Tài liệu Sử dụng phần mềm cabri 3d trong dạy học nội dung dựng hình không gian chương trình hình học lớp 11 trung học phổ thông luận văn ths. giáo dục học

  • Số trang: 134 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 61 |
  • Lượt tải: 0
tailieuonline

Đã đăng 39801 tài liệu

Mô tả:

®¹i häc quèc gia hµ néi Khoa s- ph¹m §ÆNG THÞ THU V¢N Sö dông PHÇN MÒM CABRI 3d TRONG D¹Y HäC NéI DUNG “DùNG H×NH KH¤NG GIAN” CH¦¥NG TR×NH H×NH HäC LíP 11 TRUNG HäC PHæ TH¤NG Chuyªn ngµnh: Lý luËn vµ ph-¬ng ph¸p d¹y häc (Bé m«n To¸n häc) M· sè : 60 14 10 LuËn v¨n th¹c sÜ s- ph¹m to¸n häc Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: TS. NguyÔn chÝ thµnh Hµ Néi - 2009 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong chương trình toán phổ thông, hình học không gian là một môn học có nhiều lợi thế trong việc rèn luyện tư duy, suy luận cho học sinh . (SGV hình học 11,tr8, NXB Giáo dục, 2007). Tuy nhiên, theo kết quả điều tra giáo viên ở tổ toán trường THPT Thái Phiên, và một số thầy cô dạy toán ở thành phố Hải Phòng, 32 giáo viên được hỏi đều đồng ý với ý kiến: “Khi học hình không gian, học sinh phổ thông gặp nhiều khó khăn hơn so với các nội dung khác như đại số, giải tích, hình học phẳng”. Chúng tôi tiến hành khảo sát việc học hình không gian của học sinh ở 3 lớp 10B3, 11D2, 12A11 trường THPT Thái Phiên thành phố Hải Phòng. Nội dung câu hỏi thứ nhất dành cho 50 học sinh lớp 10B3: 1. Em thấy phần hình học không gian (trong chương trình THCS) dễ hay khó? Dễ  Khó  Bình thường Kết quả: Bảng 1. Thống kê ý kiến học sinh lớp 10B3 (câu 1) Mức độ Số câu trả lời Tỉ lệ Dễ 2 4,0% Khó 20 40,0% Bình thường 28 56,0% Tổng cộng 50 100% Nội dung câu hỏi thứ nhất dành cho 48 học sinh lớp 11D2 1. Trong các nội dung sau, phần kiến thức nào em thấy khó học nhất?  Đại số (lớp 10)  Hình học phẳng(lớp 10)  Hình học phẳng (lớp11)  Hình học không gian  Lượng giác Giải tích -1- Kết quả: (Có một số em tích nhiều câu trả lời) Bảng 2. Thống kê ý kiến học sinh lớp 11D2 (câu 1) Nội dung Số câu trả lời Tỉ lệ Đại số (lớp 10) 0 0 Hình học phẳng (lớp11) 5 7,9% Lượng giác 7 11,2% Hình học phẳng(lớp 10) 4 6,3% Hình học không gian 42 66,7% Giải tích 5 7,9% Tổng số 63 100% Nội dung câu hỏi thứ nhất dành cho 50 học sinh lớp 12A11: 1. Trong các nội dung sau, phần kiến thức nào em thấy khó học nhất?  Đại số (lớp 10)  Hình học phẳng(lớp 10)  Hình học phẳng (lớp11)  Hình học không gian  Lượng giác Giải tích  Hình học giải tích trong không gian Kết quả: Bảng 3. Thống kê ý kiến học sinh lớp 12A11 (câu 1) Nội dung Số câu trả lời Đại số (lớp 10) 6 Hình học phẳng (lớp11) 13 Lượng giác 24 Hình học phẳng(lớp 10) 8 Hình học không gian 28 Giải tích 11 Hình học giải tích trong không gian 9 -2- Kết quả khảo sát học sinh qua câu hỏi thứ nhất cho thấy, phần lớn học sinh đều gặp khó khăn khi học hình không gian và đối tượng học sinh lớp 11 là gặp nhiều khó khăn hơn cả. Nội dung câu hỏi thứ 2 dành cho học sinh ba lớp này là như sau: 2. Khi học hình học không gian em gặp phải những khó khăn nào?  Không có khó khăn nào  Khó khăn khi vẽ hình biểu diễn  Hình biểu diễn không thể hiện đúng mối quan hệ trong thực tế (VD: quan hệ vuông góc, quan hệ bằng nhau của các đối tượng,…)  Phải tưởng tượng quá nhiều vì không có mô hình, hình ảnh minh họa trực quan  Hay bị nhầm với tính chất của hình học phẳng Kết quả: Bảng 4. Thống kê ý kiến học sinh về những khó khăn khi học hình không gian Khó khăn 10B3 11D2 12A9 số hs số hs số hs Không có khó khăn nào 3 0 3 Khó khăn khi vẽ hình biểu diễn 12 13 7 Hình biểu diễn không thể hiện đúng mối 26 16 20 32 39 28 29 23 15 quan hệ trong thực tế Phải tưởng tượng quá nhiều vì không có mô hình, hình ảnh minh hoạ trực quan Hay bị nhầm với tính chất của hình học phẳng Như vậy, trong số những khó khăn học sinh gặp phải, thì khó khăn “ Phải tưởng tượng quá nhiều vì không có mô hình, hình ảnh minh -3- hoạ trực quan” là khó khăn thường gặp nhất. Chính vì trí tưởng tượng không gian kém nên học sinh “Hay bị nhầm với tính chất của hình học phẳng”. “Hình biểu diễn không thể hiện đúng mối quan hệ trong thực tế” cũng gây lúng túng cho không ít học sinh. Vậy khó khăn của học sinh khi học hình không gian phần lớn đều liên quan đến vấn đề về “ dựng hình không gian”. Tài liệu hướng dẫn giáo viên thực hiện chương trình sách giáo khoa môn toán lớp 11 (2007) viết: Chú ý rằng trong sách giáo khoa, ta không thể không đề cập đến vấn đề dựng hình trong không gian. Do đó, thay cho từ “dựng” ta dùng từ “xác định” hoặc “tìm”. (Tr 90) Vì trong quá trình dạy học hình không gian, giáo viên và học sinh luôn phải thực hiện các bài toán “dựng hình” trong các giờ dạy lý thuyết cũng như luyện tập: các giáo viên phải thường xuyên vẽ hình minh hoạ cho các định nghĩa, định lí, tính chất; còn học sinh khi giải các bài toán hình không gian đều phải dựng hình theo yêu cầu của bài toán. Chính vì vậy “ta không thể không đề cập đến vấn đề dựng hình trong không gian”. Tuy nhiên, “về mặt lí luận việc dựng hình trong không gian có nhiều nội dung khác với việc dựng hình trong mặt phẳng vì với bộ dụng cụ dựng hình trong mặt phẳng là thước và compa ta không thể dựng mặt phẳng thoả mãn một số điều kiện nào đó hoặc không thể dựng mặt cầu thoả mãn tâm và bán kính. Do đó vấn đề dựng hình trong không gian đã không được đặt ra trong chương trình hình học lớp 11”. (tr90). Vì vậy, “thay cho từ “dựng” ta dùng từ “xác định” hoặc “tìm””. Như vậy, các bài toán dựng hình trong không gian không được nêu cụ thể trong sách giáo khoa mà được đưa vào dưới dạng ẩn tàng. Một trong những lí do khách quan là để biểu diễn các hình trong không gian ta chủ yếu dùng các hình biểu diễn trong mặt phẳng, không có công cụ cũng không có một quy tắc chuẩn để dựng chính xác các hình trong không gian. -4- Cùng với sự đổi mới của đất nước, giáo dục phổ thông đang đổi mới theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá và đa dạng hoá. Toàn cầu hoá và sự phát triển của nền kinh tế tri thức đặt ra những yêu cầu mới đối với giáo dục: Giáo dục cần phải giải quyết mâu thuẫn tri thức ngày càng tăng nhanh mà thời gian đào tạo có hạn; giáo dục cần đào tạo con người đáp ứng được những đòi hỏi của thị trường lao động và nghề nghiệp cũng như cuộc sống, có khả năng hoà nhập và cạnh tranh quốc tế. Nghị quyết trung ương 4 (khoá VII) và nghị quyết trung ương 2 (khoá VIII) đã chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng cấp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập của học sinh” (Luật giáo dục 2005, chương II, mục 2, điều 28) Để đạt được mục đích dạy học, nhà trường cần lựa chọn cách dạy và cách học phù hợp, hiện thực hoá những phương pháp dạy học mới để học tập và làm việc hiệu quả. Giáo dục nói chung và dạy học toán học ở trường phổ thông nói riêng phải có sự thay đổi về chất để đáp ứng được nhu cầu của xã hội hiện đại. Sự thay đổi về vị trí của giáo viên và học sinh trong dạy và học tất yếu dẫn đến sự đòi hỏi phải tìm ra các phương pháp dạy học mới để bồi dưỡng cho người học năng lực tư duy. Khoa học giáo dục là một khoa học có mối liên quan với nhiều ngành khoa học khác như: tâm lí học, sinh lí học, thần kinh học, CNTT. Vì vậy khi những thành tựu của các ngành khoa học trên được vận dụng vào khoa học giáo dục, nhiều xu hướng giáo dục mới đã xuất hiện với những tư tưởng chủ đạo được phát biểu dưới nhiều hình thức khác nhau như: lấy người học làm trung tâm, phát huy tính tích cực, dạy học sáng tạo. Lí thuyết kiến tạo là một trong những lí thuyết về dạy học được vận dụng trong giáo dục ngày nay. Theo học thuyết này, mục đích của dạy học không chỉ là truyền thụ kiến thức mà chủ yếu là làm thay đổi hoặc -5- phát triển các quan niệm của người học, qua đó người học kiến tạo kiến thức mới đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách của mình. Học sinh là chủ thể tích cực xây dựng nên kiến thức cho bản thân dựa trên những kiến thức hoặc kinh nghiệm đã có (học sinh là trung tâm của quá trình dạy học). Dạy học theo quan điểm kiến tạo sẽ bồi dưỡng và khuyến khích người học tự học, tự khám phá, phát hiện và giải quyết vấn đề. Bên cạnh đó, sự phát triển của CNTT hiện nay đã cho ra đời nhiều phần mềm dạy học thông minh hỗ trợ đáng kể cho công việc của người thầy. CNTT không những là phương tiện hỗ trợ cho hoạt động của giáo viên và học sinh (trình chiếu, minh hoạ) mà còn tham gia với vai trò tạo ra những môi trường thích hợp để học sinh tương tác, hoạt động để tự hình thành tri thức mong muốn. Như vậy, sử dụng CNTT để xây dựng môi trường học tập kiến tạo trong quá trình dạy học môn toán là một hướng đi đúng đắn nhằm góp phần đổi mới phương pháp dạy học. Cabri 3D v2 là phần mềm hình học động có nhiều lợi thế trong việc thiết kế hình học không gian cũng như hỗ trợ thiết kế bài giảng và trong giảng dạy đã được nhiều giáo viên trên thế giới sử dụng trong dạy học hình không gian. Việc ứng dụng phần mềm này vào học tập, thiết kế bài giảng sẽ giúp giáo viên giảng dạy dễ dàng và hiệu quả hơn, giúp học sinh học tập hứng thú hơn nhờ được kết hợp giữa lý thuyết và thực hành. Việc ứng dụng này cũng tiết kiệm về mặt kinh tế cho chi phí vào việc thiết kế các công cụ, đồ dùng học tập. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu của luận văn là: “Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung „Dựng hình không gian‟ chương trình Hình học lớp 11 Trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Đề xuất phương án sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung “ dựng hình không gian” chương trình Hình học lớp 11 Trung học phổ thông. -6- 3. Các câu hỏi nghiên cứu H1) Nội dung “dựng hình không gian” được trình bày trong chương trình SGK hình học 11 ở trường phổ thông như thế nào? Giáo viên và học sinh gặp những khó khăn gì trong quá trình dạy học nội dung “dựng hình không gian” ? H2) Nên dạy học nội dung “dựng hình không gian” trong chương trình lớp 11 như thế nào để học sinh hứng thú và tích cực học tập? H3) Việc ứng dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung “ dựng hình không gian” có giảm bớt khó khăn cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học hình không gian không? H4) Có thể xây dựng môi trường học tập kiến tạo với phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung “ dựng hình không gian” hay không? 4. Nhiệm vụ nghiên cứu * Nghiên cứu một số quan điểm của lí luận dạy học hiện đại, định hướng đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng mô hình dạy học kiến tạo trong dạy học môn toán. Việc làm này sẽ giúp chúng tôi tìm được câu trả lời cho câu hỏi H2 * Nghiên cứu nội dung “dựng hình không gian” chương trình hình học lớp 11 thông qua phân tích chương trình, sách giáo khoa, kết quả điều tra giáo viên và học sinh về dạy học nội dung này. Việc làm này sẽ giúp chúng tôi tìm được câu trả lời cho câu hỏi H1 * Nghiên cứu các đặc tính của Cabri 3D. Việc làm này sẽ giúp chúng tôi tìm được câu trả lời cho câu hỏi H3, H4. * Xây dựng thực nghiệm để kiểm chứng các giả thuyết phát sinh trong quá trình nghiên cứu. 5. Giả thuyết khoa học G1: Có thể xây dựng môi trường học tập kiến tạo với phần mềm Cabri 3D trong dạy học nội dung dựng hình không gian. -7- G2: Việc học sinh biết sử dụng phần mềm Cabri 3D để dựng “hình đúng” trong không gian sẽ góp phần vào việc giải các bài toán hình học không gian từ đó phát triển kĩ năng vẽ hình, hình thành kiến thức mới và củng cố kiến thức cơ bản. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến phương pháp dạy học môn toán nói chung và phương pháp dạy học hình không gian nói riêng. - Nghiên cứu về các phần mềm dạy học hình học, lựa chọn phần mềm thích hợp, nghiên cứu tính năng của phần mềm này. - Nghiên cứu lý luận về dạy học, mô hình dạy học tích cực được xây dựng trên cơ sở học thuyết kiến tạo. Mục đích: Rút ra các vấn đề nghiên cứu, hình thành giả thuyết nghiên cứu. 6.2. Nghiên cứu thực nghiệm - Dùng thực nghiệm để kiểm chứng các giả thuyết - Thống kê số liệu của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng . 7. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có ba chương, 90 trang, 10 bảng, 35 hình vẽ, 1 biểu đồ. Chƣơng 1 trình bày một số quan điểm của lí luận dạy học hiện đại, định hướng đổi mới phương pháp dạy học, lí thuyết dạy học kiến tạo và giới thiệu phần mềm Cabri 3D. Qua những nghiên cứu của chương 1, chúng tôi xác định lại các vấn đề nghiên cứu V1, V2, V3 và chúng tôi đã rút ra được một giả thuyết nghiên cứu G1. Trong chƣơng 2, chúng tôi đi tìm câu trả lời cho các vấn đề V1, V2. Để thực hiện được điều này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu chương trình, phân tích sách giáo khoa nội dung hình học không gian ở các khối lớp: lớp 8, lớp 9, lớp 11, lớp 12. Chúng tôi cũng phân tích những khó khăn trong quá trình dạy -8- hình học không gian ở trường phổ thông; phân tích những ưu điểm của phần mềm Cabri 3D trong dạy học hình không gian. Những phân tích này giúp chúng tôi trả lời cho các đề V1, V2 và rút ra giả thuyết nghiên cứu G2. Chƣơng 3 của luận văn có mục đích xây dựng và tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng các giả thuyết và tìm câu trả lời cho vấn đề V2. Trong phần kết luận của luận văn, chúng tôi trình bày các kết quả mà chúng tôi đạt được trong quá trình nghiên cứu. -9- CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1. Một số quan điểm của lí luận dạy học hiện đại 1.1.1. Quan niệm về dạy học Thế nào là DẠY? Thế nào là HỌC? Có rất nhiều câu trả lời khác nhau cho chủ đề này. Theo cách tiếp cận thông tin thì:”Học là quá trình tự biến đổi mình và làm phong phú mình bằng cách chọn nhập và xử lý thông tin lấy từ môi trường xung quanh (M. Develay, 1994). Dạy là việc giúp cho người học tự mình chiếm lĩnh những kiến thức, kỹ năng và hình thành hoặc biến đổi những tình cảm, thái độ (Lâm Quang Thiệp, 2005)”. Theo quan niệm này, dạy không phải là truyền thụ kiến thức, càng không phải cung cấp thông tin đơn thuần, mà chủ yếu là giúp người học tự mình chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng, thay đổi tình cảm và hình thành thái độ. Denommé & M. Roy (2000) đã nêu tác nhân người học, người dạy và môi trường. Các tác giả nhấn mạnh: người học là người đi học chứ không phải người được dạy (tính tự nguyện và chủ động), nhiệm vụ của người dạy là giúp đỡ người học, phục vụ người học để làm nảy sinh tri thức ở người học, còn môi trường tự nhiên và xã hội xung quanh và bên trong người học là tác nhân quan trọng ảnh hưởng đến việc dạy và học. Theo cách tiếp cận thông tin đã nêu trên, môi trường chính là nơi chứa thông tin. Theo một quan niệm rất phổ biến thì việc chuyển từ dạy sang học chỉ là một sự liên hệ chuyển giao đơn giản : học sinh ghi nhận những gì giáo viên truyền thụ với ít nhiều mất mát thông tin. Nhiều công trình nghiên cứu đã vạch ra sai sót của quan điểm đó. Việc học không phải là một quá trình chuyển giao đơn giản, cũng không phải là một quá trình tuyến tính và liên tục. Theo Brousseau (1998), học sinh học bằng cách - 10 - thích nghi với môi trường trong đó chứa đựng mâu thuẫn, khó khăn, mất thăng bằng, giống như xã hội loài người vậy. Tri thức là kết quả của sự thích nghi của học sinh. Chính bằng cách hành động trên môi trường, bằng các giải thích của cá nhân đối với các phản hồi tạo ra từ môi trường, bằng việc lặp lại các phép thử cho lời giải của mình mà học sinh xây dựng các thích ứng trong kiến thức của mình đối với tình huống gây cho học sinh một vấn đề nào đó. Các thích ứng này chính là nguồn gốc của các kiến thức mới. (Margolinas 1993). “ Các tình huống và môi trường được tổ chức xung quanh một dụng cụ sẽ yêu cầu học sinh phải sử dụng các kĩ thuật, chiến lược liên quan đến công cụ và do đó có thể góp phần vào sự tiến triển của các kiến thức”. (Laborde, 2003). Như vậy, trong một số trường hợp các kiến thức Toán được xây dựng đồng thời với quá trình phát sinh công cụ của chủ thể. (Nguyễn Chí Thành, 2007). Do đó giáo viên cần tạo ra cho học sinh những sự thích nghi mong muốn bằng cách lựa chọn kỹ cho họ những tình huống thích hợp . « Giáo viên không có nhiệm vụ làm cho học sinh học, mà phải làm thế nào để họ có thể học. Giáo viên không có trách nhiệm trong việc học (điều đó nằm ngoài quyền lực của anh ta), nhưng lại có trách nhiệm tạo ra những điều kiện cho phép học tập. » (Chevallard, 1985). Như vậy, ta có thể thấy rằng các quan điểm của lí luận dạy học hiện đại đều đặt người học vào vị trí trung tâm của quá trình dạy học, và xem người học là nhân tố quan trọng nhất quyết định hiệu quả của quá trình dạy học. 1.1.2 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học 1.1.2.1. Đặc điểm của phương pháp dạy học hiện đại Đổi mới phương pháp dạy học là một tất yếu khách quan để hiện thực hoá những mục tiêu của giáo dục đáp ứng yêu cầu của xã hội ngày nay. Phương pháp dạy học cần hướng vào việc tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động - 11 - và sáng tạo. Định hướng này có thể gọi tắt là học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, hay gọn hơn : hoạt động hoá người học. (Nguyễn Bá Kim, 2005). Đặc điểm của phương pháp dạy học hiện đại là: 1) Xác định vị trí chủ thể của người học, đảm bảo tính tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo của hoạt động học tập được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu. 2) Tri thức được cài đặt trong những tình huống có dụng ý sư phạm. Đây là một yếu tố của lí thuyết tình huống. 3) Dạy việc học, dạy tự học thông qua toàn bộ quá trình dạy học. 4) Tự tạo và khai thác những phương tiện dạy học để tiếp nối và gia tăng sức mạnh của con người. 5) Tạo niềm lạc quan học tập dựa trên lao động và thành quả của bản thân người học. 6) Xác định vai trò mới của người thầy với tư cách người thiết kế, uỷ thác, điều khiển và thể chế hoá:  Thiết kế là lập kế hoạch, chuẩn bị quá trình dạy học về mặt mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức.  Uỷ thác là biến ý đồ dạy của thầy thành nhiệm vụ học tập tự nguyện, tự giác của trò, là chuyển giao cho trò không phải những tri thức dưới dạng có sẵn mà là những tình huống để trò hoạt động và thích nghi.  Điều khiển bằng cách hướng dẫn, trợ giúp, đánh giá và sử dụng cả những tác động tâm lí như động viên, khuyến khích.  Thể chế hoá bao gồm xác nhận những kiến thức mới phát hiện, đồng nhất hoá những kiến thức riêng lẻ mang màu sắc cá thể, phụ thuộc hoàn cảnh và thời gian của từng học sinh thành tri thức khoa học của xã hội, tuân thủ chương trình về mức độ yêu cầu, cách tiếp cận, hình thức diễn đạt, về vị trí của tri thức mới trong hệ thống tri thức đã có, hướng dẫn vận dụng và ghi nhớ hoặc giải phóng khỏi trí nhớ nếu không cần thiết. (Nguyễn Bá Kim, 2005) - 12 - 1.1.2.2. Sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông mới trong dạy học môn toán Khi nghiên cứu định hướng đổi mới phương pháp dạy học ngày nay, ta cần chú ý đến một đặc điểm rất quan trọng của thời kỳ này, đó là đặc điểm về sự phát triển công nghệ. Trong quá trình dạy học, các hoạt động được thiết kế bởi người dạy với sự trợ giúp của CNTT-TT tạo nên môi trường lí tưởng để người học kiến tạo và tự chiếm lĩnh tri thức. Theo Nguyễn Bá Kim (2005), một trong các ý đồ sử dụng CNTT-TT như công cụ dạy học là “ tạo ra môi trường học tập tương tác để người học hoạt động và thích nghi với môi trường. Việc dạy học diễn ra trong quá trình hoạt động và thích nghi đó”. CNTT trong dạy và học toán có thể được xem như là sự hỗ trợ một đặc tính tương tác của giáo viên và học sinh bởi các đồ dùng dạy học phù hợp. Những phương tiện dạy học thông tin điện tử đem lại những khả năng có tính động cơ, kích thích và thích thú để lôi cuốn học sinh vào việc học và hiểu toán. Nếu việc dạy toán được xem như là một quá trình truyền thụ, thì CNTT được giáo viên sử dụng để trình bày, giải thích nhằm làm sáng tỏ các ý tưởng toán học và tìm kiếm cách để thuyết phục học sinh. Còn nếu việc dạy toán được xem như là một quá trình kiến tạo, thì CNTT được sử dụng gắn liền với người học, để khuyến khích tính độc lập suy nghĩ và tinh thần dám đặt câu hỏi và phản ánh. Khoa học công nghệ là thiết yếu trong dạy và học toán, nó tác động đến kiến thức toán học được dạy, nâng cao việc học của học sinh, hỗ trợ việc dạy toán hiệu quả. (Theo tài liệu hướng dẫn thực hiện chương trình SGK môn toán 11, 2007). Rõ ràng phương pháp dạy học toán buộc phải thay đổi do sự phát triển của khoa học công nghệ nhưng nên thay đổi theo hướng dành nhiều thời gian để giảng dạy sâu về lý luận, về những khái niệm bản chất của toán học, về cách thiết lập các bài toán, và rèn luyện - 13 - cho người học phương pháp tư duy (Lâm Quang Thiệp, 2000). Không nên dành quá nhiều thời gian để làm các bài tập khó, luyện kỹ thuật và mẹo luật tính toán như trước đây, người học chỉ cần làm một số bài tập không phức tạp lắm để hiểu bản chất của vấn đề. Giáo viên nên sử dụng khoa học công nghệ để nâng cao cơ hội học tập cho học sinh bằng cách chọn và sáng tạo những nhiệm vụ toán học nhằm tận dụng được các thế mạnh của khoa học công nghệ. 1.2. Mô hình dạy học kiến tạo Các kết quả nghiên cứu về giáo dục đã chỉ ra rằng: Kết quả của việc học chỉ thực sự có được khi học sinh tích cực, chủ động tham gia vào quá trình dạy học. Chỉ trong quá trình học tập tích cực học sinh mới rèn luyện được kĩ năng, kiến thức, hình thành các phẩm chất trí tuệ, sự say mê học tập, nghị lực, và hoàn thiện nhân cách. Theo những định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trên, các phương pháp dạy học tích cực đã ra đời nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh, thực hiện các mục tiêu giáo dục. Một trong những phương pháp dạy học tích cực là “ dạy học kiến tạo”. 1.2.1. Lí thuyết kiến tạo Lí thuyết kiến tạo được phát triển từ những năm 1960 và được chú ý từ cuối thế kỷ XX. Lí thuyết này đặt vai trò của chủ thể nhận thức lên vị trí hàng đầu của quá trình nhận thức. Mỗi người học kiến tạo cho riêng mình bức tranh về thế giới của riêng mình thông qua những gì mình đã trải nghiệm. Người dạy tổ chức sự tương tác giữa người học với nội dung học tập giúp người học thu thập những thông tin mới để cấu trúc lại vốn kiến thức đã có. Việc học chỉ có thể thực hiện trong hoạt động tích cực của người học. Học trong nhóm cũng có ý nghĩa quan trọng vì thông qua tương tác xã hội trong nhóm, người học tự điều chỉnh hoạt động học của mình. Cơ sở tâm lí học của thuyết kiến tạo là Tâm lí học phát triển, được đặt nền móng và xây dựng, phát triển bởi nhà tâm lý - 14 - học nổi tiếng người Thụy Sĩ Jean Piaget (1896-1980). Theo Piaget, nhận thức của con người là quá trình thích ứng với môi trường qua hai hoạt động đồng hoá và điều ứng. Sự đồng hóa xuất hiện như một cơ chế gìn giữ cái đã biết trong trí nhớ và cho phép người học dựa trên những khái niệm quen biết để giải quyết tình huống mới. Đó là quá trình chủ thể tiếp nhận khách thể tức là chủ thể dùng các kiến thức và kĩ năng sẵn có để xử lí các thông tin và tác động từ bên ngoài nhằm đạt được mục tiêu nhận thức. Sự điều ứng xuất hiện khi người học vận dụng những kiến thức và kĩ năng quen thuộc để giải quyết tình huống mới nhưng đã không thành công và để giải quyết tình huống này, người học đã phải thay đổi, điều chỉnh, thậm chí chống lại những kiến thức và kinh nghiệm đã có. Khi tình huống mới đã được giải quyết thì kiến thức mới được hình thành và được bổ sung vào hệ thống kiến thức đã có. Như vậy , quá trình nhận thức của người học về thực chất là quá trình người học xây dựng nên những kiến thức cho bản thân thông qua các hoạt động đồng hóa và điều ứng các kiến thức và kĩ năng đã có để thích ứng với môi trường học tập mới. Đây cũng chính là nền tảng của lý thuyết dạy học kiến tạo. 1.2.2 Dạy học kiến tạo Vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Học sinh học tốt nhất khi các em được đặt trong một môi trường học tập có tính xã hội tích cực, ở đó các em có điều kiện và khả năng để kiến tạo sự hiểu biết của riêng mình. Khi có hoạt động dạy học xảy ra trong môi trường như vậy là tạo ra mô hình dạy học kiểu kiến tạo. Xuất phát từ quan điểm của Piaget về bản chất của quá trình nhận thức, các vấn đề về kiến tạo trong dạy học đã thu hút ngày càng nhiều các công trình của các nhà nghiên cứu và xây dựng nên những lí thuyết về kiến tạo. Theo Mebrien và Brandt (1997): - 15 - Lý thuyết kiến tạo là một lí thuyết dạy học dựa trên cơ sở nghiên cứu quá trình học tập của con người và dựa trên quan điểm cho rằng mỗi cá nhân tự xây dựng nên tri thức của riêng mình, không chỉ đơn thuần là tiếp nhận tri thức từ người khác. Kiến tạo là một cách tiếp cận dạy dựa trên nghiên cứu về việc học với niềm tin rằng: “Tri thức được kiến tạo nên bởi mỗi cá nhân người học sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều so với việc nó được nhận từ người khác”. Theo Brooks (1993): “ Quan điểm về kiến tạo trong dạy học khẳng định rằng học sinh cần phải tạo nên những hiểu biết về thế giới bằng cách tổng hợp những kinh nghiệm mới vào trong những cái mà họ đã có từ trước đó. Học sinh thiết lập nên những qui luật thông qua sự phản hồi trong mối quan hệ tương tác với những chủ thể và ý tưởng”. Theo M. Birner (1999): “ Người học tạo nên kiến thức của bản thân mình bằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiến thức và kinh nghiệm đã có, áp dụng chúng vào tình huống mới, hợp thành thể thống nhất giữa những kiến thức mới thu nhận được với những kiến thức đang tồn tại trong óc”. Mặc dù có những cách diễn đạt khác nhau về kiến tạo trong dạy học, nhưng tất cả các cách nói trên đều nhấn mạnh đến vai trò chủ động của người học trong quá trình học tập và cách thức người học thu nhận những tri thức cho bản thân. Theo những quan điểm này, người học học không bằng cách thu nhận một cách thụ động những tri thức do những người khác truyền cho một cách áp đặt, mà bằng cách đặt mình vào trong một môi trường tích cực, phát hiện ra vấn đề, giải quyết vấn đề bằng cách đồng hóa hay điều ứng những kiến thức và kinh nghiệm đã có cho thích ứng với tình huống mới, từ đó xây dựng nên những hiểu biết mới cho bản thân. (Nguyễn Hữu Châu, 2005) Mô hình kiến tạo của hoạt động học tập dựa trên hoạt động của học sinh. Người ta nói đến học tập xây dựng câu trả lời hay học tập kiến - 16 - tạo khi có tính đến vai trò người học trong việc thiết lập quan hệ giữa tình huống và câu trả lời. Là một trong những người tiên phong trong việc vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học, Von Glaserfeld đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của lí thuyết kiến tạo trong hoạt động học tập : - Tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài. - Nhận thức là quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan của mỗi người. Nhận thức không phải là khám phá một thế giới độc lập đang tồn tại bên ngoài ý thức của chủ thể. - Kiến thức và kinh nghiệm cá nhân thu nhận phải “tương xứng “ với những yêu cầu mà xã hội đặt ra. - Học sinh đạt được tri thức mới theo chu trình: Dự đoán  Kiểm nghiệm  Thất bại  Thích nghi  Kiến thức mới. Quan điểm của lý thuyết kiến tạo khẳng định và nhấn mạnh vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy học thể hiện ở những điểm sau : - Người học phải chủ động tích cực trong việc đón nhận tình huống học tập mới; chủ động trong việc huy động những kiến thức, kĩ năng đã có vào khám phá tình huống học tập mới. - Người học phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những và những khó khăn của mình khi đứng trước tình huống học tập mới. - Người học phải chủ động tích cực trong việc thảo luận trao đổi thông tin với bạn với thầy cô. Việc trao đổi phải xuất phát từ nhu cầu của của chính họ trong việc tìm ra những giải pháp trong việc tìm ra những giải pháp để giải quyết tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn các tình huống đó. - Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức của bản thân sau khi đã lĩnh hội được các tri thức mới, thông qua việc giải quyết các tình huống trong học tập. (Nguyễn Hữu Châu, 2005) Tuy đề cao vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy học, nhưng quan điểm dạy học kiến tạo không làm lu mờ vai trò tổ chức - 17 - và điều khiển quá trình dạy học của giáo viên. Trong dạy học kiến tạo, thay cho việc nỗ lực giảng giải, thuyết trình nhằm truyền thụ tri thức cho học sinh, giáo viên phải là người chuyển hóa các tri thức dạy học qua việc xây dựng các tình huống dạy học chứa đựng các tri thức chứa đựng các tri thức cần lĩnh hội, tạo dựng nên môi trường mang tính xã hội để học sinh kiến tạo nên kiến thức của mình. 1.2.3. Mô hình dạy học môn toán ứng dụng thuyết kiến tạo Douglas H. Clementes và Michael T. Battista đã vận dụng bốn luận điểm của Von Glasfeld vào dạy học toán: - Kiến thức được trẻ em chủ động sáng tạo và phát hiện chứ không phải thụ động tiếp nhận từ môi trường. - Trẻ em tạo dựng những kiến thức toán học mới bằng việc phản ảnh thông qua các hoạt động trí tuệ và thể chất. Các ý tưởng toán học được kiến tạo hoặc làm cho có ý nghĩa khi trẻ tự gắn mình vào các cấu trúc kiến thức hiện có. - Sự biểu đạt về thế giới mang tính cá nhân. Những cách lí giải này được hình thành thông qua những kinh nghiệm và tương tác xã hội. Như vậy việc học toán có thể coi là quá trình thích nghi và sắp xếp lại các cấu trúc toán học đã có của người học, không phải là phát hiện các ý tưởng có trước do người khác áp đặt. - Học là một quá trình xã hội, trong đó trẻ em tự hòa mình vào các hoạt động trí tuệ của những người xung quanh. Các khái niệm và chân lí đều được các thành viên trong một nền văn hóa hợp tác tạo thành. Như vậy một lớp học mang tính kiến tạo phải được xem như một môi trường văn hóa mà ở đó người học không chỉ tham gia vào việc khám phá, phát minh mà còn tham gia vào cả quá trình xã hội bao gồm việc giải thích trao đổi và đánh giá.” Như vậy, theo quan điểm kiến tạo, kiến thức toán học có được khi con người lập các mô hình toán để trả lời các câu hỏi khi tham gia giải các bài toán, chứ không phải chỉ đơn giản nhận lấy các thông tin và cũng không phải là sự bộc lộ bẩm sinh. Thách thức trong việc dạy học là tạo ra được những hoạt động thực nghiệm thu hút được học sinh tham gia - 18 - và động viên khuyến khích các em giải thích , đánh giá, trao đổi, và áp dụng các mô hình toán học cần thiết để giải quyết vấn đề học tập. Giáo viên cần làm cho học sinh tin rằng chính các em có trách nhiệm và có đủ khả năng khắc phục những vấn đề toán học khó vừa sức được đặt ra trong tiết học. Giáo viên có thể cho học sinh làm việc theo nhóm, các em cùng nhau hợp tác, tích cực đưa ra các ý tưởng để giải quyết vấn đề toán học, kiểm chứng các ý tưởng của mỗi thành viên trong nhóm. Giáo viên cần cung cấp những hướng dẫn thích hợp để giúp học sinh đi đúng hướng, nhưng không nên đưa ra câu trả lời cuối cùng cho vấn đề. Giáo viên có thể chuẩn bị nhiều bài toán hoặc vấn đề có liên quan để giúp học sinh đối chứng thực nghiệm. Giáo viên nên xây dựng môi trường học tập tích hợp CNTT và hướng dẫn học sinh làm chủ phương tiện để khảo sát toán học. 1.3. Giới thiệu phần mềm Cabri 3D 1.3.1. Lí do chọn phần mềm Như chúng tôi đã phân tích, dạy học theo mô hình kiến tạo giúp học sinh học tập chủ động, hứng thú và kiến thức được hình thành vững chắc hơn. Bên cạnh đó, việc ứng dụng CNTT trong dạy học là một định hướng quan trọng để đổi mới PPDH. Việc nghiên cứu một số quan điểm lí luận dạy học hiện đại đã dẫn chúng tôi đến ý tưởng : ứng dụng CNTT xây dựng môi trƣờng học tập kiến tạo. Máy tính tích hợp các phần mềm thông minh sẽ tạo ra môi trường học tập lí tưởng cho học sinh. Vấn đề là lựa chọn phần mềm nào cho phù hợp với nội dung dạy học mà chúng tôi quan tâm: dựng hình trong không gian. Sau nhiều cân nhắc, cuối cùng chúng tôi quyết định chọn Cabri 3D. Sự lựa chọn của chúng tôi dựa vào những lí do sau: + Lí do đầu tiên và quan trọng nhất để chúng tôi lựa chọn Cabri 3D là vì đây là phần mềm hình học động có tính năng tương tác cao. Với triết lý tương tác trực tiếp, “những gì bạn nhìn thấy là những gì bạn có - 19 -
- Xem thêm -