SKKN Ứng dụng phần mềm Geogebra dạy học bài “Hàm số bậc hai” (Đại số 10 – Cơ bản), góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Toán cho học sinh trường THPT Thường Xuân 2 (1) Markus Hohenwarter 0 pSỞ GIÁ[.]
Trang 1(1) Markus Hohenwarter 0
p
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT THƯỜNG XUÂN 2
PHỤ LỤC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA DẠY HỌC BÀI
“HÀM SỐ BẬC HAI” (ĐẠI SỐ 10 – CB), GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC MÔN TOÁN CHO HỌC
SINH TRƯỜNG THPT THƯỜNG XUÂN 2
Người thực hiện: Đoàn Thị Lý
SKKN thuộc môn: Toán
SangKienKinhNghiem.net
Trang 2MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ………
1 MỞ ĐẦU………. 1
1.1 Lý do chọn đề tài ……… 1
1.2 Mục đích nghiên cứu……… 1
1.3 Đối tượng nghiên cứu……… 1
1.4 Phương pháp nghiên cứu……… 1
2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM……… 2
2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm……… 2
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm… 3
2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề……… 4
2.3.1 Tìm hiểu về phần mềm GeoGebra ……… 4
2.3.2 Ứng dụng phần mềm GeoGebra dạy học bài “Hàm số bậc hai”……
5 2.3.3 Thực nghiệm sư phạm 21 3 KẾT LUẬN ………
3.1 Kết luận……… 14
3.2 Kiến nghị……… 14
Tài liệu tham khảo………
Trang 41 MỞ ĐẦU
1.1 Lý do chọn đề tài
Trong bối cảnh thế giới hiện nay, khi cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang được bắt đầu với sự phát triển nhanh chóng của khoa học-công nghệ, các phần mềm giáo dục cũng theo đó phát triển mạnh mẽ Trong môn Toán, các phần mềm
hỗ trợ giáo viên trong việc soạn giảng cũng khá đa dạng Có thể kể đến một số phần mềm phổ biến như: phần mềm giả lập máy tính điện tử các phiên bản FX570VN-PLUS, FX580VNX hỗ trợ tính toán, phần mềm Microsoft Powpoint hỗ trợ trình chiếu bài giảng, phần mềm vẽ hình GeometrySket Pad, phần mềm vẽ hình 3D Cabri 3D Tuy nhiên, vì đây là các phần mềm độc lập, riêng rẻ nên khi giáo viên cần liên kết tự động kết quả từ máy tính điện tử với hình vẽ vào bài trình chiếu thì việc kết hợp các phần mềm trên là không thể Giải pháp để giải quyết vấn đề trên chính là phần mềm GeoGebra GeoGebra nổi lên là phần mềm toán học dẫn đầu xu hướng kết hợp hình học, đại số, xác suất và vi tích phân Đặc điểm quan trọng nhất của phần mềm GeoGebra là định hướng chiến lược của phần mềm này GeoGebra không chỉ là phần mềm hình học động tương tự như nhiều phần mềm khác Triết lý của Geogebra là toán học động Theo tác giả(1) của phần mềm này
GeoGebra là phần mềm Hình học động, Đại số động và Tính Toán động Với
định hướng này, phần mềm Geogebra là một trong những phần mềm đầu tiên trên
thế giới hướng tới mục tiêu giáo dục hiện đại: Những gì giáo viên giảng học sinh
phải được nhìn và nghe thấy Đây là một xu thế giáo dục mới, chứa đựng nhiều
tiềm năng phát triển hơn nữa Những đặc điểm nêu trên cho thấy GeoGebra là phần mềm rất đáng để tìm hiểu, khai thác phục vụ cho việc giảng dạy Với những ưu điểm trên, tôi xin chọn phần mềm này để ứng dụng vào việc dạy và học bộ môn toán và lựa chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Ứng dụng phần mềm Geogebra dạy học bài “Hàm số bậc hai” (Đại số 10 – Cơ bản), góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Toán cho học sinh trường THPT Thường Xuân 2”
1.2 Mục đích nghiên cứu
Thiết kế các mô hình, bài giảng dạy học bài “Hàm số bậc hai” với sự hỗ trợ của phần mềm Geogebra , giúp giáo viên giảng dạy đạt hiệu quả cao, tạo hình ảnh trực quan sinh động, tạo hứng thú học tập cho học sinh khích lệ HS trong việc tự đánh giá Phát triển năng lực làm việc độc lập, tích cực, hợp tác và sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề từ đó nâng cao chất lượng dạy học bài hàm số bậc hai
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Trang 5Đề tài được tôi tiến hành đối với HS lớp 10C6 (gồm 35 HS) trường THPT Thường Xuân 2, nghiên cứu về cách tổ chức dạy học bài hàm số bậc hai với sự hỗ trợ của phần mềm GeoGebra, góp phần củng cố và áp dụng lý thuyết dạy học theo hướng phát triển năng lực tự học của HS trong thực tiễn dạy học
Phiên bản phần mềm tôi sử dụng là GeoGebra 5.0.352 và GeoGebra 6.0.536
1.4 Phương pháp nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu được sử dụng là xây dựng cơ sở lý thuyết cùng với việc tổ chức các hoạt động kiểm chứng; phương pháp thống kê và xử lý số liệu được sử dụng cho việc đánh giá hiệu quả của đề tài đến kết quả học tập của HS
2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
Hiện nay, Đảng ta và toàn ngành giáo dục đang hướng tới đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy Công văn 4095/BGDĐT-CNTT 2018 hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ công nghệ thông tin năm học 2018-2019 về ứng dụng CNTT hỗ trợ đổi mới nội dung, phương pháp dạy, học và kiểm tra đánh giá
nêu rõ “ Đẩy mạnh ứng dụng CNTT hỗ trợ đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, kiểm tra đánh giá trong tất cả các môn học Ưu tiên triển khai các giải pháp mang tính đồng bộ (bao gồm kho học liệu số, bài giảng e-learning, phần mềm thiết
kế bài giảng điện tử, phần mềm mô phỏng, thí nghiệm ảo và phần mềm dạy học)”[1].
Ngày 01/03/2010 Bộ GD-ĐT đã có thông tư 08/2010/TT-BGDĐT về việc quy định sử dụng phần mềm mở tự do trong các cơ sở giáo dục Theo đó thì “Phần mềm mã nguồn mở” (còn được gọi tắt là phần mềm nguồn mở) là phần mềm được tác giả cung cấp mã nguồn kèm theo và người sử dụng không phải trả chi phí bản quyền mua mã nguồn” và “Giáo viên, giảng viên có trách nhiệm đưa các phần mềm tự do mã nguồn mở vào chương trình và nội dung giảng dạy để đáp ứng nhu cầu xã hội, thay thế từng phần tiến tới thay thế hoàn toàn các chương trình cứng
đã được xây dựng dựa trên việc sử dụng phần mềm thương mại mã nguồn đóng”[2]
Geogebra là phần mềm miễn phí với mã nguồn mở, hỗ trợ nhiều ngôn ngữ trên thế giới, trong đó có tiếng Việt Geogebra được viết trên Java(2) và vì thế
là phần mềm đa nền tảng Hiện phần mềm đã được phát triển ở nhiều hình thức khác nhau Người dùng có thể cài đặt phần mềm và làm offline trên máy tính, tải
Trang 6ứng dụng trên điện thoại thông minh hoặc làm online trên web Điều này giúp người dùng tiếp cận với phần mềm một cách dễ dàng hơn
Toán học là một môn học đòi hỏi tư duy trừu tượng Để bài giảng môn Toán trở nên sinh động, thiết thực, gần gũi hơn với học sinh, rất cần các công cụ hỗ trợ Đặc biệt với sự phát triển của công nghệ thông tin, các phần mềm giáo dục ra đời
đã giúp giáo viên thiết kế bài giảng cho môn Toán thuận lợi hơn rất nhiều Phần mềm Geogebra với tính năng “hình học động” và “tính toán tự động” có thể giúp giáo viên:
- Thiết kế được các hình động mô phỏng các mô hình trong nội hàm môn Toán hoặc trong các tình huống thực tế có yếu tố “toán” theo ý đồ người dạy
Trong thực tế giảng dạy có một số tình huống giáo viên cần hình động để mô tả Giáo viên có thể xử lý bằng cách tìm kiếm các hình động (video) có sẵn để ghép vào bài giảng Tuy nhiên, các hình có sẵn thường cố định, khó tác động nên đôi khi không làm rõ được ý đồ của người dạy Việc tạo các mô hình mô phỏng trên phần mềm giúp giáo viên chủ động hơn trong việc tạo ra các hình như ý muốn
- Thiết kế được các bài tập và đáp án được tính toán hoàn toàn tự động
Tính năng này được thực hiện nhờ vào việc tích hợp sẵn bảng tính (Spreadsheet) và máy tính điện tử (Cas) trong GeoGrebra, giúp việc tính toán thuận tiện hơn
- Thiết kế được bài giảng theo trình tự với các nút điều khiển
Với các phiên bản gần đây, GeoGebra có chế độ mở full màn hình Điều này giúp giáo viên có thể sử dụng GeoGebra thay thế cho Microsoft Powerpoint trong trình chiếu bài giảng
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy khi dạy bài “Hàm số bậc hai” (Bài 3-chương 2) trong 3-chương trình Đại số 10 – CB theo cách truyền đạt cũ, để có được bài giải cho học sinh tự đối chiếu kết quả giáo viên phải soạn khá vất vả vì phải tự tính toán, rồi nhập thủ công kết quả vào bài giảng Công việc sẽ lặp lại nếu giáo viên muốn cho học sinh luyện tập các bài tập cùng dạng, cùng thuật giải Thao tác
đó gây tốn thời gian và hiệu quả giảng dạy không cao Các hình ảnh, đặc biệt là hình động thường chỉ được mô tả bằng lời, không trực quan nên học sinh khó hình dung Điều này gây khó khăn cho đối tượng học sinh còn nhiều hạn chế về khả năng tư duy trừu tượng như học sinh miền núi tại trường THPT Thường Xuân 2
Trang 7Từ thực tế trên, tôi thấy có thể cải thiện chất lượng dạy học bài “Hàm số bậc hai” nhờ khai thác các tính năng của phần mềm Geogebra, với lý do sau đây:
- Bài dạy cần nhiều yếu tố hình động để mô tả: quỹ đạo chuyển động dạng parabol trong thực tế, phép tịnh tiến đồ thị để làm rõ mối liên hệ giữa đồ thị hàm số bậc hai tổng quát với đồ thị hàm số y ax a 2( 0), sự thay đổi giá trị của hàm số khi biến số thay đổi nhằm chỉ ra sự biến thiên của hàm số bậc hai trên các khoảng,
mô tả các dạng parabol
- Bài dạy cần hỗ trợ để làm rõ các bước vẽ parabol và minh họa bằng hình ảnh
- Bài dạy cần hỗ trợ trong việc tạo ra các đề mới tự động, tạo các đáp án tự động, tạo ra các thông báo các lỗi sai khi học sinh bấm tích chọn hộp phương án trắc nghiệm sai giúp học sinh tự luyện tập ở nhà
Để sử dụng có hiệu quả phần mềm trên vào dạy học, học sinh cần phải nắm được các kiến thức cơ bản về công nghệ thông tin Hiện nay, học sinh được tiếp cận với các thiết bị công nghệ khá dễ dàng bởi công nghệ thông tin đã phát triển và bao phủ rộng khắp Các thiết bị công nghệ như máy tính, điện thoại thông minh đã trở nên khá phổ biến Tuy nhiên, qua việc quan sát học sinh, tôi nhận thấy đa số các em chỉ biết sử dụng các thiết bị công nghệ để phục vụ việc giải trí, chơi game Điều này vừa gây lãng phí thời gian và nếu quá đà sẽ gây ảnh hưởng đến kết quả học tập của các em Vì thế, học sinh cần được giáo viên hướng dẫn cách sử dụng các thiết
bị công nghệ hướng tới phục vụ cho việc học tập Đây là việc rất hữu ích Học sinh không những được rèn luyện kỹ năng công nghệ thông tin mà các em còn được rèn luyện kỹ năng tự học ở nhà, nâng cao hiệu học tập
Qua khảo sát thực tế tỉ lệ học sinh trong lớp thực nghiệm với 36 học sinh, thu được kết quả là 98% học sinh có thể tiếp cận với máy tính (có kết nối mạng) ở nhà Với điều kiện như trên, cơ bản đã đảm bảo để triển khai các giải pháp trong sáng kiến này
2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
2.3.1 Tìm hiểu về phần mềm Geogebra
* Geogebra là gì?
Trang 8GeoGebra là một phần mềm toán học kết hợp hình học, đại số và vi tích phân Chương trình được phát triển cho việc dạy toán trong các trường học bởi Markus Hohenwarter tại Đại học Florida Atlantic
Một mặt, GeoGebra là một hệ thống hình học động Bạn có thể dựng hình theo điểm, vec-tơ, đoạn thẳng, đường thẳng, đường conic, cũng như đồ thị hàm số,
và có thể thay đổi chúng về sau
Mặt khác, phương trình và tọa độ có thể được nhập vào trực tiếp Do đó, GeoGebra có thể làm việc với nhiều loại biến số như số, vec-tơ, và điểm, tìm đạo
hàm, tích phân của hàm số, và cung cấp các lệnh như Nghiệm hoặc Cực trị.
Có 2 chế độ hiển thị đặc trưng trong GeoGebra: một biểu thức trong cửa sổ đại số tương dương với một đối tượng trong trong cửa sổ hình học và ngược lại [3]
* Cài đặt và sử dụng phần mềm
Hiện tại, phần mềm GeoGebra đã được phát triển trên nhiều nền tảng Người dùng có thể sử dụng GeoGebra bằng một trong các cách sau:
* Offline:
Tải phần mềm từ địa chỉ https://geogebra.vi.softonic.com/ Trang này sẽ tự động chọn file cài đặt phù hợp với hệ điều hành trên máy người dùng Tải về và cài đặt thông thường File ggb được tạo thành sau khi soạn thảo có thể xuất dạng ảnh png hoặc eps, dạng pdf Với những phiên bản gần đây ggb có thể xuất dưới dạng trang web (.html) Tuy nhiên, để xem được file html này, máy tính phải cài đặt phần mềm GeoGebra hoặc cài phần mềm Java hỗ trợ (với máy tính không cài phần mềm GeoGebra) Địa chỉ trang tải phần mềm Java (cho win 32 bit)
http://taimienphi.vn/download-java-runtime-environment-221/8-update-45-9-build-60-early-access-phien-ban
* Online:
Soạn thảo trực tuyến tại địa chỉ https://www.geogebra.org/classic?lang=vi (chọn giao diện tiếng Việt)
Hướng dẫn sử dụng các chức năng cơ bản của phần mềm được trình bày chi tiết trong tài liệu tham khảo [3]
2.3.2 Ứng dụng phần mềm GeoGebra dạy học bài ‘‘Hàm số bậc hai’’
Trang 9Theo chương trình nhà trường được phê duyệt, bài hàm số bậc hai có thời lượng là 02 tiết lý thuyết và 01 tiết bài tập
Trong phạm vi của đề tài này, tôi xin trình bày cách tổ chức dạy học 02 tiết lý thuyết, hướng dẫn HS tự học và đề xuất cách kiểm tra đánh giá với sự hỗ trợ của phần mềm GeoGebra
Cụ thể như sau:
I MỤC TIÊU
1.Kiến thức:
- Hiểu quan hệ giữa đồ thị của các hàm số y ax 2 bx c và y ax a 2( 0)
- Hiểu và ghi nhớ các tính chất của hàm số bậc hai
- Hiểu được sự biến thiên của các hàm số bậc hai
2 Kĩ năng:
- Xác định được các yếu tố của đồ thị hàm số bậc hai khi biết công thức hàm số
- Vẽ được đồ thị hàm số bậc hai
- Đọc được đồ thị của hàm số bậc hai, từ đồ thị xác định được: trục đối xứng, đỉnh, các giao điểm với 2 trục tọa độ, giá trị của hàm số trên các khoảng
- Lập được bảng biến thiên của hàm số bậc hai; xét được tính đồng biến, nghịch biến của hàm số bậc hai trên các khoảng xác định của nó
- Tìm được phương trình của parabol khi biết tọa độ đỉnh và giao điểm với trục Oy
3 Thái độ: Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác khi vẽ đồ thị, khi vẽ bảng biến
thiên Luyện tư duy khái quát, tổng hợp
4 Định hướng phát triển năng lực:
- Năng lực tự học, đọc hiểu
- Năng lực làm việc cộng tác
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực sử dụng CNTT-TT
Trang 10I, CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1, Chuẩn bị của giáo viên
- Thiết bị dạy học: Máy chiếu; máy tính; phần mềm GeoGebra; các mô hình, bài
giảng thiết kế trên phần mềm GeoGebra, phiếu học tập, phiếu nhận xét
- Học liệu:
+ Sách giáo khoa Đại số 10 – Nhà xuất bản giáo dục
+ Dạy học theo chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Toán 10
2, Chuẩn bị của học sinh
- Chuẩn bị về kiến thức: Nhớ lại đặc điểm đồ thị hàm số y ax a 2( 0)đã học ở lớp 9; kỹ năng tin học cơ bản; tìm hiểu về phần mềm GeoGebra
- Chuẩn bị tài liệu học tập, thí nghiệm thực hành, dụng cụ học tập: SGK, vở ghi, máy tính bỏ túi
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Tiết 1:
1 Ổn định tổ chức (1 phút)
2 Kiểm tra bài cũ (Lồng vào bài học)
3 Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Giới thiệu bài (5 phút).
Mở file : GIOI THIÊU BAI.ggb
(1) Mục tiêu: Từ các hình ảnh parabol trong thực tế giới thiệu bài hàm số bậc hai (2) Phương pháp: Trực quan, vấn đáp gợi mở
(3) Hình thức tổ chức : Cả lớp
(4) Phương tiện: Máy chiếu
GV nêu tình huống thực tế: Một vận động HS lắng nghe, quan sát hình vẽ
Trang 11viên bóng rổ thực hiện một pha ném bóng vào
một cái rổ ở trên cao Em hãy quan sát hình
ảnh sau đây và cho biết quỹ đạo chuyển động
của quả bóng là hình gì ?
GV bấm vào nút chạy cho học sinh quan
sát chuyển động của quả bóng
HS trả lời câu hỏi:
Cung parabol
GV bấm vào nút để học sinh
quan sát toàn phần parabol chứa quỹ đạo
chuyển động trên
GV : Em hãy kể một số hình ảnh khác về
parabol trong thực tế ?
GV bấm vào nút
để cho học sinh quan sát thêm một số hình
ảnh khác của parabol trong thực tế
HS theo dõi
HS nêu một số hình ảnh parabol trong thực tế mà các em biết