RÈN KHẢ NĂNG TƯ DUY SÁNG TẠO CHO hs THÔNG QUA GIAI TOÁN HÌNH HỌC

GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN Đề tài: Rèn luyện khả năng t duy sáng tạo thông qua giải toán hình học cho HS THCS A: những vấn đề chung. I: lý do chọn sáng kiến kinh nghiệm. 1) Cơ sở lý luận. Trong quá trình giảng dạy toán cần thờng xuyên rèn luyện cho học sinh các phẩm chất trí tuệ có ý nghĩa lớn lao đối với việc học tập, rèn luyện và tu d- ỡng trong cuộc sống của học sinh. Đối với học sinh THCS, việc rèn luyện cho các em có t duy, tính độc lập, tính sáng tạo, tính phê phán của trí tuệ là những điều kiện cần thiết trong việc học toán. Chính vì vậy bồi dỡng học sinh ĐB là HS khá giỏi không đơn thuần chỉ cung cấp cho các em một số vốn kiến thức thông qua việc làm bài tập càng nhiều, càng tốt, càng khó càng hay mà phải cần thiết rèn luyện khả năng t duy sáng tạo toán cho học sinh. 2) Cơ sở thực tiễn. Qua nhiều năm công tác giảng dạy ở trơng THCS tôi nhận thấy việc học toán nói chung và bồi dỡng học sinh khá giỏi toán nói riêng, muốn học sinh rèn luyện đợc t duy sáng tạo trong việc học và giải toán thì bản thân mỗi ngời thầy cần phải có nhiều phơng pháp và nhiều cách giải nhất. Đặc biệt qua những năm giảng dạy thực tế ở trờng trung học cơ sở Hải Chánh việc có đợc học sinh giỏi của môn Toán là một điều rất hiếm và khó, tuy nhiên có nhiều nguyên nhân có cả khách quan và chủ quan. Song đòi hỏi ngời thầy cần phải tìm tòi nghiên cứu tìm ra nhiều phơng pháp và cách giải qua một bài Toán để từ đó rèn luyện cho học sinh năng lực hoạt động t duy sáng tạo. Vì vậy tôi tâm huyết chọn sáng kiến kinh nghiệm này. II: Mục tiêu: Với mục đích thứ nhất là rèn luyện khả năng t duy, sáng tạo Toán học, trớc mỗi bài tập tôi đã cho học sinh tìm nhiều cách giải, đông thời ngời thầy - 1 - GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN giáo, cô giáo cũng phải gợi ý và cung cấp cho học sinh nhiều cách giải. Trên cơ sở đó học sinh tự tìm ra cách giải hợp lý nhất. Phát hiện ra đợc cách giải t- ơng tự và khái quát phơng phát đờng lối chung. Trên cơ sở đó với mỗi bài toán cụ thể các em có thể khái quát hoá thành bài Toán tổng quát và xây dựng các bài Toán tơng tự. Điều mong muốn thứ hai đó là mong muốn thay đổi phơng pháp bồi d- ỡng cho học sinh khá giỏi từ trớc đến nay. Xây dựng một phơng mới, đó là rèn luyện khả năng t duy, sáng tạo Toán cho học sinh sao cho mọi lúc mọi nơi các em có thể tự phát huy năng lực độc lập sáng tạo của mình. B. CáC GIảI PHáP NHằM NÂNG CAO KHả NĂNG TƯ DUY, SáNG TạO CHO hs THÔNG QUA GIảI TOáN HìNH HọC. I) Điều tra cơ bản. Qua các năm giảng dạy trực tiếp bồi dỡng cho học sinh khá giỏi, qua trắc nghiệm hứng thú học toán của học sinh tôi thấy chỉ có 20% các em thực sự có hứng thú học toán (Có t duy sáng tạo), 40% học sinh thích học toán (cha có tính độc lập, t duy sáng tạo) và 40% còn lại nữa thích nữa không. Qua gần giũ tìm hiểu thì các em cho biết cũng rất muốn học xong nhiều khi học một cách thụ động, cha biết cách t duy để tạo cho mình một sáng tạo trong cách giải một bài toán nào đó, bởi vì do điều kiện khách quan của địa phơng và của trờng, học sinh chỉ đợc bồi dỡng một thời gian nhất định trớc khi đi thi, do vậy chỉ đợc học một phơng pháp, vì vậy học sinh cha có hứng thú học toán. II) Quá trình thực hiện: Xuất phát từ điều mong muốn học sinh rèn luyện đợc khả năng sáng tạo, tìm đợc nhiều cách giải do đó bản thân ngời thầy, ngời cô phải là ngời tìm ra nhiều cách giải nhất. 1) Tìm tòi cách giải: Dới đây là một số cách giải một bài toán. - 2 - GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN Đề bài: Cho ABC nội tiếp trong đờng tròn tâm O, với AB > AC. Kẻ đờng cao AH, bán kính OA. Chứng minh OAH = ACB - ABC. Cách giải 1: (Hình 1) Kẻ OI AC cắt AH ở M Ta có:OMH = ACB (góc có cạnh tơng ứng vuông góc) AOM = ABC (cùng bằng 2 1 sđ AC) Trong OAM thì: OMH = AOM + OAH (Góc ngoài tam giác) Hay ACB = ABC + OAH Vậy: OAH = ACB - ABC (Đpcm) Cách giải 2: (Hình 2) Kẻ tiếp tuyến với đờng tròn tại A cắt BC ở D Ta có: ABC = CAD (1) (Cùng chắn AC) OAH = ADC (2) (góc có cạnh tơng ứng vuông góc) Cộng từng vế của (1) và (2) Ta đợc: ABC + OAH = CAD + ADC Mà CAD + ADC = ACB (góc ngoài tam giá) ABC + OAH = ACB Vậy: OAH = ACB - ABC (Đpcm) Cách giải 3: (Hình 3). Kẻ đờng kính AOD, nối DC đờng cao AH kéo dài cắt CD tại M Ta có: AMC = ACB (1) (góc có cạnh - 3 - A B C H (Hình 1) CB A D (Hình 3) C B A (Hình 2) H D C B A (Hình 2) H D GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN tơng ứng vuông góc) ADM = ABC(2)(góc nội tiếp cùng chắn AC) Trừ từng vế của (1) và (2) Ta đợc: AMC - ADM = ACB - ABC Mà: AMC - ADM = OAH (góc ngoài tam giác) Vậy OAH= ACB - ABC (Đpcm) Cách giải 4: (Hình 4) Kẻ OI BC và OK AB Ta có: OAH = O 1 (1) (so le) ABC = O 2 (2) (góc có cạnh tơng ứng vuông góc) Cộng từng vế của (1) và (2) Ta đợc OAH + ABC = O 1 + O 2 Mà O 1 + O 2 = ACB (Cùng bằng 2 1 sđ AB) OAH + ABC = ACB Vậy OAH = ACB - ABC (Đpcm) Cách giải 5: (Hình 5) Kẻ đờng kính AOD, hạ DK BC Ta có: OAH = ODK (1) (so le) ABC = ADC (2) (góc nội tiếpcùng chắn AC) Cộng từng vế của (1) và (2) Ta đợc OAH + ABC = ODK + ADC = KDC Mà: KDC = ACB (góc có cạnh tơng ứng vuông góc) OAH + ABC = ACB - 4 - C B A (Hình 4) H I D C B A (Hình 5) H GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN Vậy OAH = ACB - ABC (Đpcm) Cách giải 6: (Hình 6) Kẻ đờng kính AOD, hạ CK AD Ta có: OAH = KCB (1) (góc có cạnh tơng ứng vuông góc) ABC = ADC (2) (góc nội tiếp cùng chăn AC) Cộng từng vế của (1) và (2) Ta đợc: OAH + ABC = KCB + ADC Mà: ADC = KCA (góc có cạnh tơng ứng vuông góc) OAH+ ABC = KCB + KCA = ACB Vậy: OAH = ACB - ABC (Đpcm) Trên đây là 6 cách giải mà Thầy trò đã tìm ra và trình bày dới sự gợi ý của cô. Tuy nhiên cô giáo phải là ngời tìm ra nhiều cách giải nhất. 2)Khái quát hoá bài toán: Sau khi thầy trò đã tìm ra các cách giải khác nhau, Tôi cho học sinh khái quát hoá bằng các câu hỏi sau: 1) Sau các cách chứng minh những kiến nào đã đợc vận dụng ? 2) Có những cách chứng minh nào tơng tự nhau ? Khái quát đờng lối chung của các cách ấy ? 3) Chứng minh bài toán: Khi dây BC là đờng kính của đờng tròn. Trong trờng này hãy xác định vị trí của đỉnh A để AO và AH chia góc BAC thành 3 phần bằng nhau (Hình 8). 4) Với bài toán đã cho khi nào thì dây AB lớn nhất ? Tại sao? Trong đ- ờng tròn này bài toán có gì đặc biệt ? (Hình 9) 5) Chứng minh bài toán khi dây AB và AC cùng ở về một phía của tâm ? (Hình 10) - 5 - D C B A (Hình 6) H A H C B C;HB A C B A (Hình 8) (Hình 9) (Hình 10) H GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN Khái quát hóa bài toán là thể hiện năng lực thể hiện khái quát hoá của học sinh. Để bồi dớng cho các em năng lực khái quát hoá đúng đắn phải bồi d- ỡng năng lực phân tích, tổng hợp, so sánh để biết tìm ra cái chung ẩn náu trong các hiện tợng. Sau những chi tiết tản mạn khác nhau nhìn thấy cái bản chất sâu sắc bên trong của cái hiện tợng, sau cái hình thức bên ngoài đa dạng để hiểu đ- ợc những cái chính, cái chung trong cái khác nhau về bề ngoài. 3) Ra bài toán tơng tự: Để học sinh có thói quan nhìn nhận 1 bài toán dới nhiều cấp độ, nhiều trờng hợp, tìm đợc nhiều cách giải, phát hiện đợc cái chung và có năng lực khái quát hoá thì cô giáo cũng phải tìm tòi để có nhiều bài để học sinh rèn luyện, mà những bài tập rèn luyện là những bài toán tơng tự có ý nghĩa rất lớn. Dới đây là một ví dụ tôi cũng yêu cầu học sinh tìm ra nhiều cách giải khác nhau và xét xem bài toán có thể xảy ra những trờng hợp nào khác ? Đề bài: Cho ABC, lấy AB, AC làm cạnh, dựng về phía ngoài của các hình vuông ABDE và ACMN. Chứng minh rằng đờng cao AH của kéo dài chia EN thành 2 phần bằng nhau. Với bài toán này tôi không gợi ý chứng minh mà chỉ gợi ý các trờng hợp xảy ra: 1) Trờng hợpcác hình vuông vẽ ở phía ngoài ABC và xét thêm: a) Khi góc BAC = 1v, (Hình 11) - 6 - D I E B H C M N A (Hình 11) GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN b) Khi ABC hoặc ACB - 1v (Hình 12) c) Khi ABC có AB - AC (Hình 13) 2) Nếu các hình vuông vẽ vào phía trong ABC. Bài toán còn đúng không ? Hãy chứng minh (Hình 14) - 7 - E B;H D C M N I (Hình 12) A H B C M D N E (Hình 13) H B D C E A N (Hình 14) GV thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Sinh  Tr êng THCS H¶i Ch¸nh SKKN XÐt thªm c¸c tr êng hîp: a) Khi BAC = 1v (H×nh 15) b) Khi ABC hoÆc ACB = 1v (H×nh 16) c) Khi ∆ ABC cã AB = AC (H×nh 17): - 8 - A N E B C M D (H×nh 15) D A N E C M B;H (H×nh 16) E N M D A (H×nh 17) GV thực hiện: Nguyễn Quốc Sinh Tr ờng THCS Hải Chánh SKKN C. kết quả đạt đợc và bài học kinh nghiệm. I. Kết quả đạt đợc: Trong thực tế giảng dạy việc bồi dỡng học sinh khá giỏi môn toán, với cách làm trên đây đã mang lại hiệu quả cao trong việc rèn luyện năng lực sáng tạo toán cho học sinh. Cụ thể 80% các em học sinh ở lớp chọn 8A đã thực sự có hứng thú học toán bồi dỡng cho học sinh khá giỏi, đã tự độc lập tìm tòi ra nhiều cách giải khác nhau mà không cần sự gợi ý của giáo viên. 20% các em còn cần gợi ý các trờng hợp, song rất mong muốn đợc tham dự lớp bồi dỡng học sinh giỏi này. Qua sáng kiến kinh nghiệm này tôi mong muốn và tin chắc có nhiều bất ngờ từ kết quả đạt đợc ở trên. Giảng dạy áp dụng sáng kiến trên đây đã mang lại hiệu quả của việc bồi dỡng học sinh giỏi môn toán. Nhièu học sinh đã chủ động tìm tòi, định hớng và sáng tạo ra nhiều cách giải toán không cần sự góp ý của giáo viên. Từ đó đã mang lại các kết quả bất ngờ từ việc giải toán thông qua các phơng pháp nâng cao t duy, sáng tạo toán cho học sinh. II. Bài học kinh nghiệm Chính vì vậy mỗi giáo viên nói chung và bản thân tôi nói riêng cần hiểu rõ khả năng tiếp thu bài củấcc đối tợng học sinh để đa ra các bài tập và phơng pháp giải toán cho phù hợp giúp các em làm đợc và sáng tạo các cách giải gây hứng thú cho các em, từ đó sẽ dần dần nâng cao kiến thức từ dễ đến khó. - Để làm đợc nh vậy đối với mỗi giáo viên cần tìm tòi tham khảo nhiều tài liệu để tìm ra các bài toán hay, với nhiều cách giải khác nhau để tung ra cho học sinh cùng làm, cùng phát hiện các cách giải hay. - Thông qua phơng pháp giáo dục cho các em năng lực t duy, độc lập, rèn t duy sáng tạo tính tự giác học tập, phơng pháp giải toán nhanh, kỹ năng phát hiện tốt. Trên đây là vài kinh nghiệm nhỏ về việc bồi dỡng học sinh khá, giỏi. Rất mong bạn bè, thầy cô giáo góp ý để tôi có nhiều kinh nghiệm tốt hơn./. Hải Chánh, Ngày 25/05/2010 GV thực hiện: - 9 - GV thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Sinh  Tr êng THCS H¶i Ch¸nh SKKN NguyÔn Quèc Sinh - 10 - . luyện khả năng t duy, sáng tạo Toán cho học sinh sao cho mọi lúc mọi nơi các em có thể tự phát huy năng lực độc lập sáng tạo của mình. B. CáC GIảI PHáP NHằM NÂNG CAO KHả NĂNG TƯ DUY, SáNG TạO CHO. tài: Rèn luyện khả năng t duy sáng tạo thông qua giải toán hình học cho HS THCS A: những vấn đề chung. I: lý do chọn sáng kiến kinh nghiệm. 1) Cơ sở lý luận. Trong quá trình giảng dạy toán cần. thú học toán (Có t duy sáng tạo) , 40% học sinh thích học toán (cha có tính độc lập, t duy sáng tạo) và 40% còn lại nữa thích nữa không. Qua gần giũ tìm hiểu thì các em cho biết cũng rất muốn học