Luận Văn: Dạy học phần mềm vẽ hình Cabri.doc

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Trong chương trình THPT, Hình học là môn học có tầm quan trọng rất

lớn đối với học sinh. Nó không những trang bị cho học sinh những kiến thức

cơ bản về hình học mà còn là phương tiện để học sinh rèn luyện các phẩm

chất trí tuệ và các kỹ năng nhận thức. Trong quá trình vận dụng kiến thức giải

các bài tập về chứng minh, dựng hình, quỹ tích học sinh có thể rèn luyện tư

duy logic, tư duy thuật toán và tư duy biện chứng. Tuy nhiên kiến thức hình

học, đặc biệt là hình học không gian, là mảng kiến thức khó đối với học sinh.

Chính vì vậy trong dạy học hình học không gian việc sử dụng các phương tiện

trực quan là rất cần thiết.

Xu thế chung của vấn đề đổi mới PPDH môn Toán ở nhiều nước là

phải sử dụng nhiều loại hình phương tiện dạy học nhằm hỗ trợ lẫn nhau, thúc

đẩy hoạt động (HĐ) nhận thức tích cực của học sinh (HS), góp phần nâng cao

chất lượng dạy học môn Toán.

Xây dựng các phương tiện trực quan và chỉ dẫn phương pháp sử dụng

chúng một cách có hiệu quả nhằm nâng cao hiệu quả dạy học đang là một đòi

hỏi bức xúc đối với giáo viên toán nước ta hiện nạy. Với sự trợ giúp của các

phương tiện trực quan, chúng ta sẽ có điều kiện để hình thành ở học sinh các

hình ảnh cảm tính của đối tượng nghiên cứu, gợi cho học sinh các tình huống

có vấn đề, tạo nên sự hứng thú trong các giờ học toán. Trong quá trình giảng

dạy để giúp học sinh nhận thức đúng và chính xác kiến thức cũng như rèn

luyện tư duy không gian phối cảnh ta cần phải đưa ra các biểu tượng trực

quan phong phú, chân thực. Bên cạnh các bộ đồ dùng trực quan thông dụng,

những trang bị kĩ thuật hiện đại hỗ trợ dạy học đã được đưa vào sử dụng trong

các trường học. Tuy nhiên ở nhiều địa phương việc đầu tư vẫn còn hạn chế và

chưa đồng bộ. Hiệu quả sử dụng vì vậy chưa được như mong muốn.

1

Qua thăm dò ý kiến của giáo viên các trường THPT, chúng tôi thấy

rằng kết quả học tập hình học không gian của học sinh hiện nay còn thấp, lí

do chủ yếu là:

Thứ nhất, kiến thức hình học được xây dựng theo tinh thần phương

pháp tiên đề nên có tính lôgic chặt chẽ. Mặc dù yêu cầu suy diễn ở trường phổ

thông chưa thật sự cao nhưng phân biệt giữa nhận thức cảm tính, trực giác với

kiến thức hình học được suy luận từ những khẳng định được thừa nhận đúng

đối với học sinh thật sự không dễ dàng, nhất là diện đại trà.

Thứ hai, kiến thức hình học, đặc biệt là hình học không gian, có tính

trừu tượng cao.Việc nhận thức những kiến thức trừu tượng này đòi hỏi học

sinh phải có năng lực tưởng tượng không gian phát triển. Diện học sinh đại trà

thường những năng lực này chưa đủ đáp ứng yêu cầu học tập kiến thức hình

học không gian.

Thứ ba, để giúp học sinh vượt qua những khó khăc nói trên thường

người ta giải quyết bằng cách sử dụng các đồ dùng trực quan. Tuy nhiên trong

thực tế dạy học ở trường phổ thông của chúng ta hiện nay đồ dùng trực quan

vừa thiếu vừa kém chất lượng. Đa số giáo viên chưa được chuẩn bị năng lực

thiết kế, chế tạo hay đề xuất ý tưởng về tạo ra đồ dùng trực quan phục vụ dạy

học. Vì vậy hầu như giáo viên chỉ quen dạy học hình học không gian với các

hình vẽ, tức là hình biểu diễn của các hình không gian lên mặt phẳng. Giải

pháp này có hỗ trợ ít nhiều cho học sinh trong tiếp thu bài nhưng hiệu quả

không hoàn toàn được như ý muốn cả giáo viên lẫn học sinh.

Ngày nay khoa học máy tính và công nghệ thông tin đã thâm nhập vào

mọi lĩnh vực hoạt động của con người. Riêng đối với ngành toán đã có những

phần mềm tương đối hữu dụng và nhiều chương trình chuyên dụng cho từng

bộ môn của toán học. Những phần mềm này giúp ích rất nhiều cho việc giảng

dạy toán, học. Chính vì vậy việc sử dụng nhiều loại hình phương tiện trực

2

quan, đáng chú ý là các phần mềm dạy học (cabri, PowerPoint, Đồ Thị,

Violet, , Maple...) nhằm hỗ trợ lẫn nhau, thúc đẩy hoạt động nhận thức tích

cực của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn toán là việc làm

hoàn toàn đúng đắn.

Việc ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học là một định hướng

căn bản về đổi mới thiết bị dạy học hiện nay. Xây dựng, ứng dụng các phần

mềm dạy học (PMDH) nói chung và các phần mềm ứng dụng trong dạy học

Toán nói riêng đòi hỏi không chỉ đầu tư vào thiết bị mà vấn đề quan trọng

không kém là đầu tư vào con người. Chỉ có khi người giáo viên có hiểu biết

về tin học, làm chủ các thiết bị phần cứng cũng như các phần mềm thì các

phương tiện dạy học mới phát huy được hiệu quả của nó. Trong tình trạng

hiện nay ở nước ta, các phần mềm hỗ trợ dạy học môn toán chưa có nhiều,

việc bồi dưỡng năng lực khai thác, sử dụng máy vi tính như một công cụ dạy

học tuy đã được được triển khai rộng rãi nhưng sự hưởng ứng của giáo viên

chưa thực sự mạnh mẽ và hiệu quả đạt được chưa cao.

Qua quá trình nghiên cứu các phần mềm dạy học khác nhau chúng tôi

nhận thấy Cabri 3D là một phần mềm có những tính năng vượt trội trong lĩnh

vực dạy học hình học không gian. Ưu điểm nổi bật của phần mềm này là đã

thiết kế sẵn các mô hình cụ thể và làm cho các đối tượng chuyển động, có thể

dựng nên các mô hình không gian mang tính trực quan hơn rất nhiều so với

hình vẽ phẳng thông thường. Hơn thế nữa, với tính năng động của nó, ta còn

có thể xoay chuyển các mô hình dựng được theo nhiều góc độ khác nhau làm

tăng tính trực quan cho các mô hình.

Liên hệ điều này với các khó khăn đã nêu trong việc dạy học hình học

không gian tôi nhận thấy việc sử dụng phần mềm Cabri 3D có thể sẽ giúp

cho giáo viên trình bày các minh hoạ với chất lượng cao, giảm bớt thời gian

làm những công việc vụn vặt, thủ công, dễ nhầm lẫn. Nhờ đó, giáo viên có

3

điều kiện để đi sâu vào các vấn đề bản chất của bài giảng. Điều này sẽ góp

phần nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học lên một cách rõ nét.

Xuất phát từ những lí do trên tôi lựa chọn đề tài cho luận văn của mình

là:

“Sử dụng phần mềm Cabri 3D làm phương tiện trực quan trong việc

dạy học hình học không gian 11” (Thể hiện qua chương III – Quan hệ vuông

góc).

2. Mục đích nghiên cứu

Khai thác một số ứng dụng của phần mềm Cabri vào việc thiết kế bài

giảng hình học không gian nhằm nâng cao hiệu quả dạy học.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu.

Hệ thống hóa cơ sở lý luận và thực tiễn của việc khai thác các phương

tiện trực quan nói chúng, ứng dụng của phần mềm vi tính nói riêng vào nâng

cao hiệu quả dạy học môn toán

Nghiên cứu các chức năng của phần mềm Cabri 3D từ đó làm bật lên

ưu thế của nó trong việc dạy học toán nói chung và dạy học hình học không

gian nói riêng.

Thực hành ứng dụng phần mềm Cabri 3D vào trong dạy học hình học

không gian (thể hiện qua chương III – Quan hệ vuông góc).

Tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của

việc sử dụng phần mềm Cabri 3D làm phương tiện trực quan trong dạy học

hình học không gian 11.

4. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý luận: -Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở tâm lý học, giáo

dục học, hình học, phương pháp dạy học toán và sách giáo khoa, sách giáo

viên, sách tham khảo có liên quan đến đề tài nghiên cứu...

4

Đọc các tài liệu về các phần mềm hỗ trợ dạy học, đặc biệt là phần mềm Cabri

3D kết hợp xem xét tình hình phát triển của phần mềm trên các Website

chuyên ngành.

Nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát tình hình sử dụng các công cụ trực quan

trong dạy học hình học nói chung và hình học không gian nói riêng ở các

trường phổ thông hiện nay và so sánh với mức độ phát triển của nền khoa học

công nghệ.

Thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm chứng nhằm xem

xét tính hiệu quả của việc sử dụng phần mềm Cabri làm phương tiện trực

quan trong dạy học hình học không gian 11.

5. Giả thuyết khoa học

Trên cơ sở chương trình SGK nếu thiết kế các bài giảng có sử dụng sự

hỗ trợ của phần mềm Cabri 3D một cách hợp lý vào dạy học hình học không

gian thì sẽ làm tăng hiệu quả giờ lên lớp, góp phần nâng cao chất lượng dạy

học môn Toán ở trường THPT.

6. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, tài liệu tham khảo, luận văn có 3 chương.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN.

1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học môn toán

1.2 những đặc điểm của kiến thức môn toán

1.3 Vai trò và chức năng của phương tiện trực quan trong quá trình dạy

học.

1.4 Mục đích, yêu cầu, nội dung và phương pháp dạy học hình học

không gian ở trường phổ thông.

1.5 Vai trò công nghệ thông tin trong nhà trường THPT.

1.6. Thực trạng của việc sử dụng dụng cụ trực quan trong giảng dạy

hình học không gian hiện nay ở các trường THPT.

5

CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D LÀM PHƯƠNG TIỆN

TRỰC QUAN TRONG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN 11.

2.1 Các nguyên tắc của việc xây dựng và sử dụng các phương tiện trực

quan trong quá trình dạy học.

2.2 Tổng quan về phần mềm Cabri 3D

2.3 Sử dụng phần mềm Cabri 3D làm phương tiện trực quan trong quá

trình dạy học hình học không gian 11 (Thể hiện qua chương III - Quan hệ

vuông góc).

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm

3.2. Tổ chức và nội dung thực nghiệm

3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm

3.4. Kết luận chung về thực nghiệm sư phạm

Kết luận.

Tài liệu tham khảo và trích dẫn.

Phụ lục.

6

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. ĐỊNH HƯỚNG ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN

TOÁN

1.1.1. Vấn đề phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học

Tích cực hóa người học là PPDH hướng vào việc tổ chức cho người

học học tập trong HĐ và bằng HĐ tự giác, tích cực, sáng tạo. Những hoạt

động đó được các học sinh thực hiện độc lập hoặc trong sự giao lưu. Đây là

một định hướng đang được sự quan tâm rộng rãi của các nhà nghiên cứu

khoa học giáo dục và giáo viên. Định hướng này thể hiện tư tưởng chủ đạo là

trong quá trình dạy học học sinh suy nghĩ nhiều hơn, hoạt động nhiều hơn,

tích cực, chủ động hơn trong việc kiến tạo kiến thức và rèn luyện kỹ năng.

Chính vì vậy nó còn được gọi là hoạt động hoá người học. Ngày nay nói đến

đổi mới phương pháp dạy học có thể xem như đồng nhất với việc thực hiện

quan điểm hoạt động hoá người học. Có thể phân tích một số nội dung chủ

yếu của quan điểm này như sau:

Thứ nhất, dạy học phải thực hiện trên cơ sở xác lập vị trí chủ thể của

người học, bảo đảm tính tự giác, tích cực và sáng tạo của hoạt động học tập.

Giáo viên phải khơi dậy tính tích cực, chủ động ở người học sinh. Tạo cơ hội

để học sinh bộc lộ tính chủ động, bản lĩnh và trí tuệ của mình trong khi giải

quyết các tình huống dẫn đến kiến thức thuộc nội dung bài học.

Thứ hai, trong dạy học giáo viên cần xây dựng những tình huống có

dụng ý sư phạm cho để học sinh học tập trong hoạt động. Chính thông qua

các hoạt động được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu mà học sinh kiến

tạo được kiến thức của bài học, rèn luyện được kỹ năng cần thiết, tích luỹ

được kinh nghiệm và biết được cách thức thu nhận kiến thức. Đây chính là sự

thể hiện vai trò của người giáo viên với tư cách là người thiết kế quá trình dạy

học. Chính kinh nghiệm, trình độ chuyên môn và tài năng sư phạm của người

7

giáo viên được bộc lộ rõ ràng trong việc thiết lập các tình huống để học sinh

hoạt động.

Thứ ba, giáo viên cần thực hiện dạy việc học, dạy tự học cho học sinh

thông qua toàn bộ quá trình dạy học. Quan niệm xưa coi trọng việc dạy nội

dung kiến thức cho học sinh mà ít chú ý đến dạy cho học sinh cách thức thu

nhận, kiến tạo kiến thức. Quan điểm hoạt động coi trọng cả hai nhưng trước

hết phải làm cho học sinh nắm được nhu cầu nào dẫn tới kiến thức của bài

học, cách thức tạo ra kiến thức, làm cách nào để từng bước tự mình kiến tạo

kiến thức dựa trên những nguồn tư liệu phong phú từ môi trường xung quanh.

Thứ tư, để đạt được mục tiêu làm cho học sinh với những hoạt động

cần thiết kiến tạo nên hệ thống kiến thức đáp ứng nhu cầu xã hội và cá nhân,

giáo viên cần biết cách sử dụng những phương tiện hỗ trợ dạy học đúng chỗ,

đúng lúc, đúng cách và đúng liều lượng, cường độ. Cũng giống như khi đánh

giá trình độ một nền sản xuất, khi đánh giá quá trình dạy học, vấn đề không

chỉ là người học sinh học được kiến thức gì qua quá trình dạy học đó mà

người ta còn phải xem xét học sinh học được những kiến thức đó bằng cách

nào, với công cụ, thiết bị nào. Theo quan điểm đó, vai trò của thiết bị dạy học

ngày càng được chú trọng nghiên cứu và đánh giá cao hơn. Trong điều kiện

tin học phát triển mạnh mẽ, vấn đề dạy cho học sinh tự học gắn liến với việc

dạy cho học sinh nắm vững, biết cách sử dụng thiết bị công nghệ thông tin,

biết tra cứu và chọn lọc thông tin từ các ngân hàng dữ liệu hỗ trợ cho việc học

tập.

Vấn đề phát huy tính tích cực của người học đã được đặt ra trong

ngành giáo dục nước ta từ thập niên 60 của thế kỉ trước. Những lần cải cách

giáo dục tiếp theo, phát huy tính tích cực là một trong các phương hướng cải

cách, nhằm đào tạo ra những con người năng động, sáng tạo, làm chủ bản

thân và đất nước.

8

Tuy nhiên, cho đến nay sự chuyển biến còn chậm. Cách dạy truyền

thống : thày thông báo các kiền thức có sẵn , trò thu nhận chúng một cách thụ

động ; xen kẽ trong các bài dạy có sử dụng các phương pháp vấn đ áp tái hiện

hoặc giải thích - minh hoạ với sự hỗ trợ của đồ dùng trực quan vén l chủ

yếu... Nếu cứ tiếp tục cách dạy và học thụ động như thế, giáo dục sẽ không

đ áp ứng được yêu cầu đòi hỏi của xã hội. Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện

đại hoá đất nước, việc Việt Nam gia nhập WTO là thách thức thực tế không

nhỏ đối với đòi hỏi phải cải cách toàn diện nền giáo dục nước nhà.

1.1.2. Quan điểm đổi mới giáo dục toán học ở trường THPT

Vấn đề đổi mới giáo dục toán học ở trường trung học phổ thông ở nước

ta hiện nay được thực hiện theo quan điểm đổi mới một cách đồng bộ ở tất cả

các khâu của quá trình dạy học, ở tất cả các yếu tố có tác động đến chất lượng

giáo dục. Sau đây chúng tôi trình bày một số vấn đề đã được xác định trong

hướng dẫn thực hiện chương trình môn toán trung học phổ thông 2006.

Thứ nhất, đổi mới chương trình. Chương trình dạy học môn toán là hệ

thống kiến thức, kỹ năng , phương pháp toán học và kinh nghiệm của con

người với tư cách là chủ nhân của đất nước được nhà trường đào tạo, trong đó

có sự đóng góp của môn toán. Chương trình môn toán hiện nay so với những

chương trình môn toán được xây dựng trong các lần trước đã có sự thay đổi

đáng kể về nội dung, cấu trúc và đặc biệt là có sự phân ban với chương trình

cơ bản và chương trình nâng cao. Nhu cầu thực tiễn và nhu cầu học tập các

môn học khác như Vật lý, Sinh học đã được xem xét để sắp xếp lại một số nội

dung môn toán sao cho chức năng công cụ của môn toán được thể hiện rõ nét

hơn. Kế hoạch dạy học theo hệ thống giáo dục phổ thông dành cho các bộ

môn có sự thay đổi nhiều so với trước đây, trong đó thời lượng dành cho môn

toán giảm đi đáng kể. Điều này dẫn đến mức độ yêu cầu của các nội dung

môn toán cũng được xác định lại theo hướng giảm bớt các nội dung có tính

9