ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HOÀNG THÚY NGUYÊN

NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D CỦA
GIÁO VIÊN TRONG GIẢNG DẠY HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
CHƢƠNG QUAN HỆ SONG SONG VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC
LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG (BAN NÂNG CAO)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM TOÁN
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN TOÁN)
Mã số: 60 14 10

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Chí Thành

HÀ NỘI – 2010

1


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

LỜI CÁM ƠN


ĐMPPDH

Đổi mới phương pháp dạy học

GD

Giáo dục

GV

Giáo viên

HĐ

Hoạt động

HHKG

Hình học không gian

HS

Học sinh

NXB

Nhà xuất bản

PPDH


2

3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .......................................................

2

4. Giả thuyết khoa học ..............................................................................

2

5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................

3

6. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................

3

7. Cấu trúc của luận văn............................................................................

3

Chƣơng 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN.................................................................

4

1.1. Hoạt động dạy học .............................................................................

4


9

1.4.2. Ưu thế của việc dạy học với phương tiện hiện đại ...........................

10

1.5. Sử dụng công nghệ thông tin vào dạy môn Toán................................

11

1.5.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Toán .......................

13

4


1.5.2. Giới thiệu phần mềm Cabri 3D .......................................................

14

Kết luận chương 1 ....................................................................................

20

Chƣơng 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC
HÌNH HỌC KHÔNG GIAN 11 CHƢƠNG QUAN HỆ SONG SONG
VÀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC ( BAN NÂNG CAO) .............................


2.4.3. Những điểm mạnh và những mặt còn hạn chế trong việc sử dụng
phần mềm Cabri 3D vào dạy HHKG của giáo viên...................................

37

2.4.4. Nguyên nhân của những hạn chế khi sử dụng phần mềm Cabri 3D
vào dạy HHKG .........................................................................................

43

2.5. Những đề xuất nhằm phát huy ưu điểm của phần mềm Cabri 3D
trong dạy HHKG 11 (nâng cao ) ...............................................................

48

Kết luận chương 2 ....................................................................................

53

Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..............................................

55

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .........................................................

55

5



57

3.4.2. Lớp thực nghiệm ............................................................................

58

3.5. Kết quả thực nghiệm ..........................................................................

65

Kết luận chương 3 ....................................................................................

71

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .........................................................

73

1. Kết luận ................................................................................................

73

2. Khuyến nghị .........................................................................................

74

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................

76


11). Phần mềm này bên cạnh những lợi ích rất lớn đối với học sinh ví dụ như khắc

1


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

phục được sự khó khăn trong việc tưởng tượng những hình khối không gian phức
tạp nhất là trong thời gian đầu khi học sinh mới tiếp cận với môn học này. Mặt
khác nó còn giúp giáo viên rất nhiều trong việc soạn giáo án, trong việc vẽ hình.
Đặc biệt, nếu giáo viên có thể phát huy hết các tính năng của phần mềm này trong
quá trình dạy học thì sẽ giúp ích rất nhiều trong việc phát huy tính chủ động, tích
cực học tập từ phía học sinh. Đó là điều rất quan trọng trong việc đổi mới phương
pháp dạy học hiện nay.
Tuy nhiên, lượng giáo viên THPT sử dụng phần mềm này còn rất ít hoặc
nếu có sử dụng thì đều dừng lại ở mức độ thấp, chưa phát huy được rất nhiều tác
dụng của phần mềm này.
Với những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài: "Nghiên cứu việc sử dụng
phần mềm Cabri 3D của giáo viên trong giảng dạy Hình học không gian
chƣơng quan hệ song song và quan hệ vuông góc lớp 11 trung học phổ thông
(ban nâng cao)".
2. Mục đích nghiên cứu
Đề xuất một số phương án giúp giáo viên sử dụng phần mềm Cabri 3D
trong dạy học nội dung chương quan hệ song song và quan hệ vuông góc (lớp 11

Trong luận văn tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Phương pháp điều tra
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo,
luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn

3


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

Chương 2: Sử dụng phần mềm Cabri 3D trong dạy Hỡnh học khụng gian
11(sỏch nõng cao)
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN
1.1. Hoạt động dạy học
1.1.1. Khái niệm hoạt động dạy học
Nhiều tác giả cho rằng: “Dạy học là toàn bộ các thao tác có mục đích nhằm
chuyển các giá trị tinh thần, các hiểu biết, các giá trị văn hóa mà nhân loại đã đạt

giáo, máy tính và mạng máy tính, sách vở, hoạt động nghệ thuật, môi trường tự
nhiên, xã hội, gia đình, các phương tiện nghe nhìn, ... trong đó người dạy giữ vai
trò quan trọng nhất vì khi đó hoạt động dạy/học là hoạt động có mục tiêu và có
định hướng rõ ràng nhất. Điều đó cho ta thấy chính người học là trung tâm của
hoạt động dạy/học chứ không phải thày cô giáo. Hoạt động dạy của thày cô giáo
chỉ là một phần của môi trường học tập đó mà thôi! Và điều đó ngày càng trở nên
rõ ràng, cấp thiết hơn trong xã hội bùng phát thông tin hôm nay. Sự hoàn thiện đó
đòi hỏi nhiều phương tiện truyền thông khác nhau (truyền thông đa phương tiện –
multimedia communication).

5


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

Vì vậy hiện nay "dạy" đồng nghĩa với “dạy cách học” chứ không phải “dạy
kiến thức”. Kiến thức sẽ đến với người học từ nhiều nguồn khác nhau – không nhất
thiết kiến thức, kỹ năng luôn luôn đến với người học là từ người dạy.
1.3. Phƣơng pháp dạy học
Trong lĩnh vực giáo dục, phương pháp dạy học được hiểu là cách thức hoạt
động cùng nhau của người dạy và người học hướng tới việc giải quyết các nhiệm
vụ dạy học (bao gồm cả trang bị tri thức, kỹ năng, kỹ xảo; hình thành các phẩm
chất nhân cách; phát triển những khả năng và năng lực). Phương pháp dạy học là
cách mà người dạy chỉ đạo (tổ chức, điều khiển, lãnh đạo) hoạt động của người

Theo Nguyễn Bá Kim (2004), một số phương pháp dạy học:
 Phương pháp dạy học thuyết trình
 Phương pháp dạy học gợi mở vấn đáp
 Phương pháp dạy học trực quan
 Phương pháp dạy học ôn tập, luyện tập
 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
 Dạy học tình huống
 Dạy học chương trình hóa
 Dạy học phân hóa
“Phương pháp dạy học được gọi là tích cực nếu hội tụ được các yếu tố sau:
- Thể hiện rõ vai trò của nguồn thông tin và các nguồn lực sẵn có
- Thể hiện rõ được động cơ học tập của người học khi bắt đầu môn học
- Thể hiện rõ được bản chất và mức độ kiến thức cần huy động

7


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi

- Thể hiện rõ được vai trò của người học, người dạy, vai trò của các mối
tương tác trong quá trình học
- Thể hiện được kết quả mong đợi của người học”.
[7, tr.7]
1.3.2. Đổi mới phƣơng pháp dạy học

chúng ta quan niệm là lòng mong muốn hành động được nảy sinh từ phía học sinh,
được biểu hiện ra bên ngoài hay bên trong của sự hoạt động. Nhờ phát huy được
tính tích cực mà học sinh không còn bị thụ động. Học sinh trở thành các cá nhân
trong một tập thể mang khát vọng được khám phá, hiểu biết. Muốn vậy, điều khó
khăn nhất với người giáo viên là: trong một giờ lên lớp, phải làm sao cho những
học sinh tốt nhất cũng được thoả mãn nhu cầu tri thức, thấy tri thức là một chân
trời mới. Còn những học sinh học yếu nhất cũng không thấy bị bỏ rơi, họ cũng
tham gia được vào quá trình khám phá cái mới.
1.4. Đổi mới phƣơng pháp dạy học và vai trò của công nghệ thông tin
Những thành tựu mới của khoa học và công nghệ nửa cuối thế kỉ XX và đầu
thế kỉ XXI đang làm thay đổi hình thức và nội dung các hoạt động kinh tế, văn
hoá và xã hội của loài người. Một số quốc gia phát triển đã bắt đầu chuyển dần từ
văn minh công nghiệp sang văn minh thông tin. Các quốc gia đang phát triển tích
cực áp dụng những tiến bộ mới của khoa học và công nghệ, đặc biệt là công nghệ
thông tin (CNTT), để phát triển và hội nhập.
Đối với giáo dục và đào tạo, CNTT có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội
dung, phương pháp, phương thức dạy và học. CNTT là phương tiện để tiến tới một
“xã hội học tập”. Mặt khác, giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng thúc đẩy
sự phát triển của CNTT thông qua việc cung cấp nguồn nhân lực cho CNTT. Bộ

9


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi


hướng đi khác nhau để đến cùng một mục đích do định hướng chung của môn học
qui định. Không thể nào bắt buộc mọi học viên đều cùng có bước phát triển
chương trình như nhau. Mặt khác, giao tiếp người – máy thông qua các giao diện
thích hợp mở ra khả năng giảm thiểu việc thuyết trình-cho-cả-lớp. Giao tiếp
“người - máy tính” cũng mở lại khả năng giao tiếp: “Ông thầy – máy tính” làm
việc với “cá nhân” người học. Mở lại khả năng dạy theo đúng với trạng thái trí tuệ
của “cá nhân” người học và không bị ràng buộc cứng ngắc bởi bất kì một chương
trình, một phân bố thời lượng nào cho môn học như đã từng có trong lịch sử dạy
học trước đó, nhưng với một chất lượng dạy/học cao hơn nhiều. Người dạy bây
giờ tập trung nhiều hơn, và có nhiều khả năng hơn vào việc điều khiển học tập của
từng người học. Công nghệ thông tin hiện đại đã trở thành công cụ dạy và cũng là
công cụ học.
Theo tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình SGK lớp 11 môn
toán (NXBGD, xuất bản năm 2007) [2, tr. 10], dạy học với phương tiện hiện đại
có các ưu thế sau:
- Giáo viên chuẩn bị bài một lần thì có thể dạy được nhiều lần.
- Các PMDH có thể thực hiện được thí nghiệm ảo, sẽ thay thế GV dạy học thực
hành, tăng tính năng động cho HS, cho phép HS học theo khả năng.
- Các phương tiện hiện đại giúp cho GV trình bày bài giảng sinh động hơn, dễ
dàng cập nhật và thích nghi với sự thay đổi của khoa học hiện đại.
- Các phương tiện sẽ hỗ trợ và chuẩn hoá các bài giảng mẫu, đặc biệt đối với
những phần khó giảng, những khái niệm phức tạp.
- Giúp HS học chủ động học tập, phát huy tính sáng tạo trong học tập của HS.
Phù hợp với PPDH hiện đại: lấy HS làm trung tâm.
- Sử dụng CNTT để dạy học, PPDH cũng sẽ phải thay đổi theo. GV là người
hướng dẫn HS học tập chứ không đơn thuần là người đưa thông tin cho HS.

11


Sue Johnston - Wilder và David Pimm (1995) đã đưa ra 6 hướng chính sử dụng
CNTT nhằm cung cấp các điều kiện cho người học toán, cụ thể là:
- Học tập dựa trên thông tin ngược: Máy tính có khả năng cung cấp nhanh
và chính xác các thông tin phản hồi dưới góc độ khách quan. Từ những thông tin

12


phản hồi như vậy cho phép người học đưa ra ước đoán của mình và từ đó có thể
thử nghiệm, thay đổi những ý tưởng cuả mình.
- Khả năng quan sát các mô hình: Với khả năng và tốc độ xử lí của máy tính
giúp người học đưa ra nhiều ví dụ khi khám phá các vấn đề trong toán học. Máy
tính sẽ trợ giúp người học quan sát xử lí các mô hình từ đó đưa ra lời chứng minh
trong trường hợp tổng quát.
- Phát hiện các mối quan hệ trong toán học: Máy tính cho phép tính toán biểu
bảng, xử lí đồ hoạ một cách chính xác và liên kết chúng lại với nhau. Việc cho thay đổi
một vài thành phần và quan sát sự thay đổi trong các thành phần còn lại đã giúp người
học phát hiện ra mối tương quan giữa các đại lượng.
- Thao tác với các hình động: Người học có thể sử dụng máy tính để biểu
diễn các biểu đồ, các tập hợp điểm một cách sinh động, giúp cho người học hình
dung ra các hình hình học một cách tổng quát từ máy tính.
- Khai thác, tìm kiếm thông tin: Máy tính cho phép người học sử dụng làm
việc trực tiếp với các dữ liệu thực, từ đó hình dung ra sự đa dạng của nó và sử
dụng để phân tích hay làm sáng tỏ một vấn đề toán học.
- Dạy học với máy tính: Khi người học thiết kế giải thuật để sử dụng máy
tính giúp tìm ra kết quả thì người học phải hoàn thành các dãy chỉ thị mệnh lệnh
một cách rõ ràng chính xác, họ sắp đặt các suy nghĩ cũng như ý tưởng của mình
một cách rõ ràng.
1.5.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Toán
Toán học là môn khoa học nghiên cứu về các số, cấu trúc, không gian và

công việc như: tạo hứng thú học tập cho học sinh, điều khiển quá trình lên lớp,
đánh giá kết quả rèn luyện một số kĩ năng và hình thức tư duy trong học tập. Tuy
nhiên trong trường hợp này, vai trò của giáo viên đặc biệt qua trọng trong việc
điều hành, lên kế hoạch kịch bản thiết kế bài giảng và vai trò đạo diễn trong giờ
dạy. “Một công việc quan trọng của người GV khi sử dụng các phần mềm dạy học
là tạo ra các tình huống và tổ chức một môi trường học tập, thực chất là xây dựng
các hoạt động thích hợp thông qua việc tích hợp các tri thức dạy học trong đó có
tính đến các khả năng mà phần mềm cho phép” (Nguyễn Chí Thành, 2006).
1.5.2. Giới thiệu phần mềm Cabri 3D

14


Công nghệ Cabri được khởi đầu trong các phòng nghiên cứu tại CNRS
(Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia) và tại trường Đại học Joseph Fourier,
thành phố Grenoble, cộng hòa Pháp. Năm 1985, Jean-Marie LABORDE, người
cha tinh thần của Cabri, bắt đầu dự án này với mục đích trợ giúp việc dạy và học
môn hình học phẳng.
Cabri 3D v2 tiếp tục các triết lý Cabri vào thế giới của không gian ba chiều
3D. Với Cabri 3D v2 người sử dụng có thể học một cách nhanh chóng cách dựng
hình, hiển thị và thao tác trong không gian ba chiều cho mọi loại đối tượng: đường
thẳng, mặt phẳng, hình nón, hình cầu, đa diện…, có thể tạo các phép dựng hình
động từ đơn giản đến phức tạp, có thể đo lường các đối tượng, tích hợp các dữ liệu
số và thậm chí có thể hiển thị lại quy trình dựng hình của bạn. Với Cabri 3D v2,
người sử dụng sẽ khám phá một công cụ tuyệt vời cho việc nghiên cứu và giải các
bài toán Hình học nói riêng và Toán học nói chung.
Hình 1.1

Khi


màn hình. Với hình vẽ rất trực quan ở trên, giáo viên có thể giúp học sinh hiểu ý
nghĩa các nét liền và nét đứt trên mỗi hình vẽ.

16


Hình 1.5

Ngoài các chức năng cơ bản trên, Cabri 3D còn có một số chức năng nâng
cao khác:
 Chức năng tạo ra các vùng làm việc mới: Trong mỗi tài liệu Cabri 3D,
chúng ta có thể tạo nhiều trang và vùng làm việc (được gọi là «góc nhìn»).
Tuy nhiên, số trang và vùng làm việc không quan trọng vì tất cả chúng cùng
đưa về cùng một tập các phép dựng hình. Thật vậy, các trang hoặc vùng làm
việc khác nhau được tạo ra nhằm mục đích cho phép bạn nhìn và thay đổi
các hình dựng từ các phối cảnh khác nhau.
 Có thể mở rộng hoặc thu hẹp một vùng làm việc
 Có thể dịch chuyển một vùng làm việc trong một trang
 Chức năng tương tác của các vùng làm việc
 Chức năng tạo một trang mới bên trong một tài liệu: Mỗi tài liệu Cabri 3D
có thể bao gồm nhiều trang hơn nữa, mỗi trang có thể chứa nhiều vùng làm
việc nhau.
 Bảng chọn hiển thị: Trong bảng chọn Hiển thị, các chức năng đầu tiên cho
phép thay đổi tỉ lệ hiển thị của tài liệu, từ 1:4 (thu nhỏ) đến 4:1 (phóng to).

17


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho

sự nằm phía trên của P và các điểm A, B nằm trên P.

18


Hình 1.6



Hoạt náo: Cabri 3D cho phép kết hợp tạo ra các hoạt náo cho các đối tượng
của NSD.

Ví dụ: Người sử dụng có thể dùng chuột (vẫn trong chế độ

) để thay đổi vị

trí các điểm A, B và M và quan sát kết quả. Các điểm A, B trong khi dịch
chuyển luôn luôn nằm trên mặt phẳng P. Còn điểm M có thể chuyển động tự
do trong không gian.
Hình 1.7

Hình trên đây cho ta thấy một vị trí khác của các điểm A, B, M nhưng vẫn giữ các
quan hệ đã được xây dựng từ đầu.

Chức năng này, với các hình vẽ trên bảng

đen, học sinh rất khó hình dung. Còn với Cabri 3D, điều này đã giảm được rất
nhiều khó khăn, nhất là những bài toán về quỹ tích, về các điểm di động.

19