Xây dựng và tổ chức các tình huống kiến tạo kiến thức hình học không gian cho học sinh dự bị đại học dân tộc với sự hỗ trợ của phần mềm CABRI 3d

Mục lục Mở đầuTrang 8 1. Lý do chọn đề tài 8 2. Mục đích nghiên cứu 11 3. Giả thuyết khoa học .11 4. Nhiệm vụ nghiên cứu .11 5. Phơng pháp nghiên cứu 11 6. Cấu trúc của luận văn .12 Chơng I. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh DBĐH Dân Tộc với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học 14 1.1 Vấn đề đổi mới phơng pháp dạy học môn Toán 14 1.1.1 Nhu cầu đổi mới phơng pháp dạy học .14 1.1.2 Những định hớng đổi mới phơng pháp dạy học môn Toán. 15 1.1.2.1 Xác lập vị trí chủ thể của học sinh, đảm bảo tính tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo của hoạt động học tập đợc thực hiện độc lập hoặc trong giao lu .15 1.1.2.2 Tri thức đợc cài đặt trong những tình huống có dụng ý s phạm 16 1.1.2.3 Dạy việc học, dạy tự học thông qua toàn bộ quá trình dạy học 17 1 1.1.2.4 Phơng tiện dạy học làm gia tăng sức mạnh của con ngời .17 1.1.2.5 Tạo niềm lạc quan học tập dựa trên lao động và thành quả của bản thân ngời học .18 1.1.2.6 Xác định vai trò mới của ngời thầy với t cách là ngời thiết kế, uỷ thác, điều khiển và thể thức hoá .18 1.2 Lý thuyết kiến tạo 19 1.2.1 Khái niệm kiến tạo 19 1.2.2 Cơ sở luận của lý thuyết kiến tạo 19 1.2.2.1 Cơ sở triết học .20 19 1.2.2.2 Cơ sở tâm lý học .20 20 1.2.3 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo .22 1.2.4 Các loại hình kiến tạo trong dạy học .27 1.2.4.1 Kiến tạo cơ bản (radical constructivism) 27 1.2.4.2 Kiến tạo xã hội (social constructivism) .27 1.2.4.3 Quan điểm vận dụng các loại hình kiến tạo vào trong dạy học môn Toán 28 1.3 Phần mềm dạy học hình học 31 1.3.1 Khái niệm và tầm quan trọng của phơng tiện dạy học . 31 2 1.3.2 Các chức năng của phơng tiện dạy học .32 1.3.2.1 Chức năng kiến tạo tri thức 32 1.3.2.2 Chức năng rèn luyện kỹ năng 32 1.3.2.4 Chức năng tổ chức, điều khiển quá trình học tập . 33 1.3.3 Sử dụng phần mềm dạy học nh là một phơng tiện dạy học 33 1.3.3.1 PMDH là một phơng tiện đắc lực góp phần đổi mới việc chuẩn bị lên lớp và giảng dạy của GV .33 1.3.3.2 PMDH tạo ra môi trờng thuận lợi để tổ chức các hoạt, động học tập theo hớng tích cực hoá hoạt động của ngời học. 34 1.3.4 ứng dụng PMDH trong dạy học môn Toán 35 1.3.5 Một số yêu cầu khi lựa chọn phần mềm dạy học 38 1.3.6 Một số phần mềm dạy học hình học đã có 39 1.4 Phần mềm dạy học Cabri 3D .40 1.4.1 Cabri 3D cho phộp to ra nhng hỡnh nh trc quan, sinh ng 40 1.4.2 Cabri 3D l phn mm hỡnh hc ng .41 1.4.3 Cabri 3D to mụi trng lm vic thõn thin 41 1.4.4 Cabri 3D h tr nghiờn cu cỏc hin tng mt cỏch liờn tc 42 1.4.5 Cabri 3D cung cp mt s chc nng thc hin kim tra mi quan hệ giữa các đối tợng .42 3 1.4.6 Cabri 3D cho phộp thc hin mt s chc nng tớnh toỏn .42 1.4.7 Một số vấn đề cần lu ý khi sử dụng Cabri 3D .42 1.5 Thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học hình học ở trờng Dự bị Đại học Dân Tộc theo quan điểm của Lý thuyết kiến tạo .43 1.5.1 Hệ thống các trờng DBĐH Dân Tộc trong cả nớc. Vai trò, nhiệm vụ và chức năng .43 1.5.2 Thực tiễn của việc sử dụng phần mềm dạy học hình học ở trờng DBĐH Dân Tộc theo quan điểm của Lý thuyết kiến tạo44 Tiểu kết chơng I .45 Chơng II. Xây dựng một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho HS DBĐH Dân Tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D 46 2.1 Một số định hớng tổ chức và xây dựng các tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh DBĐH Dân tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D 46 2.1.1 Tổng quan về chơng trình hình học ở trờng DBĐH Dân Tộc .46 2.1.2 Vai trò của hình học không gian ở trờng DBH Dân tộc 47 2.1.3 Những đặc trng cơ bản trong nhận thức luận hình học không gian .47 2.1.4 Các hoạt động hình học chủ yếu của HS DBH Dân tộc 48 4 2.1.5 Một số định hớng tổ chức và xây dựng các tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh Dự bị Đại học Dân tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D .50 2.1.5.1 Khái niệm .50 2.1.5.2 Khai thác triệt để các kiến thức và kinh nghiệm đã có của học sinh liên quan đến vấn dạy làm cơ sở cho việc kiến tạo tri thức mới 51 2.1.5.3 To lp mụi trng hc tp mang tớnh ci m, xõy dng quan h hp tỏc trong quỏ trỡnh dy hc .56 2.1.5.4 To lp mụi trng thun li cho HS phỏt trin ngụn ng .57 2.1.5.5. Khuyn khớch HS hc sinh xut cỏc gi thuyt khoa hc v kim nghim chỳng .59 2.1.5.6 Xây dựng tình huống dạy học để HS hình thành thói quen luôn nhìn sự vật với sự vận động và biến đổi liên tục.61 2.1.5.7 Khuyến khích HS tìm nhiều cách khách nhau để giải quyết một vấn đề 63 2.1.5.8 Phát hiện ra vấn đề then chốt làm nền tảng để mở rộng tạo ra những bài toán mới 68 2.2 Xây dựng một số tình huống kiến tạo tri thức HHKG với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D .72 2.2.1 Tình huống giúp học sinh có những cảm nhận trực quan trớc khi hình tri thức 72 5 2.2.2 Tình huống chứa đựng những vấn đề cần phải giải quyết. 73 2.2.3 Tình huống mâu thuẫn giữa hình thức và nội dung .76 2.2.4 Tình huống để HS nhận biết trong những trờng hợp nào thì đối tợng tạo ra có thể đối tợng cho trớc .80 2.2.5 Tình huống cho HS huy động, hoặc tạo ra những mệnh đề tơng đơng với định nghĩa 82 2.2.6 Tình huống có khâu suy đoán .83 2.2.7 Tình huống để HS huy động, tổng hợp các kiến thức có liên quan vào giải quyết vấn đề .88 2.2.8 Tình huống giúp HS phát triển, mở rộng những định lý trong hình học phẳng lên trong không gian 91 2.2.9 Tình huống phân tích bài toán để tìm cách giải bài toán 97 2.2.10 Tình huống phân tích, nghiên cứu sâu lời giải, mở rộng bài toán ban đầu .101 Tiểu kết chơng II .110 Chơng III. Thực nghiệm s phạm .111 3.1. Mục đích thực nghiệm .111 3.2. Tổ chức và nội dung thực nghiệm .111 3.2.1. Tổ chức thực nghiệm 111 3.2.2. Nội dung thực nghiệm 111 6 3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 112 3.3.1. Đánh giá định lợng .112 3.3.2 Đánh giá về mặt định tính .115 3.4. Kết luận chung về thực nghiệm 116 Kết luận 118 Những công trình của đồng tác giả đã đợc công bố .119 Tài liệu tham khảo xây dựng Một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh DBĐH Dân tộc với sự hỗ trợ của phần mềm cabri 3d. Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài. Trong giai đoạn hiện nay, đất nớc ta đang tập trung mọi tiềm năng nội lực, thu hút mọi nguồn ngoại lực để tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc, đa n- ớc ta trở thành một nớc công công nhiệp năm 2020, đặc biệt là trong bối cảnh nớc ta đã tham gia hội nhập tổ chức WTO và trở thành thành viên không thờng trực của HĐBA Liên hiệp quốc. Để làm đợc điều đó, nhân tố con ngời giữ vai trò quyết định, đòi hỏi chúng ta phải có chiến lợc đào tạo ra những con ngời có sức khoẻ, đạo đức, phẩm chất, năng lực đáp ứng những đòi hỏi của xã hội, của sự nghiệp công nghiệp hoá- hiện đại hoá đất nớc. 7 Vì vậy, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật trên thế giới, việc đổi mới nội dung, phơng pháp, hình thức và phơng tiện dạy học để chuẩn bị cho thế hệ trẻ có đủ khả năng làm chủ đợc nền khoa học kỹ thuật hiện đại là vấn đề cấp thiết. Nền giáo dục nớc ta từng bớc đổi mới về mọi mặt để có thể đào tạo đợc những con ngời lao động có trình độ cao để đáp ứng mục tiêu CNH-HĐH đất nớc. Tại hội nghị lần thứ 2, ban chấp hành Trung ơng Đảng Cộng sản Việt Nam khoá VIII đã chỉ rõ: Mục tiêu chủ yếu là thực thiện giáo dục toàn diện đạo đức, trí dục, thể dục, thẩm mỹ ở tất cả các bậc học. Hết sức coi trọng giáo dục chính trị t tởng, nhân cách. khả năng t duy sáng tạo và khả năng thực hành. Nh vậy, cũng giống nh trên toàn thế giới, mục đích giáo dục ở nớc ta hiện nay không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh những kiến thức, kỹ năng loài ngời đã tích luỹ đợc trớc đây mà còn đặc biệt quan tâm đến việc bồi dỡng cho họ năng lực sáng tạo, phát hiện và giải quyết vấn đề. Để đạt đợc mục tiêu đó, nghành giáo dục và đào tạo phải thực hiện đổi mới đồng bộ về nhiều mặt. Riêng mặt phơng pháp dạy học và phơng tiện dạy học, nghị quyết Trung ơng 2, khoá VIII cũng đã chỉ rõ: Đổi mới mạnh mẽ phơng pháp Giáo dục- đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp t duy sáng tạo của ngời học, từng bớc áp dụng các ph- ơng pháp tiên tiến và phơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh Nh vậy, dạy học hiện nay là phải dạy học không những chỉ có giải quyết vấn đề, mà còn phát hiện vấn đề, đề xuất giả thuyết khoa học. Bản chất của quá trình này là quá trình tổ chức hoạt động tự chủ chiếm lĩnh kiến thức của học sinh. Để có thể đạt đợc mục tiêu trên, cần phải đổi mới phơng pháp dạy học sao cho phù hợp với tiến trình nhận thực khoa học để học sinh có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi, sáng tạo, giải quyết vấn đề. Song song với điều đó là việc nghiên cứu và sử dụng các phơng tiện dạy học hiện đại nhằm hỗ trợ cho hoạt động động của học sinh trong mỗi bài học cụ thể. Các phơng tiện hỗ trợ đóng một vai trò đặc biệt 8 quan trọng quyết định đến chất lợng của việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh, đặc biệt là trong quá trình dạy học Toán, bởi vì Toán học là khoa học có tính t duy lôgíc, t duy trừu tợng và phổ dụng cao. Tuy nhiên, trong thực tế hiện nay, các phơng tiện dạy học truyền thống còn nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc nhu cầu đặt ra. Ngày nay, sự phát triển của công nghệ thông tin và máy vi tính ngày càng phổ biến cùng với sự xuất hiện ngày càng nhiều các phần mềm dành cho giáo dục đã tạo điều kiện cho việc dạy học theo hớng lấy học sinh làm trung tâm. Ngời thầy đóng vai trò là ngời thiết kế, điều khiển, uỷ thác và thể chế hoá kiến thức; ngời học là ngời tổ chức hoạt động học của mình một cách chủ động, tích cực, tự giác, sáng tạo. Việc khai thác và sử dựng các phơng tiện dạy học là một việc làm vô cùng quan trọng nhằm gia tăng sức mạnh của con ngời, tham gia hội nhập tri thức với các nớc tiên tiến trong khu vực và trên thế giới. Phơng tiện dạy học, từ tài liệu in ấn, và những đồ dùng dạy học đơn giản cho tới những phơng tiện kỹ thuật hiện đại nh thiết bị nghe nhìn, công nghệ thông tin và truyền thông, .giúp thiết lập những tình huống chứa đựng ý đồ s phạm, tổ chức hoạt động học tập, giảng dạy và giao lu giữa giáo viên và học sinh. Đặc biệt là việc ứng dụng phần mềm dạy học đang đợc ứng dụng rộng rãi và thu đợc kết quả cao vào quá trình giáo dục và đào tạo ở nhiều quốc gia trên thế giới. Hệ thống các trờng Dự Bị Đại học Dân Tộc là hệ thống trờng chuyên biệt, nhằm thực hiện chủ trơng chính sách của Đảng và Nhà nớc đa miền ngợc tiến kịp với miền xuôi. Do đó đối tợng học sinh là con em các đồng bào dân tộc thiểu số trong cả nớc, thi không đỗ vào các trờng Đại học, Cao đẳng nhng đủ điểm xét tuyển vào dự bị của các trờng DB ĐH Dân tộc. Học sinh DBH sống nhiều ở các vùng khác nhau, điều kiện học tập khó khăn, chất lợng học tập các môn học không đồng đều, kiến thức cơ bản còn lỏng lẻo, cha vững, thiếu tính hệ thống. Vì vậy, học sinh DBH Dân tộc chủ yếu lĩnh hội các khái niệm bằng kinh nghiệm, 9 tiếp thu tri thức cha nhanh, cha tạo đợc hứng thú trong quá trình học tập. T duy trừu tợng của các em chậm phát triển so với trình độ chung phổ thông, việc sử dụng các thao tác t duy còn nhiều hạn chế, đặc biệt là t duy khái quát hoá, t duy -trừu tợng hoá, dẫn đến việc lĩnh hội tri thức mới gặp nhiều khó khăn. Hình học không gian là một phần khó đối với hầu hết HS phổ thông nói chung và HS DB ĐH Dân tộc nói riêng. Đây làmột môn đòi hỏi trí tợng rất cao, rất cần có những phơng tiện trực quan để hỗ trợ cho dạy và học. Từ những phân tích trên, chúng tôi chọn chọn đề tài nghiên cứu là: Xây dựng một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh DBĐH Dân Tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng đợc một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D góp phần đổi mới phơng pháp dạy và học ở trờng DBĐH Dân Tộc theo hớng tiếp cận các phơng pháp, các phơng tiện kỹ thuật dạy học hiện đại. 3. Giả thuyết khoa học. Nếu xây dựng đợc một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh DBĐH Dân Tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học hình học nói riêng, và dạy học Toán nói chung ở trờng DBĐH Dân Tộc. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu. - Nghiên cứu lý luận: nghiên cứu lý luận của lý thuyết kiến tạo. - Nghiên cứu một số phần mềm dạy học Toán hiện nay, những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng phần mềm dạy học vào trong quá trình dạy học. 10 . định hớng tổ chức và xây dựng các tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian cho học sinh DBĐH Dân tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D. .46. cho học sinh DBĐH Dân Tộc với sự hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng đợc một số tình huống kiến tạo tri thức hình học không gian