Phát huy tính tích cực, tư duy tìm tòi sáng tạo của học sinh qua dạy học bài khoảng cách – hình học 11 theo định hướng giáo dục STEM

MỤC LỤC 1 MỞ ĐẦU … 1.1 Lí do chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Phương pháp dạy học tích cực 2.1.2 Một số vấn đề về giáo dục STEM 2.2 Thực trạng của đề tài 2.3 Các giải pháp thực hiện 2.3.1 Tổ chức các hoạt động thực hành, từ trực quan sinh động rút ra kết luận về khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian 2.3.2 Chuyển đổi từ ngôn ngữ thực tiễn sang ngôn ngữ toán học, từ kếtquả thực nghiệm rút ra kết luận về khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian bằng ngôn ngữ toán học 2.3.3 Dùng Powpoint liên kết với - CABRI 3D trình chiếu cùng học sinh để có cái nhìn tổng thế, sâu sắc hơn về khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian 2.3.4 Vận dụng trong thực tế, khơi dậy tính sáng tạo, niềm đam mê toán học trong mỗi học sinh 2.3.5 Một số trải nghiệm thực tế cùng nghệ thuật gấp giấy Origami 2.3.6 Trải nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin, giúp các em hứng thú gần gũi và dần yêu thích “Hình học không gian” 2.4 Hiệu quả 2.4.1 Tổ chức thực nghiệm 2.4.2 Kết quả thực nghiệm 3 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 3.1 Kết luận……………………………………………………… 3.2 Kiến nghị ………………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 3 3 3 3 3 3 3 4 5 5 5 10 11 11 14 15 17 17 17 18 18 18 1 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài Việt Nam đang trong thời kỳ phát triển công nghệ 4.0, hội nhập quốc tế với những ảnh hưởng của xã hội tri thức và toàn cầu hóa đòi hỏi đội ngũ lao động phải có tư duy sáng tạo cao, linh hoạt, có khả năng giải quyết các vấn đề phức hợp trong thực tiễn, có năng lực hợp tác làm việc, tìm tòi, khám phá,… Trước tình hình đó ngành giáo dục nước ta đã và đang thực hiện các bước chuyển đổi từ phương pháp dạy học truyền thống sang dạy cách học, cách lĩnh hội tri thức, hình thành năng lực và phẩm chất của mỗi con người Luật giáo dục Việt Nam quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh” [4] Quy định này đã định hướng hoạt động giáo dục nước ta hiện nay mà tinh thần cơ bản là: Phương pháp dạy học cần tạo cơ hội cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo, từ bỏ thói quen học tập thụ động, ghi nhớ máy móc Yêu cầu đối với nền giáo dục nước ta nêu rõ: “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất năng lực người học Học đi đôi với hành, lí luận gắn liền với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội”[5] Trong những năm qua, toàn thể giáo viên cả nước đã thực hiện đổi mới phương pháp dạy học và đã đạt được những thành công bước đầu nhưng chưa đủ Từ thực tế giảng dạy của bản thân cũng như việc đi dự giờ đồng nghiệp tôi thấy rằng sự sáng tạo trong việc đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh… chưa nhiều Để thực hiện mục tiêu giáo dục, mỗi giáo viên phải tự thay đổi bản thân, không ngừng học hỏi, đừng chờ đợi Tôi chỉ là một giáo viên bình thường và luôn cố gắng làm hết trách nhiệm của mình Trong tình hình hiện nay, tôi luôn trăn trở về mục tiêu giáo dục hướng sản phẩm đầu ra (các em học sinh yêu quý) phải trở thành người như thế nào, phát triển được những năng lực gì, giải quyết vấn đề trong thực tiễn ra sao Hiện tại phần lớn học sinh của tôi học tập với mục tiêu điểm số và thi cử, để đạt được điều đó các em có thể mắc các lỗi: trao đổi, nhìn bài nhau, xem tài liệu…Và như thế vô tình các em đã hình thành cho mình những tính cách không tốt Với mong muốn các em sẽ trở thành những công dân có phẩm chất tốt, có óc sáng tạo, chủ động tích cực cá nhân tôi đã cố gắng tìm tòi, thay đổi phương pháp dạy, tăng cường ứng dụng công nghệ để phát huy tính tích cực của các em học sinh và phát triển năng lực chuyên biệt cho mỗi học sinh Không dễ gì làm được điều này nhưng tôi tin rằng mỗi người trong chúng ta luôn cố gắng và đồng lòng để 2 thay đổi thì chúng ta sẽ tạo ra một cuộc cách mạng giáo dục với sản phẩm là những con người tích cực, sáng tạo, sản phẩm của giáo dục STEM Tôi từng biết đến hai nguyên tắc thay đổi cuộc đời một đứa trẻ: * Nguyên tắc BỂ CÁ “Cá vàng nuôi trong bể dù có nuôi bao lâu cũng chỉ đạt đến chiều dài nhất định Nhưng nếu thả chúng xuống ao thì cá vàng có thể dài thêm vài xenti-mét nữa” * Nguyên tắc CON SÓI “Chính vì con sói luôn hứng thú với việc khám phá, không ngại trải nghiệm cái mới nên mới có khả năng sinh tồn mạnh mẽ trong tự nhiên, có kỹ năng săn mồi và phát hiện nguy hiểm một cách điêu luyện”[6] Đối với học sinh cũng vậy, muốn bồi dưỡng năng lực học tập mạnh mẽ, tích cực hoạt động của các em nhất định phải khơi gợi tính hiếu kỳ và ưa khám phá của chúng, hãy cho các em một không gian tự do để phát triển Và không gian đó có trong những hoạt động thực tiễn, những trải nghiệm thực tế qua việc dạy học tích cực theo định hướng STEM Vì những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Phát huy tính tích cực, tư duy tìm tòi sáng tạo của học sinh qua dạy học bài Khoảng cách – Hình học 11 theo định hướng giáo dục STEM” làm đối tượng nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng dạy học, từ đó đóng góp một phần nhỏ bé vào công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện của ngành giáo dục nước nhà 1.2 Mục đích nghiên cứu * Tổng hợp cơ sở lí luận về dạy học toán theo định hướng giáo dục STEM * Vận dụng các kỹ năng toán học cho học sinh * Cải thiện tình trạng lười học, không hứng thú học toán (đặc biệt là Hình không gian) của đa số học sinh * Phát huy tính tích cực, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực làm việc nhóm, năng lực tìm tòi khám phá của học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu * Nghiên cứu các vấn đề về dạy học STEM * Nghiên cứu các vấn đề về dạy học tích cực * Nghiên cứu nội dung bài: “Khoảng cách – Hình học 11” và các phương pháp tính khoảng cách Từ đó đưa ra những cách tiếp cận, giảng dạy có hiệu quả làm tiền đề áp dụng rộng rãi hơn cho những năm sau 1.4 Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu lí luận * Phương pháp phân tích, tổng kết kinh nghiệm * Phương pháp so sánh * Phương pháp thực nghiệm khoa học 2 PHẦN NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Phương pháp dạy học tích cực 3 Muốn thay đổi cách học phải thay đổi cách dạy, như chúng ta đã biết “Thầy làm việc thì dễ, trò làm việc mới khó” Vậy làm sao để phát huy tính tích cực của học sinh trong hoạt động học? Phương pháp dạy học tích là gì – Là dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học Phương pháp dạy học tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học Phương pháp dạy học tích cực không chỉ chú ý tích cực hoá học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ giáo viên – học sinh theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp [1] Một số phương pháp dạy học tích cực * Dạy học nêu và giải quyết vấn đề * Phương pháp dự án * Phương pháp giáo dục Stem * Phương pháp dạy học theo nhóm * Phương pháp đóng vai * Phương pháp sơ đồ tư duy 2.1.2 Một số vấn đề về giáo dục STEM Hiện nay giáo dục STEM còn khá xa lạ với nhiều người và được hiểu theo nhiều cách khác nhau Nói đến giáo dục STEM là nói đến sự quan tâm của nền giáo dục đến các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học Quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên vào thực tiễn để nâng cao năng lực cho người học Giáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành nhà toán học, nhà khoa học kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các kỹ năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay Bản chất của dạy học môn toán theo định hướng STEM: - Là một phương pháp được sử dụng để tạo môi trường khuyến khích sự khám phá, tìm tòi sáng tạo vào giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm phát triển kỹ năng cho học sinh - Là cách tiếp cận tập trung vào quá trình thiết kế với mục tiêu phát triển các giải pháp giải quyết vấn đề và tư duy - Là cách tiếp cận liên môn trong dạy học toán nhằm giúp học sinh kết nối các kiến thức được học với các vấn đề trong thực tế cuộc sống Giúp học sinh có cơ hội hiểu biết thực tiễn và đưa ra những giải pháp sáng tạo áp dụng những kiến thức đã học Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể mới nêu rõ: “Môn toán ở trường phổ thông góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, nhân cách học sinh; phát triển kiến thức, kỹ năng then chốt và tạo cơ hội để học sinh trải 4 nghiệm, áp dụng toán học vào đời sống thực tiễn, giữa toán học với các môn học khác, đặc biệt các môn học lĩnh vực STEM” Để tổ chức dạy học theo quan điểm giáo dục STEM là vô cùng khó, ở Việt Nam mới chỉ thực hiện thí điểm ở một số nơi Tuy nhiên trên quan điểm lĩnh hội theo định hướng giáo dục STEM chúng ta có thể vận dụng linh hoạt phù hợp với từng điều kiện cơ sở vật chất và đối tượng học sinh Dự án lớn không làm được thì làm hoạt động nhỏ, công nghệ áp dụng ở ngay xung quanh chúng ta: điện thoại, máy tính, thước, bút, miễn sao học sinh được hoạt động, được bơi để tự tìm ra tri thức cho bản thân Làm được như vậy thì mỗi giáo viên đã tiến thêm một bước trên con đường đổi mới giáo dục, còn học sinh cũng không còn là cái máy nhồi nhét tri thức để rồi thụ động kém linh hoạt khi ra thực tiễn Đừng nghĩ STEM là cao xa không với được, mỗi chúng ta dần thay đổi thì thế giới sẽ thay đổi, đừng chờ đợi 2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Đại đa số học sinh của chúng ta còn học tập một cách máy móc, bắt trước, chưa yêu thích môn toán, các em học tập thụ động dưới áp lực thành tích, thi cử, học tập như một cỗ máy thiếu tính tích cực sáng tạo Hình học không gian nói chung và bài “Khoảng cách – Hình học 11” nói riêng là nội dung rất khó không chỉ với học sinh trung bình yếu mà với cả học sinh khá giỏi nó cũng là vấn đề không dễ giải quyết Qua nhiều năm giảng dạy bài “Khoảng cách” theo phương pháp truyền thống tôi thấy nản lòng khi phải cùng các em trải qua tiết học khá mệt mỏi và hầu hết không hiểu bài, nó trở thành nỗi ám ảnh của các em và hầu hết các em bỏ qua khi gặp bài toán tính khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề Qua hoạt động dạy học, giáo viên truyền đạt tri thức và học sinh lĩnh hội tri thức bằng những cách khác nhau Trước nay phần lớn giáo viên chúng ta sau khi dạy lý thuyết xong thì cho các em một hệ thống bài tập thực hành để các em luyện (làm nhiều thành quen), kết quả học sinh có thể giải tốt bài toán đó nhưng không hiểu được ý nghĩa, bản chất, ứng dụng của nó Toán học gắn liền với thực tiễn, chúng ta học toán, làm toán hay nghiên cứu khoa học thì mục tiêu cuối cùng là phục vụ các hoạt động thực tiễn Tôi vẫn nói vui với các em học sinh tại sao các em học cao nhưng khi ra thực hành không bằng bác thợ xây không học hết cấp hai, vậy học cao để làm gì? Đây đang là vấn đề mà ngành giáo dục trăn trở Một con đường lĩnh hội tri thức khác là thông qua những trải nghiệm thực tế, những hoạt động thực tiễn học sinh tìm tòi, khám phá,giải quyết vấn đề và tự rút ra tri thức cho bản thân nhờ sự hỗ trợ của giáo viên Toán học gắn liền với thực tiễn: từ thực tế tìm ra tri thức và dùng tri thức để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn 2.3.1 Tổ chức các hoạt động thực hành, từ trực quan sinh động rút ra kết luận về khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian 5 Trong phần này tôi xin không trình bày nhiều về lí luận, mục tiêu của tôi chỉ là hướng việc học trở nên hứng thú, thiết thực và ý nghĩa hơn Định hướng, tổ chức cho các em biết tìm tòi giải quyết vấn đề, tự tìm ra tri thức một cách tự nhiên nhất Bài trình bày của tôi cũng không phải là một giáo án, đơn giản chỉ là quá trình hoạt động lĩnh hội tri thức bài “Khoảng cách” của cô trò chúng tôi một cách hiệu quả nhất Để chuẩn bị tri thức cho việc học bài khoảng cách tôi đã tổ chức cho các em thực hành đo khoảng cách giữa các yếu tố trong phòng học( không gian quen thuộc của các em) Bước 1: Chia lớp thành 4 nhóm, cân đối tỉ lệ nam nữ Bước 2: Giao nhiệm vụ cho các nhóm (các nhóm cùng thực hiện nhiệm vụ như nhau), các nhóm lĩnh hội công việc mình phải làm và tự phân công chuẩn bị dụng cụ, đồ dùng phục vụ cho hoạt động của nhóm Bước 3: Tổ chức hoạt động cho các nhóm thực hành đo: 2.3.1.1 Đo khoảng cách từ vị trí treo quạt trên trần nhà đến nền phòng học Các nhóm nhận nhiệm vụ bắt đầu làm việc theo sự phân công của nhóm mình, đáng ngạc nhiên là mỗi nhóm có một cách đo khác nhau nhưng các em làm việc rất tích cực, thông qua những việc làm cụ thể như thế này chúng ta mới hiểu được các em nghĩ gì và các em làm việc như thế nào Hình 1: Minh họa hoạt động thực hành của nhóm 1 Nhóm 1 các em dùng sợi dây không giãn buộc vào thước cứng để làm công cụ đo Các em đã linh hoạt trong việc chọn vị trí, tuy nhiên việc chọn đo ở 6 một điểm giữa của trần nhà khiến các em gặp chút khó khăn và độ chính xác không cao Nhưng không lâu sau các em đã nhận ra vấn đề và khắc phục, đúng là cái khó ló cái khôn, thực tế trải nghiệm giúp con người ta tư duy toàn diện hơn và có cái nhìn bao quát hơn Nhóm 2 khôn hơn, biết chọn vị trí dễ đo, các em đặt sợi dây ở góc phòng học nên việc thực hành dễ dàng và chính xác hơn, thể hiện được sự nhiệt tình, hào hứng của các em Qua đó mới thấy gắn liền với hoạt động thực tiễn thì các em học sinh nhanh nhẹn và thông minh hơn rất nhiều, so với việc dạy lý thuyết sách vở đơn thuần như những năm trước thì học sinh khá mệt mỏi và không hứng thú Hình 2: Minh họa hoạt động thực hành của nhóm 3 Sau khi đo được khoảng cách từ trần nhà đến nền các em tiếp tục đo độ dài sợi dây Mặc dù có sẵn thước dây nhưng các em vẫn chọn đo dưới nền nhà để tính tổng chiều dài nhờ vào các viên gạch nền Một lần nữa ta lại thấy được sự nhanh nhẹn và linh hoạt của các em h trong các hoạt động thực tiễn Khi chúng ta thả các em vào một biển lớn để các em tự do sáng tạo, thỏa sức bộc lộ tư duy, suy nghĩ của bản thân mới thấy trí tuệ của các em dồi dào và đáng trân trọng Tôi đã giảng dạy rất nhiều năm bài “Khoảng cách” theo phương pháp truyền thống “Thầy giảng – Trò ghi” thực tế cho thấy học sinh rất mệt mỏi và khó hiểu Còn ở đây thì sao? Tôi quá vui mừng các thầy cô ạ, các em mặc dù chưa được học lý thuyết nhưng các em thực hành rất linh hoạt và chính xác Tuy 7 mỗi nhóm có một cách làm khác nhau nhưng các em đã làm được một việc hết sức ý nghĩa Sau khi thực hành xong phép đo đầu tiên đại diện mỗi nhóm lên ghi kết quả và thuyết trình về cách làm của nhóm mình Hình 3: Minh họa hoạt động thuyết trình của nhóm 2 Học sinh của tôi là học sinh nông thôn có học lực ở mức trung bình khá, phần lớn các em nhút nhát thiếu tự tin Thông qua hoạt động này cũng cải thiện được phần nào những nhược điểm của các em, rèn luyện cho các em khả năng thuyết trình trước đám đông và khả năng trình bày một vấn đề Một điều bất ngờ nữa là ba học sinh tích cực nhất trong buổi học chính là ba em học yếu nhất, hầu như không làm việc trong các tiết học thông thường Tôi tin rằng với những hoạt động như thế này sẽ truyền cho các em nhiều cảm hứng, tự các em sẽ cảm nhận được ý nghĩa của việc học và tìm được niềm vui trong quá trình học Nếu chúng ta có thể tạo ra sân chơi để các em tự đi tìm tri thức thì quá tuyệt vời Đây cũng là điều mà tôi đang cố gắng hướng tới qua từng bài học Các nhóm đều dùng một sợi dây không giãn đo khoách cách từ một điểm trên trần nhà đến sàn nhà sau đó các em đo chiều dài sợi dây Các em hồn nhiên đến mức không ai phát hiện ra rằng mình đã không thực hiện đúng yêu cầu của cô! Lý do vì sao?Vì sao cô yêu cầu đo khoả ng cách từ vị trí treo quạt đến nền nhà mà không nhóm nào đặt điểm đo ở vị trí đó?Và vì sao kết quả của các nhóm lại không giống nhau? Có khi nào có nhiều kết quả cho một phép đo? Khá thú vị phải không ạ, mặc dù chưa học lý thuyết nhưng các em thực hành cứ như biết từ lâu rồi 8 Các nhóm tiến hành phản biện và đưa ra câu trả lời: - Các em khẳng định khoảng cách từ một điểm bất kỳ trên trần nhà đến nền nhà bằng khoảng cách từ điểm treo quạt đến nền nhà - Sở dĩ kết quả của bốn nhóm xấp xỉ bằng nhau là do đặt sợi dây không vuông với nền nhà Từ đó các nhóm rút ra kết luận về cách đo khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng 2.3.1.2 Đo khoảng cách giữa đường viền dưới của tấm biển và nền nhà Cả bốn nhóm đều thực hiện yêu cầu trên: Hình 4: Minh họa hoạt động thuyết trình của nhóm 4 Các nhóm đã nhanh chóng đặt vị trí đo ở điểm thuận lợi nhất mà không còn lúng túng như lúc đầu nữa Một câu hỏi đặt ra là vì sao mỗi nhóm lại chọn một vị trí đo khác nhau? có gì sai không? Nhận xét về vị trí tương đối giữa đường thẳng chứa mép dưới của tấm biển và mặt phẳng chứa nền nhà? Các nhóm đưa ra kết quả và kết luận: Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song bằng khoảng cách từ một điểm bất kỳ trên đường thẳng đến mặt phẳng 2.3.1.3 Đo khoảng cách giữa nền nhà và trần nhà Lần này thì tôi quan sát thấy chỉ còn một nhóm thực hành đo, khi tôi hỏi ba nhóm còn lại tại sao không làm việc các em trả lời nó bằng kết quả đo lần đầu Thú vị không ạ, vậy là các em đã tự tìm ra tri thức và rút ra kết luận “Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song bằng khoảng cách từ một điểm bất kỳ trên mặt phẳng này đến mặt phẳng kia” 9 2.3.1.4 Đo khoảng cách giữa đường chéo của hình chữ nhật chứa bảng và đường chéo của bức tường cuối lớp (Hai đường thẳng này không song song) Lần này các em khiến tôi càng vui hơn nữa, không băn khoăn, không lăn tăn các em đo luôn chiều dài của phòng học Vậy cơ sở đâu, vì sao các em làm được như vậy? Thực tiễn luôn mang đến những bất ngờ thú vị còn tri thức của con người là vô hạn Các nhóm nhận xét vị trí tương đối giữa hai đường thẳng chứa hai đường chéo được nêu ở trên, từ đó rút ra một cách đo khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau không? Câu trả lời sẽ có ở phần sau Quá trình thực hiện các hoạt động trên một lần nữa cho chúng ta thấy các em rất tài giỏi, thậm chí không cần lý thuyết các em vẫn thực hành được Vậy tại sao chúng ta cứ lao vào dạy lý thuyết suông để các em mặc dù đã học cũng không thực hành được Nếu mỗi người trong chúng ta được thông qua hoạt động thực tiễn để kiến tạo tri thức thì tri thức đó chính là của chúng ta 2.3.2 Chuyển đổi từ ngôn ngữ thực tiễn sang ngôn ngữ toán học, từ kết quả thực nghiệm rút ra kết luận về khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian bằng ngôn ngữ toán học Qua hoạt động thực tiễn đã tổ chức, mỗi nhóm thực hiện công việc sau: Nhóm 2: Trình bày khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng Nhóm 1: Trình bày khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song Nhóm 3: Trình bày khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song Nhóm 4: Trình bày khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau Đại diện mỗi nhóm lên thuyết trình, và đây là sản phẩm của các em 10 Hình 5: Minh họa sản phẩm của 4 nhóm Hoạt động thực hành kết thúc, cá nhân mỗi học sinh tự lĩnh hội tri thức cho bản thân mình dưới sự hỗ trợ của giáo viên 2.3.3 Dùng Powpoint liên kết với - CABRI 3D trình chiếu cùng học sinh để có cái nhìn tổng thế, sâu sắc hơn về khoảng cách giữa các yếu tố trong không gian Ứng dụng CABRI 3D trong dạy học hình không gian là rất lớn, tuy nhiên trong phạm vi đề tài này tôi không khai thác nhiều, mục đích là cho học sinh quan sát hình ảnh động giúp các em khắc sâu tri thức hơn nữa, hứng thú hơn nữa đối với hình không gian, góp phần phát triển tư duy, dần hình thành phẩm chất tính cách con người Hình 6: Minh họa vị trí tương đối giữa các yếu tố trong không gian 2.3.4 Vận dụng tri thức vào giải toán Lý luận toán học là nền tảng, bước tiếp theo của quá trình nhận thức các em được thực hiện hoạt động vận dụng để giải những bài toán thuần túy, giúp các em phát triển tư duy sâu hơn nữa Bài tập vận dụng: Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh a a) Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (BCC’) b) Tính khoảng cách giữa AC và mặt phẳng (A’C’D’) c) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (ADD’) và (BB’C’) d) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AC và B’D’ 11 e) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (BDA’) và (CB’D’) Và bây giờ việc giải quyết yêu cầu trên đã trở nên dễ dàng đối với hầu hết học sinh trong lớp Tuy nhiên vẫn còn câu e) các em gặp khó khăn Nếu tính toán thông thường để giải quyết câu e) cũng không đơn giản, không học sinh nào trong lớp tôi làm được Để hỗ trợ tôi cho các em chuẩn bị mô hình hình lập phương để các em quan sát và dễ hình dung Hoạt động này các nhóm tự tổ chức thực hiện, và đây là đại diện sản phẩm của nhóm học sinh có học lực trung bình, tuy chưa đẹp nhưng các em đã rất cố gắng Công nghệ là đây chứ đâu ạ, bằng những vật liệu thô sơ các em đã tạo ra sản phẩm khá thú vj Qua hoạt động này các em hiểu thêm được đặc điểm, tính chất của hình lập phương Thực tế quan sát các em đã rút ra nhận xét khoảng cách giữa hai mặt phẳng (BDA’) và (CB’D’) bằng một phần ba độ dài đường chéo của hình lập phương Từ đó các em dễ dàng tính toán đi đến kết quả và tìm tòi lời giải bằng lí luận toán học Đặc biệt đối với những bài toán trắc nghiệm các em xử lí khá dễ dàng Hình 7: Minh họa sản phẩm hình lập phương của nhóm 2 12 Như vậy thông qua những việc làm, những sản phẩm của chính mình các em không chỉ tự tìm ra phương pháp giải quyết vấn đề mà qua đó các em hiều thêm ý nghĩa của những việc làm thực tiễn, phát triển tư duy, tăng tính sáng tạo của mỗi học sinh và có những trải nghiệm thú vị Và để tiếp tục khơi gợi tính hiếu kỳ, phát triển năng lực tiềm tàng trong mỗi học sinh, tiếp thêm hứng khởi đối với bộ môn hình không gian tôi cùng các em tiếp tục thực hiện những trải nghiệm lý thú thông qua hai buổi hoạt động ngoại khóa Do phạm vi của đề tài tôi chỉ giới thiệu vài hình ảnh đại diện sản phẩm của các em 2.3.5 Một số trải nghiệm thực tế cùng nghệ thuật gấp giấy Origami, khơi dậy tính sáng tạo, niềm đam mê toán học trong mỗi học sinh, giúp học sinh không chỉ được học toán mà còn được kết hợp linh hoạt giữa Toán học – Khoa học – Công nghệ Hoạt động này tôi tổ chức trong một buổi ngoại khóa, cùng các em thực hành gấp hình và giới thiệu về nghệ thuật gấp giấy Origami của Nhật Bản – đây là môn nghệ thuật thú vị và có ứng dụng rất lớn trong toán học, trong khoa học và trong thực tế Gấp giấy Origami không đơn thuần chỉ là trò chơi giải trí mà nó còn giúp con người thư giãn, rèn luyện tính tỉ mỉ, tập trung trí tuệ Gấp giấy Origami phải áp dụng rất nhiều quy tắc hình học, đem lại nhiều nhận thức hình học Các cao thủ Origami có phương trâm “bạn nhìn thấy gì, tôi tưởng tượng được, bạn tưởng tượng gì, tôi gấp được” Học Origami giúp con người tư duy hình ảnh, hình học trực quan, hình không gian ba chiều, nhờ vậy mà học sinh vừa được chơi, vừa được học, vừa được ứng dụng công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật đúng theo yêu cầu định hướng giáo dục STEM Trước tiên ta nghiên cứu một chút về nghệ thuật gấp giấy Origami của Nhật Bản, đây là nét văn hóa đặc sắc của Nhật Bản Đến nay Origami đã trở thành môn nghệ thuật mang tính toàn cầu Và nó cũng được ứng dụng rất nhiều trong hình không gian, chỉ bằng tờ giấy đơn giản có thể gấp được những hình không gian vô cùng đặc sắc và lí thú, hỗ trợ rất tốt trong quá trình phát triển tư duy Trước tiên tôi cùng học sinh quan sát những sản phẩm đặc sắc của các chuyên gia trong lĩnh vực Origami [6] Trong những năm gần đây ở các thành phố lớn đã có những trường học, trung tâm tổ chức hoạt động tìm hiểu, nghiên cứu, thực hành nghệ thuật gấp giấy này Vì càng đi sâu nghiên cứu Origami càng thấy thú vị và bổ ích với mọi lứa tuổi Vậy tại sao ở khu vực nông thôn chưa làm được điều này? Học sinh nông thôn vốn đã thiệt thòi, được tham gia quá ít hoạt động vì rất nhiều lí do Đây cũng là điều tôi đang ấp ủ Trước tiên tôi cùng các em tạo nên những hình không gian đơn giản từ nghệ thuật gấp giấy Origami để các em thấy thích, tò mò, rồi đi vào tìm hiểu sâu hơn Trong hè này tôi sẽ cùng các em tiếp tục hành trình nghiên cứu, thực hành về nghệ thuật gấp giấy Origami bằng các buổi ngoại khóa 13 Không chỉ gấp hình không gian, các em còn gấp được rất nhiều hình con vật khác nữa Hình 8: Minh họa hoạt động gấp hình Origami của các em học sinh Đây chỉ là bước khởi đầu, tiếp cận Origami với những hình đơn giản Những sản phẩm đầu tay của các em đã mang lại niềm vui, sự hứng khởi với môn học này 2.3.6 Trải nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin, giúp các em hứng thú gần gũi và dần yêu thích “Hình học không gian” Thêm một buổi ngoại khóa cho học sinh quan sát những hình không gian sinh động qua ứng dụng AR( Thực tế ảo) Thực tế ảo AR là cụm từ mô tả trạng thái vật lý xung quanh con người, tuy nhiên trong không gian đó đã được thêm các chi tiết ảo hóa nhờ vào smartphone, máy tính hay các thiết bị điện tử khác Hầu hết học sinh có điện thoại di động có hệ điều hành Android Hướng dẫn học sinh tải về máy phần mềm Geometry, giáo viên hỗ trợ in giấy 14 Mở điện thoại � chọn Geometry � Shapes có các biểu tượng: khối cầu, khối trụ, khối nón, khối lăng trụ, khối chóp, khối lập phương Muốn quan sát khối nào ta chọn khối đó Hình ảnh động sẽ xuất hiện ngay trước mặt mình, qua đó các em hiểu rõ hơn đặc điểm tính chất của mỗi hình Và đây chỉ là một sản phẩm đại diện của một nhóm học sinh: Hình 9: Sản phẩm của nhóm 3 ứng dụng AR 15 Tôi đã cùng các em trải nghiệm thực tế ảo, quan sát được những hình không gian động, các khối đa diện, đa diện đều Các em tham gia như một trò chơi đầy thú vị Cái hay của thực tế ảo – Augmented Reality(AR) là biến hình ảnh tĩnh thành hình ảnh động, kết nỗi giữa đối tượng thật và đối tượng ảo, kích thích trí tưởng tượng của học sinh rất lớn, học sinh được trải nghiệm bài học một cách sinh động 2.4 Hiệu quả Trước tiên, tôi muốn nói về sự chuyển biến phong cách học tập của học sinh khi các em tiếp nhận một sự trải nghiệm đầy thú vị trong chính lớp học của mình Các em học tập sôi nổi hơn, thảo luận nhiều hơn, tất cả đều hoạt động để đi tìm tri thức cho bản thân mình Các em đã giải quyết được một vấn đề mới và khó, điều này đã giúp các em tự tin và yêu thích hình học không gian hơn Không chỉ dừng lại ở việc học kiến thức bài khoảng cách, thông qua hai hoạt động ngoại khóa các em được tiếp cận, được biết, được hiểu thêm về hai lĩnh vực(Origami, Augmented Reality) được thế giới đang quan tâm và chú trọng phát triển Qua đó các em được trải nghiệm, được vui chơi, được phát triển kỹ năng, tư duy Biết ứng dụng công nghệ vào toán học, toán học vào thực tiễn 2.4.1 Tổ chức thực nghiệm * Chọn đối tượng thực nghiệm Quá trình thực nghiệm của tôi được tiến hành ở các lớp tôi đang tiến hành giảng dạy Tôi đã chọn 4 lớp: 2 lớp đối chứng và 2 lớp thực nghiệm để dạy Cả bốn lớp này đều được dạy cùng một bài: Lớp thực nghiệm Lớp đối chứng Lớp Số học sinh Lớp Số học sinh 11B4 36 11B7 40 - Các lớp thực nghiệm: sử dụng phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực kết hợp với việc sử dụng các phương tiện, thiết bị dạy học hiện đại (máy tính, điện thoại thông minh) - Các lớp đối chứng: Sử dụng chủ yếu các phương pháp dạy học truyền thống (thuyết trình, đàm thoại gợi mở ) và dạy chỉ vơí phấn trắng, bảng đen * Cách tổ chức: Làm bài kiểm tra 15 phút * Đề bài: Cho hình chóp đều S.ABCD cạnh đáy bằng a, cạnh bên bằng 2a Tính khoảng cách từ S đến mặt phẳng (ABCD) 2.4.2 Kết quả thực nghiệm Sau khi học sinh làm một bài kiểm tra Kết quả như sau: Lớp Sĩ Điểm số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thực 11B4 36 0 0 0 0 0 0 0 10 15 7 4 nghiệm Đối chứng 11B7 40 0 0 0 0 4 6 5 18 3 4 0 16 Điểm lớp thực nghiệm và đối chứng Xếp loại Giỏi (9-10 điểm) Khá (7-8 điểm) Trung bình (5-6 điểm) Yếu (