Sáng kiến kinh nghiệm Vẽ hình học động với Geogebra hỗ trợ học hình học Trung học Cơ sở

Nội dung tóm tắt: Sáng kiến kinh nghiệm Vẽ hình học động với Geogebra hỗ trợ học hình học Trung học Cơ sở

1. MỤC LỤC Trang A. PHẦN MỞ ĐẦU 2 I. Lí do chọn chuyên đề 2 II. Thuận lợi và khó khăn 3 1. Thuận lợi: 3 2. Khó khăn: 3 B. PHẦN NỘI DUNG: 4 I. Thực trạng: 4 II. Giải quyết vấn đề: 4 1. Giới thiệu phần mềm vẽ hình học động Geogebra 4 2. Ưu điểm của phần mềm Geogebra 5 3. Cài đặt GeoGebra. 6 4. Ứng dụng trong việc vẽ hình học. 7 4.1. Khởi động 7 4.2. Giới thiệu màn hình 7 4.3. Vẽ hình: 7 Ví dụ 1: Vẽ tam giác ABC 7 Ví dụ 2: Vẽ tam giác ABC với trọng tâm G và ba đường trung tuyến 9 Ví dụ 3: Vẽ hình bình hành ABCD 10 Ví dụ 4: Vẽ hình thang ABCD 10 Ví dụ 5: Vẽ đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC 11 C. KẾT LUẬN: 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 1
2. CHUYÊN ĐỀ: VẼ HÌNH HỌC ĐỘNG VỚI GEOGEBRA HỖ TRỢ HỌC HÌNH HỌC THCS A. PHẦN MỞ ĐẦU I. Lý do chọn chuyên đề: Trong thời đại của chúng ta, sự bùng nổ CNTT đã tác động lớn đến công cuộc phát triển kinh tế xã hội người. Đảng và Nhà nước đã xác định rõ ý nghĩa và tầm quan trọng của tin học và CNTT, truyền thông cũng như những yêu cầu đẩy mạnh của ứng dụng CNTT, đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu CNH, HĐH, mở cửa và hội nhập, hướng tới nền kinh tế tri thức của nước ta nói riêng - thế giới nói chung. Chính vì xác định được tầm quan trọng đó nên Nhà nước ta đã đưa môn tin học vào trong nhà trường và ngay từ tiểu học học sinh được tiếp xúc với môn tin học để làm quen dần với lĩnh vực CNTT, tạo nền móng cơ sở ban đầu để học những phần nâng cao trong các cấp tiếp theo. Môn tin học ở trường phổ thông nhằm mục đích trang bị cho học sinh những hiểu biết ban đầu ở mức phổ thông về công nghệ thông tin và kĩ năng sử dụng máy tính phục vụ học tập và cuộc sống. Tin học có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển trí tuệ, tư duy thuật toán, góp phần làm tăng hiệu quả giáo dục. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, sáng tạo của học sinh là yêu cầu quan trọng trong việc thực hiện chương trình – sách giáo khoa hiện nay; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin là một trong những biện pháp giúp thực hiện các mục tiêu trên khá chất lượng, hiệu quả. Hiện nay, các phần mềm phục vụ việc dạy và học môn Toán khá phong phú; trong đó Geogebra là một phần mềm hỗ trợ cho việc học môn toán nhất là toán hình bậc trung học thật tuyệt vời. Geogebra kích thích sự tìm tòi, khám phá ở người học bởi những yếu tố như bất ngờ, động, tạo nội dung mới nhanh, các bản thiết kế mang tính chính 2
3. xác; từ đó tạo được niềm tin cho người học, giúp người học tự bổ sung kiến thức, tự học, tạo hứng thú cho học sinh. Chính vì những lí do đó, tôi thực hiện chuyên đề “VẼ HÌNH HỌC ĐỘNG VỚI GEOGEBRA HỖ TRỢ HỌC HÌNH HỌC THCS” II. Thuận lợi và khó khăn: 1. Thuận lợi: * Nhà trường: - Tuy môn Tin học mới chỉ là môn học tự chọn nhưng nhà trường đã tạo điều kiện để học sinh có thể học từ khối lớp 6, tạo điều kiện sắm sửa máy móc, trang thiết bị phục vụ cho việc dạy và học môn Tin học. - Được sự ủng hộ của các cấp Uỷ Đảng - UBND - các ban ngành, phụ huynh toàn trường hỗ trợ về cả tinh thần cũng như cơ sở vật chất cho nhà trường. * Giáo viên: Giáo viên được đào tạo đạt chuẩn chuyên ngành về tin học để đáp ứng yêu cầu cho dạy và học môn tin học trong bậc THCS. * Học sinh: Vì là môn học trực quan, sinh động, môn học khám phá những lĩnh vực mới nên học sinh rất hứng thú học, nhất là những tiết thực hành. 2. Khó khăn: Nhà trường đã có một phòng máy vi tính để cho học sinh học nhưng vẫn còn hạn chế về số lượng cũng như chất lượng, mỗi ca thực hành có tới 2 - 3 em ngồi cùng một máy nên các em không có nhiều thời gian để thực hành. Hơn nữa nhiều máy cấu hình máy đã cũ, chất lượng không còn tốt nên hay hỏng hóc, ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng học tập của học sinh. Các phần mềm học tập là các phiên bản miễn phí và dùng thử nên thường bị trục trặc khi học tập. Việc thực hiện giảng dạy bằng bài giảng điện tử thì cần phải có máy chiếu Projector. Tuy nhiên, trường chỉ có duy nhất một cái nên khi tới tiết tin có lúc 3
4. máy bận. Trong tiết thực hành ít có khi được sử dụng Projector để hướng dẫn HS tại phòng máy mà chủ yếu là để HS tự nghiên cứu theo sách vở để thực hành, GV chỉ hướng dẫn được số ít nhóm đại diện, số ít thao tác trọng tâm nào đó, hiệu quả không đạt được như mong muốn. Môn Tin học mới chỉ là môn tự chọn trong chương trình bậc THCS, và là môn học mới nên nhiều HS và bậc PHHS còn chưa quan tâm nhiều (Còn cho rằng học tin học chỉ để chat, hoặc đánh điện tử). Hơn nữa khi thực hành, các máy móc cũ thường gặp sự cố, trục trặc dẫn đến học sinh thiếu máy, không thực hành được. Đa số các em học sinh chỉ được tiếp xúc với máy vi tính ở trường là chủ yếu, do đó sự tìm tòi và khám phá máy vi tính với các em còn hạn chế, nên việc học tập của học sinh vẫn còn mang tính chậm chạp. Một số câu hỏi HS nhận biết được câu trả lời nhưng không dám trả lời vì phải dùng các thuật ngữ tiếng Anh học sinh ngại khi đọc nên tiết học ít sôi nổi. B. PHẦN NỘI DUNG: I. Thực trạng: Với nhiều người, khi hỏi về môn học ít được yêu thích nhất ở trường thì câu trả lời đơn giản chúng ta nhận được sẽ là “toán học”, toán học rất buồn tẻ và khô khan. Với HS vấn đề khó nhất trong học toán đó là phần Toán hình. Khi học vẽ hình với phần mềm Geogebra nhiều HS vẽ các hình không dựa vào các tính chất của hình do vậy hình không được chính xác, không đúng với yêu cầu của bài toán. II. Giải quyết vấn đề: 1. Giới thiệu phần mềm vẽ hình học động Geogebra Tác giả phần mềm là Markus Hohenwarter, quốc tịch Áo, giảng viên Toán - Tin học thuộc trường đại học University of Salzburg, Cộng Hòa Áo. Dự án phần mềm GeoGebrea được khởi tạo năm 2001 và đã trải qua nhiều năm liên tục phát triển. Phần mềm GeoGebra đã đoạt nhiều giải thưởng tại nước chủ nhà Áo 4
5. và Liên minh châu Âu về phần mềm giáo dục tốt nhất trong nhiều năm liền. Một đặc điểm quan trọng nhất của phần mềm GeoGebra là định hướng chiến lược của phần mềm này. GeoGebra không chỉ là phần mềm hình học động tương tự như nhiều phần mềm khác như Cabri hay Sketchpad. Triết lý của GeoGebra là toán học động. Theo tác giả của phần mềm này GeoGebra là phần mềm Hình học động, Đại số động và Tính toán động. Với định hướng này, phần mềm GeoGebra là phần mềm đầu tiên trên thế giới hướng tới mục tiêu của giáo dục hiện đại: Những gì giáo viên giảng học sinh phải được nghe và nhìn thấy. Đây là một triết lý mới xuất hiện trong thời gian gần đây như một định hướng rất lớn cho các phần mềm hỗ trợ giáo dục. GeoGebra là phần mềm cho phép vẽ và thiết kế các hình dùng để học tập Hình học trong chương trình môn Toán phổ thông. Phần mềm không những có khả năng tạo được các hình vẽ chính xác tuyệt đối mà còn có chức năng làm cho các hình này chuyển động trên màn hình. Khả năng chuyển động các hình hình học trên màn hình được gọi là “hình học động”. Điểm khác biệt cơ bản nhất của GeoGebra với các phần mềm khác cùng loại: GeoGebra là phần mềm hoàn toàn miễn phí với mã nguồn mở. Tất cả mọi người đều có quyền tải phần mềm này một cách tự do (miễn phí) cùng với mã nguồn mở của phần mềm kèm theo. Đặc điểm vừa nêu làm cho phần mềm GeoGebra trở nên rất đặc biệt. Và trong điều kiện của Việt Nam hiện nay rõ ràng chúng ta rất nên tiếp cận sử dụng và phát triển phần mềm này. 2. Ưu điểm của phần mềm Geogebra Geogebra là phần mềm cho phép vẽ và thiết kế các hình dùng để học tập môn toán hình một cách dễ dàng. Phần mềm có khả năng vẽ chính xác và có chức năng làm cho các hình chuyển động trên màn hình. 5
6. Phần mềm Geogebra đáp ứng rất tốt nhu cầu của giáo viên hiện nay. Phần mềm Geogebra rất dễ sử dụng so với các phần mềm khác như Cabri hay sketchpad. Geogebra được nhiều người sử dụng: Giao diện thân thiện, trực quan, dễ dùng 3. Cài đặt GeoGebra. Khi tải về phần mềm GeoGebra được cài đặt dễ dàng như các phần mềm khác. Tuy nhiên điểm khác biệt nhất của phần mềm này, và cũng là một "nhược điểm" duy nhất, là GeoGebra được viết trên Java. Để chạy được phần mềm này, máy tính của bạn cần phải được cài đặt trước phần mềm Java với phiên bản 1.4.2 trở lên. Các nhà trường có thể tải máy ảo Java từ Website hoặc tải trực tiếp bản cài đặt GeoGebra đã có sẵn máy ảo java tại Website của phần mềm 4. Ứng dụng trong việc vẽ hình học. 6
7. 4.1. Khởi động Nháy chuột tại biểu tượng để khởi động chương trình. 4.2. Giới thiệu màn hình Màn hình làm việc chính của phần mềm bao gồm khu vực bảng chọn, thanh công cụ và khu vực thể hiện các đối tượng vẽ chính trên màn hình. Sử dụng các công cụ chính của phần mềm để vẽ các hình hình học. 4.3. Vẽ hình: Ví dụ 1: Vẽ tam giác ABC Bây giờ chúng ta hãy cùng nhau vẽ một hình hình học đầu tiên. - Dùng chuột nháy chọn công cụ tạo đoạn thẳng . 7
8. - Nháy chuột tại vị trí trống bất kỳ trên màn hình (sẽ thấy hiện điểm A), di chuyển đến vị trí thứ hai và nháy chuột. Như vậy ta vừa tạo xong đoạn AB. - Vẫn giữ nguyên trạng thái sử dụng công cụ đoạn thẳng. Nháy chuột tại điểm B, di chuyển đến vị trí mới và nháy chuột. Chúng ta vừa tạo xong đoạn BC. - Nháy chuột tại điểm C, di chuyển chuột đến điểm A và nháy chuột, em sẽ vẽ được đoạn thẳng AC. Như vậy chúng ta vừa hoàn thành việc vẽ được tam giác ABC trên mặt phẳng. - Dùng chuột nháy vào biểu tượng để chuyển công cụ chọn. Bây giờ chúng ta có thể thực hiện thao tác di chuyển các điểm A, B, C bằng cách nháy và kéo thả chuột tại các điểm này. - Ghi hình đã vẽ vào đĩa với tên gọi tamgiac.ggb. 8
9. Ví dụ 2: Vẽ tam giác ABC với trọng tâm G và ba đường trung tuyến Bước 1: Vẽ tam giác ABC như ví dụ 1 Bước 2: Vẽ ba đường trung tuyến AD, BE, CF (D, E, F lần lượt là trung điểm của đoạn thẳng BC, AC, AB). Bước 3: Trọng tâm G là giao điểm của 3 đường trung tuyến. Sử dụng nút lệnh tạo trung điểm (tìm trung điểm của đoạn BC, AC, AB) Kẻ đường thẳng AD, CF, BE G là giao điểm của 3 đường trung tuyến Ví dụ 3: Vẽ hình bình hành ABCD 9
10. A B D C Dựa vào các tính chất hình bình hành AB// DC và AD//BC. - Sử dụng công cụ tạo điểm mới để tạo ba điểm A, B, C. - Sử dụng công cụ đường song song vẽ đường thẳng đi qua A và song song với BC - Sử dụng công cụ đường song song vẽ đường thẳng đi qua C và song song với AB. Lưu ý: HS có thể dựa vào các tính chất khác của hình mà có thể có các cách vẽ khác. Ví dụ 4: Vẽ hình thang ABCD * Các bước vẽ hình thang: Dựa và tính chất hình thang AD // BC và AD < BC - Sử dụng công cụ tạo điểm mới để tạo ba điểm A, B, C. - Sử dụng công cụ đường song song vẽ đường thẳng đi qua A và song song với BC - Trên đường thẳng đi qua A tạo điểm mới D sao cho AD < BC Lưu ý: HS có thể dựa vào các tính chất khác của hình mà có thể có các cách vẽ khác. Ví dụ 5: Vẽ đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC 10
11. HD: - Vẽ tam giác ABC. - Dùng công cụ đường tròn vẽ đường tròn đi qua 3 điểm A, B, C. C. KẾT LUẬN: 11
12. Việc học các kiến thức môn Toán thông qua những tiết học có ứng dụng CNTT hợp lý, giúp HS tự tin, hình thành tác phong làm việc khoa học, chuẩn xác; tạo hứng thú trong quá trình tìm tòi, phát hiện kiến thức, khắc ghi và phản hồi nhanh, nhạy. Với HS còn yếu về môn Toán, có thể bổ sung được kiến thức còn hổng, bước đầu tạo hứng thú cho HS trong việc học Toán: Các minh họa mang tính “động” nên khá trực, các hình ảnh rõ ràng, đẹp, chính xác Geogebra có thể là món quà quí cho nhiều nhà trường; vì hoàn toàn miễn phí, không vi phạm bản quyền, dễ sử dụng, đơn giản, rất tiện ích, hiểu quả trong việc dạy và học Toán cho thầy và trò. Trên đây là những kinh nghiệm của tôi về việc hướng dẫn học sinh vận dụng những kiến thức trong chương trình tin học thông qua các phần mềm học tập Geogebra để hỗ trợ học toán hình. Tuy nhiên chuyên đề này vẫn còn hạn chế và thiếu sót nên tôi rất mong được sự đóng góp chân tình của quí thầy - cô đồng nghiệp để chuyên đề đạt hiệu quả hơn, giúp cho công tác giảng dạy ngày càng đạt chất lượng cao hơn. Xin chân thành cảm ơn! Cao Đại, ngày 10 tháng 3 năm 2013. Người viết chuyên đề Đường Văn Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO 12
13. SGK Tin học quyển 2, 3 – Nhà xuất bản Giáo Dục 13