Ứng dụng phần mềm geogebra vào dạy học tích cực nội dung “phép biến hình”, sách giáo khoa hình học lớp 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA TOÁN ====== PHẠM MAI TRANG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA VÀO DẠY HỌC TÍCH CỰC NỘI DUNG “PHÉP BIẾN HÌNH”, SÁCH GIÁO KHOA HÌNH HỌC LỚP 11 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Phương pháp dạy học mơn Tốn Hà Nội - 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA TOÁN ====== PHẠM MAI TRANG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA VÀO DẠY HỌC TÍCH CỰC NỘI DUNG “PHÉP BIẾN HÌNH”, SÁCH GIÁO KHOA HÌNH HỌC LỚP 11 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phương pháp dạy học mơn Tốn Người hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Ngọc Tú Hà Nội – 2019 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Ngọc Tú, người thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên suốt thời gian làm khóa luận Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Tốn, phịng Đào tạo, thầy cô giáo tổ môn Lý luận Phương pháp giảng dạy Toán Trường Đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập làm khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo em HS trường THPT Ngô Gia Tự giúp đỡ thời gian thực nghiệm sư phạm Dù cố gắng, khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận góp ý thầy, cô giáo bạn Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Phạm Mai Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi với hướng dẫn TS Nguyễn Ngọc Tú Các kết công bố khóa luận trung thực khơng trùng khít với cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Phạm Mai Trang DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ PPDH Phương pháp dạy học GV Giáo viên HS Học sinh CNTT Công nghệ thông tin MTĐT Máy tính điện tử PMDH Phần mềm dạy học THPT Trung học phổ thông MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu .2 Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Cấu trúc luận văn Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Nhu cầu định hướng đổi PPDH .3 1.1.1 Nhu cầu đổi 1.1.2 Định hướng đổi 1.1.3 Tác động CNTT tới đổi PPDH 1.2 Tổng quan dạy học tích cực 1.2.1 Khái niệm dạy học tích cực .5 1.2.2 Kĩ thuật dạy học tích cực 1.2.3 Phương pháp dạy học tích cực 1.2.4 Mục tiêu dạy học tích cực .10 1.3 Sử dụng CNTT công cụ dạy học 10 1.4 Phần mềm toán học động 13 1.4.1 Phần mềm dạy học 13 1.4.2 Phần mềm toán học động 14 1.4.3 Một số phần mềm toán học động .15 1.5 Kết luận chương 17 Chương 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA TRONG DẠY HỌC PHÉP BIẾN HÌNH 18 2.1 Phần mềm toán học động GeoGebra 18 2.1.1 Giao diện môi trường làm việc 19 2.1.2 Công cụ thao tác GeoGebra 20 2.1.3 Một số tình dạy học với GeoGebra 22 2.2 Khái quát nội dung “Phép biến hình” 32 2.2.1 Vị trí, nội dung cấu trúc chương 32 2.2.2 Mục tiêu dạy học .32 2.3 Ứng dụng GeoGebra số tình điển hình với nội dung “Phép biến hình” 35 2.3.1 Dạy học khái niệm 35 2.3.2 Dạy học định lí 42 2.3.3 Dạy học giải tập .52 2.4 Kết luận chương 56 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 57 3.1 Mục đích thực nghiệm .57 3.2 Nội dung thực nghiệm 57 3.3 Tổ chức thực nghiệm 57 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm 58 3.4.1 Phân tích định tính 58 3.4.2 Phân tích định lượng .59 3.5 Kết luận chương 61 KẾT LUẬN .62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC DANH MỤC BIỂU ĐỒ, HÌNH Hình 1.1: Giao diện phần mềm The Geometer's Sketchpad .15 Hình 1.2: Giao diện phần mềm Cabri Geometry 16 Hình 2.1: Giao diện phần mềm GeoGebra 19 Hình 2.2: Đường trịn  F1 ; R  có F2 nằm đường trịn 24 Hình 2.3: Đường trịn  F1 ; R   M ; MF2  tiếp xúc A .25 Hình 2.4: Quỹ tích điểm M .25 Hình 2.5: Khám phá định lí Pitago 29 Hình 2.6: Giao điểm đồ thị hai hàm số y  x3  3x  y  m .31 Hình 2.7: Hai điểm A B đối xứng qua trục Oy 36 Hình 2.8: Phép đối xứng trục d1 d biến điểm A thành điểm C G 37 Hình 2.9: Hình thoi ABCD .38 Hình 2.10: Ảnh điểm M qua phép quay tâm O góc quay   1800 39 Hình 2.11: Hình bình hành ABCD 39 Hình 2.12: Điểm K đối xứng với điểm H qua gốc tọa độ 40 Hình 2.13: Ảnh hình H qua hai phép vị tự 41 Hình 2.14: Tam giác ABC 41 Hình 2.15: Khi k  , phép vị tự phép đồng 42 Hình 2.16: Khi k  1 , phép vị tự phép đối xứng qua tâm vị tự 42 Hình 2.17: Ảnh đường trịn qua phép đối xứng tâm đường tròn .44 Hình 2.18: Độ dài OM O ' M ' 44 Hình 2.19: Ảnh đường trịn  O  qua phép đối xứng tâm A 45 Hình 2.20: Ảnh điểm A,B qua phép quay tâm O góc quay  46 Hình 2.21: AB  A ' B ' 46 Hình 2.22: Ảnh đoạn thẳng MN qua phép vị tự tâm O tỉ số k  .48 Hình 2.23: Ảnh điểm A,B,C qua phép vị tự tâm O tỉ số k .50 Hình 2.24: Ảnh ba điểm A,B,C qua phép vị tự tâm I tỉ số k .51 Hình 2.25: Ba điểm A ', B ', C ' thẳng hàng B ' nằm A ' C ' .51 Hình 2.26: Quỹ tích điểm H đường tròn 53 O; R  Hình 2.27: Quỹ tích điểm M ' M chạy đường tròn  54 Hình 2.28: Điểm E di chuyển nửa đường tròn cố định 55 Bảng 3.1: Thống kê điểm số lớp thực nghiệm lớp đối chứng 59 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ điểm số lớp thực nghiệm lớp đối chứng 60 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Văn kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII khẳng định “Giáo dục quốc sách hàng đầu, phát triển giáo dục đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài.” [12] Theo luật giáo dục, Điều 5.2: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học; bồi dưỡng cho người học lực tự học, khả thực hành, lòng say mê học tập ý chí vươn lên.” [11] Theo đó, việc đổi PPDH nhằm đáp ứng bối cảnh thời đại, nhu cầu phát triển đất nước, nhu cầu phát triển nguồn nhân lực, mục tiêu giáo dục phổ thông, yêu cầu cần đạt phẩm chất lực, phù hợp với nội dung giáo dục cấp, lớp xem điều kiện có tính tiên Đặc biệt, đổi PPDH học mơn Tốn u cầu quan trọng tốn học có liên quan chặt chẽ với thực tế có ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác khoa học, công nghệ, sản xuất đời sống xã hội đại Nó thúc đẩy mạnh mẽ q trình tự động hóa sản xuất, trở thành cơng cụ thiết yếu cho ngành khoa học coi chìa khóa phát triển [5] Một cách đổi PPDH hiệu việc áp dụng phần mềm dạy học Tốn vào dạy học nói chung đặc biệt mơn hình học nói riêng Sự khác vể dạy học có hỗ trợ phần mềm dạy học với dạy học truyền thống hoạt động học sinh đặt vào môi trường đa chiều, đa tương tác Hoạt động học sinh đa dạng có thêm hoạt động tương tác với hình ảnh trực quan tạo điều kiện phát huy tối đa giác quan, khả tư duy, lĩnh hội tri thức học sinh Hiện phần mềm phục vụ cho việc dạy nói chung học mơn Tốn nói riêng phong phú như: Maple, Graph, MathType, Cabri, Microsoft PowerPoint, Geometer's Sketchpad, GeoGebra… Trong đó, GeoGebra phần mềm tốn học kết hợp hình học, đại số vi tích phân Ngoài ra, phần mềm GeoGebra giúp giáo viên thiết kế tình dạy học khái niệm, tính chất, định lý hình học cách trực quan, có tính chất khám phá Đặc biệt, phần mềm giúp giáo viên hướng dẫn học sinh biết cách chuyển đổi từ ngơn ngữ hình học sang ngơn ngữ đại số xây dựng hình ảnh liên quan đến khái niệm tương ứng giúp tạo niềm tin cho học sinh tiếp cận khái niệm ... tài: ? ?Ứng dụng phần mềm GeoGebra vào dạy học tích cực nội dung “Phép biến hình? ??, sách giáo khoa hình học lớp 11? ?? nhằm tích cực hóa hoạt động học tập học sinh góp phần nâng cao chất lượng giáo. .. ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA TOÁN ====== PHẠM MAI TRANG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA VÀO DẠY HỌC TÍCH CỰC NỘI DUNG “PHÉP BIẾN HÌNH”, SÁCH GIÁO KHOA HÌNH HỌC LỚP 11 KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC... tích cực hoạt động học sinh Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu áp dụng phần mềm toán học động GeoGebra vào dạy học tích cực nội dung “Phép biến hình? ??, sách giáo khoa hình học lớp 11 Nhiệm vụ nghiên