GEROBO – trực quan hóa hình học bậc trung học cơ sở

ĐỀ TÀI: GEROBO – TRỰC QUAN HÓA HÌNH HỌC BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ Người hướng dẫn: TS. Vũ Như Thư Hương TP Hồ Chí Minh, 062020 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3 A. PHẦN MỞ ĐẦU 4 1. Lí do chọn đề tài 4 2. Mục đích nghiên cứu 5 3. Câu hỏi nghiên cứu 5 4. Đối tượng nghiên cứu 5 5. Phạm vi nghiên cứu 5 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 5 7. Nội dung nghiên cứu 6 8. Phương pháp nghiên cứu 7 B. PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 7 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 7 1.1. Tình huống dạy học 7 1.2. Bộ dụng cụ Gerobo 8 Chương 2. XÂY DỰNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG DẠY HỌC CÓ ỨNG DỤNG BỘ DỤNG CỤ GEROBO 9 2.1. Các trường hợp bằng nhau của hai tam giác 9 2.2. Diện tích các hình đa giác 14 2.3. Dấu hiệu nhận biết các tứ giác đặc biệt 19 Chương 3. ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN 31 C. KẾT LUẬN 32 1. Những điểm mới rút ra được liên quan đến mục tiêu nghiên cứu: 32 2. Những điểm còn tồn tại của đề tài nghiên cứu: 32 D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT c.c.c : cạnh – cạnh – cạnh c.g.c : cạnh – góc – cạnh g.c.g : góc – cạnh góc ĐHSP : Đại học Sư phạm GV : giáo viên HS : học sinh NXB : nhà xuất bản SGK : sách giáo khoa SV : sinh viên THCS : Trung học cơ sở   A. PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, với xu hướng phát triển của xã hội, các quốc gia trên thế giới đang từng bước chú trọng hơn vào việc nghiên cứu khoa học – kỹ thuật. Điều đó cho thấy kiến thức của nhân loại ngày càng phát triển với tốc độ như vũ bão. Từ đó, vai trò của ngành giáo dục ngày càng lớn. Muốn hoàn thành vai trò của giáo dục, người dạy phải không ngừng trau dồi các kiến thức mới cũng như áp dụng các phương pháp dạy học mới nhằm giúp cho người học tiếp cận được với các thành tựu của nhân loại một cách đầy đủ. Toán học là một môn khoa học quan trọng giúp hình thành và phát triển tư duy. Toán học còn là môn khoa học và trải nghiệm. Trong Toán học bậc THCS, Hình học đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các nền tảng, tư duy,… cho các bậc học cao hơn. Nói cách khác, Hình học THCS chính là cái “móng nhà” nâng đỡ cả căn nhà bên trên. Móng càng chắc thì nhà càng vững. Vì vậy, điều quan trọng mà người dạy cần làm là phải trực quan hóa các hình vẽ để người học có thể tiếp thu, hiểu rõ bản chất một cách rõ ràng nhất. Để làm được điều đó, người dạy ngày nay phải ngày càng nâng cao các phương pháp giảng dạy nhằm giúp người học nắm vững kiến thức hình học cơ bản hơn. Hơn thế nữa, biệc dạy Toán hiện nay không chỉ đơn thuần là cung cấp các kiến thức thuần túy về Toán mà còn cần có các hoạt động trải nghiệm, trực quan hóa các kiến thức đã được học. Do đó, cách dạy truyền thống mà ở đó người dạy chỉ truyền thụ kiến thức một cách máy móc đã phần nào bị lỗi thời. Dạy học không chỉ cung cấp kiến thức cho người học mà còn phải dạy cho người học con đường để tìm ra kiến thức. Thật vậy, cách để học hình học tốt nhất là đi từ trực quan sinh dộng đến tư duy trừu tượng. Tuy nhiên, hiện nay, vì nhiều lí do, vẫn có không ít người học phải tiếp thu kiến thức một cách thụ động. Các em không biết phải ứng dụng các kiến thức ấy như thế nào. Vì vậy, người học phải chấp nhận tình trạng học “chay” , “ nhồi nhét kiến thức” do thiếu điều kiện để cung cấp cho các em cái nhìn trực quan hơn về môn Hình học. Điều đó dễ dẫn đến người học nảy sinh hiện tượng “học vẹt”, “học tủ” , “học đối phó”, dần dần hình thành tâm lý mất cảm hứng trong việc học, “chán học Hình học”, “sợ học môn Toán”. Hậu quả là các em sẽ không thể tiếp thu các kiến thức cần thiết một cách vững chắc và đầy đủ. Từ đó, chúng tôi nhận thấy nghiên cứu về bộ dụng cụ Gerobo trong việc dạy học và ứng dụng nó trong việc xây dựng các tình huống dạy học là một biện pháp hữu hiệu và cấp thiết cho việc trực quan hóa môn Hình học THCS, giúp người học dễ dàng tiếp cận và tiếp thu các kiến thức của môn Hình học bậc THCS. 2. Mục đích nghiên cứu Dựa vào các lí do trên, chúng tôi thực hiện đề tài này nhằm góp phần vào việc tăng hiệu quả giảng dạy cũng như đổi mới cách thức dạy học bộ môn Hình học ở bậc THCS thông qua việc sử dụng mô hình dạy học trực quan Gerobo. Bên cạnh đó, chúng tôi mong rằng nghiên cứu này có thể cải thiện và nâng cao khả năng tư duy sáng tạo của học sinh đối với bộ môn Hình học. Để thực hiện được mục đích trên, nhóm chúng tôi đề ra các mục tiêu sau:  Đánh giá được thực trạng học môn Hình học ở bậc THCS.  Trực quan hóa khái niệm và dấu hiệu nhận biết các tứ giác đặc biệt.  Xây dựng tình huống dạy học trải nghiệm mô tả các trường hợp bằng nhau của tam giác.  Giúp học sinh xác định được cách thức xây dựng công thức diện tích các hình đa giác thông qua mô hình dạy toán trực quan Gerobo. 3. Câu hỏi nghiên cứu  Tại sao học sinh khó nhìn thấy sự đúng đắn của các định lí Toán học, thậm chí thấy khó khăn và dễ bị nhầm lẫn ngay cả khi chúng chỉ là những điều quen thuộc, diễn ra xung quanh chúng ta?  Tại sao phải ứng dụng bộ dụng cụ Gerobo vào tình huống dạy học thực tiễn?  Nếu không có hình học trực quan, học sinh sẽ khó tiếp cận và am hiểu phần kiến thức nào trong Hình học bậc THCS?  Làm thế nào để xây dựng mô hình biểu diễn các định lí, tính chất trong Hình học phẳng từ bộ dụng cụ Gerobo?  Làm thế nào để chỉ sử dụng một mô hình mà có thể biến đổi thành các dạng khác nhau, sử dụng vào các tình huống dạy học khác nhau?  Có cách nào cải tiến bộ dụng cụ Gerobo ngoài việc chỉ sử dụng các chức năng cơ bản của nó hay không? 4. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng của nghiên cứu này là các tình huống dạy học môn Hình học bậc THCS có ứng dụng bộ dụng cụ Gerobo. 5. Phạm vi nghiên cứu Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung thiết kế một số các tình huống dạy học Hình học trong chương trình Toán học bậc THCS có thể ứng dụng bộ dụng cụ Gerobo. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu  Hệ thống hoá những vấn đề lý luận liên quan tới vấn đề nghiên cứu của đề tài: Chúng tôi sẽ khái quát hóa các khái niệm liên quan đến Gerobo, tình huống dạy học, khái niệm hai tam giác bằng nhau và khái niệm các trường hợp bằng nhau của tam giác, diện tích, khái niệm và dấu hiệu nhận biết các tứ giác đặc biệt như hình chữ nhật, hình vuông, hình thang,… để người học có thể hiểu được kiến thức nền tảng về hình học cũng như bộ dụng cụ mà chúng tôi sẽ đưa vào dạy học.  Mô tả thực trạng, phân tích, đánh giá thực trạng vấn đề nghiên cứu: Chúng tôi sẽ phải tìm hiểu rõ thực trạng về các vấn đề khó khăn, trở ngại khi học hình học của người học bậc THCS. Dựa vào những điều đã được tìm hiểu chúng tôi sẽ khái quát, tổng hợp và phân tích để đưa ra được thực trạng đúng đắn nhất về vấn đề mà chúng tôi cần nghiên cứu.  Đề xuất các biện pháp, giải pháp, khuyến nghị (kiến nghị): Dựa vào những đánh giá về thực trạng, chúng tôi sẽ đưa ra những biện pháp có thể giúp một phần trong những khó khăn trở ngại của người học. Từ đó chúng tôi sẽ xây dựng những tình huống dạy học về hai tam giác bằng nhau, diện tích, dấu hiệu nhận biết các tứ giác đặc biệt ở bậc THCS bằng bộ dụng cụ Gerobo. Bên cạnh đó, chúng tôi tìm hiểu rõ hơn về Gerobo và cải tiến để có thể xây dựng nhiều tình huống dạy học hơn bằng bộ dụng cụ này. 7. Nội dung nghiên cứu  Thực trạng: Học sinh hiện nay nói chung và học sinh khối THCS nói riêng đã và đang gặp phải một tình trạng trong quá trình tiếp nhận và lĩnh hội kiến thức Toán học (cụ thể là phạm trù Hình học) ở khối lớp này. Đó chính là sự thiếu trực quan trong các bài giảng trên lớp chỉ với phấn và bảng. Từ đó, học sinh khó hình dung và lĩnh hội kiến thức dẫn đến tình trạng học vẹt hay học để thi mà chúng ta vẫn thường hay nhắc đến.  Cơ sở lý luận: Gerobo: là một bộ mô hình gồm các thanh có khả năng thay đổi chiều dài (đóng vai trò các đoạn thẳng) và các đầu nối các thanh ấy lại với nhau (đóng vai trò các giao điểm). Thông qua 2 phần cơ bản của Hình học là đường thẳng và điểm, bộ dụng cụ Gerobo có thể biểu diễn hầu hết các dạng hình học mà học sinh được học ở bậc trung học nói chung và THCS nói riêng. Trong phần nội dung, nhóm nghiên cứu sẽ sử dụng các định nghĩa cơ bản của các vấn đề hình học THCS như: diện tích, tam giác bằng nhau, quỹ tích… làm nền tảng để phát triển các kiến thức sau đó thông qua bộ dụng cụ Gerobo.  Một số biện pháp, giải pháp: Ở chương II, nhóm nghiên cứu sẽ đề ra những cách thiết kế bộ Gerobo để ứng dụng xuyên suốt trong từng đề tài dạy học môn Hình Học ở bậc THCS.  Đề xuất cải tiến: Qua quá trình nghiên cứu các tình huống dạy học môn Hình Học ở bậc THCS, nhóm nghiên cứu nhận ra những điểm bất cập trong bộ Gerobo và đề xuất cả tiến như sau:  Thêm thước đo độ vào các giao điểm để giải quyết các vấn đề về góc. 8. Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đề tài trên, chúng tôi đã quyết định sử dụng một số các phương pháp nghiên cứu sau:  Phương pháp quan sát: Chúng tôi sẽ quan sát việc thực hành giải quyết các bài toán bằng Gerobo thông qua các video trên mạng xã hội.  Phương pháp trưng cầu ý kiến bằng bảng hỏi: Chúng tôi sẽ sử dụng phiếu hỏi để khảo sát ý kiến về việc sử dụng Gerobo của các em học sinh THCS, đặc biệt là các em lớp 8 và 9.  Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động: Chúng tôi tìm hiểu một cách mở rộng hơn về cách sử dụng Gerobo trong dạy học bằng cách trực tiếp thực hiện trên bộ dụng cụ Gerobo.  Phương pháp phân tích và tổng hợp lí thuyết: Chúng tôi tổng hợp những công trình nghiên cứu và các tài liệu trình bày về hoạt động trải nghiệm Gerobo để làm rõ cơ sở lí thuyết. B. PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Tình huống dạy học 1.1.1. Đặc điểm của tình huống dạy học Tình huống dạy học mô tả những sự kiện, hoàn cảnh có thực hoặc hư cấu nhằm đạt được những mục tiêu, mục đích dạy học. Tình huống dạy học luôn luôn thay đổi nên buộc người GV phải quan sát thực tế, nhạy cảm và tập trung sự chú ý của mình vào công việc nhiều nhất có thể. 1.1.2. Các yếu tố cơ bản của tình huống dạy học Tình huống dạy học được cấu thành từ hai yếu tố cơ bản: con người và các yếu tố của quá trình dạy học.  Yếu tố con người: Yếu tố con người bao gồm GV và HS. Muốn làm việc có hiệu quả, GV phải nắm được nhu cầu, nguyện vọng, điều kiện và hoàn cảnh sống của HS. Bản thân GV phải luôn luôn tự rèn luyện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. HS cũng phải tập trung chú ý và có hứng thú với bài học.  Các yếu tố của quá trình dạy học: Là thành phần cơ bản của quá trình dạy học. Quá trình dạy học gồm hai mặt: nội dung và quá trình . Hai mặt này có mối quan hệ mật thiết với nhau. Mặt nội dung bao gồm: mục đích, mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức và kiểm tra, đánh giá. Mặt quá trình bao gồm: tạo tình huống có vấn đề, kích thích động viên, tạo động lực, tổ chức hoạt động kiểm tra đánh giá. Quá trình này kéo dài từ đầu đến cuối buổi học. 1.1.3. Xây dựng tình huống dạy học Gồm ba giai đoạn:  Trước dạy học: Đây được xem là công việc quan trọng nhất. Tuy nhiên không vì thế mà bỏ qua các giai đoạn kia vì GV không thể chú ý đến các thực tiễn dạy học. Điều đó hạn chế tính hiệu quả của tình huống dạy học.  Trong giờ học: Đây là lúc xảy ra sự tương tác trực tiếp giữa thầy và trò vì vậy chất lượng giáo dục được quyết định vào lúc này.  Sau giờ học: Đa số các GV thường đưa ra các bài tập về nhà cho HS hiện nay. Nhưng việc học ngày nay lại đề cao sự tự học. Vì vậy, việc xác định tình huống dạy học sau giờ lên lớp đang được xem xét lại một cách kỹ lưỡng, nghiêm túc hơn để đưa ra các hệ thống bài tập hợp lý. 1.2. Bộ dụng cụ Gerobo Gerobo là bộ lắp ghép hình học đa năng gồm các thanh công cụ và các dây rút được giới thiệu lần đầu tiên tại chương trình Shark Tank – Thương vụ bạc tỷ mùa 3 bởi thầy Nguyễn Huy Ngọc, một giáo viên dạy Toán tại Hà Nội. Gerobo ở đây có nghĩa là một robot hình học. Đúng như tên gọi của nó, bộ dụng cụ này có thể giúp chúng ta gần như có thể tạo ra được bất kì hình học nào trong chương trình hình học phổ thông, từ hình học phẳng đến hình học không gian và kể cả các khối đa diện đều. Điều khác biệt của Gerobo với các bộ lắp ghép khác đó là Gerobo chỉ dùng một loại thanh cơ sở duy nhất, cùng với sự kết nối các thanh cơ sở với nhau đảm bảo được tính linh hoạt, đa dạng nhưng lại rất chắc chắn. Mỗi mô hình do Gerobo tạo ra thường biến đổi thành rất nhiều kiểu hình, trạng thái khác nhau. Những mô hình và sự biến đổi của chúng tuỳ thuộc vào sự sáng tạo của người dùng. Tính mở trong sử dụng cũng chính là điểm mạnh nhất của Gerobo. Sản phẩm này phù hợp với rất nhiều đối tượng khác nhau. Gerobo giúp, nâng cao hiệu quả học tập sáng tạo của học sinh, cũng như chất lượng giảng dạy của các thầy cô giáo trong các môn Toán, Công nghệ, Vật Lý. Gerobo còn là một giải pháp để

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN ĐỀ TÀI: GEROBO – TRỰC QUAN HĨA HÌNH HỌC BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ Thuộc nhóm ngành khoa học: Tốn học Nhóm SV thực hiện: PPNCKH.K45.106.N2 TP Hồ Chí Minh, 06/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN ĐỀ TÀI: GEROBO – TRỰC QUAN HĨA HÌNH HỌC BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ Người hướng dẫn: TS Vũ Như Thư Hương TP Hồ Chí Minh, 06/2020 2 MỤC LỤC 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT c.c.c : cạnh – cạnh – cạnh c.g.c : cạnh – góc – cạnh g.c.g : góc – cạnh - góc ĐHSP : Đại học Sư phạm GV : giáo viên HS : học sinh NXB : nhà xuất SGK : sách giáo khoa SV : sinh viên THCS : Trung học sở A PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Ngày nay, với xu hướng phát triển xã hội, quốc gia giới bước trọng vào việc nghiên cứu khoa học – kỹ thuật Điều cho thấy kiến thức nhân loại ngày phát triển với tốc độ vũ bão Từ đó, vai trị ngành giáo dục ngày lớn Muốn hồn thành vai trị giáo dục, người dạy phải không ngừng trau dồi kiến thức áp dụng phương pháp dạy học nhằm giúp cho người học tiếp cận với thành tựu nhân loại cách đầy đủ Tốn học mơn khoa học quan trọng giúp hình thành phát triển tư Tốn học cịn mơn khoa học trải nghiệm Trong Tốn học bậc THCS, Hình học đóng vai trị quan trọng việc hình thành tảng, tư duy,… cho bậc học cao Nói cách khác, Hình học THCS “móng nhà” nâng đỡ nhà bên Móng nhà vững Vì vậy, điều quan trọng mà người dạy cần làm phải trực quan hóa hình vẽ để người học tiếp thu, hiểu rõ chất cách rõ ràng Để làm điều đó, người dạy ngày phải ngày nâng cao phương pháp giảng dạy nhằm giúp người học nắm vững kiến thức hình học Hơn nữa, biệc dạy Tốn khơng đơn cung cấp kiến thức túy Toán mà cịn cần có hoạt động trải nghiệm, trực quan hóa kiến thức học Do đó, cách dạy truyền thống mà người dạy truyền thụ kiến thức cách máy móc phần bị lỗi thời Dạy học không cung cấp kiến thức cho người học mà phải dạy cho người học đường để tìm kiến thức Thật vậy, cách để học hình học tốt từ trực quan sinh dộng đến tư trừu tượng Tuy nhiên, nay, nhiều lí do, có khơng người học phải tiếp thu kiến thức cách thụ động Các em phải ứng dụng kiến thức Vì vậy, người học phải chấp nhận tình trạng học “chay” , “ nhồi nhét kiến thức” thiếu điều kiện để cung cấp cho em nhìn trực quan mơn Hình học Điều dễ dẫn đến người học nảy sinh tượng “học vẹt”, “học tủ” , “học đối phó”, hình thành tâm lý cảm hứng việc học, “chán học Hình học”, “sợ học mơn Tốn” Hậu em khơng thể tiếp thu kiến thức cần thiết cách vững đầy đủ 5 Từ đó, chúng tơi nhận thấy nghiên cứu dụng cụ Gerobo việc dạy học ứng dụng việc xây dựng tình dạy học biện pháp hữu hiệu cấp thiết cho việc trực quan hóa mơn Hình học THCS, giúp người học dễ dàng tiếp cận tiếp thu kiến thức mơn Hình học bậc THCS Mục đích nghiên cứu Dựa vào lí trên, chúng tơi thực đề tài nhằm góp phần vào việc tăng hiệu giảng dạy đổi cách thức dạy học môn Hình học bậc THCS thơng qua việc sử dụng mơ hình dạy học trực quan Gerobo Bên cạnh đó, chúng tơi mong nghiên cứu cải thiện nâng cao khả tư sáng tạo học sinh mơn Hình học Để thực mục đích trên, nhóm chúng tơi đề mục tiêu sau: − Đánh giá thực trạng học mơn Hình học bậc THCS − Trực quan hóa khái niệm dấu hiệu nhận biết tứ giác đặc biệt − Xây dựng tình dạy học trải nghiệm mô tả trường hợp tam giác − Giúp học sinh xác định cách thức xây dựng cơng thức diện tích hình đa giác thơng qua mơ hình dạy tốn trực quan Gerobo Câu hỏi nghiên cứu  Tại học sinh khó nhìn thấy đắn định lí Tốn học, chí thấy khó khăn dễ bị nhầm lẫn chúng điều quen thuộc, diễn xung quanh chúng ta?  Tại phải ứng dụng dụng cụ Gerobo vào tình dạy học thực tiễn?  Nếu khơng có hình học trực quan, học sinh khó tiếp cận am hiểu phần kiến thức Hình học bậc THCS?  Làm để xây dựng mô hình biểu diễn định lí, tính chất Hình học phẳng từ dụng cụ Gerobo?  Làm để sử dụng mơ hình mà biến đổi thành dạng khác nhau, sử dụng vào tình dạy học khác nhau?  Có cách cải tiến dụng cụ Gerobo việc sử dụng chức hay không? Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu tình dạy học mơn Hình học bậc THCS có ứng dụng dụng cụ Gerobo Phạm vi nghiên cứu 6 Trong nghiên cứu này, tập trung thiết kế số tình dạy học Hình học chương trình Tốn học bậc THCS ứng dụng dụng cụ Gerobo Nhiệm vụ nghiên cứu  Hệ thống hoá vấn đề lý luận liên quan tới vấn đề nghiên cứu đề tài: Chúng khái qt hóa khái niệm liên quan đến Gerobo, tình dạy học, khái niệm hai tam giác khái niệm trường hợp tam giác, diện tích, khái niệm dấu hiệu nhận biết tứ giác đặc biệt hình chữ nhật, hình vng, hình thang,… để người học hiểu kiến thức tảng hình học dụng cụ mà đưa vào dạy học  Mơ tả thực trạng, phân tích, đánh giá thực trạng vấn đề nghiên cứu: Chúng tơi phải tìm hiểu rõ thực trạng vấn đề khó khăn, trở ngại học hình học người học bậc THCS Dựa vào điều tìm hiểu chúng tơi khái qt, tổng hợp phân tích để đưa thực trạng đắn vấn đề mà cần nghiên cứu  Đề xuất biện pháp, giải pháp, khuyến nghị (kiến nghị): Dựa vào đánh giá thực trạng, đưa biện pháp giúp phần khó khăn trở ngại người học Từ chúng tơi xây dựng tình dạy học hai tam giác nhau, diện tích, dấu hiệu nhận biết tứ giác đặc biệt bậc THCS dụng cụ Gerobo Bên cạnh đó, chúng tơi tìm hiểu rõ Gerobo cải tiến để xây dựng nhiều tình dạy học dụng cụ Nội dung nghiên cứu  Thực trạng: Học sinh nói chung học sinh khối THCS nói riêng gặp phải tình trạng trình tiếp nhận lĩnh hội kiến thức Toán học (cụ thể phạm trù Hình học) khối lớp Đó thiếu trực quan giảng lớp với phấn bảng Từ đó, học sinh khó hình dung lĩnh hội kiến thức dẫn đến tình trạng học vẹt hay học để thi mà thường hay nhắc đến  Cơ sở lý luận: Gerobo: mơ hình gồm có khả thay đổi chiều dài (đóng vai trị đoạn thẳng) đầu nối lại với (đóng vai trị giao điểm) Thơng qua phần Hình học đường thẳng điểm, dụng cụ Gerobo biểu diễn hầu hết dạng hình học mà học sinh học bậc trung học nói chung THCS nói riêng 7 Trong phần nội dung, nhóm nghiên cứu sử dụng định nghĩa vấn đề hình học THCS như: diện tích, tam giác nhau, quỹ tích… làm tảng để phát triển kiến thức sau thơng qua dụng cụ Gerobo  Một số biện pháp, giải pháp: Ở chương II, nhóm nghiên cứu đề cách thiết kế Gerobo để ứng dụng xuyên suốt đề tài dạy học mơn Hình Học bậc THCS  Đề xuất cải tiến: Qua trình nghiên cứu tình dạy học mơn Hình Học bậc THCS, nhóm nghiên cứu nhận điểm bất cập Gerobo đề xuất tiến sau: − Thêm thước đo độ vào giao điểm để giải vấn đề góc Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đề tài trên, định sử dụng số phương pháp nghiên cứu sau:  Phương pháp quan sát: Chúng quan sát việc thực hành giải tốn Gerobo thơng qua video mạng xã hội  Phương pháp trưng cầu ý kiến bảng hỏi: Chúng sử dụng phiếu hỏi để khảo sát ý kiến việc sử dụng Gerobo em học sinh THCS, đặc biệt em lớp  Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động: Chúng tơi tìm hiểu cách mở rộng cách sử dụng Gerobo dạy học cách trực tiếp thực dụng cụ Gerobo  Phương pháp phân tích tổng hợp lí thuyết: Chúng tơi tổng hợp cơng trình nghiên cứu tài liệu trình bày hoạt động trải nghiệm Gerobo để làm rõ sở lí thuyết B PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Tình dạy học 1.1.1 Đặc điểm tình dạy học Tình dạy học mơ tả kiện, hồn cảnh có thực hư cấu nhằm đạt mục tiêu, mục đích dạy học Tình dạy học ln ln thay đổi nên buộc người GV phải quan sát thực tế, nhạy cảm tập trung ý vào cơng việc nhiều 1.1.2 Các yếu tố tình dạy học 8 Tình dạy học cấu thành từ hai yếu tố bản: người yếu tố trình dạy học  Yếu tố người: Yếu tố người bao gồm GV HS Muốn làm việc có hiệu quả, GV phải nắm nhu cầu, nguyện vọng, điều kiện hoàn cảnh sống HS Bản thân GV phải luôn tự rèn luyện để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội HS phải tập trung ý có hứng thú với học  Các yếu tố trình dạy học: Là thành phần trình dạy học Quá trình dạy học gồm hai mặt: nội dung q trình Hai mặt có mối quan hệ mật thiết với Mặt nội dung bao gồm: mục đích, mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức kiểm tra, đánh giá Mặt trình bao gồm: tạo tình có vấn đề, kích thích động viên, tạo động lực, tổ chức hoạt động kiểm tra đánh giá Quá trình kéo dài từ đầu đến cuối buổi học 1.1.3 Xây dựng tình dạy học Gồm ba giai đoạn:  Trước dạy học: Đây xem công việc quan trọng Tuy nhiên không mà bỏ qua giai đoạn GV ý đến thực tiễn dạy học Điều hạn chế tính hiệu tình dạy học  Trong học: Đây lúc xảy tương tác trực tiếp thầy trị chất lượng giáo dục định vào lúc  Sau học: Đa số GV thường đưa tập nhà cho HS Nhưng việc học ngày lại đề cao tự học Vì vậy, việc xác định tình dạy học sau lên lớp xem xét lại cách kỹ lưỡng, nghiêm túc để đưa hệ thống tập hợp lý 1.2 Bộ dụng cụ Gerobo Gerobo lắp ghép hình học đa gồm công cụ dây rút giới thiệu lần chương trình Shark Tank – Thương vụ bạc tỷ mùa thầy Nguyễn Huy Ngọc, giáo viên dạy Toán Hà Nội Gerobo có nghĩa robot hình học Đúng tên gọi nó, dụng cụ giúp gần tạo hình học chương trình hình học phổ thơng, từ hình học phẳng đến hình học khơng gian kể khối đa diện Điều khác biệt Gerobo với lắp ghép khác Gerobo dùng loại sở nhất, với kết nối sở với đảm bảo tính linh hoạt, đa 9 dạng lại chắn Mỗi mơ hình Gerobo tạo thường biến đổi thành nhiều kiểu hình, trạng thái khác Những mơ hình biến đổi chúng tuỳ thuộc vào sáng tạo người dùng Tính mở sử dụng điểm mạnh Gerobo Sản phẩm phù hợp với nhiều đối tượng khác Gerobo giúp, nâng cao hiệu học tập - sáng tạo học sinh, chất lượng giảng dạy thầy cô giáo mơn Tốn, Cơng nghệ, Vật Lý Gerobo cịn giải pháp để người khiếm thị học tập nghiên cứu hình học, mơn học quan trọng với người khiếm thị Vì mà Gerobo rèn luyện cho bạn học sinh trí tưởng tượng, tư trừu tượng Hiện Gerobo sử dụng lĩnh vực: − Giáo dục: dùng làm đồ chơi trí tuệ, đồ dùng học tập giảng dạy cho học sinh giáo viên cấp Một công cụ đắc lực cho dạy học STEM − Trang trí: dùng làm đồ trang trí nội thất thông minh − Kiến trúc, xây dựng: nghiên cứu cấu trúc bền vững, đưa cơng trình độc đáo nhanh chóng Có thể nói, Gerobo sản phẩm trí tuệ người Việt, nối liền lý thuyết thực tế, nối liền thực ảo Chương XÂY DỰNG MỘT SỐ TÌNH HUỐNG DẠY HỌC CÓ ỨNG DỤNG BỘ DỤNG CỤ GEROBO 2.1 Các trường hợp hai tam giác 2.1.1 Các định nghĩa theo “Tài liệu – dạy học Toán 7” – NXB Giáo dục Việt Nam - Định nghĩa hai tam giác nhau: “Hai tam giác hai tam giác có cạnh tương ứng nhau, góc tương ứng nhau.” - Trường hợp thứ tam giác cạnh – cạnh – cạnh (c.c.c): “Nếu ba cạnh tam giác ba cạnh tam giác hai tam giác nhau.” - Trường hợp thứ hai tam giác cạnh – góc – cạnh (c.g.c): “Nếu hai cạnh góc xen tam giác hai cạnh góc xen tam giác hai tam giác nhau.” - Trường hợp thứ ba tam giác góc – cạnh – góc (g.c.g): “Nếu cạnh hai góc kề tam giác cạnh hai góc kề tam giác hai tam giác nhau.” 10 10 Hình 2.2.3.5: Hình thoi Thời gian dự kiến: phút Dụng cụ chuẩn bị: Mô hình Tình Tiến trình hoạt động: Bước 1: Điều chỉnh hình thang tình lại hình bình hành tình Thay đổi kích thước cạnh cho cạnh Bước 2: u cầu học sinh chia đơi hình bình hành thành tam giác cho đường chéo hình bình hành vng góc với Bước 3: Hướng dẫn học sinh chứng minh cơng thức tính diện tích hình thoi thơng qua tìm tổng diện tích tam giác Bước 4: Rút kết luận cơng thức tính diện tích hình thoi S =ab =tích hai đường chéo 2.3 Dấu hiệu nhận biết tứ giác đặc biệt 2.3.1 Các định nghĩa theo “Tài liệu – dạy học Toán 8” – NXB Giáo dục Việt Nam * Định nghĩa tứ giác: 21 21 Tứ giác ABCD hình gồm bốn đoạn thẳng AB, BC, CD DA, hai đoạn thẳng không nằm đoạn thẳng Tứ giác lồi tứ giác nằm nửa mặt phẳng có bờ đường thẳng chứa cạnh tứ giác * Định nghĩa hình thang: Hình thang tứ giác có hai cạnh đối song song * Nhận xét: + Nếu hình thang có hai cạnh bên song song hai cạnh bên nhau, hai cạnh đáy + Nếu hình tháng có hai cạnh đáy hai cạnh bên song song - Hình thang vng hình thang có góc vng - Hình thang cân hình thang có hai góc kề đáy * Định lý: + Trong hình thang cân, hai cạnh bên + Trong hình thang cân, hai đường chéo + Hình thang có hai đường chéo hình thang cân * Dấu hiệu nhận biết: + Hình thang có hai đường chéo hình thang cân + Hình thang có hai góc kề đáy hình thang cân * Định nghĩa hình bình hành: Hình bình hành tứ giác có cạnh đối song song * Định lí: + Trong hình bình hành: - Các cạnh đối - Các góc đối - Hai đường chéo cắt trung điểm đường * Dấu hiệu nhận biết hình bình hành: Tứ giác có cạnh đối song song hình bình hành Tứ giác có cạnh đối hình bình hành Tứ giác có hai cạnh đối song song hình bình hình hành Tứ giác có góc đối hình bình hành Tứ giác có hai đường chéo cắt trung điểm đường hình bình hành * Định nghĩa hình chữ nhật: 22 22 Hình chữ nhật tứ giác có bốn góc vng * Tính chất: + Trong hình chữ nhật, hai đường chéo cắt trung điểm đường * Dấu hiệu nhận biết hình chữ nhật: Tứ giác có ba góc vng hình chữ nhật Hình thang cân có góc vng hình chữ nhật Hình bình hành có góc vng hình chữ nhật Hình bình hành có hai đường chéo hình chữ nhật * Định nghĩa hình thoi: Hình thoi tứ giác có bốn cạnh * Định lí: Trong hình thoi: Hai đường chéo vng góc Hai đường chéo đường phân giác góc hình thoi * Dấu hiệu nhận biết hình thoi: Tứ giác có bốn cạnh hình thoi Hình bình hành có hai cạnh kề hình thoi Hình bình hành có hai đường chéo vng góc với hình thoi Hình bình hành có đường chéo phân giác góc hình thoi * Định nghĩa hình vng: Hình vng tứ giác có bốn góc vng bốn cạnh * Tính chất: Hình vng có tất tính chất hình chữ nhật hình thoi * Dấu hiệu nhận biết hình vng: Hình chữ nhật có hai cạnh kề hình vng Hình chữ nhật có hai đường chéo vng góc với hình vng Hình chữ nhật có đường chéo đường phân giác góc hình vng Hình thoi có góc vng hình vng Hình thoi có hai đường chéo hình vng * Nhận xét: Một tứ giác vừa hình thoi, vừa hình chữ nhật tứ giác hình vng 2.3.2 Xây dựng tình dạy học Tình 1: DỰNG HÌNH TỨ GIÁC Dụng cụ chuẩn bị: 20 cơng cụ dụng cụ mơ hình Gerobo 23 23 Thời gian dự kiến: 10 phút Hoạt động GV Hoạt động HS - Chia lớp thành bốn tổ, tổ bốn - Thực bước theo lời GV công cụ gắn sẵn - Đưa định nghĩa tứ giác “Tứ giác - Lắng nghe định nghĩa ABCD hình gồm bốn đoạn thẳng AB, BC, CD DA, hai đoạn thẳng khơng nằm đoạn thẳng.” - Yêu cầu người học dựng - Thực theo yêu cầu GV cơng cụ thành tứ giác định nghĩa - Quan sát rút kinh nghiệm - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho người học quan sát - Tiếp tục đưa định nghĩa tứ giác lồi “Tứ giác lồi tứ giác nằm nửa mặt phẳng có bờ đường thẳng chứa cạnh tứ - Thực theo yêu cầu GV giác.” - Yêu cầu người học dựng công cụ thành tứ giác lồi định nghĩa - Quan sát rút kinh nghiệm 24 24 - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho người học quan sát Tình 2: DỰNG HÌNH THANG Dụng cụ chuẩn bị: 20 cơng cụ dụng cụ mơ hình Gerobo, thước đo góc Thời gian dự kiến: 25 phút Hoạt động GV Hoạt động HS - Chia lớp thành bốn tổ, tổ bốn - Thực bước theo lời GV công cụ gắn sẵn thước đo góc - Lắng nghe định nghĩa - Đưa định nghĩa hình thang: “Hình thang tứ giác có hai cạnh đối song song” - Thực theo yêu cầu GV - Yêu cầu HS từ hình tứ giác biến đổi hai cạnh đối cho song song để thành hình thang định nghĩa - Quan sát rút kinh nghiệm - Kiểm tra kết thực hành HS đưa nhận xét Sau thực lại cho HS quan sát * Nhận xét: + Nếu hình thang có hai cạnh bên song song hai cạnh bên nhau, hai cạnh đáy + Nếu hình thang có hai cạnh đáy hai cạnh bên song song Sau cho học sinh kiểm chứng lại - Lắng nghe định nghĩa hình thang cân - Tiếp tục đưa định nghĩa hình thang cân: “Hình thang cân hình thang có hai góc kề đáy nhau.” 25 - Thực theo yêu cầu GV 25 - Yêu cầu HS từ hình thang biến đổi thành hình thang cân định nghĩa - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát * Định lý: + Trong hình thang cân, hai cạnh bên + Trong hình thang cân, hai đường chéo + Hình thang có hai đường chéo hình thang cân * Dấu hiệu nhận biết: + Hình thang có hai đường chéo hình thang cân + Hình thang có hai góc kề đáy hình thang cân Sau cho học sinh kiểm chứng lại - Tiếp tục đưa định nghĩa hình thang vng: “Hình thang vng hình thang có góc vng” - u cầu HS từ hình thang ban đầu biến đổi thành hình thang vng định nghĩa - Kiểm tra kết thực hành HS - Lắng nghe định nghĩa hình thang đưa nhận xét Sau thực lại cho vng HS quan sát 26 26 - Thực theo yêu cầu GV Tình 3: DỰNG HÌNH BÌNH HÀNH Dụng cụ chuẩn bị: 30 công cụ dụng cụ mơ hình Gerobo Thời gian dự kiến: 25 phút Hoạt động GV Hoạt động HS - Chia lớp thành bốn tổ, tổ sáu - Thực bước theo lời GV công cụ gắn sẵn - Đưa định nghĩa hình bình hành: - Lắng nghe định nghĩa “Hình bình hành tứ giác có cạnh đối song song.” - Yêu cầu học sinh từ hình tứ giác biến - Thực theo yêu cầu GV đổi thành hình bình hành định nghĩa - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát * Định lí: Trong hình bình hành: + Các cạnh đối + Các góc đối + Hai đường chéo cắt trung điểm đường Sau cho học sinh kiểm chứng lại - Tiếp tục đưa dấu hiệu nhận biết hình bình hành, với dấu hiệu yêu cầu HS thực 27 27 * Dấu hiệu nhận biết hình bình hành Tứ giác có cạnh đối song song hình bình hành Tứ giác có cạnh đối hình bình hành Tứ giác có hai cạnh đối song song hình bình hình hành Tứ giác có góc đối hình bình hành Tứ giác có hai đường chéo cắt trung điểm đường hình bình hành - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Tình 4: DỰNG HÌNH CHỮ NHẬT Dụng cụ chuẩn bị: Ba mươi cơng cụ dụng cụ mơ hình Gerobo Thời gian dự kiến: 25 phút Hoạt động GV 28 Hoạt động HS 28 - Chia lớp thành bốn tổ, tổ sáu - Thực bước theo lời GV công cụ gắn sẵn - Đưa định nghĩa hình chữ nhật: - Lắng nghe định nghĩa “Hình chữ nhật tứ giác có bốn góc vng.” - Thực theo u cầu GV - Yêu cầu học sinh từ hình tứ giác biến đổi thành hình chữ nhật định nghĩa - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Đưa tính chất hình chữ nhât * Tính chất: + Trong hình chữ nhật, hai đường chéo cắt trung điểm đường Sau cho học sinh kiểm chứng lại - Tiếp tục đưa dấu hiệu nhận biết hình chữ nhật, với dấu hiệu yêu cầu HS thực * Dấu hiệu nhận biết hình chữ nhật Tứ giác có ba góc vng hình chữ nhật Hình thang cân có góc vng hình chữ nhật Hình bình hành có góc vng hình chữ nhật Hình bình hành có hai đường chéo hình chữ nhật 29 29 - Kiểm tra kết thực hành người học đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Tình 5: DỰNG HÌNH THOI Dụng cụ chuẩn bị: 30 cơng cụ dụng cụ mơ hình Gerobo Thời gian dự kiến: 25 phút Hoạt động GV Hoạt động HS - Chia lớp thành bốn tổ, tổ sáu - Thực bước theo lời GV công cụ gắn sẵn - Đưa định nghĩa hình thoi: “Hình - Lắng nghe định nghĩa thoi tứ giác có bốn cạnh nhau.” - Yêu cầu học sinh từ hình tứ giác biến - Thực theo yêu cầu GV đổi thành hình thoi định nghĩa - Kiểm tra kết thực hành học sinh đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Đưa định lý * Định lí: Trong hình thoi: Hai đường chéo vng góc Hai đường chéo đường phân giác góc hình thoi 30 30 Sau cho học sinh kiểm chứng lại - Tiếp tục đưa dấu hiệu nhận biết hình thoi, với dấu hiệu yêu cầu HS thực * Dấu hiệu nhận biết hình thoi: Tứ giác có bốn cạnh hình thoi Hình bình hành có hai cạnh kề hình thoi Hình bình hành có hai đường chéo vng góc với hình thoi Hình bình hành có đường chéo phân giác góc hình thoi - Kiểm tra kết thực hành học sinh đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Tình 6: DỰNG HÌNH VNG Dụng cụ chuẩn bị: Ba mươi công cụ dụng cụ mơ hình Gerobo Thời gian dự kiến: 25 phút Hoạt động GV Hoạt động HS - Chia lớp thành bốn tổ, tổ sáu - Thực bước theo lời GV công cụ gắn sẵn - Đưa định nghĩa hình vng: “Hình - Lắng nghe định nghĩa vng tứ giác có bốn góc vng bốn cạnh nhau.” - u cầu học sinh từ hình tứ giác biến - Thực theo yêu cầu GV 31 31 đổi thành hình vng định nghĩa - Kiểm tra kết thực hành học sinh đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Đưa tính chất: Hình vng có tất tính chất hình chữ nhật hình thoi Sau cho học sinh kiểm chứng lại - Tiếp tục đưa dấu hiệu nhận biết nhận xét hình vuông, với dấu hiệu yêu cầu HS thực * Dấu hiệu nhận biết hình vng Hình chữ nhật có hai cạnh kề hình vng Hình chữ nhật có hai đường chéo vng góc với hình vng Hình chữ nhật có đường chéo đường phân giác góc hình vu 32 32 Hình thoi có góc vng hình vng Hình thoi có hai đường chéo hình vng * Nhận xét: Một tứ giác vừa hình thoi, vừa hình chữ nhật tứ giác hình vng - Kiểm tra kết thực hành học sinh đưa nhận xét Sau thực lại cho học sinh quan sát Chương ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN Nhằm mục đích sử dụng tối ưu hóa dụng cụ hình học đa Gerobo giảng dạy phân mơn Hình học bậc THCS, chúng tơi có sử dụng thêm thước đo góc (loại có khoét lỗ tâm O) vào dụng cụ Hình 3.1: Thước đo góc (loại có khoét lỗ tâm O) Thước nối với cụ dây rút hình 33 33 Hình 3.2: Bộ gồm thước đo góc hai cơng cụ Thước giữ cố định điểm giao hai công cụ Từ đó, GV thay di chuyển tạo nên thay đổi góc, giúp việc giảng dạy Hình học (cụ thể góc) trở nên trực quan sinh động Ngoài ra, gồm thước đo góc hai cơng cụ nối với ghép với công cụ khác tạo thành tam giác hay tứ giác, ứng dụng vào tình dạy học Dấu hiệu nhận biết tam giác tứ giác đặc biệt 34 34 C KẾT LUẬN Những điểm rút liên quan đến mục tiêu nghiên cứu:  Phân tích đánh giá thực trạng học mơn Hình học bậc THCS bảng khảo sát  Tổng kết khái niệm, định nghĩa dạy trường hợp tam giác nhau, mối quan hệ hình, diện tích hình Đưa lý thuyết vào thực hành dụng cụ Gerobo  Xây dựng tổng cộng chủ đề bao gồm: − Hai tam giác nhau: tình tương ứng với trường hợp hai tam giác − Diện tích hình đa giác: tình tương ứng với loại tứ giác đặc biệt: Hình chữ nhật, hình bình hành, hình tam giác, hình thang, hình thoi − Dấu hiệu nhận biết tứ giác đặc biệt: tình tương ứng với loại tứ giác đặc biệt Những điểm tồn đề tài nghiên cứu:  Điều kiện vật chất đủ đáp ứng nhu cầu cho việc ứng dụng dụng cụ Gerobo tất trường THCS  Chưa đảm bảo tính thực nghiệm đề tài D TÀI LIỆU THAM KHẢO − − − − SGK Toán tập – NXB Giáo dục Việt Nam Tài liệu dạy – học Toán tập – NXB Giáo dục Việt Nam Tài liệu dạy – học Toán – NXB Giáo dục Việt Nam Tạp chí Khoa học ĐHSP TP.Hồ Chí Minh "Khái niệm diện tích sách Tốn tiểu học Việt Nam Pháp" – Ths Trần Đức Thuận - Số 61 năm 2015 (ngày đăng 05/06/2015) 35 35 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN ĐỀ TÀI: GEROBO – TRỰC QUAN HĨA HÌNH HỌC BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ Người hướng dẫn: TS Vũ... thức dạy học mơn Hình học bậc THCS thơng qua việc sử dụng mơ hình dạy học trực quan Gerobo Bên cạnh đó, chúng tơi mong nghiên cứu cải thiện nâng cao khả tư sáng tạo học sinh mơn Hình học Để thực... dạy học mơn Hình học bậc THCS có ứng dụng dụng cụ Gerobo Phạm vi nghiên cứu 6 Trong nghiên cứu này, tập trung thiết kế số tình dạy học Hình học chương trình Tốn học bậc THCS ứng dụng dụng cụ Gerobo