6. Cấu trúc của luận văn
1.3.2.4 Chức năng tổ chức, điều khiển quá trình học tập
Phơng tiện dạy học có thể có chức năng tổ chức, điều khiển quá trình dạy học. Sách GV, phần mềm tin học, băng tiếng, băng hình có phát ra những yêu cầu HS thực hiện công việc này hay chuyển sang hoạt động khác...
1.3.3 Sử dụng phần mềm dạy học nh là một phơng tiện dạy học
1.3.3.1 Phần mềm dạy học là một phơng tiện đắc lực góp phần đổi mới việc chuẩn bị lên lớp và giảng dạy của GV
Phần mềm dạy học có nhiều chức năng quan trọng trong điều hành quá trình học tập, chẳng hạn nh gợi động cơ và hớng đích; làm việc với nội dung mới; củng cố, đào sâu, luyện tập và hệ thống hóa; kiểm tra đánh giá; hớng dẫn công việc về nhà Với những chức năng trên, phần mềm dạy học đang ngày càng là một ph… ơng tiện đắc lực góp phần đổi mới việc chuẩn bị lên lớp và giảng dạy của GV nh:
- Hỗ trợ GV gia tăng lợng thông tin đến HS, hình thành nhiều kênh thông tin trao đổi hai chiều giữa GV và HS.
- Đa ra nhiều lựa chọn để GV chuẩn bị bài giảng và tiến hành lên lớp sao cho phát huy cao nhất tính tích cực, chủ động của HS.
- Cho phép ngời GV thực hiện phân hoá cao trong dạy học, đặc biệt trong trờng hợp mỗi HS đợc làm việc với một máy tính đã nối mạng (LAN hoặc Internet).
- Ngoài ra, phần mềm dạy học còn có thể làm giúp GV trong một số phần việc nào đó tốt hơn. Ví dụ nh hình ảnh, đồ họamà phần mềm cung cấp sẽ chính xác, đẹp và sinh động hơn so với những hình vẽ trên bảng của thầy, hay máy chấm bài sẽ chấm nhanh hơn và cho kết quả khách quan hơn.
1.3.3.2 Phần mềm dạy học tạo ra môi trờng thuận lợi để tổ chức các hoạt động học tập theo hớng tích cực hoá hoạt động của ngời học.
Bên cạnh việc tiếp nhận kiến thức từ GV, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, các phần mềm dạy học còn cung cấp cho HS những tài liệu dới dạng “ sách giáo khoa, giáo trình điện tử”, trao đổi thông tin qua mạng, tạo ra một môi trờng thuận lợi, một vi thế giới sinh động kích thích trí tò mò, gợi nhu cầu tìm hiểu, khám phá kích thích HS chủ động, sáng tạo trong quá trình tiếp cận và chiếm lĩnh tri thức.
Những phầm mềm gia s còn có thể trợ giúp, khuyến khích một cách kịp thời tại những thời điểm không nhất thiết ở trong các giờ học trên lớp mà còn cả trong thời gian học ở nhà, giúp HS hoàn thành nhiệm vụ chiếm lĩnh kiến thức và tạo điều kiện phát triển tối đa năng lực độc lập, sáng tạo của HS. Mặt khác việc thực hiện nhiệm vụ học tập của mỗi HS không làm ảnh hởng tới các HS khác. Những HS hoàn thành sớm nhiệm vụ học tập của mình có thể tiếp tục tiếp cận với các nội dung mới, nhiệm vụ mới để phát huy hết khả năng của bản thân. Đây là điều kiện thuận lợi để tiến hành dạy học phân hoá một cách sâu rộng.
Ngoài ra phần mềm dạy học còn giúp cho HS chủ động lên kế hoạch, triển khai việc tự học của mình tại bất kỳ thời điểm nào mà bản thân HS thấy có nhu cầu và thích hợp.
Nh vậy quá trình dạy học, sử dụng phần mềm dạy học không còn bị ràng buộc bởi không gian và thời gian. HS có thể tiến hành học sáu mọi: mọi lúc, mọi nơi, mọi phơng tiện, mọi cách, mọi ngời, mọi nội dung. Đây là cơ sở để chúng ta xây dựng một nền giáo dục toàn dân, một xã hội học tập với tinh thần học tập suốt đời.
1.3.4. ứng dụng phần mềm dạy học trong dạy học môn Toán
Theo điều tra nghiên cứu cho thấy tỉ lệ thông tin lu trữ trong trí nhớ ngời học thông qua các kênh thông tin khác nhau và đã đợc các chuyên gia tổng kết nh sau:
Cách tiếp cận Sau 3 giờ Sau 3 ngày
Lời nói 30% 10%
Hình ảnh 60% 20%
Lời nói và hình ảnh 80% 70%
Lời nói, hình ảnh và hành động 90% 80%
Tự phát hiện 99% 90%
Qua đó ta thấy đợc hạn chế của phơng pháp dạy học thụ động, nhồi nhét, máy móc, đồng thời thấy đợc vai trò của việc sử dụng các phơng tiện dạy học có sử dụng hình vẽ minh họacũng nh nhu cầu cấp bách cần tổ chức cho HS học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo.
Phần mềm dạy học, kết hợp với phơng pháp dạy học hợp lý sẽ mang lại những tác động tích cực cho HS trong quá trình dạy học.
Trong hoạt động toán học, có những thao tác tốn rất nhiều thời gian, mà hiệu quả của việc phát triển t duy cho ngời học không cao nh việc tính toán, vẽ hình, kiểm tra lại một số thuộc tính của hình vẽ bằng khảo sát, đo đạc .Đôi khi do kỹ…
năng thao tác thực hành mà các kết quả lại không đợc chính xác có thể đa tới những kết luận sai lầm. Chẳng hạn việc dùng đo độ để tính tổng ba góc của một tam giác chỉ cho ta kết quả gần đúng. Nhng nếu sử dụng phần mềm dạy học, thì không những cho kết quả chính xác hoàn toàn mà HS còn nắm đợc thao tác cơ bản để vẽ hình.
b) Rèn luyện kỹ năng, ôn tập, củng cố kiến thức.
Ngày nay phần mềm dạy học đã trở nên hết sức phong phú, đa dạng có thể khai thác để rèn luyện kỹ năng thực hành cho HS. Chẳng hạn đối với phần mềm Graph, HS có thể rèn luyện các kỹ năng khảo sát hàm số, tính diện tích của một miền phẳng, xác định góc của tiếp tuyến tại một điểm nào đó trên trục đồ thị hàm số với trục hoành… Với phần mềm hình học Geometer’s Sketchpad, HS có thể rèn luyện kỹ năng vẽ hình, tìm hiểu các bài toán về quỹ tích một cách có hiệu quả. Đặc biệt có những phần mềm tích hợp nhiều chức năng cho phép sử dụng một cách linh hoạt, phong phú nh phần mềm Cabri 3D. Ngoài chức năng vẽ hình, cho những hình vẽ động còn có thể giúp HS trong việc tính toán, khảo sát các bài toán trong không gian, cũng nh trong hệ toạ độ. Với phần mềm trắc nghiệm, HS đợc cung cấp một khối lợng câu hỏi yêu cầu trả lời để nắm đợc kiến thức một cách cơ bản và đạt đợc kỹ năng thực hành ở một mức nhất định nào đó. Nh vậy, việc luyện tập, củng cố và tự kiểm tra đánh giá của HS không còn bị giới hạn bởi không gian, thời gian và nội dung nh các phơng pháp kiểm tra thông thờng.
c) Rèn luyện và phát triển t duy toán học
Nhiều ngời lo ngại rằng, phần mềm dạy học sẽ làm thay ngời học một số bớc trung gian, do đó sẽ làm cho họ mất cảm giác thuật toán.
Tại hội nghị nghiên cứu toán học lần thứ 3 (TIMSS) đã thảo luận xung quanh vấn đề nghi ngại nói trên. Ann Kitchen đã chứng minh rằng trong điều kiện có máy tính điện tử, HS sẽ học toán tốt hơn. Phần mềm Cabri 3D có khả năng phát triển khả năng sáng tạo toán học của HS. Nó làm sáng tỏ những khái niệm hình học phức tạp bằng những hình ảnh minh họa trực quan tơng đối hoàn hảo. Nó có thể hỗ trợ HS kiểm tra tính đúng đắn của những giả thuyết đa ra trớc đó.
Nh vậy, dạy học với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học cho phép tạo ra môi trờng
để HS phát triển khả năng suy luận toán học, t duy lôgíc, t duy thuật toán, đặc biệt
là năng lực quan sát, mô tả, phân tích, so sánh ... HS sử dụng phần mềm dạy học để
tạo ra các đối tợng toán học, sau đó tìm tòi khám phá các thuộc tính ẩn chứa bên
trong đối tợng đó. Chính từ quá trình mò mẫm, dự đoán, đề xuất giả thuyết HS đi
đến khái quát hoá, tổng quát hoá và sử dụng lập luận lôgíc để làm sáng tỏ vấn đề.
d) Tạo môi trờng dạy học tích cực cho học sinh
Trớc hết, phần mềm dạy học góp phần tăng cờng tính tích cực của HS trong học tập bằng cách tạo ra một môi trờng hoạt động thuận lợi với các đối tợng và công cụ phong phú để HS lựa chọn. HS vừa đợc làm việc độc lập, tự chủ trên máy tính của mình, vừa tăng cờng giao lu học hỏi qua việc kết nối mạng. Điều đặc biệt là quá trình giao lu này không gây ảnh hởng đến những HS khác.
d) Vai trò của ngời thầy.
Trớc hết cần phải loại bỏ t tởng sai lệch là máy tính có thể thay thế hoàn toàn ngời thầy trong dạy học Toán. Việc dạy học toán luôn đòi hỏi cao vai trò của ngời thầy mà đặc biệt là công sức và khả năng s phạm của ngời GV. Tuy nhiên vai trò của ngời GV trong điều kiện sự dụng phần mềm dạy học cũng có những thay đổi nhất định so với dạy học truyền thống. Ngời GV phải đóng vai trò là ngời thiết kế, uỷ thác, điều khiển và thể chế hoá kiến thức của ngời học, cụ thể là:
- Chỉ cho HS biết phải sử dụng phần mềm dạy học nh thế nào và giúp đỡ HS vợt qua khó khăn trong quá trình hoạt động của mình.
- Thiết kế các môđun theo ý đồ s phạm để khi HS sử dụng các môđun này sẽ tiếp cận và đạt đợc mục đích một cách nhanh chóng.
1.3.5 Một số yêu cầu khi lựa chọn phần mềm dạy học.
Hiện nay phần mềm dạy học đã trở nên phổ biến, ứng với mỗi một nội dung có thể có nhiều phần mềm dạy học tơng thích. Để lựa chọn phần mềm dạy học cần xét theo các góc độ của tin học; công cụ dạy học; hỗ trợ kiểm tra, đánh giá ngời học; phơng tiện cung cấp thông tin; hỗ trợ và xử lý lỗi cho ngời sử dụng; bảo trì…Theo chúng tôi cần chú ý tới các tiêu chí sau khi lựa chọn sử dụng phần mềm dạy học:
- Tính mở: Khi sử dụng phần mềm trong dạy học, ngời GV luôn mong muốn
phần mềm thể hiện ý đồ s phạm của mình, còn HS lại có mong muốn sử dụng phần mềm để thể hiện những suy nghĩ, ý định bản thân. Phần mềm dạy học phải nh là một hộp dụng cụ để các thầy cô giáo và các em HS có thể sử dụng để phát huy hết khả năng, ý tởng của mình thông qua môi trờng mà phần mềm cung cấp.
- Khả năng tơng tác: Để tạo ra một môi trờng thuận lợi cho HS học tập trong
hoạt động và bằng hoạt động thì khả năng tơng tác với phần mềm là đặc biệt quan trọng. Phần mềm nào có thao tác càng gần với thế giới thực bao nhiêu thì càng đem lại hiệu quả sử dụng cao bấy nhiêu.
- Giao diện thân thiện: Các phần mềm dùng trong dạy học cần có giao diện
thân thiện, bởi giao diện thân thiện sẽ làm cho việc sử dụng để trở nên dễ dàng và thuận lợi hơn. Mặt khác, màn hình phải thể hiện nội dung thông tin một cách sinh động, phong phú nhng vẫn đảm bảo tính cô đọng, súc tích, giúp tăng cờng khả năng ghi nhớ của các em.
Tuy nhiên khi lựa chọn phần mềm dạy học để hỗ trợ dạy học một tiết học cụ thể phải xác định việc lựa chọn phần mềm dạy học nào là phù hợp? Để trả lời cho câu
hỏi này, các GV cần phải xuất phát từ mục đích, yêu cầu cụ thể của bài học, nội dung cũng nh khối lợng kiến thức cần truyền tải, hoàn cảnh và hình thức tổ chức lên lớp để tìm ra phần mềm chứa các chức năng đáp ứng đợc ý đồ s phạm của mình.
Thực tế cho thấy có nhiều tiết học cần tới sự hỗ trợ của hai hay nhiều phần mềm dạy học khác nhau. Đây là một vấn đề cần phải cân nhắc kỹ, bởi trong một tiết học, nếu GV yêu cầu HS thao tác với nhiều phần mềm thì ngoài việc đòi hỏi phải có kỹ năng sử dụng phần mềm còn phải hết sức lu ý đến khả năng tập trung của HS, thời gian sử dụng. Theo chúng tôi, nếu buộc phải sử dụng nhiều phần mềm, phải tổ chức cho HS làm quen với từng phần mềm một trớc đó, và phần mềm này phải hỗ trợ cho phần mềm kia. Ví dụ nh để dạy một tiết hình học, dùng Powerpoint để làm giá truyền tải thông tin dới dạng lý thuyết đến cho các em, dùng Cabri 3D để đa các em vào hoạt động, thực hành, dùng Violet để tiến hành làm câu hỏi trắc nghiệm.
1.3.6 Một số phần mềm dạy học hình học đã có.
Trong những năm 90 của thế kỷ XX một số phần mềm dạy học hình học đã đ- ợc đa vào áp dụng trong dạy học hình học chẳng hạn nh:
- Phần mềm Graph: Đây là phần mềm đồ họa dùng để vẽ những hình mà khi biết đợc phơng trình của nó. Phần mềm này có thể cho ra hình ảnh động, màu sắc bắt mắt, nhng nhợc điểm của phần mềm này là thao tác tơng đối phức tạp và ứng dụng của nó trong phạm vi của hình học giải tích.
- Phần mềm Mentoniezh trợ giúp việc chứng minh các bài toán hình học bằng cách đa ra gợi ý về những định lý có thể áp dụng.
- Phần mềm Defi giúp HS giải những bài toán hình học qua khai thác hình vẽ…
- Phần mềm Geometers Sketchpad: Đây là một phần mềm hình học động chứa nhiều chức năng để vẽ, dựng và thực hiện các phép biến đổi hình. Bên cạnh đó còn
có các chức năng tính toán, đo đạc và hoạt hình. Tuy nhiên, việc ứng dụng trong dạy học hình học không gian của phần mềm này vẫn còn nhiều hạn chế.
1.4 Phần mềm dạy học Cabri 3D.
Phần mềm công nghệ Cabri 3D đợc khởi đầu trong phòng nghiên cứu tại CNRS (trung tâm nghiên cứu Khoa học quốc gia- trờng Đại học Joseph Fourier, thành phố Grennoble, cộng hoà Pháp). Năm 1985, Jean-Marie Labrode, ngời cha tinh thần của Cabri bắt đầu dự án này với mục đích trợ giúp việc giảng dạy và học môn hình học phẳng.
Đầu tiên là phiên bản Cabri II plus và đến nay đã phát triển thành phiên bản Cabri 3D với những đặc trng sau :
1.4.1 Cabri 3D cho phộp tạo ra những hỡnh ảnh trực quan, sinh động
Cabri 3D cho phộp tạo ra cỏc đối tượng hỡnh đa dạng cả trong phẳng và khụng gian bao gồm: điểm, đường thẳng, đoạn thẳng, đường trũn, vộctơ, hỡnh nún, hỡnh chúp, hỡnh cầu…cựng với cỏc mối quan hệ phong phỳ như: quan hệ song song, quan hệ vuụng gúc, quan hệ thuộc,…Hơn nữa Cabri 3D cũn cung cấp cỏc cụng cụ để tạo ra những đối tượng hỡnh học mới, quan hệ mới từ những đối tượng đó cú, chẳng hạn như: phộp lấy trung điểm, mặt phẳng trung trực, tổng hai vộctơ, phộp quay, phộp đối xứng trục,...
Về tớnh năng, Cabri 3D cho phộp người dựng cú thể đặt tờn cho đối tượng, thay
đổi màu sắc, độ dày mỏng, kiểu bề mặt, che/hiện cỏc đối tượng.
Như vậy Cabri 3D cho phộp dựng được hầu hết cỏc hỡnh trong chương trỡnh Phổ thụng núi chung và DBĐH núi riờng.
1.4.2. Cabri 3D là phần mềm hỡnh học động
Ngoài việc thay đổi dễ dàng cỏc vị trớ, kớch thước của hỡnh vẽ mà vẫn bảo toàn cỏc cấu trỳc của cỏc đối tượng hỡnh học thỡ Cabri 3D cũn cho phộp tạo ra cỏc
chuyển động của cỏc đối tượng theo một quy luật nào đú, đồng thời cú thể để lại
‘‘vết’’ giỳp thuận lợi cho việc nghiờn cứu quỹ đạo (hay quỹ tớch) của cỏc đối tượng hay cho phộp trải một hỡnh khối khụng gian lờn mặt phẳng, xoay hỡnh bằng tay và tự động để cú thể nhỡn từ nhiều gúc độ khỏc nhau.
1.4.3 Cabri 3D tạo mụi trường làm việc thõn thiện
Một trong những nguyờn tắc quan trọng của việc lựa chọn phần mềm đú là khả
