ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ KHOA TOÁN BÀI BÁO CÁO ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CABRI 3D TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ MẶT CẦU. Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Đăng Minh Phúc Sinh viên thực hiện: Nhóm 03 Hoàng Hão Giáng Chi Trần Quang Hiền Hoàng Xuân Lãm Đặng Ngọc Thanh Trúc Huế, ngày 07/09/2013 1 LỜI MỞ ĐẦU Ở chương trình lớp 12 các em học sinh sẽ được tiếp cận với những khái niệm mới, đòi hỏi nhiều về mặt tư duy và tưởng tượng về cả giải tích và không gian. Một trong những khái niệm đó là khái niệm về mặt cầu. Để hổ trợ cho việc dạy học của giáo viên cũng như việc tư duy, tưởng tượng, tiếp thu kiến thức của học sinh tốt hơn một công cụ phần mềm tiện ích được đưa vào sử dụng đó là phần mềm Cabri 3d. Với phần mềm này, giáo viên có thể thao tác để tạo dựng khái niệm mặt cầu theo định nghĩa của nó. Ngoài ra, còn có thể giúp học sinh nhìn nhận một cách trực quan hơn về điều kiện xác lập vị trí tương đối của mặt cầu với mặt phẳng, mặt cầu với đường thẳng từ đó giúp học sinh hiểu rõ vấn đề và ghi nhớ cũng như áp dụng điều kiện một cách hiệu quả nhất. Trong bài thu hoạch này, chúng tôi sẽ đi sâu vào việc sử dụng phần mềm Cabri 3d để xét đến vị trí tương đối của mặt cầu với mặt phẳng. Đưa ra lý thuyết về phần này, chỉ dẫn rõ từng bước thực hiện các hình vẽ, cách tạo tư duy cho học sinh từ những hình ảnh trực quan để học sinh tự rút ra được lượng kiến thức cơ bản và cần thiết trong vấn đề này. Để có được sản phẩm này chúng tôi xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Đăng Minh Phúc. Mặc dù đã cố gắng nhưng do một số yếu tố khách quan và chủ quan mà có lẽ sản phẩm của nhóm chúng tôi vẫn còn một số sai sót. Rất mong những đóng góp từ phía độc giả để sản phẩm có thể hoàn thiện hơn góp phần thiết thực vào thức tiễn dạy học hơn. Chúng tôi xin chân thành cám ơn! Huế, ngày 07 tháng 09 năm 2013 2 MỤC LỤC I. Giới thiệu về phần mềm Cabri 3D v2 ( phiên bản Cabri 3d 2.1.2): 4 II. Cách sử dụng phần mềm Cabri 3d v2 (phiên bản Cabri 3d 2.1.2): 5 1) Yêu cầu kĩ thuật: 5 2) Giao diện, hệ thống lệnh, các công cụ làm việc chính của Cabri 3D 5 2.1) Dựng điểm: 6 2.2) Dựng đoạn thẳng: 7 2.3) Dựng đường thẳng: 7 2.4) Dựng mặt phẳng: 10 2.5) Dựng mặt phẳng trung trực cho đoạn thẳng: 10 2.6) Dựng hình cầu: 11 2.7) Xác định giao điểm, giao tuyến: 12 2.8) Dựng tứ diện: 13 2.9) Chức năng hình cầu kính: 14 III. Vị trí tương đối của mặt cầu với mặt phẳng: 14 1) Trường hợp 1: Di chuyển mặt cầu để OH>R 15 2) Trường hợp 2: Di chuyển mặt cầu để OH=R 15 3) Trường hợp 3: Di chuyển mặt cầu để OH<R 16 IV. Các ví dụ: 17 1)Bài 1: 17 2)Bài 2: 18 V. Kết luận: 20 3 I. Giới thiệu về phần mềm Cabri 3D v2 ( phiên bản Cabri 3d 2.1.2): Công nghệ Cabri được khởi đầu trong các phòng nghiên cứu t ạ i CNRS (Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia) và tại tr ư ờ ng Đ ạ i học Joseph Fourier, thành phố Grenoble, cộng hòa Pháp. N ă m 1985, Jean- Marie LABORDE, người cha tinh thần của Cabri, b ắ t đầu dự án này với mục đích trợ giúp việc dạy và học môn hình h ọ c ph ẳ ng. Cabri 3D là phần mềm hỗ trợ dạy học môn hình học không gian, phiên bản đầu tiên ra đời vào năm 2004 và năm 2006. Cabri 3D đã được trao giải thưởng uy tín BETT Award 2007 tại triển lãm các phần mềm dạy học trên thế giới tại Anh quốc. Hiện nay phần mềm này đã được Việt hoá và được đưa vào thí điểm tại một số trường THPT chất lượng cao tại Việt Nam. Cabri có hệ thống câu lệnh dễ thực hiện, khả năng tương tác cao, đặc biệt Cabri có hệ thống trợ giúp người sử dụng lựa chọn đối tượng cần thao tác khi đưa con trỏ đến vị trí các đối tượng đó. Cabri có thể mang lại hiệu quả cao trong dạy học nhờ các hiệu ứng đồ hoạ: thay đổi độ đậm nhạt của các đường nét, đổi màu các đối tượng khi dịch chuyển, dịch chuyển hình vẽ để quan sát ở nhiều góc độ khác nhau, từ đó giúp học sinh phát hiện ra các tính chất của hình vẽ. Cabri còn có chức năng lưu lại một phiên làm việc trong thời gian sử dụng phần mềm, vì vậy GV có thể xem lại quá trình HS đã làm để nghiên cứu sự tiến triển của HS và xác định những khó khăn mà HS gặp phải khi thực hành. Ngoài ra Cabri 3D còn có một số ứng dụng tối ưu khác. Với bài thu hoạch này chúng tôi chỉ xin giới thiệu sơ lược về phần mềm này với một số chức năng hỗ trợ cho việc dạy học tìm vị trí tương đối của mặt cầu với mặt phẳng 4 II. Cách sử dụng phần mềm Cabri 3d v2 (phiên bản Cabri 3d 2.1.2): 1) Yêu cầu kĩ thuật: Phiên bản phần mềm: Cabri Geometry 3D Dung lượng: 48.2 MB Yêu cầu kĩ thu ậ t: Windows 7 / 8 / Vista / XP Link download: http://download.cabri.com/data/cabri3d/212/Cabri3D_Download_212_Wi n.exe Tài liệu hướng dẫn: http://download.cabri.com/data/pdfs/manuals/c3dv212/user-manual- vie.pdf 2) Giao diện, hệ thống lệnh, các công cụ làm việc chính của Cabri 3D Sau khi đã cài đặt thành công và chạy phần mềm, bạn sẽ thấy giao diện phần mềm Cabri 3D v2 như sau : Một số lệnh và công cụ làm việc chính phục vụ cho việc dạy học về vị trí tương đối của mặt cầu với mặt phẳng: 5 2.1) Dựng điểm: a) Trên mặt phẳng cơ sở (PN) (Mặt phẳng mặc định khi ta kích hoạt phần mềm): đưa điểm đến mặt phẳng, kích chuột trái b) Trong không gian: giữ phím Shift, di chuyển con trỏ theo chiều thẳng đứng, kích chuột trái để xác nhận tạo điểm. 6 c) Đặt tên cho điểm: Chọn “ “ , kích chọn điểm cần tạo tên, giữ phím Shift đánh tên cần tạo để có được chữ in hoa. Nếu ta đặt tên điểm A1 thì máy tính tự chuyển về A 1 . 2.2) Dựng đoạn thẳng: Bước 1 Bước 2: chọn lần lượt 2 điểm 2.3) Dựng đường thẳng: a) Dựng đường thẳng qua hai điểm: Bước 1 Bước 2: lần lượt chọn 2 điểm b) Dựng đường thẳng khi biết phương ( đoạn thẳng, tia, vector) và một điểm đi qua: Bước 1: Dựng phương cho đường thẳng ( tức là dựng đoạn thẳng, tia, vector) và dựng 1 điểm bất kỳ. 7 Bước 2 Bước 3: kích chuột trái vào phương (đoạn thẳng, tia, vector) cần chọn Bước 4: chọn 1 điểm muốn đường thẳng đi qua c) Dựng đường thẳng cắt và vuông góc với đường thẳng: Có một đường thẳng và một điểm cho trước. 8 Bước 1 Bước 2: Giữ phím Ctrl lần lượt chọn điểm đi qua và đường thẳng vuông góc d) Dựng đường thẳng vuông góc với mặt phẳng: Cho mặt phẳng (PN) Bước 1 Bước 2: Kích chọn mặt phẳng (PN). Kích chọn điểm đường thẳng đi qua và vuông góc tại đó. 9 2.4) Dựng mặt phẳng: (Trong bài thu hoạch này chúng ta chủ yếu sử dụng mặt phẳng (PN) nên chúng tôi chỉ giới thiệu sơ lược một cách đơn giản để dựng mặt phẳng) Mặt phẳng qua 3 điểm không thẳng hàng: Bước 1 Bước 2: Kích chọn 3 điểm 2.5) Dựng mặt phẳng trung trực cho đoạn thẳng: Bước 1: Dựng đoạn thẳng cần xác định mặt phẳng trung trực. Bước 2 10 [...]... của mặt cầu và mặt phẳng, có thể tự mình xây dựng các hình ảnh minh họa trực quan, sinh động cũng như các bước dẫn dắt học sinh đến kiến thức cần thiết về vị trí tương đối của mặt cầu đối với mặt phẳng Đây là một ưu điểm nổi bật của việc sử dụng các phần mềm Cabri 3d trong dạy học Ngoài ra từ chủ đề cụ thể trên đây chúng tôi đã trình bày một số hệ thống lệnh và công cụ làm việc chính của phần mềm này... năng hình cầu kính: ( Đây là chức năng cho phép nhìn hình ở nhiều góc độ khác nhau) Để sử dụng chức năng này hãy đặt con trỏ ở một vị trí bất kỳ trong vùng làm việc Ấn phím phải rồi rê chuột để quay hình theo góc nhìn khác III Vị trí tương đối của mặt cầu với mặt phẳng: Cho mặt cầu S(O;R) và mặt phẳng (P) (ta có thể chọn ngay mặt phẳng (PN)) Bước 1: Vẽ mặt cầu S(O,R) cho trước như cách vẽ mặt cầu có tâm... nên các hình vẽ trong không gian liên quan đến bài giảng của mình Cuối cùng thông qua đề tài này nhóm chúng tôi muốn nâng cao vị thế của việc áp dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy, khẳng định vai trò của phần mềm Cabri 3d nói riêng cũng như một số phần mềm hình học động nói chung và từ đó tạo nên môi trường làm việc thân thiện, hiệu quả giữa giáo viên, học sinh và các ứng dụng khoa học kỹ thuật Trên... dẫn học sinh tính các đoạn AH, BH, CH rồi đưa đến kết luận 19 V Kết luận: Với đề tài trên đây nhóm chúng tôi đã đưa các bạn tiếp cận gần hơn với các tính năng của phần mềm Cabri 3D để từ đó có thể sử dụng nó một cách hữu ích trong việc dạy học và giúp các em có thể tiếp thu bài một cách hiệu quả Đặc biệt với bài thu hoạch này các bạn có thể tham khảo và xây dựng nên một bài giảng mang tính khoa học. .. (O; R) ⇒ ( S ) ∩ ( P ) = H Vậy OH =R ⇔ S ) ∩ P) = H } ( ( { Hay (P) tiếp xúc với mặt cầu S(O;R) tại H Khi đó ta nói mặt phẳng (P) là tiếp diện của mặt cầu S(O;R) tại điểm H Điểm H gọi là điểm tiếp xúc ( hoặc tiếp điểm) của (P) và mặt cầu (S) 3) Trường hợp 3: Di chuyển mặt cầu để OH . DẠY HỌC CHỦ ĐỀ MẶT CẦU. Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Đăng Minh Phúc Sinh viên thực hiện: Nhóm 03 Hoàng Hão Giáng Chi Trần Quang Hiền Hoàng Xuân Lãm Đặng Ngọc Thanh Trúc Huế, ngày 07/09/2013 1 LỜI