Tài liệu Khai thác phần mềm geogebra hỗ trợ dạy học hình học không gian lớp 12

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ THUÝ HIỀN KHAI THÁC PHẦN MỀM GEOGEBRA HỖ TRỢ DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN LỚP 12 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Sư phạm Toán Phú Thọ, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ THUÝ HIỀN KHAI THÁC PHẦN MỀM GEOGEBRA HỖ TRỢ DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN LỚP 12 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sư phạm Toán Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Anh Tuấn Phú Thọ, 2020 i LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của khoa Khoa học tự nhiên và thầy giáo hướng dẫn Th.s Trần Anh Tuấn, em đã thực hiện khóa luận “Khai thác phần mềm Geogebra hỗ trợ dạy học hình học không gian lớp 12”. Để hoàn thành khóa luận này, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại trường Đại học Hùng Vương. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.s Trần Anh Tuấn, giảng viên bộ môn Toán học – khoa Khoa học tự nhiên. Thầy đã dành nhiều thời gian quý báu tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Đồng thời, cô còn là người giúp em lĩnh hội được những kiến thức chuyên môn và rèn luyện cho em tác phong nghiên cứu khoa học. Cuối cùng em kính chúc quý thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý. Em xin chân thành cảm ơn! Việt Trì, tháng 6 năm 2020 Sinh viên ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................................... i MỤC LỤC .............................................................................................................................ii MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................................... 1 2. Mục tiêu khóa luận ............................................................................................................ 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................................... 3 4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................... 3 5.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................... Error! Bookmark not defined. 5.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 4 5.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 4 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................................... 4 7. Bố cục của khóa luận ......................................................................................................... 4 CHƯƠNG 1. DẠY HỌC MÔN TOÁN CHO HỌC SINH Ở THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ........................................................................................ 5 1.1. Sử dụng phương tiện CNTT trong dạy học .................................................................... 5 1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học .................................................................................... 5 1.1.2. Sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học .............................................................. 12 1.2. Những tình huống khai thác CNTT trong dạy học môn Toán ...................................... 13 1.2.1. Ứng dụng CNTT trong dạy học môn Toán ................................................................ 13 1.2.2. Một số phần mềm dạy học Toán học ......................................................................... 14 1.2.3. Những tình huống khai thác CNTT trong dạy học môn Toán ................................... 15 1.3. Thực trạng ứng dụng CNTT trong dạy học hình học không gian ở THPT .................. 17 1.4. Giới thiệu phần mềm Geogebra .................................................................................... 18 1.4.1. Tổng quan về phần mềm Geogebra ........................................................................... 18 1.4.2. Cách cài đặt phần mềm Geogebra ............................................................................ 19 1.4.3. Giao diện làm việc của phần mềm Geogebra ............................................................ 20 CHƯƠNG 2. SỬ DỤNG PHẦN MỀM GEOGERA THIẾT KẾ MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN LỚP 12 Ở THPT ................................................ 26 2.1. Hoạt động dạy học khái niệm. ...................................................................................... 26 2.1.1. Hoạt động dạy học: “Khái niệm mặt cầu” ................................................................ 27 2.1.2. Hoạt động dạy học: “Khái niệm mặt tròn xoay” ...................................................... 30 2.1.3. Hoạt động dạy học: “Khái niệm mặt trụ” ................................................................. 33 iii 2.1.4. Hoạt động dạy học: “Khái niệm hình trụ” ................................................................ 36 2.1.5. Hoạt động dạy học: “Khái niệm mặt nón”................................................................ 39 2.1.6. Hoạt động dạy học: “Khái niệm hình nón” .............................................................. 44 2.2. Dạy học định lí .............................................................................................................. 48 2.2.1. Hoạt động dạy học: Định lí 1 – trang 8 SGK Hình học nâng cao 12........................ 48 2.2.2. Hoạt động dạy học: Định lí 2 – trang 13 SGK Hình học nâng cao 12...................... 50 2.2.3. Hoạt động dạy học: Định lí 3 – trang 43 SGK Hình học nâng cao 12...................... 52 2.3. Dạy học bài tập. ............................................................................................................ 54 2.4. Minh họa một số giáo án sử dụng phần mềm Geogebra .............................................. 58 2.4.1. Giáo án giảng dạy: Mặt trụ, hình trụ và khối trụ ...................................................... 58 2.4.2. Giáo án giảng dạy: Phép đối xứng qua mặt phẳng và sự bằng nhau của các khối đa diện....................................................................................................................................... 65 2.5. Ưu nhược điểm của việc sử dụng phần mềm Gegebra trong hoạt động dạy học hình học không gian lớp 12 ở THPT ........................................................................................... 68 2.5.1. Ưu điểm ...................................................................................................................... 68 2.5.2. Nhược điểm ................................................................................................................ 69 KẾT LUẬN.......................................................................................................................... 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 71 iv DANH MỤC VIẾT TẮT CNTT Công nghệ thông tin GV Giáo viên HS Học sinh THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Giáo dục và đào tạo là hoạt động tác động trực tiếp đến nâng cao trình độ dân trí, sự hiểu biết và ứng dụng khoa học công nghệ vào đời sống thực tiễn của con người. Đảng và Nhà nước ta khẳng định rằng: “Giáo dục là quốc sách hàng đầu”. Sở dĩ như vậy là vì, giáo dục là yếu tố then chốt tạo dựng, phát huy mọi nguồn lực trong xã hội một cách có hiệu quả, trước hết là nguồn lực con người trong phát triển Kinh tế - Văn hóa - Xã hội. Giáo dục và đào tạo là sự nghiệp của Đảng, của Nhà nước và của toàn dân. Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa, đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực đã và đang là yêu cầu quan trọng đặt ra trong giáo dục ở từng cấp học, môn học. Hiện nay, sự bùng nổ mạnh mẽ của Công nghệ thông tin có ảnh hưởng lớn đối với nền giáo dục. Việc đưa công nghệ thông tin trở thành phương tiện dạy học đáp ứng yêu cầu giảng dạy của giáo viên và tiếp thu tri thức của học sinh là một hướng đi mới đáp ứng yêu cầu, hiệu quả giáo dục. Dạy học nói chung và dạy học môn Toán nói riêng, đang từng bước tiếp cận, áp dụng công nghệ thông tin. Toán học mang những đặc trưng rất riêng là trừu tượng hoá cao độ, logic chặt chẽ. Chương trình môn Toán xoay quanh 3 mạch kiến thức chính: Số và Đại số, Hình học và Đo lường, Xác suất và Thống kê. Trong dạy học môn Toán cần chú trọng các phần mềm ứng dụng công nghệ thông tin nhằm hỗ trợ tính toán, đặc biệt là mô phỏng, minh họa các chuyển động hình học, giúp học sinh có thể tự tìm tri thức mới, tự luyện tập theo nội dung tùy chọn, theo các mức độ tùy theo năng lực của từng học sinh hỗ trợ hiệu quả dạy học môn Toán. Nhờ sự nỗ lực, đóng góp của rất nhiều chuyên gia trên thế giới mà đã xuất hiện rất nhiều phần mềm tính toán, tiện ích và thân thiện như: Maple, Derive, Cabri, Matematica, Powerpoint, Microsoft, Geospacw, Geogebra, Graph… Trong đó Geogebra là một phần mềm toán học được sử dụng phổ biến trong dạy học Toán với sự kết hợp của hình học, đại số và vi tích phân. Ngoài 2 ra ta cũng có thể thay thế Geogebra cho PowerPoint để trình chiếu bài giảng một cách dễ dàng, tiện ích và nhanh chóng hơn trong dạy học môn Toán. Trong chương trình Toán học THPT, Hình học là một mảng kiến thức vô cùng quan trọng và chiếm lượng kiến thức khá lớn. Đặc biệt, hình học không gian được học sinh tiếp cận ở cuối lớp 11 và lớp 12 được phân phối toàn bộ trong chương trình Hình học. Nó trang bị cho học sinh kiến thức cơ bản về hình học không gian và những phẩm chất, kĩ năng tư duy khác. Hình học không gian là mảng kiến thức khiến cho hầu hết học sinh đều cảm thấy khó khăn khi học tập cũng như khó truyền tải kiến thức khi tham gia giảng dạy của người giáo viên. Để học tốt hình học không gian, yêu cầu học sinh phải nắm bắt được hình vẽ và có khả năng tưởng tượng hình học trong không gian đa chiều. Tuy nhiên, thực trạng dạy và học hiện nay trong hình học không gian còn khá hạn chế, việc minh họa hình vẽ của một số giáo viên chỉ dừng lại ở nét liền, nét đứt… Mỗi học sinh đều có những đặc trưng riêng về khả năng nhận thức, vậy nên, điều đó khiến cho việc dạy và học của học sinh trở nên khó khăn hơn. Vì vậy, giáo viên cần thiết kế bài giảng có sự tham gia hỗ trợ của các phương tiện như máy tính và các phần mềm vào quá trình dạy học giúp bài giảng trở nên thú vị, lôi cuốn hơn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Toán nói chung và dạy học hình học không gian nói riêng. Geogebra là một phần mềm có nhiều ưu điểm, hỗ trợ tối ưu nhất cho giáo viên cũng như người học trong dạy và học hình học không gian. Nó giúp giáo viên xây dựng các hình ảnh liên quan đến bài học một cách trực quan, sinh động, các mô hình có thể xoay chuyển theo các góc nhìn khác nhau, hình học có thể chuyển động theo các tính năng động của phần mềm. Trước những khó khăn trong dạy và học của học sinh cũng như giáo viên, liên hệ với những đóng góp, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học của phần mềm Geogebra, em chọn nghiên cứu đề tài sau làm khóa luận tốt nghiệp: “khai thác phần mềm geogebra hỗ trợ dạy học hình học không gian lớp 12” 3 2. Mục tiêu khóa luận Khai thác phần mềm Geogebra thiết kế một số hoạt động dạy học hình học không gian lớp 12. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu  Giới thiệu về phần mềm Geogebra, các đối tượng cơ bản của màn hình Geogebra, giao diện làm việc của phần mềm và một số công cụ để thiết kế hoạt động trong hình học không gian.  Nghiên cứu các chức năng của phần mềm Geogebra, làm rõ ưu thế của nó trong dạy học môn Toán nói chung và dạy học hình học không gan nói riêng.  Thực hành xây dựng các hoạt động dạy học hình học không gian ở THPT qua việc khai thác phần mềm Geogebra. 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lí luận:  Nghiên cứu về đổi mới phương pháp dạy học, phân hóa, hệ thống hóa các kiến thức liên quan. Đọc các tài liệu, giáo trình, website về các phần mềm hỗ trợ dạy học, đặc biệt là phần mềm Geogebra. Phương pháp phân tích:  Qua nghiên cứu, tìm hiểu về cách sử dụng các hình vẽ trong phần mềm Geogebra, sử dụng nó để xây dựng các hoạt động dạy học hình học không gian một cách có hiệu quả, sinh động. Phương pháp tổng kết kinh nghiệm:  Sau khi nghiên cứu các giáo trình, các tài liệu tham khảo đọc thêm rút ra kinh nghiệm áp dụng vào nghiên cứu. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia:  Tiếp thu ý kiến đóng góp của giảng viên hướng dẫn và các giảng viên khác, từ đó có những bổ sung, hoàn thiện bài khóa luận. 4 5.1. Đối tượng nghiên cứu Phần mềm Geogebra trong hình học không gian lớp 12. 5.2. Phạm vi nghiên cứu Hình học không gian ở THPT trong sách giáo khoa hình học nâng cao lớp 12. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn  Khóa luận đã thiết kế được các hoạt động sử dụng phần mềm Geogebra góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy trong hình học không gian lớp 12 ở trường THPT.  Khóa luận có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy Toán THPT, sinh viên sư phạm Toán khi quan tâm tới việc ứng dụng phần mềm Geogebra vào giảng dạy hình học không gian lớp 12.  Giáo viên sử dụng phần mềm Geogebra trong giảng dạy giúp dễ dàng minh họa hình vẽ, từ đó phát triển năng lực quan sát, mô tả và khái quát của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. 7. Bố cục của khóa luận Nội dung của khóa luận gồm 2 chương:  Chương 1. Dạy học môn Toán cho học sinh ở THPT với sự hỗ trợ của CNTT. 1.1. Sử dụng phương tiện CNTT trong dạy học. 1.2. Những tình huống khai thác CNTT trong giờ học môn Toán. 1.3. Thực trạng ứng dụng CNTT trong dạy học hình học không gian ở THPT. 1.4. Giới thiệu phần mềm Geogebra.  Chương 2. Sử dụng phần mềm Geogebra thiết kế một số hoạt động dạy học hình học không gian lớp 12 ở THPT. 2.1. Hoạt động dạy học khái niệm. 2.2. Hoạt động dạy học định lí. 2.3. Hoạt động dạy học bài tập. 2.4. Minh họa một số giáo án sử dụng phần mềm Geogebra. 2.5. Ưu nhược điểm của việc sử dụng phần mềm Gegebra trong hoạt động dạy học hình học không gian lớp 12 ở THPT. 5 CHƯƠNG 1. DẠY HỌC MÔN TOÁN CHO HỌC SINH Ở THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 1.1. Sử dụng phương tiện CNTT trong dạy học 1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học Cuộc sống đang dần thay đổi theo bước tiến công nghiệp hóa, hiện đại hóa đòi hỏi con người phải hoàn thiện hơn, sáng tạo và tích cực hơn. Giáo dục là “Quốc sách hàng đầu”, là phương tiện đào tạo thế hệ trẻ lớn lên về nhận thức và tư duy. Giáo dục phù hợp với lứa tuổi, nhận thức sẽ giúp người học phát triển toàn diện, bồi dưỡng các kĩ năng cơ bản cần thiết. Đổi mới các phương thức, phương tiện dạy học nhằm bồi dưỡng khả năng chủ động sáng tạo của học sinh, nâng cao chất lượng giáo dục. Tùy theo đặc điểm của từng lớp học, môn học, phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Học sinh cần có cơ hội sử dụng, tiếp cận công nghệ thông tin, thiết bị dạy học hiện đại thúc đẩy hứng thú, niềm vui trong học tập. Với từng chủ thể khác nhau, đổi mới phương pháp dạy học gồm những nội dung đặc trưng cơ bản, hỗ trợ cho nhau. - Đối với học sinh: Đổi mới phương pháp dạy học là học tập một cách năng động, tích cực, đặt ra câu hỏi, phát hiện và tự giải quyết vấn đề đó thông qua kiến thức được trang bị. Tự đọc, tự học là phương pháp tất yếu cần được duy trì, luyên tập. - Đối với giáo viên: Thay đổi quan điểm dạy học là đổi mới hình thức tổ chức giảng dạy. Truyền tải kiến thức theo một chiều, dạy người học hướng tới phát hiện và giải quyết vấn đề. Hoạt động học tập, tự rèn luyện của học sinh chiếm chủ đạo, dựa trên nền tảng kiến thức giáo viên truyền đạt. Nâng cao vai trò thực tiễn khi ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học. Người giáo viên có thể lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp tùy theo hoàn cảnh, nội dung bài học và đối tượng học sinh nhằm đạt hiểu quả tối ưu của nó mang lại. 6 Đổi mới phương pháp dạy học nhằm tối ưu hoạt động của cả hai chủ thể: giáo viên và học sinh, nâng cao hiệu quả học tập. Đổi mới phương pháp dạy học môn Toán đã và đang là vấn đề cấp thiết và được quan tâm, chú trọng. Toán học quen thuộc với tất cả mọi người, tuy nhiên để vận dụng sáng tạo, hiểu được bản chất mỗi hình ảnh, phép toán phải trải qua một quá trình dài cũng nhu được tiếp cận nó đúng cách. Toán học mang bản chất logic và trừu tượng hóa cao độ. Việc ứng dụng CNTT vào dạy học nói chung và dạy học môn Toán nói riêng đang từng bước được tiếp cận, áp dụng trong giảng dạy, làm nổi bật rõ nội dung kiến thức của bài, đặc biệt những tiết học cần minh họa hình vẽ, biểu đồ,… 1.1.1.1. Nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học Để tiếp cận kiến thức mới, học sinh cần chủ động, tích cực tìm tòi, học hỏi, nghiên cứu tài liệu. Kết quả học tập được tính đếm trực quan nhất khi học sinh thật sự có niềm say mê học hỏi, hứng thú trong các bài học. Tuy nhiên, còn nhiều hạn chế trong phương pháp dạy học đơn thuần, học sinh cũng như giáo viên chưa phát huy hết được khả năng, vai trò của mình. a. Hoạt động của học sinh trong nghiên cứu tài liệu, tham gia lĩnh hội kiến thức mới Cách thức hoạt động chủ động của học sinh là yếu tố cần thiết để tạo ra kết quả học tập hiệu quả. Tuy nhiên, cách phát huy, tổ chức các hoạt động của học sinh còn chưa thực sự tích cực, còn thụ động trong giờ học. Các hình thức hoạt động chủ yếu thường xuyên của học sinh: + Lắng nghe, ghi chép bài học. + Trả lời khi giáo viên đặt ra câu hỏi. + Nghiên cứu sách giáo khoa và trả lời câu hỏi. + Làm bài tập. + Làm bài kiểm tra (kiểm tra nói và kiểm tra viết). Trong quá trình học tập, lĩnh hội kiến thức mới học sinh ít được sử dụng đồ dùng trực quan trong giờ học dẫn đến cách nhìn hạn hẹp, chỉ trong tưởng 7 tượng khó hình dung. Học sinh không thường xuyên đọc tài liệu tham khảo các kiến thức. Học sinh không thực sự chủ động phát hiện và giải quyết vấn đề, mà bị động, phụ thuộc vào quá trình truyền tải kiến thức từ giáo viên, ít được động não. Nhằm tăng khả năng hoạt động tích cực, tìm tòi của học sinh cần tổ chức các buổi thảo luận, báo cáo theo chuyên đề khuyến khích người học xây dựng, nắm vững các tri thức đã được học. Các hoạt động của học sinh còn đi theo lối mòn, học sinh không thực sự chủ động phát hiện và giải quyết vấn đề, mà bị động, phụ thuộc vào quá trình truyền tải kiến thức từ giáo viên, ít được động não. b. Hoạt động của giáo viên trong dạy học nhằm truyền tải kiến thức cho học sinh. Dạy học là quá trình hoạt động, trao đổi chủ yếu giữa hai chủ thể là học sinh và giáo viên. Giáo viên xây dựng hoạt động dạy học càng chi tiết, càng cụ thể bao nhiêu thì công việc dạy học càng hiệu quả bấy nhiêu. Trong giờ học, người giáo viên thường xuyên sử dụng các phương pháp chính: + Cho học sinh dùng sách giáo khoa. + Thuyết trình. + Vấn đáp. + Ra bài tập. + Kiểm tra ( kiểm tra nói hoặc kiểm tra viết). Ngoài ra, một số phương pháp khác cũng được giáo viên áp dụng, đan xen nhưng không thường xuyên, còn hạn chế: + Sử dụng sự hỗ trợ CNTT và các phầm mềm dạy học. + Dạy học nêu vấn đề. + Phương pháp nghiên cứu. + Giúp đỡ riêng. Hoạt động dạy học là hoạt động mang tính tương tác đặc thù. Khi tiến hành dạy học, giáo viên cần xây dựng, kết hợp các phương pháp với nhau khơi 8 dậy niềm say mê, hứng thú học tập cho học sinh, tránh truyền thụ tri thức một chiều. Ý kiến của Davydov: “Các hoạt động dạy - học là các hoạt động cùng nhau của thầy và trò”. Tuy nhiên, các hình thức hoạt động, các phương pháp dạy học của giáo viên chưa thực sự tổ chức được hoạt động cho học sinh trong học tập, chưa chủ động trong lĩnh hội kiến thức mà tập trung vào ghi nhớ kiến thức được truyền đạt sau đó tái hiện lại nó trong các bài kiểm tra. Việc phụ thuộc vào hoạt động truyền tải kiến thức của giáo viên khiến học sinh bị động, chưa thực sự nắm bắt được bản chất của vấn đề, yếu kém kĩ năng phát hiện và giải quyết nó, khi gặp một vấn đề chỉ khác một yếu tố nhỏ cũng loay hoay, khó thực hiện, không phát huy được tính sáng tạo. c. Đánh giá chung. Sau những phân tích nêu trên xin phép được nêu ý kiến đánh giá chung về phương pháp dạy học như sau: - Phương pháp dạy học được sử dụng trong các giờ học chưa phát huy được tính tích cực chủ động của học sinh, còn nặng về thuyết minh; các phương tiện dạy học còn hạn chế bởi phương pháp dạy học chính vẫn là người thầy làm chủ đạo, dạy học theo hướng viết, vẽ thủ công. - Trong các giờ học, học sinh chưa thực sự chủ động tiếp thu kiến thức mà còn bị thụ động, lệ thuộc vào giáo viên. - Hình thức tổ chức hoạt động của giáo viên chưa chú ý tạo hoạt động tích cực đối với học sinh. Giáo viên chưa có biện pháp hình thành năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề từ thấp đến cao cho học sinh. Hoạt động dạy của giáo viên mang sự hoàn chỉnh có tính đơn phương, thiếu sự tương tác với học sinh. Trước thực trạng sử dụng phương pháp dạy học còn nhiều hạn chế, chưa thực sự phù hợp phát huy khả năng học tập, tiếp thu của học sinh, đòi hỏi giáo dục phải có biện pháp kịp thời, đồng bộ khắc phục và hạn chế những thiếu sót đó, góp phần thúc đẩy, nâng cao chất lượng dạy – học. 9 1.1.1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học Tại Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học các nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”. Để hoàn thành tốt mục tiêu về đổi mới căn bản, toàn diện trong giáo dục cần có những nhận thức đúng về đổi mới phương pháp dạy học. Cần định hướng phát triển năng lực, tích cực hóa hoạt động của người học. Phương pháp dạy học được tạo dựng phải coi người học là chủ thể chính, xây dựng cho học sinh học tập trong hoạt động và kiến tạo kiến thức thông qua các hoạt động, động não, tránh chuyền thụ theo hướng “một chiều”. Có thể lựa chọn phối kết hợp một cách linh hoạt các phương pháp dạy học khác nhau (phương pháp chung và phương pháp mang tính đặc thù riêng của môn học) nâng cao hiệu quả giáo dục, tăng hứng thú học tập cho học sinh, từ đó phát huy tính chủ động, sáng tạo, hình thành và phát triển năng lực tự học. Đổi mới phương pháp dạy học có thể xem như bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học. Đối với những giờ học thực hành, cần chuẩn bị tốt thiết bị đã theo quy định phương pháp truyền đạt, diễn tả đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tăng hứng thú cho học sinh. Có thể sử dụng đồ dùng tự làm tăng khả năng quan sát đối với người học và áp dụng CNTT trong giảng dạy. Giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, hướng dẫn, học sinh là chủ thể tự thực hiện hoạt động chiếm lĩnh kiến thức. Có thể phân tích sâu hơn những đặc trưng cơ bản trong đổi mới phương pháp dạy học như sau: Thứ nhất, giáo viên phải khơi dậy hứng thú học tập, tích cực, chủ động của học sinh. Thông qua dạy học, phải tổ chức liên tiêp các hoạt động học tập 10 tạo cơ hội để học sinh thực hiện phát hiện và giải quyết vấn đề từ đơn giản đến phức tạp, không thụ động tiếp thu những tri thức được đặt sẵn, ghi nhớ máy móc. Thứ hai, với vai trò là người thiết kế quá trình dạy học, giáo viên cần xây dựng những hoạt động, định hướng cho học sinh cách tư duy: Phân tích, tổng hợp, đặc biệt hóa, khái quát hóa, quy lạ về quen,…Rèn luyện cho học sinh thói quen và sở thích đọc sách, khai thác tài liệu, kiến tạo kiến thức mới từ những mảng kiến thức đã học, từ cuộc sống xung quanh. Việc hiểu sâu hơn về các khái niệm, định lí,…giúp học sinh nắm được bản chất của nó, dễ dàng giải quyết các yêu cầu, sáng tạo các cách giải phù hợp. Thứ ba, học tập là quá trình trao đổi, tích lũy tri thức thông qua các hoạt động hợp tác, giao tiếp giữa giáo viên và học sinh, ngoài ra còn là sự tương tác giữa học sinh với học sinh. Cần hướng cho học sinh học tập một cách hứng thú, tích cực, tích lũy kinh nghiệm, kiến thức từ từng cá nhân cũng như tập thể để giải quyết nhiệm vụ học tập. Thứ tư, thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập đánh giá trực tiếp trên lớp đánh giá kết quả học tập của học sinh trong suốt bài học. Cần chú trọng phát triển năng lực phát hiện, nhận xét, tự đánh giá của học sinh, tìm ra lỗi sai và phương án khắc phục, sửa chữa sai sót tạo điều kiện để học sinh bộc lộ khả năng, tri thức tiếp thu được qua bài giảng. * Đổi mới giáo dục môn Toán học đối với trường THPT Toán học có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống thực tiễn. Toán mang tính trừu tượng, khái quát cao vì vậy học sinh cần đảm bảo sự cân bằng giữa học và áp dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề cụ thể để đạt kết quả học tập tốt. Vai trò của người giáo viên khi sử dụng phương pháp, kỹ thuật dạy học phù hợp nâng cao khả năng học hỏi, trí tưởng tượng, ứng dụng thực tiễn cho người học là rất cần thiết. Nhằm nâng cao chất lượng giáo dục môn Toán, đã có những mục tiêu đề ra cho chương trình dạy học theo phương pháp đổi mới: 11 + Hình thành và phát triển năng lực Toán học. Các thành tố cốt lõi của năng lực Toán học: Tư duy, lập luận, giải quyết vấn đề, mô hình hóa, sử dụng công cụ phương tiện Toán học. + Phát triển khả năng giải quyết vấn đề có tính tích hợp liên môn + Hình thành và phát triển hứng thú, niềm tin Toán học và các đức tính: chủ động, độc lập, hợp tác, kỷ luật,… Chương trình môn Toán THPT xoay quanh 3 mạch kiến thức chính: Số và Đại số; Hình học và Đo lường; Thống kê và Xác xuất. Mỗi mạch là một dạng bài tập và kiến thức chuyên sâu phù hợp cho từng cấp học. Hiện nay, chương trình giáo dục và dạy học môn Toán đang dần đổi mới, nội dung chương trình môn Toán ở trường THPT sẽ tinh giảm hơn, chú trọng tính ứng dụng, liên hệ với thực tế cuộc sống. Cần sử dụng phương pháp giáo dục phù hợp, phát huy tính chủ động tích cực của học sinh đối với môn Toán, tăng hứng thú với toán học, tìm tòi, hiểu biết hơn về mối liên hệ mật thiết giữa toán học và cuộc sống. Giáo viên cần tổ chức quá trình dạy học theo hướng kiến tạo, tiếp cận tri thức mới theo nhiều con đường khác nhau, dựa vào logic Toán học hoặc tiếp cận từ đời sống xung quanh. Khi tìm thấy niềm hứng thú, say mê, việc học môn Toán sẽ trở nên dễ dàng và là môn học thực sự lôi cuốn, mang đến nhiều sự trải nghiệm cho người học. 1.1.1.3. Một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học Đổi mới phương pháp dạy học phải dựa trên nhiều yếu tố khác nhau: điều kiện về phương tiện, cơ sở vật chất, điều kiện tổ chức, quản lí, tổ chức dạy học. Có rất nhiều phương án đổi mới phương pháp dạy học theo các cách tiếp cận khác nhau. Trên đây là một số phương hướng chung, nổi bật về đổi mới phương pháp trong dạy học: - Từ những phương pháp dạy học sẵn có, cải tiến nó thành những phương pháp mới. - Phối kết hợp hài hòa giữa các phương pháp dạy học. - Tăng cường sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học. 12 - Sử dụng các kĩ thuật dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo cho học sinh và rèn luyện kỹ năng hoạt động nhóm. - Vận dụng dạy học theo tình huống - Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề - Vận dụng dạy học định hướng hành động - Chú trọng phương pháp dạy học theo đặc thù môn học riêng. Mỗi giáo viên có thể xây dựng những định hướng phát triển các phương án dạy học khác nhau phù hợp với nội dung, mục tiêu bài học. Chọn lọc cách thức triển khai quá trình dạy học tốt nhằm tăng sự tập trung, hứng thú cho học sinh, từ đó rút ra kinh nghiệm và phát triển bài giảng. Giáo viên nên kết hợp phương pháp dạy học tích cực với phương tiện dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin nhằm tăng tính hấp dẫn, lôi cuốn, tạo cái nhìn trực quan cho người học. 1.1.2. Sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học ở nhà trường trở thành xu thế tất yếu của giáo dục hiện nay. Khi sử dụng công nghệ thông tin, bài giảng sẽ sinh động và hấp dẫn hơn, tích cực hóa được hoạt động nhận thức của học sinh. Mỗi giờ học trở nên thu hút, lôi cuốn học sinh, khi đó học sinh thực sự trở thành chủ thể của hoạt động nhận thức, được quan sát trực quan hơn, được trao đổi, thảo luận, thí nghiệm,…Kiến thức được hình thành từ hoạt động chủ động của học sinh, không còn xuất phát từ khuân mẫu có sẵn, không thụ động ghi nhớ và diễn đạt lại. Thực tế cho thấy, sử dụng công nghệ thông tin tăng cường việc học tập và lĩnh hội kiến thức một cách tích cực, phối hợp học tập tương tác, hoàn thiện hơn các kĩ năng, đặc biệt là kĩ năng sử dụng máy tính. Sự hợp tác giữa các cá nhân: Thầy trò, trò – trò tác động một cách tích cực đến quá trình học tập được mang lại hiệu quả từ công nghệ thông tin, kích thích sáng tạo, tương tác giữa các đối tượng học sinh mang các đặc điểm nhận thức khác nhau. Học sinh cần tự mình phát hiện, đặt ra các câu hỏi từ đó tiến hành giải quyết vấn đề, chủ động sáng tạo, tự mình khơi dậy các kiến thức mới thông qua hoạt động dạy học của giáo viên. Với phương tiện là máy tính, máy chiếu học 13 sinh có thể tiến hành các thao tác của tư duy, hỏi đáp những thắc mắc, khẳng định đúng sai ngay trong giờ học một cách chính xác và công bằng. Việc được chủ động, quan sát trực quan trong bài học càng gây hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập. Khi nói đến công nghệ thông tin trong dạy học, có nghĩa là: Đầu tư cơ sở trang thiết bị công nghệ thông tin; Sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin, các phần mềm làm công cụ hỗ trợ dạy học trong nhà trường; Tăng cường sử dụng Internet khai thác thông tin, tham khảo tài liệu xây dựng bài giảng, giáo án chất lượng, hiệu quả; Khai thác các phần mềm thiết kế bài giảng như: Word, PowerPoint, … kết hợp với các phần mềm dạy học chuyên dùng cho từng môn học. Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học hiện nay, có thể coi là cuộc cách mạng công nghệ trong giáo dục. Sử dụng công nghệ thông tin trong nhà trường hiện nay có thể chia thành các mức độ như sau: - Giáo viên sử dụng công nghệ thông tin để soạn giáo án, tham khảo tài liệu, sưu tầm hình ảnh, … - Sử dụng công nghệ thông tin giải quyết một khâu, dạy học một hoạt động cụ thể. - Tổ chức lên lớp một tiết học có sử dụng phần mềm dạy học. - Sử dụng tích hợp công nghệ thông tin trong toàn bộ quá trình dạy học. 1.2. Những tình huống khai thác CNTT trong dạy học môn Toán 1.2.1. Ứng dụng CNTT trong dạy học môn Toán Trong những năm qua, việc đổi mới căn bản và toàn diện trong giáo dục, đào tạo diễn ra mạnh mẽ, yêu cầu phải đổi mới phương pháp dạy học một cách phù hợp, có hiệu quả. Một trong những giải pháp đúng đắn nhất là sử dụng kết hợp phương tiện công nghệ thông tin trong quá trình dạy học. Sử dụng công nghệ thông tin giúp giáo viên nâng cao tính sáng tạo, thiết kế được những hình thức hiệu quả thúc đẩy học sinh hoạt động chủ động trong học tập. Đối với Toán, môn học mang bản chất logic và trừu tượng hóa, giáo viên cần áp dụng phương pháp dạy học phù hợp hiệu quả nhất, sử dụng kết hợp 14 phương tiện dạy học phát huy tối đa sự hứng thú, tập trung của học sinh. Khi đó, sử dụng công nghệ thông tin là hướng đi đúng đắng và có hiệu quả tích cực. Trong các bài học mang tính thực tiễn, ứng dụng cao, yêu cầu khả năng tưởng tượng, tư duy cần có hình ảnh minh họa giúp học sinh dễ dàng quan sát, tiếp thu và hình thành kiến thức mới. Soạn giáo án, tiến hành giảng dạy có sử dụng công nghệ thông tin, các phần mềm dạy học hỗ trợ, giúp giáo viên dễ dàng truyền đạt kiến thức cho học sinh, chuyển hóa vai trò của giáo viên thành người định hướng, tổ chức, đều khiển hoạt động cho học sinh. Giáo viên thực hiện kiểm soát, đánh giá bài học một cách kịp thời, có hiệu quả, từ đó, góp phần hình thành phẩm chất, đạo đức, tác phong hiện đại cho học sinh. Khi được chủ động tiếp cận kiến thức, người học thực sự được trải nghiệm, nắm bắt tri thức một cách chắc chắn, có chiều sâu, phát triển tư duy Toán học. Áp dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán học khiến học sinh dễ dàng tiếp cận bài học hiệu quả, hiểu được các khái niệm, định lí để thực hành giải quyết bài toán một cách chủ động, sáng tạo. Điều này góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học môn Toán nói riêng và các môn học ở trường phổ thông nói chung, tạo tiền đề phát triển nền giáo dục. 1.2.2. Một số phần mềm dạy học Toán học Rất nhiều các chuyên gia trên thế giới đã nỗ lực tìm hiểu, đóng góp, xây dựng để hình thành nên một số phần mềm ứng dụng trong dạy và học môn Toán vô cùng tiện ích, thân thiện với người dùng như: Maple, Matlab, Geometer’s Sketchpad, Cabri II Plus, Math Type, Geogebra,…Mỗi phần mềm đều có những tính năng riêng, chuyên biệt phục vụ các mảng kiến thức của Toán học. Giáo viên sẽ tùy thuộc vào nội dung từng môn học mà lựa chọn ứng dụng phần mềm phù hợp nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy. Nếu số học mang bản chất tính toán logic, thì hình học chiếm nội dung khá trừu tượng, gây khó khăn trong dạy và học của giáo viên cũng như học sinh. Khi tham gia hoạt động học tập, việc tiếp cận, hình thành các hình vẽ là vô cùng quan trọng đối với học sinh. Dạy học theo phương pháp cơ bản dễ