Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học chương mặt nón, mặt trụ, mặt cầu cho học sinh lớp 12

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN MINH THOA TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG MẶT NÓN, MẶT TRỤ, MẶT CẦU CHO HỌC SINH LỚP 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HỌC HÀ NỘI – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN MINH THOA TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG MẶT NÓN, MẶT TRỤ, MẶT CẦU CHO HỌC SINH LỚP 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN TỐN MÃ SỐ: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Đỗ Long HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội thầy giáo, cô giáo Khoa Sƣ phạm nhiệt tình giảng dạy, hết lịng giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Đỗ Long – ngƣời tận tình giúp đỡ, trực tiếp hƣớng dẫn bảo tơi suốt q trình nghiên cứu, thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, tổ Tự nhiên I Trƣờng THPT Lƣơng Sơn – huyện Lƣơng Sơn – tỉnh Hịa Bình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nhƣ trình thực nghiệm sƣ phạm phục vụ luận văn Cuối cùng, gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập hồn thành luận văn Tuy có nhiều cố gắng nhƣng q trình nghiên cứu, luận văn có hạn chế, thiếu sót Tơi mong nhận đƣợc góp ý thầy cơ, bạn bè, đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2019 Nguyễn Minh Thoa i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ iii MỤC LỤC iii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Đối tƣợng khách thể nghiên cứu Câu hỏi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu .3 Phƣơng pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài 10 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Các khái niệm 1.1.1 Hoạt động 1.1.2 Trải nghiệm 1.1.3 Hoạt động trải nghiệm 1.2 Đặc điểm hoạt động trải nghiệm 1.2.1 Hoạt động trải nghiệm loại hình hoạt động giáo dục 1.2.2 Nội dung hoạt động trải nghiệm đa dạng, mang tính tích hợp phân hóa 1.2.3 Quy mô tổ chức hoạt động trải nghiệm đa dạng 1.2.4 Địa điểm tổ chức hoạt động trải nghiệm .8 1.2.5 Thành phần tham gia hoạt động trải nghiệm iii 1.2.6 Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm đa dạng, phong phú .8 1.3 Các hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm 1.3.1 Câu lạc 1.3.2 Trò chơi 1.3.3 Diễn đàn 1.3.4 Sân khấu hóa 1.3.5 Tham quan, dã ngoại .9 1.3.6 Hội thi, thi 10 1.3.7 Tổ chức kiện 10 1.3.8 Giao lƣu 10 1.3.9 Hoạt động chiến dịch 11 1.3.10 Hoạt động nhân đạo 11 1.3.11 Hoạt động tình nguyện 11 1.3.12 Lao động cơng ích .11 1.3.13 Sinh hoạt tập thể 12 1.3.14 Hoạt động nghiên cứu khoa học 12 1.4 Các phƣơng pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm nhà trƣờng phổ thông .12 1.4.1 Phƣơng pháp giải vấn đề 12 1.4.2 Phƣơng pháp đóng vai 13 1.4.3 Phƣơng pháp làm việc nhóm 14 1.4.4 Phƣơng pháp dạy học theo dự án 15 1.5 Vai trò hoạt động trải nghiệm 16 1.6 Ý nghĩa hoạt động trải nghiệm dạy học Toán 17 1.7 Thực trạng việc học tập trải nghiệm mơn Tốn học sinh lớp 12 Trƣờng THPT Lƣơng Sơn, huyện Lƣơng Sơn, tỉnh Hịa Bình 17 Tiểu kết chƣơng 19 iv CHƢƠNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG MẶT NÓN, MẶT TRỤ, MẶT CẦU CHO HỌC SINH LỚP 12 20 2.1 Yêu cầu chung tổ chức hoạt động trải nghiệm dạy học mơn Tốn .20 2.1.1 Đảm bảo logic hoạt động chủ đề .20 2.1.2 Đảm bảo học sinh đƣợc trải nghiệm 20 2.1.3 Đảm bảo môi trƣờng để học sinh học tập trải nghiệm 21 2.2 Cấu trúc chung chủ đề hoạt động trải nghiệm dạy học 22 2.3 Một số chủ đề hoạt động trải nghiệm chƣơng Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu cho học sinh lớp 12 25 2.3.1 Sự tạo thành mặt tròn xoay, tạo thành mặt nón, mặt trụ, mặt cầu 25 2.3.2 Diện tích xung quanh, diện tích tồn phần hình trụ, thể tích khối trụ 38 2.3.3 Diện tích xung quanh, diện tích tồn phần hình nón, thể tích khối nón 47 2.3.4 Mặt cầu – Khối cầu 56 2.4 Một số toán thực tế có liên quan đến kiến thức chƣơng Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu .72 2.4.1 Bài toán 72 2.4.2 Bài toán 73 2.4.3 Bài toán 73 2.4.4 Bài toán 74 Tiểu kết chƣơng 75 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 76 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 76 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 76 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 76 3.2 Tổ chức thực nghiệm 76 v 3.2.1 Đối tƣợng thực nghiệm .76 3.2.2 Thời gian thực nghiệm 77 3.2.3 Tiến trình thực nghiệm 77 3.3 Kết thực nghiệm 77 3.3.1 Kết kiểm tra 77 3.3.2 Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm .78 Tiểu kết chƣơng 80 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 81 Kết luận .81 Khuyến nghị 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .82 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Bảng 3.1 Tổng hợp điểm kiểm tra lớp 12A5 lớp 12A7 76 Biểu đồ 3.1 Kết kiểm tra lớp 12A5 lớp 12A7 77 vii MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Thứ nhất, không Việt Nam mà nhiều quốc gia giới coi giáo dục quốc sách hàng đầu, nhân tố then chốt, động lực thúc đẩy kinh tế phát triển Trong thời đại bùng nổ cách mạng 4.0 đặt thách thức không nhỏ ngƣời học ngƣời dạy Xã hội ngày phát triển đòi hỏi ngƣời khơng rập khn máy móc từ sẵn có, mà phải sáng tạo, đổi mới, thích nghi với phát triển mạnh mẽ mặt Đổi phƣơng pháp dạy học (PPDH) mơn Tốn trƣờng phổ thơng làm cho học sinh (HS) tích cực học tập, chủ động tìm tịi, tự học, tự nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu học tập phát triển tƣ HS Thực tế cho thấy PPDH nhiều giáo viên (GV) mang nặng tính rèn luyện kĩ tính tốn, giải tập mà chƣa quan tâm đến việc phát triển phẩm chất, lực tự học, tự nghiên cứu cho HS Hoạt động trải nghiệm (HĐTN) học tập giúp ngƣời học đƣợc trực tiếp quan sát, tạo hội cho ngƣời học huy động, tổng hợp kiến thức, kỹ khơng mơn tốn mà mơn học khác, thảo luận, tìm hƣớng giải vấn đề, qua tự hình thành đƣợc kiến thức, kĩ Từ đó, HĐTN giúp cho ngƣời học hình thành phát triển lực, phát triển tƣ Thứ hai, tục ngữ có câu “Trăm hay khơng tay quen”, “Học đôi với hành”, “Đi ngày đàng, học sàng khôn” để nhấn mạnh yếu tố thực hành vận dụng thực tế Thông qua HĐTN, kiến thức tốn học mà HS tiếp thu đƣợc khơng cơng thức, cách giải tốn đơn mà cách thức tƣ duy, trải nghiệm để giải vấn đề, vận dụng kiến thức tốn học vào thực tế, từ giúp cho việc học trở nên gắn liền với sống Thứ ba, kiến thức Tốn Trung học phổ thơng (THPT), chƣơng Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu chƣơng trình Hình học 12 1 Lƣợng kiến thức em đƣợc học tiết học là: a Hơi b Vừa đủ c Hơi nhiều d Quá nhiều Sau học xong chƣơng Mặt nón, mặt cầu, mặt trụ, phần làm cho em thấy khó hiểu là: a Các cơng thức tính diện tích xung quanh, diện tích tồn phần, thể tích hình nón b Các cơng thức tính diện tích xung quanh, diện tích tồn phần, thể tích hình trụ c Các cơng thức tính diện tích xung quanh, diện tích tồn phần, thể tích hình cầu d Mặt cầu ngoại tiếp Trong tiết học, em: a Tập trung hăng hái phát biểu.b Tập trung nghe giảng, phát biểu c Không hứng thú với giảng 4.Sau học xong học lớp, em: a Không hiểu 5.Bài giảng thầy (cô) phần Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu: a Hơi chậm B Xin vui lịng đánh dấu ´ vào tương ứng với ý kiến em mức độ hiểu sau học tập trải nghiệm chương Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu Không đồng ý STT Em giải đƣợc tập tƣơng tự ví dụ học Em tự rút đƣợc kinh nghiệm phƣơng pháp làm tập Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu Em làm đƣợc tốn Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu nhƣ giáo viên thay đổi số yếu tố biết toán toán dạng học phƣơng pháp giải tốn tập tổng qt, tập tƣơng tự, đặt vấn đề ngƣợc lại có thể,… Em đo đạc tính tốn đƣợc diện tích, thể tích số vật dụng thực tế Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA SAU TH 3.1 Ma trận đề kiểm tra Thời gian: 45 phút Cấp độ Nhận biết Tên chủ TN đề Sự – Nhận biết tạo đƣợc thành đƣờng mặt trịn nón (TN1) xoay – Mặt nón trịn xoay điểm phút Mặt trụ tròn xoay điểm phút – Nhận biết – Xác định – Tính đƣợc – Tính đƣợc Mặt đƣợc cầu hình tiếp mặt (TN4) 0,7 điểm phút Số câu (1,75 câu điểm) hỏi (Số điểm) Tỉ lệ (%) 3.2 Đề 3.2.1 Trắc nghiệm khách quan (4,0 điểm) Chọn đáp án Câu 1: Số đƣờng sinh mặt nón trịn xoay là: A Câu 2: Nếu giảm bán kính đáy hình nón lần tăng chiều cao hình nón lên lần thể tích khối nón sẽ: A Giảm lần B Giảm lần C Không đổi D Tăng lần Câu 3: Một bình hình trụ khơng nắp đƣờng kính đáy 10cm, chiều cao gấp đơi đƣờng kính Hỏi bình đựng đƣợc tối đa nƣớc? A 2000cm3 B 500cm3 C 1000cm3 D 250cm3 Câu 4: Số hình ln nội tiếp đƣợc mặt cầu số hình sau là: Hình chóp tam giác Hình chóp tứ giác Hình hộp Hình trụ A Cho điểm A nằm ngồi Câu 5: mặt cầu là: A Mặt nón Một hình trụ có thiết diện qua trụ Câu 6: quanh 4 Diện tí A.6 Cho mặt cầu S  Câu 7: Mặt phẳng P qua A t đƣờng trịn có diện tích 3R2 A Cho hình cầu bán kính Câu 8: cao x Thể tích hình A x  R 3.2.2 Tự luận (6,0 điểm) Bài 1: (1,0 điểm) Để làm nón lá, ngƣời thợ thủ công lấy lá, làm cho phẳng sau ghép khâu lại theo khn thành nón Ngƣời thợ thủ cơng cần mét vuông lá, biết chu vi vành nón 1m khoảng cách đỉnh nón đến điểm vành nón 27cm Bài 2: (1,0 điểm) Tính thể tích thùng phi đựng nƣớc có đƣờng kính đáy 1m chiều cao 1,5m Bài 3: (1,0 điểm) Cho hình chóp tam giác S ABC có tất cạnh a Tính thể tích hình nón ngoại tiếp hình chóp Bài 4: (2,0 điểm) Cho hình chóp S ABC có đáy ABC tam giác vng cân B BC = a Cạnh bên SA vng góc với đáy ABC  SA = a Gọi H , K lần lƣợt hình chiếu vng góc A lên cạnh bên SB SC a) Tính thể tích khối cầu bán kính BC b) Tính thể tích khối cầu tạo mặt cầu qua năm điểm A, H , K , C, B Bài 5: (1,0 điểm) Anh Ba định làm xơ hình trụ khơng có nắp đủ chứa đƣợc 10 lít nƣớc Bán kính đáy xơ để tốn ngun vật liệu nhất? (làm tròn đến hàng phần trăm) 3.3 Đáp án đề kiểm tra 3.3.1 Trắc nghiệm khách quan (4,0 điểm) Mỗi câu 0,25 điểm Câu Đáp án 3.3.2 Tự luận (6,0 điểm) Câu Ý Bán kính vành nón là: r = l  27 cm   0, 27m  S xq   rl   Bán kính thùng phi là: r = Thùng phi tích là: V   r h   0,52.1,5  0,375 1,18 Gọi O trọng tâm DABC Þ SO ^ Þ R = BO = a h = SO = SA - OA = a - V= pR2h= a ( ABC) Gọi I V b Theo giả thiết, ta có ABC = 90 Do Từ AC dƣới góc 900 mặt cầu tâm I R= Đổi: 10l = 10dm3 =10000cm3 ( ) Gọi x x > Khi V = p x 2h Þ h = Để tiết kiệm ngun vật liệu tổng diện tích xung quanh diện tích đáy xơ phải bé Tổng diện tích xung quanh diện tích đáy xơ là: S ( x) = p x + 2p xh = p x = p x2 + 10000 Áp dụng bất đẳng thức AM–GM cho ba số dƣơng ì ï í ï î S ( x) ³ 3 p x2 10000 10000 = 300 100p Dấu “=” xảy khi: px2 = Vậy để tốn ngun vật liệu bán kính đáy xơ x = 10 *Chú ý: Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa Phụ lục HÌNH ẢNH MỘT SỐ MƠ HÌNH, DỤNG CỤ SỬ DỤNG TRONG HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM Mơ hình hình trụ đặc gỗ Mơ hình hình trụ rỗng giấy Mơ hình hình nón đặc gỗ Mơ hình hình nón rỗng giấy Mơ hình hình cầu gỗ Mơ hình hình cầu gỗ bị cắt Thước kẹp Cốc đong nước có chia vạch Phụ lục MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA HỌC SINH LỚP THỰC NGHIỆM KHI THAM GIA HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM Đo thể tích khối trụ Đo đường kính khối trụ Đo thể tích khối nón Đo đường kính vật thể có dạng hình trụ ... tiễn giảng dạy nhà trƣờng 19 CHƯƠNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG MẶT NÓN, MẶT TRỤ, MẶT CẦU CHO HỌC SINH LỚP 12 2.1 Yêu cầu chung tổ chức hoạt động trải nghiệm dạy học mơn Tốn... 19 iv CHƢƠNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG MẶT NÓN, MẶT TRỤ, MẶT CẦU CHO HỌC SINH LỚP 12 20 2.1 Yêu cầu chung tổ chức hoạt động trải nghiệm dạy học mơn Tốn ... thực tiễn dạy học Tốn trƣờng phổ thơng yêu cầu việc tổ chức HĐTN dạy học, thực nghiên cứu đề tài ? ?Tổ chức hoạt động trải nghiệm dạy học chương Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu cho học sinh lớp 12? ?? nhằm