Sử dụng phần mềm CABRI 3D trong dạy học hình học không gian lớp 12 trung học phổ thông chương trình nâng cao

Việc kết hợp các phương pháp truyền thống với các PPDH đặc thù như phương pháp mô hình hoá, sử dụng công nghệ thông tin với các phần mềm hỗ trợ, các công cụ thiết kế, trình chiếu với côn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THÀNH SƠN

SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN

HÀ NỘI – 2010

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THÀNH SƠN

SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM TOÁN HỌC

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(Bộ môn Toán học)

Mã số :60 14 10

Người hướng dẫn khoa học:TS NGUYỄN CHÍ THÀNH

HÀ NỘI - 2010

Lời cảm ơn

Với tất cả tình cảm của mình, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

Tiến sĩ Nguyễn Chí Thành, người thầy đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bảo tác giả

trong suốt quá trình làm luận văn

Xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo và đặc biệt

là các thầy cô giáo, các thầy cô là cán bộ của trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình, tận tâm giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu

Xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ Toán, tổ Công nghệ thông tin và các em học sinh lớp 12A2 và 12A3 trường THPT Thanh Oai B, Hà Nội đã giúp đỡ tác giả thực hiện các thực nghiệm sư phạm của mình

Tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất để giúp tác giả hoành thành luận văn này

Mặc dù rất cố gắng song bản luận văn không tránh khỏi những thiếu sót

và hạn chế Tác giả rất mong được sự chỉ dẫn, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp và những người quan tâm đến vấn

đề nêu trong luận văn này để luận văn được hoàn thiện và có giá trị thực tiễn hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2010

Tác giả

Nguyễn Thành Sơn

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CNTT – TT Công nghệ thông tin - Truyền thông

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU Trang

1.2 Mục tiêu môn toán trong trường phổ thông và quan điểm đổi mới

1.2.2 Quan điểm chung về đổi mới phương pháp dạy học môn toán ở trường

Chương 2 Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học chương

2.1.1 Giới thiệu chương trình hình học 12 THPT nâng cao 28 2.1.2 Giới thiệu chương 2 - chương trình HH 12 THPT nâng cao 29

2.2.2 Vai trò của các hình ảnh và thí dụ cụ thể trong việc hình thành

2.2.4 Đặc điểm các khái niệm trong chương mặt cầu, mặt trụ, mặt nón 33 2.2.5 Ưu điểm của việc tiếp cận khái niệm có sử dụng Cabri 3D 34

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nghị quyết hội nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam (khoá VIII, 1997) khẳng định: “Phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”

Luật Giáo dục nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam đã quy định:

“Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” (Luật Giáo dục 2005)

Đổi mới PPDH là một nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh Nhiệm vụ đổi mới PPDH theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh không chỉ là định hướng mà còn đòi hỏi cần nghiên cứu xác định nguyên tắc, quy trình vận dụng của những PPDH tích cực Việc kết hợp các phương pháp truyền thống với các PPDH đặc thù như phương pháp mô hình hoá, sử dụng công nghệ thông tin với các phần mềm hỗ trợ, các công cụ thiết kế, trình chiếu với công nghệ dạy học hiện đại đã trở thành một xu thế chung của thế giới trong việc đổi mới giáo dục

Việc dạy và học hình học không gian tổng hợp gặp nhiều khó khăn do đặc thù bộ môn, đặc biệt là với đại đa số học sinh trung bình Đã có nhiều đề tài nghiên cứu về đổi mới phương pháp, phương tiện dạy và học hình học không gian, tuy nhiên hiện tại ở đại đa số các trường THPT trong cả nước, phần vì do yếu tố giáo viên, phần do cơ sở vật chất chưa đáp ứng được những đòi hỏi đổi mới đó Trong chương trình hình học lớp 12 có hai chương đầu là khối đa diện

và khối tròn xoay, với các bài toán liên qua đến cắt - ghép các khối đó và hình

vẽ các bài khối tròn xoay khó vẽ, khó tưởng tượng đối với học sinh Những khó

khăn đó đòi hỏi người dạy cần thiết phải sử dụng phương tiện đặc trưng hỗ trợ quá trình vẽ hình để từ đó phân tích tìm lời giải cho các bài toán để học sinh dễ tiếp thu, vận dụng không chỉ các bài toán trong sách giáo khoa mà còn cả những bài toán trong thực tế

Phần mềm Cabri được khởi đầu trong các phòng nghiên cứu tại CNRS (Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia) và tại trường Đại học Joseph Fourier, thành phố Grenoble, cộng hòa Pháp Năm 1985, Giáo sư Jean-Marie Laborde bắt đầu dự án này với mục đích trợ giúp việc dạy và học môn hình học phẳng Từ đó việc dựng các hình hình học trên máy tính điện tử mở ra các triển vọng mới so với các phép dựng hình truyền thống sử dụng giấy, bút, thước kẻ và compa Hiện nay trên thế giới có hơn 100 triệu người sử dụng Cabri Géomètre

II, Cabri Géomètre II Plus và Cabri Junior cài đặt trên máy tính điện tử và trên các máy tính bỏ túi đồ họa Texas Instruments Hiện tại, với phần mềm Với Cabri 3D v2 chúng ta có thể học một cách nhanh chóng cách dựng hình, hiển thị

và thao tác trong không gian ba chiều cho mọi loại đối tượng : đường thẳng, mặt phẳng, hình nón, hình cầu, đa diện…Ta có thể tạo các phép dựng hình động từ đơn giản đến phức tạp; có thể đo lường các đối tượng, tích hợp các dữ liệu số và thậm chí có thể hiển thị lại quy trình dựng hình của mình

Xuất phát từ những lý do trên tôi thực hiện đề tài “Sử dụng phần mềm

Cabri 3D trong dạy học hình học không gian lớp 12 THPT chương trình nâng cao“

2 Lịch sử nghiên cứu

Việc sử dụng phần mềm Cabri 3D để dạy hình học không gian có tác giả

Đỗ Thị Quỳnh Giao với đề tài: “Ứng dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học định lý hình học không gian lớp 11 THPT”; tác giả Trần Tăng Hữu với đề tài:

“Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học quỹ tích lớp 11 chương trình THPT”; tác giả Đặng Thị Thu Vân với đề tài: “Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung “Dựng hình không gian“ chương trình hình học không

gian lớp 11 THPT”; tác giả Dương Diễm Hội với đề tài: “Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học phần quan hệ vuông góc trong không gian hình học lớp

11” Nay tôi chọn đề tài: “ Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học hình

học không gian lớp 12 THPT chương trình nâng cao“ là một đề tài mới, chưa

được tác giả nào nghiên cứu

3 Mục tiêu nghiên cứu

Sử dụng phần mềm Cabri 3D để thiết kế bài giảng và giảng dạy hình học không gian lớp 12 THPT chương trình nâng cao

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hình học không gian 12-THPT Đối tượng nghiên cứu: Dạy - học hình học không gian bằng việc sử dụng phần mềm Cabri 3D

5 Phạm vi nghiên cứu

Chương 2 - Hình học lớp 12 THPT chương trình nâng cao

Khảo sát ở các lớp 12 trường THPT Thanh Oai B, TP Hà Nội

6 Vấn đề nghiên cứu

Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học HHKG lớp 12 THPT chương trình nâng cao như thế nào để nâng cao hiệu quả việc dạy - học ?

7 Giả thuyết khoa học

Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong việc thiết kế bài giảng và giảng dạy như trong luận văn đề xuất sẽ đạt hiệu quả cao trong việc dạy và học ”Mặt cầu, mặt trụ, mặt nón” chương trình hình học không gian lớp 12 nâng cao THPT

8 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu về nội dung chương trình, mục tiêu, các PPDH toán, PPDH toán 12 ở Việt Nam

- Nghiên cứu các tài liệu về sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học ở Việt Nam và tham khảo một số nước trên thế giới

Nghiên cứu thực tiễn

- Tiến hành điều tra việc sử dụng các PPDH hình học không gian của các đồng nghiệp và mức độ hứng thú tương ứng của học sinh của các lớp đó

- Tiến hành điều tra những khó khăn, những sai lầm mà học sinh thường gặp phải khi học hình học không gian

- Tiến hành điều tra về mặt hiệu quả dạy học hình học không gian lớp 12 theo nội dung chương trình và mục tiêu đặt ra

Thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm bằng các công cụ thống kê của Toán học

9 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, một số khuyến nghị sư phạm và mục lục, luận văn được trình bày trong ba chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận của đề tài

Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D để dạy – học HHKG 12 nâng cao Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Nhu cầu và định hướng đổi mới PPDH

1.1.1 Nhu cầu đổi mới PPDH

Việc đổi mới PPDH để giải quyết mâu thuẫn giữa yêu cầu đào tạo con người mới với thực trạng lạc hậu nói chung của PPDH còn lạc hậu ở nước ta hiện nay Nhu cầu này đã được thể hiện bức xúc trong các nghị quyết của Đảng, các văn bản chỉ đạo của Nhà nước, Bộ Giáo dục Đặc biệt, đã viết thành các điều khoản trong Luật Giáo dục của nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam

Theo Nguyễn Bá Kim [12]: “Phải thừa nhận rằng trong tình hình hiện nay, PPDH ở nước ta còn có những nhược điểm phổ biến:

„‟Thầy thuyết trình tràn lan;

Tri thức được truyền thụ dưới dạng có sẵn, ít yếu tố tìm tòi, phát hiện; Thầy áp đặt, trò thụ động;

Thiên về dạy, yếu về học, thiếu hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo của người học;

Không kiểm soát được việc học.‟‟

Mâu thuẫn giữa yêu cầu đào tạo con người xây dựng xã hội công nghiệp hóa, hiện đại hóa với thực trạng lạc hậu của PPDH đã làm nảy sinh thúc đẩy cuộc vận động đổi mới PPDH ở tất cả các cấp trong ngành Giáo dục và Đào tạo

từ một số năm cuối thập kỷ thế kỷ XX đến nay Những tư tưởng chủ đạo của cuộc đổi mới được phát biểu dưới nhiều hình thức khác nhau: “Phát huy tính tích cực’’; “PPDH tích cực’’; “Phương pháp giáo dục tích cực’’; “Hoạt động hóa người học’’; “Tích cực hóa hoạt động học tập; “Dạy học lấy người học làm trung tâm’’,

Hiện nay, chúng ta đang chứng kiến sự phát triển như vũ bão của CNTT –

TT Sự ra đời của MTĐT, sau đó là sự ra đời của Internet đã mở ra một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của công nghệ Ngày nay CNTT – TT được ứng dụng trong hần hết các lĩnh vực của kinh tế, văn hóa, xã hội Tiêu biểu như thư tín, thư điện tử, chính phủ điến tử, bệnh viện số hóa, giáo dục điện tử…Có thể nói

CNTT – TT đã và đang xâm nhập vào mọi ngõ ngách của cuộc sống và trở thành một công cụ đắc lực không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại Việc ứng dụng CNTT – TT trở thành xu hướng, là nhu cầu thiết yếu để nâng cao hiệu quả hoạt động của con người trong bất kỳ lĩnh vực nào, giáo dục không nằm ngoài biên giới đó

Xuất phát từ những ưu điểm về mặt kỹ thuật và tiềm năng về mặt sư phạm của CNTT – TT mà Đảng và Nhà nước ta đã xác định ứng dụng CNTT – TT trong giáo dục là một chính sách quan trọng Điều này được thể hiện qua chỉ thị

số 29/2001/CT – Bộ GD&ĐT ngày 30 tháng 7 năn 2001; Chỉ thị số 58 của Bộ chính trị ký ngày 17/10/2000 về đẩy mạnh ứng dụng và phát triển CNTT phục

vụ cho sự công nghiệp hóa , hiện đại hóa; Chỉ thị số 40/CT – TW của Ban chấp hành trung ương Đảng ngày 15/6/2004 về việc xây dựng, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáo và cán bộ quản lý giáo dục; Quyết định số 47/2001/QĐ – TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 4/4/2001; Luật giáo dục năm 2005

Dạy học Toán với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học góp phần tạo nên môi trường học tập mang tính tương tác cao giúp học sinh học tập hiệu quả hơn, giáo viên có cơ hội tốt để xây dựng các kịch bản sư phạm phù hợp với đặc điểm nhận thức của học sinh, phát triển tư duy, nhân cách của học sinh

Hiện nay, thực tiễn giáo dục nước ta còn nhiều bất cập từ nội dung, chương trình dạy học đến PPDH, hình thức tổ chức, quản lý giáo dục Một số nhà lý luận dạy học cho rằng để thực hiện được mục tiêu giáo dục thì cần phải coi đổi mới PPDH là trọng tâm, quản lý giáo dục là khâu đột phá ạy học phải hướng vào người học, “lấy người học làm trung tâm” Để thực hiện được các mục tiêu giáo dục thì sử dụng tốt các PPDH truyền thống và đồng thời kết hợp với các PPDH không truyền thống, trong đó sử dụng CNTT – TT là yếu tố không tách rời

Mâu thuẫn giữa yêu cầu đào tạo con người xây dựng xã hội công nghiệp hóa, hiện đại hóa với thực trạng lạc hậu của PPDH toán đã làm nảy sinh và thúc

đẩy cuộc vận động đổi mới PPDH toán với định hướng đổi mới là tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, tự giác, tích cực, sáng tạo

1.1.2 Định hướng đổi mới PPDH

Nghị quyết TW2 khóa VIII, 1997 khẳng định: “Phải đổi mới phương pháp giáo dục – đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến, hiện đại vào quá trình dạy học”

Luật Giáo dục của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

đã quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; 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.” (Luật giáo dục 2005, chương II, mục

2, điều 28, khoản 2)

Cốt lõi của đổi mới PPDH là hướng tới hoạt động tích cực, chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Đổi mới nội dung và hình thức hoạt động của GV và HS, đổi mới hình thức tổ chức dạy học, đổi mới hình thức tương tác

xã hội trong dạy học với định hướng:

Bám sát mục tiêu giáo dục phổ thông;

Phù hợp với nội dung dạy học cụ thể;

Phù hợp với đặc điểm lứa tuổi học sinh;

Phù hợp với cơ sở vật chất, các điều kiện dạy học của nhà trường;

Phù hợp với việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả dạy – học;

Kết hợp giữa việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu quả các PPDH tiên tiến, hiện đạivới việc khai thác những yếu tố tích cực của các PPDH truyền thống;

Tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học và đặc biệt lưu ý đến những ứng dụng của CNTT

1.2 Mục tiêu môn toán trong trường phổ thông và quan điểm đổi mới PPDH toán

1.2.1 Mục tiêu môn toán trong trường phổ thông

Cung cấp cho HS những kiến thức, kỹ năng phương pháp toán học phổ thông cơ bản, thiết thực

Góp phần quan trọng vào việc phát triển năng lực trí tuệ, hình thành khả năng suy luận đặc trưng của toán học cần thiết cho cuộc sống

Góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất, phong cách lao động khoa học, biết hợp tác lao động, có ý chí và thói quen tự học thường xuyên

Tạo cơ sở để HS tiếp tục học Đại học, Cao đẳng, THCN, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động

1.2.2 Quan điểm chung về đổi mới PPDH Toán ở trường THPT

Vận dụng những thành tựu của lý luận dạy học hiện đại trên thế giới, đặc biệt là lý thuyết hoạt động vận dụng vào dạy học và một số quan điểm của dạy học kiến tạo, dạy học khám phá, các nhà nghiên cứu giáo dục Việt Nam đã nêu bật được bản chất của đổi mới PPDH ở Việt Nam Điển hình là trong cuốn

“PPDH môn Toán’’ của Nguyễn Bá Kim đã chỉ rõ: “PPDH cần hướng vào việc

tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo’’, định hướng này nêu bật bản chất của đổi mới PPDH là học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, hay nói gọn: hoạt động hóa người học

Theo Nguyễn Bá Kim (SĐD), mỗi nội dung dạy học đều liên hệ với những hoạt động nhất định Trước hết đó là những hoạt động đã được tiến hành trong quá trình lịch sử hình thành và ứng dụng những tri thức được bao hàm

trong nội dung này, cũng chính là những hoạt động để người học có thể kiến tạo

và ứng dụng những tri thức trong nội dung đó Tất nhiên, còn phải kể tới cả những hoạt động có tác dụng củng cố tri thức, rèn luyện những kỹ năng và hình thành những thái độ có liên quan Tác giả cũng đã chỉ ra rằng, phát hiện được những hoạt động như vậy trong một nội dung là vạch được một con đường để người học chiếm lĩnh nội dung đó và đạt được những mục tiêu dạy học khác, cũng đồng thời là cụ thể hóa được mục tiêu dạy học nội dung đó và chỉ ra được một cách kiểm tra xem mục tiêu dạy học đó có đạt được hay không và đạt đến mức độ nào Cho nên điều căn bản của PPDH là khai thác những hoạt động như trên tiềm tàng trong mỗi nội dung để đạt được mục tiêu dạy học Quan điểm này thể hiện rõ nét mối liên hệ giữa mục tiêu, nội dung và PPDH Nó hoàn toàn phù hợp với luận điểm cơ bản của giáo dục học cho rằng con người phát triển trong hoạt động và học tập diễn ra trong hoạt động

Hoạt động liên hệ với các yếu tố: chủ thể, đối tượng, mục tiêu, phương tiện, kết quả; đối với hoạt động học, còn liên hệ đến một yếu tố quan trọng, đó là người thầy Cụ thể hóa bản chất nêu trên ta có một số đặc trưng sau đây:

Xác lập vị trí chủ thể của người học, bảo đảm tính tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo của hoạt động học được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu Người học là chủ thể kiến tạo tri thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành thái độ chứ không phải là nhân vật bị động hoàn toàn làm theo lệnh của thầy giáo Với định hướng “hoạt động hóa người học’’, vai trò chủ thể của người học được khẳng định trong quá trình họ học tập trong hoạt động và bằng hoạt động của bản thân mình

Tùy theo mục tiêu và hoàn cảnh cụ thể, có thể tổ chức cho học sinh hoạt động độc lập hoặc trong giao lưu, cả hai trường hợp đều rất quan trọng đối với PPDH Một mặt, mặc dầu trong quá trinh học tập vẫn có cả những pha học sinh hoạt động dưới sự dẫn dắt của thầy hoặc có sự hỗ trợ của bạn, nhưng hoạt động độc lập của học sinh là thành phần không thể thiếu để đảm bảo việc học thành

công Mặt khác, do bản chất xã hội của việc học, phương diện giao lưu ngày càng được quan tâm và nhấn mạnh trong PPDH, những yếu tố của dạy học hợp tác: học theo nhóm, theo cặp, tranh luận, ngày càng được tăng cường

Tri thức được cài đặt trong những tình huống có dụng ý sư phạm

Tri thức là đối tượng của hoạt động học tập Để dạy một tri thức nào đó, thầy giáo không thể trao ngay cho học sinh điều mình muốn dạy; cách làm tốt nhất thường là cài đặt tri thức đó vào những tình huống thích hợp để học sinh chiếm lĩnh nó thông qua hoạt động tư giác, tích cực và sáng tạo của bản thân

Theo lý thuyết kiến tạo, học tập là một quá trình trong đó người học xây dựng kiến thức cho mình bằng cách thích nghi với môi trường sinh ra những mâu thuẫn, những khó khăn và những sự mất cân bằng Tuy nhiên, một môi trường không có dụng ý sư phạm thì không đủ để chủ thể kiến tạo tri thức theo đúng yêu cầu xã hội mong đợi Vì thế, điều quan trọng là thiết lập những tình huống có dụng ý sư phạm để người học học tập trong hoạt động, học tập bằng thích nghi

Dạy việc học, dạy tự học thông qua toàn bộ quá trình dạy học

Các nhà Tâm lý học đã chứng minh rằng năng lực của mỗi cá nhân được hình thành và phát triển chủ yếu trong quá trình hoạt động và giao lưu của con người Con đường tối ưu nhất, có hiệu quả nhất để nâng cao chất lượng đào tạo và đạt được mục tiêu giáo dục – đào tạo là: học bằng hoạt động tự học, tự nghiên cứu của người học, thông qua chính bằng hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức, mà hình thành năng lực và thái độ cho học sinh

Hoạt động học nhằm mục tiêu cải tạo, phát triển chính học sinh là hoạt động không ai có thể làm thay Vì thế, đòi hỏi học sinh phải tự giác, tích cực, sáng tạo, phải có khả năng tự học Các nghiên cứu về dạy học phát triển đã cho kết quả rằng trong quá trình phát triển của mỗi cá nhân đều có tính tích cực bên ngoài và tính tích cực bên trong Tính tích cực bên ngoài thể hiện ở ý chí quyết tâm thực hiện các yêu cầu học tập của giáo viên, nhà trường Các thao tác hành

vi bên ngoài có thể kiểm soát được Tính tích cực bên trong thể hiện ở chỗ người học sinh có động cơ học tập, mục đích học tập tiếp thu các tác động bên ngoài

để biến thành nhu cầu nhận thức, tích cực đào sâu suy nghĩ một cách chủ động

tự giác, tự lực Tính tích cực bên trong dẫn đến sự độc lập phát triển của mỗi cá nhân học sinh, là cơ sở cho tự học suốt đời Người giáo viên Toán cần quán triệt

tư tưởng dạy học là sự hợp tác giữa giáo viên và học sinh Tự tạo và khai thác những phương tiện dạy học để tiếp nối và gia tăng sức mạnh của con người Tạo niềm lạc quan học tập dựa trên lao động và thành quả của bản thân người học Xác định vai trò mới của người thầy với tư cách người thiết kế, ủy thác, điều khiển và thể chế hóa Trong hoạt động hóa người học, sự xác lập vị trí chủ thể của người học không hề làm suy giảm vai trò của người thầy giáo, mà ngược lại càng nâng cao vai trò trách nhiệm của người thầy Vai trò người thầy đã được chuyển đổi, thầy không phải là nguồn phát tin duy nhất Dạy học trong cách nhìn mới sẽ không còn là cái dạy học vốn có với quyền uy tối thượng cung cấp

và ban phát các chân lý khách quan, định đoạt tính đúng sai của các nhận thức

và lý giải của con người, mà là dạy học trong tương lai, dạy học sẽ được phát triển trong sự tương tác thường xuyên với các bối cảnh của tự nhiên và xã hội, các bối cảnh luôn luôn trong tình trạng bị tác động của những xáo trộn ngẫu nhiên, bất định và không dự đoán trước được Vai trò người thầy quan trọng hơn, nặng nề hơn, thể hiện:

Thiết kế, là lập kế hoạch, chuẩn bị quá trình dạy học về mặt mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức;

Ủy thác, là biến ý đồ dạy của thầy thành nhiệm vụ học tập tư nguyện, tư giác của học sinh, là chuyển giao cho học sinh không phải những tri thức dưới dạng có sẵn mà là những tình huống để học sinh hoạt động thích nghi;

Điều khiển, kể cả điều khiển về mặt tâm lý, bao gồm sự động viên, hướng dẫn, trợ giúp và đánh giá;

Thể chế hóa, là xác nhận những kiến thức mới phát hiện, đồng nhất hóa những kiến thức riêng lẻ mang màu sắc cá thể, phụ thuộc vào hoàn cảnh và thời gian của từng học sinh thành tri thức khoa học của xã hội, tuân thủ chương trình

về mức độ yêu cầu, cách thức diễn đạt và định vị tri thức mới trong hệ thống tri thức đã có, hướng dẫn vận dụng và ghi nhớ hoặc giải phóng khỏi trí nhớ nếu thấy không cần thiết

Từ định hướng học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, phân tích các thành phần của hoạt động về mặt lý luận và thực tiễn, từ đó rút ra các thành tố

cơ sở của PPDH Các thành tố cơ sở của PPDH thể hiện các tư tưởng chủ đạo của quan điểm hoạt động trong PPDH toán

* Cho học sinh thực hiện và tập luyện những hoạt động và hoạt động thành phần tương thích với nội dung và mục tiêu dạy học;

* Gợi động cơ cho các hoạt động học tập;

* Dẫn dắt học sinh kiến tạo tri thức, đặc biệt là tri thức phương pháp như phương tiện và kết quả của hoạt động;

* Phân bậc hoạt động là căn cứ điều khiển quá trình dạy học

1.2.3 Đổi mới dạy và học theo quan điểm CNTT-TT

1.2.3.1 Vai trò của công nghệ thông tin trong nhà trường THPT

Sự phát triển mạnh mẽ của CNTT đã dẫn tới nhiều cuộc cách mạng trên hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội Giáo dục cũng phải chịu sự tác động sâu sắc bởi những thành tựu của công nghệ thông tin, áp dụng những thành tựu đó để tạo nên sự phát triển.“Hội nghị về giáo dục trong thế kỉ XXI” do UNESCO tổ chức 10/1998 tại Paris đã đưa ra 3 mô hình giáo dục, trong đó mô hình “tri thức” là mô hình hiện đại nhất

Bảng: 1.1 Ba mô hình giáo dục

Mô hình Trung tâm Vai trò người học Công nghệ sử dụng

Truyền thống Giáo viên Thụ động Bảng, tivi, radio, đèn chiếu

Tri thức Nhóm HS Thích nghi cao độ MTĐT và Internet

MTĐT đóng vai trò quyết định trong việc chuyển từ mô hình truyền thống sang mô hình thông tin, sự xuất hiện của mạng máy tính là nhân tố chính tác động chuyển từ mô hình thông tin sang mô hình tri thức

Theo Đào Thái Lai [15] sử dụng CNTT-TT trong dạy học cho phép tổ chức

và kiểm soát được HĐ của HS không chỉ trên lớp mà còn cả khi HS làm việc ở nhà, việc kiểm tra đánh giá được thực hiện liên tục thường xuyên, lâu dài đồng thời tiết kiệm thời gian và kinh phí

CNTT-TT làm cho quá trình dạy học không còn bị ràng buộc bởi thời gian

và không gian, góp phần làm phong phú cách HĐ của chủ thể trong quá trình dạy học; HS có thể học ở mọi lúc, mọi nơi, học suốt đời Việc học tập của HS trở nên linh hoạt hơn, uyển chuyển hơn, khoa học hơn; phát huy tối đa các năng lực của người học tạo cho người học phong cách HĐ độc lập với mức độ cao Vai trò của giáo viên chuyển từ người cung cấp kiến thức sang người hướng dẫn

HS cách thức khám phá, phát hiện, tìm kiếm tri thức đồng thời tổ chức, điều khiển quá trình nhận thức của HS

1.2.3.2 Dạy và học theo quan điểm CNTT

Theo quan điểm CNTT, học là quá trình thu nhận thông tin có định hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin; dạy là phát thông tin và giúp người học thực hiện quá trình trên một cách có hiệu quả Để đổi mới PPDH, người ta tìm những "Phương pháp làm tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh hơn, nhiều hơn và hiệu quả hơn"

Nhờ sự phát triển của KHKT, quá trình dạy học đã sử dụng PTDH như: phim chiếu để giảng bài với đèn chiếu Overhead; phần mềm hỗ trợ giảng bài, minh họa trên lớp với Projector; phần mềm dạy học giúp học sinh học bài trên lớp và ở nhà; công nghệ kiểm tra, đánh giá trắc nghiệm trên máy tính; sử dụng Internet, thiết bị đa phương tiện để dạy học

1.2.3.3 Một số hướng chính trong việc sử dụng CNTT trong dạy học toán

Trong khuôn khổ của luận văn chúng tôi phân tích một số tác động tiêu biểu của CNTT-TT trong dạy và học toán

Theo Trịnh Thanh Hải [9], Nguyễn Chí Thành [19], CNTT-TT tác động đến day-học toán ở những khía cạnh sau:

* Hoạt động dạy của GV

- CNTT-TT làm thay đổi vai trò của người GV, CNTT-TT giúp giáo viên

có thể điều chỉnh quá trình học tập của HS

- Sự hỗ trợ của MTĐT với các phần mềm kiểm tra, đánh giá, giáo viên có điều kiện kiểm soát, điều chỉnh toàn bộ quá trình học tập của HS

- Qua sử dụng MTĐT GV có thể xây dựng các mô hình trực quan

* Kiểm tra, đánh giá

- Sử dụng CNTT-TT trong dạy học toán tạo điều kiện thuận lợi để GV kiểm soát được việc học tập của HS, với từng HS có thể đánh giá và kiểm tra được ngay tại chỗ, giúp HS tự đánh giá được kết quả học tập của mình để từ đó

điều chỉnh việc học tập của mình

* Môi trường dạy học

- Sự xuất hiện của Internet tạo ra sự thay đổi trong môi trường dạy học,

cách thức trao đổi, tương tác giữa GV và HS trong quá trình dạy- học

- ứng dụng CNTT-TT trong dạy học toán sẽ tạo ra môi trường dạy học hoàn toàn mới, hấp dẫn và hỗ trợ đắc lực cho dạy và học toán qua đó góp phần vào việc đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy học Môi tr-ường dạy học có ứng dụng CNTT-TT góp phần làm tăng tính tích cực của

HS trong quá trình nhận thức

- Sử dụng MTĐT với các phần mềm cho phép GV và HS tạo ra các mô hình mô tả diễn biến của các đại lượng toán học hoặc tổ chức các thực nghiệm toán học; thông qua các phần mềm HS có thể đặt ra và kiểm định giả thiết, HS có thể tiến hành một loạt các hành động như tìm hiểu, khám phá, phân tích, tổng hợp qua đó rèn luyện phương pháp học tập và thực nghiệm

toán học của chính bản thân

* Rèn luyện năng lực toán học, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và phát triển tư duy

- Sử dụng CNTT-TT góp phần rèn luyện kĩ năng, củng cố và ôn tập kiến thức của HS

- CNTT- TT góp phần rèn luyện, phát triển tư duy toán học

- Với sự hỗ trợ của CNTT-TT trong dạy học toán HS có cơ hội tiếp cận với các phương tiện hiện đại, có cơ hội hình thành và phát triển các kĩ năng sử dụng MTĐT, kĩ năng làm việc trong môi trường CNTT-TT

Có thể nói rằng dù có ứng dụng CNTT-TT đến đâu cũng không thể thay thế hoàn toàn công việc của người GV trong dạy và học toán Việc dạy và học toán đòi hỏi cao vai trò của người GV đặc biệt là công sức và khả năng sư phạm của họ Người giáo viên là người tổ chức, điều khiển, tác động lên HS và cả môi trường tin học như giáo viên phải thiết kế, tạo ra các tình huống dạy học để HS

HĐ với MTĐT

Qua sự phân tích trên, chúng tôi thấy với sự hỗ trợ của CNTT-TT có thể khắc phục lối dạy truyền thụ một chiều đồng thời tạo ra môi trường học tập tương tác nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, phát triển tư duy, phát triển năng lực của HS Đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề, phát triển

khả năng tự học của HS CNTT-TT góp phần tạo ra các hình thức dạy học phong phú đa dạng, thay đổi cách thức HĐ của GV và HS, hình thành ở HS phong cách làm việc mới phù hợp với xu hướng thời đại, trang bị cho HS nhiều đức tính quý báu cần thiết trong xã hội ngày nay

1.2.3.4 CNTT với vai trò PTDH, TBDH

CNTT với vai trò PTDH, TBDH cần phải đảm bảo các yêu cầu:

Sử dụng CNTT như công cụ DH cần được đặt trong toàn bộ các PPDH nhằm phát huy sức mạnh của cả hệ thống đó Mỗi PPDH đều có những chỗ mạnh và chỗ yếu, ta cần phát huy chỗ mạnh và hạn chế những chỗ yếu của mỗi phương pháp

Phát huy vai trò của người thầy trong quá trình sử dụng CNTT như PTDH, TBDH Không thủ tiêu vai trò của người thầy mà trái lại còn phát huy hiệu quả hoạt động của thầy trong quá trình dạy học sử dụng CNTT Chẳng hạn khi sử dụng CNTT thay GV trong một số khoảng thời gian, do được giải phóng khỏi việc DH đồng loạt cho cả lớp, GV có thể đi sâu giúp đỡ những học sinh cá biệt (kể cả cá biệt yếu và giỏi) với thời gian dài hơn nhiều so với việc DH không

sử dụng CNTT

Sử dụng CNTT như PTDH, TBDH không phải chỉ nhằm thí điểm DH với CNTT mà còn góp phần dạy học về CNTT

Sử dụng CNTT như một PTDH, TBDH không phải chỉ thực hiện DH với trang thiết bị của CNTT mà còn góp phần thúc đẩy việc đổi mới PPDH ngay cả trong điều kiện không có máy

1.3 Phần mềm Cabri 3D

1.3.1 Lí do chọn phần mềm

Như chúng tôi đã phân tích, dạy học theo mô hình kiến tạo giúp học sinh học tập chủ động, hứng thú và kiến thức được hình thành vững chắc hơn Bên cạnh đó, việc ứng dụng CNTT trong dạy học là một định hướng quan trọng để đổi mới PPDH Việc nghiên cứu một số quan điểm lí luận dạy học hiện đại đã

dẫn chúng tôi đến ý tưởng : ứng dụng CNTT xây dựng môi trường học tập

kiến tạo Máy tính tích hợp các phần mềm thông minh sẽ tạo ra môi trường học

tập lí tưởng cho học sinh Vấn đề là lựa chọn phần mềm nào cho phù hợp với nội dung dạy học mà chúng tôi quan tâm: “Mặt cầu, mặt trụ, mặt nón” Sau nhiều cân nhắc, cuối cùng chúng tôi quyết định chọn Cabri 3D Sự lựa chọn của chúng tôi dựa vào những lí do sau:

+ Lí do đầu tiên và quan trọng nhất để chúng tôi lựa chọn Cabri 3D là vì đây là phần mềm hình học động có tính năng tương tác cao Với triết lý tương tác trực tiếp, “những gì bạn nhìn thấy là những gì bạn có thể làm được”, trong môi trường Cabri 3D học sinh dễ dàng thực hiện các phép dựng hình, dịch

chuyển các hình vẽ và các thao tác của học sinh với công cụ của phần mềm đều

có sự phản hồi lại của môi trường

Hình 1.1 Sự tương tác của học sinh trong môi trường Cabri 3D

(Nguyễn Chí Thành, 2007) Qua đó, học sinh điều chỉnh hành động của mình để tiến dần đến mục đích dạy học (kiến thức mới) mà giáo viên nhắm tới Giáo viên cũng dựa vào các phản hồi của môi trường để điều khiển, dẫn dắt học sinh khám phá kiến thức Như vậy, Cabri 3D là một môi trường lí tưởng để giáo viên khai thác xây dựng các tình huống dạy học theo mô hình kiến tạo

- Giao diện của Cabri 3D đẹp, các hình vẽ trực quan, sinh động rất thân thiện với người sử dụng, bộ công cụ đồ hoạ phong phú hỗ trợ nhiều tính năng Cabri 3D cho phép dựng hình từ các yếu tố cơ sở, hình được cập nhật tức thì khi thao tác trực tiếp lên các đối tượng Chỉ với các thao tác kích-kéo chuột trong môi trường làm việc của Cabri 3D ta có thể nhanh chóng thực hiện các phép các dựng hình, hiển thị và thao tác trong không gian ba chiều cho mọi loại đối tượng như: đường thẳng, mặt phẳng, hình nón, hình cầu, đa diện Ta có thể tạo các phép dựng hình động từ đơn giản đến phức tạp Ta có thể đo lường các đối tượng, tích hợp các dữ liệu số, nhìn các đối tượng hình học dưới nhiều góc độ

- Cabri 3D bảo toàn các mối quan hệ hình học của các đối tượng, không bảo toàn hình dựng ước đoán Cabri 3D cho phép hiển thị lại quy trình dựng hình, tạo vết, che/hiện đối tượng hình học Chức năng cầu kính cho phép người

sử dụng quan sát hình vẽ từ nhiều góc độ, từ đó kiểm chứng và chỉnh sửa hình

vẽ Ta có thể kết hợp các công cụ, chức năng trong Cabri 3D để tạo nên các

phép dựng hình không có sẵn trong bộ công cụ Người sử dụng có thể tuỳ ý sáng tạo các phép dựng hình mới theo dụng ý của mình

+ Một lí do nữa là Cabri 3D v2 đã được Việt hóa, từ giao diện, trợ giúp và sách hướng dẫn Vì thế, chỉ cần có một chút kiến thức tin học, giáo viên và học sinh hoàn toàn có thể sử dụng phần mềm

1.3.2 Lịch sử phát triển phần mềm Cabri 3D

Theo Sách hướng dẫn Cabri 3D v2 (Nguyễn Chí Thành dịch, 2007) công nghệ Cabri được khởi đầu vào thập niên 1980, tại Phòng Nghiên cứu của CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) và trường Đại học Joseph Fourier ở Grenoble, Cộng hoà Pháp Năm 1985, Jean-Marie Laborde người cha tinh thần của Cabri bắt đầu dự án này với mục đích trợ giúp việc dạy và học môn hình học phẳng Từ đó việc dựng các hình hình học trên máy tính điện tử

mở ra các triển vọng mới so với các phép dựng hình truyền thống sử dụng giấy, bút, thước kẻ và compa Hiện nay trên thế giới có hơn 100 triệu người sử dụng Cabri Géomètre II và Cabri Géomètre II Plus cài đặt trên máy tính điện tử và trên các máy tính bỏ túi đồ họa của hãng Texas Instrument Tiếp nối Cabri 2D, phần mềm Cabri 3D được phát triển và có thành tựu theo các mốc thời gian như sau:

- Năm 1997: phiên bản đầu tiên được gíơi thiệu trong luận án tiến sĩ của Qasem (Đại học Grenoble I, Pháp)

- Năm 2002: Phiên bản thử nghiệm (ra mắt tại CabriWord 2002, Canada)

- Năm 2004: Cabri 3D 1.2.1 là phần mềm hình học động đầu tiên trong không gian (ra mắt tại CabriWord, Italia)

- Năm 2006: Chính phủ Pháp công nhận công nghệ Cabri là “ sản phẩm

có lợi ích quốc gia” như tàu cao tốc TGV, tên lửa Adriana

- Năm 2007: giải thưởng Bett Award 2007 tại Anh

Phần mềm Cabri 3D hỗ trợ dựng hình trong không gian, một công việc được xem là rất vất vả đối với thầy và trò nếu sử dụng những phương tiện thủ công Phần mềm Cabri sử dụng trên nhiều hệ điều hành, có giao diện rất thân thiện Hiện nay, bộ phần mềm CABRI đã được dịch ra 30 ngôn ngữ trên thế giới, trong đó có tiếng Việt (Cabri 3D v2 ) với hơn 100 triệu người sử dụng, là đối tác của nhiều bộ Giáo dục, của các hãng TI, Hitachi, SmartBoard, Cabri 3D thực sự là một công cụ tuyệt vời cho việc nghiên cứu và giải các bài toán Hình học nói riêng và Toán học nói chung

Cabri 3D v2 hỗ trợ các công cụ vẽ hình học 2 chiều, 3 chiều trực quan, phần mềm cho phép chúng ta vẽ, thiết kế các đối tượng trong hình học phẳng như điểm, đường thẳng, đoạn thẳng, các hình cơ bản như tam giác, tứ giác, hình tròn, hình đa giác và các đối tượng trong hình học không gian như điểm, đoạn thẳng, vectơ, mặt phẳng các hình và khối trong không gian mô phỏng các bài tập, định lý, ứng dụng trong giảng dạy Cabri 3D v2 có giao diện sử dụng thân thiện, dễ sử dụng, hình vẽ đẹp và hỗ trợ nhiều tính năng Ngoài các chức năng trên chương trình Cabri 3D v2 còn hỗ trợ nhúng vào trang web HTML nhằm thiết kế bài giảng thông qua mạng internet cho phép chúng ta có thể thiết kế chương trình, mô phỏng bài giảng, học bài thông qua mạng Internet

Như vậy, Cabri 3D v2 là phần mềm có nhiều lợi thế trong việc thiết kế hình học không gian cũng như hỗ trợ thiết kế bài giảng và trong giảng dạy Việc ứng dụng phần mềm này vào học tập, thiết kế bài giảng sẽ giúp giáo viên giảng dạy dễ dàng và hiệu quả hơn, giúp học sinh học tập hứng thú hơn nhờ được kết hợp giữa lý thuyết và thực hành Việc ứng dụng này cũng tiết kiệm về mặt kinh

tế cho chi phí vào việc thiết kế các công cụ, đồ dùng học tập

1.3.3 Công cụ và các nguyên lí chính của Cabri 3D

Trong phần này chúng tôi giới thiệu công cụ và các nguyên lí chính của Cabri 3D V2 dựa theo tài liệu Hướng dẫn sử dụng Cabri 3D v2 (Nguyễn Chí Thành dịch) Kích đúp chuột vào biểu tượng của Cabri 3D v2, phần mềm tự tạo

một tài liệu có một trang Trong trang này có một vùng làm việc gồm một bề mặt trắng với một mặt phẳng cơ sở màu xám nằm ở giữa Trong môi trường Cabri 3D, mỗi một mặt phẳng được dựng gồm hai phần: Phần nhìn thấy (PN) là phần được tô màu của mặt phẳng; phần không nhìn thấy (PKN) là phần mở rộng của phần nhìn thấy được của mặt phẳng

Thứ tự các bảng chọn từ trái qua phải trên thanh công cụ : Chọn, Điểm; Đường; Mặt; Các phép dựng; Các phép biến hình; Đa giác đều; Đa diện; Đa diện lồi; Tính toán:

Bảng chọn ngữ cảnh (chọn đối tƣợng, kích phải chuột) : chọn các thuộc tính đồ hoạ,chép, dán, xoá, che/hiện đối tƣợng :

Hình 1.6 Bảng chọn ngữ cảnh

Che/Hiện một đối tƣợng và hiện các đối tƣợng bị che (chọn đối tƣợng , kích phải chuột) :

Hình 1.7 Chức năng Che/Hiện

Hình 1.8 Thanh trạng thái

Chức năng hình cầu kính (ấn giữ phím phải chuột trong khi dịch chuyển

con trỏ): chức năng này cho phép hiển thị được các hình đã dựng dưới các góc

độ khác nhau giống như là chúng nằm trong một hình cầu kính mà ta có thể xoay theo mọi hướng

Hình 1.9 Bảng chọn Điểm, dựng điểm trong không gian

Chức năng Hoạt náo: để khởi động việc hoạt náo, ta làm theo các bước

sau:

- Chọn Cửa sổ - Hoạt náo để hiển thị hộp chọn Hoạt náo

- Sử dụng công cụ Chọn để chọn điểm chuyển động

- Trong hộp chọn Hoạt náo, hãy kiểm tra rằng ô điểm dừng không được

chọn

- Sử dụng thanh trượt Vận tốc hoạt náo để chọn một vận tốc khác 0

- Kích vào nút Khởi động hoạt náo

Hình 1.9a Chức năng Hoạt náo

Chức năng quay tự động: Ên chuét ph¶i  rª  th¶

Chức năng quỹ đạo: để hiển thị quỹ đạo của một đối tượng, chọn công cụ

Quỹ đạo cho đối tượng (có thể là điểm, đoạn thẳng, đường thẳng, vectơ, đường

tròn) Kích chuột vào đối tượng này (hoặc một đối tượng nào đó điều khiển đối

tượng cần tạo quỹ đạo) và rê chuột (Có thể kết hợp công cụ quỹ đạo với chức năng hoạt náo)

Hình 1.9b Chức năng Hoạt náo

Kết luận chương 1

Qua phân tích bản chất của quá trình dạy học chúng tôi thấy PPDH là một thành tố quan trọng của quá trình dạy học, vì vậy xét trên quan điểm hệ thống muốn đổi mới PPDH cần phải coi trọng tất cả các yếu tố còn lại Điều căn bản của PPDH là khai thác được những hoạt động tiềm tàng của từng nội dung dạy học để đạt được mục tiêu dạy học nên định hướng đổi mới PPDH hiện nay là

”Dạy học trong hoạt động và bằng hoạt động”

Tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh sẽ được phát huy nếu kiến thức được tổ chức dưới dạng các hoạt động sinh động kết hợp các phương tiện dạy học hiện đại và tổ hợp các PPDH hợp lý, hợp đối tượng Từ đó học sinh thực sự phát huy với tư cách là chủ thể của quá trình nhận thức

Hiện nay việc ứng dụng CNTT trong dạy học không còn là điều mới mẻ nữa, song việc ứng dụng cái gì? Ứng dụng như thế nào? Ứng dụng đến đâu thì

vẫn đang trong quá trình nghiên cứu thử nghiệm Phần mềm Cabri 3D là một trong những công cụ để có thể ứng dụng hiệu quả trong giảng dạy hình học không gian trong trường phổ thông

Từ những thực tiễn trong dạy học HHKG và ứng dụng CNTT trong dạy học chúng tôi thấy cần đặt ra câu hỏi: Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học HHKG như thế nào để đạt được hiệu quả cao? Câu hỏi này sẽ được nghiên cứu và giải đáp trong các chương tiếp theo

CHƯƠNG 2 SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “MẶT CẦU, MẶT TRỤ, MẶT NÓN” HHKG 12 NÂNG CAO

2.1 Chương trình hình học 12 THPT nâng cao

2.1.1 Giới thiệu chương trình hình học 12 THPT nâng cao

2.1.1.1 Nội dung chương trình hình học 12 nâng cao

- Khối đa diện Sơ lược về phép đối xứng qua mặt phẳng và sự bằng nhau của hai khối đa diện Giới thiệu về phép vị tự trong không gian và sự đồng dạng của hai khối đa diện đều cùng loại Thể tích của khối đa diện

- Mặt cầu, mặt trụ, mặt nón và tương giao của chúng với mặt phẳng Mặt tròn xoay Diện tích mặt cầu Diện tích xung quanh, diện tích toàn phần của hình trụ, hình nón

- Tọa độ trong không gian Phương trình mặt cầu Phương trình mặt phẳng Phương trình đường thẳng trong không gian Vị trí tương đối giữa: hai đường thẳng, đường thẳng và mặt phẳng, hai mặt phẳng Khoảng cách giữa: một điểm và một mặt phẳng, một điểm và một đường thẳng, một đường thẳng và một mặt phẳng, hai đường thẳng chéo nhau

2.1.1.2 Khung phân phối chương trình hình học 12 nâng cao

TT Nội dung Số tiết Ghi chú

5

Khối đa diện

Khái niệm về khối đa diện Phép đối xứng qua

mặt phẳng và sự bằng nhau của các khối đa diện

Phép vị tự và sự đồng dạng của các khối đa diện

Các khối đa diện đều Thể tích của khối đa diện

50 tiết (trong đó

có tiết ôn tập, kiểm tra, trả bài

và tổng ôn thi tốt nghiệp)

Phương pháp toạ độ trong không gian

Hệ toạ độ trong không gian Phương trình mặt

phẳng Phương trình đường thẳng

19

2.1.2 Giới thiệu chương 2 - chương trình HH 12 THPT nâng cao

2.1.2.1 Về chuẩn kiến thức, kỹ năng

Mặt cầu, mặt trụ, mặt nón

1 Mặt cầu Giao của mặt cầu và mặt

phẳng Mặt phẳng kính, đường tròn

lớn Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu

Giao của mặt cầu và đường thẳng Tiếp

tuyến của mặt cầu Công thức tính diện

tích mặt cầu

Về kiến thức:

- Hiểu các khái niệm mặt cầu, mặt phẳng kính, đường tròn lớn, mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu

- Biết công thức tính diện tích mặt cầu

Về kỹ năng: Tính được diện tích mặt cầu

2 Khái niệm mặt tròn xoay Về kiến thức: Biết khái niệm mặt tròn

xoay

3 Mặt nón Giao của mặt nón và mặt

phẳng Diện tích xung quanh của hình

nón

Về kiến thức: Biết khái niệm hình nón

và công thức tính diện tích xung quanh của hình nón

Về kỹ năng: Tính được diện tích xung quanh của hình nón

4 Mặt trụ Giao của mặt trụ với mặt

phẳng Diện tích xung quanh của hình

trụ

Về kiến thức: Biết khái niệm mặt trụ

và công thức tính diện tích xung quanh của hình trụ

Về kỹ năng: Tính được diện tích xung quanh của hình trụ

2.1.2.2 Các dạng bài tập

Trong nội dung chương 2 SGK có 27 bài tập tự luận, 26 bài trắc nghiệm được chia thành 3 loại chính như sau:

Loại 1 Xác định tâm và tính bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình đa

diện, mặt cầu nội, ngoại tiếp hình nón, hình trụ Loại này SGK có các bài: Bài 1,

5, 7, 8, 10 trang 45; Bài 9, 10 trang 46; Bài 1, 2, 3 trang 63; Bài 19, 20 trang 60

Loại 2 Tính diện tích mặt cầu, mặt trụ, mặt nón, tính thể tích khối cầu,

khối tu, khối nón Loại này có các bài 7, 8 trang 45; Bài 15, 16 trang 53, 54; Bài

21 trang 60; Bài 4, 5, 6 trang 63

Loại 3 Các bài toán quỹ tích mặt cầu, mặt trụ, mặt nón như các bài 2, 4, 6

trang 45; Bài 12, 13, 14 trang 53; Bài 17, 18 trang 59; Bài 5, 6 trang 63

2.1.2.3 Những khó khăn trong dạy học mặt cầu, mặt trụ, mặt nón

- Đối với GV: Khi dạy chương mặt cầu, mặt trụ, mặt nón có các khái niệm được xậy dựng động, các hình vẽ khó, mô hình trực quan thiếu và rất hạn chế trong việc dạy học Việc dạy mối quan hệ của các mặt tròn xoay nói trên với các đối tượng khác như đường thẳng, mặt phẳng khó khăn trong việc dự đoán kết quả cũng như chứng minh các tính chất về mối quan hệ đó Trong quá trình dạy bài tập thì càng khó khăn hơn do học sinh nhớ lý thuyết máy móc, hơn nữa học hình không gian lại là phần yếu nhất của rất nhiều học sinh

- Đối với HS: Để vẽ đúng, đẹp các hình tròn xoay là một vấn đề rất khó, trong khì thời gian lại hạn chế Phải tưởng tượng các hình khó, mối quan hệ động khiến học sinh rất mệt mỏi trong quá trình học tập từ đó gây thêm cảm giác chán nản trong học tập của học sinh, dẫn đến kêt quả không được tốt

2.2 Cabri 3D hỗ trợ dạy học khái niệm

2.2.1 Các yêu cầu của việc dạy học khái niệm

“Trong việc dạy học toán, cũng như dạy học bất cứ một khoa học nào ở trường phổ thông, điều quan trọng bậc nhất là hình thành một cách vững chắc cho học sinh một hệ thống các khái niệm Đó là cơ sở của toàn bộ kiến thức toán của học sinh, là tiền đề quan trọng để xây dựng cho học sinh khả năng vận dụng vững chắc và sáng tạo các kiến thức đã học; quá trình hình thành các khái niệm

có tác dụng lớn đến việc phát triển trí tuệ của học sinh, đồng thời cũng góp phần giáo dục thế giới quan cho học sinh (qua việc nhận thức đúng đắn quá trình phát sinh và phát triển của các khái niệm toán học)” (Hoàng Chúng 1978, tr.94)

Việc dạy học các khái niệm toán học ở trường THPT phải từng bước làm cho học sinh:

a Nắm đƣợc bản chất của khái niệm: có đƣợc những hình ảnh thực tế phong phú mà khái niệm đó phản ánh

b Biết cụ thể hoá khái niệm, nhận biết đƣợc khái niệm nhờ phân biệt đƣợc những dấu hiệu bản chất với những dấu hiệu không bản chất của khái niệm

c Phát biểu đƣợc rõ ràng, chính xác, ngắn gọn định nghĩa của khái niệm

d Nắm đƣợc mối liên hệ của khái niệm với các khái niệm khác nằm trong

ý là những cái cụ thể cũng có khả năng làm cho HS hiểu không chính xác về khái niệm do các dấu hiệu bản chất và không bản chất đan xen

Vì vậy, một vấn đề có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành đúng đắn khái niệm toán học cho học sinh là lựa chọn số lƣợng thích hợp những hình ảnh, hình vẽ, thí dụ điển hình trong đó dấu hiệu bản chất của khái niệm giữ nguyên còn những dấu hiệu không bản chất thì biến thiên, qua đó dẫn dắt HS vạch ra dấu hiệu bản chất của khái niệm

2.2.3 Những con đường tiếp cận khái niệm

Trong dạy học toán học người ta thường phân biệt ba con đường tiếp cận khái niệm:

Con đường quy nạp: xuất phát từ những đối tượng riêng lẻ như vật thật,

mô hình, hình vẽ, người dạy dẫn dắt người học phân tích, so sánh, trừu tượng hoá và khái quát hoá để tìm ra dấu hiệu đặc trưng của một khái niệm, từ đó đi đến định nghĩa tường minh hay một sự hiểu biết trực giác về khái niệm

Con đường suy diễn: đi ngay vào định nghĩa khái niệm mới như là một trường hợp riêng của một khái niệm nào đó mà HS đã được học

Con đường kiến thiết: con đường hình thành khái niệm mang cả hai yếu tố quy nạp và diễn dịch

2.2.4 Đặc điểm các khái niệm trong chương mặt cầu, mặt trụ, mặt nón

Các khái niệm trong chương này có thể chia thành hai nhóm hệ thống khái niệm: một là hệ thống các khái niệm về mặt tròn xoay, hai là hệ thống các khái niệm về diện tích và thể tích của các mặt tròn xoay đó

2.2.4.1 Nhóm khái niệm thứ nhất

- Hiểu các khái niệm mặt cầu, mặt phẳng kính, đường tròn lớn, mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu Biết khái niệm mặt tròn xoay Biết khái niệm hình nón Biết khái niệm mặt trụ

- Các khó khăn khi dạy các khái niệm trên là mô hình dạy học thiếu và mô

tả không sinh động Để vẽ các hình đó yêu cầu giáo viên phải chuẩn bị trước và tốn rất nhiều thời gian Học sinh tưởng tượng các hình khó, vẽ hình cũng khó

2.2.4.2 Nhóm khái niệm thứ hai

Với nhóm khái niệm về diện tích, thể tích các mặt tròn xoay và khối tròn xoay thì chỉ yêu cầu biết và nhớ các công thức tính