Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phần mềm Geogebra trong thiết kế các tình huống dạy học Toán tạo hứng thú học tập cho học sinh lớp 12 Trường THPT Đô Lương 3
Những năm gần đây, công nghệ thông tin trở thành một công cụ không thể
thiếu đối với đời sống con người, trên tất cả mọi lĩnh vực nói chung và trong giáo
dục nói riêng, nhờ công nghệ phát triển chúng ta có thể nhìn thấy những hình ảnh
mà trước đây chỉ có trong trí tưởng tượng. Trong những năm qua, công nghệ thông
tin đóng vai trò hết sức to lớn trong việc phát triển trí tuệ, phát huy khả năng sáng
tạo, tư duy và khám phá của con người.
Hiện nay, trên thế giới có hai quan điểm chủ yếu về tiếp cận công nghệ thông
tin trong dạy học môn Toán ở trường phổ thông: Tiếp cận CNTT qua máy tính cầm
tay và tiếp cận CNTT qua máy vi tính. Ở quan điểm tiếp cận CNTT qua máy vi
tính, GV và HS trực tiếp ứng dụng CNTT vào dạy- học. Các tình huống sư phạm
cùng với các phần mềm dạy học sẽ tạo ra môi trường học tập hiệu quả cho HS và
phát huy được sự sáng tạo trong dạy học Toán học. Hay nói theo một cách khác,
nếu trọng tâm của việc dạy học là tạo ra được các tình huống sư phạm, thì CNTT
đặc biệt là các phần mềm dạy học đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng
các tình huống ấy.
Ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy góp phần giúp giáo viên đổi mới
phương pháp dạy học, đặc biệt là sử dụng các phần mềm dạy học. Hiện nay có
nhiều phần mềm được sử dụng trong giảng dạy Toán học như Geometer’s
SketchPad, Cabri 3D, Geogebra, …
thiếu đối với đời sống con người, trên tất cả mọi lĩnh vực nói chung và trong giáo
dục nói riêng, nhờ công nghệ phát triển chúng ta có thể nhìn thấy những hình ảnh
mà trước đây chỉ có trong trí tưởng tượng. Trong những năm qua, công nghệ thông
tin đóng vai trò hết sức to lớn trong việc phát triển trí tuệ, phát huy khả năng sáng
tạo, tư duy và khám phá của con người.
Hiện nay, trên thế giới có hai quan điểm chủ yếu về tiếp cận công nghệ thông
tin trong dạy học môn Toán ở trường phổ thông: Tiếp cận CNTT qua máy tính cầm
tay và tiếp cận CNTT qua máy vi tính. Ở quan điểm tiếp cận CNTT qua máy vi
tính, GV và HS trực tiếp ứng dụng CNTT vào dạy- học. Các tình huống sư phạm
cùng với các phần mềm dạy học sẽ tạo ra môi trường học tập hiệu quả cho HS và
phát huy được sự sáng tạo trong dạy học Toán học. Hay nói theo một cách khác,
nếu trọng tâm của việc dạy học là tạo ra được các tình huống sư phạm, thì CNTT
đặc biệt là các phần mềm dạy học đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng
các tình huống ấy.
Ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy góp phần giúp giáo viên đổi mới
phương pháp dạy học, đặc biệt là sử dụng các phần mềm dạy học. Hiện nay có
nhiều phần mềm được sử dụng trong giảng dạy Toán học như Geometer’s
SketchPad, Cabri 3D, Geogebra, …
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phần mềm Geogebra trong thiết kế các tình huống dạy học Toán tạo hứng thú học tập cho học sinh lớp 12 Trường THPT Đô Lương 3", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phần mềm Geogebra trong thiết kế các tình huống dạy học Toán tạo hứng thú học tập cho học sinh lớp 12 Trường THPT Đô Lương 3
ạt động của học sinh GV. Hãy nhắc lại công thức tính thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay một hình phẳng quanh trục Ox . Bài tập 1. Cho hàm số 1 ( ) 1 x y C x . HS. + Thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi ( )y f x , trục Ox , các đường thẳng ,x a x b quanh trục Ox là: 2 ( ) b a V f x dx + Thể tích của khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng giới hạn bởi ( )y f x , ( )y g x , trục Ox , các đường thẳng ,x a x b quanh trục Ox là: 2 2| ( ) ( ) | b a V f x g x dx Định hướng: Bản chất của bài toán là tính diện tích phần không tô màu (được giới hạn bởi nửa đường tròn và parabol). Ta chuyển bài toán về tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi giới hạn bởi ( )y f x , ( )y g x và trục Ox bằng việc chọn hệ trục tọa độ phù hợp. 24 .2 1a a 2( ) :P y x Diện tích phần tô màu là 2 2 2 2 1 2 | 20 | 11,94( )S x x dx m Phần diện tích trồng cỏ là: 2 1 2 2 2 .(2 5) 11,94 19,46( ) 2 r S S m Số tiền cần có là: 19,46 100000 1.946.000 (đồng) 29 Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay quanh trục Ox hình ( )H giới hạn bởi ( )C , trục Ox , đường thẳng 1 2 x và 4x Minh họa hình phẳng ( )H GV di chuyển thanh trượt để hình phẳng ( )H quay quanh Ox tạo thành mặt tròn xoay và cho HS xem dưới các góc độ khác nhau Bài tập 2. Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay quanh trục Ox hình phẳng giới hạn bởi đồ thị ( )C của HS. Thể tích khối tròn xoay cần tìm là: 4 2 1 2 1 ( ) 1,73 1 x V dx x 30 hàm số 2 2y x x và trục Ox . GV minh họa bằng phần mềm Geogebra Hình phẳng được tạo thành bởi ( )C và trục Ox . GV di chuyển thanh trượt để hình phẳng quay quanh Ox và cho HS nhìn dưới các góc độ khác nhau. HS. Hoành độ giao điểm ( )C và trục Ox là nghiệm của phương trình : 2 0 2 0 2 x x x x Thể tích khối tròn xoay cần tìm là: 2 2 2 0 16 ( 2 ) 15 V x x dx 31 Bài tập 3. Cho hàm số 3 23 3y x x x ( )C . Tính thể tích khối tròn xoay được tạo thành khi quay quanh truc Ox hình ( )H giới hạn bởi ( )C , trục Ox và đường thẳng 2x . Minh họa hình phẳng ( )H Di chuyển thanh trượt để hình phẳng ( )H quay quanh Ox tạo thành mặt tròn xoay Bài tập 4. Tính thể tích khối tròn xoay HS. Hoành độ giao điểm của ( )C và Ox là nghiệm của phương trình 3 23 3 0 0x x x x Thể tích khối tròn xoay cần tìm là: 2 3 2 2 0 16 ( 3 3 ) 7 V x x x dx 32 được tạo thành khi quay quanh trục Ox hình phẳng ( )H giới hạn bởi 2 1( ) :C y x và 2 2( ) :C x y . Minh họa hình phẳng ( )H Di chuyển thanh trượt để hình phẳng ( )H quay quanh Ox tạo thành mặt tròn xoay Bài tập 5. Tính thể tích của khối tròn xoay được sinh ra khi quay hình phẳng HS. Tọa độ giao điểm của ( 1)C và ( 2)C là nghiệm của hệ phương trình 2 4 2 2 0 0 1 1 y x y y y x y xx y x y Hoành độ giao điểm của ( 1)C và ( 2)C là 0x , 1x Thể tích của khối tròn xoay cần tìm là 1 1 1 4 4 0 0 0 3 ( ) 10 V xdx x dx x x dx 33 ( )H giới hạn bởi đường tròn ( )C : 2 2( 3) 1x y xung quanh trục Ox . Minh họa hình phẳng ( )H GV di chuyển thanh trượt để hình phẳng ( )H quay quanh Ox tạo thành mặt tròn xoay và cho HS nhìn dưới các góc độ khác nhau HS. Ta có: 2 2 2 2( 3) 1 ( 3) 1x y y x 2 2 1 3 1 3 y x y x Suy ra hình phẳng ( )H được giới hạn bởi các đường 2( ) 1 3y f x x , 2( ) 1 3y g x x , 1x , 1x . Thể tích của khối tròn xoay cần tìm là: 34 Bài tập 6. Một cái phao bơi được bơm từ một cái xăm xe hơi và có kích thước như hình dưới đây. Tính thể tích của cái phao (không kể đầu van). GV. Có thể xem cái phao là một khối tròn xoay được tạo thành khi quay hình phẳng sau quanh Ox 1 2 2 1 | ( ) ( ) |V f x g x dx 1 2 2 2 2 1 | ( 1 3) ( 1 3) |x x dx 1 2 1 |12 1 | 59,22x dx 35 HS. Đường tròn ( )C có tâm (0;30)I , bán kính 10R có phương trình 2 2 2( 30) 10x y 2 2 30 100 30 100 y x y x Thể tích của cái phao là: 10 2 2 2 2 10 | (30 100 ) (30 100 ) |V x x dx 10 2 3 10 120 100 59217( )x dx cm 1.4. Khảo sát sự cấp thiết và khả thi của các giải pháp đề xuất 1.4.1. Những vấn đề chung về khảo sát - Mục đích khảo sát Thông qua khảo sát nhằm khẳng định sự cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp sử dụng phần mềm Geogebra trong thiết kế các tình huống dạy học Toán tạo hứng thú học tập cho học sinh lớp 12 đã đề xuất, từ đó hoàn thiện các biện pháp dạy học cho phù hợp. -Đối tượng khảo sát: Tác giả đã tiến hành trưng cầu ý kiến của 40 giáo viên Toán ở Nghệ An. - Nội dung và quy trình khảo sát: Để tiến hành khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất, chúng tôi đã xây dựng phiếu trưng cầu ý kiến theo hai tiêu chí: Tính cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp sử dụng phần mềm Geogebra trong thiết kế các tình huống dạy học Toán tạo hứng thú học tập cho học sinh lớp 12. Thực hiện đánh giá các tiêu chí theo 4 mức độ từ cao đến thấp và được lượng hóa bằng điểm số. + Tính cấp thiết: Rất cấp thiết (4 điểm); Cấp thiết (3 điểm); Ít cấp thiết (2 điểm); Không cấp thiết (1 điểm). + Tính khả thi: Rất khả thi (4 điểm); Khả thi (3 điểm); Ít khả thi (2 điểm); Không khả thi (1 điểm). Sau khi nhận kết quả thu được, chúng tôi tiến hành phân tích, xử lí số liệu trên bảng thống kê, tính tổng điểm ( ) và điểm trung bình ( X ) của các biện pháp đã được khảo sát, sau đó xếp theo thứ bậc để nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận. 36 -Thời gian tiến hành khảo sát: tháng 03/2023 1.4.2. Kết quả khảo sát -Đánh giá về tính cấp thiết: Bảng 1. Kết quả khảo sát tính cấp thiết của các biện pháp TT Biện pháp Mức độ đánh giá TB Thứ bậc Rất cấp thiết Cấp thiết Ít cấp thiết Không cấp thiết SL Điểm SL Điểm SL Điểm SL Điểm 1 Sử dụng Geogebra trong dạy học khái niệm 27 108 10 30 3 6 0 0 144 3,6 1 2 Sử dụng Geogebra trong dạy học định lí 26 104 11 33 3 6 0 0 143 3,58 2 3 Sử dụng Geogebra trong dạy học giải bài tập 24 96 12 36 4 8 0 0 140 3,5 3 Trung bình chung 77 308 33 99 10 20 0 0 427 3,56 Kết quả khảo sát ở bảng 1 cho thấy, các GV được khảo sát đã đánh giá tính cấp thiết của các biện pháp sử dụng phần mềm Geogebra trong thiết kế các tình huống dạy học Toán tạo hứng thú học tập cho học sinh lớp 12 có mức độ cấp thiết cao, với điểm trung bình chung của cả 3 biện pháp là 3,56 điểm. Như vậy theo quy luật số lớn, có thể nói đa số lượt ý kiến đánh giá đều thống nhất cho rằng cả 3 biện pháp đề xuất là có tính cấp thiết. Mức độ cấp thiết của các biện pháp đề xuất tương đối đồng đều, khoảng cách giữa các giá trị điểm trung bình không quá xa nhau (chênh lệch giữa X max và X min là 0,1 ). Từ bảng số liệu trên, có thể biểu đạt qua biểu đồ 1. Biểu đồ 1. Mức độ cấp thiết của các biện pháp 37 Biểu đồ 1 cho thấy, các biện pháp 1 và 2 có điểm về tính cấp thiết lớn hơn 3,56 điểm, tức là lớn hơn giá trị trung bình chung của 3 biện pháp. Đây là thứ tự ưu tiên về tính cấp thiết của các biện pháp đã đề xuất. Biện pháp 3 có điểm thấp hơn giá trị điểm trung bình, nhưng vẫn cần thiết. - Đánh giá về tính khả thi của các biện pháp Kết quả khảo sát tính khả thi của các biện pháp được thể hiện ở bảng 2. Bảng 2. Kết quả khảo sát tính khả thi của các biện pháp TT Biện pháp Mức độ đánh giá TB Thứ bậc Rất khả thi Khả thi Ít khả thi Không khả thi SL Điểm SL Điểm SL Điểm SL Điểm 1 Sử dụng Geogebra trong dạy học khái niệm 12 48 24 72 3 6 1 1 127 3,18 1 2 Sử dụng Geogebra trong dạy học định 10 40 25 75 3 6 2 2 123 3,08 3 3.6 3.58 3.5 3.44 3.46 3.48 3.5 3.52 3.54 3.56 3.58 3.6 3.62 Biện pháp 1 Biện pháp 2 Biện pháp 3 38 lí 3 Sử dụng Geogebra trong dạy học giải bài tập 12 48 23 69 4 8 1 1 126 3,15 2 Trung bình chung 34 136 72 216 10 20 4 4 376 3,14 Kết quả khảo sát tính khả thi ở bảng 2 cho thấy các GV tham gia khảo sát đã đánh giá tính khả thi của các biện pháp tương đối đồng đều. Điểm trung bình chung của cả 3 biện pháp là 3,14 điểm. Khoảng cách giữa các giá trị điểm trung bình không quá xa nhau. Biện pháp 1: “Sử dụng Geogebra trong dạy học khái niệm” là biện pháp có mức độ khả thi cao nhất 3,18X điểm. Biện pháp 2: “Sử dụng Geogebra trong dạy học định lí” là biện pháp có giá trị điểm thấp nhất với 3,08X . Mức độ đánh giá tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất thể hiện ở biểu đồ 2. 39 Biểu đồ 2. Mức độ khả thi của các biện pháp Biểu đồ 2 cho thấy, giá trị trung bình chung của 3 biện pháp là 3,14 điểm, trong đó có 2/3 biện pháp có điểm cao hơn giá trị trung bình theo thứ tự từ cao đến thấp là biện pháp 1, biện pháp 3. Biện pháp 2 cũng có tính khả thi nhưng thấp hơn giá trị điểm trung bình. Tóm lại, từ bảng kết quả khảo sát cho thấy, các biện pháp đã đề xuất trong đề tài đều được các GV đánh giá mức độ cấp thiết và khả thi cao. Các biện pháp đưa ra đạt điểm trung bình 3,56X về tính cấp thiết và 3,08X về tính khả thi. -Đánh giá về tương quan giữa tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp: Kết quả nghiên cứu trên khẳng định tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp. Mối quan hệ giữa các mức độ cần thiết và mức độ khả thi của các biện pháp thể hiện trong biểu đồ 3 về mối tương quan giữa tính cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp. 3.18 3.08 3.15 3.02 3.04 3.06 3.08 3.1 3.12 3.14 3.16 3.18 3.2 Biện pháp 1 Biện pháp 2 Biện pháp 3 40 Biểu đồ 3. Mối tương quan giữa tính cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp Biểu đồ 3 cho thấy, các biện pháp có tính cần thiết và tính khả thi cao. Trong đó, tất cả các biện pháp đều tính cần thiết cao hơn tính khả thi. Biện pháp có tính cấp thiết và tính khả thi thấp nhất vẫn có điểm trung bình lớn hơn 3 điểm, tức là vẫn nằm trong khoảng cao của thang chấm 4 điểm tối đa. Điều này chứng tỏ các biện pháp đề xuất được đa số GV đồng tình ủng hộ. Tuy nhiên, sự chênh lệch giữa tính cần thiết và tính khả thi có thể dẫn đến tương quan thuận hoặc tương quan nghịch về mối quan hệ của các biện pháp.Việc tìm ra sự tương quan giữa tính cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp là một yêu cầu cả về góc độ khoa học và cả trong việc áp dụng kết quả nghiên cứu và thực tiễn. Bảng 3. Thứ hạng sự cần thiết và tính khả thi của các biện pháp Biện pháp Tính cấp thiết Tính khả thi 2D 2( )i im n Tổng điểm Điểm trung bình Thứ bậc ( )im Tổng điểm Điểm trung bình Thứ bậc ( )in Biện pháp 1 144 3,6 1 127 3,18 1 0 Biện pháp 2 143 3,58 2 123 3,08 3 1 3.6 3.58 3.5 3.18 3.08 3.15 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Biện pháp 1 Biện pháp 2 Biện pháp 3 Tính cấp thiết Tính khả thi 41 Biện pháp 3 140 3,5 3 126 3,15 2 1 Trung bình 427 3,56 376 3,14 Để tìm hiểu tương quan giữa tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp, tôi đã sử dụng công thức Spearman để tính hệ số tương quan thứ bậc: 2 2 6 1 ( 1) D R n n Trong công thức trên: n là số biện pháp đề xuất; D là hệ số chênh lệch giữa thứ bậc của tính cần thiết và tính khả thi; R là hệ số tương quan. Nếu 0R và có giá trị càng lớn (nhưng không bao giờ bằng 1) thì tính cần thiết và tính khả thi có tương quan thuận, nghĩa là biện pháp vừa cần thiết vừa khả thi. Nếu 0R thì tính cần thiết và tính khả thi có tương quan nghịch, nghĩa là các biện pháp có thể cần thiết nhưng không khả thi hoặc ngược lại. Thay số vào công thức trên, ta có: 2 2 2 6 6(0 1 1) 1 1 0,5 ( 1) 3(3 1) D R n n Với hệ số tương quan 0,5R cho thấy giữa tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp có tính tương quan thuận. 1.4.3. Kết luận Kết quả khảo sát cho thấy các biện pháp đề xuất đều được đánh giá cao về tính cần thiết và khả thi. Mức độ cần thiết của các biện pháp tương đối đồng đều, khoảng cách giữa các giá trị điểm trung bình không quá xa nhau và điểm trung bình 3,56X điểm. Các biện pháp có mức độ khả thi với điểm trung bình 3,14X điểm, khoảng cách giữa các giá trị điểm trung bình không quá xa nhau. CHƯƠNG 3. Hiệu quả của đề tài Qua quá trình áp dụng chuyên đề, chúng tôi nhận thấy sự cải thiện rõ nét về mặt tâm lí cũng như chất lượng học tập của học sinh thông qua các bài thi, kiểm tra định kì được nâng lên đáng kể. Thái độ học tập và khả năng vốn có của các em được phát huy một cách tích cực và hiệu quả. Các em tự tin vào khả năng học tập của mình và kĩ năng tư duy và giải quyết vấn đề được thực hiện một cách nhanh chóng và đạt độ chính xác cao. Sau đây là một số thống kê. Khảo sát mức độ yêu thích của học sinh khi học Toán bằng các mô hình công cụ Geogebra Lớp Sĩ Hình Kết quả 42 số thức áp dụng Thích Tỉ lệ Bình thường Tỉ lệ Không thích Tỉ lệ 12D7 40 Không áp dụng 17 42,5% 14 35% 9 22,5% 12D6 40 Ít áp dụng 26 65% 10 25% 4 10% 12T4 39 Áp dụng thường xuyên 39 100% 0 0% 0 0% Biểu đồ biểu diễn mức độ yêu thích của học sinh khi học Toán bằng các mô hình công cụ Geogebra Khảo sát kết quả học tập môn Toán của học sinh cuối học kì I (2022-2023) Lớp Sĩ số Hình thức áp dụng Kết quả Giỏi Tỉ lệ Khá Tỉ lệ Trung bình Tỉ lệ Yếu Tỉ lệ 65% 25% 10% 42.50% 35% 22.50% 100% 0% 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% Yêu thích Bình thường Không thích 12D6 12D7 12T4 43 12D7 40 Không áp dụng 0 0% 26 65% 14 35% 0 0% 12D6 40 Ít áp dụng 2 5% 28 70% 10 25% 0 0% 12T4 39 Áp dụng thường xuyên 8 20,5% 24 61,5% 7 18% 0 0% Biểu đồ biểu diễn kết quả học tập môn Toán của học sinh cuối học kì I (2022-2023) Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Dựa vào các kết quả đã nghiên cứu có thể khẳng định được mục đích nghiên cứu đã đạt được, các nhiệm vụ đề ra trong quá trình nghiên cứu đã hoàn thành và giả thuyết khoa học là chấp nhận được. Nghiên cứu đã khẳng định các phương án dạy học được đề xuất là hiệu quả, khả thi, nâng cao kết quả học tập môn toán, phát triển tư duy logic và sử dụng ngôn ngữ chính xác cho HS THPT. 5% 70% 25% 0%0% 65% 35% 0% 20.50% 61.50% 18% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Giỏi Khá Trung bình Yếu 12D6 12D7 12T4 44 Kiến nghị Nội dung của đề tài đã được tôi cùng đồng nghiệp thực nghiệm tại đơn vị và hiệu quả đã được tập thể đánh giá tốt, những HS được học theo phương pháp này có kết quả học tập tốt hơn, phát triển nhiều kỹ năng và kiến thức. Vì vậy tôi đề xuất công bố đề tài này để nhiều đồng nghiệp có thể nghiên cứu và áp dụng vào thực tiễn. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Hạo, Vũ Tuấn “SGK Giải Tích 12”, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo. [2] Trần Văn Hạo, Nguyễn Mộng Hy “SGK Hình Học 12”, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo. [3] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018) “ Chương trình GDPT môn Toán”.
File đính kèm:
sang_kien_kinh_nghiem_su_dung_phan_mem_geogebra_trong_thiet.pdf

