Khai thác các phần mềm dạy học
Chuyên đề : KHAI THÁC CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC ĐỂ NÂNG
CAO CHẤT LƯỢNG DẠY – HỌC MÔN TOÁN TRUNG HỌC CƠ
SỞ
I .Lý do chọn đề tài
Ngày nay , với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật cùng với sự phát triển tốc độ của công
nghệ thông tin và có tác động mạnh mẽ đến đời sống hiện đại . Những mặt trên có tác
động rất lớn đến giáo dục, đặc biệt về việc đổi mới phương pháp giảng dạy lấy học sinh
làm trung tâm. Người giáo viên luôn tìm tòi các phương pháp giảng dạy hiện đại nhất và
đạt hiệu suất cao nhất. Những hoạt động của người thầy trong giảng dạy là hết sức quan
trọng , nó tác động rất lớn đến chất lượng học tập của học sinh .
Bộ môn Toán là môn khoa học tự nhiên có mức tư duy trừu tượng khá cao, do vậy việc
nâng cao chất lượng dạy và học môn toán được giáo viên hết sức chú trọng, việc vận
dụng các phần mềm dạy học môn toán một cách linh hoạt củng là một trong những
phương thức để nâng cao chất lượng dạy – học môn toán . Hiện nay chúng ta đã có các
phần mềm chuyên dụng như : Cabri-2D , Cabri-3D , Shetchpad , Mathcad … . Trong nội
dung chuyên đề này tôi xin trinh bày các quan điểm của mình khi vận dụng các phần mềm
Shetchpad, Cabri-2D và Mathcad trong việc giảng dạy bộ môn toán ở trường trung học
cơ sở .
II . Mục đích chọn đề tài :
• Nhận thấy được tầm quan trọng khi ứng dụng phần mềm dạy tóan vào áp dụng trong
giảng dạy
• Xây dựng bài giảng một cách dễ dàng hướng cho học sinh tự thân phát hiện ra vấn đề (
kiến thức mới , hướng chứng minh định lý , dự đóan quỹ tích , dự đóan kết quả …)
• Từ việc giải quyết bài tập ta có thể mở rộng , đề xuất các bài toán mới.
• Giúp ta phát hiện huớng giải các bài tóan khó
• Giúp người giáo viên có thêm công cụ ra đề kiểm tra hết sức linh động.
III. Đặc điểm tình hình :
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 1
Khai thác các phần mềm dạy học
1/ Thuận lợi :
• Được sự quan tâm của Ban Giám hiệu , bản thân được trực tiếp đứng lớp giảng dạy
trong thời gian khá lâu
• Tiếp Cận với nhiều đối tương học sinh nên hiểu rõ các em ngại học phần nào từ đó tìm
hướng nâng cao chất lượng giảng dạy , đổi mới phương pháp.
• Bản thân được tham gia học tập nhiều lớp bồi dưỡng nhằm nâng cao hiệu quả giảng
dạy môn toán nên ít nhiều củng có chút ít kinh nghiệm
2/ Khó khăn :
• Đa phần học sinh học yếu , trình độ không đồng đều , khả năng về tin học của các em
còn kém
• Về cơ sở vật chất , nhà trường còn mới chỉ có 01 phòng máy để dạy bằng giáo án điện
tử nên việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy còn hạn chế
• Chưa nối mạng nên việc liên lạc với bạn bè đồng nghiệp nhằm cập nhật thông tin còn
hạn chế.
• Còn thiếu các phần mềm ( phiên bản mới ) chuyên dụng cho việc dạy học môn toán
như Cabri-3D…
IV . Phạm vi nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu :
• Dựa trên sách giáo khoa và sách bài tập các khối lớp 7, 8 , 9
• Dựa trên các sách tham khảo các khối lớp nói trên .
• Các đề thi vào các trường chuyên – các đề thi học sinh giỏi
• Tài liệu của dự án phát triển THCS II thuộc Bộ Giáo dục
• Các đối tượng học sinh các khối 7 , 8 , 9 ở trường THCS Nguyễn Đức Ứng – Huyện
Long Thành
• Các học sinh học lớp bồi dưỡng học sinh giỏi toán của Huyện
V. Nội Dung
Trong khuôn khổ chuyên đề này tôi xin trình bày việc sử dụng và khai thác phần mềm
Shetchpad , Cabri-2D trong giảng dạy môn hình học và phần mềm Mathcad trong giảng
dạy môn số học và đại số đặc biệt là xây dựng bài dạy theo phương pháp đổi mới với
phương châm lấy học sinh làm trung tâm.Cấu trúc chuyên đề được chia làm 2 phần . Phần
thứ nhất là vận dụng phần mềm Shetchpad và Cabri-2D trong giảng dạy hình học song
song với đó là các ví dụ minh họa đan xen giữa 2 phần mềm ,ngoài ra từ việc giảng dạy ta
có thể mở rộng bài toán và khai thác để đề xuất thêm một số bài toán mới . Phần thứ hai
làvận dụng phần mềm Mathcad trong giảng dạy môn đại số – số học cấp THCS trong đó
có bổ sung các bài toán khó và hướng giải quyết độc đáo khi sử dụng phần mềm. Khai
thác tính năng chính xác khi sử dụng phần mềm mà mở rộng và đề xuất một số bài toán
khác.
§ 1 . Vận dụng phần mềm Shetchpad & Cabri -2D trong xây dựng bài giảng và giải
một số bài tập hình học
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 2
Khai thác các phần mềm dạy học
Tôi cho rằng sử dụng Shetchpad & Cabri -2D trong dạy học hình học THCS trước tiên
là tập trung chủ yếu vào việc sử dụng Shetchpad & Cabri -2D đưa ra các ví dụ , hình vẽ
trực quan sinh động về các đối tượng hình học , từ đó học sinh có thể đo đạc , quan sát ,
phân tích , suy đoán , trừu tựơng hoá , khái quát hoá để tìm được các dấu hiệu đặc trưng
làm cơ sở hình thành kiến thức mới .
1.1Ví dụ 1. Khi dạy định lý Đường trung bình của tam giác
Quá trình hoạt động của học sinh thể hiện rõ trên phiếu học tập . Các thao tác
Của học sinh với Cabri -2D được giáo viên gợi ý ở phiếu học tập. Sau khi quan sát học
sinh có thể rút ra nhận định riêng của mình và ghi vào phiếu học tập.
• Chọn công cụ Segment 3 lần để vẽ tam giác ABC
• Chọn Midpoint để định trung điểm D của AB
• Chọn Parallel line vẽ Dx // BC
Học sinh nhận xét Dx có cắt AC không ?
• Kéo dài Dx cắt AC tại K => nhận xét vị trí của điểm K
• Kéo A chuyển động , cho học sinh nhận xét về độ dài KA và KC .
Bằng cách này học sinh có thể phát hiện nội dung của định lý , sau đó ta tiến hành các
bước tiếp theo
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 3
Khai thác các phần mềm dạy học
• Cho điểm E dịch chuyển trên Dx , quan sát ∆ DAK và ∆ ECK
• Để ∆ DAK = ∆ ECK thì E ở vị trí
………………………………………………………………..
Được xác định bằng cách………………………………………………………….
• Kết quả sau quá trình làm việc với Cabri -2D hs chủ động phát hiện ra định lý&
Tìm được hướng để chứng minh định lý
1.2Ví dụ 2 . Dùng Sketchpad để dạy bài “ Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác”
Hoạt động 1 : Vẽ hình
• Dùng construct \ segment 3 lần để vẽ tam giác ABC
• Dùng construct \ midpoint 2 lần để xác định trung điểm E của AC và F của AB
• Dùng construct \ segment 2 lần để tạo các đường trung tuyến BE và CF
• Dùng construct \ midpoint để xác định trung điểm D của BC
• Dùng construct \ segment để kẻ đường trung tuyến AD
AD = 3.01 cm
GD = 1.00 cm
AG = 2.00 cm
G
D
E
F
A
B
C
Hoạt động 2 : Thay đổi tam giác ABC để phát hiện tính chất đồng quy
• Hãy đưa ra nhận xét về vị trí tương đối của điểm G với trung tuyến AD
• Sử dụng chuột cho tam giác thay đổi -> ta luôn có 3 đường trung tuyến đồng quy
( cùng đi qua điểm G )
Hoạt động 3 : Dự đoán tỉ số AG/AD
• Dùng lệnh Measure\ distance đo độ dài các đoạn thẳng AG, GD
• Nhận xét về mối quan hệ giữa độ dài hai đoạn thẳng AG,GD . Mối quan hệ này có bị
thay đổi không khi ta thay đổi tam giác ABC
• Hãy dự đoán tỉ số AG/AD
Hoạt động 4 : Tương tự cho các đường trung tuyến còn lại và các tỉ số BG/BE…
Hoạt động 5 : HS phát biểu định lý về tính chất 3 đường trung tuyến sau khi GV gút
lại những gì đã thu thập được từ các hoạt động
• Thông qua các hoạt động ta thấy rõ ý đồ của gv như sau :
- HĐ 1 : củng cố lại khái niệm đường trung tuyến của tam giác thông qua việc vẽ hình
- HĐ 2 : Giúp hs phát hiện tính đồng quy của 3 đường trung tuyến trong tam giác
- HĐ 3 : Bằng đo đạc và tinh toán hs phát hiện đuợc các tỉ số 1 /2 và 2/3
- HĐ 4 : Củng cố niềm tin về các tính chất vừa phát hiện
- HĐ 5 : Phát biểu định lý
• Với biện pháp tương tự như thế gv có thể áp dụng để dạy các bài 3 đường cao , 3
đường phân giác , 3 đường trung trực của tam giác.
1.3Ví dụ 3 ( Bài tập 1 )
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 4
Khai thác các phần mềm dạy học
Cho đường tròn ( O) , gọi M là 1 điểm nằm ngoài đường tròn , từ M kẻ 1 cát tuyến tùy ý
MAB đến (O) .Chứng minh rằng Tích MA.MB không phụ thuộc vào vị trí cát tuyến .
Bước 1 : Vẽ hình
• Dùng công cụ đường tròn để vẽ đường tròn bình thường
• Dùng công cụ điểm để lấy điểm M ngoài (O)
• Dùng công cụ đường thẳng để vẽ 2 cát tuyến MAB và MCD
Bước 2 : Thay đổi vị trí cát tuyến để hs phát hiện tích MA.MB không đổi
• Dùng lệnh Measure\ distance đo độ dài các đoạn thẳng MA , MB
• Dùng lệnh Measure\ calculate để tính MA.MB
• Thay đổi vị trí điểm A -> tích MA.MB không đổi
MC
⋅
MD = 7.48 cm
2
MD = 4.47 cm
MC = 1.67 cm
MA
⋅
MB = 7.48 cm
2
MB = 3.97 cm
MA = 1.88 cm
D
C
B
A
D
C
B
A
D
C
B
A
O
M
M
O
M
O
B
D
Bước 3 : Tìm hướng chứng minh
• Đo đạc và tính toán tích MC. MD để phát hiện MA.MB = MC.MD
• Từ đó dẫn đến việc chứng minh tam giác MAD đồng dạng với tam giác MCB
Bước 4 : Phát triển bài toán
• Sau khi đã hoàn chỉnh bài giải , ta có thể dùng tiếp Sketchpad để phát triển bài toán
theo các hướng khác nhau
a/ Dịch chuyển sao cho điểm C trùng với điểm D , lúc này cát tuyến MCD trở thành tiếp
tuyến MC , ta có thể kiểm chứng bằng các lệnh Measure\ Distance và Measure\ Calculate
để chứng tỏ MA.MB = MC
2
. Từ đó ta có bài toán mới
b/ Ta biết MC
2
= d
2
- r
2
( với d = khoảng cách từ M đến O , r= bán kính (O) ) .Từ đó ta co
bài toán mới như sau :” Cho (O; r ) lấy điểm M nằm ngoài (O) sao cho OM = d (không
đổi) . Từ M kẽ cát tuyến bất kỳ MAB . Chứng minh MA.MB = d
2
- r
2
“
c/ Ngoài ra ta có thể đặt vấn đề nếu M nằm trong (O) thì tích MA.MB còn bằng với
MC.MD không -> phát triển thêm bài toán mới.
d/ Dựa vào tính chất bắt cầu ta có thể phát triển thành bài toán khác như sau :” Cho 2
đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A&B , trên tia đối của tia AB lấy một điểm M , từ M
kẽ 1 cát tuyến tuỳ ý MCD đến (O) , Kẽ cát tuyến tuỳ ý MEF đến (O’) . Chứng minh
MC.MD = ME.MF “
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 5
Khai thác các phần mềm dạy học
M
O'
F
E
D
C
B
A
O
Chú ý có thể thay đổi một trong hai cát tuyến thành tiếp tuyến hoặc cả hai cát tuyến
thành tiếp tuyến để thu được nhiều bài toán.
1.4Ví dụ 4 : (Bài tập 2 )
Cho góc xAy khác góc bẹt , Az là tia phân giác , B là điểm cố định trên Ax , C là điểm
chuyển động trên đoạn thẳng AB , D là điểm chuyển động trên tia Ay sao cho AD =
BC . Chứng minh đường trung trực của đoạn thẳng CD luôn đi qua một điểm cố định
khi C , D chuyển động .
D
A BC
( hình 1 )
Hoạt động 1 : Vẽ hình
• Sử dụng các công cụ của Sketchpad để thể hiện giả thiết ví dụ như chọn 3 điểm : 1
điểm thuộc tia Ax , điểm A , 1 điểm thuộc tia Ay rồi thực hiện lệnh construct\ Angle
Bisector để vẽ phân giác góc A
• Muốn lấy điểm D ta vẽ đoạn thẳng BC rồi chọn BC , điểm A thực hiện lệnh construct \
Circle by center + radius .
Hoạt động 2 : Tìm lời giải : Cho điểm C thay đổi vị trí , xảy ra 2 tình huống
• Một số hs phát hiện ra điểm cố định là giao điểm của phân giác góc A với đường trung
trực của AB
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 6
Khai thác các phần mềm dạy học
M
D
C
B
A
• Một số hs phát hiện ra điểm cố định chính là giao điểm củađường trung trực của AB
với đường trung trực của AK ( K thuộc Ay sao cho AK = AB )
K
M
D
C
B
A
Trong cả hai trường hợp hs đều chứng minh được điều dự đoán của mình là chính xác
Hoạt động 3 : Minh họa kết quả
• Khi sử dụng các phương pháp truyền thống sau khi hoàn thành bài giải , hs củng không
thể hình dung trọn vẹn “ Hình ảnh “ mà bài giải đã chỉ ra . Gv hướng dẩn cho hs gán
thuộc tính “ để lại vết “ ( Display \ Trace ) cho đường trung trực của đoạn thẳng CD ,
sau đócho điểm C chuyển động trên AB -> Sketchpad sẽ cho ta hình ảnh điểm cố định
một cách sinh động
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 7
Khai thác các phần mềm dạy học
D
A BC
** Chú ý : Nếu dùng Cabri-2D khi vẽ trung trực ta dùng lệnh Perpendicular Bisector .
1.5Ví dụ 5 ( Bài tập 3 )
Cho đoạn thẳng AB có độ dài 2a . Vẽ về cùng một phía các tia Ax và By vuông góc với
AB . Qua trung điểm M của AB có hai đường thẳng thay đổi luôn vuông góc với nhau và
cắt Ax và By theo thứ tự tại C , D . xác định vị trí của các điểm C , D sao cho tam giác
MCD có diện tích nhỏ nhất . Tính diện tích đó .
• Hoạt động 1 : Vẽ hình , xác định diện tích tam giác MCD
Sử dụng các công cụ của Cabri-2D để vẽ hình , sau đó tính diện tích tam giác MCD
• Hoạt động 2 : Dự đoán kết quả
Cho thay đổi vị trí hai đường thẳngvuông góc tại M . Từ kết quả tính diện tích tam giác
thể hiện trên màn hình hs dự đoán được vị trí của C, D khi diện tích đạt giá trị nhỏ nhất là
CD // AB.
*** Sau khi giải quyết bài toán trên , hs phát triển bài toán như sau :
Người thực hiện : Phan Huy Huøng Trang : 8