hình học lớp 11) Mục tiêu nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài đề xuất số biện pháp sử dụng phần mềm hình học động Cabri 2D vào dạy học phép biến hình thơng qua việc khái niệm, định lí, giải tập; sử dụng phần mềm hình học động Cabri 3D vào dạy học tình điển hình dạy học hình học khơng gian hình học lớp 11 nhằm góp phần nâng cao hiệu chất lƣợng dạy học Nhiệm vụ nghiên cứu Hệ thống hóa sở lý luận thực tiễn việc sử dụng ứng dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry nâng cao hiệu dạy học mơn tốn nhằm tích cực hóa hoạt động học sinh Nghiên cứu chức phần mềm hình học động Cabri Geometry từ làm bật lên ƣu việc dạy học tốn nói chung dạy học hình học lớp 11 nói riêng nhằm tích cực hoạt động hóa hoạt động học sinh Thực hành ứng dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry vào dạy học hình học lớp 11 Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm kiểm tra tính khả thi hiệu việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry làm tích cực hóa hoạt động học sinh dạy học hình học lớp 11 Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu sở Tâm lý học, Giáo dục học, Hình học, phƣơng pháp dạy học toán, sách Giáo khoa, sách Giáo viên, sách tham khảo có liên quan đến đề tài nghiên cứu Đọc tài liệu phần mềm động hỗ trợ dạy học, kết hợp phần mềm động Website chuyên ngành Nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát tình hình sử dụng cơng cụ trực quan dạy học hình học bậc THPT nói chung hình học lớp 11 nói riêng trƣờng phổ thơng so sánh với mức độ phát triển khoa học công nghệ Thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm kiểm chứng nhằm xem xét tính hiệu việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry nhằm phát huy tính tích cực hóa học sinh thể qua chủ đề hình học lớp 11 Khách thể nghiên cứu Nhằm giúp giáo viên ứng dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học hình học lớp 11 Đối tƣơng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu là: Phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học hình học lớp 11 Phạm vi nghiên cứu là: Chƣơng trình nội dung Sách giáo khoa lớp 11 phần hình học Giả thuyết khoa học Nếu ứng dụng tốt phần mềm hình học động Cabri Geometry vào dạy học khái niệm, định lí, giải tập khơng giúp giáo viên soạn soạn ngày hiệu Mà phát huy tính tích cực, khả sáng tạo học sinh Đóng góp đề tài Với sinh viên sƣ phạm (Sƣ phạm tốn): Biết sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry vào học môn chuyên nghành nhƣ “Ứng dụng tin học dạy học toán”… Với giáo viên phổ thông: tài liệu tham khảo để thiết kế dạy sinh động, gợi mở tính hƣớng thú cho học sinh Với giảng viên: tài liệu tham khảo q trình giảng dạy mơn chun nghành có liên quan Cấu trúc khóa luận: Ngồi phần mở đầu, tài liệu tham khảo, khóa luận có chƣơng CHƢƠNG 1: Cơ sở lý luận thực tiễn CHƢƠNG 2: Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học hình học THPT thể thơng qua chủ đề Hình học lớp 11 CHƢƠNG 3: Thực nghiệm sƣ phạm NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Đổi phƣơng pháp dạy học 1.1.1 Tích tích cực hoạt động học sinh Trung học phổ thơng 1.1.1.1 Tính tích cực Tính tích cực sản phẩm vốn có ngƣời đời sống xã hội Trong giáo dục, hình thành phát triển tính tích cực HS nhiệm vụ chủ yếu giáo dục, nhằm đào tạo ngƣời động, thích ứng góp phần phát triển cộng đồng Theo từ điển Giáo dục học “Tích cực trạng thái tinh thần tỏ chủ động, có hoạt động nhằm tạo biến đổi theo hướng phát triển” [21] Theo I.F.Kharlamop “Tính tích cực hoạt động nhận thức trạng thái hoạt động học sinh, đặc trưng khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ với nghị lực cao trình nắm vững kiến thức cho mình” [22] Tính tích cực ngƣời thể HĐ đặc biệt HĐ chủ động chủ thể Trong dạy học, tính tích cực học tập thực chất tích cực nhận thức nhƣng chúng khơng đồng Tác giả L Aristova [1] nhìn nhận tính tích cực dƣới góc độ triết học, coi tính tích cực nhận thức thái độ cải tạo chủ thể đối tƣợng nhận thức Tính tích cực nhận thức địi hỏi phải có nhân tố nhƣ tính lựa chọn thái độ đối tƣợng nhận thức, đề cho mục đích, nhiệm vụ cần giải sau lựa chọn đối tƣợng, cải tạo đối tƣợng HĐ nhằm giải vần đề Thiếu nhân tố trạng thái HĐ định ngƣời khơng phải tính tích cực nhận thức Nhƣ vậy, tính tích cực nhận thức HS đƣợc cấu thành nhiều yếu tố có quan hệ chặt chẽ không tách rời, chúng liên hệ khăng khít quy định lẫn 1.1.1.2 Tính tích cực học tập Tính tích cực phẩm chất vốn có ngƣời, để tồn phát triển ngƣời ln phải chủ động, tích cực cải biến môi trƣờng tự nhiên, cải tạo xã hội Vì vậy, hình thành phát triển tính tích cực xã hội nhiệm vụ chủ yếu giáo dục.Trong hoạt động học tập, đặc trƣng tính tích cực thể khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ nghị lực cao q trình chiếm lĩnh tri thức Tính tích cực học tập có vai trị quan trọng việc nâng cao hiệu học tập ngƣời học.Trong học tập, tích cực hoá hoạt động học tập ngƣời học hƣớng đổi đƣợc đông đảo nhà nghiên cứu, nhà lí luận thầy giáo quan tâm bàn tới nhiều khía cạnh khác Dƣới góc độ tâm lí học, I.F.Kharlamơp nhấn mạnh tính tích cực học tập hoạt động tƣ duy: “Tính tích cực nhận thức trạng thái hoạt động học sinh, đặc trưng khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ nghị lực cao trình nắm vững kiến thức” [22] Tuy nhiên nhận định có điểm nhƣng chƣa đủ bên cạnh hoạt động tƣ duy, tính tích cực cịn biểu nhiều hoạt động khác Theo GS Trần Bá Hoành “Tính tích cực hoạt động học tập thực chất TTC nhận thức, đặc trưng khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ nghị lực cao q trình chiếm lĩnh tri thức” [18] Tóm lại, tính tích cực học tập thực chất tính chất nhận thức, thái độ cải tạo chủ thể khách thể thông qua huy động mức độ cao chức tâm lý nhằm giải vấn đề học tập - nhận thức Từ cá nhân chiếm lĩnh đƣợc phƣơng pháp luận, đạt mục đích nhiệm vụ học tập, đồng thời tính tự lực, tƣ sáng tạo nhân cách chủ chủ thể đƣợc phát triển, hoàn thiện dần Ngƣời học trình tham gia học tập, vừa khách thể, vừa đối tƣợng hoạt động dạy, vừa chủ thể chiếm lĩnh tri thức, kĩ theo mục đích nhiệm vụ q trình dạy học Hoạt động ngƣời học đƣợc gọi tích cực thân ngƣời học có tính lựa chọn đối tƣợng nhận thức, đề cho mục đích, nhiệm vụ cần giải sau lựa chọn đối tƣợng tiến hành cải tạo đối tƣợng nhằm giải vấn đề 1.1.1.3 Tính tích cực hóa hoạt động học tập Theo tác giả Nguyễn Bá Kim [25]: Tích cực hóa hoạt động q trình làm khối đa diện HĐ2: Để giúp đỡ học sinh HĐ này, giáo viên sử dụng phần mền Cabri để thực Sử dụng cơng cụ tam giác dựng hình OAB dùng cơng cụ dựng hình lăng trụ, dựng hình lăng trụ có đáy (OAB), dùng chức vng góc dựng mp qua O vng góc với AB' (Hình 34a) Dùng chức cắt đa diện thuộc tính ẩn để thực giao mặt phẳng (P) hình lăng trụ đƣợc rõ Hình 34a Hình 34b GV dịch chuyển điểm O cho HS quan sát, HS nhìn thấy thiết diện lúc khơng phải hình thang mà tam giác trợ giúp phần mềm nhƣ vậy, học sinh nhận thấy hình tính thiết diện thay đổi tìm cách CM (Hình 35) Hình 35 Giáo viên sử dụng cơng cụ đo diện tích để đo diện tích hình tiết diện cho HS quan sát 107 HĐ3: Giáo viên hƣớng dẫn học sinh lập luận Giao tuyến mp (P) mp (OAB) đƣờng cao OK tam giác OAB Giao tuyến mp (P) mp (BAB') KO vng góc với AB' cắt AA' I So sánh AI với AA' để xác định hình tính tiết diện Thật vậy: mp (P) vng góc với AB' AB’ thuộc mp (ABB'A') Suy mp (P) vng góc với mp (ABA'B') theo giao tuyến KO1 KO1 vng góc với AB' O1 mp (P) vng góc mp (ABB'A'), mp (AOB) vng góc với mp (AB B'A') giao mp (P) mp (AOB) OK suy OK vng góc với AB Vậy OK cạnh tiết diện OK đƣờng cao tam giác OAB vuông O nên K thuộc đoạn AB, yêu cầu HS tính AI theo a h So sánh AI AH để xác định hình tính thiết diện AI > AA' a > h lúc IK cắt A'B' K', IO cắt A' O' J, ta đƣợc K'J giao tuyến mp (P) mp) (A'O'B'), K'J cạnh thứ ba tiết diện, K'J // OK suy JO cạnh thứ tƣ tiết diện Nếu AI < AA' tức a < h, lúc I thuộc AA' tiết diện tam giác OKI Học sinh tính diện tích tiết diện Bài tốn 2.9 Cho hình thang ABCD vng A D Có AB = AD = a; DC = 2a, đƣờng thẳng vng góc với mp (ABCD) D lấy điểm S cho SD = a M trung điểm SA, mặt phẳng (DCM) cắt hình chóp, S.ABCD theo tiết diện hình gì? Tính diện tích theo a Hƣớng dẫn giải: HĐ1: Học sinh vẽ dự đoán tiết diện mặt phẳng (DCM) cắt hình chóp S.ABCD Sử dụng phần mềm Cabri để thực Dùng cơng cụ đa giác dựng hình thang thoả mãn u cầu tốn, dùng cơng cụ dựng tứ diện lồi để dựng hình chóp S.ABCD (Hình 36) Dùng cơng cụ vng góc dựng đƣờng thẳng vng góc với mp (ABCD) D, dùng công cụ 108 điểm + Shift để lấy điểm S cho SD = a Hình 36a Sử dụng chức trung điểm dựng điểm M trung điểm đoạn SA Dùng công cụ mặt phẳng dựng mặt phẳng (DCM) Nhờ công cụ cắt đa diện ta đƣợc kết nhƣ (Hình 36b) Cho HS quan sát nhận dạng tiết diện mp (DCM) hình chóp S.ABCD Giáo viên sử dụng chức đo góc để đo góc hình tiết diện M D (Hình 36b) HS nhận dạng hình tính tiết diện, dùng chức cách nhìn thơng dụng kích hoạt cho xoay chuyển HS quan sát góc độ khác HĐ3: Hƣớng dẫn học sinh lập luận Để HS hiểu rõ hơn, giáo viên hƣớng dẫn học sinh nhận xét mối quan hệ DC AB suy quan hệ MN AB HS nhận đƣợc Hình 36b AB // DC, MN //AB suy MN // CD Góc DMN = 90° tiết diện DCMN hình thang vng M D Kết luận chƣơng Trong chƣơng 2, chúng tơi đã: phân tích nội dung, vị trí chƣơng trình hình học lớp 11 khó khăn giáo viên học sinh trình dạy học nội dung đồng thời lợi phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học Chúng tơi tìm đƣợc số kết cho vấn đề nghiên cứu Dạy học hình học lớp 11 liên qua đến hình học khơng gian đƣa định hƣớng dạy học khái niệm, định lý, tập nói nội dung cốt lõi để ngƣời dạy toán hƣớng đến việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry giúp học sinh tích cực hoạt động hóa q trình học Để học sinh nắm vững hệ thống khái niệm, định lý có định hƣớng tốt, áp dụng tốt thực hành giải toán nhƣ áp dụng vào thực tế ngƣời thầy cần hiểu sâu sắc PPDH, nắm bắt cách đặt giải vấn đề hay tổ chức kiến tạo kiến thức từ kiến thức sẵn có tổ chức hoạt động theo 109 nhóm làm việc hợp tác, điều khiển hoạt động nhịp nhàng, ăn khớp Đối với học trò cần niềm say mê học tập, ý thức tổ chức tốt, tham gia vào hoạt động tích cực, tự giác Dùng phần mềm hình học động Cabri Geometry để dạy học hình học lớp 11 cịn giúp học sinh tránh đƣợc lỗi vẽ hình sai khơng ý đến yêu cầu giả thiết, nhận định, kết luận trực giác tạo mà điều dẫn đến bế tắc cách giải dẫn đến kết sai lầm Theo nghiên cứu chúng tơi, để thực vẽ hình “đúng” theo u cầu tốn phần mềm hình học động Cabri Geometry, học sinh phải huy động lƣợng kiến thức hình học lớn nhiều so với việc vẽ hình giấy bút thơng thƣờng, phải hiểu nguyên tắc vẽ hình, hiểu quan hệ đối tƣợng, có trƣớc sinh trình hoạt động, thay đổi, cố định, hình vẽ trở lên hấp dẫn nhờ phần biểu diễn kích thƣớc, màu sắc đối tƣợng Khơng vậy, q trình vẽ hình đúng, học sinh đƣợc thực thao tác trí tuệ: phân tích, so sánh , suy luận logic, tổng hợp, đánh giá tri thức để tìm mối quan hệ đối tƣợng tình học tập Chúng tơi thấy phần mềm hình học động Cabri Geometry khơng làm đơn giản hóa tƣ duy, hạn chế lực suy luận của học sinh mà ngƣợc lại, yêu cầu áp dụng định lý, khai thác, phát triển tập tình tạo hội để học sinh thể kỹ tƣ duy, khả dự đoán, suy luận việc tìm phƣơng án giải tình Chúng rút đƣợc giả thuyết khoa học: “Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry việc dạy học hình học bậc THPT theo hướng tích cực hoạt động học sinh” (thể qua chủ đề hình học lớp 11) Tiếp theo, chúng tơi tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết 110 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm Để kiểm tra tính khả thi tính hiệu việc sử dụng phần mềm Cabri làm phƣơng tiện trực quan dạy học hình học khơng gian phần quan hệ vng góc, kiểm nghiệm tính đắn giả thuyết khoa học, tiến hành thực nghiêm sƣ phạm hoạt động thực nghiêm đối chứng hai lớp có lực tƣơng đối đồng đều, qua so sánh rút kết luận 3.2 Tổ chức nội dung thực nghiệm 3.2.1 Tổ chức thực nghiệm Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành trƣờng THPT Hoằng Hóa Khối 11 trƣờng có 10 lớp, trình độ hai lớp 11A10 11A3 theo tƣơng đồng với giáo viên dạy hai lớp thầy giáo Nguyễn Văn Trƣờng Đƣợc đồng ý ban giám hiệu nhà trƣờng cô giáo chủ nhiệm, chọn lớp thực nghiệm 11A10 (có 42 học sinh) lớp đối chứng 11A3 (có 43 học sinh) Căn vào phân phối chƣơng trình nội dung chƣơng trình cần thực nghiệm, thời gian thực nghiệm đƣợc tiến hành vào khoảng từ tháng đến tháng năm 2017 3.2.2 Nội dung thực nghiệm Tiến hành thực nghiệm phần mềm Cabri 3D 15 tiết phần Quan hệ vng góc chƣơng trình hình học 11 Trƣớc tiến hành thực nghiệm, trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm mục đích, nội dung, kế hoạch cụ thể cho giáo viên dạy thực nghiệm Các tiết dạy lớp thực nghiệm đƣợc tiến hành phòng máy với giáo án điện tử soạn sẵn Đối với lớp đối chứng dạy nhƣ bình thƣờng Việc dạy học thực nghiệm đối chứng đƣợc tiến hành song song theo lịch trình dạy nhà trƣờng Trong q trình dạy thực nghiệm tơi cho học sinh làm hai kiểm tra đề với lớp đối chứng 111 BÀI KIỂM TRA SỐ (1 tiết) Đề bài: Trong mặt phẳng ( ) cho hai điểm A, B phân biệt Trên đƣờng thẳng vng góc với mặt phẳng ( ) A lấy điểm S Gọi d đƣờng thẳng nằm mặt phẳng ( ) qua B Từ S hạ vng góc xuống d đƣợc H Lần lƣợt hạ vng góc điểm A lên hai đƣờng thẳng SH SB ta đƣợc I K a) Chứng minh AABH vng H Từ suy quỹ tích H đƣờng thẳng d quay quanh B b) Chứng minh rằng: AK SB c) Gọi A giao tuyến mặt phẳng (AIK) với mặt phẳng ( ) Chứng minh giao tuyến không đổi đƣờng thẳng d quay quanh B Thang điểm: Mỗi câu điểm Vẽ hình đúng, đẹp điểm Những ý định sƣ phạm đề kiểm tra: Câu a, b: Kiểm tra kỹ vận dụng định nghĩa đƣờng thẳng vng góc mặt phẳng định lý liên quan Câu c: Kiểm tra kỹ tìm giao tuyến hai mặt phẳng BÀI KIỂM TRA SỐ (1 tiết) Đề bài: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có AC = BC = 5, AB = AA' = Gọi D trung điểm cạnh CC’ a) Tính góc hai đƣờng thẳng SB A'B' b) Chứng minh hình chóp S.ABB'A' chóp tứ giác c )Tính diện tích tam giác SAB' Từ suy B' góc hai mặt phẳng (SAB') (ABC) Thang điểm: Mỗi câu điểm Vẽ hình đúng, đẹp điểm Những dụng ý sƣ phạm đề kiểm tra: 112 Câu a: Kiểm tra kỹ vận dụng quy trình tìm góc đƣờng thẳng Câu b: Kiểm tra định nghĩa cách chứng minh hình chóp hình chóp Câu c: Kiểm tra kỹ vận dụng công thức diện tích hình chiếu Nhận xét kiển tra: Đề số thiên định tính cịn đề số thiên định lƣợng, đề kiểm tra vừa sức so với trình độ chung lớp Nếu học sinh nắm đƣợc lí thuyết vững vàng giải tốt toán 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm 3.3.1 Đánh giá định tính Qua q trình tiến hành thực nghiệm nhận thấy: + Trong tiết dạy giáo án điện tử lớp thực nghiệm học sinh tích cực tham gia xây dựng chịu khó suy nghĩ nhiều so với lớp đối chứng + Học sinh lớp thực nghiệm có đƣợc biểu tƣợng khái niệm vững vàng, lập luận, trình bày lời giải mạch lạc có học sinh lớp đối chứng + Ở lớp thực nghiệm khơng cịn tâm lý sợ học hình học khơng gian học sinh yếu, thay vào tâm vào giảng 3.3.2.Đánh giá định lượng Kết kiểm tra số nhƣ sau: Điểm Lớp 10 Tổng số Thực nghiệm 10 42 Đối chứng 9 43 Lớp thực nghiệm có 36/42 (85,5%) đạt trung bình trở lên, có 51 % giỏi Có em đạt điểm 9, có em đạt điểm tuyệt đối 113 Lớp đối chứng có 30/43 (69,8%) đạt trung bình trở lên, có 37,2% đạt giỏi Có em đạt điểm 9, khơng có em đạt điểm tuyệt đối Kết kiểm tra số 2: Điểm 10 Tổng số Thực nghiệm 10 12 42 Đối chứng 43 Lớp Lớp thực nghiệm có 38/42 (90,04%) đạt trung bình trở lên, 55,3% giỏi Có học sinh đạt điểm tuyệt đối Lớp đối chứng có 31/43 (72,1%) đạt trung bình trở lên, có 32,5% giỏi Khơng có học sinh đạt điểm tuyệt đối Cả hai kiểm tra cho thấy kết đạt đƣợc lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng, đặc biệt loại đạt khá, giỏi cao hẳn 3.4 Kết luận chung thực nghiệm Kết thu đƣợc qua trình thực nghiệm bƣớc đầu cho phép kết luận rằng: Nếu giáo viên biết khai thác tốt phần mềm hình học động Cabri Geometry vào trình dạy học hình học lớp 11 chất lƣợng tiết học đƣợc nâng lên đáng kể Các mô hình giảng điện tử kích thích hứng thú học tập cho học sinh, lôi học sinh vào hoạt động toán học cách tự giác tích cực, kích thích tính mị mẫm, ham mê tìm tịi tự nghiên cứu; giúp học sinh hiểu sâu sắc kiến thức để từ tạo thói quen độc lập suy nghĩ Điều cho thấy tính hiệu việc vận dụng hợp lý phƣơng tiện trực quan vào trình dạy học Những điều cho thấy: mục đích thực nghiệm đƣợc hoàn thành, giả thiết khoa học nêu đƣợc kiểm chứng thực nghiệm 114 Kết luận chƣơng Chƣơng dựa vào nghiên cứu chƣơng để lựa chọn nội dung thực nghiệm: kiểm tra, phiếu điều tra…để tiến hành thực nghiệm kiểm tra giả thuyết khóa luận Kết đợt thực nghiệm đƣợc dùng kiến thức thống kê để phân tích Kết thu đƣợc giúp khẳng định: việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học Hình học trƣờng trung học phổ thơng nói chung Hình học 11 nói riêng phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh việc tiếp thu kiến thức nhƣ hào hứng học tập Chất lƣợng học tập lớp đƣợc thực thực nghiệm cao hẳn so với lớp dạy phƣơng pháp truyền thống Điều chứng tỏ mục đích thực nghiệm đạt đƣợc, tính khả thi hiệu việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học hình học lớp 11 theo đề xuất đƣợc khẳng định Qua đợt thực nghiệm sƣ phạm thấy số vấn đề cần khắc phục nhƣ thời gian cho dạy học có sử dụng CNTT nói chung phần mềm hình học động Cabri Geometry nói riêng cần mở Cơ sở vật chất nhƣ phịng học mơn , hệ thống máy tính cần phải đƣợc quan tâm Ngồi việc tổ chức giới thiệu hƣớng dẫn sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry cho học sinh cần làm sớm thƣờng xuyên kết đạt tốt Nhìn lại trình thực nghiệm chúng tơi thấy phải có chuẩn bị cơng phu cho dạy: từ việc chuẩn bị giáo án chi tiết, giáo án trình chiếu, hình vẽ, kịch dạy học, sử dụng phối hợp phƣơng pháp dạy học…đến chuẩn bị điều kiện sở vật chất nhƣ phịng học mơn, máy tính cho GV, máy tính cho HS, máy chiếu, phiếu học tập, phiếu điều tra, tập huấn cho học sinh…Cuối để đánh giá dạy cần nhiều nguồn thông tin nhƣ GV, HS, nhà quản lý…Nhƣ tham gia vào trình dạy học tổ hợp thành tố trình đƣợc phối hợp nhịp nhàng, ăn khớp môi trƣờng thuận lợi 115 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Trong trình nghiên cứu đề tài khóa luận chúng tơi thu đƣợc kết sau: Hệ thống số quan niệm lí luận dạy học đại dạy học, định hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học Chỉ đƣợc đặc tính phần mềm hình học động Cabri Geometry Cabri Geometry có tính sƣ phạm mà cần để thiết kế môi trƣờng học tập kiến tạo nội dung dạy học Hình học trung học phổ phơ nói chung hình học lớp 11 nói riêng Chúng tơi tìm đƣợc số kết nghiên cứu vấn đề: dạy học khái niệm, dạy học định lý dạy học tập thơng qua chƣơng “Phép dời hình phép đồng dạng” chƣơng trình hình học 11 việc sử dụng phần mềm hình học động Cabri 2D sử dụng phần mềm hình học động Cabri 3D vào dạy học tình điển hình dạy học hình học khơng gian hình học lớp 11 Chúng đạt đƣợc số kết nhờ phân tích định tính vai trị phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học nội dung khái niệm, định lý, tập hình học 11 Chúng tơi thấy việc sử dụng có ƣu điểm là: Khi học sinh biết sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry để vẽ hình xác định ảnh hình qua phép biến hình, hình ảnh trực quan hình khơng gian kỹ vẽ hình em đƣợc cải thiện Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học Hình học tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh hình thành kiến thức củng cố kiến thức Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry để hoc giúp học sinh tránh đƣợc số khó khăn học Hình Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học Hình học lớp 11 giúp học sinh kiến tạo kiến thức tích cực hoạt động hóa học tập học sinh 116 Chúng tơi tìm đƣợc số kết cho vấn đề nghiên cứu: Tính phần mềm hình học động Cabri Geometry dạy học Hình học lớp 11 có ƣu điểm gì? Sử dụng Cabri 2D để dạy chƣơng “Phép dời hình phép đồng dạng” hình học 11 Sử dụng Cabri 3D để dạy chƣơng hình học khơng gian lớp 11 giải đƣợc khó khăn nào? Từ phân tích, chúng tơi rút kiểm chứng thực nghiệm giả thuyết khoa học sau đây: Sử dụng phần mềm hình học động Cabri Geometry việc dạy học hình học lớp 11 nhƣ khóa luận đề xuất đạt hiệu cao việc dạy học Hình học lớp 11 Mặc dù có nhiều ƣu điểm song để sử dụng có hiệu cao dạy học Hình học lớp 11 đòi hỏi ngƣời thầy phải thành thạo việc sử dụng phần mềm Thêm vào để có mơi trƣờng tƣơng tác dạy học sử dụng phần mềm HS gần nhƣ phải học thêm việc sử dụng phần mềm, quỹ thời gian HS chƣơng trình khơng thể đủ Hơn sở vật chất nhƣ điều kiện sĩ số lớp nhƣ khó tổ chức dạy học ứng dụng phần mềm nhƣ đƣợc Khuyến nghị Cần đƣa phần mềm hình học động Cabri Geometry vào sử dụng rộng rãi thƣờng xuyên trình dạy học hình học phẳng hình học khơng gian Nên đƣa chƣơng trình học sử dụng phần mềm hữu ích q trình học tập, tiếp thu kiến thức môn học thực tế nhƣ phần mềm hình học động Cabri Geometry trƣớc dạy học sinh số nội dung lập trình chƣơng trình Tin học THPT nhƣ Cần quán triệt việc đổi phƣơng pháp dạy học ứng dụng CNTT giảng dạy truờng phổ thông tới giáo viên nhà quản lí giáo dục Các sở giáo dục, trƣờng phổ thông nên ý tới việc xây dựng chuyên đề ứng dụng CNTT giảng dạy mơn tốn trƣờng phổ thơng có tính cập nhật cần giới thiệu thƣờng xuyên tới giáo viên tốn 117 Nên có chế, sách phù hợp ngƣời thầy để động viên khuyến khích ngƣời thầy việc tìm tịi, sáng tạo việc dạy học có ứng dụng CNTT hiệu mà cịn phải trả cơng ngƣời thầy cách xứng đáng cho lao động trí tuệ họ Một số hƣớng mở rộng cho nghiên cứu chúng tôi: Xây dựng thêm kiểu tập sử dụng phần mềm hình học động Cabri 2D dạy học hình học phẳng phần mềm hình học động Cabri 3D dạy học hình khơng gian Thiết kế giảng có sử dụng hỗ trợ phần mềm hình học động Cabri Geometry chƣơng trình Hình Học trung học phổ thơng 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] L Aristova (1998), Tính tích cực học tập học sinh, Nhà xuất Giáo dục [2] Vũ Thiện Căn - Trần Trân Châu - Đinh Quang Hạo - Trần Đức Huyên - Lê Mai Thảo - Lê Mâu Thống (1996), Phương Pháp Chuyên Để Hình Học Không Gian, NXB Trẻ [3] Nguyễn Hữu Châu, Một số vấn đề lí luận thực tiễn hệ thống giáo dục, Tạp chí Khoa học Giáo dục số 44, Tháng 5-2009, (Tr.6 -12) [4] Văn Nhƣ Cƣơng - Trần Đức Huyên - Nguyễn Mộng Hy (2007), Sách tập Hình học 11 – Nâng cao, NXB Giáo dục [5] Văn Nhƣ Cƣơng - Đoàn Quỳnh - Tạ Mân- Phạm Khắc Ban (2007), Hình học 11 Nâng cao, NXB Giáo dục [6] Nguyễn Hữu Châu (2005), Những đề chƣơng trình trình dạy học, NXB Giáo dục [7] Hoàng Chúng (1997), Phương pháp dạy học Tốn trường Phổ thơng trung học sở NXB Giáo dục [8] Vũ Cao Đàm (1998), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB KHTN [9] Phạm Huy Điển (2001), Sử dụng phần mềm toán học giảng dạy học tập, Viện Toán học [10] Trần Văn Hạo - Nguyễn Mộng Hy - Nguyễn Hà Thanh - Phan Văn Viện (2003), Sách giáo viên Hình học 11 – Nâng cao, NXB Giáo dục [11] Trần Văn Hạo - Phan Văn Viện - Nguyễn Mộng Hy - Khu Quốc Anh Nguyễn Hà Thanh (2007), Hình học 11, NXB Giáo dục [12] Trịnh Thanh Hải - Trần Việt Cƣờng - Trịnh Thị Phƣơng Thảo (2013), Ứng , Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [13] Trịnh Thanh Hải, Ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào dạy học hình học lớp theo hướng tích cực hố hoạt động học tập học sinh, Luận án tiến sĩ [14] Trịnh Thanh Hải (2006), Sử dụng phần mềm hình học động để dạy số 119 nội dung hình học lớp 10, Tạp chí Giáo dục, số san 7/2006 [15] Trịnh Thanh Hải - Trần Việt Cƣờng (2006), Khai thác phần mềm hình học động dạy học hình học khơng gian, Tạp chí Giáo dục, số 143 - tháng 8/2006 [16] Đặng Xuân Hải (2006), Vận dụng lý thuyết quản lý thay đổi đổi phương pháp dạy học nhà trường giai đoạn Tạp chí Giáo dục – Bộ Giáo dục Đào tạo, số tháng 1/2005 [17] Trần Bá Hoành (2010), Đổi phương pháp dạy học, chương trình sách giáo khoa, NXB SP Hà Nội [18] Trần Bá Hoành (2002), Những đặc trưng phương pháp dạy học tích cực, Tạp chí Giáo dục, số [19] Đặng Thành Hƣng (2004), Thiết kế phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa, Tạp chí Giáo dục, số 102 [20] Phó Đức Hịa - Ngơ Quang Sơn (2008), Ứng dụng CNTT dạy học tích cực, NXB Giáo dục [21] Nguyễn Văn Giao (chủ biên) (2001), Từ điển giáo dục học, NXB Từ điển Bách khoa, Hà Nội [22] I F Kharlamop (1978), Phát huy tính tích cực học tập HS nào, NXB Giáo dục [23] Nguyễn Bá Kim - Vũ Dƣơng Thụy (1992), Phương pháp dạy học mơn Tốn NXB Giáo dục [24] Nguyễn Bá Kim (1994), Phương pháp dạy học mơn tốn, NXB Giáo dục [25] Nguyễn Bá Kim (2005), Nghiên cứu dạy học toán đổi phương pháp dạy học toán, Báo cáo Hội thảo lần thứ Didactic – Phƣơng pháp dạy học tốn, ĐHSP TP Hồ Chí Minh [26] Nguyễn Bá Kim – Đào Thái Lai – Trịnh Thanh Hải (2008), Dạy học hình học với hỗ trợ phần mềm Cabri Geometry, NXB SP Hà Nội [27] Dƣơng Văn Kiên (2006), Sử dụng phần mềm Geometer's Sketchpad làm phương tiện trực quan việc dạy học hình học không gian 11, Luận văn thạc sĩ, Trƣờng Đại học Vinh 120 [28] Đào Thái Lai, Ứng dụng CNTT vấn đề cần xem xét đổi hệ thống PPDH mơn tốn, Tạp chí giáo dục, số 9/2002 [29] Nguyễn Lan Phƣơng (2001), Xây dựng phần mềm hỗ trợ học sinh học tập trang web,Tạp chí Giáo dục Số [30] G Polya (1997), Giải toán nào?, NXB Giáo dục [31] V V Praxolov (1994), Các tốn hình học phẳng, NXB Hải Phòng [32] Đào Tam (Chủ biên), Trần Trung (2010), Tổ chức hoạt động nhận thức dạy học môn Tốn trường trung học phổ thơng, NXB ĐHSP [33] Đào Tam (2004), Phương pháp dạy học hình học trường THPT, NXB ĐH Sƣ phạm [34] Đào Tam - Nguyễn Quỹ Dy - Nguyễn Văn Nho - Lƣu Xuân Tinh (2001), Tuyển tập 200 thi vơ địch tốn, Tập - Hình học phẳng, NXB Giáo dục [35] Nguyễn Chí Thành (2006), Bước đầu làm quen với phần mềm Cabri, chuyên đề cho sinh viên khoa sư phạm, ĐHQG Hà Nội [36] Nguyễn Chí Thành (2007), “Ứng dụng phần mềm dạy học Cabri II plus dạy học tốn cực trị chương trình Tốn lớp 10 THPT” Hội thảo Thành phố Hồ Chí Minh [37] Hồ Văn Thơng (1999), Tuyển tập 100 tốn quỹ tích dựng hình, NXB Giáo dục [38] Thái Duy Tuyên (1999), Về nội dung đổi phương pháp dạy học, Tạp chsi nghiên cứu giáo dục, số 12 [39] Thái Duy Tuyên (2005), Giáo dục học đại, NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội [40] Thái Duy Tuyên, Sáng kiến kinh nghiệm phát huy tính tích cực nhận thức người học, http://123doc.org/document/1979712-sang-kien-kinh- nghiemphat-huy-tinh-tich-cuc-nhan-thuc-cua-nguoi-hoc-pdf.htm, 12.01.2015 [41] Tạp chí giáo dục Tạp chí tốn học tuổi trẻ (từ năm 2000 - 2006) 121