Ứng dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học định lí hình học không gian lớp 11 trung học phổ thông

Để dạy một tri thức nào đó, thầy giáo thƣờng không thể trình bày ngay cho HS điều thầy muốn dạy; cách làm tốt nhất là cài đặt tri thức đó vào những tình huống thích hợp để HS chiếm lĩ[r]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC ĐỊNH LÍ HÌNH HỌC KHƠNG GIAN LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MƠN TỐN) Mã số: 60 14 10

Học viên : Đỗ Thị Quỳnh Giao Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Chí Thành

MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài

Thế kỷ XXI, kỷ phát triển khoa học-công nghệ cao, kỷ kinh tế tri thức, với phát triển vũ bão khoa học, đòi hỏi ngành giáo dục cần phải ứng dụng CNTT vào hoạt động DH để tiếp cận với khoa học hiện đại (nhƣ phƣơng tiện nghe, nhìn, truyền thơng, máy vi tính) tận dụng thành tựu công nghệ dạy học Hơn xuất nền kinh tế toàn cầu hoá, kinh tế tri thức đƣa xã hội lồi ngƣời tới kỷ ngun địi hỏi hệ thống giáo dục mới, có nội dung phƣơng pháp nhằm tạo ngƣời với kỹ toàn cầu

Đối với Việt Nam, nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đang đặt yêu cầu cho ngành Giáo dục phải đổi PPDH ứng dụng CNTT vào hoạt động nhà trƣờng nhằm mục tiêu đào tạo ngƣời lao động góp phần giải hai vấn đề quan trọng phát triển nguồn nhân lực chiếm lĩnh công nghệ cao Do vậy, ứng dụng CNTT đổi PPDH hoạt động Giáo dục khác vấn đề cần thiết quan trọng công tác đạo quản lý Dạy-Học Ngay thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT ngày 30/7/2001 trƣởng GD&ĐT việc tăng cƣờng dạy đào tạo ứng dụng CNTT ngành giáo dục giai đoạn 2001-2005 yêu cầu: “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT tất cấp học, bậc học, ngành học theo hƣớng sử dụng CNTT nhƣ công cụ hỗ trợ đắc lực cho đổi phƣơng pháp giảng dạy, học tập tất môn học” Năm học 2008-2009 đƣợc Bộ GD&ĐT chọn năm học ứng dụng CNTT DH

Thực chủ trƣơng đổi mới, năm 2005 Bộ GD&ĐT vừa ban hành chƣơng trình, SGK với nhiều điểm Điểm bật tiết dạy tăng thời lƣợng dành cho hoạt động học tập tích cực HS Điều tạo điều kiện trực tiếp giúp HS tiếp tục nâng cao lực tự học GV tích cực đổi PPDH

HHKG mơn học trừu tƣợng địi hỏi HS phải tƣởng tƣợng nhiều khó hình dung Hơn nữa, đƣợc kết cấu hệ thống khái niệm, định lí, tính chất, tiên đề có mối liên hệ với theo một thể thống việc nghiên cứu ứng dụng phần mềm tiên tiến vào DH HHKG đặc biệt DH định lí để giúp HS tăng thêm niềm tin vào tri thức, tạo đƣợc động kích thích HS khám phá tìm tịi tri thức việc làm cấp thiết

Hiện nghiên cứu ứng dụng phần mềm DH HHKG chƣa có nhiều Trong phần mềm DH, phần mềm dạy HHKG Cabri 3D đƣợc Việt hóa đƣợc Bộ GD&ĐT đƣa vào chƣơng trình đào tạo GV năm học 2008-2009 Phần mềm cho phép hiển thị thao tác không gian ba chiều cho loại đối tƣợng, tạo phép dựng hình động từ đơn giản đến phức tạp giúp HS dễ hình dung HS tự phát chứng minh đƣợc số định lí HHKG dƣới hƣớng dẫn GV nâng cao tính sáng tạo, khả tìm tịi tạo đƣợc hứng thú cho HS

Vì lí nên chọn đề tài: “Ứng dụng phần mềm

Cabri 3D dạy học định lí hình học không gian lớp 11 trung học phổ thông”.

2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu định hƣớng đổi PPDH THPT, tích cực hóa hoạt động học tập HS học tập mơn Tốn

- Nghiên cứu chƣơng trình, SGK, tổ chức DH định lí phần HHKG lớp 11 THPT

- Nghiên cứu phần mềm Cabri 3D ứng dụng Cabri 3D DH định lí HHKG lớp 11 THPT

- Đề xuất phƣơng án dạy số định lí HHKG Cabri 3D - Xây dựng thực nghiệm sƣ phạm kiểm chứng giả thuyết 3 Câu hỏi nghiên cứu

- Thực tế DH định lí HHKG trƣờng THPT gặp phải những khó khăn gì?

- Sử dụng Cabri 3D để giải khó khăn việc DH định lí HHKG lớp 11 trƣờng THPT nhƣ ?

4 Khách thể nghiên cứu đối tượng khảo sát

4.1 Khách thể nghiên cứu

Q trình DH định lí THPT

4.2 Đối tượng khảo sát

HS lớp 11 trƣờng THPT

4.3 Mẫu khảo sát

HS lớp 11A2 trƣờng THPT Khoái Châu – Khoái Châu – Hƣng Yên 5 Phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ luận văn Thạc sỹ hạn chế mặt thời gian nên thu hẹp phạm vi nghiên cứu nghiên cứu sử dụng Cabri 3D vào DH định lí SGK lớp 11 chƣơng trình nâng cao

6 Giả thuyết khoa học

- Sử dụng Cabri 3D DH định lí thơng qua tổ chức hoạt động học tập góp phần phát huy tính tích cực HS

7 Phương pháp nghiên cứu

- Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu DH định lí, chƣơng trình SGK HHKG THPT tài liệu liên quan

- Phƣơng pháp thực nghiệm: Thực nghiệm đối chứng hai q trình DH định lí HHKG, bên có sử dụng Cabri 3D theo phƣơng pháp trình bày trong luận văn bên DH theo phƣơng pháp truyền thống

- Phƣơng pháp phân tích thống kê: Sử dụng thống kê để kiểm định giả thiết thực nghiệm, phân tích kết thực nghiệm

8 Những đóng góp luận văn

- Luận văn hệ thống lý thuyết để chứng tỏ phân tích định hƣớng đổi PPDH HĐ hóa ngƣời học, phân tích vấn đề liên quan đến tích cực hóa HĐ học tập HS

- Hệ thống lý thuyết DH định lí, trên sở nghiên cứu phân tích chƣơng trình, SGK DH định lí, phần HHKG lớp 11

- Tìm khó khăn mà HS gặp phải học tập định lí HHKG, đề xuất hai giả thuyết sử dụng phần mềm Cabri 3D hỗ trợ giảng dạy định lí HHKG

- Thiết kế đƣợc ví dụ cụ thể minh họa việc sử dụng phần mềm Cabri 3D DH định lí, thực tiết dạy thực nghiệm, soạn hai giáo án sử dụng Cabri 3D dạy học HHKG, phân tích kết thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết

- Luận văn tài liệu tham khảo cho GV HS trong trình DH HHKG

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, số khuyến nghị sƣ phạm phụ lục, luận văn đƣợc trình bày ba chƣơng:

Chƣơng 1: Cơ sở lý luận

Chƣơng 2: Phân tích chƣơng trình sách giáo khoa THPT năm 2007 phần HHKG Xây dựng số tình DH điển hình

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Định hướng đổi PPDH THPT

Sơ đồ 1.1: Quá trình dạy học

Từ sơ đồ 1.1, tài liệu [11, tr.319], tác giả Đặng Xuân Hải cho dạy học hai mặt trình, tác động qua lại, bổ sung cho nhau, quy định lẫn nhau, thâm nhập vào thông qua hoạt động cộng tác nhằm tạo cho ngƣời học khả phát triển trí tuệ, góp phần hồn thiện nhân cách Dạy điều khiển tối ƣu hố q trình ngƣời học chiếm lĩnh nội dung học, cách phát triển hình thành nhân cách (năng lực và phẩm chất) Học q trình tự giác, tích cực tự lực chiếm lĩnh khái niệm khoa học (nội dung học) dƣới điều khiển sƣ phạm GV Trong trình DH, nội dung DH lại nằm mối liên hệ hữu với thành phần của q trình DH: Mục đích-Nội dung-Phƣơng pháp Vì vậy, muốn đổi PPDH ta cần xét quan điểm hệ thống, coi PPDH thành tố trình DH

Theo Nguyễn Bá Kim [9, tr.114] mỗi nội dung DH liên hệ với những hoạt động định Đó là: hoạt động đƣợc tiến hành lịch sử hình thành ứng dụng tri thức đƣợc bao hàm nội dung DH (cũng hoạt động để ngƣời học kiến tạo ứng dụng

Cộng tác

Dạy Học

Nội dung dạy học

Truyền đạt

những tri thức nội dung đó); hoạt động củng cố tri thức; hoạt động rèn luyện kĩ hình thành thái độ liên quan Vì vậy, một nội dung DH, GV phát đƣợc hoạt động nhƣ tức vạch đƣợc đƣờng để ngƣời học chiếm lĩnh nội dung đạt đƣợc những mục tiêu DH khác; đồng thời hoạt động cụ thể hoá mục tiêu DH, cách thức kiểm tra xem mục tiêu DH có đạt đƣợc hay không đạt đến mức độ Cho nên, điều PPDH khai thác những hoạt động nhƣ tiềm tàng nội dung để đạt đƣợc mục tiêu DH

Từ phân tích trên, ta thấy định hƣớng đổi PPDH THPT hiện phải “tổ chức cho người học học tập hoạt động hoạt

động tự giác, tích cực, chủ động sáng tạo” Định hƣớng gọi tắt

là “học tập hoạt động”, hồn tồn phù hợp với luận điểm giáo dục học cho ngƣời phát triển hoạt động học tập diễn trong hoạt động

Định hƣớng đổi đƣợc cụ thể hoá qua ý tƣởng sau (theo Nguyễn Bá Kim [9]):

1.1.1 Xác lập vị trí chủ thể người học, bảo đảm tính tự giác, tích cực, chủ động sáng tạo hoạt động học tập thực độc lập trong giao lưu

Tuỳ vào mục tiêu hoàn cảnh cụ thể hoạt động DH, ta tổ chức cho HS hoạt động độc lập giao lƣu.

1.1.2 Tri thức cài đặt tình có dụng ý sư phạm

Tri thức đối tƣợng hoạt động học tập Để dạy tri thức đó, thầy giáo thƣờng khơng thể trình bày cho HS điều thầy muốn dạy; cách làm tốt cài đặt tri thức vào tình thích hợp để HS chiếm lĩnh thơng qua hoạt động tự giác, tích cực sáng tạo thân

Mặt khác, theo Nguyễn Hữu Châu [5, tr.207] “người học không học bằng cách thu nhận cách thụ động tri thức người khác truyền cho cách áp đặt, mà cách đặt vào mơi trường tích cực, phát vấn đề, giải vấn đề cách đồng hoá hay điều ứng kiến thức kinh nghiệm có cho thích ứng với tình

mới, từ xây dựng nên hiểu biết cho thân” Vì vậy, điều

quan trọng thiết lập tình có dụng ý sƣ phạm để ngƣời học học tập hoạt động, học tập thích nghi thơng qua mơi trƣờng học tập tích cực.

1.1.3 Khai thác phương tiện dạy học để tiếp nối gia tăng sức mạnh người

quả cao, lẽ sử dụng phần mềm DH giảng sinh động hơn, tƣơng tác hai chiều đƣợc thiết lập, HS đƣợc giải phóng khỏi cơng việc vụn vặt, tốn thời gian, dễ nhầm lẫn, nên có điều kiện sâu vào chất bài học

1.1.4 Xác định vai trò người thầy với tư cách người thiết kế, uỷ thác, điều khiển thể chế hóa

Hoạt động hoá ngƣời học dễ dẫn đến việc ngộ nhận giảm sút vai trò ngƣời thầy Tuy nhiên điều khơng

Một mặt cần phải hiểu hoạt động hoá ngƣời học hay việc xác lập vị trí chủ thể ngƣời học không làm suy giảm mà nâng cao vai trò, trách nhiệm ngƣời thầy Một câu tục ngữ đƣợc nhắc đến “Không thầy đố mày làm nên”

Mặt khác, bảo thủ cho tính chất, vai trò ngƣời thầy vẫn nhƣ xƣa Thầy giáo khơng cịn nguồn phát thơng tin nhất, ngƣời lệnh cách khiên cƣỡng ngƣời hoạt động chủ yếu trong lớp học Vai trò, trách nhiệm thầy quan trọng hơn, nặng nề khó khăn Cụ thể là:

- Thiết kế: lập kế hoạch, chuẩn bị trình DH mặt mục tiêu, nội

dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện hình thức tổ chức

- Uỷ thác: biến ý đồ thầy thành nhiệm vụ học tập tự nguyện tự giác

của trò, chuyển giao cho trị khơng phải tri thức có sẵn mà tình để trị hoạt động thích nghi

- Điều khiển: kể điều khiển tâm lý, bao gồm động viên, hƣớng dẫn, trợ giúp đánh giá.

- Thể chế hoá: xác nhận kiến thức phát hiện, đồng hoá

10

về mức độ yêu cầu, cách thức diễn đạt định vị tri thức hệ thống tri thức có, hƣớng dẫn vận dụng ghi nhớ giải phóng khỏi trí nhớ nếu không cần thiết.

Những ý tƣởng định hƣớng đổi làm tảng cho chúng nghiên cứu ứng dụng phần mềm Cabri 3D dạy học định lí HHKG lớp 11

1.2 Phương pháp dạy học tích cực

1.2.1 Các dấu hiệu đặc trưng phương pháp dạy học tích cực

Theo tác giả Trần Bá Hoành [7] phƣơng pháp tích cực thuật ngữ rút gọn để PPDH theo hƣớng phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo HS (phƣơng pháp tích cực bao gồm phƣơng pháp dạy phƣơng pháp học) Từ tác giả đƣa bốn dấu hiệu đặc trƣng bản, đủ để phân biệt phƣơng pháp tích cực với phƣơng pháp thụ động:

- Dạy học thông qua tổ chức hoạt động học tập HS; - Dạy học trọng rèn luyện phƣơng pháp tự học;

- Tăng cƣờng học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác; - Kết hợp đánh giá thầy với tự đánh giá trò

Tác giả Lê Văn Tiến [17, tr.10] dùng thuật ngữ “phƣơng pháp tích cực” theo nghĩa chặt, cho phƣơng pháp cho phép phát huy đƣợc tính tích cực HS phƣơng pháp tích cực Một phƣơng pháp đƣợc coi tích cực có đặc trƣng chủ yếu sau:

- GV tự nguyện rời bỏ vị trí trung tâm Họ cịn ngƣời đạo diễn, trọng tài, cố vấn, tổ chức cho HS tự kiến tạo kiến thức mới;

- HS trở thành chủ thể, thành trung tâm đƣợc định hƣớng để tự xây dựng kiến thức, khơng phải đƣợc đặt trƣớc kiến thức có sẵn của SGK, hay giảng áp đặt GV;

11

lớp học GV giúp họ hoàn chỉnh kiến thức này;

- Kiến thức khơng cịn đƣợc truyền thụ trực tiếp GV mà HS khám phá trình hoạt động giải vấn đề (có thể có giúp đỡ GV) Trong trƣờng hợp này, kiến thức nảy sinh nhƣ phƣơng tiện hay kết hoạt động giải vấn đề HS;

- Kết hợp đánh giá thầy với tự đánh giá trị

HS đƣợc tạo điều kiện khơng tham gia vào việc đánh giá không sản phẩm cuối nhƣ lời giải toán mà q trình mị mẫm, tìm kiếm cách giải vấn đề, đánh giá cách tổ chức giải vấn đề, tinh thần thái độ làm việc, khả sáng tạo hay bạn, từ phát triển kĩ tự đánh giá để tự điều chỉnh cách học

Theo Nguyễn Ngọc Bích [3], PPDH tích cực PPDH truyền thống khơng tích cực có điểm khác sau:

PPDH tích cực PPDH truyền thống khơng tích cực HS giữ vai trò trung tâm, chủ động

trong việc học

HS học thụ động, bắt theo những GV làm

GV giữ vai trò thiết kế tổ chức hoạt động DH

GV giữ vị trí trung tâm, áp đặt kiến thức cho HS

Kiến thức thu đƣợc qua hoạt động giải vấn đề HS

Kiến thức đƣợc truyền thụ trực tiếp bởi GV

HS tự đánh giá, đánh giá lẫn GV ngƣời đánh giá Soạn giáo án soạn kịch có

phân vai

Soạn giáo án soạn thuyết trình

HS thƣờng xuyên tự kiểm tra nhanh hệ thống trắc nghiệm

HS có hội tự kiểm tra nhanh kiến thức

HS biết rõ phải học gì, chuẩn bị trƣớc bài, đến lớp sẵn sàng tham gia đối thoại với GV tranh luận với bạn bè

12

TÀI LIỆU THAM KHẢO

A. TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT

1. Bộ Giáo dục Đào tạo Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực

chương trình sách giáo khoa lớp 11 THPT mơn Tốn Nhà xuất

Giáo dục, 2007

2. Bộ Giáo dục đào tạo Chương trình giáo dục phổ thông cấp THPT (Ban hành kèm theo định số 16/2006/QĐ-BGD ĐT

ngày 05/05/2006 Bộ trưởng Bộ GD-ĐT) Nhà xuất Giáo

dục, 2006

3. Nguyễn Ngọc Bích (chủ biên) Tập giảng PPDH công nghệ

dạy học Khoa Sƣ phạm, ĐHQG Hà Nội

4. Lê Thị Hồi Châu Phương pháp dạy – học hình học trường

trung học phổ thông. Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ

Chí Minh, 2004

5. Nguyễn Hữu Châu Những vấn đề chương trình

trình dạy học. Nhà xuất Giáo dục, 2005

6. Trịnh Thanh Hải. Ứng dụng công nghệ thơng tin vào dạy học Hình học lớp theo hướng tích cực hố hoạt động học tập học sinh. Luận án Tiến sỹ Giáo dục học Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà nội, 2006 7. Trần Bá Hoành Những đặc trưng phương pháp dạy học tích

cực Tạp chí Giáo dục số 6, năm 2002

8. Lê Văn Hồng (chủ biên), Lê Ngọc Lan, Nguyễn Văn Thàng Tâm

lý học lứa tuổi tâm lý học sư phạm Nhà xuất Đại học quốc

gia Hà Nội, 2001.

13

10.Ngô Thúc Lanh, Đồn Quỳnh, Nguyễn Đình Trí Từ điển Tốn

học thông dụng Nhà xuất Giáo dục, 2001.

11. Nguyễn Thị Mỹ Lộc (Chủ biên) Một số vấn đề Giáo dục học

Đại học. Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội, 2004

12. Đào Tam Phương pháp dạy học hình học trường trung học phổ

thông Nhà xuất Đại học Sƣ Phạm, 2007

13. Đào Tam, Nguyễn Chiến Thắng Sử dụng Cabri 3D dạy học hình học khơng gian nhằm phát huy tính tích cực học tập học sinh. 14.Nguyễn Chí Thành. Mơi trường tích hợp CNTT-TT dạy

học mơn Tốn.Ví dụ phần mềm Cabri Tạp chí Khoa học Giáo dục

Hà Nội, số tháng năm 2007

15.Lê Văn Tiến. Môi trường sư phạm tương tác lí

thuyết tình Tạp chí Khoa học Giáo dục Hà Nội, số 8/2006

16. Lê Văn Tiến Phương pháp dạy học mơn Tốn trường phổ thơng

(Các tình dạy học điển hình) Nhà xuất Đại học quốc gia

thành phố Hồ Chí Minh, 2005

17. Lê Văn Tiến (chủ nhiệm đề tài), Đoàn Hữu Hải Chứng minh trường phổ thông:Nghiên cứu lịch sử, khoa học luận, didactic điều tra thực trạng dạy học chứng minh trường phổ thong Việt Nam nay. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ, thành phố Hồ Chí Minh năm 2004

18. Nguyễn Cảnh Tồn Nên học Tốn cho tốt Nhà xuất bản Giáo duc, 2006

19. Đoàn Quỳnh (tổng chủ biên), Văn Như Cương (chủ biên), Phạm Khắc Ban, Tạ Mân Hình học 11 nâng cao Nhà xuất Giáo dục, 2007 20. Đoàn Quỳnh (tổng chủ biên), Văn Như Cương (chủ biên), Phạm

14

21. Thái Duy Tuyên Những vấn đề Giáo dục học đại Nhà xuất Giáo dục, 1998

B TÀI LIỆU TIỂNG NƢỚC NGOÀI

22 Sue Johnston Wilder, David Pimm. The free NCET (1995) leaflet, Mathematics, and IT – a pupil’s entitlement

http://www.cabri.com http://www.vnschool.net http://www.toancapba.com