NCKH ƯD - Sử dụng phần mềm Yenka để nâng cao kết quả học tập phần Hình học không gian của học sinh lớp 8

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
DỰ ÁN VIỆT - BỈ
BÁO CÁO
THỰC HÀNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ỨNG DỤNG
Sử dụng phần mềm Yenka để nâng cao kết quả học tập
phần Hình học không gian của học sinh lớp 8 dân tộc thiểu số
Trường PTCS Dân tộc Nội trú Bát Xát, tỉnh Lào Cai
Nhóm nghiên cứu:
Đào Thị Thuý Nga
Nguyễn Thị Minh Lương
Hà Vũ Quang
Đồng Ngọc Sơn
Đơn vị công tác: Trường Cao đẳng Sư phạm Lào Cai
Lào Cai, năm 2009
BÁO CÁO
THỰC HÀNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ỨNG DỤNG
Sử dụng phần mềm Yenka để nâng cao kết quả học tập
phần Hình học không gian của học sinh lớp 8 dân tộc thiểu số
Trường PTCS Dân tộc Nội trú Bát Xát, tỉnh Lào Cai
I. TÓM TẮT
Công tác giảng dạy của người giáo viên trong nhà trường là quá trình luôn
tìm tòi, thay đổi linh hoạt các phương pháp dạy học để đạt được hiệu quả cao
nhất. Mỗi môn học có đặc trưng riêng đòi hỏi phải có phương pháp dạy học
thích hợp mới có thể kích thích được hứng thú, tính tích cực học tập của học
sinh. Với mục đích nâng cao chất lượng dạy học, chúng tôi mạnh dạn thử
nghiệm phương pháp dạy học phần hình học không gian trong môn toán lớp 8
bằng phần mềm Yenka và nghiên cứu tác động của phương pháp này đối với kết
quả học tập của học sinh lớp 8 trường PTDT Nội trú Bát Xát.
Để xem xét hiệu quả của việc ứng dụng phần mềm vào dạy hình học không
gian, lớp 8A - thực nghiệm được học bằng phần mềm Yenka và lớp 8B học theo
cách mô tả thông thường. Các phép kiểm chứng độc lập thực hiện đối với các

bài kiểm tra đầu ra và điểm số thu được cho thấy sự khác biệt lớn nghiêng về
nhóm thực nghiệm.
II. GIỚI THIỆU
Hình học là một trong những môn học ở trường phổ thông đòi hỏi học sinh
phải có khả năng tư duy trừu tượng cao nên việc dạy và học môn hình học gặp
phải nhiều khó khăn, nhất là đối với các em học sinh người dân tộc thiểu số.
Hiện nay, việc giảng dạy phần hình học không gian trong trường PTDT Nội trú
Bát Xát đã được trực quan hóa một số tiết thông qua việc giáo viên sử các mô
hình khi lên lớp. Tuy nhiên, việc chuẩn bị mô hình hình học không gian chiếm
khá nhiều thời gian và công sức của giáo viên và xét về một mặt nào đó thì cũng
chưa thực sự “trực quan hóa”. Đa số các tiết dạy, giáo viên thường sử dụng
phương pháp diễn tả các hình khối hình học không gian còn ở mức đơn giản,
2
tính trực quan chưa cao, chưa phù hợp với đối tượng học sinh dân tộc thiểu số,
điều đó ảnh hưởng đến việc tiếp thu kiến thức của học sinh.
Với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, nhất là trong tin học.
Việc sử dụng các phần mềm dạy học và đưa công nghệ thông tin vào dạy học đã
được nhiều trường quan tâm, đầu tư về cơ sở vật chất. Phần mềm được sử dụng
thông dụng nhất trong dạy học hình học ở phổ thông là các phần mềm The
Geometer's Sketchpad (GSP), Cabri và hiện nay chương trình Tin học tự chọn 8
đã đưa phần mềm Yenka vào dạy học. Yenka là một phần mềm nhánh của công
ty phần mềm Crocodile nổi tiếng. Chức năng chính của phần mềm là giúp học
sinh thiết kế các mô hình hình khối kiến trúc không gian dựa trên các hình
không gian cơ bản như hình trụ, lăng trụ, hình chóp, hình hộp. Giúp khởi tạo
hình đơn giản; Phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển và xoay khung hình trong không
gian 3D, khai triển hình không gian trong không gian 2D.
Khác với các phần mềm GSP chỉ vẽ và xem các hình hình học trên không
gian 2D còn với phần mềm Yenka thì chúng ta vừa có thể vẽ trên cả 2D và 3D.
Do đó ta có thể sử dụng Yenka để dạy phần hình học không gian. Ngoài chức
năng thao tác với đối tượng là hình học không gian ở trên, Yenka còn rất hữu ích

trong việc dạy và học vật lý. Mặt khác, chương trình này rất thích hợp cho học
sinh tự học ở nhà, đặc biệt là đối với thầy, cô có thể đưa vào để giảng dạy, giúp
cho việc học giữa thầy và trò có hiệu quả hơn. Việc ứng dụng công nghệ thông
tin trong dạy học là một việc làm quan trọng trong việc đổi mới phương pháp
dạy học trong giai đoạn hiện nay.
Qua quá trình tìm hiểu việc học tập phần hình học không gian của học sinh
lớp 8, trường PTDT Nội trú Bát Xát. Chúng tôi nhận thấy có một số nguyên
nhân sau dẫn đến kết quả học tập chưa cao của các em học sinh người dân tộc
thiểu số khi học phần hình học không gian là:
1. Khả năng nhận thức môn hình học của học sinh dân tộc còn thấp.
2. Học sinh dân tộc hạn chế về khả năng tưởng tượng hình học không gian.
3. Mức độ tập trung chưa cao do môn học khó.
4. Ít hứng thú với nội dung môn học nhất là với môn hình học.
3
5. Giáo viên thường sử dụng phương pháp diễn tả các hình khối hình học
không gian còn ở mức đơn giản, tính trực quan chưa cao, chưa phù hợp với đối
tượng học sinh dân tộc thiểu số, dẫn đến khả năng hiểu của học sinh hạn chế.
Trong các nguyên nhân kể trên, chúng tôi tập trung vào việc tìm giải pháp tác
động vào nguyên nhân thứ 5.
Với những lý do đã nêu, chúng tôi mạnh dạn thực hiện vấn đề nghiên cứu: Sử
dụng phần mềm Yenka để nâng cao kết quả học tập phần Hình học không gian
của học sinh lớp 8 dân tộc thiểu số trường PTCS Dân tộc Nội trú Bát Xát, tỉnh
Lào Cai.
Để thực hiện nghiên cứu đề tài này chúng tôi đã tham khảo và vận dụng lí
luận của một số tài liệu, công trình nghiên cứu tác động:
Nghiên cứu khoa học ứng dụng của tiến sỹ Dr Chris Tan (2008)
III. PHƯƠNG PHÁP
1. KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU
- Chúng tôi tiến hành chọn 2 lớp của khối lớp 8 trường Dân tộc Nội trú huyện
Bát Xát, tỉnh Lào Cai để tiến hành kiểm tra tác động, trong đó 1 nhóm (lớp) thực

nghiệm, 1 nhóm (lớp) đối chứng.
Lớp 8A- nhóm thực nghiệm: 33 học sinh
Lớp 8B- nhóm đối chứng: 33 học sinh
Hai nhóm này tương đương về: Trình độ, điều kiện học tập và hoàn cảnh gia
đình, giới tính, thành phần dân tộc,... cụ thể:
Lớp Sĩ số Nam/nữ
Dân tộc Ghi chú
H’mông Dao Hà Nhì Dáy
8A 34 22/12 17 15 2
8B 33 21/12 12 17 1 3
Tổng
67 43/24 29 32 1 5
(Bảng 1: Thống kê số lượng, thành phần dân tộc HS 2 lớp nghiên cứu)
2. THIẾT KẾ
4
Khách thể nghiên cứu được chọn là nhóm nguyên vẹn gồm tất cả học sinh
của hai lớp 8A và 8B, trong đó nhóm thực nghiệm là lớp 8A và lớp 8B là nhóm
đối chứng.
Nhóm đối chứng: Tiến hành dạy học theo phương pháp dùng mô hình thông
thường và mô tả.
Nhóm thực nghiệm: Tiến hành với sự trợ giúp của phần mềm Yenka trong
việc quan sát ở các góc nhìn động khác nhau đối với các hình không gian, mặt
khác phần mềm cũng giúp học sinh có thể khai thác những dấu hiệu bản chất
của các hình không gian.
Để kiểm chứng cho tác động, chúng tôi sử dụng kiểu thiết kế kiểm tra trước
và sau tác động với các nhóm tương đương (Thiết kế 2).
Trước tác động Tác động Sau tác động
Lớp 8A
(Thực nghiệm)
O1

Sử dụng phần mềm Yenka
khi dạy hình học không gian
O3
Lớp 8B
(Đối chứng)
O2
Dạy hình học không gian
theo PP thông thường
O4
Các ký hiệu: O1,O2 (Bài kiểm tra trước tác động), O3,O4 (Bài kiểm tra sau
tác động);
Sử dụng bài kiểm tra trước và sau tác động, kết quả thu được là các dữ liệu
liên tục nên chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng t-test độc lập đánh giá kết quả
nghiên cứu.
3. ĐO LƯỜNG
Để đánh giá tác động nghiên cứu lên nhóm thực nghiệm, chúng tôi sử dụng
đo kiến thức bằng cách sử dụng các bài kiểm tra:
- Nội dung: Bài kiểm tra các kiến thức liên quan đến hình học không gian
trong chương trình Toán THCS lớp 8.
- Hình thức: Bài kiểm tra gồm các phần trắc nghiệm khách quan, tự luận.
- Cách tiến hành: Kiểm tra trước và sau tác động.
5
Đối với bài kiểm tra trước: Chúng tôi tiến hành kiểm tra sau khi học sinh
đã học 4 bài của phần Hình học không gian lớp 8. Mục đích: đánh giá kết quả
của việc dạy học với phương pháp dạy học không có sự trợ giúp của phần mềm
Yenka trên cả 2 lớp.
Đối với bài kiểm tra sau: được thực hiện sau khi học sinh kết thúc học
phần Hình học không gian. Mục đích: đánh giá kết quả học tập của học sinh sau
khi tiến hành tác động với lớp thực nghiệm để so sánh mức độ tác động, ảnh
hưởng của việc sử dụng phần mền Yenka đến kết quả học tập của học sinh quá

trình học.
- Tổ chức chấm chéo các bài kiểm tra. Kiểm chứng độ tin cậy, độ giá trị bằng
công thức: r
SB
= 2*r
hh
/(r
hh
+1).
4. QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU
- Quá trình nghiên cứu tác động được thực hiện trong chương IV (chương về
Hình học không gian- lớp 8), sau khi học sinh được học 04 tiết về hình hộp chữ
nhật, thể tích hình hộp chữ nhật và luyện tập về hình hộp chữ nhật thì nhóm
nghiên cứu tiến hành bài kiểm tra đầu vào đối với cả 02 lớp tham gia nghiên
cứu. Sau đó lớp 8A- lớp thực nghiệm được học phần còn lại của chương với sự
trợ giúp của phần mềm Yenka, lớp 8B- lớp đối chứng học theo phương pháp
thông thường. Kết thúc chương chúng tôi tiến hành kiểm tra đầu ra để đánh giá
xem tác động có ý nghĩa hay không?
- Việc thiết kế và thực hiện các bài kiểm tra trước và sau tác động được 02
giáo viên bộ môn tiến hành tại lớp học, tổ chức chấm chéo để đảm bảo tính
khách quan.
- Quá trình thực nghiệm tác động được nhóm nghiên cứu tiến hành với thời
lượng 1/2 tháng trong các giờ học chính khoá của lớp 8A trường PTCS Dân tộc
Nội trú huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai.
5. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH DỮ LIỆU
Với những dữ liệu (điểm số các bài kiểm tra) thu được chúng tôi sử dụng các
kỹ thuật thống kê để xử lý dữ liệu, đó là:
6
- Tính toán các giá trị trung bình điểm kiểm tra, độ lệch chuẩn (SD) để biết
quy mô phân bố các điểm số;

- Sử dụng phép kiểm chứng t-test độc lập để xác định mức khác biệt giữa
điểm trung bình của hai nhóm tham gia nghiên cứu;
- Ngoài ra chúng tôi còn sử dụng công thức tính quy mô ảnh hưởng (ES) để
kiểm chứng những thay đổi về điểm trung bình do tác động của nghiên cứu có
thực tế và có ý nghĩa hay không.
IV. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ
Qua quá trình kiểm tra trước và sau tác động, chúng tôi đã thu thập được kết
quả về học tập phần hình học không gian của học sinh 2 lớp tham gia nghiên
cứu như sau:
Lớp
Kiểm tra trước tác động Kiểm tra sau tác động
Loại điểm Loại điểm
Giỏi Khá TB Yếu Giỏi Khá TB Yếu
8A
1 8 22 3 8 9 15 2
8B
1 3 25 4 1 8 20 4
Tổng 2 11 47 7 9 17 35 6
(Bảng 2: Kết quả kiểm tra của nhóm thực nghiệm và đối chứng)
Với kết quả thu được như trên, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra độ tin cậy
Spearman-Brown của dữ liệu sau tác động và thu được kết quả là: 0,72 (Biểu 1).
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn tiến hành tính giá trị trung bình (TB) và độ lệch
chuẩn của dữ liệu nhằm so sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động:
Số HS Giá trị TB Độ lệch chuẩn (SD)
Nhóm thực nghiệm 34 6,47 1,26
Nhóm đối chứng 33 5,79 1,11
(Bảng 3: So sánh điểm TB bài kiểm tra sau tác động)
Trong bảng trên, điểm TB bài kiểm tra sau tác động của nhóm thực nghiệm
là 6,47 (SD =1,26) và của nhóm đối chứng là 5,79 (SD = 1,11). Dựa vào điểm
TB cho thấy nhóm thực nghiệm đạt kết quả cao so với nhóm đối chứng (xem

biểu đồ).
7
Khi thực hiện phép kiểm chứng t-test độc lập (trên cơ sở điểm số của học
sinh từng nhóm sau tác động) ta tính được giá trị p là 0,02 (< 0,05) chứng tỏ sự
chênh lệch trong giá trị trung bình giữa nhóm thực nghiệm (6,47) và nhóm đối
chứng (5,79) là có ý nghĩa.
Nhóm thực nghiệm với nhóm
đối chứng
Giá trị p Khác biệt
Trước tác động 0,09 Không có khác biệt
Sau tác động 0,02 Có khác biệt
(Bảng 4: Bảng giá trị p của phép kiểm chứng t-test độc lập)
Và để kiểm chứng cho tác động của nghiên cứu trên có thực tê và có ý nghĩa
hay không, ta xét quy mô ảnh hưởng của tác động đến quá trình dạy học. Ta có
bảng sau:
Bài KT nhóm thực nghiệm Kết quả tính ES Ảnh hưởng
a. Trước tác động 0,34 Không đáng kể
b. Sau tác động 0,61 Trung bình
(Bảng 5: Quy mô ảnh hưởng ES của tác động)
Như vậy, tác động trong quá trình nghiên cứu là có quy mô ảnh hưởng đến
kết quả học tập của học sinh.
V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
8
Mục tiêu của đề tài là đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng phần mềm Yenka
trong dạy học hình học không gian cho học sinh lớp 8 dân tộc thiểu số trường
PTCS Dân tộc Nội trú Bát Xát, tỉnh Lào Cai. Các kết quả cho thấy học sinh
được học phần hình học không gian bằng phần mềm Yenka sẽ khắc phục được
các hạn chế về khả năng tưởng tượng khi phân tích, nhận biết các hình. Ngoài
ra, qua việc học tập bằng phần mềm học sinh còn có thể tự thiết kế các mô hình,
hình khối kiến trúc không gian dựa trên các hình không gian cơ bản.

Khi học tập hình học không gian có sự hỗ trợ của phần mềm Yenka, kết quả
học tập của học sinh có sự cải thiện rõ rệt. Điều đó chứng tỏ nhận thức về các
hình không gian đã được nâng lên.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy với đối tượng học sinh dân tộc, nếu giáo
viên mô tả thông thường bằng hình vẽ, mô hình thì học sinh tiếp nhận kiến thức
hình học không gian bị hạn chế. Và nếu có sử dụng mô hình thì việc thay đổi,
dịch chuyển hình không thể thực hiện, học sinh không thể tưởng tượng hình ở
các góc độ khác nhau.
Qua kết quả nghiên cứu chúng tôi thấy có thể triển khai ứng dụng phần mềm
Yenka vào dạy học hình học không gian cho các lớp THCS như là một công cụ
hữu ích hỗ trợ học tập và giảng dạy.
9
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lưu Xuân Mới- Phương pháp luận nghiên cứu khoa học- NXB. ĐH Sư phạm
2003.
2. Dr. Chris Tan - Tài liệu tập huấn về nghiên cứu khoa học - Dự án Việt- Bỉ.
Tháng 1/2008
3. Quan sát hình không gian với phần mềm Yenka-
10
PHỤ LỤC

1. Bài kiểm tra trước và sau tác động.
2. Kế hoạch bài học, tài liệu giảng dạy
3. Các số liệu thống kê chi tiết.
11