Hướng dẫn tạo mô hình hình học kg động bằng GSP

Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 1 TÀI LIỆU THAM KHẢO  1. Thiết kế các mô hình dạy học toán TỏPT với The ắeometer’s Sketchpad, Trần Vui (chủ biênờữ Lê Quang Hùng ưạđđơờữ NXB GD, Hà Nội 2. Khám phá Đại số và ắiải tích ủủ với The ắeometer’s Sketchpadự Trần Vui (chủ biênờ ưạđđơờữ Lê Quang Hùngữ Nguyễn Đăng Minh Phúcữ NXB GD, Hà Nội. 3. Tài liệu hướng dẫn sử dụng ắeometer’s sketchpad (GSP) bằng tiếng việtự Thầy Lê Minh Đức - Trường Thpt Long Khánh -Đồng Naiệ 4. Sử dụng mô hình hình học tự tạo xây dựng một số mô hình hình học không gian trong Geometer’s sketchpad – Thầy Phan Văn Ẩình 5. Giải pháp một số ứng dụng của phần mềm ắeometer’s sketchpad vào việc dạy học môn toán - Thầy Trần Phúc Hòa. 6. Hướng ổẫn Sử ổụng Phần Ởềm Toán ỏọc ắeometerảs Sketchpad Versionự Tác giảử Phan Hữu Thiềm, Trần Dư Sinh. 7. Hướng dẫn sử dụng phần mềm ắeometer’s Sketchpadự Công ty Công nghệ Tin học Nhà trường School@net Technology Company 8. Thiết kế mô hình trực quan động hỗ trợ việc dạy ố ỏọc toán bằng phần mềm Geometer's Sketchpad (GSP) - Thầy Lê Quang Hùngệ 9. http://www.dynamicgeometry.com; http://www.keypress.com, 10. http://www.mediafire.com/?aszd2zkpodh071z (mô hình hình học không gian động tự tạo cắt ghép khối Lăng trụ tam giác thành 3 khối tứ diện) 11. http://www.mediafire.com/?2p7ub7f24ruye92 (mô hình hình học không gian động tự tạo cắt ghép khối lập phương thành ậ khối tứ diện) 12. http://www.mediafire.com/?hn660solo674mk7 (mô hình hình học không gian động tự tạo cắt hình chóp thành hình chóp cụtờ Download Geometer's Sketchpad 5.0  Một số cách tải phần mềm về cài đặt 1. Vào http://www.google.com.vn tìm kiếm Geometer's Sketchpad 5.0 full 2. http://www.mediafire.com/?uo9aoomuv4zorqc (tải phần mềm GSP 5.0) 3. http://www.mediafire.com/?rjimmvc1d61ayw6 (tải công cụ xây dựng HHKG) 4. http://dinhvuhungqn.violet.vn/present/show/entry_id/2432761/cm_id/1411256 5. Vào trang web của chương trình theo linkễ http://www.keypress.com/x24795.xml 6. gsp5.s3.amazonaws.com/InstallSketchpad.zip 7. http://boxmath.vn/4rum/f77/sketchpad-5-0-a-5605/ Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 2 PHẦN NỘI DUNG I. MỘT SỐ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN: 1. Ph ân tích: Để tạo các hình biểu diễn hình học không gian trong Geometer’s Sketchpad ta thực hiện các bước sauễ Bướcựử Ta chọn chế độ đo góc vào Edit chọn Preferences. Trong hộp thoại Preferences, ở Tab Units, mục Angle, chọn directed degrees (góc định hướng). Bước2: Tạo hệ trục tọa độ Oxyzự ệSử dụng công cụ “Hệ trục Oxyz”) Bước3: Tạo các đỉnh của hình cần xây dựng trên hệ trục tọa độ trong không gian Oxyz. (Sử dụng công cụ “Vẽ diểm ềxẨ yẨ zĐ”) Bước4: Xác định dấu cho các mặt của đa diệnự ệSử dụng công cụ “Công cụ khuât | Trị số khuất”) Bước5: Dựng các đoạn thẳng nét liền và nét đứt cho đa diệnự ệSử dụng công cụ “Công cụ khuât | Nét liền - khuất”) 2. Cách sử dụng một số công cụ xây dựng HHKG: 2.1. Công cụ “Hệ trục Oxyz”: Nhấn đè vào công cụ Custom Tool , chọn 3D-He truc toa do \ Hệ trục Oxyz. Nhấn vào một điểm tùy ý trên trang hình để đặt vòng tròn điều khiểnụ nhấn vào một điểm khác để đặt gốc hệ trục tọa độự ổùng công cụ chọn Translation Arrow Tool để kéo điểm .S. vào hoặc ra ệcho dễ nhìnưự Xong xuôi nhấn nút Nomal để đưa hệ trục về dạng bình thường ệmặc định). Hình ự: Hệ trục tọa độ Oxyz Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 3 2.2. Công cụ “Vẽ diểm ềxẨ yẨ zĐ”: C ông cụ này dùng để dựng điểm khi biết tọa độ ệxụyụzư của nó đối với hệ trục Oxyz. Ví dụ: Dựng điểm (1;2;3) A ta làm như sauễ - V ào Number chọn New Parameter (Shift + Ctrl + P) xuất hiện hình ầự Sau đó Name nhập x[A] Value nhập 1 Chọn Ok - Tại vùng làm việc ta sẽ thấy xuất hiện - T ương tự ta nhập y[A] = 2, z[A] = 3 ta được Sau khi tạo xong để dựng điểm (1;2;3) A ta nhấn đè vào công cụ Custom Tool chọn 3D-Điểm | Vẽ điểm ềxẨ yẨ zĐ, kích chuột lần lượt vào các số Lúc này trên hình xuất hiện một điểm có tọa độ tương ứng. Dùng công cụ Text Tool để đặt tên cho điểm ậự 2.3. Sử dụng công cụ “Trị số khuất”: Hình ắ Hình ạ Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 4 B' A' A C' C B A C' B' B A C' B' A' C B A C' Xét tứ diện SABC được định vị như hình ề ở trênụ lúc đó mặt ệSAB), (SAC) nhìn thấy đượcụ mặt ệABC) và mặt ệSBC) không nhìn thấy đượcự Qui tắc: Với mỗi mặt nhìn thấy được gán tham số T có giá trị ửủụ mặt không nhìn thấy được gán tham số T có giá trị -1. Cụ thể như sau: Nhấn đè vào công cụ Custom Tool , chọn Công cụ khuât | Trị số khuất. Nhấp chuột vào điểm S, A, C (theo thứ tự cùng chiều kim đồng hồưự Ởột giá trị mới xuất hiện là SAC T = 1.00 . Tiếp tục nhấp chuột vào điểm S, C, B (theo thứ tự ngược chiều kim đồng hồưự Ởột giá trị mới xuất hiện là SCB T = -1.00 . Làm tương tự cho hai mặt còn lạiự ệNếu làm sai đơn giản chọn Undo (Ctrl + Z) để làm lạiưự Chọn điểm .XY. rồi quay nó quanh đường tròn xem các giá trị tham số T ở hình 4 có thay đổi hay khôngự 2.4. Sử dụng công cụ “Nét liền - khuất”: Sau khi g án các giá trị tham số cho các mặtụ ta tạo các cạnh khuất bằng cách : Nhấn đè vào công cụ Custom Tool , chọn Công cụ khuât | Nét liền - khuất. Sau đó dùng chuột kích lần lượt : - Điểm Sụ điểm ậụ SAC T = 1.00 , SBA T = 1.00 ta được cạnh Sậ ệvì cạnh Sợ thuộc hai mặt ưSợCờ và ưSẨợờ). Ta làm tương tự cho các cạnh khácự - Điểm Sụ điểm ẽụ SCB T = -1.00 , SBA T = 1.00 ta được cạnh Sẽụ - Điểm Sụ điểm ồụ SCB T = -1.00 , SAC T = 1.00 ta được cạnh Sồụ - Điểm ậụ điểm ẽụ SBA T = 1.00 , ABC T = -1.00 ta được cạnh AB, - Điểm ậụ điểm ồụ SAC T = 1.00 , ABC T = -1.00 ta được cạnh ậồụ - Điểm ẽụ điểm ồụ SCB T = -1.00 , ABC T = -1.00 ta được cạnh ẽồụ Chọn điểm .XY. rồi quay nó quanh đường tròn xem các cạnh ở hình ỗ có thay đổi hay khôngự 3. Xây dựng mô hình phân chia khối lăng trụ tam giác: Giả sử ta phân chia khối lăng trụ tam giác ậẽồựậ’ẽ’ồ’ thành 3 khối tứ diện C’ậẽồụ AA’ẽ’ồ’ụ B’ậẽồ’ như hình ợự Hình 4 Hình 5 Hình 6 Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 5 Show Oxyz Bướcựử Ta chọn chế độ đo góc vào Edit chọn Preferences. Trong hộp thoại Preferences, ở Tab Units, mục Angle, chọn directed degrees (góc định hướng). Bướcạử Tạo hệ trục tọa độ Oxyzự ệSử dụng công cụ “Hệ trục Oxyz”) Bướcắử Tạo các đỉnh hình lăng trụự (Sử dụng công cụ “Vẽ diểm ềxẨ yẨ zĐ”) Ví dụễ Ta tạo các đỉnh hình lăng trụ ậẽồựậ’ẽ’ồ’ có tọa độ như hình ặ. Nhấn nút để ẩn hệ trục Oxyzự Bướcốử Xác định dấu cho các mặt của đa diệnự ệSử dụng công cụ “Công cụ khuât | Trị số khuất”)  Chú ý: Ngoài năm mặt (ABC), (A’ẽ’ồ’ưụ ệậậ’ẽ’ẽưụ ệậậ’ồ’ồưụ ệẽẽ’ồ’ồư ta cần làm dấu thêm cho các mặt cắt ệậẽ’ồ’ưụ ệậẽồ’ư. Cụ thể như sauễ - (ABC) nhấp chuột theo thứ tự A, B, C ta được ABC T = -1.00 - (A’ẽ’ồ’ư nhấp chuột theo thứ tự ậ’ụ ồ’ụ ẽ’ ta được A'C'B' T = 1.00 - (AA’ẽ’ẽư nhấp chuột theo thứ tự ậụ ậ’ụ ẽ’ ta được AA'B' T = 1.00 ta có thể thay đổi thành AA'B'B T = 1.00 bằng cách bỏ con trỏ trên AA'B' T = 1.00 nhấn chuột phải vào Properties | Label sửa lại thành T[AA’ẽ’ẽ] sau đó nhấn Okự - (AA’ồ’ồư nhấp chuột theo thứ tự ậụ ồụ ồ’ ta được ACC' T = 1.00 đổi lại thành ACC'A' T = 1.00 Hình 7 Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 6 - (BB’ồ’ồư nhấp chuột theo thứ tự ẽụ ẽ’ụ ồ’ ta được BB'C' T = -1.00 đổi lại thành BB'C'C T = -1.00 - (AB ’ồ’ư và ệậẽồ’ư ta cần làm ầ dấu AB'C' T = -1.00 , AC'B' T = 1.00 và ABC' T = -1.00 , AC'B T = 1.00 Bướcụử Dựng các đoạn thẳng nét liền và nét đứt cho đa diệnự ệSử dụng công cụ “Công cụ khuât | Nét liền - khuất”) Sau khi g án các giá trị tham số cho các mặtụ ta tạo các cạnh khuất bằng cách : Nhấn đè vào công cụ Custom Tool , chọn Công cụ khuât | Nét liền - khuất. Sau đó dùng chuột kích lần lượt : - Điểm ậụ điểm ậ’ụ AA'B'B T = 1.00 , ACC'A' T = 1.00 ta được cạnh ậậ’ụ - Điểm ẽụ điểm ẽ’ụ AA'B'B T = 1.00 , BB'C'C T = -1.00 ta được cạnh ẽẽ’ụ - Điểm ồụ điểm ồ’ụ ACC'A' T = 1.00 , BB'C'C T = -1.00 ta được cạnh ẽẽ’ụ - Điểm ậụ điểm ẽụ AA'B'B T = 1.00 , ABC T = -1.00 ta được cạnh ậẽụ - Điểm ậụ điểm ồụ ACC'A' T = 1.00 , ABC T = -1.00 ta được cạnh ậồụ - Điểm B, điểm ồụ BB'C'C T = -1.00 , ABC T = -1.00 ta được cạnh ẽồụ - Điểm ậ’ụ điểm ẽ’ụ AA'B'B T = 1.00 , A'C'B' T = 1.00 ta được cạnh ậ’ẽ’ụ - Điểm ậ’ụ điểm ồ’ụ ACC'A' T = 1.00 , A'C'B' T = 1.00 ta được cạnh ậ’ồ’ụ - Điểm ẽ’ụ điểm ồ’ụ BB'C'C T = -1.00 , A'C'B' T = 1.00 ta được cạnh ẽ’ồ’. Hình 8 Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 7 B' A' A C' B' A' C B A C' C' B' C B A A B' C' A' C' B' A' C B A O I Bướcậử Chia khối lăng trụ ABC.A’B’C’ thành hai khối ABCC’B’ và AA’B’C’ như hình ểự 1) Dùng công cụ Point Tool tạo một điểm I tùy ý trên vùng làm việc 2) Dùng chuột chọn lần lượt điểm O (góc tọa độ), điểm I. Sau đó vào Transform chọn Mark Vector (Đánh dấu vectơ tịnh tiến) 3) Tiếp theo dùng chuột chọn các điểm A, A’, B’, C’ sau đó vào Transform chọn Translate (Phép tịnh tiến), xuất hiện hộp thoại sau : 4) Nhấn nút Translate ta sẽ được ảnh của đối tượng được chọn qua phép tịnh tiến theo vectơ OI  , sau đó ta đặt tên cho các điểm như hình ủứ Hình 9 Hình 10 Kh ối tứ diện bị cắt Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 8 5) Tiếp theo ta dựng các đoạn thẳng nét liền và nét đứt cho tứ diện AA’B’C’. (Sử dụng công cụ “Công cụ khuât | Nét liền - khuất”), dựa vào dấu của các mặt đã được tạo ở bước đ 6) Tạo nút lệnh Ẩn/Hiện tứ diện bị cắt của hình lăng trụ ABC.A’B’C’ bằng cách dùng con trỏ chọn các cạnh AA’, A’B’, B’C’, C’A’ và điểm A’, sau đó vào Edit | Action Buttons chọn Hide/Show. Xuất hiện nút lệnh Hide Objects - Để đặt tên và chọn thuộc tính cho nút lệnh ta đưa chuột vào phần tô đen bên trái nút lệnh ệlúc đó mũi tên nằm ngangưụ nháy chuột phải ta có bảng sau : - Kích vào Properties ệthuộc tínhư ta có hộp thoại sau : - Trên thẻ Label (Nhãnư ta có các chức năng sau :  Ta thay tên nút lệnh là Hide 1.1 Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 9 C' B' C B A O C' B' C B A O C' B' C B A O C' B' C B A O - Trên thẻ Hide/Show (Ẩnộỏiệnư ta có các chức năng sau : 7) Nhấn vào nút Hide 1.1 đổi thành Show 1.1 ta sẽ có hình 11(a), sau đó chọn điểm .XY. và .Z. rồi quay nó quanh đường tròn sao cho xuất hiện hình ủủệbư và ủủệcư: (a) (b) (c) - Tương tự ta vào Edit | Action Buttons chọn Hide/Show để tạo các nút lệnh Ẩn/Hiện các nét đứt ở hình 11(b) và ủủệcưự Ta thay tên nút lệnh là Hide 1.2, Hide 1.3 và nhấn vào nút lệnh Hide 1.2, Hide 1.3 đổi thành Show 1.2, Show 1.3. (Vì mỗi cạnh đều có ạ đoạn thẳngử ự đoạn thẳng nét liền và ự đoạn thẳng nét đứt nên ta cần phải xoay hình để chọn được tất cả các cạnh nét liền và nét đứt thì mới tạo được hiệu ứng đầy đủ cho các cạnhờ 8) Nhấn nút lệnh Normal để đưa hệ trục về trạng thái chuẩnự Tiếp theo ta dựng các đoạn thẳng nét liền và nét đứt cho các cạnh AC’, B’C’, CB’. (Sử dụng công cụ “Công cụ khuât | Nét liền - khuất”), dựa vào dấu của các mặt đã được tạo ở bước 4, ta sẽ được hình 12: Ch ọn điểm .XY. và .Z. rồi quay nó quanh đường tròn xem kết quảự Hình 11 Hình 12 Ta chọn chức năng Ẩn ữ hiện luân phiên Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 GV: Phan Đình Trung 10 Bướcơử Tạo nút lệnh Ẩn/Hiện mặt cắt ệAB’C’). 1) Kích chuột vào các đỉnh A, B’, C’ sau đó vào Construst | Triangle Interior (Ctrl + P) để tô màu cho ' ' AB C  . 2) Tương tự Bướcậ ta vào Edit | Action Buttons chọn Hide/Show để ẩn các nút lệnh Ẩn/Hiện mặt cắt ệAB’C’). Hình ủề Bướcớử Tạo nút lệnh Ẩn/Hiện khối tứ diện bị cắt AA’B’C’. - Tương tự Bướcậ ta vào Edit | Action Buttons chọn Hide/Show để ẩn các nút lệnh Ẩn/Hiện tứ diện bị cắt AA’B’C’. H ình ủđ Bướcịử Tạo nút lệnh di chuyển khối tứ diện bị cắt AA’B’C’. điểm I tới điểm O. 1) Tạo nút lệnh di chuyển khối tứ diện bị cắt AA’B’C’ từ điểm I tới điểm O. Chọn nét đứt cạnh B’C’ t ạo nút lệnh là Hide 2.3 Chọn cạnh AB’Ẩ B’C’Ẩ AC’ và ph ần tô màu miền trong tam giác ' ' AB C  tạo nút lệnh là Hide 2.1 Chọn nét đứt cạnh AB’Ẩ AC’ t ạo nút lệnh là Hide 2. 2 Rê chuột chọn toàn bộ tứ diện như hình ựốưaờ tạo nút lệnh là TD1.1 Chọn nét đứt cạnh AA’, AC’ , AB’ tạo nút lệnh là TD1.2 [...]... - Tạo nút lệnh di chuyển từ điểm I tới điểm O bằng cách dùng con trỏ chọn điểm I và điểm O, sau đó vào Edit | Action Buttons chọn Movement Xuất hiện nút lệnh Move I  O và hộp thoại sauễ Chọn instant (Tức thờiờ 2) Dùng công cụ Point Tool tạo một điểm L tùy ý trên vùng làm việc 3) Tạo nút lệnh di chuyển khối tứ diện bị cắt AA’B’C’ từ điểm I tới điểm L Ở khung Speed (Tốc độ) ta chọn medum Bướcựđử Tạo. .. nút lệnh như hình ủỗ - Sau đó vào Edit | Action Buttons chọn Presentation Xuất hiện nút lệnh Present 9 Ations và hộp thoại sauễ Show 1.1 Show 1.2 Hide 2.1 Hide 2.2 Show 1.3 Hide 2.3 TD1.1 TD1.2 Move I → O Hình ựụ - Chọn Ok  Thay đổi tên nút lệnh Present 9 Ations và nút lệnh Move I  L thành nút lệnh RESET và nút lệnh CẮT LẦN 1 11 GV: Phan Đình Trung Sáng kiến kinh nghiệm 2010 - 2011 - Tạo nút lệnh... để lại hai nút lệnh RESET và nút lệnh CẮT LẦN 1Ầ Vậy là ta đã thực hiện chia cắt khối lăng trụ ở hình ể xong, nhấn nút lệnh RESET (2 lần), và nút lệnh CẮT LẦN 1 (1 lần) để xem kết quảự Làm tương tự ta cũng chia khối đa diện ABCC’B’ thành hai khối ABCC’ và ABB’C’ như hình ủợự B' B C' C B' C' C' C B B A A A Hình ựậ Phan Rang, ngày ạự tháng 02 năm ạđự1 Người viết Phan Đình Trung 12 . liệu hướng dẫn sử dụng ắeometer’s sketchpad (GSP) bằng tiếng việtự Thầy Lê Minh Đức - Trường Thpt Long Khánh -Đồng Naiệ 4. Sử dụng mô hình hình học tự tạo xây dựng một số mô hình hình học không. http://www.mediafire.com/?aszd2zkpodh071z (mô hình hình học không gian động tự tạo cắt ghép khối Lăng trụ tam giác thành 3 khối tứ diện) 11. http://www.mediafire.com/?2p7ub7f24ruye92 (mô hình hình học không gian động tự tạo cắt. thành ậ khối tứ diện) 12. http://www.mediafire.com/?hn660solo674mk7 (mô hình hình học không gian động tự tạo cắt hình chóp thành hình chóp cụtờ Download Geometer's Sketchpad 5.0 