Sử dụng phần mềm cabri 3d trong dạy học nội dung quỹ tích chương trình hình học lớp 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC -  - SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG “QUỸ TÍCH” CHƢƠNG TRÌNH HÌNH HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN HỌC Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học (Bộ mơn tốn học) Mã số : 60 14 10 Học viên: Trần Tăng Hữu Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Chí Thành HÀ NỘI - 2009 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trang Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng khách thể nghiên cứu 4 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: Cơ sở lý luận thực tiễn 1.1 Hoạt động học tập 1.2 Hoạt động giải toán học sinh THPT 1.3 Tích tích cực hoạt động học sinh THPT 1.3.1 Tính tích cực 1.3.2 Những biểu tính tích cực nhận thức học sinh 1.3.3 Phát huy tính tích cực nhận thức HS 1.4 Đổi phương pháp dạy học trường THPT 10 1.5 Phương pháp tích cực dạy học theo định hướng tích cực 12 hố hoạt động học sinh 1.5.1 PPDH tích cực 12 1.5.2 Đặc trưng phương pháp tích cực 13 1.5.3 Phương pháp tích cực dạy học theo định hướng tích cực 13 hố hoạt động học sinh 1.6 Dạy học giải toán trường phổ thơng 16 1.6.1 Vai trị chức tập tốn q trình dạy học 16 1.6.2 Bài toán số cách phân loại toán 17 1.6.3 Các bước giải tốn 18 1.6.4 Bài tốn quỹ tích 20 1.7 29 Công nghệ thông tin đổi phương pháp dạy học nhà trường trung học phổ thông 1.7.1 Dạy học theo quan điểm tích hợp cơng nghệ thơng tin 29 1.7.2 Các ưu việc dạy học với phương tiện đại 30 1.8 Sử dụng công nghệ thơng tin dạy học mơn Tốn 30 1.8.1 Didactic Tốn khái niệm mơi trường 30 1.8.2 Sử dụng công nghệ thông tin-truyền thông công cụ dạy học 33 1.8.3 Tác động công nghệ thông tin-truyền thông dạy 34 học tốn 1.8.4 Vai trị cơng nghệ thơng tin dạy học mơn Tốn 36 1.9 37 Phần mềm dạy học hình học 1.9.1 Phần mềm dạy học số chứng phần mềm dạy 37 học dạy học Toán 1.9.2 Giới thiệu phần mềm Cabri 3D 39 Kết luận chương 41 Chƣơng 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học tốn 43 quỹ tích HHKG lớp 11 trung học phổ thơng theo hƣớng tích cực hoạt động học sinh 2.1 Mục đích yêu cầu, nội dung PPDH HHKG trường Trung 43 học phổ thông 2.2 Giới thiệu SGK Hình học lớp 11 – Cơ 44 2.3 Giới thiệu SGK Hình học lớp 11 – Nâng cao 45 2.4 Nội dung toán quỹ tích SGK nước ta 48 2.4.1 Nội dung tốn quỹ tích SGK Hình học lớp 11- sách 50 chỉnh lí hợp năm 2000 2.4.2 Nội dung tập quỹ tích SGK hình học lớp 11- 51 sách Cơ Nâng cao 2.5 Những ưu điểm phần mềm Cabri 3D giải tốn 57 quỹ tích Kết luận chương 63 Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 65 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 65 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 65 3.3 Kế hoạch đối tượng thực nghiệm 65 3.3.1 Kế hoạch thực nghiệm 65 3.3.2 Đối tượng thực nghiệm 66 3.4 Nội dung thực nghiệm 66 3.5 Kết thực nghiệm 67 3.5.1 Thực nghiệm 67 3.5.2 72 Thực nghiệm Kết luận chương 77 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 79 Kết luận 79 Khuyến nghị 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đại hội IX Đảng Cộng sản Việt Nam khẳng định mục tiêu tổng quát Chiến lược phát triển kinh tế xã hội 10 năm đầu kỷ 21 (2001-2010) là: “Đưa đất nước ta khỏi tình trạng phát triển, nâng cao rõ rệt đời sống vật chất, văn hoá, tinh thần nhân dân, tạo tảng để đến năm 2020 nước ta trở thành nước cơng nghiệp theo hướng đại hố” “Con đường cơng nghiệp hố - đại hố nước ta cần rút ngắn thời gian so với nước trước, vừa có bước tuần tự, vừa có bước nhảy vọt” Để đạt mục tiêu nêu trên, giáo dục khoa học công nghệ có vai trị định, nhu cầu phát triển giáo dục thiết Nghị hội nghị lần thứ tư Ban chấp hành trung ương Đảng cộng sản Việt Nam khoá VII rõ nhiệm vụ quan trọng ngành Giáo dục Đào tạo là: “Phải khuyến khích tự học, phải áp dụng PPDH bồi dưỡng cho HS lực tư sáng tạo, lực tự giải vấn đề” Nghị TW2, khoá VIII tiếp tục khẳng định: “Đổi phương pháp giáo dục, khắc phục lối dạy học truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương pháp đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu HS” Theo điều 28 Luật Giáo dục: “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS; phù hợp với đặc điểm tâm lý lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại hứng thú học tập cho HS” Để làm điều này, với lượng kiến thức thời gian phân phối cho mơn Tốn bậc THPT, GV phải có phương pháp dạy học phù hợp truyền tải tối đa kiến thức cho HS, phát huy tư sáng tạo HS, đáp ứng cho môn học mà áp dụng kiến thức học vào khoa học khác chuyển tiếp bậc học cao sau Ngày nay, CNTT ngày trở nên quan trọng thiếu phát triển đất nước Giáo dục đào tạo lĩnh vực có khả ứng dụng rộng rãi thành tựu CNTT, đồng thời có vai trị quan trọng việc đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng phát triển đất nước CNTT phát triển mạnh mẽ có tác động sâu sắc đến xã hội loài người Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT ngày 30 tháng năm 2001 Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo tăng cường dạy học, đào tạo ứng dụng CNTT ngành giáo dục giai đoạn 2001-2005 vạch rõ “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT giáo dục đưa vào tất cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT công cụ hỗ trợ đắc lực việc đổi phương pháp dạy học, học tập tất môn học” định hướng quan trọng thực tiễn giáo dục THPT Trong dạy học trường THPT, mơn Tốn coi mơn học giúp phát triển trí tuệ tư logic cho HS Hoạt động giải toán hội tốt để HS vận dụng, bộc lộ phát triển khả sáng tạo qua trình đem tri thức Toán học trang bị vào giải toán giải vấn đề sống thực tiến liên quan tới Toán học Chương trình mơn Tốn thí điểm trường Trung học phổ thơng (năm 2002) rõ: "Một điểm yếu hoạt động dạy học ta phương pháp dạy học Phần lớn kiểu thầy giảng - trò ghi, thầy đọc - trò chép; vai trò học sinh trở nên thụ động Phương pháp làm cho học sinh có thói quen học vẹt, thiếu suy nghĩ sáng tạo thói quen học lệch, học tủ, học để thi Tinh thần phương pháp dạy học phát huy tính chủ động sáng tạo suy ngẫm học sinh, ý đến hoạt động tích cực học sinh lớp, cho học sinh trực tiếp tham gia vào giảng thầy; hướng dẫn thầy, họ phát vấn đề suy nghĩ để tìm cách giải vấn đề" Trong thực tế dạy phần HHKG, nhận thấy phần kiến thức quan trọng việc phát triển tư Toán học cho HS như: tư lơgic, tư thuật tốn, tư trừu tượng trí tưởng tượng khơng gian, lực vẽ phân tích hình vẽ khơng gian Phần HHKG lớp 11 THPT hấp dẫn mơn Tốn nhà trường phổ thơng Hấp dẫn tính chặt chẽ kết hợp với nhiều tập hay, kết bất ngờ kích thích khả tưởng tượng thực tế HS học mơn Tuy nhiên với hình phẳng, cơng việc vẽ hình khơng q khó Ngược lại với mơn HHKG, việc minh hoạ hình khơng gian bảng, tập việc làm khó, địi hỏi nhiều công sức Phần mềm Cabri 3D đời đáp ứng phần khó khăn GV HS nghiên cứu môn học Ở Việt Nam có nhiều nghiên cứu tác giả như: Nguyễn Việt Hà, Nguyễn Bá Kim, Nguyễn Văn Kổn, Phạm Thanh Phương, Lê Văn Tiến, Nguyễn Chí Thành, sử dụng PMDH hình học dạy học HHKG Tuy nhiên chưa có tác giả nghiên cứu đầy đủ việc sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học giải tốn quỹ tích HHKG lớp 11 THPT Việt Nam PMDH hình học Cabri 3D nhiều GV HS nhiều nước giới sử dụng mang lại nhiều hiệu dạy học - học tập HHKG nói chung dạy học tốn quỹ tích Hình học khơng gian nói riêng Xuất phát từ lí trên, chọn đề tài nghiên cứu luận văn là: “Sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học nội dung “Quỹ tích” chương trình Hình học lớp 11 trung học phổ thơng” Mục đích nghiên cứu Đề xuất phương án sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học số tốn quỹ tích nhằm nâng cao hiệu trình dạy học tốn quỹ tích HHKG lớp 11 trường THPT, phát huy tính tích cực hoạt động học sinh Đối tƣợng khách thể nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu: HS lớp 11 GV dạy Toán khối 11 THPT 3.2 Khách thể nghiên cứu: sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học tốn quỹ tích HHKG lớp 11 THPT Giả thuyết khoa học Trong dạy học giải tốn quỹ tích HHKG lớp 11 THPT, tổ chức hoạt động dạy học giải toán với hỗ trợ phần mềm dạy học hình học Cabri 3D theo hướng nêu luận văn tích cực hố hoạt động học sinh qua nâng cao chất lượng dạy học trường THPT Nhiệm vụ nghiên cứu - Hệ thống số khía cạnh tư tưởng tích cực hóa HĐ học tập HS - Làm sáng tỏ số khía cạnh sử dụng CNTT-TT dạy học - Nghiên cứu nội dung dạy học quỹ tích HHKG SGK hình học 11 (sách chỉnh lý năm 2000, nâng cao-xuất năm 2007, Nhà xuất Giáo dục) - Nghiên cứu phần thực trạng việc dạy học giải tốn quỹ tích HHKG lớp 11 THPT - Đề xuất biện pháp sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học giải toán quỹ tích HHKG lớp 11 THPT - Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra hiệu phương pháp sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học giải tốn quỹ tích HHKG lớp 11 trường THPT Phƣơng pháp nghiên cứu Trong luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lý luận - Phương pháp điều tra - Phương pháp thực nghiệm sư phạm Đóng góp luận văn - Làm sáng tỏ quan điểm lí luận ứng dụng CNTT-TT dạy học toán - Làm sáng tỏ PPDH phát huy tính tích cực học tập HS - Nghiên cứu phương pháp sử dung phần mềm Cabri 3D việc dạy học giải tốn quỹ tích HHKG lớp 11 THPT - Đề xuất phương án sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học số tốn quỹ tích theo hướng tích cực hố HĐ HS qua nâng cao chất lượng dạy học trường THPT - Tổ chức dạy học tiết cụ thể theo định hướng nêu, biên soạn tài liệu hướng dẫn GV HS sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học giải tốn quỹ tích khơng gian Qua việc sử dụng phần mềm Cabri 3D phục vụ cho dạy học giải tốn quỹ tích HHKG lớp 11 THPT tốt - Luận văn góp phần đổi PPDH hình học, chứng minh tính hiệu việc ứng dụng PMDH dạy học toán nhằm phát huy tính tích cực học tập HS Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn trình bày chương Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học nội dung quỹ tích chương trình hình học lớp 11 Trung học phổ thông Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Hoạt động học tập Quá trình dạy học trình thống nhất, biện chứng HĐ dạy GV HĐ học HS, HĐ học trung tâm - Về cấu trúc hoạt động: + Động cơ: Nắm lấy tri thức, kỹ năng, kỹ xảo hay tự hồn thiện thân + Mục đích: HS phải vượt khỏi giới hạn kiến thức có để đạt tới mà em chưa có Vì nhiệm vụ học tập thường đề hình thức “bài tốn” có vấn đề + HS giải nhiệm vụ nhờ vào hành động học tập cụ thể như: tách vấn đề từ nhiệm vụ; vạch phương hướng giải sở phân tích mối quan hệ tài liệu học tập; mơ hình hóa, cụ thể hóa mối quan hệ đó; kiểm tra tiến trình kết học tập + Các hành động thực thao tác tư đặc trưng phân tích, tổng hợp, so sánh, đối chiếu, quy nạp, suy luận logic, Tuy nhiên toàn trình khơng tự diễn mà địi hỏi phải có điều kiện kích thích định giai đoạn: phát vấn đề; nhận thấy có mâu thuẫn, hình thành động cơ; tìm tịi khái quát hóa; HĐ dạy HĐ học có mối quan hệ khăng khít, chặt chẽ, trình tự bước HĐ học hồn tồn thống với trình tự bước HĐ dạy- GV vạch nhiệm vụ, HĐ học tập tới HS biện pháp thích hợp kích thích HS tiếp nhận nhiệm vụ đó, thực ... dụng phần mềm Cabri 3D dạy học nội dung ? ?Quỹ tích? ?? chương trình Hình học lớp 11 trung học phổ thơng” Mục đích nghiên cứu Đề xuất phương án sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học số tốn quỹ tích nhằm... Phần mềm dạy học hình học 1.9.1 Phần mềm dạy học số chứng phần mềm dạy 37 học dạy học Toán 1.9.2 Giới thiệu phần mềm Cabri 3D 39 Kết luận chương 41 Chƣơng 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học toán... khảo, luận văn trình bày chương Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D dạy học nội dung quỹ tích chương trình hình học lớp 11 Trung học phổ thơng Chương 3: Thực