SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
THIẾT KẾ HÌNH HỌC ĐỘNG BẰNG
PHẦN MỀM SKETPAD NHẰM NÂNG
CAO CHẤT LƯỢNG MÔN HÌNH HỌC
LỚP 9
A. đặt vấn đề
Mục tiêu Giáo dục phổ thông đã chỉ: “Phương pháp giáo dục phổ thông
phải phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù
hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn
luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm đem lại
niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.”
Vận dụng quan điểm nhận thức: "Từ trực quan sinh động đến từ duy trừu
tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn". Trong dạy học, phương tiện dạy
học tạo ra khả năng tái hiện lại các sự vật hiện tượng một cách gián tiếp, nó
góp phần tạo nên trong ý thức của học sinh những hình ảnh trực quan cảm tính
của sự vật hiện tượng, là tiền đề của tư duy. Điều này khó đạt nếu thiếu phương
tiện dạy học. Phương tiện dạy học còn góp phần tạo cho học sinh động cơ thái
độ học tập đúng đắn.
Muốn đổi mới phương pháp dạy học thì việc sử dụng phương tiện dạy
học là rất quan trọng và cần thiết, nhất là những vấn đề mà việc dùng kênh chữ,
lời nói không diễn tả hết được. Phương tiện dạy học giúp cho giáo viên và học
sinh tiếp cận tri thức một cách dễ hơn, chất lượng giờ học sẽ sinh động chât
lượng và hiệu quả hơn. Thiết kế bài giảng bằng phần mềm Sketpao là một
trong các phương tiện có khả năng đem lại hiệu quả đó.
Trong quá trình giảng dạy với việc áp dụng phần mềm toán học
Geometer's Sketchpad vào trong các tiết dạy về toán quỹ tích của lớp 9 và việc
đọc sách báo tham khảo, tài liệu bồi dưỡng thường xuyên, tham gia các đợt tập
huấn về ứng dụng Công nghệ thông tin truyền thông vào dạy học môn Toán.
Bản thân tôi đã hiểu và áp dụng Geometer's Sketchpad vào dạy thu được kết
quả cao hơn, mang lại kết quả không nhỏ đến chất lượng học tập của học sinh.
Giúp các em thấy được bản chất của vấn đề đang học, gây nên sự hứng thú tích
cực trong học tập cho các em. Làm cho các em chủ động hơn trong tiếp thu và
lĩnh hội tri thức, giúp các em không ngừng tìm tòi thêm nhiều cách giải mới,
khắc phục được tâm lý lo sợ khi gặp dạng toán về quỹ tích.
Với thực tế và khả năng của mình đó tôi đã thử nghiệm có kết quả đề tài
“Thiết kế hình học động bằng phần mềm Sketpad nhằm nâng cao chất lượng
môn hình học lớp 9” ở Trường THCS Mỹ Thuỷ.
Xuất phát từ nhận thức đó tôi mạnh dạn trình bày một số suy nghĩ của
bản thân để sử dụng Geometer's Sketchpad một cách có hiệu quả trong dạy
học hình học lớp 9. Nhằm gây hứng thú về môn Toán, phát triển t− duy, sáng
tạo, chủ động trong học tập của học sinh.
Trong bài viết này chủ yếu áp dụng cho các bài dạy thuộc chương trình
hình học lớp 9. Đó là:
* Vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn.
* Vị trí tương đối của hai đường tròn.
* Cung chứa góc và một số bài toán qũy tích
* Hình trụ – hình nón – hình cầu
B. giải quyết vấn đề
I. Cơ sở khoa học của đề tài
Sử dụng công nghệ thông tin, đặc biệt là các mô hình động trong dạy
học Toán có những ưu việt đáng ghi nhận, nó giúp học sinh học tốt môn toán.
Nhưng muốn làm điều đó, cốt lõi của giáo viên là cần phải nắm chắc công
dụng và nguyên lý của phần mềm trước khi thiết kế và sử dụng các mô hình
động.
1. Mô hình động giúp người học biết cách ứng xử của các đối tượng toán học thông
qua các thao tác động trên mô hình. Những đối tượng được mô tả không chỉ
bởi hình ảnh tỉnh mà còn bởi các thuộc tính mà nó chứa đựng.
2. Mô hình động giúp người học biết được mối quan hệ giữa các đối tượng toán học.
Thực hiện những thao tác động, người học có thể tìm ra những mối quan
hệ bất biến giữa các đối tượng, từ đó hình thành tri thức toán học cho riêng
mình.
3. Mô hình động trực quan hóa các khái niệm toán học, giúp người học hình thành tri
thức dễ dàng hơn.
Khái niệm toán học thường có tính trừu tượng cao, khó hình dung,
nhưng có thể được trực quan hóa bằng các mô hình động, để phát hiện nhanh
vấn đề và phát triển tư duy trừu tượng.
4. Mô hình động giúp người học biết được những trạng thái trung gian.
Do có sự cập nhật một cách liên tục các thao tác nên khi thực hiện việc thay
đổi các thao tác như kéo rê một điểm từ vị trí A đến vị trí B, các vị trí trung
gian được thể hiện một cách đầy đủ.
Ví dụ: “Cho tam giác ABC, dựng trực tâm H của tam giác”. Khi nào thì
trực tâm H nằm trong, nằm ngoài tam giác? Từ vị trí nằm trong, điềm H di
chuyển ra ngoài như thế nào? vv...
5. Mô hình động cho phép người học thiết kế thêm các đối tượng toán học hoặc tạo
thêm những mô hình mới.
Trang hình khởi động của các phần mềm hình học động thường trống
rỗng. Người học có thể tạo các đối tượng mới bằng những công cụ có sẵn của
môi trường này với những sự giúp đỡ đơn giản từ phía giáo viên.
Với các bài học trong chương trình hình học 9 để học sinh tiếp thu kiến
thức một cách chủ động, hiểu rõ và nắm kiến thức một cách tường minh là
vấn đề khó mà không ít giáo viên băn khoăn, đặc biệt đối với dạng toán quỹ
tích, hình học không gian. Học sinh lớp 9 th−ờng có tâm trạng lo sợ, e ngại
tr−ớc những bài toán về quỹ tích. Bởi do các em ch−a nắm đ−ợc kiến thức cơ
bản về lý thuyết tập hợp, chưa thấy được
các phần tử của tập hợp là những
điểm, đường trong hình học, không thấy quan hệ giữa đối tượng cố định và đối
tượng thay đổi hoặc chuyển động.
Để đoán nhận đ−ợc quỹ tích của một điểm
nào
đó th−ờng thì ng−ời học phải vẽ hình ở những vị trí riêng biệt khác nhau,
rồi rút ra tính chất chung từ các tr−ờng hợp riêng đó. Song đối với hổ trợ của
phần mềm Sketpao thì những công việc khó khăn trở nên đơn giản hơn.
Ngày nay, với sự bùng nổ của công nghệ thông tin, những thiết bị dạy học
có ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy toán ngày càng nhiều. Đặc biệt
là phần mềm dạy học toán Geometer's Sketchpad sẽ giúp ng−ời học khắc phục
đ−ợc rất nhiều khó khăn. Với Geometer's Sketchpad chỉ dựng hình một lần, sau
đó thay đổi vị trí
tuỳ ý, các vị trí này giúp học sinh đoán nhận quỹ tích một
cách dễ dàng.Trong
những tr−ờng hợp phức tạp hơn thì có thể tạo vết cho đối
t−ợng và ta sẽ có dạng
của quỹ tích khi đối t−ợng thay đổi. Ngoài ra từ sự
chuyển động của một đối
t−ợng chúng ta có thể khám phá thêm quỹ tích của
các đối t−ợng khác có liên
quan hoặc mở rộng bài toán đang xét. Có thể nói
Geometer's Sketchpad giúp giáo viên và học sinh rất lớn trong việc dạy và học
toán, đặc biệt là hình học động thu đ−ợc kết quả cao hơn.
Geometer’s Sketchpad thực chất là một công cụ cho phép tạo ra các hình
hình học, dành cho các đối tượng phổ thông bao gồm học sinh, giáo viên, các
nhà nghiên cứu. Phần mềm có chức năng chính là vẽ, mô phỏng quĩ tích, các
phép biến đổi của các hình hình học phẳng. Giáo viên có thể sử dụng phần
mềm này để thiết kế bài giảng hình học một cách nhanh chóng, chính xác và
sinh động, khiến học sinh dễ hiểu bài hơn. Với phần mềm này, chúng ta có thể
xây dựng được các điểm, đường thẳng, đường tròn, tạo trung điểm của một
đoạn thẳng, dựng một đường thẳng song song với một đường thẳng khác, dựng
đường tròn với một bán kính cố định đã cho, xây dựng đồ thị quan hệ hình
học…
Chúng ta thấy rằng việc sử dụng các phần mềm dạy học Toán hiện nay,
đặc biệt là Geometer's Sketchpad nó giúp ích rất nhiều cho giáo viên khi dạy và
học sinh khi học môn hình học động, Quỹ tích chỉ là một phần trong các ích lợi
mà Geometer's Sketchpad mang lại. Đồng thời cần thấy rằng sự trừu tượng của
toán hình học động có gây khó khăn cho học sinh, vậy để học sinh tiếp thu
được tốt nhất thì chúng ta phải mô phỏng tính trừu tượng trên bằng những hình
ảnh trực quan để học sinh dễ dàng nhận biết.
II. Cơ sở thực tế
Trường THCS Mỹ Thủy đã nhiều năm nay có truyền thống về chất
lượng dạy và học. Trường sớm được trang bị các phương tiện dạy học hiện đại
như: Máy chiếu Projector; máy Vi tính.... Đây là những thiết bị cần có để soạn
giảng giáo án điện tử và dạy bằng phần mềm Geometer's Sketchpad...
Phụ huynh của Mỹ Thuỷ rất quan tâm đến việc học tập của con em, nên
các em có điều kiện để mua sắm các loại sách phục vụ cho việc học tập. Mặt
khác các em sớm được tiếp cận với máy vi tính nên đó cũng là một điều kiện
thuận lợi cho việc đổi mới phương pháp dạy học của nhà trường.
Bản thân tôi là giáo viên Toán tin nên cũng có nhiều thuận lợi.
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện và áp dụng đại trà đang gặp một số
khó khăn như: Phòng học chuyên biệt cho việc giảng dạy, việc lắp đặt cố định
máy chiếu chưa có, do đó khi bắt đầu một tiết dạy giáo viên phải đưa đến từng
lớp nên rất cồng kềnh và mất thời gian.
Học sinh bước đầu chưa quen với phương pháp dạy học có sự hỗ trợ của
phần mềm toán học Gemeter's Sketchpad nên tiếp thu có phần bở ngỡ.
Mặt khác, có thể thấy rằng việc soạn giảng một tiết dạy bằng Geometer's
Sketchpad tốn khá nhiều công sức và đòi hỏi người giáo viên dạy Toán phải có
kiến thức nhất định về Tin học, nhất là kỹ năng sử dụng phần mềm dạy học
toán Geometer's Sketchpad.
Qua khảo sát đầu năm học 2008-2009 môn Toán lớp 9C có kết quả như
sau:
Tổng
số
HS
Giỏi Khá TB Yếu Kém TB trở lên
29 1
3,4%
3
10,4%
6
20,7%
13
44,8%
6
20,7%
10
34,5%
Phần lớn học sinh bị điểm yếu, kém là do không nắm kiến thức cơ bản
của hình học, đặc biệt yếu trong việc phát hiện và chứng minh, giải các bài
toán hình.
Iii. Các Giải pháp.
1.1. Làm quen phần mềm.
Muốn thiết kế được bài dạy hoàn chỉnh trước tiên chúng ta cần hiểu và
nắm nguyên lý hoạt động và một số công cụ của phần mềm. Tôi xin giới thiệu
một số công cụ có liên quan trong bài viết.
1.1.1. Thanh công cụ
Bao gồm các công cụ để tạo hình đơn giản như công cụ tịnh tiến, công
cụ quay, công cụ co giãn, công cụ com, công cụ điểm, công cụ nhãn đặt tên
cho một đối tượng
1.1.2. Các lệnh xây dựng quan hệ giữa các đối tượng hình học.
Sử dụng lần lượt các lệnh trên thực đơn Construct ta có thể xây dựng các
quan hệ giữa các đối tượng: Dựng điểm trên đối tượng, dựng giao điểm, dựng
trung điểm của một đoạn thẳng, dựng đoạn, tia, đường thẳng nối hai điểm,
dựng đường thẳng vuông góc, dựng đường thẳng song song, dựng đường phân
giác, dựng đường tròn đi qua tâm và điểm, dựng đường tròn đi qua tâm với
Bán kính biết trước, dựng cung tròn trên đường tròn, dựng cung tròn qua 3
điểm.
1.1.3. Đo đạc và tính toán.
Để thực hiện các phép tính toán cơ bản trên các đối tượng hình học:
Khoảng cách giữa hai điểm, độ dài đoạn thẳng, hệ số góc, bán kính, chu vi
đường tròn, diện tích, chu vi, số đo góc, số đo cung tròn, độ dài cung, tỷ số, toạ
độ.
