Ứng dụng phần mềm geometer’s sketchpad trong việc dạy học hình học không gian lớp 11.

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA TOÁN

----------

TRƯƠNG THỊ HIÊN

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM

GEOMETER’S SKETCHPAD TRONG

VIỆC DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG

GIAN LỚP 11

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 2

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Mục lục .................................................................................................................... 1

Các chữ và kí hiệu viết tắt..................................................................................... 3

Mở đầu .................................................................................................................... 4

1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................. 4

2. Mục đích nghiên cứu............................................................................................ 5

3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................... 5

4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................... 5

5. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................. 5

6. Nội dung luận văn ................................................................................................ 6

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN ............................................................................... 7

1.1. Giới thiệu phần mềm Geometer’s Sketchpad ................................................... 7

1.1.1. Giới thiệu phần mềm................................................................................... 7

1.1.2. Vai trò hỗ trợ của phần mềm GSP trong dạy - học toán............................. 7

1.1.3. Cách cài đặt................................................................................................. 8

1.1.4. Một số công cụ để thiết kế mô hình trong hình học không gian................. 9

1.1.4.1. Cơ sở xây dựng hình học không gian trong GSP............................. 9

1.1.4.2. Những công cụ hình học không gian thường dùng....................... 11

a) Hệ trục Oxyz (HetrucOxyz) ................................................................. 11

b) Dựng (Dung)....................................................................................... 12

c) Hệ số của mặt phẳng (HesocuaMatphang)......................................... 16

d) Khoảng cách (Khoangcach) ............................................................... 17

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 3

e) Giao của mặt phẳng (GiaocuaMatphang) .......................................... 18

f) Tọa độ của điểm (ToadocuaDiem)...................................................... 19

g) Công cụ khuất (Cong cu khuat).......................................................... 20

1.2. Các yêu cầu cơ bản của hình học không gian lớp 11...................................... 22

Chương 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOMETER’S SKETCHPAD

TRONG VIỆC DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN LỚP 11 .................. 24

2.1. Các ứng dụng trong dạy khái niệm ................................................................. 24

2.1.1. Hình chóp (Trong bài “Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng”,

trang 46, 47_SGK Hình học 11 nâng cao) ............................................................ 24

2.1.2. Hình lăng trụ (Trong bài “Hai mặt phẳng song song”, trang 64,

65_SGK Hình học 11 nâng cao) ........................................................................... 29

2.1.3. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng (Trong bài “Đường thẳng vuông

góc với mặt phẳng”, trang 101 _ SGK Hình học 11 nâng cao) ........................... 37

2.1.4. Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song (Trong bài

“Khoảng cách”, trang 113 _ SGK Hình học 11 nâng cao) .................................. 44

2.2. Các ứng dụng trong dạy định lí....................................................................... 48

2.2.1. Định lí 2 (Trong bài “Đường thẳng song song với mặt phẳng”, trang

57_ SGK Hình học 11 nâng cao) .......................................................................... 48

2.2.2. Định lí 3 (Trong bài “Đường thẳng song song với mặt phẳng”, trang

58_ SGK Hình học 11 nâng cao) ......................................................................... 53

2.2.3. Định lí 1 (Trong bài “Hai mặt phẳng song song”, trang 61_ SGK

Hình học 11 nâng cao) ........................................................................................... 59

2.2.4. Định lí ba đường vuông góc (Trong bài “Đường thẳng vuông góc với

mặt phẳng”, trang 100_ SGK Hình học 11 nâng cao) .......................................... 69

Kết luận ................................................................................................................. 77

Tài liệu tham khảo ............................................................................................... 78

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 4

CÁC CHỮ VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT

CNTT : Công nghệ thông tin

GSP : Phần mềm Geometer’s Sketchpad

GV : Giáo viên

H(G) : Hoạt động của giáo viên

H(HS) : Hoạt động của học sinh

HS : Học sinh

PPDH : Phương pháp dạy học

SGK : Sách giáo khoa

VTCP : Vectơ chỉ phương

VTPT : Vectơ pháp tuyến

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 5

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của CNTT đã khiến cho máy tính điện

tử xâm nhập vào trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống con người. Trong hoạt

động giáo dục, máy tính điện tử cũng được sử dụng phổ biến trong nhà trường.

Mặt khác, dự thảo chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020 đã đề ra cho

GV nhận thức được rằng: Việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là rất quan

trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà

giáo. Như luật Giáo dục 2005 chương II điều 28 đã quy định: “Phương pháp giáo

dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù

hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học,

khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn;

tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho HS”.

Những quy định này phản ánh nhu cầu đổi mới phương pháp giáo dục để giải

quyết mâu thuẫn giữa yêu cầu đào tạo con người mới với thực trạng lạc hậu của

PPDH ở nước ta hiện nay. Sự phát triển của CNTT đã tác động mạnh mẽ đến nội

dung đổi mới phương pháp giáo dục nói chung và PPDH toán nói riêng. Hiện nay

trên thế giới đã có nhiều phần mềm dạy học toán như Maple, Cbri3D, Geometes’s

Sketchpad (GSP), v.v.... Các phần mềm này đã góp phần tích cực ứng dụng PPDH

hiện đại vào trong nhà trường nhằm nâng cao hiệu quả của hoạt động dạy và học.

Nó cho phép người dạy tạo ra môi trường học tập tích cực để kiến tạo tri thức toán

một cách khoa học cho HS.

Trong chương trình toán hình lớp 11 hiện nay, kiến thức về hình học không

gian là một trong những nội dung gây nhiều khó khăn cho HS trong việc học. Phần

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 6

lớn GV dạy chủ đề này theo lối truyền thụ một chiều, thiếu hình ảnh minh họa trực

quan nên HS thường gặp khó khăn trong việc nắm bắt khái niệm và các tính chất

hình học, cũng như không rèn luyện được tư duy trừu tượng, tư duy không gian.

Đối với phần mềm GSP trong nhiều trường trung học phổ thông vẫn chưa được ứng

dụng rộng rãi. Ưu điểm của phần mềm này là dễ dàng tạo các mô hình trực quan,

tạo hoạt hình, đo đạc rất thuận lợi trong dạy học hình học không gian. Phần mềm

GSP cho phép GV kiến tạo tri thức mới cho HS một cách dễ dàng, qua đó phát triển

được tư duy, thái độ tích cực học tập và độc lập suy nghĩ của HS.

Với những lí do trên, để giải quyết mâu thuẫn giữa nhu cầu đổi mới PPDH

và việc dạy chay, dạy học theo lối truyền thụ một chiều; giữa nội dung dạy học và

nhu cầu hiểu biết của HS; giữa sự tiến bộ của khoa học công nghệ với PPDH lạc

hậu thiếu sự hỗ trợ của CNTT. Với mong muốn nâng cao hiệu quả dạy - học theo

hướng hiện đại, tôi chọn đề tài: “Ứng dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong

việc dạy học hình học không gian lớp 11”. Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu ứng dụng

phần mềm GSP để thiết kế các hình vẽ sử dụng nhằm xây dựng tiến trình dạy một

số khái niệm, định lí trong nội dung chương II và chương III SGK hình học nâng

cao 11.

2. Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu, nghiên cứu một số tính năng, tác dụng của phần mềm GSP để hỗ

trợ GV dạy một số khái niệm, định lí giúp HS lĩnh hội và kiến tạo các tri thức toán

về hình học không gian trong chương trình hình học nâng cao 11.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận.

- Nghiên cứu các tính năng đặc biệt của phần mềm GSP trong việc hỗ trợ HS

lĩnh hội và kiến tạo tri thức.

- Nghiên cứu, sử dụng phần mềm GSP để thiết kế các mô hình hình học

không gian hỗ trợ HS lĩnh hội và kiến tạo tri thức.

4. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng phần mềm GSP

trong việc dạy học toán trung học phổ thông.

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 7

- Nghiên cứu các tài liệu về PPDH toán – những tài liệu liên quan về hình

học không gian trong chương trình lớp 11.

5. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu ứng dụng phần mềm GSP để thiết kế các hình

vẽ sử dụng nhằm xây dựng tiến trình dạy một số khái niệm, định lí trong nội dung

chương II và chương III SGK hình học nâng cao 11.

6. Nội dung luận văn

Chương 1: Cơ sở lý luận

1.1. Giới thiệu phần mềm Geometer’s Sketchpad

1.1.1. Giới thiệu phần mềm

1.1.2. Vai trò hỗ trợ của phần mềm GSP trong dạy - học toán

1.1.3. Cách cài đặt

1.1.4. Một số công cụ để thiết kế mô hình trong hình học không gian

1.1.4.1. Cơ sở xây dựng hình học không gian trong GSP

1.1.4.2. Những công cụ hình học không gian thường dùng

1.2. Các yêu cầu cơ bản của hình học không gian lớp 11

Chương 2: Ứng dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong việc dạy học hình học

không gian lớp 11.

2.1. Các ứng dụng trong dạy khái niệm:

2.1.1. Hình chóp (Trong bài “Đại cương về đường thẳng và mặt phẳng”,

trang 46, 47_SGK Hình học 11 nâng cao).

2.1.2. Hình lăng trụ (Trong bài “Hai mặt phẳng song song”, trang 64,

65_SGK Hình học 11 nâng cao).

2.1.3. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng (Trong bài “Đường thẳng vuông

góc với mặt phẳng”, trang 101 _ SGK Hình học 11 nâng cao).

2.1.4. Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song (Trong bài

“Khoảng cách”, trang 113 _ SGK Hình học 11 nâng cao).

2.2. Các ứng dụng trong dạy định lí:

2.2.1. Định lí 2 (Trong bài “Đường thẳng song song với mặt phẳng”, trang

57_ SGK Hình học 11 nâng cao).

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Thị Bích Thủy

SVTH: Trương Thị Hiên 8

2.2.2. Định lí 3 (Trong bài “Đường thẳng song song với mặt phẳng”, trang

58_ SGK Hình học 11 nâng cao).

2.2.3. Định lí 1 (Trong bài “Hai mặt phẳng song song”, trang 61_ SGK Hình

học 11 nâng cao).

2.2.4. Định lí ba đường vuông góc (Trong bài “Đường thẳng vuông góc với

mặt phẳng”, trang 100_ SGK Hình học 11 nâng cao).

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1. Giới thiệu phần mềm Geometer’s Sketchpad:

1.1.1: Giới thiệu phần mềm:

Geometer’s Sketchpad (viết tắt: GSP) là phần mềm dùng để nghiên cứu, dạy và

học hình học động. Phần mềm này được Nicholas Jackiw, một nhà toán học Mỹ viết

năm 1995 và được cung cấp cho các trường phổ thông Việt Nam năm 1998 trong

khuôn khổ dự án “Thực hành phát triển nghiệp vụ”_PDL (Professional development

Laboratory) ký kết giữa hãng IBM và Bộ giáo dục và Đào tạo.

Geometer’s Sketchpad là phần mềm hình học nổi tiếng đã được sử dụng rộng

rãi tại rất nhiều nước trên thế giới. Cho đến nay đã có rất nhiều giáo viên và nhà

trường phổ thông đang sử dụng phần mềm này trong việc giảng dạy và học tập.

Mục đích của phần mềm GSP là thiết kế những mô hình toán tích cực, cung cấp

những hình ảnh trực quan về các ý tưởng toán học, thúc đẩy việc sắp xếp, phân tích

các dữ liệu và tính toán một cách có hiệu quả, chính xác. Giáo viên có thể sử dụng

phần mềm này để thiết kế bài giảng hình học một cách nhanh chóng và sinh động,

khiến học sinh dễ hiểu bài hơn.

Tóm lại, Geometer’s Sketchpad là một công cụ lý tưởng để tạo ra các bài giảng

sinh động môn Hình học, tạo ra các "sách hình học điện tử" rất độc đáo trợ giúp cho

giáo viên giảng bài và cho học sinh học tập môn Hình học một cách có hiệu quả

hơn.

1.1.2. Vai trò hỗ trợ của phần mềm GSP trong dạy - học toán:

Các khái niệm toán học tuy có mức độ tư duy cao, nhưng đều là sự khái quát

của những sự vật, hiện tượng tồn tại trong thực tế nên việc sử dụng phương tiện trực