Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN TRƯỜNG THPT KHOÁI CHÂU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Ứng dụng phần mềm Powerpoint Geometer’s Sketchpad dạy học phép biến hình mặt phẳng Người thực hiện: Đỗ Thị Quỳnh Giao Tổ: Tốn – Tin Trường: THPT Khối Châu KHỐI CHÂU - 2013 Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm qua, phương pháp dạy học (PPDH) truyền thống điều chỉnh phù hợp với nhu cầu dạy học Một số xu hướng dạy học không truyền thống đưa vào nhà trường phổ thông như: Dạy học phát giải vấn đề; Dạy học phân hóa; Dạy học vận dụng Lí thuyết tình Các PPDH đáp ứng phần lớn yêu cầu đặt Tuy nhiên PPDH nói cịn có hạn chế khả cá biệt hóa, thiếu kiểm tra thường xuyên, thiếu phản hồi điều chỉnh kịp thời Vì thế, việc đổi PPDH mà khắc phục hạn chế thực cần thiết Đổi PPDH gắn liền với việc áp dụng phương tiện dạy học Công nghệ thông tin, với tư cách mũi nhọn khoa học cơng nghệ thời đại, tất yếu góp phần đổi sâu sắc tới PPDH nói chung PPDH mơn Tốn trường trung học phổ thơng (THPT) nói riêng Hiện việc trang bị kĩ thuật đại cho cấp học địa phương quan tâm Việc xây dựng, ứng dụng phần mềm dạy học (PMDH) nói chung phần mềm ứng dụng dạy học Tốn nói riêng ngày phát triển, việc sử dụng máy vi tính công cụ dạy học khai thác hưởng ứng rộng rãi Việc sử dụng phương tiện dạy học mơn Tốn nước ta cần đặt cách khẩn trương cịn nội dung chương trình mơn Tốn địi hỏi bổ sung, hoàn thiện, thay đổi phương tiện dạy học cho phù hợp Xu chung PPDH mơn Tốn mà nhiều nước khẳng định phải sử dụng nhiều loại hình phương tiện dạy học nhằm hỗ trợ lẫn nhau, thúc đẩy hoạt động (HĐ) nhận thức tích cực học sinh (HS), góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn Thực trạng dạy học nhà trường THPT nước ta theo sách giáo khoa (SGK) cho thấy HS thường gặp khơng khó khăn, chẳng hạn Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao phần hình học lớp 11 chương phép biến hình mặt phẳng, khó khăn có nhiều ngun nhân : Vẽ hình thiếu xác, quan sát hình ảnh bất động dẫn đến gặp khó khăn tìm mối liên hệ đối tượng hình Truyền thụ nội dung chưa thật hợp lí Do việc thiết kế Bài giảng có sử dụng phương tiện máy tính PMDH hỗ trợ vào trình dạy học việc làm cần thiết phù hợp với xu đổi PPDH trường phổ thơng, góp phần nâng cao nâng cao chất lượng dạy học mơn tốn trường THPT Từ nhận thức ấy, chọn đề tài nghiên cứu là: Ứng dụng phần mềm Powerpoint Geometer’s Sketchpad dạy học phép biến hình mặt phẳng Mục đích nghiên cứu Sáng kiến khai thác số ứng dụng phần mềm PowerPoint Geometer’s Sketchpad vào việc thiết kế số Bài giảng nhằm tích cực hoá HĐ học tập HS, nâng cao hiệu dạy học mơn Tốn Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Thiết kế số Bài giảng nội dung phép biến hình mặt phẳng với ứng dụng hai phần mềm nói 3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm, kiểm tra tính khả thi hiệu việc sử dụng phần mềm Giả thuyết khoa học Trên sở chương trình SGK thiết kế Bài giảng có sử dụng hỗ trợ phần mềm PowerPoint Geometer’s Sketchpad cách hợp lý góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn Tốn trường THPT Phương pháp nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý luận Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm PowerPoint Geometer’s Sketchpad vào thiết kế Bài giảng Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao 5.2 Quan sát Dự giờ, quan sát việc dạy GV việc học HS phép biến hình mặt phẳng Quan sát giảng mơn tốn có sử dụng phần mềm PowerPoint Geometer’s Sketchpad 5.3 Thực nghiệm sư phạm Bằng thực nghiệm sư phạm kiểm chứng tính hiệu việc sử dụng phần mền hỗ trợ q trình dạy học mơn tốn Xử lí số liệu thực nghiệm phương pháp thống kê Toán học Đóng góp sáng kiến 6.1 Xây dựng số Bài giảng phần phép biến hình mặt phẳng với trợ giúp PowerPoint Geometer’s Sketchpad Cấu trúc Sáng kiến Sáng kiến kinh nghiệm gồm hai chương Chương Khai thác phần mềm PowerPoint Geometer’s Sketchpad vào việc thiết kế giảng phép biến hình mặt phẳng Chương Thực nghiệm sư phạm Kết luận Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao CHƯƠNG KHAI THÁC CÁC PHẦN MỀM POWERPOINT VÀ GEOMETER’S SKETCHPAD VÀO VIỆC THIẾT KẾ BÀI GIẢNG CÁC PHÉP BIẾN HÌNH TRONG MẶT PHẲNG 1.1 Quy trình thiết kế giảng có sử dụng trợ giúp PMDH Xác định mục tiêu, nội dung kiến thức Bài giảng khả áp dụng PMDH Phân chia nội dung Bài giảng Cách thể PMDH phần kiến thức sử dụng 1.1.1 Xác định mục tiêu, nội dung kiến thức Bài giảng khả áp dụng PMDH Để thiết kế Bài giảng có trợ giúp PMDH, trước hết phải xác định mục tiêu, nội dung phần kiến thức dạy học xét xem phần kiến thức có phù hợp với việc đưa PMDH vào hỗ trợ hay không Mục tiêu học yêu cầu mà HS cần phải đạt sau học xong Bài giảng, cần cụ thể hóa để theo đó, GV có định hướng rõ ràng, cụ thể xây dựng Bài giảng Trước xác định mục tiêu cụ thể, GV cần tìm hiểu lực học HS Chương trình dự định soạn ứng với thời gian tìm hiểu phương tiện dạy học phục vụ cho học Người soạn Bài giảng phải nắm toàn nội dung kiến thức đưa vào kiến thức khác có liên quan để xây dựng Bài giảng Đặc biệt, người soạn phải xem học thuộc gì? Chẳng hạn học nội dung mới; Bài luyện tập; Bài ôn tập hay Bài kiểm tra Nhằm tìm hướng lồng ghép PPDH sử dụng PMDH cách hợp lí Xét xem phần kiến thức cần soạn có phù hợp với PMDH lựa chọn hay không phần quan trọng cho việc xây dựng Bài giảng Có nhiều nội dung kiến thức không phù hợp ta sử dụng PMDH nội dung kiến thức mà ứng với câu hỏi đưa ra, câu trả lời không rõ ràng, khơng Trường THPT Khối Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao đơn trị, dài dòng Chẳng hạn soạn Phép đối xứng trục Ta xác định mục tiêu nội dung kiến thức sau: a) Mục tiêu Làm cho HS nắm định nghĩa phép đối xứng trục hiểu rõ phép đối xứng trục xác định biết trục đối xứng Nắm vững quy tắc tìm ảnh biết tạo ảnh phép đối xứng trục, tìm tạo ảnh biết ảnh phép đối xứng trục tìm phép đối xứng trục tương ứng cho ảnh tạo ảnh Biết sử dụng tính chất phép đối xứng trục để giải Bài tốn dựng hình đơn giản có liên quan đến trục đối xứng Biết tìm trục đối xứng hình nhận biết hình có trục đối xứng b) Nội dung kiến thức Định nghĩa (Phép đối xứng trục), phép đối xứng trục biến hình H thành hình H’ Định lí (phép đối xứng trục không làm thay đổi khoảng cách hai điểm bất kì), chứng minh định lí Hệ (về ảnh ba điểm thẳng hàng) Hệ ( ảnh đường thẳng, tia, đoạn thẳng, góc, tam giác), Định nghĩa (trục đối xứng hình) áp dụng hai ví dụ: Ví dụ Cho hai điểm B, C cố định đường tròn (O) điểm A thay đổi đường tròn Tìm quỹ tích trực tâm H tam giác ABC Ví dụ Cho đường thẳng d hai điểm A, B nằm phía d Tìm d điểm M cho tổng AM + MB có giá trị nhỏ 1.1.2 Phân chia nội dung Bài giảng Chia nội dung kiến thức đặc điểm việc thiết kế Bài giảng có sử dụng PMDH Trong phần xem xét nên hay không nên sử dụng PMDH vào, sử dụng PMDH thể giai đoạn phần nội dung đó, chẳng hạn: PMDH sử dụng Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao khâu dẫn dắt HS tới việc hình thành khái niệm phép đối xứng trục, sử dụng xem xét trường hợp riêng định lí, sử dụng giúp việc dự đốn quỹ tích Vì cần phải chia giảng theo nội dung áp dụng cách truyền đạt phù hợp Trong thực tế, Bài giảng cần phải chia nhỏ phần mang PMDH vào sử dụng, qúa lợi dụng tính phần mềm nhiều làm hạn chế khả sáng tạo HS, không tập cho họ quen sáng tạo, thói quen tự học Khi dường “dắt” HS bước Như ta cần phải xác định rõ phần Bài giảng sử dụng PMDH hỗ trợ mục đích cần đạt Từ tìm cách thiết kế Bài giảng cho hợp lí Chẳng hạn thiết kế Bài giảng phép đối xứng trục ta chia nội dung kiến thức thành phần bảng sau: Phần Dạy học định nghĩa Phần Dạy học tính chất Phần Ví dụ tập Phần Củng cố Phát biểu định nghĩa áp dụng định nghĩa Phát biểu định lí, chứng minh định lí áp dụng định lí Từ định lí dẫn dắt tới hệ 1, chứng minh Hệ Hệ 2, chứng minh hệ Ví dụ 1, (SGK) tập thêm Định nghĩa, tính chất 1.1.3 Sử dụng PMDH cách thể Bài giảng Nguyên nhân phân chia nội dung Bài giảng chỗ ta đồng thời sử dụng PMDH vào tất nội dung đó, nội dung mục tiêu khác nhau, chẳng hạn: Để hình thành định nghĩa phép đối xứng trục ta sử dụng PMDH vào việc tạo hình ảnh trực quan, thể yếu tố chất phép đối xứng trục mà từ HS phát định nghĩa; q trình giải tốn quỹ tích PMDH hỗ trợ HS đốn nhận quỹ tích mà từ HS phát chứng minh, ta dùng PMDH để kiểm tra kết Tuy nhiên lực học tập HS không giống nhau, lớp khác khác Do việc vận dụng PMDH vào chỗ nội dung Bài giảng thức thể cịn phụ thuộc vào việc đối tượng tiếp nhận thông tin, khẳ kết hợp Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao người thiết kế Chẳng hạn để hình thành khái niệm hình bình hành Nhiệm vụ: Thiết kế tạo hình bình hành, di đỉnh, cạnh hình bình hành hình thay đổi độ lớn, vị trí, hình dạng, giữ nguyên chất hình Các bước thực (Thực sử dụng phần mềm Sketchpad) - HĐ Vẽ hình bình hành Chọn cơng cụ lấy điểm A, B, C khơng thẳng hàng Dùng thuộc tính Intersection Contruct vẽ đoạn thẳng AB, BC Từ điểm C dùng thuộc tính Parallel Line Contruct để dung đường thẳng Ct song song với AB Tương tự dựng đường At’ song song với BC Sử dụng công cụ xác định giao điểm D Ct At’ Ta hình bình hành ABCD C B D A Hình B A - HĐ Di hình quan sát Ta cho thay đổi vị trí điểm A, B, C D HS quan sát nhận chất hình bình hành C D Hình Nhận xét Khi dạy học khái niệm hình bình hành GV sử dụng PMDH cụ thể phần mềm Sketchpad để thực vẽ hình, nhờ tính chất động Sketchpad mà HS phát chất hình bình hành cặp cạnh đối ln song song Ta sử dụng Sketchpad để HS phát giao điểm hai đường chéo hình bình hành cắt trung điểm đường công cụ đo Sketchpad Ví dụ 2.5 Cho ABCD tứ giác nội tiếp đường tròn cho trước Từ M, N, P, Q trung điểm cạnh AB, BC, CD, DA ta Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao vẽ đường thẳng vng góc với cạnh đối diện tương ứng Hỏi đường thẳng có đồng quy hay không? Nếu chúng đồng quy chứng minh HS vẽ hình ngồi giấy thấy đường thẳng đồng quy, nhiên vẽ tay độ xác hình khơng cao khơng vẽ nhiều trường hợp để dự đoán Do suy nghĩ chưa có niềm tin vào dự đốn Nếu có trợ giúp PMDH mà cụ thể ta sử dụng Sketchpad để vẽ (Hình 15), giúp tiết kiệm thời gian, xác Tùy thuộc vào khả HS mà ta cần thêm HĐ khác thực thay đổi vị trí tứ giác ABCD nội tiếp đường tròn (O) nhận thấy đường thẳng qua trung điểm M, N, P, Q vuông góc với cạnh đối diện đồng quy Khi HS tin tưởng vào dự đốn tìm cách chứng minh B M A N Q O D P C Hình Nhận xét ví dụ PMDH thực cơng việc vẽ hình nhanh chóng, xác Giúp HS có nhiều thời gian suy nghĩ tìm lời giải Nếu sử dụng thêm HĐ di hình PMDH góp phần trợ giúp HS q trình dự đốn tìm lời giải 1.2 Sử dụng PowerPoint Geometer’s Sketchpad thiết kế số giảng phần phép biến hình 1.2.1 Sử dụng PowerPoint Geometer’s Sketchpad dạy học khái niệm số phép biến hình Trong phần thiết kế Bài giảng dạy học khái niệm phép đối xứng trục (phép tịnh tiến, phép vị tự) tơi theo đường quy nạp, xuất phát từ số đối tượng riêng lẻ hình ảnh, GV dẫn dắt HS phân tích, so sánh, trừu tượng hóa khái qt hóa để tìm dấu hiệu đặc trưng khái niệm phép đối xứng trục (phép tịnh tiến, phép vị tự ) Cụ thể HĐ quan sát hình ành, phân tích so sánh nêu nên đặc điểm chung đối tượng, GV gợi mở giúp HS phát biểu định nghĩa phép đối xứng trục (phép Trường THPT Khoái Châu GV Đỗ Thị Quỳnh Giao tịnh tiến, phép vị tự) 1.2.1.1 Sử dụng PowerPoint Geometer’s Sketchpad dạy học định nghĩa phép đối xứng trục Trong Bài giảng mục tiêu HS cần đạt HS nắm bắt định nghĩa phép đối xứng trục, biết hồn tồn xác định phép đối xứng trục, xác định ảnh biết tạo ảnh trục đối xứng, xác định tạo ảnh biết ảnh trục đối xứng, xác định phép đối xứng tương ứng biết ảnh tạo ảnh, áp dụng vào số tập đơn giản Để đạt mục tiêu trên, thực số HĐ sau: - HĐ HS quan sát hình ảnh, cho nhận xét Sử dụng phần mềm PowerPoint cho HS quan sát số hình ảnh sau: d' d A B Hình Yêu cầu HS cho nhận xét, nêu điểm chung hình, GV hướng HS tới điểm chung hình thấy đối xứng qua đường thẳng tương ứng với hình - HĐ Tìm vị trí M’ để đoạn MM’ nhận d làm đường trung trực Đường thẳng d cho trước Lấy điểm M bất M d kỳ Tìm vị trí M’ để đoạn thẳng MM’ nhận đường I thẳng d làm đường trung trực Sử dụng Sketchpad thực thao tác: Dùng thuộc tính Perpendicular Line M' t Hình 10