Sáng kiến sử dụng phần mềm geometer’s sketchpad trong dạy học hình học bằng phương pháp trực quan cấp thcs tại trường ptdtbt thcs trà tập

1 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BÁO CÁO SÁNG KIẾN SỬ DỤNG PHẦN MỀM GEOMETER’S SKETCHPAD TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN CẤP THCS TẠI TRƯỜNG PTDTBT THCS TRÀ TẬP Mô tả chất sáng kiến: Sự nghiệp Giáo dục Đào tạo nước ta đào tạo bồi dưỡng công dân Việt Nam có đủ phẩm chất, nhân cách lực để đáp ứng đòi hỏi nghiệp xây dựng phát triển đất nước Toán học đóng vai trị to lớn việc rèn học sinh tư logic, rành mạch, điều giúp cho việc tiếp cận với lĩnh vực, tình thực tế trở nên dễ dàng Một phân mơn Tốn học cung cấp cho học sinh nhiều kĩ năng, đức tính, phẩm chất người lao động phân mơn hình học Hình học cấp THCS phân mơn có cấu trúc chặt chẽ, nội dung phong phú, môn học giúp học sinh phát triển trí tưởng tượng, phát triển tư logic – khoa học Trong q trình giảng dạy, tơi nhận thấy nhiều học sinh chưa có hứng thú gặp khó khăn việc tiếp thu kiến thức hình học, kết học tập môn học chưa cao Vì để tạo hứng thú nâng cao kết học tập cho học sinh việc đổi phương pháp dạy học tăng cường sử dụng phương pháp dạy học tích cực phù hợp với nội dung học nhân tố đóng vai trị quan trọng Là giáo viên dạy Tốn trường THCS, thân tơi nhận thấy nhiệm vụ người giáo viên tìm phương pháp truyền đạt phù hợp với lực học sinh để học sinh biết vận dụng, khai thác kiến thức lĩnh hội, rèn luyện lực tư duy, sáng tạo cho học sinh Vì vậy, chọn phần mềm Geometer's Sketchpad đưa vào dạy học phân mơn Hình học để tăng tính trực quan nâng cao chất lượng giảng dạy môn học 1.1 Các giải pháp thực hiện, bước cách thức thực The Geometer's Sketchpad (thường gọi tắt Sketchpad hay GSP) phần mềm với mục đích khám phá Hình học, Đại số ngành khác Toán học Với triển khai xây dựng ý tưởng, khai thác ứng dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad vào dạy học hình học, thay cho lời diễn giảng khơ khan, học sinh quan sát hình ảnh trực quan sinh động, nhận thấy yếu tố đối tượng hình học thay đổi (trên tảng bất biến hình học) đến giới hạn đó, hình ban đầu chuyển đổi thành hình với đặc tính xuất hiện, cho học sinh thảo luận dự đốn Qua đó, hình thành cho học sinh khả phán đoán, lực tư biện chứng, tăng cường khả làm việc độc lập, hoạt động giúp cho học sinh tiếp thu cách tích cực chủ động, tạo hứng thú, niềm đam mê, u thích hình học học sinh Điều thể rõ qua giải pháp sau: 1.1.1 Thiết kế tình dạy học có vấn đề a Giới thiệu định nghĩa, khái niệm, tìm đặc điểm, rút nhận xét hình Để học sinh tiếp nhận kiến thức học cách tự nhiên đặc biệt nhận xét, định nghĩa, khái niệm,… trước hết để em tìm tịi, tự phát kiến thức cảm thấy kiến thức nêu thật gần gũi, hiển nhiên, khơng có xa lạ Điều không dễ thực khơng có hỗ trợ phương tiện trực quan, không dễ thực dùng công cụ thông thường như: phấn màu, bảng phụ Dùng phần mềm Geometer’s Sketchpad để xây dựng hình động phục vụ cho yêu cầu thuận lợi, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian, hỗ trợ cho học sinh học tập tốt Sau nêu ra số ví dụ sau: Ví dụ 1: Hình lục giác (Sách KNTTVCS/80/ Tốn tập 1): Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bước 1: GV tạo trình chiếu tam giác - HS quan sát 3 Bước 2: Tạo câu lệnh “Ghép hình”: Cho tam - HS quan sát, thực giác di chuyển ghép lại tạo hình mới, việc ghép yêu cầu đồng thời GV giới thiệu hình tạo thành GV từ HS nhận biết hình Lục giác hình lục giác tạo Bước 3: GV giới thiệu đỉnh, cạnh, góc - HS quan sát rút hình lục giác nhận xét hình, cạch, đường chéo hình lục giác Ví dụ 2: Hình có trục đối xứng (Sách KNTTVCS/98/tập 1): Hoạt động giáo viên Bước 1: Tạo ra, trình chiếu hình ảnh bướm Hoạt động học sinh - HS quan sát Bước 2: Tạo câu lệnh gấp hai cánh bướm, đặt câu - HS quan sát nhận hỏi SGK thấy rằng: Khi hai cách bướm gấp thì chồng khít lên Bước 3: GV giới thiệu “Nếu coi nếp gấp đường - HS quan sát rút thẳng d d trục đối xứng hình bướm” kiến thức: Hình có trục đối Đồng thời GV đặt câu hỏi “Vậy hình có trục đối xứng xứng nào?” Ví dụ 3: Tổng ba góc tam giác (?2/SGK Tốn tập 1/106): Hoạt động giáo viên Bước 1: Tạo bìa hình tam giác ABC Hoạt động học sinh - HS quan sát Bước 2:Tạo câu lệnh: Cắt rời góc B đặt - HS quan sát thực kề với góc A, cắt rời góc C đặt kề với cắt ghép q trình mơ góc A giáo viên - HS thực dự đoán kết Bước 3: GV yêu cầu học sinh nêu dự đoán về tổng góc A, B, C tổng góc A, B, C tam giác ABC từ Rút định lí: Tổng ba góc rút định lí tổng ba góc tam giác tam giác 1800 b Xác định tìm cơng thức tính diện tích, thể tích số hình học Khi dạy quy tắc, cơng thức tính diện tích, thể tích hình giáo viên tổ chức cho học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức qua thao tác quan sát, cắt, tách, ghép, … tạo hình ảnh động mơ trình triển khai hình giúp học sinh phát tìm cơng thức tính diện tích, thể tích hình cách tự nhiên tiết dạy sinh động hơn, việc tiếp thu tốt cụ thể phần mềm Geometer's Sketchpad tơi tổ chức hoạt động học tập học sinh theo bước sau: - Giáo viên cần gợi mở, nêu vấn đề để thu hút ý học sinh hướng học sinh tới đích phải tìm - Tổ chức cho học sinh thao tác mơ hình hình học để giải vấn đề đặt - Phát mối quan hệ kiến thức học kiến thức - Hình thành quy tắc, cơng thức sở thao tác, kiến thức học Ví dụ 1: Hình thành cơng thức tính diện tích hình hình bành (Sách KNTTVCS/92/Tốn tập 1): Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bước 1: Giới thiệu bìa hình bình hành có độ - HS quan sát suy nghĩ dài cạnh a thực việc cắt ghép hình theo suy luận cá nhân - HS quan sát đối chiếu cách - Đặt vấn đề cắt, tách, hình bình hành thành thực Đồng thời nhận hình chữ nhật Gợi ý kẻ đường cao hình cắt biết chiều cao hình bình theo đường cao kẻ hành chiều rộng hình Bước 2: GV tạo câu lệnh kẻ đường cao với độ dài chữ nhật, cạnh đáy h, cắt ghép hình chiều dài hình chữ nhật Dựa vào kiến thức học - HS nêu lên cơng thức diện GV: Hình chữ nhật tạo thành có cơng tích hình chữ nhật thức diện tích gì? - HS rút diện tích hình bình Bước 3: GV u cầu học sinh dựa vào quy tắc hành từ hoạt động cơng thức tính diện tích hình chữ nhật để hình thành quy tắc, cơng thức tính diện tích hình bình hành 7 * Dạy “Hình thành cơng thức tính diện tích hình thoi” sở cơng thức tính diện tích hình chữ nhật với cách tổ chức tương tự Ví dụ 2: Xây dựng cơng thức tính diện tích xung quanh hình trụ (SGK/107/ Tốn tập 2): Hoạt động giáo viên Bước 1: Tạo trình chiếu hình trụ Hoạt động học sinh - HS quan sát nhận thấy bề mặt xung quanh hình trụ mở hình chữ nhật Rút nhận xét: Diện tích xung quanh hình trụ là diện - Thực câu lệnh cắt mở hình trụ=> Rút nhận xét tích hình chữ nhật vừa tạo thành Bước 2:Yêu cầu HS xác định chiều dài chiều rộng - HS xác định chiều dài, chiều rộng 8 - HS quan sát phát yếu tố theo yêu cầu - GV tạo mơ đóng hình chữ nhật giúp HS phát chiều dài hình chữ nhật chu vi mặt đáy chiều rộng hình chữ nhật chiều cao hình trụ - HS rút diện tích hình bình hành từ hoạt động Bước 3: GV yêu cầu học sinh dựa vào quy tắc cơng thức tính diện tích hình chữ nhật, chu vi hình trịn để rút diện tích xung quanh hình trụ Ví dụ 3: Xây dựng cơng thức tính thể tích hình hộp chữ nhật (SGK/101/Tốn tập 2): Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bước 1: Trình chiếu giới thiệu hình hộp chữ - HS quan sát nhật có độ dài chiều cao, chiều rộng, chiều dài 5cm, 4cm, 8cm - Trình chiếu giới thiệu hình lập phương đơn vị có - HS quan sát độ dài cạnh 1cm tích 1cm3 Bước 2:Tạo mơ thả hình lập phương đơn vị - HS quan sát phát hiện: Để vào hình hộp chữ nhật => Để lấp đầy chiều dài lấp đầy chiều dài hình hộp hình chữ nhật cần hình lập phương đơn chữ nhật cần có hình lập phương đơn vị vị? - HS quan sát phát hiện: Để - Tương tự: Để lấp đầy chiều rộng chiều cao lấp đầy chiều rộng hình hộp hình hộp chữ nhật cần hình lập chữ nhật cần có hình lập phương đơn vị? phương đơn vị, lấp đầy chiều cao hình hộp chữ nhật cần có hình lập phương 10 đơn vị - Để lấp đầy hết hình hộp chữ nhật cần có 5.4.8 hình - Để lấp đầy hết hình hộp chữ nhật cần lập phương đơn vị hình lập phương đơn vị? - Thể tích hình hộp chữ nhật - Mỗi hình lập phương đơn vị tích 1cm , là: 5.4.8 (cm3) thể tích hình hộp chữ nhật bao - HS rút cơng thức nhiêu? Thể tích hình hộp chữ nhật: Bước 3: Thiết lập công thức V = a.b.c (đvtt) - Nếu thay đổi độ dài hình hộp chữ nhật a, b, c thể tích hình hộp chữ nhật có cơng thức nào? 1.1.2 Hỗ trợ học sinh giải tập hình học THCS Giải toán nghệ thuật thực hành mà có, tốn giải bình thường khêu gợi trí tị mị buộc phải sáng tạo, đặc biệt tự giải lấy tốn biết 11 quyến rũ sáng tạo niềm vui thắng lợi Đối với học sinh, sau mong muốn giải tốn cụ thể cịn có tò mò sâu sắc hơn, mong muốn biết đường lối, phương tiện, lập luận trình dẫn tới cách giải Để giải tập hình học trước hết vẽ hình, phần mềm Geometer’s Sketchpad, vẽ dựng hình cách rõ ràng, xác, sinh động, tính hoạt hình phần mềm làm cho phần mềm trở nên trực quan, hiệu Đồng thời phần mềm Geometer’s Sketchpad tạo đoạn chương trình (Script: kịch bản) lưu trữ bước liên tiếp phép dựng hình, để thực phép dựng hình nhiều lần phần mềm Geometer’s Sketchpad có khả đo nhiều đại lượng khác (độ dài đoạn thẳng, độ dài cung, chu vi đường, diện tích hình kín,.…) số đo thay đổi cho phù hợp người sử dụng kéo đối tượng Đối với toán chứng minh hay tốn quỹ tích phần mềm Geometer’s Sketchpad di động hình để tìm tính chất hình học cần làm sáng tỏ, Geometer’s Sketchpad hình vẽ “Cha” di động hình vẽ “Con” di động theo giữ nguyên tính chất Đặc biệt tạo vết cho điểm cho đối tượng hình học cần phải chứng minh, hình ảnh trực quan giúp học sinh phát nhanh chóng kết quả, để từ hình thành bước lập luận để chứng minh Có điều cần lưu ý rằng: Đối với tập có liên quan đến việc tính tốn, menu phép đo để học sinh kiểm nghiệm kết mà thơi Phải cho học sinh thấy đáp số giúp kiểm tra giải có hay khơng, khơng phải lời giải học sinh cần làm Đối với tập chứng minh vậy, Geometer’s Sketchpad giúp học sinh phát nhanh chóng tính chất đối tượng hình học cần phải chứng minh, khơng phải lời giải tốn Ví dụ 1: Bài tập 1/ trang 66/( sgk hình học lớp 8): Đây tập yêu cầu tính số đo góc tứ giác, nhằm để củng cố luyện tập định lý: Tổng góc tứ giác 3600 Giáo viên chuẩn bị vẽ hình 12 xác để trình chiếu học sinh kiểm tra số đo góc menu phép đo, để khẳng định cho tính tốn thân Qua mà em xây dựng thêm lòng tự tin, tự chủ học tập Đặc biệt câu d) có góc K góc M hình vẽ có số đo góc ngồi, giáo viên dùng menu phép đo HS thấy tổng góc ngồi góc đỉnh ln 1800 Ví dụ 2: Tính diện tích đa giác: Đây tập để học sinh củng cố kiến thức diện tích đa giác học xong chương Diện tích đa giác lớp chương Hình học trực quan chương trình SGK lớp Bằng hình ảnh cụ thể, trực quan, học sinh thực tập cách dễ dàng 13 Ngồi giáo viên cịn tùy chọn thay đổi độ dài cạnh đa giác nói nhằm tạo tốn tương tự để em học sinh yếu, tham gia vào q trình thực tập Ví dụ 3: Cho góc vng xOy điểm A cố định nằm góc Một góc vng tAz, đỉnh A, quay xung quanh đỉnh A; cạnh At cắt Ox B Az cắt Oy C Tìm quỹ tích trung điểm M đoạn thẳng BC? Ở tốn này, cần dựng góc vng xOy, lấy điểm A cố định nằm góc đó; vẽ tia Az tia At cho góc tAz = 90 0, cạnh At cắt Ox B Az cắt Oy C, tất thao tác phải tiến hành cơng cụ dựng hình, khơng vẽ theo cảm giác Góc vng tAz quay quanh đỉnh A Muốn thấy quỹ đạo chuyển động điểm M, ta đánh dấu M chọn vết trung điểm Hướng dẫn học sinh giải tập này, cần lưu ý tiến hành cho học sinh dự đoán theo bước: Bước 1: Chưa để góc vng tAz quay quanh đỉnh A, giáo viên hỏi góc vng tAz quay quanh đỉnh A M di chuyển đường nào? (HS: Dự đoán trả lời sai) Bước 2: Cho B di chuyển đến O, yêu cầu học sinh dự đoán điểm C M dần đến vị trí nào? (HS quan sát trả lời: Khi B di chuyển đến O điểm C dần đến vị trí điểm C1 thuộc Oy điểm M đến vị trí M1 cho M1O=M1C1=M1A =>M1 nằm đường trung trực OA Bước 3: Cho C di chuyển đến O, yêu cầu học sinh dự đoán điểm B M dần đến vị trí nào? (HS quan sát trả lời: Khi C di chuyển đến O điểm B dần 14 đến vị trí điểm B1 thuộc Ox điểm M đến vị trí M2 cho M2O=M2B1=M2A =>M2 nằm đường trung trực OA Bước 4: Từ hoạt động yêu cầu học sinh dự đoán quỹ tích (HS trả lời: Quỹ tích đoạn M1M2 thuộc đường trung trực đoạn thẳng OA, phần nằm góc xOy 1.1.3 Xây dựng sơ đồ tư để củng cố kiến thức cho học sinh Củng cố kiến thức khâu quan trọng giúp học sinh nhớ lại khắc sâu học sau bài, chương Vì thế, học sinh ngồi việc xác định kiến thức trọng tâm cịn tự đánh giá kết học tập Từ em điều chỉnh phương pháp học cho phù hợp Và sử dụng sơ đồ tư để củng cố kiến thức cho học sinh Tơi nhận thấy phần mềm Geometer’s Sketchpad xây dựng sơ đồ tư tạo mẫu sơ đồ theo ý mình, khơng buộc phải theo số khn mẫu có sẵn phần mềm khác Các bước thực cụ thể sau: Bước 1: Vẽ ơ, hình ảnh có liên quan đến nội dung kiến thức, mũi tên, đường dẫn… theo ý giao diện Geometer’s Sketchpad Bước 2: Lần lượt đánh dấu chọn thành phần sơ đồ tư duy, chọn đến đâu tạo hiệu ứng ẩn/hiện đến nút lệnh cụ thể (rõ hơn: chọn đối tượng cần hiện/ẩn  vào hiệu chỉnh  nút hành động  Ẩn/hiện) 15 Bước 3: Bằng nút lệnh tạo, xếp, đặt tên phù hợp với chức năng, đối tượng Đối tượng cần trước ta để nút điều khiển trên, sau để Trong trình dạy học, ta đặt câu hỏi thảo luận, học sinh trả lời đến đâu, ta cho kết đến Ví dụ sơ đồ tư cho hai tam giác hai tam giác đồng dạng, cách làm tương tự tơi tạo sơ đồ tư cho khác để củng cố kiến thức: 1.2 Phân tích tình trạng giải pháp biết (nếu giải pháp cải tiến giải pháp biết trước sở): Đối với nhiều giáo viên dạy Tốn phần mềm Geometer’s Sketchpad khơng mới, có nhiều thầy dùng phần mềm để vẽ hình, vẽ đồ thị hàm số, copy sang trang word in giáo án Điểm sáng kiến phần mềm mà cách khai thác, sử dụng phần mềm, kỹ thiết kế để đưa phần mềm vào sát thực tế dạy học Tốn hình THCS, ý tưởng áp dụng trình dạy học hình học cho hiệu 1.3 Nội dung cải tiến, sáng tạo để khắc phục nhược điểm (nếu giải pháp cải tiến giải pháp biết trước sở): Trong đề tài này, tập trung vào ứng dụng giảng dạy hình học THCS, xây dựng cách có hệ thống, sâu sắc cụ thể Tơi xin phân tích điểm sau: 16 - Bằng phần mềm Geometer’s Sketchpad với cơng cụ có sẵn tơi biểu diễn hình động, đo đạc, dựng hình, soạn giảng trình chiếu, áp dụng trực tiếp vào lớp mà giảng dạy mà không cần sử dụng ứng dụng khác - Bằng phần mềm Geometer’s Sketchpad qua hoạt động trực quan, tạo tình có vấn đề, hình ảnh động diễn đạt mơ tả cho nội dung, tính chất tốn học để học sinh thảo luận, dự đoán nêu kết luận Sau đó, tơi cho hiển thị kết dạng sơ đồ, hình vẽ, số đo chuẩn,… - Bằng phần mềm Geometer’s Sketchpad giúp học sinh thấy mối quan hệ số đối tượng hình học thơng qua biến hình Học sinh nhận thức rằng: Sự biến đổi yếu tố hình đến giới hạn hình thành nên hình kèm theo tính chất Hoạt động giúp học sinh tiếp thu kiến thức cách tự nhiên, không áp đặt - Bằng phần mềm Geometer’s Sketchpad tơi cịn khai thác chương trình Geometer’s Sketchpad để hướng dẫn học sinh giải tập, củng cố học - Tạo hứng thú học tập cho học sinh thông qua củng cố kiến thức cho em Sơ đồ tư nhằm tăng tính trực quan dạy tiết củng cố kiến thức Vấn đề xây dựng tảng chương trình Geometer’s Sketchpad 1.4 Khả áp dụng sáng kiến: Qua khai thác sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad theo hướng trên, nhận thấy có hiệu tích cực việc giảng dạy hình học sau: Đối với giáo viên, việc khai thác phần mềm hỗ trợ để soạn giảng hình sinh động, cung cấp phương pháp hay để giảng dạy khó, địi hỏi yếu tố động, hàm chứa phép biến hình Đối với học sinh, tơi thiết kế tình dạy học có vấn đề tạo điều kiện để học sinh dự đoán, trao đổi thảo luận, giải vấn đề qua em nắm học hơn, tiếp thu cách chủ động, tích cực Geometer's Sketchpad giải pháp cho dạy học trực tuyến tạo video dạy học Online Giúp học sinh có hứng thú việc tìm hiểu kiến thức, tự phát vấn đề, tìm tịi, mở rộng kiến thức phù hợp với yêu cầu vận dụng công nghệ thông tin dạy học 17 1.5 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: - Để thiết kế giảng phần mềm Geometer’s Sketchpad, ta cần đọc kỹ tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm này, cần nắm rõ công cụ, tính bản, cần nghiên cứu kĩ mục tiêu, định hướng bước tiến hành lớp, hình ảnh động phải dựng hình gì? Đối tượng thay đổi thay đổi phạm vi giới hạn nào? Vị trí điểm dừng, đối tượng cố định… Từ xây dựng hình động theo yêu cầu, thiết kế giảng theo mục đích trọng tâm đặt - Việc sử dụng phần mềm cần ý tạo tình có vấn đề, tổ chức cho học sinh hoạt động, dự đoán, trao đổi, thảo luận, từ việc quan sát hình ảnh động - Vì Tốn học nói chung phân mơn Hình học nói riêng mơn học đòi hỏi khả tư kỹ thực hành nên song song với việc ứng dụng phần mềm, thiếu hoạt động tăng cường giải tập học sinh 1.6 Hiệu sáng kiến mang lại: - Học sinh thích thú tiết học hình học - Nội dung, hình thức tiết dạy phong phú, đưa nhiều hình ảnh động, từ tạo hứng thú, kích thích học tập học sinh - Do tính trực quan cao nên học sinh yếu, tham gia phát biểu tạo cảm hứng ham mê môn học - Tiết kiệm thời gian ghi bảng số thao tác khác để dành thời gian rèn kĩ học sinh, quản lý lớp học, - Trong năm học, phân công giảng dạy lớp 6/1 lớp 6/3, tơi áp dụng sáng kiến vào q trình dạy học thu kết sau: + Kết khảo sát kiểm tra học sinh đầu năm học: LỚP TSHS 6/1 34 6/3 Tổng 34 68 GIỎI (TỐT) SL TL(%) KHÁ SL TL(% TB (ĐẠT) Dưới TB (CĐ) SL TL(%) SL TL(%) ) 0 0 0 12 14,71 20,59 17,65 12 11 23 35,29 32,35 33,82 17 16 33 50,00 47,06 48,53 18 + Kết khảo sát kiểm tra học sinh HKII có sử dụng hình ảnh trực quan từ phần mềm Geometer’s Sketchpad: LỚP 6/1 6/3 Tổng TSHS 34 34 68 GIỎI (TỐT) SL TL(%) 11,76 14,71 13,24 KHÁ TB (ĐẠT) SL TL(%) SL TL(%) 10 29,42 16 47,06 12 22 35,29 32,35 14 30 41,18 44,12 Dưới TB (CĐ) SL TL(%) 11,76 8,82 10,29 Tóm lại: - Qua kết đạt được, thấy muốn nâng cao hiệu giảng dạy, tạo hứng thú cho học sinh mơn Tốn, giáo viên cần thực đổi phương pháp dạy học phù hợp với đặc điểm nhà trường - Khi áp dụng biện pháp vào thực tế giảng dạy đơn vị, tạo nên thoải mái, mơi trường thân thiện thầy trị Từ gây hứng thú cho em, em u thích mơn Tốn, mà tiết học sôi nổi, hiệu Những thông tin cần bảo mật: Không Danh sách thành viên tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu: Không