Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm cabri 3D của giáo viên trong giảng dạy hình học không gian chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc lớp 11 trung học phổ t[171058]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC HOÀNG THÚY NGUYÊN NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D CỦA GIÁO VIÊN TRONG GIẢNG DẠY HÌNH HỌC KHÔNG GIAN CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG V

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HOÀNG THÚY NGUYÊN

NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D CỦA GIÁO VIÊN TRONG GIẢNG DẠY HÌNH HỌC KHÔNG GIAN CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG (BAN NÂNG CAO)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

LỜI CÁM ƠN

Trước tiên, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Chí Thành, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và chỉ bảo cho em nhiều kiến thức vô cùng quý báu từ những ngày đầu cho đến khi em hoàn thành luận văn này

Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể quý thầy cô trong trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, các thầy cô đã dạy và trang bị cho em những kiến thức quan trọng và quý báu trong thời gian em học tập và làm luận văn

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo Trường THPT Ngô Quyền, Hải Phòng, đặc biệt là các thầy cô trong Ban Giám Hiệu và các thầy cô trong tổ Toán đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ em tìm hiểu thực tế, tổ chức thực nghiệm liên quan đến luận văn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên suốt quá trình em học tập và làm luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, tháng 11 năm 2010

Tác giả

Hoàng Thúy Nguyên

MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Từ viết tắt Ý nghĩa

ĐMPPDH Đổi mới phương pháp dạy học

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Cấu trúc của luận văn 3

Chương 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN 4

1.1 Hoạt động dạy học 4

1.1.1 Khái niệm hoạt động dạy học 4

1.1.2 Bản chất quá trình dạy học 4

1.2 Hoạt động dạy, hoạt động học, vai trò của giáo viên, học sinh 4

1.3 Phương pháp dạy học 5

1.3.1 Một số phương pháp dạy học 6

1.3.2 Đổi mới phương pháp dạy học 7

1.4 Đổi mới phương pháp dạy học và vai trò của công nghệ thông tin 9

1.4.1 Dạy học theo quan điểm tích hợp công nghệ thông tin 9

1.4.2 Ưu thế của việc dạy học với phương tiện hiện đại 10

1.5 Sử dụng công nghệ thông tin vào dạy môn Toán 11

1.5.1 Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Toán 13

1.5.2 Giới thiệu phần mềm Cabri 3D 14

Kết luận chương 1 20

Chương 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN 11 CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC ( BAN NÂNG CAO) 21

2.1 Chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc trong chương trình hình học không gian 11 THPT(ban nâng cao) 21

2.2 Ưu điểm của phần mềm Cabri 3D trong dạy Hình học không gian 11 (THPT) chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc - sách nâng cao 30

2.3 Tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình dạy học HHKG ở các trường THPT 31

2.4 Thực tiễn việc áp dụng phần mềm Cabri 3D vào dạy HHKG 11 - chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc 34

2.4.1 Đối với đội ngũ giáo viên đã có kinh nghiệm (thời gian giảng dạy từ 15 năm trở lên) 36

2.4.2 Đối với đội ngũ giáo viên trẻ (thời gian dạy học từ 15 năm trở xuống) 36

2.4.3 Những điểm mạnh và những mặt còn hạn chế trong việc sử dụng phần mềm Cabri 3D vào dạy HHKG của giáo viên 37

2.4.4 Nguyên nhân của những hạn chế khi sử dụng phần mềm Cabri 3D vào dạy HHKG 43

2.5 Những đề xuất nhằm phát huy ưu điểm của phần mềm Cabri 3D trong dạy HHKG 11 (nâng cao ) 48

Kết luận chương 2 53

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 55

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 55

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 55

3.3 Kế hoạch thực nghiệm 55

3.3.1 Kế hoạch 55

3.3.2 Đối tượng 56

3.4 Nội dung thực nghiệm 57

3.4.1 Lớp đối chứng 57

3.4.2 Lớp thực nghiệm 58

3.5 Kết quả thực nghiệm 65

Kết luận chương 3 71

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 73

1 Kết luận 73

2 Khuyến nghị 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đổi mới phương pháp dạy học là nhiệm vụ cấp thiết đang đặt ra cho ngành

giáo dục hiện nay Nghị quyết Đại hội đại biểu lần IX của Đảng đã chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại khoá, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay”

Chúng ta cần vận dụng một cách sáng tạo các phương pháp dạy học hiện đại theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức, tính chủ động, sáng tạo của sinh viên, tăng cường tự học, tự nghiên cứu; từng bước áp dụng những thành tựu của công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học

Trong những năm vừa qua các trường trung học phổ thông (THPT) đều quan tâm chỉ đạo và tăng cường đổi mới phương pháp dạy học theo đúng hướng phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh, khắc phục tình trạng dạy học theo phương pháp thụ động, tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin, phương tiện trực quan trong dạy học, sử dụng các phương tiện nghe, nhìn, thực hiện các thí nghiệm thực hành

Ngày nay, các ngành khoa học kĩ thuật đang phát triển như vũ bão, đặc biệt

là sự phát triển của công nghệ thông tin (CNTT) CNTT đã đi vào hầu hết các lĩnh vực Việc ứng dụng CNTT vào dạy học hiện nay là một điều tất yếu, nhất là trong việc dạy học môn Toán, các phần mềm dạy học đã đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng các tình huống dạy học, góp phần lớn vào việc đổi mới phương pháp dạy học

Hiện nay, phần mềm Cabri 3D đang tỏ ra rất hữu ích trong việc giúp giáo viên dạy chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (Hình học không gian

phục được sự khó khăn trong việc tưởng tượng những hình khối không gian phức tạp nhất là trong thời gian đầu khi học sinh mới tiếp cận với môn học này Mặt khác nó còn giúp giáo viên rất nhiều trong việc soạn giáo án, trong việc vẽ hình Đặc biệt, nếu giáo viên có thể phát huy hết các tính năng của phần mềm này trong quá trình dạy học thì sẽ giúp ích rất nhiều trong việc phát huy tính chủ động, tích cực học tập từ phía học sinh Đó là điều rất quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

Tuy nhiên, lượng giáo viên THPT sử dụng phần mềm này còn rất ít hoặc nếu có sử dụng thì đều dừng lại ở mức độ thấp, chưa phát huy được rất nhiều tác dụng của phần mềm này

Với những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài: "Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm Cabri 3D của giáo viên trong giảng dạy Hình học không gian chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc lớp 11 trung học phổ thông (ban nâng cao)"

2 Mục đích nghiên cứu

Đề xuất một số phương án giúp giáo viên sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (lớp 11 THPT - chương trình nâng cao) một cách hiệu quả nhất, phát huy được hết các tác dụng của phần mềm này

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu: giáo viên dạy Toán khối 11 THPT

3.2 Khách thể nghiên cứu: việc sử dụng phần mềm Cabri 3D của giáo viên trong

dạy học chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc của HHKG lớp 11THPT (ban nâng cao)

4 Giả thuyết khoa học

Trong việc dạy học chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc của HHKG lớp 11THPT (chương trình nâng cao), nếu giáo viên sử dụng và phát huy được hết các chức năng của phần mềm Cabri 3D theo các hướng đã nêu trong luận văn thì sẽ đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng dạy học, góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu nội dung chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc

trong HHKG lớp 11 (nâng cao)

- Nghiên cứu một phần thực trạng của việc ứng dụng phần mềm Cabri 3D

của giáo viên trong quá trình dạy học HHKG 11 chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (ban nâng cao)

- Đề xuất một số biện pháp nhằm phát huy hơn nữa các ưu điểm của phần

mềm Cabri 3D, nâng cao hiệu quả dạy và học hai chương quan trọng nhất trong HHKG lớp 11, đó là chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc

- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra hiệu quả của phương pháp sử dụng

phần mềm Cabri 3D trong dạy học chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc của HHKG lớp 11 (ban nâng cao)

6 Phương pháp nghiên cứu

Trong luận văn tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Phương pháp điều tra

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

7 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo,

luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy Hỡnh học khụng gian 11(sỏch nõng cao)

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN

1.1 Hoạt động dạy học

1.1.1 Khái niệm hoạt động dạy học

Nhiều tác giả cho rằng: “Dạy học là toàn bộ các thao tác có mục đích nhằm chuyển các giá trị tinh thần, các hiểu biết, các giá trị văn hóa mà nhân loại đã đạt được hoặc cộng đồng đã đạt được vào bên trong một con người”

1.1.2 Bản chất quá trình dạy học

Quá trình dạy học là quá trình thống nhất, biện chứng giữa hoạt động (HĐ) dạy của giáo viên (GV) và HĐ học của học sinh (HS), trong đó HĐ học là trung tâm

HĐ dạy và HĐ học có mối quan hệ khăng khít, chặt chẽ Trình tự các bước trong HĐ học hoàn toàn thống nhất với trình tự các bước trong HĐ dạy- nếu GV vạch ra nhiệm vụ, các HĐ học tập sắp tới của HS bằng các biện pháp thích hợp và kích thích thì HS sẽ tiếp nhận các nhiệm vụ đó, thực hiện các HĐ học tập đề ra; nếu GV kiểm tra HĐ của HS và điều chỉnh HĐ dạy của mình thì dưới ảnh hưởng của GV, HS cũng điều chỉnh HĐ của mình Sự thống nhất của quá trình dạy và học được thể hiện ở sự tương ứng giữa các giai đoạn HĐ của cả GV

lẫn HS Sự thống nhất này tạo nên một hiện tượng hoàn chỉnh mà ta gọi là quá trình dạy học

1.2 Hoạt động dạy, hoạt động học, vai trò của giáo viên, học sinh

“Dạy là một quá trình gồm toàn bộ các thao tác có tổ chức và có định hướng giúp người học từng bước có năng lực tư duy và năng lực hành động với mục đích chiếm lĩnh các giá trị tinh thần, các hiểu biết, các kỹ năng, các giá trị văn hóa mà nhân loại đã đạt được để trên cơ sở đó có khả năng giải quyết được các bài toán thực tế đặt ra trong toàn bộ cuộc sống của mỗi người học”

Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, quá trình dạy/học có thể hiểu như một quá trình truyền thông mà nhân vật trung tâm, mục tiêu của quá trình truyền thông này là người học Mọi tác nhân có liên quan đến quá trình dạy/học đều hướng tới sự hoàn thiện cá nhân người học thông qua sự lĩnh hội kiến thức, rèn luyện kỹ năng và hình thành nhân cách của người học

Trong hình trên chúng ta có thể thấy người học đóng vai trò trung tâm của mọi con đường kiến thức: Người học có thể tìm kiếm sự hoàn thiện đó qua thầy cô giáo, máy tính và mạng máy tính, sách vở, hoạt động nghệ thuật, môi trường tự nhiên, xã hội, gia đình, các phương tiện nghe nhìn, trong đó người dạy giữ vai trò quan trọng nhất vì khi đó hoạt động dạy/học là hoạt động có mục tiêu và có định hướng rõ ràng nhất Điều đó cho ta thấy chính người học là trung tâm của hoạt động dạy/học chứ không phải thày cô giáo Hoạt động dạy của thày cô giáo chỉ là một phần của môi trường học tập đó mà thôi! Và điều đó ngày càng trở nên

rõ ràng, cấp thiết hơn trong xã hội bùng phát thông tin hôm nay Sự hoàn thiện đó đòi hỏi nhiều phương tiện truyền thông khác nhau (truyền thông đa phương tiện – multimedia communication)

Vì vậy hiện nay "dạy" đồng nghĩa với “dạy cách học” chứ không phải “dạy kiến thức” Kiến thức sẽ đến với người học từ nhiều nguồn khác nhau – không nhất thiết kiến thức, kỹ năng luôn luôn đến với người học là từ người dạy

1.3 Phương pháp dạy học

Trong lĩnh vực giáo dục, phương pháp dạy học được hiểu là cách thức hoạt

động cùng nhau của người dạy và người học hướng tới việc giải quyết các nhiệm

vụ dạy học (bao gồm cả trang bị tri thức, kỹ năng, kỹ xảo; hình thành các phẩm chất nhân cách; phát triển những khả năng và năng lực) Phương pháp dạy học là

cách mà người dạy chỉ đạo (tổ chức, điều khiển, lãnh đạo) hoạt động của người học, và cách mà người học tiến hành hoạt động lĩnh hội năng lực

Phương pháp dạy học là cách thức mà người dạy tuân thủ suốt trong quá trình thực hiện các công việc liên quan đến việc dạy nhằm làm cho việc dạy đạt được mục đích yêu cầu học của người

Nói tới phương pháp dạy học là nói tới công nghệ dạy học, bao gồm các thao tác tổ chức môi trường dạy và học, tổ chức chương trình học, tổ chức thời gian học,

tổ chức việc dạy, tổ chức việc học, tổ chức đánh giá kết quả học

Trong quá trình dạy học, phương pháp dạy học nổi lên như nhân tố chủ quan (chủ quan về phía người dạy) hàng đầu quyết định chất lượng dạy học Và do vậy, việc lựa chọn và sử dụng phương pháp dạy học phù hợp luôn có ý nghĩa sống còn đối với chất lượng dạy học và giáo dục Các mục tiêu giáo dục khác nhau dẫn đến các quan niệm về giáo dục khác nhau Đến phiên các quan niệm về giáo dục khác nhau trong mỗi hoàn cảnh cụ thể sẽ ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn phương pháp dạy học

Việc lựa chọn một phương pháp dạy học cụ thể, trong một hoàn cảnh dạy

học cụ thể, là công việc của người dạy và chỉ do người dạy quyết định (Tuy nhiên việc đánh giá kết quả công việc dạy học của người dạy lại là quyền của xã hội)

1.3.1 Một số phương pháp dạy học

Chúng ta đều biết, không có một phương pháp dạy học nào được cho là lý tưởng Mỗi một phương pháp đều có ưu điểm của nó do vậy người thầy nên xây dựng cho mình một phương pháp riêng phù hợp với mục tiêu, bản chất của vấn đề cần trao đổi, phù hợp với thành phần nhóm lớp học, các nguồn lực, công cụ dạy-học sẵn có và cuối cùng là phù hợp với sở thích của mình

Theo Nguyễn Bá Kim (2004), một số phương pháp dạy học:

 Phương pháp dạy học thuyết trình

 Phương pháp dạy học gợi mở vấn đáp

 Phương pháp dạy học trực quan

 Phương pháp dạy học ôn tập, luyện tập

 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

 Dạy học tình huống

 Dạy học chương trình hóa

 Dạy học phân hóa

“Phương pháp dạy học được gọi là tích cực nếu hội tụ được các yếu tố sau:

- Thể hiện rõ vai trò của nguồn thông tin và các nguồn lực sẵn có

- Thể hiện rõ được động cơ học tập của người học khi bắt đầu môn học

- Thể hiện rõ được vai trò của người học, người dạy, vai trò của các mối tương tác trong quá trình học

- Thể hiện được kết quả mong đợi của người học”

[7, tr.7]

1.3.2 Đổi mới phương pháp dạy học

Đổi mới phương pháp dạy học (ĐMPPDH) hiện nay không chỉ là phong trào mà còn là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên (GV) Thông thường, ở các giờ thao giảng hay dự thi GV giỏi, tất cả GV đều nỗ lực trong việc ĐMPPDH, dù còn có người chưa thành công như mong muốn Trên thực tế, khảo sát và điều tra

xã hội học cho thấy tỷ lệ GV thực hiện được yêu cầu này ở các trường chưa phải

là nhiều Vậy thực chất, họ đang gặp những khó khăn gì?

Trước hết là do thói quen đọc - chép, thuyết giảng, lệ thuộc sách giáo khoa của một bộ phận GV Căn bệnh cố hữu là ngại thay đổi, thậm chí lười biếng khiến nhiều GV, trong đó có cả những GV lâu năm, đã thuộc làu từng nội dung kiến thức trong sách giáo khoa nên khi giảng thường đọc luôn cho học sinh (HS) chép lại các ý chính Điều này tạo ra thói quen thụ động của trò Thầy nói sao, trò ghi vậy, và chỉ biết học thuộc lòng, không cần suy nghĩ Để chống lại thói quen xấu này, nhiều GV đã chủ động trong việc tìm tòi những cách thức mới trong việc truyền đạt kiến thức, song do nhận thức chưa thật đầy đủ, nên việc ĐMPPDH chưa hiệu quả

Mặt khác lại cũng có GV sử dụng máy tính, máy chiếu đa năng, song lại không chú ý xem có cần thiết và phù hợp với bài học không, liều lượng thế nào

và nghiễm nhiên coi như mình đã ĐMPPDH mà quên mất rằng đó chỉ là phương tiện hỗ trợ

“Ứng dụng CNTT không có nghĩa là đã đổi mới phương pháp dạy học” [13,

không phải là điều kiện đủ của PPDH này Để một giờ học có ứng dụng CNTT là một giờ học phát huy tính tích cực của HS, thì điều kiện tiên quyết là việc khai thác CNTT phải đảm bảo các yêu cầu và tính đặc trưng của PPDH tích cực mà GV lựa chọn

Phát huy tính tích cực của học sinh thông qua hàng loạt các tác động của giáo viên là bản chất của phương pháp dạy học mới Khi nói đến tính tích cực, chúng ta quan niệm là lòng mong muốn hành động được nảy sinh từ phía học sinh, được biểu hiện ra bên ngoài hay bên trong của sự hoạt động Nhờ phát huy được tính tích cực mà học sinh không còn bị thụ động Học sinh trở thành các cá nhân trong một tập thể mang khát vọng được khám phá, hiểu biết Muốn vậy, điều khó khăn nhất với người giáo viên là: trong một giờ lên lớp, phải làm sao cho những học sinh tốt nhất cũng được thoả mãn nhu cầu tri thức, thấy tri thức là một chân trời mới Còn những học sinh học yếu nhất cũng không thấy bị bỏ rơi, họ cũng tham gia được vào quá trình khám phá cái mới

1.4 Đổi mới phương pháp dạy học và vai trò của công nghệ thông tin

Những thành tựu mới của khoa học và công nghệ nửa cuối thế kỉ XX và đầu thế kỉ XXI đang làm thay đổi hình thức và nội dung các hoạt động kinh tế, văn hoá và xã hội của loài người Một số quốc gia phát triển đã bắt đầu chuyển dần từ văn minh công nghiệp sang văn minh thông tin Các quốc gia đang phát triển tích cực áp dụng những tiến bộ mới của khoa học và công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin (CNTT), để phát triển và hội nhập

Đối với giáo dục và đào tạo, CNTT có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học CNTT là phương tiện để tiến tới một

“xã hội học tập” Mặt khác, giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng thúc đẩy

sự phát triển của CNTT thông qua việc cung cấp nguồn nhân lực cho CNTT Bộ

Giáo dục - Đào tạo cũng đã yêu cầu: “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục

và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp dạy học, học tập

ở tất cả các môn học” (Trích Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT ngày 30/7/2001 của Bộ Trưởng Bộ GD-ĐT về việc tăng cường dạy học, đào tạo và ứng dụng CNTT trong ngành giáo dục giai đoạn 2001-2005)

1.4.1 Dạy học theo quan điểm tích hợp công nghệ thông tin

Theo tác giả việc áp dụng CNTT vào dạy học có hiệu quả bao nhiêu còn tùy thuộc vào rất nhiều vấn đề, trong đó đặc trưng riêng của từng bộ môn và đối tượng học sinh là hai yếu tố quan trọng nhất CNTT chỉ nên thay thế những gì mà GV không thể diễn đạt được hoặc diễn đạt được nhưng trừu tượng khó hiểu và mất quá nhiều thời gian ví dụ như trực quan hóa các đối tượng trừu tượng, các bài toán tập hợp điểm, các thí nghiệm ảo trong môn Vật lý, Hóa học, các bản đồ tranh ảnh, phim tư liệu trong Lịch Sử và Địa Lý )

Sử dụng CNTT một cách hợp lí trong dạy học sẽ thực sự hiệu quả, tiết kiệm được nhiều thời gian và tạo được nhiều hứng thú cho học sinh “Môi trường tạo ra bởi phần mềm dạy học tích hợp trong các tình huống học tập nếu được xây dựng

và tổ chức tốt, sẽ nâng cao được tính tích cực và chủ động của học sinh” (Nguyễn Chí Thành, 2006)

1.4.2 Ưu thế của việc dạy học với phương tiện hiện đại

Thời kì xã hội thông tin đã mở ra khả năng người học, nhờ vào công cụ học tập là máy tính, và các phương tiện truyền thông đa phương tiện nói chung - có thể học tập theo trạng thái tức thời của mình đồng thời cũng không vượt xa khỏi định hướng chung của môn học Quan sát bất kì giờ học nào trên máy tính cũng thấy rất nhiều học viên đang trong nhiều trạng thái chương trình, rẻ nhánh chương trình

hướng đi khác nhau để đến cùng một mục đích do định hướng chung của môn học qui định Không thể nào bắt buộc mọi học viên đều cùng có bước phát triển chương trình như nhau Mặt khác, giao tiếp người – máy thông qua các giao diện thích hợp mở ra khả năng giảm thiểu việc thuyết trình-cho-cả-lớp Giao tiếp

“người - máy tính” cũng mở lại khả năng giao tiếp: “Ông thầy – máy tính” làm việc với “cá nhân” người học Mở lại khả năng dạy theo đúng với trạng thái trí tuệ của “cá nhân” người học và không bị ràng buộc cứng ngắc bởi bất kì một chương trình, một phân bố thời lượng nào cho môn học như đã từng có trong lịch sử dạy học trước đó, nhưng với một chất lượng dạy/học cao hơn nhiều Người dạy bây giờ tập trung nhiều hơn, và có nhiều khả năng hơn vào việc điều khiển học tập của từng người học Công nghệ thông tin hiện đại đã trở thành công cụ dạy và cũng là công cụ học

Theo tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình SGK lớp 11 môn toán (NXBGD, xuất bản năm 2007) [2, tr 10], dạy học với phương tiện hiện đại

có các ưu thế sau:

- Giáo viên chuẩn bị bài một lần thì có thể dạy được nhiều lần

- Các PMDH có thể thực hiện được thí nghiệm ảo, sẽ thay thế GV dạy học thực hành, tăng tính năng động cho HS, cho phép HS học theo khả năng

- Các phương tiện hiện đại giúp cho GV trình bày bài giảng sinh động hơn, dễ dàng cập nhật và thích nghi với sự thay đổi của khoa học hiện đại

- Các phương tiện sẽ hỗ trợ và chuẩn hoá các bài giảng mẫu, đặc biệt đối với những phần khó giảng, những khái niệm phức tạp

- Giúp HS học chủ động học tập, phát huy tính sáng tạo trong học tập của HS Phù hợp với PPDH hiện đại: lấy HS làm trung tâm

- Sử dụng CNTT để dạy học, PPDH cũng sẽ phải thay đổi theo GV là người

Ngay cả GV cũng phải học tập thường xuyên để nâng cao trình độ về CNTT,

sử dụng có hiệu quả CNTT trong dạy học HS có thể lấy thông tin từ nhiều nguồn khác nhau như sách, Internet, CD-ROM Khi đó HS phải biết đánh giá

và lựa chọn thông tin không chỉ đơn thuần nhận thông tin một cách thụ động vì nguồn thông tin rất phong phú

- Góp phần giảm đáng kể kinh phí đầu tư cho cơ sở vật chất phục vụ quá trình dạy học

Tuy nhiên, công nghệ thông tin không làm cho công việc người dạy trở nên nhẹ nhàng hơn, cũng không làm cho việc nắm bắt kiến thức của nhân loại dễ dàng hơn như nhiều người vẫn tưởng – thậm chí người dạy và người học còn phải vật lộn nhiều hơn với sự bùng nổ hoặc quá tải thông tin Công nghệ thông tin chỉ đem lại cho người dạy, người học các khả năng to lớn hơn, hiệu quả hơn trong dạy và học mà thôi

1.5 Sử dụng công nghệ thông tin vào dạy môn Toán

Vấn đề sử dụng CNTT trong việc hổ trợ dạy học môn Toán ở Việt Nam Theo GS TSKH Nguyễn Bá Kim và TS Đào Thái Lai thì với tính cách là công cụ dạy học, máy vi tính được khai thác dưới những hình thức chủ yếu như sau:

+ Giáo viên trình bày bài giảng có sự hổ trợ của máy tính

+ Học sinh làm việc trực tiếp với máy tính dưới sự hướng dẫn và kiểm soát chặt chẽ của giáo viên

+ Học sinh học tập độc lập trên máy tính theo chương trình

Sue Johnston - Wilder và David Pimm (1995) đã đưa ra 6 hướng chính sử dụng CNTT nhằm cung cấp các điều kiện cho người học toán, cụ thể là:

- Học tập dựa trên thông tin ngược: Máy tính có khả năng cung cấp nhanh

và chính xác các thông tin phản hồi dưới góc độ khách quan Từ những thông tin

phản hồi như vậy cho phép người học đưa ra ước đoán của mình và từ đó có thể thử nghiệm, thay đổi những ý tưởng cuả mình

- Khả năng quan sát các mô hình: Với khả năng và tốc độ xử lí của máy tính giúp người học đưa ra nhiều ví dụ khi khám phá các vấn đề trong toán học Máy tính sẽ trợ giúp người học quan sát xử lí các mô hình từ đó đưa ra lời chứng minh trong trường hợp tổng quát

- Phát hiện các mối quan hệ trong toán học: Máy tính cho phép tính toán biểu bảng, xử lí đồ hoạ một cách chính xác và liên kết chúng lại với nhau Việc cho thay đổi một vài thành phần và quan sát sự thay đổi trong các thành phần còn lại đã giúp người học phát hiện ra mối tương quan giữa các đại lượng

- Thao tác với các hình động: Người học có thể sử dụng máy tính để biểu diễn các biểu đồ, các tập hợp điểm một cách sinh động, giúp cho người học hình dung ra các hình hình học một cách tổng quát từ máy tính

- Khai thác, tìm kiếm thông tin: Máy tính cho phép người học sử dụng làm việc trực tiếp với các dữ liệu thực, từ đó hình dung ra sự đa dạng của nó và sử dụng để phân tích hay làm sáng tỏ một vấn đề toán học

- Dạy học với máy tính: Khi người học thiết kế giải thuật để sử dụng máy tính giúp tìm ra kết quả thì người học phải hoàn thành các dãy chỉ thị mệnh lệnh một cách rõ ràng chính xác, họ sắp đặt các suy nghĩ cũng như ý tưởng của mình một cách rõ ràng

1.5.1 Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Toán

Toán học là môn khoa học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian và các phép biến đổi Nói một cách khác, người ta cho rằng đó là môn học về "hình

và số." Theo quan điểm chính thống, nó là môn học nghiên cứu về các cấu trúc

trừu tượng định nghĩa từ các tiên đề, bằng cách sử dụng Luận lý học (lôgic) và ký hiệu toán học

Toán học là một môn học mang tính trừu tượng cao Công nghệ thông tin tỏ

ra rất hiệu quả trong việc trực quan hóa một số đối tượng trừu tượng của Toán học

Xét về mặt "công nghệ" thì đây quả là một ưu điểm lớn của công nghệ thông tin (CNTT) Với những khả năng của CNTT và truyền thông, của Kĩ thuật đồ họa và Multimedia, của các phần mềm dạy học, phần mềm trình diễn với sự tích hợp của các công cụ soạn thảo thì khả năng gây hiệu ứng tích cực của nó là rất cao, đặc biệt là với những nội dung liên quan đến hình học, đồ thị

Xét về mặt "nội dung" thì CNTT đã đáp ứng rất nhiều trong việc truyền thụ đầy đủ, đúng, rõ ràng và chân thật những nội dung học tập kể cả những nội dung mang tính trừu tượng cao (các hình khối trong không gian, các phép biến hình ) Mặt khác nó hợp lý hóa việc đánh giá, kiểm tra của quá trình dạy học một cách chính xác, nhanh chóng và công bằng cho mỗi học sinh

Xét về mặt "sư phạm" thì CNTT cũng có thể làm thay giáo viên một số công việc như: tạo hứng thú học tập cho học sinh, điều khiển quá trình lên lớp, đánh giá kết quả rèn luyện một số kĩ năng và hình thức tư duy trong học tập Tuy nhiên trong trường hợp này, vai trò của giáo viên đặc biệt qua trọng trong việc điều hành, lên kế hoạch kịch bản thiết kế bài giảng và vai trò đạo diễn trong giờ dạy “Một công việc quan trọng của người GV khi sử dụng các phần mềm dạy học

là tạo ra các tình huống và tổ chức một môi trường học tập, thực chất là xây dựng các hoạt động thích hợp thông qua việc tích hợp các tri thức dạy học trong đó có

tính đến các khả năng mà phần mềm cho phép” (Nguyễn Chí Thành, 2006)

1.5.2 Giới thiệu phần mềm Cabri 3D

Công nghệ Cabri được khởi đầu trong các phòng nghiên cứu tại CNRS (Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia) và tại trường Đại học Joseph Fourier, thành phố Grenoble, cộng hòa Pháp Năm 1985, Jean-Marie LABORDE, người cha tinh thần của Cabri, bắt đầu dự án này với mục đích trợ giúp việc dạy và học môn hình học phẳng

Cabri 3D v2 tiếp tục các triết lý Cabri vào thế giới của không gian ba chiều 3D Với Cabri 3D v2 người sử dụng có thể học một cách nhanh chóng cách dựng hình, hiển thị và thao tác trong không gian ba chiều cho mọi loại đối tượng: đường thẳng, mặt phẳng, hình nón, hình cầu, đa diện…, có thể tạo các phép dựng hình động từ đơn giản đến phức tạp, có thể đo lường các đối tượng, tích hợp các dữ liệu

số và thậm chí có thể hiển thị lại quy trình dựng hình của bạn Với Cabri 3D v2, người sử dụng sẽ khám phá một công cụ tuyệt vời cho việc nghiên cứu và giải các bài toán Hình học nói riêng và Toán học nói chung

Hình 1.1

mới của Cabri 3D để bắt đầu chuẩn bị làm việc với các đối tượng không không gian, trên màn hình ta sẽ thấy mặt phẳng cơ sở hiện rất rõ và khung nhìn từ xa cho phép chúng ta quan sát rất tốt hình vẽ này

Hình 1.2

Với Cabri 3D, người sử dụng có thể tạo ra 3 điểm, 2 điểm nằm trên mặt phẳng cơ

sở và 1 điểm nằm phía trên mặt phẳng này như hình dưới đây

 Có thể mở rộng hoặc thu hẹp một vùng làm việc

 Có thể dịch chuyển một vùng làm việc trong một trang

 Chức năng tương tác của các vùng làm việc

 Chức năng tạo một trang mới bên trong một tài liệu: Mỗi tài liệu Cabri 3D

có thể bao gồm nhiều trang hơn nữa, mỗi trang có thể chứa nhiều vùng làm việc nhau

 Bảng chọn hiển thị: Trong bảng chọn Hiển thị, các chức năng đầu tiên cho

 Chức năng Hiệu chỉnh theo trang cho phép thích nghi kích cỡ của trang đối với cửa sổ hiện hành trong khi mà chức năng Hiệu chỉnh theo cách nhìn cho phép thích nghi cách nhìn đối với kich cỡ của cửa sổ

 Chức năng tích hợp động và tĩnh một trang Cabri 3D - V2 trong các chương trình ứng dụng khác Cabri 3D cho phép chèn các hình ảnh tĩnh dạng bitmap vào các chương trình ứng dụng khác Người sử dụng cũng có thể xuất các hình động mà người dùng có thể thao tác được cho phần lớn các trình duyệt Internet (đối với cả máy tính PC và máy tính Mac OS) cũng như

là cho các chương trình của Microsoft Office như Word, Powerpoint (chỉ cho máy tính PC)

 Tạo các hình trải in được: Cabri 3D cho phép trải các hình mà NSD đã dựng Sau đó có thể in các hình này và sử dụng để tạo các hình mẫu từ giấy hoặc bìa các-tôn NSD cũng có thể dựng ảnh của một đối tượng qua các phép biến hình thông thường như: đối xứng tâm, trục, quay, tịnh tiến, nghịch đảo Một tính chất quan trọng khác của phần mềm là xem lại toàn bộ các bước dựng hình được thực hiện trên một đối tượng NSD có thể quay toàn bộ hình dựng được xung quang trục của nó, NSD có thể tạo ra các hình trải (đa giác hình trải) từ các đa diện

 Chức năng hình cầu kính: thay đổi các góc nhìn Chức năng này cho phép NSD có thể hiển thị được các hình đã dựng được dưới các góc độ khác nhau giống như là chúng nằm trong một hình cầu kính mà ta có thể xoay theo mọi hướng

Hình ảnh dưới đây là một góc nhìn khác lên mặt phẳng P và 3 điểm (trong

Hình 1.5) Vì góc nhìn vào P ngang với tầm mắt chúng ta thấy rõ điểm M thực

sự nằm phía trên của P và các điểm A, B nằm trên P

do trong không gian

Hình 1.7

Hình trên đây cho ta thấy một vị trí khác của các điểm A, B, M nhưng vẫn giữ các quan hệ đã được xây dựng từ đầu Chức năng này, với các hình vẽ trên bảng đen, học sinh rất khó hình dung Còn với Cabri 3D, điều này đã giảm được rất nhiều khó khăn, nhất là những bài toán về quỹ tích, về các điểm di động

 Vết (quỹ đạo của một đối tượng): Cabri 3D cho phép NSD có thể hiển thị quỹ đạo tạo ra khi dịch chuyển đa số các đối tượng như: điểm, đường thẳng, đoạn thẳng, vectơ, Nhưng NSD có thể kết hợp dùng công cụ này với chức năng Hoạt náo để tạo ra tất cả các đối tượng mà HS không thể dựng chúng bằng các công cụ khác

Theo Nguyễn Chí Thành (2006): “Các tính năng của các phần mềm hình học động Cabri cho phép xây dựng các tình huống dạy học mà qua đó HS thông qua các HĐ của mình sẽ khám phá ra tri thức mới Các tình huống dạy học như vậy cũng sẽ giảm thiểu một xu hướng sử dụng phần mềm dạy học khá phổ biến hiện nay là chỉ tận dụng chủ yếu các khả năng mô phỏng của phần mềm”

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Chương 1 của luận văn đã nghiên cứu về bản chất hoạt động dạy học, nghiên cứu một số phương pháp dạy học và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa học sinh bằng cách phát huy các ưu thế của công nghệ thông tin, nhất là trong việc dạy và học môn Toán Cụ thể, tác giả có nghiên cứu về phần mềm Cabri 3D và thấy rằng đây là một phần mềm rất hữu ích cho việc dạy và học Hình học không gian 11 Những nghiên cứu lí luận đó giúp tác giả

đưa đến giả thuyết khoa học: Trong việc dạy học chương quan hệ song song và

quan hệ vuông góc của HHKG lớp 11THPT (chương trình nâng cao), nếu giáo viên sử dụng và phát huy được hết các chức năng của phần mềm Cabri, đồng thời cho học sinh tiếp cận và thường xuyên sử dụng trực tiếp Cabri 3D như một công

cụ hỗ trợ học tập thì sẽ đem lại hiệu quả cao trong việc nâng cao chất lượng dạy học và chất lượng học tập, góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học trong tình hình hiện nay" Tiếp theo, trong chương 2, tác giả sẽ nghiên cứu chương trình

hình học không gian 11 (nâng cao) với hai chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc, từ đó thấy được những khó khăn mà học sinh thường mắc phải khi học hai chương này Tiếp đó tác giả nghiên cứu tình hình ứng dụng công nghệ thông tin và cụ thể là phần mềm dạy học Cabri 3D của giáo viên trong việc dạy học Hình học không gian 11 - chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (ban nâng cao) hiện nay, nghiên cứu các ưu điểm khi sử dụng phần mềm này vào dạy và học

Từ đó chúng tôi sẽ kiểm chứng tính đúng đắn của những giả thuyết khoa học nêu trên trong chương 3

CHƯƠNG 2

SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN 11 CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG VÀ QUAN HỆ

VUÔNG GÓC ( BAN NÂNG CAO)

2.1 Chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc trong chương trình hình học không gian 11 THPT(ban nâng cao)

SGK 11, môn hình học đã được biên soạn theo chương trình của môn Toán THPT được ban hành theo quyết định số 16/2006/QD - BGD&ĐT ngày 05/05/2006 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo

Chương trình hình học lớp 11 - nâng cao gồm 3 chương, cụ thể như sau:

Bảng 2.1: Phân phối chương trình Hình học lớp 11 - Nâng cao

1 Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng 4

không gian

Quan hệ

song song

(17 tiết)

Ôn tập cuối học kỳ I, kiểm tra học kỳ 1 3

2 Hai đường thẳng vuông góc với nhau 2

3 Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng Luyện tập

3

4 Hai mặt phẳng vuông góc Luyện tập

3

Câu hỏi và bài tập ôn tập cuối năm, kiểm tra cuối

Chương I của hai bộ sách Hình học ban cơ bản và nâng cao là các kiến thức tiếp tục và kết thúc của hình học phẳng Đó là chương đề cập đến phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng HS sẽ được làm quen với một số khái niệm thường gặp không chỉ trong toán học mà còn trong thực tế như phép tịnh tiến, phép đối xứng tâm Ngoài ra HS phải hiểu được thế nào là hai hình bằng nhau

Chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc

Phần HHKG được phân làm hai chương nói về quan hệ song song và quan

hệ vuông góc trong không gian Ở cuối cấp Phổ thông cơ sở, HS đã bước đầu làm quen với một số khái niệm của HHKG bằng cách mô tả trực quan trên các mô hình cụ thể Ở lớp 11 các khái niệm đó được trình bày một cách hệ thống và có chứng minh tương đối đầy đủ và chặt chẽ HS được làm quen với các đối tượng cơ bản của HHKG sau đây:

- Các khái niệm cơ bản: điểm, đường thẳng, mặt phẳng

- Các quan hệ cơ bản: quan hệ liên thuộc (điểm thuộc đường thẳng, điểm thuộc mặt phẳng, đường thẳng nằm trên mặt phẳng), quan hệ tương giao (giao của hai đường thẳng, của hai mặt phẳng, của đường thẳng và mặt phẳng, thiết diện của hình không gian), quan hệ song song, quan hệ vuông góc (giữa các đối tượng cơ bản)

- Về các hình trong không gian Ở lớp 11 chỉ giới thiệu hai loại quen thuộc đó chính là hình lăng trụ, hình chóp và các trường hợp đặt biệt của chúng

- Hai chủ đề quan trọng cũng được đề cập một cách chi tiết là khoảng cách và góc: khoảng cách giữa điểm và đường thẳng, giữa điểm và mặt phẳng, khoảng cách và góc giữa hai đường thẳng, khoảng cách và góc giữa đường thẳng và mặt phẳng, khoảng cách và góc giữa hai mặt phẳng

Như vậy nội dung quan hệ song song và quan hệ vuông góc chiếm 39 tiết trong tổng số 50 tiết của Hình học không gian lớp 11 Đây là nội dung quan trọng, góp phần phát triển năng lực tư duy và khả năng tưởng tượng không gian của học sinh Hơn nữa đó cũng là nội dung quan trọng trong các đề thi tốt nghiệp và đề thi Tuyển sinh và các trường Cao Đẳng và Đại Học

Thống kê trong sách giáo khoa và sách bài tập Hình học không gian (bộ nâng cao

- 2007), chúng tôi thấy các bài tập trong hai chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc được chia thành các dạng như sau:

Dạng 1: Các bài tập tìm giao tuyến của hai mặt phẳng, giao điểm của một đường

thẳng và mặt phẳng, các bài tập liên quan đến thiết diện (21 bài)

Dạng 2: Chứng minh hai đường thẳng song song, đường thẳng song song với mặt

phẳng hoặc hai mặt phẳng song song (19 bài)

Dạng 3: Các bài tập xét vị trí tương đối giữa các đối tượng (13 bài)

Dạng 4: Các bài tập về tập hợp điểm (4 bài)

Dạng 5: Chứng minh hai đường thẳng vuông góc, đường thẳng vuông góc với mặt

phẳng và hai mặt phẳng vuông góc (19 bài)

Dạng 6: Xác định góc giữa hai đường thẳng, giữa đường thẳng và mặt phẳng, góc

giữa hai mặt phẳng (4 bài)

Dạng 7: Các bài tập về khoảng cách (8 bài)

Có thể thấy, các bài tập về vị trí tương đối giữa các đối tượng (dạng 1, dạng 2, dạng 3, dạng 5) chiếm tỉ lệ lớn trong tổng số các bài tập

Mục đích, yêu cầu của chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc

Theo sách giáo viên hình học nâng cao 11, trong quá trình học tập hai chương này, học sinh cần nắm được các kiến thức và đạt được các kĩ năng sau:

+ Biết cách vẽ đúng và thành thạo hình biểu diễn của một hình không gian trên mặt giấy

+ Nắm vững định nghĩa và cách vẽ các hình như: hình chóp, hình lăng trụ, hình chóp cụt…

+ Biết cách xác định thiết diện của một hình khi cắt bởi một mặt phẳng.+ Xác định được vị trí tương đối giữa các đối tượng như: đường thẳng với đường thẳng, đường thẳng với mặt phẳng, mặt phẳng với mặt phẳng, đặc biệt là quan hệ song song và quan hệ vuông góc giữa chúng

+ Sử dụng được các điều kiện vuông góc của đường thẳng và mặt phẳng

+ Nắm được các khái niệm và cách tính góc, khoảng cách giữa một số đối tượng hình học không gian

Những khó khăn học sinh thường gặp khi học hai chương này:

Tác giả đã tiến hành khảo sát việc học hai chương quan hệ vuông góc và quan hệ song song- hình học không gian tại hai lớp 11 của trường THPT Ngô Quyền - Hải Phòng, đó là các lớp 11B7 và 11B11 (các lớp này đều học theo chương trình nâng cao) Việc khảo sát được tiến hành khi các em đã học hai bài đầu tiên của chương quan hệ song song Đây là thời điểm mà các em mới tiếp cận với hình học không gian trong chương trình THPT

Câu hỏi 1 Khi học hai chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc trong

Hình học không gian 11, các em thấy dễ hay khó?

A Dễ

B Bình thường

C Khó

Câu hỏi 2 Học chương quan hệ vuông góc và quan hệ song song (HHKG 11) các

em thường gặp khó khăn trong những trường hợp nào?

A Trong việc vẽ hình

B Trong việc nhận xét vị trí tương đối giữa các đối tượng

C Trong việc tưởng tượng hình

D Trong các bài tập có yếu tố thay đổi, di động hoặc trong các bài toán quỹ tích tìm tập hợp điểm

E Trong những trường hợp khác (các em ghi cụ thể)………

………

………

F Không có khó khăn gì

Dưới đây là bảng thống kê các câu trả lời của học sinh:

Bảng 2.2 Thống kê câu trả lời của học sinh về mức độ dễ, khó khi học hai chương

quan hệ vuông góc và quan hệ song song

- hình học không gian 11(nâng cao)

Lớp Số lượng học sinh ( tỉ lệ phần trăm)

Bảng 2.3 Thống kê về những khó khăn thường gặp của học sinh khi học chương

quan hệ song song và quan hệ vuông góc- hình học không gian 11 (nâng cao)

Nhận xét: Trước đây, học sinh phần lớn chỉ mới biết các hình trong mặt phẳng

Mỗi hình đó đều có thể biểu diễn tường minh, phản ánh trung thành hình dạng và

có thể cả kích thước của hình vẽ trên mặt giấy Mọi quan hệ như quan hệ liên thuộc, quan hệ thứ tự, quan hệ song song và quan hệ vuông góc giữa các đối tượng đều được biểu diễn một cách trực quan Nay trong hình học không gian, hình vẽ là những hình phẳng, không thể phản ánh trung thành các quan hệ như quan hệ vuông góc hay quan hệ bằng nhau của các đối tượng Đó là một khó khăn rất lớn cho học sinh

Khó khăn nhiều nhất đối với học sinh là việc vẽ hình biểu diễn hình không gian trên mặt phẳng đặc biệt là trong các bài tập mà hình khối phức tạp hoặc trong việc giải các bài tập liên quan đến vị trí tương đối giữa các đối tượng như: quan hệ vuông góc, hay quan hệ cắt nhau và chéo nhau giữa các đường thẳng (nhìn hình phẳng thì học sinh có thể cho rằng chúng cắt nhau hay song song nhưng thực tế

chúng lại chéo nhau) Tác giả Đoàn Hữu Hải (2001) chỉ ra rằng: Một lỗi khá phổ

biến trong các học sinh Việt Nam xuất phát từ khó khăn của việc xét xem hai đường thẳng có cùng trong một mặt phẳng hay không khi mà mặt phẳng này không được thể hiện rõ trong hình vẽ đã cho lúc đầu

Tiếp đến đó là khó khăn trong các bài tập có yếu tố thay đổi, di động như trong các bài toán quỹ tích tìm tập hợp điểm

Ví dụ 1: Bài 11a (SGK/ Tr 50) Cho hình bình hành ABCD nằm trong mặt phẳng

(P) và một điểm S nằm ngoài mp(P) Gọi M là điểm nằm giữa A và S; N là điểm nằm giữa S và B; Giao điểm của hai đường thẳng AC và BD là O Tìm giao điểm của SO và mp(CMN)

Hình 2.1

Nhận xét: Với hình vẽ như trên, rất nhiều (40%) học sinh cho rằng SO cắt MN tại

1 điểm Để giải thích tình huống trên, giáo viên mất khá nhiều thời gian nếu chỉ dùng lời và hình vẽ trên bảng

Ví dụ 2: Bài 18 (SGK/ Tr.103) Cho hình chóp S.ABC có SA mp(ABC) và tam giác ABC không vuông Gọi H và K lần lượt là trực tâm của các tam giác ABC và SBC Chứng minh rằng:

a/ AH, SK, BC đồng quy

b/ SCmp(BHK)

c/ HK  mp(SBC)

Hình 2.2

Nhận xét: Trong những bài tập kiểu như trên, học sinh khi mới làm quen với

HHKG sẽ thấy rất khó khăn trong cách vẽ hình và đọc hình Theo trực quan trên hình thì khó có thể công nhận rằng AH BC; BKSC càng khó có thể nhận rằng SCmp(BHK)

Ví dụ 3: Bài tập 18.a (SBT tr 224): Trong mặt phẳng (P) cho đường tròn tâm O

bán kính R Điểm A cố định thuộc đường tròn, đường kính BC quay quanh O (BC

 OA) Đặt ABC  Điểm S nằm trong không gian sao cho SA  (P) và SA = 2R Chứng minh rằng chân đường cao SH của SBC thuộc một đường tròn cố định

Hình 2.3

Trên đây là một vài ví dụ về những khó khăn mà học sinh có thể gặp khi mới làm quen với môn HHKG Nếu những khó khăn này không được khắc phục sớm, chúng sẽ gây ra một hệ quả đó là học sinh luôn trong tình trạng khó khăn, mất tự tin và dần dần sẽ mất hứng thú với môn học này Có những học sinh thú thực rằng

"em rất sợ hình không gian" Vì thế, ngay từ khi học những bài đầu tiên, việc được học thông qua các mô hình trực quan là rất cần thiết cho học sinh Vẽ đúng, vẽ tốt hình biểu diễn của các hình không gian sẽ giúp học sinh tưởng tượng đúng và hình dung đúng hình thực của chúng trong thực tế, nâng cao khả năng tưởng tượng không gian của học sinh Với những tình huống phức tạp, khó tưởng tượng như trong các bài toán quỹ tích tìm tập hợp điểm hình trực quan sẽ tạo rất nhiều thuận lợi cho học sinh

Để giúp học sinh dễ hiểu, trong khi giảng bài, giáo viên cần dùng nhiều hình ảnh trực quan và các thiết bị dạy học, đặc biệt khi dạy vị trí tương đối giữa các đối tượng, giáo viên rất cần minh họa những vị trí đó trên các hình cụ thể như hình chóp, hình lăng trụ, hình hộp Phần mềm Cabri 3D là phần mềm hình học động, có nhiều lợi thế trong việc thiết kế hình không gian và hỗ trợ thiết kế bài

học sinh dạy học và học tập dễ dàng, hiệu quả hơn rất nhiều, đồng thời sẽ giúp tiết kiệm thời gian và kinh phí hơn so với việc thiết kế những đồ dùng trực quan cho học sinh Sẽ có tác dụng lớn hơn nếu học sinh được tiếp cận với phần mềm này

Nó sẽ giúp học sinh chủ động hơn trong việc tiếp thu và khám phá kiến thức

2.2 Ưu điểm của phần mềm Cabri 3D trong dạy Hình học không gian 11 (THPT) chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc - sách nâng cao

Với phần mềm Cabri 3D, người sử dụng có thể dựng tất cả hình từ đơn giản đến phức tạp bằng các thao tác tương đối dễ dàng, người dùng có thể thao tác trực tiếp trên hình vẽ để dịch chuyển các điểm hoặc các đối tượng đã dựng được trong không gian

Cabri 3D là phần mềm hình học động, có tính năng tương tác cao, với nguyên lí tương tác trực tiếp Trong Cabri 3D chúng ta dễ dàng thực hiện các thao tác như vẽ hình, dịch chuyển hình Các thao tác của chúng ta với công cụ của phần mềm đều có sự phản hồi lại của môi trường Giáo viên có thể dựa vào phản hồi của môi trường để điều khiển, dẫn dắt học sinh khám phá ra kiến thức một cách rất tích cực

Cabri 3D còn có những tính năng sư phạm rất tốt như: Giao diện đẹp, hình vẽ trực quan, sinh động và gần gũi với người sử dụng, bộ công cụ đồ họa với những tính năng rất phong phú Ta có thể đo lường các đối tượng, tích hợp các dữ liệu số, nhìn đối tượng hình học dưới nhiều góc độ khác nhau Thêm vào đó, người dùng có thể dựa vào các công cụ, chức năng có sẵn trong Cabri 3D để tạo nên các phép dựng hình không có sẵn trong bộ công cụ Người dùng có thể sáng tạo các phép dựng hình mới tùy theo dụng ý của mình

Một ưu điểm lớn nữa của Cabri 3D đó là phần mềm này đã có phiên bản tiếng Việt Đó là điều rất tiện lợi cho các giáo viên và cả học sinh trong việc sử dụng

Chẳng hạn như trong Ví dụ 1 - mục 1: Trước thắc mắc của học sinh về vị

trí tương đối giữa các đường thẳng: chéo nhau hay cắt nhau Thay vì những lời giải thích dài dòng, giáo viên hoàn toàn có thể minh họa một cách trực tiếp và sinh động ngay trên màn hình với các góc nhìn khác nhau của hình khối Dùng chức năng hình cầu kính, với góc nhìn như dưới đây, việc thuyết phục và hướng dẫn học sinh trở nên ngắn gọn và dễ dàng hơn nhiều

Hình 2.4

Với góc nhìn trên (Hình 2.4), học sinh đều phải công nhận rằng SO và MN là hai

đường thẳng chéo nhau, chúng không cắt nhau

Qua điều tra, số lượng học sinh trả lời sai đã giảm hẳn so với lần trước, chỉ còn 2% thay vì 40% của lần trước Đó là một tác dụng lớn của Cabri 3D trong việc trực quan hóa trong quá trình học tập hình học không gian

2.3 Tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình dạy học HHKG

ở các trường THPT

Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, việc vận dụng công nghệ vào các lĩnh vực trong đời sống không còn xa lạ nữa Và ngành giáo dục cũng đã từng

bước tiếp cận với công nghệ hiện đại Môn học có khả năng ứng dụng công nghệ thông tin rất tốt đó là môn Toán, đặc biệt là các kiến thức liên quan đến hình học không gian

Bài giảng điện tử khác với bài giảng thông thường ở chỗ có tích hợp công nghệ thông tin(sử dụng máy chiếu, các chương trình hỗ trợ như power point, flash, ) Như vậy, với bài giảng điện tử, học sinh có thể có cái nhìn trực quan, sinh động hơn về bài học.VD: Hs có thể xem hình vẽ, đoạn phim mô tả hiện tượng, hay

có thể xem các website nói về chủ đề đang học điều mà một bài giảng thông thường không thể có

Hiện nay, qua điều tra ở một số trường THPT, tác giả nhận thấy tình hình ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình dạy học Toán có những đặc điểm sau:

- Về mặt số lƣợng: (tác giả điều tra thông qua sổ quản lí các tiết dạy học trên

phòng máy của các trường) Lượng giáo viên sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy Toán còn rất ít, chủ yếu tập trung vào đội ngũ giáo viên trẻ (kinh nghiệm giảng dạy dưới 15 năm) Tuy nhiên tần suất sử dụng CNTT là chưa nhiều Một số giáo viên có kinh nghiệm (thời gian dạy học trên 15 năm) còn cho rằng áp dụng CNTT vào giảng dạy môn Toán là không cần thiết Trước đây chưa có CNTT, họ vẫn dạy được học sinh hiểu bài và làm tốt các đề thi Nhưng theo tác giả, trước đây tình hình dạy và học môn Toán vẫn có những kết quả nhất định đáng ghi nhận Tuy nhiên, mặt hạn chế là có những nội dung kiến thức trừu tượng, đòi hỏi khả năng tưởng tượng cao thì học sinh lớn sẽ gặp khó khăn hoặc sẽ bỏ qua

với câu cửa miệng “em sẽ bỏ qua bài hình không gian trong đề thi”

Ví dụ như ở trường THPT Ngô Quyền Hải Phòng, một trong những trường hàng

đầu ở Hải Phòng về việc ứng dụng CNTT trong dạy học, số lượng các tiết học Toán có sử dụng CNTT trong năm học 2009 - 2010 là 20 tiết trên tổng số 44 lớp, còn ở trường THPT Kiến An - Hải Phòng là 1 tiết trên tổng số 43 lớp