NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D CỦA GIÁO VIÊN TRONG GIẢNG DẠY HÌNH HỌC KHÔNG GIAN CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG (BAN NÂNG CAO)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.76 MB, 133 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
HOÀNG THÚY NGUYÊN
NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D CỦA
GIÁO VIÊN TRONG GIẢNG DẠY HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
CHƢƠNG QUAN HỆ SONG SONG VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC
LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG (BAN NÂNG CAO)
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN TOÁN)
Mã số: 60 14 10
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Chí Thành
HÀ NỘI – 2010
1
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
LỜI CÁM ƠN
Trước tiên, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Chí
Thành, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và chỉ bảo cho em nhiều kiến thức vô
cùng quý báu từ những ngày đầu cho đến khi em hoàn thành luận văn này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể quý thầy cô trong trường Đại học Giáo
dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, các thầy cô đã dạy và trang bị cho em những
kiến thức quan trọng và quý báu trong thời gian em học tập và làm luận văn.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo Trường THPT Ngô
Quyền, Hải Phòng, đặc biệt là các thầy cô trong Ban Giám Hiệu và các thầy cô
trong tổ Toán đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ em tìm hiểu thực tế, tổ chức thực
nghiệm liên quan đến luận văn .
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ,
động viên suốt quá trình em học tập và làm luận văn này .
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải Phòng, tháng 11 năm 2010
Tác giả
Hoàng Thúy Nguyên
2
MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Từ viết tắt
Ý nghĩa
CNTT
Công nghệ thông tin
ĐMPPDH
Đổi mới phương pháp dạy học
GD
Giáo dục
GV
Giáo viên
HĐ
Hoạt động
HHKG
Hình học không gian
HS
Học sinh
NXB
Nhà xuất bản
PPDH
Phương pháp dạy học
SGK
Sách giáo khoa
THPT
Trung học phổ thông
3
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài ...................................................................................
1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................
2
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .......................................................
2
4. Giả thuyết khoa học ..............................................................................
2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................
3
6. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................
3
7. Cấu trúc của luận văn............................................................................
3
Chƣơng 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN.................................................................
4
1.1. Hoạt động dạy học .............................................................................
4
1.1.1. Khái niệm hoạt động dạy học ..........................................................
4
1.1.2. Bản chất quá trình dạy học ..............................................................
4
1.2. Hoạt động dạy, hoạt động học, vai trò của giáo viên, học sinh ...........
4
1.3. Phương pháp dạy học .........................................................................
5
1.3.1. Một số phương pháp dạy học .........................................................
6
1.3.2. Đổi mới phương pháp dạy học ........................................................
7
1.4. Đổi mới phương pháp dạy học và vai trò của công nghệ thông tin .....
9
1.4.1. Dạy học theo quan điểm tích hợp công nghệ thông tin ....................
9
1.4.2. Ưu thế của việc dạy học với phương tiện hiện đại ...........................
10
1.5. Sử dụng công nghệ thông tin vào dạy môn Toán................................
11
1.5.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Toán .......................
13
4
1.5.2. Giới thiệu phần mềm Cabri 3D .......................................................
14
Kết luận chương 1 ....................................................................................
20
Chƣơng 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC
HÌNH HỌC KHÔNG GIAN 11 CHƢƠNG QUAN HỆ SONG SONG
VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC ( BAN NÂNG CAO) .............................
21
2.1. Chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc trong chương trình
hình học không gian 11 THPT(ban nâng cao) ...........................................
21
2.2. Ưu điểm của phần mềm Cabri 3D trong dạy Hình học không gian 11
(THPT) chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc - sách nâng cao......
30
2.3. Tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình dạy học
HHKG ở các trường THPT ......................................................................
31
2.4. Thực tiễn việc áp dụng phần mềm Cabri 3D vào dạy HHKG 11 chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc .....................................
34
2.4.1. Đối với đội ngũ giáo viên đã có kinh nghiệm (thời gian giảng dạy
từ 15 năm trở lên) .....................................................................................
36
2.4.2. Đối với đội ngũ giáo viên trẻ (thời gian dạy học từ 15 năm trở xuống)....
36
2.4.3. Những điểm mạnh và những mặt còn hạn chế trong việc sử dụng
phần mềm Cabri 3D vào dạy HHKG của giáo viên...................................
37
2.4.4. Nguyên nhân của những hạn chế khi sử dụng phần mềm Cabri 3D
vào dạy HHKG .........................................................................................
43
2.5. Những đề xuất nhằm phát huy ưu điểm của phần mềm Cabri 3D
trong dạy HHKG 11 (nâng cao ) ...............................................................
48
Kết luận chương 2 ....................................................................................
53
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..............................................
55
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .........................................................
55
5
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ........................................................
55
3.3. Kế hoạch thực nghiệm .......................................................................
55
3.3.1. Kế hoạch .........................................................................................
55
3.3.2. Đối tượng ........................................................................................
56
3.4. Nội dung thực nghiệm .......................................................................
57
3.4.1. Lớp đối chứng .................................................................................
57
3.4.2. Lớp thực nghiệm ............................................................................
58
3.5. Kết quả thực nghiệm ..........................................................................
65
Kết luận chương 3 ....................................................................................
71
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .........................................................
73
1. Kết luận ................................................................................................
73
2. Khuyến nghị .........................................................................................
74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................
76
PHỤ LỤC
6
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học là nhiệm vụ cấp thiết đang đặt ra cho ngành
giáo dục hiện nay. Nghị quyết Đại hội đại biểu lần IX của Đảng đã chỉ rõ: “Đổi
mới phƣơng pháp dạy và học, phát huy tƣ duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo
của ngƣời học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại khoá, làm chủ kiến
thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay”.
Chúng ta cần vận dụng một cách sáng tạo các phương pháp dạy học hiện đại
theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức, tính chủ động, sáng tạo của sinh
viên, tăng cường tự học, tự nghiên cứu; từng bước áp dụng những thành tựu của
công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học.
Trong những năm vừa qua các trường trung học phổ thông (THPT) đều
quan tâm chỉ đạo và tăng cường đổi mới phương pháp dạy học theo đúng hướng
phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh, khắc phục tình trạng dạy học theo
phương pháp thụ động, tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin, phương tiện
trực quan trong dạy học, sử dụng các phương tiện nghe, nhìn, thực hiện các thí
nghiệm thực hành.
Ngày nay, các ngành khoa học kĩ thuật đang phát triển như vũ bão, đặc biệt
là sự phát triển của công nghệ thông tin (CNTT). CNTT đã đi vào hầu hết các lĩnh
vực. Việc ứng dụng CNTT vào dạy học hiện nay là một điều tất yếu, nhất là trong
việc dạy học môn Toán, các phần mềm dạy học đã đóng một vai trò quan trọng
trong việc xây dựng các tình huống dạy học, góp phần lớn vào việc đổi mới
phương pháp dạy học.
Hiện nay, phần mềm Cabri 3D đang tỏ ra rất hữu ích trong việc giúp giáo
viên dạy chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (Hình học không gian
11). Phần mềm này bên cạnh những lợi ích rất lớn đối với học sinh ví dụ như khắc
1
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
phục được sự khó khăn trong việc tưởng tượng những hình khối không gian phức
tạp nhất là trong thời gian đầu khi học sinh mới tiếp cận với môn học này. Mặt
khác nó còn giúp giáo viên rất nhiều trong việc soạn giáo án, trong việc vẽ hình.
Đặc biệt, nếu giáo viên có thể phát huy hết các tính năng của phần mềm này trong
quá trình dạy học thì sẽ giúp ích rất nhiều trong việc phát huy tính chủ động, tích
cực học tập từ phía học sinh. Đó là điều rất quan trọng trong việc đổi mới phương
pháp dạy học hiện nay.
Tuy nhiên, lượng giáo viên THPT sử dụng phần mềm này còn rất ít hoặc
nếu có sử dụng thì đều dừng lại ở mức độ thấp, chưa phát huy được rất nhiều tác
dụng của phần mềm này.
Với những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài: "Nghiên cứu việc sử dụng
phần mềm Cabri 3D của giáo viên trong giảng dạy Hình học không gian
chƣơng quan hệ song song và quan hệ vuông góc lớp 11 trung học phổ thông
(ban nâng cao)".
2. Mục đích nghiên cứu
Đề xuất một số phương án giúp giáo viên sử dụng phần mềm Cabri 3D
trong dạy học nội dung chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (lớp 11
THPT - chương trình nâng cao) một cách hiệu quả nhất, phát huy được hết các tác
dụng của phần mềm này.
3. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu: giáo viên dạy Toán khối 11 THPT.
3.2. Khách thể nghiên cứu: việc sử dụng phần mềm Cabri 3D của giáo viên trong
dạy học chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc của HHKG lớp
11THPT (ban nâng cao)
4. Giả thuyết khoa học
2
Trong việc dạy học chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc của
HHKG lớp 11THPT (chương trình nâng cao), nếu giáo viên sử dụng và phát huy
được hết các chức năng của phần mềm Cabri 3D theo các hướng đã nêu trong luận
văn thì sẽ đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng dạy học, góp phần vào
việc đổi mới phương pháp dạy học.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu nội dung chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc
trong HHKG lớp 11 (nâng cao).
- Nghiên cứu một phần thực trạng của việc ứng dụng phần mềm Cabri 3D
của giáo viên trong quá trình dạy học HHKG 11 chương quan hệ song song và
quan hệ vuông góc (ban nâng cao)
- Đề xuất một số biện pháp nhằm phát huy hơn nữa các ưu điểm của phần
mềm Cabri 3D, nâng cao hiệu quả dạy và học hai chương quan trọng nhất trong
HHKG lớp 11, đó là chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra hiệu quả của phương pháp sử dụng
phần mềm Cabri 3D trong dạy học chương quan hệ song song và quan hệ vuông
góc của HHKG lớp 11 (ban nâng cao)
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong luận văn tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Phương pháp điều tra
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo,
luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
3
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy Hỡnh học khụng gian
11(sỏch nõng cao)
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN
1.1. Hoạt động dạy học
1.1.1. Khái niệm hoạt động dạy học
Nhiều tác giả cho rằng: “Dạy học là toàn bộ các thao tác có mục đích nhằm
chuyển các giá trị tinh thần, các hiểu biết, các giá trị văn hóa mà nhân loại đã đạt
được hoặc cộng đồng đã đạt được vào bên trong một con người”.
1.1.2. Bản chất quá trình dạy học
Quá trình dạy học là quá trình thống nhất, biện chứng giữa hoạt động (HĐ)
dạy của giáo viên (GV) và HĐ học của học sinh (HS), trong đó HĐ học là trung
tâm.
HĐ dạy và HĐ học có mối quan hệ khăng khít, chặt chẽ. Trình tự các
bước trong HĐ học hoàn toàn thống nhất với trình tự các bước trong HĐ dạynếu GV vạch ra nhiệm vụ, các HĐ học tập sắp tới của HS bằng các biện pháp
thích hợp và kích thích thì HS sẽ tiếp nhận các nhiệm vụ đó, thực hiện các HĐ học
tập đề ra; nếu GV kiểm tra HĐ của HS và điều chỉnh HĐ dạy của mình thì dưới
ảnh hưởng của GV, HS cũng điều chỉnh HĐ của mình. Sự thống nhất của quá
trình dạy và học được thể hiện ở sự tương ứng giữa các giai đoạn HĐ của cả GV
4
lẫn HS. Sự thống nhất này tạo nên một hiện tượng hoàn chỉnh mà ta gọi là quá
trình dạy học.
1.2. Hoạt động dạy, hoạt động học, vai trò của giáo viên, học sinh
“Dạy là một quá trình gồm toàn bộ các thao tác có tổ chức và có định hướng
giúp người học từng bước có năng lực tư duy và năng lực hành động với mục đích
chiếm lĩnh các giá trị tinh thần, các hiểu biết, các kỹ năng, các giá trị văn hóa mà
nhân loại đã đạt được để trên cơ sở đó có khả năng giải quyết được các bài toán
thực tế đặt ra trong toàn bộ cuộc sống của mỗi người học”.
Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, quá trình dạy/học có thể hiểu
như một quá trình truyền thông mà nhân vật trung tâm, mục tiêu của quá trình
truyền thông này là người học. Mọi tác nhân có liên quan đến quá trình dạy/học
đều hướng tới sự hoàn thiện cá nhân người học thông qua sự lĩnh hội kiến thức,
rèn luyện kỹ năng và hình thành nhân cách của người học.
Trong hình trên chúng ta có thể thấy người học đóng vai trò trung tâm của
mọi con đường kiến thức: Người học có thể tìm kiếm sự hoàn thiện đó qua thầy cô
giáo, máy tính và mạng máy tính, sách vở, hoạt động nghệ thuật, môi trường tự
nhiên, xã hội, gia đình, các phương tiện nghe nhìn, ... trong đó người dạy giữ vai
trò quan trọng nhất vì khi đó hoạt động dạy/học là hoạt động có mục tiêu và có
định hướng rõ ràng nhất. Điều đó cho ta thấy chính người học là trung tâm của
hoạt động dạy/học chứ không phải thày cô giáo. Hoạt động dạy của thày cô giáo
chỉ là một phần của môi trường học tập đó mà thôi! Và điều đó ngày càng trở nên
rõ ràng, cấp thiết hơn trong xã hội bùng phát thông tin hôm nay. Sự hoàn thiện đó
đòi hỏi nhiều phương tiện truyền thông khác nhau (truyền thông đa phương tiện –
multimedia communication).
5
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
Vì vậy hiện nay "dạy" đồng nghĩa với “dạy cách học” chứ không phải “dạy
kiến thức”. Kiến thức sẽ đến với người học từ nhiều nguồn khác nhau – không nhất
thiết kiến thức, kỹ năng luôn luôn đến với người học là từ người dạy.
1.3. Phƣơng pháp dạy học
Trong lĩnh vực giáo dục, phương pháp dạy học được hiểu là cách thức hoạt
động cùng nhau của người dạy và người học hướng tới việc giải quyết các nhiệm
vụ dạy học (bao gồm cả trang bị tri thức, kỹ năng, kỹ xảo; hình thành các phẩm
chất nhân cách; phát triển những khả năng và năng lực). Phương pháp dạy học là
cách mà người dạy chỉ đạo (tổ chức, điều khiển, lãnh đạo) hoạt động của người
học, và cách mà người học tiến hành hoạt động lĩnh hội năng lực.
Phương pháp dạy học là cách thức mà người dạy tuân thủ suốt trong quá
trình thực hiện các công việc liên quan đến việc dạy nhằm làm cho việc dạy đạt
được mục đích yêu cầu học của người.
Nói tới phương pháp dạy học là nói tới công nghệ dạy học, bao gồm các thao
tác tổ chức môi trường dạy và học, tổ chức chương trình học, tổ chức thời gian học,
tổ chức việc dạy, tổ chức việc học, tổ chức đánh giá kết quả học.
Trong quá trình dạy học, phương pháp dạy học nổi lên như nhân tố chủ
quan (chủ quan về phía người dạy) hàng đầu quyết định chất lượng dạy học. Và do
vậy, việc lựa chọn và sử dụng phương pháp dạy học phù hợp luôn có ý nghĩa sống
còn đối với chất lượng dạy học và giáo dục. Các mục tiêu giáo dục khác nhau dẫn
đến các quan niệm về giáo dục khác nhau. Đến phiên các quan niệm về giáo dục
khác nhau trong mỗi hoàn cảnh cụ thể sẽ ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn phương
pháp dạy học.
.
Việc lựa chọn một phương pháp dạy học cụ thể, trong một hoàn cảnh dạy
6
học cụ thể, là công việc của người dạy và chỉ do người dạy quyết định (Tuy nhiên
việc đánh giá kết quả công việc dạy học của người dạy lại là quyền của xã hội).
1.3.1. Một số phƣơng pháp dạy học
Chúng ta đều biết, không có một phương pháp dạy học nào được cho là lý
tưởng. Mỗi một phương pháp đều có ưu điểm của nó do vậy người thầy nên xây
dựng cho mình một phương pháp riêng phù hợp với mục tiêu, bản chất của vấn đề
cần trao đổi, phù hợp với thành phần nhóm lớp học, các nguồn lực, công cụ dạy-học
sẵn có và cuối cùng là phù hợp với sở thích của mình.
Theo Nguyễn Bá Kim (2004), một số phương pháp dạy học:
Phương pháp dạy học thuyết trình
Phương pháp dạy học gợi mở vấn đáp
Phương pháp dạy học trực quan
Phương pháp dạy học ôn tập, luyện tập
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Dạy học tình huống
Dạy học chương trình hóa
Dạy học phân hóa
“Phương pháp dạy học được gọi là tích cực nếu hội tụ được các yếu tố sau:
- Thể hiện rõ vai trò của nguồn thông tin và các nguồn lực sẵn có
- Thể hiện rõ được động cơ học tập của người học khi bắt đầu môn học
- Thể hiện rõ được bản chất và mức độ kiến thức cần huy động
7
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
- Thể hiện rõ được vai trò của người học, người dạy, vai trò của các mối
tương tác trong quá trình học
- Thể hiện được kết quả mong đợi của người học”.
[7, tr.7]
1.3.2. Đổi mới phƣơng pháp dạy học
Đổi mới phương pháp dạy học (ĐMPPDH) hiện nay không chỉ là phong
trào mà còn là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên (GV). Thông thường, ở các
giờ thao giảng hay dự thi GV giỏi, tất cả GV đều nỗ lực trong việc ĐMPPDH, dù
còn có người chưa thành công như mong muốn. Trên thực tế, khảo sát và điều tra
xã hội học cho thấy tỷ lệ GV thực hiện được yêu cầu này ở các trường chưa phải
là nhiều. Vậy thực chất, họ đang gặp những khó khăn gì?
Trước hết là do thói quen đọc - chép, thuyết giảng, lệ thuộc sách giáo khoa
của một bộ phận GV. Căn bệnh cố hữu là ngại thay đổi, thậm chí lười biếng khiến
nhiều GV, trong đó có cả những GV lâu năm, đã thuộc làu từng nội dung kiến
thức trong sách giáo khoa nên khi giảng thường đọc luôn cho học sinh (HS) chép
lại các ý chính. Điều này tạo ra thói quen thụ động của trò. Thầy nói sao, trò ghi
vậy, và chỉ biết học thuộc lòng, không cần suy nghĩ. Để chống lại thói quen xấu
này, nhiều GV đã chủ động trong việc tìm tòi những cách thức mới trong việc
truyền đạt kiến thức, song do nhận thức chưa thật đầy đủ, nên việc ĐMPPDH
chưa hiệu quả.
Mặt khác lại cũng có GV sử dụng máy tính, máy chiếu đa năng, song lại
không chú ý xem có cần thiết và phù hợp với bài học không, liều lượng thế nào...
và nghiễm nhiên coi như mình đã ĐMPPDH mà quên mất rằng đó chỉ là phương
tiện hỗ trợ.
“Ứng dụng CNTT không có nghĩa là đã đổi mới phương pháp dạy học” [13,
tr.1]. CNTT chỉ là phương tiện tạo thuận lợi cho triển khai PPDH tích cực, chứ
8
không phải là điều kiện đủ của PPDH này. Để một giờ học có ứng dụng CNTT là
một giờ học phát huy tính tích cực của HS, thì điều kiện tiên quyết là việc khai
thác CNTT phải đảm bảo các yêu cầu và tính đặc trưng của PPDH tích cực mà GV
lựa chọn.
Phát huy tính tích cực của học sinh thông qua hàng loạt các tác động của
giáo viên là bản chất của phương pháp dạy học mới. Khi nói đến tính tích cực,
chúng ta quan niệm là lòng mong muốn hành động được nảy sinh từ phía học sinh,
được biểu hiện ra bên ngoài hay bên trong của sự hoạt động. Nhờ phát huy được
tính tích cực mà học sinh không còn bị thụ động. Học sinh trở thành các cá nhân
trong một tập thể mang khát vọng được khám phá, hiểu biết. Muốn vậy, điều khó
khăn nhất với người giáo viên là: trong một giờ lên lớp, phải làm sao cho những
học sinh tốt nhất cũng được thoả mãn nhu cầu tri thức, thấy tri thức là một chân
trời mới. Còn những học sinh học yếu nhất cũng không thấy bị bỏ rơi, họ cũng
tham gia được vào quá trình khám phá cái mới.
1.4. Đổi mới phƣơng pháp dạy học và vai trò của công nghệ thông tin
Những thành tựu mới của khoa học và công nghệ nửa cuối thế kỉ XX và đầu
thế kỉ XXI đang làm thay đổi hình thức và nội dung các hoạt động kinh tế, văn
hoá và xã hội của loài người. Một số quốc gia phát triển đã bắt đầu chuyển dần từ
văn minh công nghiệp sang văn minh thông tin. Các quốc gia đang phát triển tích
cực áp dụng những tiến bộ mới của khoa học và công nghệ, đặc biệt là công nghệ
thông tin (CNTT), để phát triển và hội nhập.
Đối với giáo dục và đào tạo, CNTT có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội
dung, phương pháp, phương thức dạy và học. CNTT là phương tiện để tiến tới một
“xã hội học tập”. Mặt khác, giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng thúc đẩy
sự phát triển của CNTT thông qua việc cung cấp nguồn nhân lực cho CNTT. Bộ
9
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
Giáo dục - Đào tạo cũng đã yêu cầu: “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục
và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT
như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp dạy học, học tập
ở tất cả các môn học” (Trích Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT ngày 30/7/2001
của Bộ Trưởng Bộ GD-ĐT về việc tăng cường dạy học, đào tạo và ứng dụng
CNTT trong ngành giáo dục giai đoạn 2001-2005).
1.4.1. Dạy học theo quan điểm tích hợp công nghệ thông tin
Theo tác giả việc áp dụng CNTT vào dạy học có hiệu quả bao nhiêu còn tùy
thuộc vào rất nhiều vấn đề, trong đó đặc trưng riêng của từng bộ môn và đối tượng
học sinh là hai yếu tố quan trọng nhất. CNTT chỉ nên thay thế những gì mà GV
không thể diễn đạt được hoặc diễn đạt được nhưng trừu tượng khó hiểu và mất
quá nhiều thời gian ví dụ như trực quan hóa các đối tượng trừu tượng, các bài toán
tập hợp điểm, các thí nghiệm ảo trong môn Vật lý, Hóa học, các bản đồ tranh ảnh,
phim tư liệu trong Lịch Sử và Địa Lý ...).
Sử dụng CNTT một cách hợp lí trong dạy học sẽ thực sự hiệu quả, tiết kiệm
được nhiều thời gian và tạo được nhiều hứng thú cho học sinh. “Môi trường tạo ra
bởi phần mềm dạy học tích hợp trong các tình huống học tập nếu được xây dựng
và tổ chức tốt, sẽ nâng cao được tính tích cực và chủ động của học sinh” (Nguyễn
Chí Thành, 2006).
1.4.2. Ƣu thế của việc dạy học với phƣơng tiện hiện đại
Thời kì xã hội thông tin đã mở ra khả năng người học, nhờ vào công cụ học
tập là máy tính, và các phương tiện truyền thông đa phương tiện nói chung - có thể
học tập theo trạng thái tức thời của mình đồng thời cũng không vượt xa khỏi định
hướng chung của môn học. Quan sát bất kì giờ học nào trên máy tính cũng thấy rất
nhiều học viên đang trong nhiều trạng thái chương trình, rẻ nhánh chương trình
khác nhau – đang tập trung giải quyết các khối lượng thông tin khác nhau, các
10
hướng đi khác nhau để đến cùng một mục đích do định hướng chung của môn học
qui định. Không thể nào bắt buộc mọi học viên đều cùng có bước phát triển
chương trình như nhau. Mặt khác, giao tiếp người – máy thông qua các giao diện
thích hợp mở ra khả năng giảm thiểu việc thuyết trình-cho-cả-lớp. Giao tiếp
“người - máy tính” cũng mở lại khả năng giao tiếp: “Ông thầy – máy tính” làm
việc với “cá nhân” người học. Mở lại khả năng dạy theo đúng với trạng thái trí tuệ
của “cá nhân” người học và không bị ràng buộc cứng ngắc bởi bất kì một chương
trình, một phân bố thời lượng nào cho môn học như đã từng có trong lịch sử dạy
học trước đó, nhưng với một chất lượng dạy/học cao hơn nhiều. Người dạy bây
giờ tập trung nhiều hơn, và có nhiều khả năng hơn vào việc điều khiển học tập của
từng người học. Công nghệ thông tin hiện đại đã trở thành công cụ dạy và cũng là
công cụ học.
Theo tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình SGK lớp 11 môn
toán (NXBGD, xuất bản năm 2007) [2, tr. 10], dạy học với phương tiện hiện đại
có các ưu thế sau:
- Giáo viên chuẩn bị bài một lần thì có thể dạy được nhiều lần.
- Các PMDH có thể thực hiện được thí nghiệm ảo, sẽ thay thế GV dạy học thực
hành, tăng tính năng động cho HS, cho phép HS học theo khả năng.
- Các phương tiện hiện đại giúp cho GV trình bày bài giảng sinh động hơn, dễ
dàng cập nhật và thích nghi với sự thay đổi của khoa học hiện đại.
- Các phương tiện sẽ hỗ trợ và chuẩn hoá các bài giảng mẫu, đặc biệt đối với
những phần khó giảng, những khái niệm phức tạp.
- Giúp HS học chủ động học tập, phát huy tính sáng tạo trong học tập của HS.
Phù hợp với PPDH hiện đại: lấy HS làm trung tâm.
- Sử dụng CNTT để dạy học, PPDH cũng sẽ phải thay đổi theo. GV là người
hướng dẫn HS học tập chứ không đơn thuần là người đưa thông tin cho HS.
11
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
Ngay cả GV cũng phải học tập thường xuyên để nâng cao trình độ về CNTT,
sử dụng có hiệu quả CNTT trong dạy học. HS có thể lấy thông tin từ nhiều
nguồn khác nhau như sách, Internet, CD-ROM... Khi đó HS phải biết đánh giá
và lựa chọn thông tin không chỉ đơn thuần nhận thông tin một cách thụ động vì
nguồn thông tin rất phong phú.
- Góp phần giảm đáng kể kinh phí đầu tư cho cơ sở vật chất phục vụ quá trình
dạy học.
Tuy nhiên, công nghệ thông tin không làm cho công việc người dạy trở nên
nhẹ nhàng hơn, cũng không làm cho việc nắm bắt kiến thức của nhân loại dễ dàng
hơn như nhiều người vẫn tưởng – thậm chí người dạy và người học còn phải vật
lộn nhiều hơn với sự bùng nổ hoặc quá tải thông tin. Công nghệ thông tin chỉ đem
lại cho người dạy, người học các khả năng to lớn hơn, hiệu quả hơn trong dạy và
học mà thôi.
1.5. Sử dụng công nghệ thông tin vào dạy môn Toán
Vấn đề sử dụng CNTT trong việc hổ trợ dạy học môn Toán ở Việt Nam
Theo GS. TSKH Nguyễn Bá Kim và TS Đào Thái Lai thì với tính cách là công cụ
dạy học, máy vi tính được khai thác dưới những hình thức chủ yếu như sau:
+ Giáo viên trình bày bài giảng có sự hổ trợ của máy tính.
+ Học sinh làm việc trực tiếp với máy tính dưới sự hướng dẫn và kiểm soát
chặt chẽ của giáo viên.
+ Học sinh học tập độc lập trên máy tính theo chương trình.
Sue Johnston - Wilder và David Pimm (1995) đã đưa ra 6 hướng chính sử dụng
CNTT nhằm cung cấp các điều kiện cho người học toán, cụ thể là:
- Học tập dựa trên thông tin ngược: Máy tính có khả năng cung cấp nhanh
và chính xác các thông tin phản hồi dưới góc độ khách quan. Từ những thông tin
12
phản hồi như vậy cho phép người học đưa ra ước đoán của mình và từ đó có thể
thử nghiệm, thay đổi những ý tưởng cuả mình.
- Khả năng quan sát các mô hình: Với khả năng và tốc độ xử lí của máy tính
giúp người học đưa ra nhiều ví dụ khi khám phá các vấn đề trong toán học. Máy
tính sẽ trợ giúp người học quan sát xử lí các mô hình từ đó đưa ra lời chứng minh
trong trường hợp tổng quát.
- Phát hiện các mối quan hệ trong toán học: Máy tính cho phép tính toán biểu
bảng, xử lí đồ hoạ một cách chính xác và liên kết chúng lại với nhau. Việc cho thay đổi
một vài thành phần và quan sát sự thay đổi trong các thành phần còn lại đã giúp người
học phát hiện ra mối tương quan giữa các đại lượng.
- Thao tác với các hình động: Người học có thể sử dụng máy tính để biểu
diễn các biểu đồ, các tập hợp điểm một cách sinh động, giúp cho người học hình
dung ra các hình hình học một cách tổng quát từ máy tính.
- Khai thác, tìm kiếm thông tin: Máy tính cho phép người học sử dụng làm
việc trực tiếp với các dữ liệu thực, từ đó hình dung ra sự đa dạng của nó và sử
dụng để phân tích hay làm sáng tỏ một vấn đề toán học.
- Dạy học với máy tính: Khi người học thiết kế giải thuật để sử dụng máy
tính giúp tìm ra kết quả thì người học phải hoàn thành các dãy chỉ thị mệnh lệnh
một cách rõ ràng chính xác, họ sắp đặt các suy nghĩ cũng như ý tưởng của mình
một cách rõ ràng.
1.5.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Toán
Toán học là môn khoa học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian và
các phép biến đổi. Nói một cách khác, người ta cho rằng đó là môn học về "hình
và số." Theo quan điểm chính thống, nó là môn học nghiên cứu về các cấu trúc
13
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
trừu tượng định nghĩa từ các tiên đề, bằng cách sử dụng Luận lý học (lôgic) và ký
hiệu toán học.
Toán học là một môn học mang tính trừu tượng cao. Công nghệ thông tin tỏ
ra rất hiệu quả trong việc trực quan hóa một số đối tượng trừu tượng của Toán
học.
Xét về mặt "công nghệ" thì đây quả là một ưu điểm lớn của công nghệ thông tin
(CNTT). Với những khả năng của CNTT và truyền thông, của Kĩ thuật đồ họa và
Multimedia, của các phần mềm dạy học, phần mềm trình diễn với sự tích hợp của các
công cụ soạn thảo thì khả năng gây hiệu ứng tích cực của nó là rất cao, đặc biệt là với
những nội dung liên quan đến hình học, đồ thị...
Xét về mặt "nội dung" thì CNTT đã đáp ứng rất nhiều trong việc truyền thụ
đầy đủ, đúng, rõ ràng và chân thật những nội dung học tập kể cả những nội dung
mang tính trừu tượng cao (các hình khối trong không gian, các phép biến hình...).
Mặt khác nó hợp lý hóa việc đánh giá, kiểm tra của quá trình dạy học một cách
chính xác, nhanh chóng và công bằng cho mỗi học sinh
Xét về mặt "sư phạm" thì CNTT cũng có thể làm thay giáo viên một số
công việc như: tạo hứng thú học tập cho học sinh, điều khiển quá trình lên lớp,
đánh giá kết quả rèn luyện một số kĩ năng và hình thức tư duy trong học tập. Tuy
nhiên trong trường hợp này, vai trò của giáo viên đặc biệt qua trọng trong việc
điều hành, lên kế hoạch kịch bản thiết kế bài giảng và vai trò đạo diễn trong giờ
dạy. “Một công việc quan trọng của người GV khi sử dụng các phần mềm dạy học
là tạo ra các tình huống và tổ chức một môi trường học tập, thực chất là xây dựng
các hoạt động thích hợp thông qua việc tích hợp các tri thức dạy học trong đó có
tính đến các khả năng mà phần mềm cho phép” (Nguyễn Chí Thành, 2006).
1.5.2. Giới thiệu phần mềm Cabri 3D
14
Công nghệ 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, 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.
Cabri 3D v2 tiếp tục các triết lý Cabri vào thế giới của không gian ba chiều
3D. Với Cabri 3D v2 người sử dụng 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…, 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 bạn. Với Cabri 3D v2,
người sử dụng sẽ khám phá một công cụ tuyệt vời cho việc nghiên cứu và giải các
bài toán Hình học nói riêng và Toán học nói chung.
Hình 1.1
Khi
chạy
chương trình và tạo ra một tệp
mới của Cabri 3D
để bắt đầu chuẩn bị làm việc
với các đối tượng không không gian, trên màn hình ta sẽ thấy mặt phẳng cơ sở
hiện rất rõ và khung nhìn từ xa cho phép chúng ta quan sát rất tốt hình vẽ này.
Hình 1.2
15
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
Với Cabri 3D, người sử dụng có thể tạo ra 3 điểm, 2 điểm nằm trên mặt phẳng cơ
sở và 1 điểm nằm phía trên mặt phẳng này như hình dưới đây.
Hình 1.3
Người sử dụng có thể tạo ra hai đường thẳng kết nối 3 điểm đã tạo như hình dưới
đây.
Hình 1.4
Phần đường thẳng nằm phía dưới mặt phẳng bị che khuất và hiện ra rất mờ trên
màn hình. Với hình vẽ rất trực quan ở trên, giáo viên có thể giúp học sinh hiểu ý
nghĩa các nét liền và nét đứt trên mỗi hình vẽ.
16
Hình 1.5
Ngoài các chức năng cơ bản trên, Cabri 3D còn có một số chức năng nâng
cao khác:
Chức năng tạo ra các vùng làm việc mới: Trong mỗi tài liệu Cabri 3D,
chúng ta có thể tạo nhiều trang và vùng làm việc (được gọi là «góc nhìn»).
Tuy nhiên, số trang và vùng làm việc không quan trọng vì tất cả chúng cùng
đưa về cùng một tập các phép dựng hình. Thật vậy, các trang hoặc vùng làm
việc khác nhau được tạo ra nhằm mục đích cho phép bạn nhìn và thay đổi
các hình dựng từ các phối cảnh khác nhau.
Có thể mở rộng hoặc thu hẹp một vùng làm việc
Có thể dịch chuyển một vùng làm việc trong một trang
Chức năng tương tác của các vùng làm việc
Chức năng tạo một trang mới bên trong một tài liệu: Mỗi tài liệu Cabri 3D
có thể bao gồm nhiều trang hơn nữa, mỗi trang có thể chứa nhiều vùng làm
việc nhau.
Bảng chọn hiển thị: Trong bảng chọn Hiển thị, các chức năng đầu tiên cho
phép thay đổi tỉ lệ hiển thị của tài liệu, từ 1:4 (thu nhỏ) đến 4:1 (phóng to).
17
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
Chức năng Hiệu chỉnh theo trang cho phép thích nghi kích cỡ của trang đối
với cửa sổ hiện hành trong khi mà chức năng Hiệu chỉnh theo cách nhìn cho
phép thích nghi cách nhìn đối với kich cỡ của cửa sổ.
Chức năng tích hợp động và tĩnh một trang Cabri 3D - V2 trong các chương
trình ứng dụng khác. Cabri 3D cho phép chèn các hình ảnh tĩnh dạng
bitmap vào các chương trình ứng dụng khác. Người sử dụng cũng có thể
xuất các hình động mà người dùng có thể thao tác được cho phần lớn các
trình duyệt Internet (đối với cả máy tính PC và máy tính Mac OS) cũng như
là cho các chương trình của Microsoft Office như Word, Powerpoint (chỉ
cho máy tính PC).
Tạo các hình trải in được: Cabri 3D cho phép trải các hình mà NSD đã
dựng. Sau đó có thể in các hình này và sử dụng để tạo các hình mẫu từ giấy
hoặc bìa các-tôn. NSD cũng có thể dựng ảnh của một đối tượng qua các
phép biến hình thông thường như: đối xứng tâm, trục, quay, tịnh tiến,
nghịch đảo. Một tính chất quan trọng khác của phần mềm là xem lại toàn bộ
các bước dựng hình được thực hiện trên một đối tượng. NSD có thể quay
toàn bộ hình dựng được xung quang trục của nó, NSD có thể tạo ra các hình
trải (đa giác hình trải) từ các đa diện.
Chức năng hình cầu kính: thay đổi các góc nhìn. Chức năng này cho phép
NSD có thể hiển thị được các hình đã dựng được 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 ảnh dưới đây là một góc nhìn khác lên mặt phẳng P và 3 điểm (trong
Hình 1.5). Vì góc nhìn vào P ngang với tầm mắt chúng ta thấy rõ điểm M thực
sự nằm phía trên của P và các điểm A, B nằm trên P.
18
Hình 1.6
Hoạt náo: Cabri 3D cho phép kết hợp tạo ra các hoạt náo cho các đối tượng
của NSD.
Ví dụ: Người sử dụng có thể dùng chuột (vẫn trong chế độ
) để thay đổi vị
trí các điểm A, B và M và quan sát kết quả. Các điểm A, B trong khi dịch
chuyển luôn luôn nằm trên mặt phẳng P. Còn điểm M có thể chuyển động tự
do trong không gian.
Hình 1.7
Hình trên đây cho ta thấy một vị trí khác của các điểm A, B, M nhưng vẫn giữ các
quan hệ đã được xây dựng từ đầu.
Chức năng này, với các hình vẽ trên bảng
đen, học sinh rất khó hình dung. Còn với Cabri 3D, điều này đã giảm được rất
nhiều khó khăn, nhất là những bài toán về quỹ tích, về các điểm di động.
19
