Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
NÔNG VĂN ĐÀM DẠY HỌC MỘT SỐ NỘI DUNG
VỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC TRONG KHÔNG GIAN
Ở HÌNH HỌC 11 THPT THEO HÌNH THỨC MÔ ĐUN VỚI
SỰ TRỢ GIÚP CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: LL&PP GIẢNG DẠY TOÁN
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS: VŨ THỊ THÁI
THÁI NGUYÊN- 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN ! Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Vũ Thị Thái, ngƣời đã tận
Đại học sƣ phạm
CNTT
Công nghệ thông tin
GV
Giáo viên
HH 11
Hình học lớp 11
HS
Học sinh
mp
Mặt phẳng
Nxb
Nhà xuất bản
PP
Phƣơng pháp
SGK
Sách giáo khoa
THPT
Trung học phổ thông
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỤC LỤC
Trang
PHẦN MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN 4
1.1. Tâm lí lứa tuổi HS trung học phổ thông 4
1.2. Một số chủ chƣơng đổi mới PP dạy học 5
1.3. Biên soạn tài liệu và dạy học theo hình thức mô đun 7
1.3.1. Khái niệm mô đun dạy học 7
Toàn xã hội đang hết sức quan tâm đến những đổi mới của giáo dục và
đào tạo, xem đây nhƣ một cuộc cải cách giáo dục. Trong công cuộc đổi mới
đó Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xác định cần tiến hành theo 3 hƣớng: Đổi mới
chƣơng trình sách giáo khoa; đổi mới phƣơng pháp(PP) dạy học và đổi mới
việc kiểm tra, đánh giá HS, trong đó việc đổi mới PP dạy học đƣợc đặc biệt
chú ý. Luật giáo dục 2005 quy định “PP giáo dục phổ thông phải phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động, tƣ duy sáng tạo của HS; phù hợp với đặc
điểm của từng lớp học, môn học, bồi dƣỡng PP 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 cho HS”. ([17]Chƣơng II, mục 2,
điều 28 ).
Trong xã hội hiện đại, công nghệ thông tin (CNTT) có vai trò quan
trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển các lĩnh vực xã hội (trong đó có giáo
dục). Đặc biệt, trong đổi mới PP dạy học nói chung và PP dạy học toán nói
riêng, CNTT với khả năng đồ hoạ sinh động, cơ hoạt, cho phép minh hoạ, mô
tả trực quan sinh động các yếu tố toán học, giúp HS (HS) tiếp thu những tính
chất trừu tƣợng của các đối tƣợng toán học, các chủ đề khó trong chƣơng
trình toán. Với những phần mềm công cụ nhƣ power Point, Sketpat, cabri,
Violet, chúng ta có thể thiết kế những phiên trình chiếu (những bài giảng có
ứng dụng CNTT) hết sức sinh động và hiệu quả, thiết thực góp phần nâng cao
chất lƣợng dạy và học.
Dạy học theo hình thức mô đun đã có ở nƣớc ta từ những năm đầu của
thế kỉ 21. Nó đã góp phần tích cực vào việc thực hiện các chủ trƣơng đổi mới
của ngành giáo dục. Chƣơng trình sách giáo khoa Toán 11 mới nói chung và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
chƣơng “Vectơ trong không gian. Quan hệ vuông góc trong không gian”
trong Hình học 11 nói riêng có rất nhiều yếu tố thuận lợi cho việc thiết kế bài
giảng theo hình thức mô đun nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của HS.
thống kê toán học để đánh giá kết quả thực nghiệm.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức dạy học nội dung quan hệ vuông góc trong không gian,
Hình học 11 THPT theo hình thức mô đun với sự trợ giúp của CNTT một
cách hợp lý thì có thể tích cực hóa đƣợc hoạt động học tập của HS và góp
phần nâng cao chất lƣợng dạy học.
6. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn gồm
3 chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn
Chƣơng 2: Xây dựng một số bài giảng về quan hệ vuông góc trong không
gian ở hình học 11- THPT theo hình thức mô đun với sự trợ giúp của CNTT
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN
1.1. Tâm lí lứa tuổi HS trung học phổ thông
HS THPT là những HS đang ở lứa tuổi thanh niên. Ngƣời ta định nghĩa
“Tuổi thanh niên là giai đoạn phát triển bắt đầu từ lúc dậy thì và kết thúc khi
bƣớc vào tuổi ngƣời lớn”, khoảng từ 14, 15 tuổi đến 25 tuổi (Tâm lí học lứa
tuổi,[10] tr.65). Tuổi thanh niên là thời kì đạt đƣợc sự trƣởng thành về mặt thể
lực, sự phát triển của hệ thần kinh có những thay đổi quan trọng do cấu trúc
bên trong của não phức tạp và các chức năng của não phát triển, số lƣợng dây
thần kinh liên hợp tăng lên, liên kết các phần khác nhau của vỏ não lại. Điều
đó tạo tiền đề cần thiết cho sự phức tạp hoá hoạt động phân tích, tổng hợp,
của vỏ bán cầu não trong quá trình học tập.
+ Sự ghi nhớ của các em lúc này đã có chủ định, giữ vai trò chủ đạo
trong hoạt động trí tuệ, đồng thời vai trò của ghi nhớ logíc trừu tƣợng, ghi nhớ
ý nghĩa ngày một tăng rõ rệt nhƣ: Tóm tắt ý chính, so sánh, đối chiếu,
+ Do cấu trúc của não phức tạp và chức năng não phát triển, do sự phát
triển của các quá trình nhận thức nói chung, do ảnh hƣởng của các hoạt động
học tập mà hoạt động tƣ duy của các em có sự thay đổi quan trọng, các em có
khả năng tƣ duy lí luận, tƣ duy trừu tƣợng một cách độc lập sáng tạo. Cũng vì
thế, tƣ duy của các em chặt chẽ hơn, có căn cứ và nhất quán hơn. Đồng thời
tính phê phán của tƣ duy cũng phát triển, Tuy nhiên, hiện nay số HS đạt tới
mức độ tƣ duy nhƣ trên chƣa nhiều. Nhiều khi các em chƣa chú ý phát huy
hết năng lực độc lập suy nghĩ của bản thân, còn kết luận vội vàng theo cảm
tính, Chính vì vậy việc giúp các em phát triển khả năng nhận thức là một
nhiệm vụ quan trọng của GV.
Tóm lại, ở lứa tuổi này những đặc điểm chung của con ngƣời về mặt trí
tuệ thông thƣờng đã hình thành và chúng vẫn còn đƣợc tiếp tục phát triển.
1.2. Một số chủ chƣơng đổi mới PP dạy học
Nghị quyết Hội nghị lần thứ IV Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng cộng
sản Việt Nam (Khoá VII, 1993) đã chỉ rõ :
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
6
Mục tiêu giáo dục - đào tạo phải hướng vào đào tạo những con người
lao động, tự chủ, sáng tạo, có năng lực giải quyết những vấn đề thường gặp,
qua đó mà góp phần tích cực thực hiện mục tiêu lớn của đất nước là dân
giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh.
Về PP giáo dục, phải khuyến khích tự học, phải áp dụng những PP giáo
dục hiện đại để bồi dƣỡng cho HS năng lực tƣ duy sáng tạo, năng lực giải
quyết vấn đề.
Nghị quyết Hội nghị lần thứ II Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng cộng
sản Việt Nam (Khoá VIII, 1997) tiếp tục khẳng định : "Phải đổi mới PP giáo
+ GV tự lựa chọn PP dạy học theo: Nội dung, sở trƣờng, đối tƣợng HS,
điều kiện trang thiết bị, trong hoàn cảnh địa phƣơng.
1.3. Biên soạn tài liệu và dạy học theo hình thức mô đun
1.3.1. Khái niệm mô đun dạy học
Trong các lĩnh vực giáo dục, khái niệm mô đun dạy học đƣợc hiểu theo
những cách khác nhau.
a. Trong trƣờng hợp tổng quát ngƣời ta coi mô đun dạy học là một đơn
vị, một bộ phận của nội dung chƣơng trình dạy học, đƣợc tổ chức theo một
nhiệm vụ hoặc một chủ đề học tập nhất định.
b. Trong dạy nghề, mô đun đào tạo nghề "là một bộ phận công việc đƣợc
phân chia hợp lí trong toàn bộ kiến thức và kĩ năng của một nghề". Nó có tính
độc lập tƣơng đối về nội dung đào tạo.
c. Trong lĩnh vực đào tạo đại học và giáo dục thƣờng xuyên để nhấn
mạnh tính chất hƣớng dẫn tự học của mô đun dạy học, ngƣời ta coi mô đun
dạy học là một tài liệu bao gồm mọi điều cần thiết cho ngƣời học, để họ đạt
đƣợc mục tiêu dạy học bằng cách tự học hoặc tự học có hƣớng dẫn. Nhờ mô
đun dạy học ngƣời học có thể tự lực vƣợt qua phần lớn nội dung học tập, thầy
chỉ giúp đỡ họ khi cần thiết. Trong đào tạo đại học nếu có trong tay tài liệu
dạy học biên soạn theo mô đun thì ngƣời học sẽ tự học rất thuận lợi.
Theo L.D'Hainaut[27] và tiếp đó là Nguyễn Ngọc Quang định nghĩa về
mô đun dạy học nhƣ sau: "Mô đun dạy học là một đơn vị chương trình dạy học
tương đối độc lập, được cấu trúc một cách đặc biệt nhằm phục vụ cho người
học. Nó chứa đựng cả mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, PP dạy học và hệ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
8
thống công cụ đánh giá kết quả lĩnh hội, gắn bó chặt chẽ với nhau và nó có thể
lắp ráp với các mô đun khác thành một hệ thống hoàn chỉnh dễ sử dụng".
1.3.2. Các đặc trưng của mô đun dạy học
Theo L.D'Hainaut mô đun dạy học có đặc trƣng cơ bản sau đây:
hƣớng dẫn cho ngƣời học từng bƣớc làm việc độc lập, tiến hành củng cố và
đánh giá ngay sau mỗi phần nhỏ thì sẽ giúp cho ngƣời học nâng cao đƣợc chất
lƣợng học tập.
+ Do tính chất độc lập tƣơng đối về nội dung dạy học, có thể "lắp ghép"
và "tháo gỡ" các mô đun để xây dựng những chƣơng trình dạy học đa dạng và
phong phú.
Nhờ khả năng "lắp ghép" các mô đun, ngƣời học dƣới sự hƣớng dẫn của
GV có thể thiết kế đƣợc chƣơng trình học tập riêng và học theo nhịp độ cá
nhân để đạt tới mục tiêu học tập. Khi cần chuyển sang ngành học khác, họ lại
"tháo gỡ" các mô đun đã tích luỹ đƣợc, sử dụng các mô đun phù hợp và "lắp
ghép" thêm các mô đun mới để đạt tới mục tiêu dạy học mới (có thể là một
văn bằng mới) mà không phải học lại từ đầu nhƣ kiểu tổ chức dạy học truyền
thống. Nhờ tính chất "lắp ghép" và “tháo gỡ” của mô đun sẽ tránh đƣợc tình
trạng bỏ hoặc trùng lặp nội dung dạy học nhƣ trong tổ chức dạy học theo kiểu
truyền thống.
+ Do các mục đích dạy học đƣợc biên soạn theo một số chuẩn mực nên
nó có thể dùng chung và lắp lẫn trong nhiều ngành học. Đây là thuận lợi rất
căn bản trong việc tổ chức đào tạo, cải cách nội dung, PP dạy học, tổ chức
biên soạn và cung cấp sách giáo khoa, tài liệu học tập, các phƣơng tiện dạy
học, các dụng cụ nghiên cứu và thí nghiệm cho HS, sinh viên.
+ Do các mô đun có thể dùng chung và lắp lẫn, ngƣời ta có thể tổ chức
các nhóm chuyên gia giỏi để biên soạn tài liệu dạy học với chất lƣợng cao,
đảm bảo tính kinh tế của việc sản xuất và cung cấp tài liệu dạy học.
Nhƣ đã trình bày ở trên, mô đun dạy học có nhiều cấp độ. Ở các mô đun
lớn và mô đun thứ cấp thì tính chất "lắp ghép" hay "tháo gỡ" thể hiện nổi trội.
Chúng thƣờng đƣợc dùng để thiết kế các chƣơng trình dạy học. Còn với các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
10
mô đun nhỏ (tiểu mô đun) thì tính chất tự học lại thể hiện nổi trội, mô đun
Hệ ra
Thân mô đun
Tiêu
đề
Mục
tiêu
Chỉ
dẫn
sử
dụng
Kiểm
tra
trƣớc Bài
học
Kiểm
tra trung
gian
Hoạt
động
nhóm
Khuyến
cáo chỉ
dẫn
Kiểm
tra
học lại những tiểu mô đun cần thiết chƣa đạt hoặc mô đun bổ trợ mà thôi.
Sơ đồ cấu trúc chung nhất của một mô đun nhƣ sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
12
(Lƣu ý rằng phần hoạt động và đánh giá liên quan tới mục tiêu)
Giới thiệu
Mục đích / Mục tiêu chung
Mục tiêu
1
2
3 Hoạt động
1.1
1.2
2.1
2.2
2.3. Băng hình / tiếng
3.1
3.2
Đánh giá
1.1
1.2
2.1
2.2
2.3
3.1
Sơ đồ 1.3
1.4. Ứng dụng CNTT trong dạy học
1.4.1. Tổng quan về ứng dụng CNTT trong dạy học
a) Tìm hiểu về tác động của CNTT đến mục đích dạy học toán
CNTT là một công cụ đắc lực hỗ trợ nâng cao chất lƣợng dạy học, hình
thành khả năng lao động hợp tác cho HS phổ thông, đáp ứng đƣợc yêu cầu
của ngƣời lao động hiện đại, cụ thể là: ta có thể sử dụng CNTT hỗ trợ dạy học
Giới thiệu cách dùng mô đun
Ngƣời học nghiên cứu mô đun thứ nhất
GV giúp đỡ khi
cần thiết
Ngƣời học tự học tập theo
nhịp độ riêng
Ngƣời học tự đánh giá
bằng các test trung gian
GV đánh giá bằng các test
kết thúc
Nghiên cứu mô
đun tiếp theo
Đạt
Không
đạt
Trao đổi với
GV
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
14
- Lƣu trữ và cho phép thâm nhập vào một khối lƣợng thông tin khổng lồ
- Khai thác các cơ sở dữ liệu tri thức
- Sƣ̉ dụ ng các công thức, các tính toán phức tạp
- Vẽ hình không gian
Sử dụng CNTT trong quá trình dạy toán học sẽ giúp hình thành và rèn
luyện phong cách làm việc khoa học, đó là tính độc lập, chủ động sáng tạo tự
học, tự rèn luyện, say sƣa tìm tòi nghiên cứu, thái độ nghiêm túc và kỷ luật
cao. Trong quá trình hội thoại với máy tính, máy không phê phán gay gắt trực
tiếp khi HS trả lời sai, nhƣng nó không bao giờ khoan nhƣợng đối với các sai
sót đó. Chỉ khi nào HS trả lời đúng câu hỏi đƣợc đặt ra và giải quyết xong
nhiệm vụ đƣợc giao thì máy mới cho phép tiếp tục nghiên cứu vấn đề mới. Để
hội thoại với CNTT có kết quả cao HS buộc phải kiên trì nhẫn nại. Sử dụng
CNTT trong giai đoạn kiểm tra đánh giá giúp HS rèn luyện và hình thành đức
tính khách quan, trung thực, công bằng chính xác.
Ngày nay khi mà CNTT đã thâm nhập vào hầu hết lĩnh vực của đời sống
con ngƣời thì việc đƣa phƣơng tiện máy tính vào trợ giúp giảng dạy môn
Toán đã góp phần đào tạo nên những con ngƣời có kỹ năng sử dụng thành
thạo máy vi tính, nhằm thích nghi với xã hội hiện đại.
b) Vai trò hỗ trợ của CNTT đối với quá trình dạy học toán
Vai trò của CNTT đối với quá trình dạy học toán là rất to lớn. Theo sự
khảo cứu của nhiều nhà nghiên cứu nƣớc ngoài thì dạy học toán với sự hỗ trợ
của CNTT có khả năng nâng cao chất lƣợng giảng dạy và học tập. CNTT có
thể đƣợc sử dụng trong nhiều khâu của quá trình dạy học toán. Vai trò hỗ trợ
của CNTT trong quá trình đó đƣợc thể hiện qua một số chức năng quan trọng
sau đây[26]:
Chức năng cung cấp thông tin
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
16
Làm việc với các phần mềm máy tính về toán HS có thể thu thập các dữ
Sự kết hợp giữa lập luận suy diễn và dùng máy tính để minh hoạ kiểm
nghiệm lại các tính chất có tác dụng thúc đẩy hỗ trợ cho nhau nhằm đạt đƣợc
mục đích cuối cùng là hình thành kiến thức, rèn luyện kỹ năng và phát triển tƣ
duy cho HS.
Chức năng kiểm nghiệm(Test) của CNTT có tính độc đáo ở chỗ cho
phép kiểm nghiệm đƣợc một loạt trƣờng hợp riêng lẻ trong một thời gian
rất ngắn. Học theo cách học thông thƣờng, muốn kiểm nghiệm một tính
chất nào đó của một hình cần phải vẽ các hình khác nhau để kiểm nghiệm
rất mất thì giờ. Hơn nữa một số tính chất liên quan đến các biểu thức về các
số đo thì không thể nào thực hiện đƣợc còn đối với các phần mềm dựng
hình cơ hoạt chỉ cần thao tác kéo rê con chuột là có thể tạo ra hàng hoạt
hình vẽ mới để kiểm nghiệm. Với khả năng đo đạc và tính toán của phần
mềm, hình vẽ sẽ gợi ý cho ta kết quả ngay lập tức.
Chức năng hoạt động
Hoạt động trên màn hình máy tính là sự biểu diễn trực quan các hiện
tƣợng các quá tình dƣới dạng hình ảnh chuyển động nhờ có hoạt hình mà hiệu
quả trực quan hoá của các phần mềm máy tính đƣợc tăng lên rất nhiều. Sử
dụng CNTT với các phần mềm toán học, HS sẽ sử dụng các chức năng
chuyên dụng để tạo ra các tình huống sinh động sát với điều kiện thực tế. Nhờ
tạo ra mô hình chuyển động mà HS có điều kiện rèn luyện trí tƣởng tƣợng
không gian, óc trừu tƣợng Nhờ tính năng hoạt hình mà một số bài toán
trƣớc đây không thể nào thể hiện đƣợc bằng phƣơng tiện giấy bút thì đến nay
CNTT cho phép khảo sát đƣợc rất trực quan (Colette Laborde). Quá trình
chuyển động trên màn hình có thể đƣợc điều khiển nhanh hoặc chậm rất tiện
lợi trong việc quan sát.
Chức năng, kiểm tra, đánh giá
Hiện nay, trong chƣơng trình giáo dục phổ thông của nhiều nƣớc phát
triển đã đƣa vào vấn đề xây dựng quy trình kiểm tra đánh giá HS bằng những
chƣơng trình trên máy tính, trong đó chƣơng trình kiểm tra trắc nghiệm đƣợc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
phỏng, chuyển động và tƣơng tác
VIOLET đƣợc viết tắt từ cụm từ tiếng Anh: Visual & Online Lecture
Editor for Teacher (công cụ soạn thảo bài giảng trực tuyến dành cho GV).
Tƣơng tự, phần mềm thiết kế trình diễn Microsoft PowerPoint, VIOLET
có đầy đủ các chức năng dùng để tạo các trang nội dung bài giảng nhƣ nhập
các dữ liệu văn bản, công thức toán, các dữ liệu multimedia (ảnh, âm thanh,
phim, hoạt hình Flash ), sau đó lắp ghép các dữ liệu, sắp xếp thứ tự, căn
chỉnh hình ảnh, tạo các chuyển động và hiệu ứng, xử lý các tƣơng tác với
ngƣời dùng. Riêng đối với việc xử lý dữ liệu multimedia. So với PowerPoint,
việc sử dụng VIOLET còn chƣa đƣợc thuận lợi và dễ dàng cho ngƣời dùng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
20
nhƣ PowerPoint, tuy nhiên chƣơng trình này có một số chức năng tốt hơn nhƣ
cho phép nhập và thể hiện các file Flash hoặc cho phép điều khiển quá trình
chạy của các đoạn phim v.v
VIOLET cung cấp sẵn nhiều mẫu bài tập chuẩn thƣờng đƣợc sử dụng
trong các SGK và sách bài tập nhƣ:
Bài tập trắc nghiệm, gồm có các loại: một đáp án đúng, nhiều đáp án
đúng, ghép đôi, chọn đúng sai, v.v
Bài tập ô chữ: HS phải trả lời các ô chữ ngang để suy ra ô chữ dọc.
Vẽ đồ thị hàm số: có thể vẽ đƣợc đồ thị bất kỳ hàm số nào, đặc biệt còn
thể hiện đƣợc sự chuyển động biến đổi hình dạng của đồ thị khi thay đổi các
tham số của biểu thức.
Bài tập kéo thả chữ / kéo thả hình ảnh: HS phải kéo thả các đối tƣợng
này vào đúng những vị trí đƣợc quy định trƣớc trên một hình ảnh hoặc một
đoạn văn bản. Bài tập này còn có thể thể hiện dƣới dạng bài tập điền khuyết
hoặc ẩn/hiện.
VIOLET cho phép chọn nhiều kiểu giao diện (skin) khác nhau cho bài
giảng, tùy thuộc vào bài học, môn học và ý thích của ngƣời soạn. Ngƣời soạn