SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SKETCHPAD THIẾT KẾ CÁC MÔ HÌNH DẠY HỌC CÁC PHÉP DỜI HÌNH" A ĐẶT VẤN ĐỀ I - LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta thực đổi giáo dục trung học phổ thông, nội dung quan trọng đổi giáo dục trung học phổ thông đổi phương pháp dạy học, thay đổi lối dạy học truyền thụ chiều sang dạy học theo phương pháp dạy học tích cực, lấy học sinh làm trung tâm, thầy người tổ chức hoạt động để trò khám phá chiếm lĩnh tri thức Những yêu cầu bắt buộc người giáo viên phải không ngừng học hỏi, tìm tòi để thiết kế hoạt động học tập Là giáo viên trăn trở để tìm cách thiết kế hoạt động học tập cho học đạt kết cao Kể từ nhà trường cấp máy chiếu Projecter khám phá ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học đạt kết định Trong sáng kiến kinh nghiệm nhỏ xin chia sẻ chút kinh nghiệm việc ứng dụng công nghệ thông tin để thiết kế mô hình giúp học sinh học tốt nội dung phép dời hình mặt phẳng II – THỰC TRẠNG CỦA VIỆC DẠY HỌC CÁC PHÉP DỜI HÌNH Thực trạng - Đa số học sinh sợ học môn hình học kiến thức môn hình học yếu - Các phép biến hình mảng kiến thức tương đối trừu tượng - Khi dạy giáo viên thường mô tả định nghĩa, tính chất hình vẽ tĩnh bảng mà không thiết kế mô hình động - Các hình vẽ bảng thường không đảm bảo tính xác Kết thực trạng Thực trạng dẫn đến: - Đây mảng kiến thức trừu tượng chưa có mô hình trực quan - Chưa tổ chức hoạt động học tập tìm tòi khám phá, chưa gây hứng thú học tập cho học sinh - Kiến thức học sinh mảng yếu, đa số học sinh không thích học mảng kiến thức - Học sinh thường ứng dụng để làm tập, sau học xong học sinh thường quên hết học sinh thường im lặng hỏi nội dung dạy nội dung có liên quan Từ thực trạng trên, để dạy học phép dời hình đạt kết tốt góp phần nâng cao chất lượng dạy học, mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm: “Kinh nghiệm ứng dụng phần mềm Sketchpad thiết kế mô hình dạy học phép dời hình” B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Với ý tưởng sử dụng mô hình động trực quan để mô tả thiết kế hoạt động phát hiện, tìm tòi, khám phá để khắc phục tình trạng ứng dụng phần mềm Sketchpad để thiết kế mô hình trực quan xác cho hoạt động học tập hình thành khái niệm, phát hiện, tìm tòi, khám phá tính chất lời giải toán dựa tính động tạo vết phần mềm Sketchpad với hoạt động gợi động gây hứng thú học tập cho học sinh Do khuôn khổ chủa sáng kiến kinh nghiệm nên trình bày số tình điển hình Ví dụ1: Để minh họa định nghĩa phép tịnh tiến thiết kế mô sau: - Vẽ vectơ v có điểm đầu A điểm cuối B, hai điểm A, B mục đích để thay đổi độ dài hướng vectơ - Vẽ điểm M xác định điểm M’ ảnh M qua pháp tịnh tiến theo v tính phép tịnh tiến Sketchpad - Sử dụng tính tính khoảng Sketchpad tính độ dài AB MM’, số đo tự động thay đổi độ dài đoạn AB MM’ thay đổi Mục đích để học sinh thấy độ dài hai vectơ để so sánh - Để minh họa cho học sinh thấy tồn điểm M’ phụ thuộc điểm M’ vào vectơ v điểm M dùng chuột kéo rê điểm M để học sinh thấy M thay đổi M’ thay đổi vectơ MM ' vectơ v , kéo rê điểm A điểm B để làm thay đổi độ dài vectơ hướng vectơ v để học sinh thấy vectơ v thay đổi điểm M’ thay đổi cho MM ' = v M’ thay đổi M không thay đổi - Kéo điểm A B cho v vectơ – không M’ trùng với M suy phép đồng Ví dụ 2: sau: Để minh họa ảnh hình qua phép tịnh tiến thiết kế mô Khi nhấn nút Reset ta có hình ban đầu Tiếp theo nhấn nút Tịnh tiến ảnh hình chuyển động cuối ta Tiếp theo kéo hai đầu mút vectơ tịnh tiến để làm thay đổi vectơ ảnh hình thay đổi theo Học sinh dựa vào lưới ô vuông để thấy kích thước ảnh tạo ảnh chúng Như với việc sử dụng tính động phần mềm học sinh thấy toàn khả xảy nghi ngờ nào, khó hiểu Ví dụ 3: Thiết kế mô hình giúp học sinh phát tính chất bài: phép tịnh tiến SGK hình học 11 chương trình chuẩn Để giúp học sinh phát tính chất dùng tính phép tịnh tiến Sketchpad thiết kế mô sau: Ban đầu nhấn nút Reset ta trên, nhấn nút Tịnh tiến, đoạn M’N’ chuyển động dần cuối ta hình Mục đích việc để học sinh công nhận M’, N’ ảnh M, N Tiếp theo kéo rê hai đầu mút vectơ v để làm thay đổi vectơ v để học sinh thấy khả xảy đặc biệt ý đến MN phương với v Yêu cầu học sinh quan sát phát xem hai vectơ MN M ' N ' có đặc biệt vectơ v thay đổi, từ phát chứng minh tính chất Ví dụ 4: Thiết kế mô hình giúp học sinh phát tính chất bài: Phép tịnh tiến SGK hình học 11 chương trình chuẩn Để giúp học sinh phát tính chất thiết kế mô sau: Ban đầu cho học sinh xem mô hình có dạng hình dưới: Sau nhấn vào nút tạo ảnh đối tượng có điểm chạy đối tượng quỹ tích ảnh nó, ta quỹ tích ảnh điểm thuộc đối tượng điểm thay đổi, cuối ta sau: Tiếp theo, kéo rê điểm đầu điểm cuối vectơ v để làm thay đổi vectơ v , ý đến trường hợp giá vectơ v song song với đường thẳng giúp học sinh phát phép tịnh tiến biến đường thẳng thành Từ cho học sinh phát biểu tính chất Để giúp học sinh khám phá định nghĩa tính chất phép đối xứng trục, phép đối xứng tâm, phép quay thiết kế mô hình hoàn toàn tương tự mô hình Vì lí khuôn khổ sáng kiến kinh nghiệm nên trình bày điển hình phép tịnh tiến Ví dụ 5: Thiết kế mô hình giúp học sinh nắm khái niệm trục đối xứng hình Để giúp học sinh thấy đường thẳng trục đối xứng hình thiết kế mô sau: Nhấn vào nút xoá vết để xoá vết điểm để lại Khi nhấn vào nút phía điểm tạo ảnh chuyển động điểm ảnh chuyển động, điểm ảnh chuyển động tạo vết, vết ảnh hình trùng với hình Từ cho học sinh nêu lên đặc biệt trường hợp giới thiệu cho học sinh đường thẳng gọi trục đối xứng hình Để thiết kế mô hình tâm đối xứng hình thiết kế mô hình với hoạt động phát nhận biết tương tự Ví dụ 6: Ứng dụng phần mềm Sketchpad thiết kế mô hình minh hoạ nhận xét 2) “Khái niệm phép dời hình hai hình nhau” Để minh hoạ nhận xét 2) thiết kế mô hình mô tả phép dời hình có cách thực hai phép dời hình liên tiếp sau: Ban đầu mô hình sau Nút Reset để đưa mô hình ban đầu Nhấn nút thực phép dời hình mô hình thực phép dời ghi mô hình, mô hình chuyển động dần cuối ta hình sau: Tiếp theo kéo rê điểm M N, A B để làm thay đổi khoảng cách MM, AB M”N”, A”B” thay đổi ta có M”N”=MN, A”B” =AB từ cho học sinh rút nhận xét 2) chứng minh Nếu mô hình này, học sinh khó tưởng tượng thực liên tiếp hai phép dời hình không nắm tính chất Nhưng với mô hình học sinh dễ thấy việc thực liên tiếp hai phép dời hình với số đo có học sinh dễ dàng phát tính chất Ví dụ 7: Mô hình số ví dụ phép dời hình có cách thực liên tiếp hai phép dời hình Để minh hoạ cho học sinh thấy rõ việc thực liên tiếp hai phép dời hình ảnh hình qua phép dời hình thiết kế mô sau: Ban đầu mô hình có dạng hình dưới, gồm phép dời hình có cách thực liên tiếp phép đối xứng trục phép quay biến tam giác ABC thành tam giác A”B”C”, phép dời hình có cách thực liên tiếp phép tịnh tiến phép quay biến tranh đông hồ thành tranh đông hồ Nút Reset để đưa mô hình trạng thái ban đầu hình Sau nhấn vào nút tạo ảnh, hình biến đổi ta sau: Ví dụ 8: Mô hình minh hoạ hoạt động trang 22 SGK Để minh hoạ phép dời hình biến tam giác AEI thành tam giác FCH thiết kế mô sau: Ban đầu mô hình có dạng hình dưới: Nút Reset để đưa mô hình dạng hình Nhấn nút Dời hình, miền tô đậm hình chuyển động dần theo phép đối xứng trục HI , phép tịnh tiến theo vectơ DF ta sau: Mô hình giúp học sinh thấy có phép dời hình biến tam giác AEI thành tam giác FCH Từ nêu vấn đề để đưa đến khái niệm hai hình Ví dụ 9: Mô hình minh hoạ khái niệm hai hình Để minh hoạ cho học sinh công nhận hai hình có phép dời hình biến hình thành hình thiết kế mô sau: Ban đầu mô hình có dạng hình dưới, khác với mô hình ban đầu có hình tạo ảnh, mô hình gồm hai hình thang ABCD A”B”C”D” cần tìm phép dời hình biến ABCD thành A”B”C”D” Nút Rsset để đưa mô hình dạng Nhấn vào nút Dời hình, mô hình biến đổi theo phép đối xứng trục phép tịnh tiến, cuối ta hình Để gây hứng thú cho học sinh học phần cần phải đưa vào toán mà giải bình thường khó áp dụng tính chất phép biến hình đơn giản toán xác định điểm thoả mã tính chất, toán tìm quỹ tích, toán max min… việc thiết kế mô hình cho toán phần mềm Sketchpad hoàn toàn đơn giản giúp học sinh kiểm nghiệm lại kết tính C KẾT LUẬN I - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Bằng việc thiết kế mô hình trực quan sinh động hoạt động học tập trên, kết cho thấy: - Về kiến thức, kỹ năng: Đa số học sinh nắm vững khái niệm phép dời hình tính chất chúng từ biết áp dụng vào làm tập - Về ý thức học tập: Học sinh hứng thú hút vào tìm hiểu trình tạo ảnh, dự đoán tính chất hình ảnh xác - Về việc chuẩn bị giáo viên: Việc thiết kế học công phu, nhiên lưu để dùng mãi không thời gian vẽ hình lớp mà lại thiết kế mô hình minh hoạ cách vẽ Nếu dạy bình thường phải vẽ hình bảng nhiều thời gian lại không xác II - KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT Bằng thực nghiệm thân, nhận thấy sáng kiến đem lại kết cao đặc biệt trường miền núi khả tư học sinh kém, dễ dàng sử dụng điều kiện tất Nhà trường, nên giới thiệu rộng rãi để đồng nghiệp tham khảo từ có gợi ý để thiết kế học nhằm nâng cao chất lượng dạy học [...]... hai phép dời hình là như thế nào và với số đo đã có thì học sinh dễ dàng phát hiện tính chất Ví dụ 7: Mô hình một số ví dụ về phép dời hình có được bằng cách thực hiện liên tiếp hai phép dời hình Để minh hoạ cho học sinh thấy rõ hơn việc thực hiện liên tiếp hai phép dời hình và ảnh của một hình qua phép dời hình tôi thiết kế mô hình như sau: Ban đầu mô hình có dạng như hình dưới, gồm phép dời hình có... min… và việc thiết kế mô hình cho các bài toán đó bằng phần mềm Sketchpad hoàn toàn rất đơn giản và giúp học sinh kiểm nghiệm lại kết quả bằng các tính năng của nó C KẾT LUẬN I - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Bằng việc thiết kế các mô hình trực quan sinh động và các hoạt động học tập như trên, kết quả cho thấy: - Về kiến thức, kỹ năng: Đa số học sinh nắm vững khái niệm của các phép dời hình và các tính chất... khái niệm hai hình bằng nhau Ví dụ 9: Mô hình minh hoạ khái niệm hai hình bằng nhau Để minh hoạ cho học sinh công nhận hai hình bằng nhau thì có một phép dời hình biến hình này thành hình tôi thiết kế mô hình như sau: Ban đầu mô hình có dạng như hình dưới, khác với các mô hình trên ban đầu chỉ có một hình là tạo ảnh, mô hình này gồm hai hình thang ABCD và A”B”C”D” cần tìm một phép dời hình biến ABCD... Để minh hoạ phép một dời hình biến tam giác AEI thành tam giác FCH tôi thiết kế mô hình như sau: Ban đầu mô hình có dạng như hình dưới: Nút Reset để đưa mô hình về dạng như hình trên Nhấn nút Dời hình, miền tô đậm trong hình sẽ chuyển động dần lần lượt theo các phép đối xứng trục HI , phép tịnh tiến theo vectơ DF và ta được hình như sau: Mô hình này giúp học sinh thấy được có một phép dời hình biến tam... ABCD thành A”B”C”D” Nút Rsset để đưa mô hình về dạng như trên Nhấn vào nút Dời hình, mô hình sẽ biến đổi dần dần lần lượt theo các phép đối xứng trục và phép tịnh tiến, cuối cùng ta được hình dưới Để gây hứng thú cho học sinh học phần này chúng ta còn cần phải đưa vào những bài toán mà nếu giải bình thường rất khó nhưng khi áp dụng các tính chất của phép biến hình thì rất đơn giản như bài toán xác... bằng cách thực hiện liên tiếp phép đối xứng trục và phép quay biến tam giác ABC thành tam giác A”B”C”, và phép dời hình có được bằng cách thực hiện liên tiếp phép tịnh tiến và phép quay biến một bức tranh đông hồ thành một bức tranh đông hồ Nút Reset để đưa mô hình về trạng thái ban đầu như hình trên Sau khi nhấn vào các nút tạo ảnh, hình sẽ biến đổi dần dần và ta được hình như sau: Ví dụ 8: Mô hình. .. biết áp dụng vào làm bài tập - Về ý thức học tập: Học sinh hứng thú và cuốn hút vào tìm hiểu các quá trình tạo ảnh, dự đoán tính chất bằng hình ảnh chính xác - Về việc chuẩn bị của giáo viên: Việc thiết kế bài học như thế này khá công phu, tuy nhiên có thể lưu để dùng mãi mãi và không mất thời gian vẽ hình trên lớp mà lại thiết kế được mô hình minh hoạ cách vẽ Nếu dạy bình thường thì phải vẽ hình trên... chính xác II - KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT Bằng thực nghiệm của bản thân, tôi nhận thấy đây là một sáng kiến đem lại kết quả cao đặc biệt là đối với các trường miền núi khả năng tư duy của học sinh kém, có thể dễ dàng sử dụng trong điều kiện hiện nay của tất cả các Nhà trường, nên được giới thiệu rộng rãi để các đồng nghiệp tham khảo từ đó có gợi ý để thiết kế các bài học nhằm nâng cao chất lượng dạy học ... rê các điểm M hoặc N, A hoặc B để làm thay đổi khoảng cách MM, AB khi đó M”N”, A”B” cũng thay đổi và ta luôn có M”N”=MN, A”B” =AB từ đó cho học sinh rút ra nhận xét 2) và chứng minh Nếu không có mô hình này, học sinh rất khó tưởng tượng thực hiện liên tiếp hai phép dời hình là như thế nào do đó cũng không nắm được tính chất Nhưng với mô hình này học sinh sẽ dễ thấy được việc thực hiện liên tiếp hai phép ... viết sáng kiến kinh nghiệm: Kinh nghiệm ứng dụng phần mềm Sketchpad thiết kế mô hình dạy học phép dời hình B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Với ý tưởng sử dụng mô hình động trực quan để mô tả thiết kế hoạt... Ứng dụng phần mềm Sketchpad thiết kế mô hình minh hoạ nhận xét 2) “Khái niệm phép dời hình hai hình nhau” Để minh hoạ nhận xét 2) thiết kế mô hình mô tả phép dời hình có cách thực hai phép dời. .. VIỆC DẠY HỌC CÁC PHÉP DỜI HÌNH Thực trạng - Đa số học sinh sợ học môn hình học kiến thức môn hình học yếu - Các phép biến hình mảng kiến thức tương đối trừu tượng - Khi dạy giáo viên thường mô