Sáng kiến kinh nghiệm thpt phát triển năng lực phẩm chất cho học sinh thpt qua dạy học chủ đề quan hệ song song trong không gian

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT ĐÔ LƯƠNG ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC, PHẨM CHẤT CHO HỌC SINH THPT QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN LĨNH VỰC: TOÁN HỌC Tác giả: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Tổ: Toán – Tin Số điện thoại: 0976267140 Năm học: 2021 – 2022 MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài .2 Đối tượng nghiên cứu 3 Mục đích phương pháp nghiên cứu PHẦN II: NỘI DUNG Cơ sở lí luận .3 Thực trạng .4 Biện pháp giải vấn đề .8 3.1 Biện pháp 3.2 Biện pháp 12 3.3 Biện pháp 31 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 47 PHẦN III: KẾT LUẬN 48 Kết luận 48 Kiến nghị .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHẦN MỘT: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Roger Bacon – triết gia người anh nói: "Tốn học cánh cửa chìa khố để vào ngành khoa học khác" Tốn học chứng tỏ đỉnh cao trí tuệ người, xâm nhập vào hầu hết ngành khoa học tảng nhiều lý thuyết khoa học quan trọng Ngày nay, với thời đại công nghệ tiên tiến phát triển vũ báo cơng nghệ thơng tin vai trị toán học trở nên quan trọng cần thiết hết Chương trình tổng thể Ban hành theo Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 nêu rõ “Giáo dục tốn học hình thành phát triển cho học sinh phẩm chất chủ yếu, lực chung lực toán học với thành tố cốt lõi: lực tư lập luận toán học, lực mơ hình hóa tốn học, lực giải vấn đề toán học, lực giao tiếp toán học, lực sử dụng công cụ phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ then chốt tạo hội để học sinh trải nghiệm, áp dụng toán học vào đời sống thực tiễn, giáo dục toán học tạo dựng kết nối ý tưởng tốn học, tốn học với mơn học khác toán học với đời sống thực tiễn’’ Năng lực Tốn học học sinh phổ thơng biểu qua: tính linh hoạt trình tư hoạt động tốn học; khuynh hướng vươn tới tính rõ ràng, đơn giản, tiết kiệm, hợp lí lời giải; nhanh chóng dễ dàng sửa lại phương hướng trình tư duy, chuyển từ tiến trình tư thuận sang tiến trình tư đảo Như việc bồi dưỡng lực tốn học cho học sinh quan trọng, phụ thuộc nhiều đổi PPDH GV Trong mơn tốn trường phổ thơng phần hình học khơng gian giữ vai trị, vị trí quan trọng Ngoài việc cung cấp cho học sinh kiến thức, kĩ giải tốn hình học khơng gian, cịn rèn luyện cho học sinh đức tính, phẩm chất người lao động mới: cẩn thận, xác, có tính kỉ luật, tính phê phán, tính sáng tạo, bồi dưỡng óc thẩm mĩ, tư sáng tạo cho học sinh Tuy nhiên trình giảng dạy nhận thấy học sinh THPT e ngại học mơn hình học khơng gian em nghĩ khó, trừu tượng, thiếu tính thực tế em khơng thể tưởng tượng hình khơng gian Chính mà có nhiều học sinh học yếu môn học Về phần giáo viên gặp khơng khó khăn truyền đạt nội dung kiến thức phương pháp giải dạng tập hình học không gian Đặc biệt trường sở vật chất chưa đầy đủ, thiết bị dạy học nghèo nàn Từ lý lựa chọn đề tài: “Phát triển lực phẩm chất cho học sinh THPT qua dạy học chủ đề quan hệ song song khơng gian ” nhằm kích thích, tạo hứng thú đạt hiệu cho học sinh học chủ đề quan hệ song song không gian Đối tượng phạm vi nghiên cứu; Đối tượng nghiên cứu đề tài học sinh lớp 11 năm học 2021 – 2022 Phạm vi nghiên cứu đề tài là: “ Chương 2: Đường thẳng mặt phẳng không gian Quan hệ song song ” sách giáo khoa hình học 11 ban Mục đích phương pháp nghiên cứu: Qua nội dung đề tài mong muốn cung cấp cho học sinh THPT có thêm số kỹ bản, phương pháp chứng minh số dạng toán khơng gian Học sinh thơng hiểu trình bày tốn trình tự, logic, khơng mắc sai lầm làm tập Hy vọng với đề tài nhỏ giúp em học sinh có sở, phương pháp giải số toán bắt buộc sách giáo khoa Hình học lớp 11, cung cấp cho giáo viên số nội dung giảng dạy mơn hình học khơng gian lớp 11 cách có hiệu Để trình bày đề tài, Chúng đã sử dụng kết hợp nhiều phương pháp như: - Nghiên cứu tài liệu, quan sát, điều tra bản, thực nghiệm so sánh, phân tích kết quả thực nghiệm, … phù hợp với môn học thuộc lĩnh vực Toán học - Trao đổi với đồng nghiệp để đề xuất biện pháp thực PHẦN HAI: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Cơ sở lý luận sở thực tiễn đề tài Nghị Hội nghị BCH Trung ương Đảng lần thứ tám (Khóa XI) đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo nêu rõ: "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 " Ở trường phổ thơng nói chung, việc dạy học mơn tốn để đáp ứng u cầu đổi giai đoạn phải tập trung vào việc hình thành phát triển lực chung lực chun biệt mơn tốn như: Năng lực tư (gồm: tư lôgic; tư phê phán; tư sáng tạo; khả suy diễn, lập luận tốn học), Năng lực tính tốn (gồm: lực sử dụng phép tính; lực sử dụng ngơn ngữ tốn; lực mơ hình hóa; lực sử dụng cơng cụ, phương tiện hỗ trợ tính tốn) Khi giải toán chứng minh quan hệ song song hình học khơng gian, ta phải đọc kỹ đề, phân tích giả thuyết, kết luận, vẽ hình đúng, … Ta cần phải ý đến yếu tố khác : Vẽ tốt chưa? Cần xác định thêm yếu tố hình khơng? Để giải vấn đề ta xuất phát từ đâu? Nội dung kiến thức liên quan đến toán, ….có giúp ta giải C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an nhiều tốn mà khơng gặp khó khăn Ngồi ta cịn phải nắm vững kiến thức hình học phẳng, phương pháp chứng minh cho dạng tốn: tìm giao tuyến hai mặt phẳng, tìm giao điểm đường thẳng mặt phẳng, chứng minh hai đường thẳng song song, hai mặt phẳng song song, đường thẳng song song với mặt phẳng Nhận thấy cần thiết hiệu việc đào sâu, khai thác toán dạy học trang bị cho học sinh phương pháp khai thác, đào sâu toán từ phát triển tư sáng tạo hình thành cho học sinh lực tự học Khai thác tốn thực theo hướng sau + Nhìn tốn nhiều góc độ khác để tìm lời giải tốn, từ tìm lời giải hợp lý + Tiến hành hoạt động đặc biệt hóa, tương tự hóa ,khái quát hóa kết hợp với toán khác để tìm kết mới, đề xuất toán + Biến đổi toán phát biểu chúng nhiều hình thức khác để tạo linh hoạt, mềm dẻo tư giải toán góp phần hình thành cho học sinh phẩm chất trí tuệ đặc biệt Thực trạng đề tài Để thực đề tài mình, tơi thực khảo sát thực tế sau: Trong năm học 2020 – 2021 sau học sinh lớp 11 A1, 11 A2 trường THPT Đô Lương học hết chương II phần hình học lớp 11, tức nghiên cứu đầy đủ quan hệ song song toán liên quan chưa tác động đề tài nghiên cứu Chúng tiến hành cho học sinh làm kiểm tra khảo sát 45 phút với toán trắc nghiệm yêu cầu em trình bày tự luận lời giải chi tiết, đề đánh sau: Câu 1: Cho hình hộp phẳng qua , gọi song song với trung điểm , mặt Thiết diện hình hộp cắt mặt phẳng hình gì? A Ngũ giác B Tứ giác C Tam giác D Lục giác (Trích đề thi thử trường THPT Chuyên Trần Phú-Hải Phịng lần năm 2017-2018) Câu 2: Cho hình hộp ba điểm Trên cạnh cho cắt cạnh , , Tính tỉ số , , lấy Biết mặt phẳng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an A B C D (Trích đề thi thử trường THPT Chuyên Hùng Vương-Bình Phước-lần 2-năm 2017-2018) Kết thu với mức điểm tính tỉ lệ phần trăm sau: Điểm – 2,5 – 4,5 – 6,5 – 8,5 – 10 Lớp Lớp 11A1( 41 HS ) 1,8% 27% 51,2% 16,5% 3,5% Lớp 11A2( 42 HS ) 3,5% 31% 49,2% 14,5% 1,8% Để phân tích lý có kết thấp tơi xin trình bày lời giải Câu 1: Cho hình hộp phẳng qua , gọi trung điểm song song với , mặt Thiết diện hình hộp cắt mặt phẳng hình gì? A Ngũ giác B Tứ giác C Tam giác D Lục giác (Trích đề thi thử trường THPT Chuyên Trần Phú-Hải Phòng lần năm 2017-2018) Lời giải Chọn A Trong ,cắt Trong Trong Trong kẻ đường thẳng qua ,cắt :Nối cắt cắt cắt kẻ đường thẳng qua nối song song với song song với tại ,cắt cắt Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Thiết diện ngũ giác Câu 2: Cho hình hộp ba điểm cho cắt cạnh A Trên cạnh , B , , Tính tỉ số , lấy Biết mặt phẳng C D (Trích đề thi thử trường THPT Chuyên Hùng Vương-Bình Phước-lần 2-năm 2017-2018) Lời giải Chọn A Ta có Tương tự: Suy mặt phẳng cắt hình hộp theo thiết diện hình bình hành Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Mặt khác Trong mặt phẳng , gọi giao điểm hai đường thẳng đường trung bình tam giác đoạn thẳng Trong mặt phẳng Trong mặt phẳng , gọi giao điểm đường trung bình tam giác ) (vì và là trung điểm Mà tứ giác hay Lại có trung điểm hình bình hành nên trung điểm Những sai lầm học sinh làm kiểm tra: Câu 1: Một số học sinh chưa hiểu kẽ thiết diện mặt phẳng cắt hình chóp Trong q trình xác định giao tuyến, có số học sinh vẽ giao điểm hai đường thẳng chéo Thể em chưa phân biệt hình khơng gian hình mặt phẳng, chưa có tư tưởng tượng vẽ hình khơng gian Câu 2: Về em gặp phải khó khăn vướng mắc tương tự Câu 1, ngồi số học sinh chưa có tư tách mặt phẳng hình khơng gian để sử dụng định lý, tính chất quan hệ song song hình học phẳng Qua q trình giảng dạy tơi nhận thấy nhiều học sinh gặp toán chứng minh quan hệ song song hình học khơng gian em học sinh khơng biết vẽ hình, cịn lúng túng, khơng phân loại dạng tốn, chưa định hướng cách giải Trong toán liên quan đến chứng minh quan hệ song song hình học khơng gian có nhiều dạng tập khác nhau, chương trình hình học khơng gian 11 không nêu cách giải tổng quát cho dạng, bên cạnh thời lượng dành cho tiết luyện tập Khi giải tốn hình học không gian giáo viên học sinh thường gặp số khó khăn với nguyên nhân sau: Học sinh chưa có trí tưởng tượng khơng gian tốt; Học sinh quen với hình học phẳng nên học khái niệm hình khơng gian hay nhầm lẫn, chưa biết vận dụng tính chất hình học Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an phẳng cho hình khơng gian; Một số tốn khơng gian mối liên hệ giả thiết kết luận chưa rõ ràng làm cho học sinh lúng túng việc định hướng cách giải; Bên cạnh cịn có ngun nhân em chưa xác định động học tập, suy nghĩ hình học khó nên em không cố gắng để học Từ nguyên nhân mạnh dạn đưa số biện pháp nhằm ực tư hình học khơng gian cho học sinh Biện pháp giải vấn đề Từ hạn chế học sinh trình bày phần lý chọn đề tài phần khảo sát thực tiễn, trình dạy học lớp 11A1, 11A2 năm học 2021 – 2022, tiến hành thực áp dụng đề tài theo trình tự biện pháp sau: 3.1 Biện pháp 1: Trang bị cho em kiến thức quan hệ song song không gian Các kiến thức sử dụng đề tài bao gồm định nghĩa tính chất từ sách giáo khoa mà học sinh học * Các định nghĩa Định nghĩa Hai đường thẳng chéo hai đường thẳng song song Cho hai đường thẳng a b không gian Có trường hợp sau xẩy a b: Trường hợp 1: Có mặt phẳng chứa a b, theo kết hình học phẳng ta có ba khả sau: a b cắt điểm , ta kí hiệu a b song song với nhau, ta kí hiệu a b trùng nhau, ta kí hiệu Trường hợp 2: Khơng có mặt phẳng chứa a b, ta nói a b hai đường thẳng chéo + Hai đường thẳng song song hai đường thẳng nằm mặt phẳng điểm chung Tính chất: Trong khơng gian, qua điểm cho trước khơng nằm đường thẳng có đường thẳng song song với Nếu ba mặt phẳng phân biệt đôi cắt theo ba giao tuyến ba giao tuyến đồng qui đôi song song β β c γ b α a β α γ c A Δ b a b Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn α a C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Nếu hai mặt phẳng phân biệt chứa hai đường thẳng song song giao tuyến chúng (nếu có) song song với hai đường thẳng trùng với hai đường thẳng Nếu hai đường thẳng phân biệt song song với đường thẳng thứ ba chúng song song Định nghĩa Đường thẳng song song với mặt phẳng Cho đường thẳng mặt phẳng , ta có ba vị trí tương đối chúng là: cắt điểm ta kí hiệu , kí hiêu để đơn giản (h1) song song với nằm , kí hiệu , kí hiệu ( h2) (h3) d d M α α α d h3 h2 h1 CÁC ĐỊNH LÍ VÀ TÍNH CHẤT Nếu đường thẳng đường thẳng nằn không nằm mặt phẳng song song với song song với d d' α h3 Vậy Cho đường thẳng qua cắt song song với mặt phẳng theo giao tuyến Nếu mặt phẳng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 10