(Luận văn thạc sĩ) sử dụng phần mềm geogebra trong dạy học khám phá chương phép dời hình và phép đồng dạng lớp 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN CẢNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA TRONG DẠY HỌC KHÁM PHÁ CHƢƠNG “PHÉP DỜI HÌNH VÀ PHÉP ĐỒNG DẠNG” LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học mơn Tốn Mã số: 60.14.01.11 Cán hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Chí Thành HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Với tất lòng chân thành tình cảm mình, tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo Trƣờng Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình giảng dạy, hết lịng giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nghiên cứu Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Chí Thành - ngƣời Thầy trực tiếp hƣớng dẫn, tận tình bảo động viên tác giả suốt trình nghiên cứu, thực đề tài Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo em học sinh Trƣờng THPT Nguyễn Du – Thanh Oai – Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập thực thực nghiệm sƣ phạm hoàn thành luận văn Cảm ơn quan tâm, giúp đỡ bạn lớp Cao học Toán K9 Trƣờng Đại học Giáo dục – ĐHQGHN Đặc biệt, gia đình tơi nguồn động viên to lớn vật chất tinh thần tạo điều kiện tơt cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài hoàn thành luận văn Trong trình thực đề tài tác giả cố gắng nhiều, nhiên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong đƣợc nhận ý kiến đóng góp quý báu quý thầy bạn bè để luận văn đƣợc hồn thiện Xin trân trọng cảm ơn Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2015 Tác giả Nguyễn Văn Cảng i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Câu hỏi giáo viên [?] Công nghệ thông tin CNTT Đại học Giáo dục ĐHGD Đại học Quốc gia Hà Nội ĐHQGHN Giáo viên GV Học sinh HS Phƣơng pháp dạy học PPDH Sách tập SBT Sách giáo khoa SGK Trung học phổ thông THPT Nhà xuất NXB ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục đích nghiên cứu 4 Câu hỏi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn 5.2 Sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học khám phá chương “Phép dời hình phép đồng dạng” lớp 11 Trung học phổ thông 5.3 Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khả thi đề tài Đối tƣợng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 6.1 Đối tượng nghiên cứu 6.2 Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 8.1 Ý nghĩa lý luận 8.2 Ý nghĩa thực tiễn Phƣơng pháp nghiên cứu 9.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận 9.2 Phương pháp điều tra – quan sát 9.3 Thực nghiệm sư phạm - thống kê Toán học 10 Cấu trúc luận văn Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Phƣơng pháp dạy học khám phá iii 1.1.1 Khái niệm dạy học khám phá 1.1.2 Tình dạy học khám phá 10 1.1.3 Thuận lợi thách thức dạy học khám phá 14 1.2 Nội dung dạy học chƣơng “Phép dời hình phép đồng dạng” lớp 11 Trung học phổ thông 15 1.2.1 Nội dung chương trình chương “Phép dời hình phép đồng dạng” lớp 11 Trung học phổ thông (ban bản) 15 1.2.2 Các khái niệm phương pháp giải toán 17 1.2.3 Thuận lợi thách thức dạy học chương “Phép dời hình phép đồng dạng” 19 1.3 Khảo sát phần thực trạng dạy học chƣơng “Phép dời hình phép đồng dạng” trƣờng Trung học phổ thông 20 1.3.1 Khảo sát thực trạng dạy học chương “Phép dời hình phép đồng dạng” trường Trung học phổ thông Nguyễn Du – Thanh Oai 21 1.3.2 Khảo sát thực trạng sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học chương “Phép dời hình phép đồng dạng” lớp 11 trường Trung học phổ thông Nguyễn Du – Thanh Oai 22 1.4 Sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học khám phá 23 1.4.1 Dạy học khám phá tích hợp Công nghệ thông tin 24 1.4.2 Giới thiệu phần mềm GeoGebra 25 1.4.3 Sử dụng phần mềm GeoGebra hình học 26 Kết luận chƣơng 28 Chƣơng THIẾT KẾ MỘT SỐ TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM GEOGBRA TRONG DẠY HỌC KHÁM PHÁ CHƢƠNG “PHÉP DỜI HÌNH VÀ PHÉP ĐỒNG DẠNG” LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 29 2.1 Nguyên tắc thiết kế tình dạy học khám phá 29 2.2 Một số cách thức thiết kế tình dạy học khám phá phần mềm GeoGebra 30 2.3 Quy trình dạy học khám phá 32 iv 2.4 Thiết kế số tình sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học khám phá chƣơng “Phép dời hình phép đồng dạng” lớp 11 Trung học phổ thông 33 2.4.1 Tình dạy học khám phá khái niệm phép biến hình 33 2.4.2 Tình dạy học khám phá phép tịnh tiến 34 2.4.3 Tình dạy học khám phá phép quay 40 2.4.4 Tình dạy học khám phá phép dời hình mặt phẳng 46 2.4.5 Tình dạy học khám phá phép vị tự 49 2.5 Thiết kế số tình sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học khám phá giải toán 52 2.5.1 Tình 1: Giải tốn quỹ tích 52 2.5.2 Tình 2: Giải tốn dựng hình 56 2.5.3 Tình 3: Chứng minh tính chất hình học 60 Kết luận chƣơng 65 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 66 3.1 Mục đích, kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 66 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 66 3.1.2 Kế hoạch thực nghiệm 66 3.2 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm 67 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 67 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 68 3.2.3 Kiểm tra – Đánh giá 75 3.3 Kết thực nghiệm 77 3.3.1 Kết học tập 77 3.3.2 Kết xã hội 79 Kết luận chƣơng 81 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 82 Kết luận chung 82 Khuyến nghị 83 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 86 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Mơ hình dạy học khám phá định lý Bảng 1.2 Dạng tốn điển hình Phƣơng pháp giải Trang 12 Trang 18, 19 Bảng 1.3 Phiếu điều tra số Trang 21 Bảng 1.4 Phiếu điều tra số Trang 21 Bảng 1.5 Môi trƣờng dạy học tích hợp CNTT Trang 25 Bảng 3.1 Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm Trang 67 Bảng 3.2 Kết học tập lớp thực nghiệm Trang 67 Bảng 3.3 Kết hoàn thành phiếu học tập Trang 77 Bảng 3.4 Kết kiểm tra Trang 77 vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Kết phiếu học tập Trang 77 Biểu đồ 3.2 Kết kiểm tra Trang 78 viii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chúng ta sống kỉ XXI – kỷ nguyên mà tri thức, kỹ ngƣời đƣợc coi yếu tố định phát triển xã hội Nền giáo dục xã hội phải tạo ngƣời trí tuệ phát triển, sáng tạo giàu tính nhân văn Do ngồi vấn đề phải đổi nội dung dạy học, ngƣời ta nhấn mạnh việc đổi phƣơng pháp dạy học, coi lĩnh vực đặc biệt cần quan tâm giáo dục đại Ngày với phát triển xã hội bùng nổ mạnh mẽ Công nghệ thông tin tiến Khoa học Kỹ thuật đặt cho nghiệp giáo dục phải đổi mục tiêu, nội dung phƣơng pháp dạy học để đào tạo nên ngƣời lao động có tri thức, kĩ đáp ứng đƣợc yêu cầu xã hội Chính nội dung đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo Bộ giáo dục đào tạo tập trung vào khâu: “Chuyển mạnh từ giáo dục chủ yếu truyền thụ kiến thức chiều sang giáo dục tương tác người dạy người học, nhà trường xã hội nhằm hình thành nhân cách phát triển lực người học” Một nhiệm vụ trọng tâm đổi bản, toàn diện giáo dục đổi phƣơng pháp dạy học nhằm mục đích nâng cao chất lƣợng dạy học Dạy học phải hƣớng tới ngƣời học, phải phát huy đƣợc tính chủ động, tích cực, sáng tạo ngƣời học Ứng dụng Công nghệ thông tin dạy học nảy sinh nhƣ nhu cầu tất yếu trình đổi Phƣơng pháp dạy học Dạy học khơng đơn có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh tri thức khoa học, mà cịn phải giúp hình thành phát triển học sinh lực, kĩ làm việc nhƣ: làm việc hợp tác, tự nghiên cứu, khả giao tiếp, nhận biết vấn đề Trong chƣơng trình tốn phổ thơng, Hình học mơn học quan trọng học sinh Nó khơng trang bị cho học sinh kiến thức hình học mà phƣơng tiện để học sinh rèn luyện phẩm chất, ... trạng sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học chƣơng ? ?Phép dời hình phép đồng dạng? ?? lớp 11 Trung học phổ thông 5.2 Sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học khám phá chương ? ?Phép dời hình phép đồng dạng? ?? lớp 11. .. nghiên cứu sử dụng phần mềm GeoGbra nhƣ sử dụng phần mềm dạy học khám phá chƣơng ? ?Phép biến hình phép đồng dạng? ?? lớp 11 Trung học phổ thông Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phần mềm GeoGebra. .. dạng? ?? lớp 11 Trung học phổ thông - Đề xuất giải pháp: thiết kế số tình sử dụng phần mềm GeoGebra dạy học khám phá dạy học chƣơng ? ?Phép dời hình phép đồng dạng? ?? lớp 11 Trung học phổ thông 5.3 Thực