Ứng dụng phầm mềm fathom tạo mô hình trực quan sinh động trong dạy học xác suất

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc MÔ TẢ SÁNG KIẾN Mã số : Tên sáng kiến: Ứng dụng phầm mềm Fathom tạo mô hình trực quan sinh động dạy học xác suất Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Chun mơn Tốn trường THPT Mô tả chất sáng kiến: 3.1 Tình trạng giải pháp biết: Theo Nghị Quyết số: 29-NQ/TW Ban chấp hành Trung ương ngày tháng 11 năm 2013 “Đổi bản, toàn diện Giáo dục Đào tạo” nội dung quan trọng tăng cường ứng dụng công nghệ thơng tin vào quản lí; giảng dạy học tập Theo tinh thần Chị thị số 03/CT-UBND tỉnh Bến Tre ngày 23 tháng năm 2017 việc thực nhiệm vụ năm học 2017-2018, nhắc đến Kế hoạch số 1970/KH-UBND tỉnh Bến Tre ngày 11/05/2017 việc tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin quản lí hỗ trợ dạy học, nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo giai đoạn 2015-2020 định hướng đến 2025 Công văn số 2231/ SGDĐT-KTQLCLDG&CNTT, ngày 31/10/2017 việc hướng dẫn thực nhiệm vụ ứng dụng công nghệ thông tin nâng cao hiệu quản lí nâng cao chất lượng giáo dục năm học 2017-2018 Công văn số 1685/SGD&ĐT-GDTrH, ngày 24 tháng năm 2017 việc thực dạy học mơn tốn năm 2017-2018,“Tăng cường ứng dụng cơng nghệ thông tin giảng dạy, đặc biệt nội dung giảng dạy cần minh họa trực quan sinh động Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Toán Cabri, Sketchpad, GeoGebra ” Trước đây, việc dạy học xác suất (như khái niệm phép thử, biến cố, ) giáo viên học sinh dựa việc mô tả lời, hình ảnh, số dụng Trang cụ thực (con súc sắc; cỗ Tú lơ khơ, giáo viên quay lại clip thực nghiệm) nhiên việc tốn kém, thời gian kết khơng mong muốn xảy nhiều, phải làm làm lại nhiều lần Qua tìm hiểu, trao đổi với đồng nghiệp trường theo dõi tham khảo trường bạn mà biết, nhận thấy việc gảng dạy “Xác suất biến cố” tiến hành thức có ứng dụng vào cơng nghệ thơng tin vào giảng dạy khái niệm chưa có giải pháp tốt để khắc phục tình trạng nói Chúng tơi suy nghĩ “Tìm cách tận dụng phần mềm hỗ trợ tốn để có giải pháp tốt việc giảng dạy khái niệm “Xác suất”, chọn phần mềm hỗ trợ Fathom để thiết kế mơ hình trực quan sinh động để giảng dạy khái niệm niệm này” Hiện nay, với việc trang bị thiết bị dạy học trường tương đối đầy đủ máy chiếu (projector) laptop TV android kết nối với laptop qua cổng HDMI dễ dàng tiện lợi tạo điều kiện tốt cho giáo viên ứng dụng cơng nghệ thơng tin dạy học, tiết dạy giáo viên sinh động hơn; học sinh hứng thú việc khám phá kiến thức Nhằm nâng cao chất lượng môn, chất lượng giảng dạy 3.2 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến: 3.2.1 Mục đích giải pháp: Ứng dụng phần mền Fathom phần mềm thiết kế cho Xác suất thống kê để tạo mơ hình trực quan sinh động phục vụ cho việc giảng dạy “ Xác suất biến cố” mơ hình minh họa giúp học sinh dễ dàng quan sát, phân tích, dự đốn kết quả, hình thành kiến thức tốt 3.2.2 Nội dung giải pháp: a Những điểm khác biệt, tính giải pháp so với giải pháp cũ: Với cách làm cũ việc giảng dạy mơ tả lời, hình ảnh, số dụng cụ có sẵn (con súc sắc; cỗ Tú lơ khơ, ) việc đơi học sinh khơng hình dung tình xảy q trình thực nghiệm, học sinh quan sát khơng tốt học sinh có hội hình thành khái niệm Đối với cách làm có ưu điểm sau Trang Ưu điểm: - Đối với học sinh quan sát mối liên hệ, ràng buộc đối tượng dễ dàng hơn, từ học sinh đưa dự đốn, giả thuyết để kiểm chứng Các đối tượng tình xem xét nhiều góc độ khác nhau, nhiều vị trí tương đối khác Những tác động giả thiết tình quan sát đầy đủ Với mạnh phần mềm động, định lượng yếu tố để có kết luận Từ định lượng với tính chất “động” giá trị, học sinh phát bất biến, quy luật đối tượng quan sát Học sinh tiến hành thực nghiệm ý mà giáo viên thiết kế mơ hình thơng qua cơng cụ dựng sẵn phần mềm động Những thực nghiệm nhanh chóng với số lượng đủ lớn, giúp học sinh phát khái niệm Với thực nghiệm mang tính chất vật lí (thử tung súc sắc, tung đồng xu tốn nhiều thời gian để có kết xác, tiết dạy khơng cho phép thời gian, phần mềm Fathom (phần mềm động) bảo đảm thời gian nhanh chóng cho kết xác cao - Đối với giáo viên dễ dàng tạo mơ hình động để giảng dạy cho học sinh Giáo viên chủ động xây dựng mơ hình chủ động việc xử lí tình giảng dạy khái niệm xác suất, tiết kiệm thời gian để chuẩn bị dụng cụ để tiến hành thực nghiệm minh họa tiết dạy Hạn chế giải pháp: Chưa thành thạo việc sử dụng phần mềm nên việc thiết kế mơ hình lúng túng, chưa mở rộng chưa có mơ hình nâng cao Cần phải tiếp tục nghiên cứu nhiều để sử dụng tốt phần mềm b Thực giải pháp: Bước 1: Cài đặt phần mềm – tạo mơ hình theo ý tưởng mà giáo viên đề kế hoạch dạy học - Cài đặt phần mềm double click vào file “Fathom 2.4 Setup for Windows FC-1.exe” Trang - Sau cài đặt phần mềm xong ta có biệu tượng sau: Cửa sổ làm việc Fathom Bước 2: tạo mơ hình theo ý tưởng mà giáo viên đề kế hoạch dạy học Trang a)Tạo mơ hình phép thử “ Gieo súc sắc” Xây dựng mơ hình ( Phụ lục 1) i) Khơng gian mẫu phép thử ii) Gieo ngẫu nhiên súc sắc, click vào Rerandomize số chấm súc sắc xuất ngẫu nhiên Giáo viên đặt vấn đề để học sinh hình thành kiến thức “ Liệu biết số chấm súc sắc gieo khơng?”; “ Ta biết tập hợp kết xảy gieo súc sắc khơng? Khi giáo viên cho học sinh xem mơ hình trực quan để học sinh trả lời câu hỏi Trang Kết 20 lần gieo thể không gian mẫu phép thử Trang Biểu đồ biểu thị tần số xuất chấm súc sắc gieo súc sắc 1000 lần Từ học sinh dự đốn xác suất biến cố Ai: “Súc sắc xuất mặt i chấm” ( ta tăng số lần gieo lớn) b) Gieo hai súc sắc ngẫu nhiên, giá trị tổng số chấm có xác suất xảy cao nhất? - Cách tạo mơ hình ( phụ lục 2) - Giáo viên giới thiệu tình tìm giá trị để tổng số chấm có xác suất cao gieo súc sắc cân đối đồng chất ngẫu nhiên Trang - Minh họa cho học sinh thấy gieo súc sắc số chấm hai súc sắc xuất ngẫu nhiên, học sinh dự đoán tổng số chấm có xác suất lớn nhất, tăng số lần gieo lên số lớn đáng kể học sinh nhận thấy tống số chấm có xác suất lớn nhất, dựa vào biểu đồ thể Trang Cho học sinh nhìn trực quan trường hợp xảy gieo súc Bảng thống kê số chấm xuất hình ảnh súc sắc c) Gieo hai đồng xu ngẫu nhiên? - Tạo mơ hình gieo hai đồng xu ( phục lục 3) - Mô tả không gian mẫu    SS ; SN ; NS ; NN  Trang Không gian mẫu Thống kê mặt sấp, ngửa đồng xu xuất gieo dễ dàng nhanh chóng d) Tạo mơ hình cỗ Tú lơ khơ Trang 10 3.3 Khả áp dụng giải pháp: Kinh nghiệm có khả ứng dụng giảng dạy xác suất trường THPT địa bàn tỉnh nhằm tăng cường việc ứng dụng công nghệ thông tin giảng dạy; đặc biệt dạy học mơn tốn; việc sử dụng mơ hình dạy học toán giúp cho học sinh phát huy khả tư để hình thành Trang 11 kiến thức mối nhanh chóng hơn, đồng thời tạo hứng thú trình học tập học sinh, Việc áp dụng có hiệu sáng kiến vào dạy học xác suất biến cố tăng thêm tính trực quan sinh động dạy học mơn tốn nói chung dạy xác suất nói riêng Giáo viên chủ động trình tổ chức cho học sinh thực nghiệm phép thử 3.4 Hiệu quả, lợi ích thu dự kiến thu áp dụng giải pháp: - Đối với học sinh hứng thú học tập; quan sát mô hình trực quan chủ động dự đốn khả xảy phép thử dễ dàng kiểm chứng dự đốn Các lớp dạy theo mơ hình học sinh hứng thú tích cực tham gia phát biểu xây dựng - Đối với giáo viên ứng dụng phần mền chủ động việc thiết kế học; tiết kiệm thời gian, việc thực nghiệm mơn hình độ xác cao Cần tiếp tục nghiên cứu tiếp phần mềm để ứng dụng phần dạy khái niệm thống kê Tiến hành so sánh kết mức độ tiếp thu học sau học xong xác suất lớp có điểm đầu vào tương đương, lực thu kết bảng Lớp Giỏi Khá Tr Bình Yếu Ghi 11B2 10% 30% 55% 5% Trước áp dụng SKKN 11B11 20% 35% 45% Sau áp dụng SKKN Như lớp có áp dung SKKN tiếp thu tốt 3.4 Tài liệu kèm theo gồm: phụ lục kèm theo Bến Tre, ngày tháng 03 năm 2018 Nhóm tác giả: Trần Văn Dũng, Phạm Văn Dũng, Nguyễn Thị Bích Loan , Lê Vĩnh Phúc, Trường THPT Lê Hồng Chiếu, huyện Bình Đại PHỤC LỤC Trang 12 Tạo mơ hình gieo súc sắc Mở phần mềm Fathom, tạo tập hợp (Collection) cách nhấp chuột vào biểu tượng Collection kéo vào trang hình, đặt tên cho Gieosucsac Áp dụng Object | Inspect Collection để tạo thuộc tính cho súc sắc Trong hộp thoại ra, phần Attribute nhập suc_sac, nhấp đôi vào phần Fomular, nhập hàm randomInteger(1; 6), nhấn OK để tạo hàm Tạo cơng thức tính tổng số chấm Tạo giá trị ngẫu nhiên cho súc sắc ảo Để tạo biểu tượng cho súc sắc, nhấp chọn Display hộp thoại trên, phần Image, nhấp đôi vào phần Fomular nhập hàm switch hình Hàm switch tạo biểu tượng cho súc sắc Biều tượng súc sắc width, hight, caption Với lần nhấn nút Rerandomize, số chấm xuất mặt súc sắc thay đổi cách ngẫu nhiên Sử dụng mơ hình: Giáo viên giới thiệu tình huống, mơ hình Giáo viên tiến hành gieo hai súc sắc (bằng cách nhấn nút Rerandomize) Học sinh đưa dự đốn số chấm xuất Tiến hành gieo súc sắc nhiều lần, học sinh thống kê xem số chấm súc sắc xuất so sánh tần số xuất số chấm mặt Trang 13 Trong tập hợp hai súc sắc chọn, áp dụng Collection | Colect Measures, hoạt hình diễn cho phép ta thấy trình chọn Fathom Mặc định, Fathom chọn lần, tức lần gieo súc sắc có giá trị tổng số chấm xuất Chọn biểu tượng Measure from Gieosucsac, nhấp vào nút Table (bảng) kéo vào trang hình, bảng biểu thống kê cho lần gieo súc sắc Thay đổi thông số cho tập giá trị Tong Chọn biểu tượng Graph kéo xuống trang hình để tạo đồ thị rỗng Kéo (Drag) cột Tong (có giá trị xếp hàng dọc) vào trục hoành đồ thị thả (Drop), có đồ thị tương quan chấm tần số Chọn biểu tượng Measure from Gieosucsac, áp dụng Collection | Collect More Measures để tăng thêm lần gieo hai súc sắc Làm tương tự để tăng số lần gieo (có thể nhấn tổ hợp phím Ctrl + Y liên tục để tăng số lần gieo nhanh hơn) PHỤC LỤC Tạo mơ hình gieo hai súc sắc Trang 14 Mở phần mềm Fathom, tạo tập hợp (Collection) cách nhấp chuột vào biểu tượng Collection kéo vào trang hình, đặt tên cho Gieo2sucsac Áp dụng Collection | New Cases để tạo hai đối tượng mới, đối tượng kết gieo súc sắc Áp dụng Object | Inspect Collection để tạo thuộc tính cho hai súc sắc Trong hộp thoại ra, phần Attribute nhập suc_sac, nhấp đôi vào phần Fomular, nhập hàm randomInteger(1;6), nhấn OK để tạo hàm Tạo cơng thức tính tổng số chấm Tạo giá trị ngẫu nhiên cho súc sắc ảo Làm tương tự, phần Measure nhập Tong, nhấp đôi vào phần Fomular nhập hàm sum (suc_sac) Để tạo biểu tượng cho hai súc sắc, nhấp chọn Display hộp thoại trên, phần Image, nhấp đôi vào phần Fomular nhập hàm switch hình Hàm switch tạo biểu tượng cho súc sắc Nhập công thức cho width, hight, caption Với lần nhấn nút Rerandomize, số chấm xuất mặt hai súc sắc thay đổi cách ngẫu nhiên Với hàm Tong tạo trên, đưa PHỤC LỤC Xây dựng mô hình gieo hai đồng xu Trang 15 Mở phần mềm Fathom, tạo tập hợp (Collection) cách nhấp chuột vào biểu tượng Collection kéo vào trang hình, đặt tên cho Gieoxu Áp dụng Collection | New Cases để tạo hai đối tượng mới, đối tượng kết gieo đồng xu Áp dụng Object | Inspect Collection để tạo thuộc tính cho hai đồng xu Trong hộp thoại ra, phần Attribute nhập coins, nhấp đôi vào phần Fomular, nhập hàm randomPick(“S”;”N”), nhấn OK để tạo hàm Để tạo hình dạng hai đồng xu chọn Display hộp thoại trên, phần Image nhấp đôi Formula nhập vào hàm Switch ( chữ S: mặt sấp; chữ N: mặt ngửa) Trang 16 Để tạo bảng kết ngẫu nhiên (kết lần gieo) Áp dụng | Collection| Collection measures thực cơng việc hình Áp dụng | nhấp vào Table kéo thả vào hình| nhấp chọn Measures from Gieoxu kéo vào Table ta kết thống kê lần gieo Trang 17 PHỤC LỤC Xây dựng mơ hình cỗ Tú lơ khơ Mở phần mềm Fathom, tạo tập hợp (Collection) cách nhấp chuột vào biểu tượng Collection kéo vào trang hình, đặt tên cho Tulokho Áp dụng Object | Inspect Collection để tạo thuộc tính cho quân Trong hộp thoại ra, phần Attribute nhập suit, number, name, cardID nhấp đôi vào phần Fomular, cardID nhập hàm 13 switch(suit) khai báo biến, nhấn OK để tạo hàm Để tạo hình dạng quân chọn Display hộp thoại trên, phần Image nhấp đôi Formula nhập vào hàm cardIcon(cardID) Trang 18 Trang 19 ... pháp: Ứng dụng phần mền Fathom phần mềm thiết kế cho Xác suất thống kê để tạo mơ hình trực quan sinh động phục vụ cho việc giảng dạy “ Xác suất biến cố” mơ hình minh họa giúp học sinh dễ dàng quan. .. kiến thu áp dụng giải pháp: - Đối với học sinh hứng thú học tập; quan sát mô hình trực quan chủ động dự đốn khả xảy phép thử dễ dàng kiểm chứng dự đốn Các lớp dạy theo mơ hình học sinh hứng thú tích... hiệu sáng kiến vào dạy học xác suất biến cố tăng thêm tính trực quan sinh động dạy học mơn tốn nói chung dạy xác suất nói riêng Giáo viên chủ động trình tổ chức cho học sinh thực nghiệm phép thử