TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchap vào dạy học Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng lớp 11 THPT ban nâng cao

Việc kết hợp các phương pháp truyền thống với các phương phápdạy học đặc thù như phương pháp mô hình hoá, sử dụng công nghệ thôngtin với các phần mềm hỗ trợ, các công cụ thiết kế, trình

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nghị quyết hội nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ương Đảng cộngsản Việt Nam (khoá VIII, 1997) khẳng định: “Phải đổi mới phương phápgiáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp

tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiêntiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện vàthời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”

Luật Giáo dục nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam đã quyđịnh: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủđộng, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say

mê học tập và ý chí vươn lên” (Luật Giáo dục 2005)

Đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng củangành giáo dục nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh Nhiệm

vụ đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động họctập của học sinh không chỉ là định hướng mà còn đòi hỏi cần nghiên cứuxác định nguyên tắc, quy trình vận dụng của những phương pháp dạy họctích cực Việc kết hợp các phương pháp truyền thống với các phương phápdạy học đặc thù như phương pháp mô hình hoá, sử dụng công nghệ thôngtin với các phần mềm hỗ trợ, các công cụ thiết kế, trình chiếu với côngnghệ dạy học hiện đại đã trở thành một xu thế chung của thế giới trongviệc đổi mới giáo dục.Nhằm phát huy mạnh mẽ tư duy sáng tạo , kỹ năngthực hành và tạo hứng thú học tập cho học sinh để nâng cao chất lượngđào tạo

Phần mềm Geometer’s Sketchpad là phần mềm nghiên cứu để dạyhình học , có thể sử dụng cho các trường THPT của Việt Nam Phần mềm

này được Nicholas Jackew viết năm 1995 và là phần mềm số một được sửdụng rộng rãi trong các trường phổ thông các nước như Mỹ , Úc ,…Phầnmềm này đã được dự án PDL của IBM đưa vào Việt Nam năm 1998 Chođến nay đã có rất nhiều giáo viên và nhà trường phổ thông đang sử dụngphần mềm này trong việc giảng dạy và học tập

Việc dạy và học phép biến hình ở lớp 11 gặp nhiều khó khăn do đặcthù bộ môn, đặc biệt là với đại đa số học sinh trung bình Đã có nhiều đềtài nghiên cứu về đổi mới phương pháp, phương tiện dạy và học phép biếnhình, tuy nhiên hiện tại ở đại đa số các trường THPT trong cả nước, phần

vì do yếu tố giáo viên, phần do cơ sở vật chất chưa đáp ứng được nhữngđòi hỏi đổi mới đó Trong chương trình hình học lớp 11 có chương đầu làPhép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng Trong quá trình dạyhọc tôi nhận thấy chương này chưa được nhìn nhận đúng.Về phía giáo viênthì đây là chương không thi đại học nên cũng không yêu cầu cao với họcsinh, thậm trí là không dạy đầy đủ Về phía học sinh thì không cố gắngnắm bắt kiến thức, không nắm được quy tắc xác định ảnh , việc tìm tậphợp điểm qua một phép biến hình là một loại toán khó, học sinh khôngvận dụng được lý thuyết vào giải các bài tập

Những khó khăn đó đòi hỏi người dạy cần thiết phải sử dụng phươngtiện đặc trưng hỗ trợ, mô phỏng các đối tương, hỗ trợ quá trình vẽ hình để

từ đó phân tích tìm lời giải cho các bài toán để học sinh dễ tiếp thu, vậndụng không chỉ các bài toán trong sách giáo khoa mà còn cả những bàitoán trong thực tế, để tạo hứng thú cho học sinh trong quá trình học

Xuất phát từ những lý do trên tôi thực hiện đề tài “Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchap vào dạy học Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng lớp 11 THPT ban nâng cao“.

2 Lịch sử nghiên cứu

Việc sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad vào dạy học Phépdời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng có tác giả Nguyễn ThanhVân với đề tài: “Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong bài toánquỹ tích của hình học lớp 11”

3 Mục tiêu nghiên cứu

Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad để thiết kế bài giảng vàgiảng dạy Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng lớp 11 THPTchương trình nâng cao

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học phép dời hình và phépđồng dạng trong mặt phẳng lớp 11 THPT chương trình nâng cao

Đối tượng nghiên cứu: Dạy - học phép dời hình và phép đồng dạngtrong mặt phẳng bằng việc sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad

5 Phạm vi nghiên cứu

Chương 1 - Hình học lớp 11 THPT chương trình nâng cao

Khảo sát ở các lớp 11 trường THPT Thanh Miện2 , Hải Dương

6 Vấn đề nghiên cứu

Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong dạy học phép dờihình và phép đồng dạng chương trình nâng cao như thế nào để nâng caohiệu quả việc dạy - học ?

7 Giả thuyết khoa học

Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong việc thiết kế bàigiảng và giảng dạy như trong luận văn đề xuất sẽ đạt hiệu quả cao trongviệc dạy và học “Phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng”

8 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu về nội dung chương trình, mục tiêu, các phương phápdạy học toán, phương pháp dạy học toán 11 ở Việt Nam

- Nghiên cứu các tài liệu về sử dụng phần mềm Geometer’sSketchpad trong dạy học ở Việt Nam và tham khảo một số nước trên thếgiới

Nghiên cứu thực tiễn

- Tiến hành điều tra việc sử dụng các phương pháp dạy học phép dờihình và phép đồng dạng của các đồng nghiệp và mức độ hứng thú tươngứng của học sinh của các lớp đó

- Tiến hành điều tra những khó khăn, những sai lầm mà học sinhthường gặp phải khi học phép dời hình và phép đồng dạng trong mặtphẳng

- Tiến hành điều tra về mặt hiệu quả dạy học phép dời hình và phépđồng dạng trong mặt phẳng lớp 11 theo nội dung chương trình và mục tiêuđặt ra

Thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệmbằng các công cụ thống kê của Toán học

9 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kết luận và khuyến nghị tài liệu thamkhảo, phụ lục, nội dung chính luận văn được trình bày trong ba chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận của đề tài

Chương 2: Sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong dạy học

phép dời hình và phép đồng dạng trong mặt phẳng

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Nhu cầu đổi mới và định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông

1.1.1 Nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông

Lịch sử loài người chưa bao giờ trải qua giai đoạn bùng nổ thông tinnhư ngày nay.Lượng thông tin tăng theo cấp số nhân.Chính điều đó buộchọc sinh phải biết lựa chọn các tri thức để học , thòi gian học ở trường thì

có hạn do đó phải có được kỹ năng tự học , đồng thời giáo viên phải đổimới phương pháp dạy học nhằm hoàn thành mục tiêu giáo dục Việc đổimới phương pháp dạy học để giải quyết mâu thuẫn giữa yêu cầu đào tạocon người có tiêu chuẩn hiện đại với thực trạng lạc hậu nói chung củaphương pháp dạy học còn lạc hậu ở nước ta hiện nay Nhu cầu này đãđược thể hiện bức xúc trong các nghị quyết của Đảng, các văn bản chỉ đạocủa Nhà nước, Bộ Giáo dục Đặc biệt, đã viết thành các điều khoản trongLuật Giáo dục của nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam

Hiện nay, chúng ta đang chứng kiến sự phát triển như vũ bão củaCNTT – TT Sự ra đời của MTĐT, sau đó là sự ra đời của internet đã mở

ra một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của công nghệ Ngày nay CNTT – TTđược ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của kinh tế, văn hóa, xã hội.Tiêu biểu như thư tín, thư điện tử, chính phủ điện tử, bệnh viện số hóa,giáo dục điện tử…Có thể nói CNTT – TT đã và đang xâm nhập vào mọingõ ngách của cuộc sống và trở thành một công cụ đắc lực không thể thiếutrong cuộc sống hiện đại Việc ứng dụng CNTT – TT trở thành xu hướng,

là nhu cầu thiết yếu để nâng cao hiệu quả hoạt động của con người trongbất kỳ lĩnh vực nào, giáo dục không nằm ngoài biên giới đó

Dạy học Toán với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học góp phần tạo nênmôi trường học tập mang tính tương tác cao giúp học sinh học tập hiệu quảhơn, giáo viên có cơ hội tốt để xây dựng các kịch bản sư phạm phù hợpvới đặc điểm nhận thức của học sinh, tạo niềm say mê hứng thú trong quátrình học tập cho học sinh, giúp học sinh tìm thấy niềm vui, sự thú vị trongquá trình làm việc cùng thầy giáo, bạn bè, có sự hoà đồng giữa thầy và tr,

có sự kết gắn kết gắn giữa các kiến thức trong sách vở với thực tế , pháttriển tư duy, nhân cách của học sinh

Hiện nay, thực tiễn giáo dục nước ta còn nhiều bất cập từ nội dung, chương trình dạy học đến PPDH, hình thức tổ chức, quản lý giáo dục Một số nhà lý luận dạy học cho rằng để thực hiện được mục tiêu giáo dục thì cần phải coi đổi mới PPDH là trọng tâm, quản lý giáo dục là khâu đột phá, dạy học phải hướng vào người học, “lấy người học làm trung tâm” Để thực hiện được các mục tiêu giáo dục thì sử dụng tốt các PPDH truyền thống và đồng thời kết hợp với các PPDH không truyền thống, trong đó

sử dụng CNTT – TT là yếu tố không tách rời

Mâu thuẫn giữa yêu cầu đào tạo con người xây dựng xã hội côngnghiệp hóa, hiện đại hóa với thực trạng lạc hậu của PPDH toán đã làm nảysinh và thúc đẩy cuộc vận động đổi mới PPDH toán với định hướng đổimới là tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động,

tự giác, tích cực, sáng tạo

1.1.2 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học

Theo tác giả Đặng Xuân Hải [16, tr.319] quá trình dạy học là một hệthống nhất toàn vẹn và có thể minh hoạ bằng sơ đồ sau:

Hình 1.1 Quá trình dạy học

Theo sơ đồ trên thì dạy và học là hai mặt của một quá trình, luôn tácđộng qua lại, bổ sung cho nhau, quy định lẫn nhau, thâm nhập vào nhauthông qua HĐ cộng tác nhằm tạo cho người học khả năng phát triển trí tuệ,góp phần hoàn thiện nhân cách Dạy là sự điều khiển tối ưu hoá quá trìnhngười học chiếm lĩnh nội dung học, trong và bằng cách đó phát triển và hìnhthành nhân cách (năng lực và phẩm chất) Học là quá trình tự giác, tích cực

tự lực chiếm lĩnh khái niệm khoa học (nội dung học) dưới sự điều khiển sưphạm của GV Trong quá trình dạy học, nội dung dạy học lại nằm trong mốiliên hệ hữu cơ với các thành phần cơ bản của quá trình dạy học: Mục đích -Nội dung - Phương pháp Vì vậy, muốn đổi mới PPDH ta cần xét trên quanđiểm hệ thống, coi PPDH là một thành tố của quá trình dạy học

1.2 Mục tiêu môn toán trong trường phổ thông và quan điểm đổi mới phương pháp dạy học toán

1.2.1 Mục tiêu môn toán trong trường phổ thông

1.2.2 Quan điểm chung về đổi mới PPDH Toán ở trường THPT

Theo Nguyễn Bá Kim , mỗi nội dung dạy học đều liên hệ với nhữnghoạt động nhất định Trước hết đó là những hoạt động đã được tiến hànhtrong quá trình lịch sử hình thành và ứng dụng những tri thức được baohàm trong nội dung này, cũng chính là những hoạt động để người học cóthể kiến tạo và ứng dụng những tri thức trong nội dung đó Tất nhiên, còn

phải kể tới cả những hoạt động có tác dụng củng cố tri thức, rèn luyệnnhững kỹ năng và hình thành những thái độ có liên quan

Ông cũng đã chỉ ra rằng, phát hiện được những hoạt động như vậy trong một nội dung là vạch được một con đường để người học chiếm lĩnh nội dung đó và đạt được những mục tiêu dạy học khác, cũng đồng thời là cụ thể hóa được mục tiêu dạy học nội dung đó và chỉ ra được một cách kiểm tra xem mục tiêu dạy học đó có đạt được hay không và đạt đến mức độ nào Cho nên điều căn bản của phương pháp dạy học là khai thác những hoạt động như trên tiềm tàng trong mỗi nội dung để đạt được mục tiêu dạy học Quan điểm này thể hiện rõ nét mối liên hệ giữa mục tiêu, nội dung

và phương pháp dạy học Nó hoàn toàn phù hợp với luận điểm cơ bản của giáo dục học cho rằng con người phát triển trong hoạt động và học tập diễn ra trong hoạt động.

Hoạt động liên hệ với các yếu tố: chủ thể, đối tượng, mục tiêu, phương tiện, kết quả đối với hoạt động học, còn liên hệ đến một yếu tố quan trọng, đó là người thầy.

Cụ thể hóa bản chất nêu trên ta có một số đặc trưng sau đây:

Xác lập vị trí chủ thể của người học, bảo đảm tính tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo của hoạt động học được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu.

Người học là chủ thể kiến tạo tri thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành thái độ chứ không phải là nhân vật bị động hoàn toàn làm theo lệnh của thầy giáo Với định hướng “hoạt động hóa người học”, vai trò chủ thể của người học được khẳng định trong quá trình họ học tập trong hoạt động và bằng hoạt động của bản thân mình.

Tùy theo mục tiêu và hoàn cảnh cụ thể, có thể tổ chức cho học sinhhoạt động độc lập hoặc trong giao lưu, cả hai trường hợp đều rất quantrọng đối với phương pháp dạy học Một mặt, mặc dầu trong quá trinh họctập vẫn có cả những pha học sinh hoạt động dưới sự dẫn dắt của thầy hoặc

có sự hỗ trợ của bạn, nhưng hoạt động độc lập của học sinh là thành phầnkhông thể thiếu để đảm bảo việc học thành công Mặt khác, do bản chất xãhội của việc học, phương diện giao lưu ngày càng được quan tâm và nhấnmạnh trong phương pháp dạy học, những yếu tố của dạy học hợp tác: học

theo nhóm, theo cặp, tranh luận , ngày càng được tăng cường Quan điểmđổi mới được cụ thể hoá qua các đặc điểm sau:

1.2.2.1 Tri thức được cài đặt trong những tình huống có dụng ý sư phạm 1.2.2.2 Dạy việc học , dạy tự học thông qua toàn bộ quá trình dạy học 1.2.2.3 Tự tạo và khai thác những phương tiện dạy học để tiếp nối và gia tăng sức mạnh của con người

1.2.2.4 Tạo niềm lạc quan học tập dựa trên lao động và thành quả của bản thân người học

1.2.2.5 Xác định vai trò mới của người thầy với tư cách là người thiết kế,

uỷ thác , điều khiển và thể chế hoá

* Cho học sinh thực hiện và tập luyện những hoạt động và hoạt động thành phần tương thích với nội dung và mục tiêu dạy học;

* Gợi động cơ cho các hoạt động học tập;

* Dẫn dắt học sinh kiến tạo tri thức, đặc biệt là tri thức phương pháp như phương tiện và kết quả của hoạt động;

* Phân bậc hoạt động là căn cứ điều khiển quá trình dạy học

1.2.3 Đổi mới dạy và học theo quan điểm CNTT-TT

1.2.3.1.Thực trạng ứng dụng CNTT trong dạy học

1.2.3.2 Vai trò của công nghệ thông tin trong nhà trường THPT

1.2.3.3 Dạy và học theo quan điểm CNTT

1.2.3.4 Một số hướng chính trong việc sử dụng CNTT trong dạy học toán 1.2.3.5 CNTT với vai trò PTDH, TBDH

1.3 Sử dụng phần mềm Geometer's Sketchpad trong dạy học

Phần mềm Geometer's Sketchpad là phần mềm dùng để nghiên cứu

và dạy hình học, có thể sử dụng trong các trường Trung học Phần mềm

này được Nicholas Jackiw viết năm 1995 và được sử dụng rộng rãi trongcác trường phổ thông các nước như Mĩ, Úc Phần mềm Geometer's

Sketchpad là phần mềm được nhập về phục vụ cho dự án PDL, thuộc

chương trình “Tái sang tạo Giáo dục (Reinventing Education) “được kí kết

giữa IBM và Bộ Giáo dục & Đào tạo Việt Nam Phải nói rằng, phần mềmnày thể hiện sự tuyệt vời về dạy và học hình học động, vốn là một môn họccần nhiều sự minh hoạ bằng trực quan sinh động để học sinh dễ tiếp thumôn học, lấy ví dụ về việc học các phép biến hình với công cụ trực quanGeometer’s Sketchpad học sinh sẽ dễ nhận thấy tính chất bảo toàn khoảngcách của phép tịnh tiến do đó sẽ thích thú khi học Hiện nay nhiều phầnmềm phát triển thêm của Geometer’s Sketchpad đã được xây dựng thêmnhư Dựng hình phối cảnh Các bài toán và chứng minh liên quan đến định

lí Pitago, Hình học qua các đường tròn, Khảo sát lượng giác

1.3.1 Các chức năng của Geometer’s Sketchpad

1.3.2 Các phép biến đổi trong Geometer's Sketchpad

Có 5 phép biến đổi: Phép quay, phép vị tự, phép đối xứng, phép tịnh tiến,phép lặp

1.3.2.5 Phép tịnh tiến ( Translate )

1.3.2.6 Phép lặp ( Interate)

1.3.3 Geometer’s Sketchpad trong dạy học hình học

- Geometer's Sketchpad có các công cụ vẽ hình cho phép thực hiện các bước

dựng hình như phép vẽ truyền thống, thực hiện các hình vẽ nhanh, rõ, đẹp,chính xác, thu hút sự chú ý và thích thú của học sinh Cho phép dấu đi cácđường phụ không cần thiết để làm nổi bật các đối tượng chính yếu

Ngoài ra, Geometer's Sketchpad còn cho phép dựng các đối tượng mới

dựa trên các đối tượng cơ sở đã có (ví dụ trung điểm của đoạn thẳng , giao

điểm các hình , dựng đường thẳng song song, vuông góc, đường phân giác, )

- Geometer's Sketchpad còn cho phép người sử dụng tạo ra các công cụriêng của mình nhờ chức năng Create New tool, đây là chức năng mạnhcủa Geometer's Sketchpad tạo cho người sử dụng sự thuận tiện trong quátrình làm việc Người dùng có thể tạo ra các công cụ của riêng mình màtrong Geometer's Sketchpad không có, sau đó lưu lại để khi cần có thể lấy

ra sử dụng , ví dụ công cụ vẽ một véc tơ

đó dùng chức năng Create New Tool lưu vào thanh công cụ để lần sau ta lấy ra sử dụng

- Geometer's Sketchpad có các công cụ đồ họa và soạn thảo văn bản

phong phú nên có thể mang lại hiệu quả cao trong dạy học: Sau khi dựng

xong một hình, ta có thể thay đổi độ đậm nhạt của các đường nét để tậptrung sự chú ý của HS vào một số yếu tố trong hình vẽ

- Geometer's Sketchpad có một hệ thống các công cụ để thiết kế các yếu

tố “động” như chức năng Hoạt náo (Animate) cho phép một đối tượng có

thể di chuyển theo các vị trí ràng buộc, chức năng dựng ảnh của một đốitượng qua các phép biến hình, chức năng Tạo vết (Trace) cho phép để lạihoặc không để lại vết của một đối tượng hình học trong khi thay đổi vị trí.Với chức năng này Geometer's Sketchpad còn có thể hỗ trợ GV trong việctạo ra hình ảnh liên tục của đối tượng khi di chuyển Các thuộc tính củahình vẽ được tạo bằng các chức năng sẽ được bảo toàn khi ta cho dịch

chuyển vị trí một vài thành phần của hình, đây là khả năng nổi bật củaGeometer's Sketchpad mà các công cụ truyền thống không có được Bằngcông cụ truyền thống, học sinh phải vẽ đi vẽ lại nhiều trường hợp để qua

đó tổng quát hoá tìm ra quy luật chung , tuy nhiên việc này không phảiluôn luôn thực hiện được hoặc thực hiện trọn vẹn Với Geometer'sSketchpad, ta chỉ việc khai thác chức năng Tạo vết (Trace) cho điểm cầntìm quỹ tích và cho đối tượng ban đầu chuyển động, học sinh phát hiệnngay ra quỹ tích, làm cơ sở cho việc chứng minh tiếp theo

- Các hỗ trợ tính toán của Geometer's Sketchpad rất đa dạng: đo khoảng

cách giữa hai đối tượng , độ dài một đoạn thẳng, một cung, chu vi, diệntích một hình; xác định số đo của một góc, tính hệ số góc của một đườngthẳng, phương trình của môt đường thẳng, đường tròn một đối tượng haytính toán trực tiếp như một máy tính bỏ túi Do đó Geometer's Sketchpad

có thể hỗ trợ HS dự đoán hoặc kiểm tra một số tính chất và bài toán liênquan đến các tỉ số hay sự bằng nhau

- Geometer's Sketchpad cung cấp một hệ thống kiểm tra các mối quan hệ giữa các đối tượng hình học: tính thẳng hang, tính đối xứng, quan hệ

thuộc, quan hệ song song, vuông góc Các đặc điểm này có thể hỗ trợ HStrong việc chứng minh các kết quả của bài toán quỹ tích

- Geometer's Sketchpad còn là một vi thế giới vì ngoài các tính năng rất

phong phú nêu trên thì Geometer's Sketchpad còn cho phép GV thay đổicác chức năng có trong giao diện (có thể bổ sung một vài công cụ tùy theomục tiêu giảng dạy của GV), do đó có thể hỗ trợ GV kiểm tra riêng mộtphần kiến thức nào đó của HS

Với các đặc điểm trên thì ta có thể khai thác Geometer's Sketchpadtrong dạy học hình học