Thiết kế hoạt động có ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học một số chủ đề môn Toán ở trường Trung học phổ thông

Ệ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ MÔN TOÁN Ở TRƢỜNG THPT Chuyên ngành: LL&PP DẠY HỌC TOÁN Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH THANH HẢI THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 LỜI CẢM ƠN Bản luận văn đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của TS. Trịnh Thanh Hải. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Thầy về sự hƣớng dẫn hiệu quả cùng những kinh nghiệm trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Sau Đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Toán, các thầy cô giáo Trƣờng Đại học sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, Viện Khoa học & Giáo dục Việt nam và Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội đã giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Lai Châu cùng các đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi về mọi mặt trong quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn này. Bản luận văn chắc chắn sẽ không tránh khỏi những khiếm khuyết vì vậy rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn học viên để luận văn này đƣợc hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ tôi trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, tháng 09 năm 2009 Tác giả Đào Tiến Dũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 CNTT Công nghệ thông tin 2 GV Giáo viên 3 HS Học sinh 4 GD&ĐT Giáo dục và đào tạo 5 SGK Sách giáo khoa 6 SBT Sách bài tập 7 PPDH Phƣơng pháp dạy học 8 THPT Trung học phổ thông 9 MTĐT Máy tính điện tử 10 PMDH Phần mềm dạy học Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 MỤC LỤC Nội dung Trang MỞ ĐẦU 6 Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn 11 1.1. Bối cảnh chung về tác động toàn diện của CNTT tới sự phát triển của xã hội 11 1.2. Nhà trƣờng hiện đại trong bối cảnh phát triển nhƣ vũ bão của CNTT 12 1.2.1. CNTT nâng cao hiệu quả quản lý giáo dục 12 1.2.2. CNTT góp phần đổi mới nội dung phƣơng pháp dạy học 12 1.2.3. CNTT góp phần đổi mới công tác kiểm tra đánh giá 16 1.2.4. Nhận định chung 17 1.3. Ứng dụng CNTT trong các nhà trƣờng ở Việt nam 17 1.3.1. Quan điểm chỉ đạo về việc ứng dụng CNTT trong nhà trƣờng 17 1.3.2. Định hƣớng về việc đƣa CNTT vào nhà trƣờng ở Việt Nam 17 1.4. Ứng dụng CNTT trong dạy học Toán 19 1.4.1. Ứng dụng CNTT trong dạy học toán 19 1.4.2. Ứng dụng CNTT trong dạy học toán và vấn đề đổi mới trong hệ thống phƣơng pháp dạy học môn toán. 22 1.5. Phần mềm dạy học (PMDH). 28 1.5.1. Phần mềm 28 1.5.2. Phần mềm dạy học 29 1.5.3. PMDH thông minh 31 1.6. Quan điểm hoạt động trong dạy học 31 1.6.1. Xác lập vị trí chủ thể của ngƣời học, đảm bảo tính tự giác tích cực và sáng tạo của hoạt động học tập 32 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 1.6.2. Dạy học dựa trên sự nghiên cứu tác động của những quan niệm và kiến thức sẵn có của ngƣời học 33 1.6.3. Dạy việc học, dạy cách học thông qua toàn bộ quá trình dạy học 33 1.6.4. Dạy tự học trong quá trình dạy học 34 1.6.5. Xác định vai trò mới của ngƣời thầy với tƣ cách ngƣời thiết kế, uỷ thác, điều khiển và thể chế hóa 35 1.7. Thực trạng việc ứng dụng CNTT vào dạy học bộ môn Toán bậc THPT ở địa bàn tỉnh Lai Châu. 36 Kết luận chƣơng 1 37 Chương 2: Khai thác phần mềm AutoGraph trong dạy học Toán ở trường THPT 38 2.1. Khai thác AutoGraph hỗ trợ dạy học nội dung hàm số liên tục 38 2.1.1. Những thuận lợi, khó khăn của giáo viên và học sinh khi học tập và giảng dạy nội dung hàm số liên tục 38 2.1.2. Khai thác AutoGraph hỗ trợ các hoạt động để dạy học nội dung hàm số liên tục 39 2.2. Khai thác AutoGraph hỗ trợ dạy học nội dung đạo hàm và ứng dụng của đạo hàm 47 2.2.1. Những khó khăn khi giảng dạy và học tập nội dung đạo hàm và ứng dụng của đạo hàm 47 2.2.2. Khai thác AutoGraph hỗ trợ các hoạt động để dạy học nội dung đạo hàm và ứng dụng của đạo hàm 49 2.3. Khai thác AutoGraph hỗ trợ dạy học một số bài toán quỹ tích 76 2.4. Khai thác AutoGraph hỗ trợ dạy học một số bài toán về phƣơng trình, bất phƣơng trình, hệ phƣơng trình, hệ bất phƣơng trình có chứa tham số 86 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 2.5. Khai thác AutoGraph hỗ trợ dạy học phƣơng pháp tọa độ trong mặt phẳng 98 Kết luận chƣơng 2 106 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 107 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 107 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm. 107 3.3. Nội dung thực nghiệm 108 3.4. Triển khai thực nghiệm sƣ phạm 108 3.5. Kết quả thực nghiệm 109 3.5.1. Nhận xét về mặt định tính 109 3.5.2. Đánh giá theo góc độ định lƣợng 109 Kết luận chƣơng 3 114 KẾT LUẬN 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 PHỤ LỤC 120 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Luật giáo dục nƣớc Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã quy định: “Phƣơng pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tƣ duy sáng tạo của ngƣời học; bồi dƣỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vƣơn lên” (Luật giáo dục 2005, chương I, điều 4). “Phƣơng pháp 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; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập của HS” (Luật giáo dục 2005, chương I, điều 24) Chỉ thị số 58 – CT/TW ngày 17 tháng 10 năm 2000 của Bộ chính trị, Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng cộng sản Việt Nam: “Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác giáo dục và đào tạo ở các cấp học, bậc học, ngành học. Phát triển các hình thức đào tạo từ xa phục vụ cho nhu cầu học tập của toàn xã hội. Đặc biệt tập trung phát triển mạng máy tính phục vụ cho giáo dục và đào tạo, kết nối Internet tới tất cả các cơ sở giáo dục và đào tạo”. Chỉ thị số 29/2001/CT - Bộ GD&ĐT cũng chỉ ra: đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục và đào tạo ở tất cả các cấp học, ngành học theo hƣớng sử dụng công nghệ thông tin nhƣ một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phƣơng pháp giảng dạy, học tập ở tất các các môn. Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay là hƣớng vào việc tổ chức cho học sinh học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác tích cực và sáng tạo để chống lại thói quen học tập thụ động. Đặc biệt, Bộ GD&ĐT đã quyết định chủ đề năm học 2008 – 2009 là “Năm học ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT)” với mục tiêu: “Đẩy mạnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 một cách hợp lý việc triển khai ứng dụng CNTT trong đổi mới phƣơng pháp dạy và học ở từng cấp học. Ở những nơi có điều kiện thiết bị tin học, từng bƣớc đổi mới phƣơng pháp dạy học thông qua việc thực hiện bài giảng điện tử, xây dựng cơ sở dữ liệu điện tử cho học tập từng môn, ứng dụng các phần mềm mô phỏng thí nghiệm, xây dựng thƣ viện bài giảng điện tử, hƣớng tới triển khai công nghệ học điện tử (e-Learning); tăng cƣờng giao lƣu trao đổi bài soạn qua mạng; phát huy tính tích cực tự học, tự tìm tòi thông tin qua mạng Internet. Tổ chức “sân chơi” trí tuệ trực tuyến của một số môn học. Tích cực chuyển sang khai thác, sử dụng và dạy học bằng phần mềm mã nguồn mở. Xây dựng chƣơng trình giảng dạy CNTT theo các mô-đun kiến thức để đáp ứng nhu cầu học tập một cách mềm dẻo.” (Trích Chỉ thị số 47/2008/CT-BGDĐT của Bộ GD&ĐT về năm học 2008-2009) Từ những định hƣớng trên, chúng ta thấy rằng việc ứng dụng công nghệ thông tin và các phƣơng pháp dạy học hiện đại vào hoạt động dạy học là một hƣớng đang nhận đƣợc sự quan tâm của Đảng, Nhà nƣớc và của toàn xã hội. Việc đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng trên sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục và đào tạo, đặc biệt là giáo dục và đào tạo phổ thông. Với những lý do trên và qua thực tế giảng dạy bộ môn Toán ở trƣờng THPT, chúng tôi nhận thấy việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy là hết sức cần thiết. Vì vậy đề tài đƣợc chọn là: “THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG CÓ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ MÔN TOÁN Ở TRƢỜNG THPT” II. Giả thuyết khoa học Nếu có phƣơng pháp phù hợp để sử dụng CNTT trong thiết kế hoạt động dạy học môn Toán thì sẽ tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, vừa đạt đƣợc mục tiêu truyền thụ kiến thức, rèn đƣợc kỹ năng, vừa phát triển tƣ duy logic cho học sinh, học sinh sẽ cảm thấy hứng thú học tập hơn. Góp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 phần đổi mới phƣơng pháp dạy học, nâng cao chất lƣợng dạy học Toán ở trƣờng THPT. III. Mục đích nghiên cứu Xây dựng phƣơng án ứng dụng CNTT vào dạy học một số chủ đề môn Toán ở trƣờng THPT nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy. IV. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu lý luận về những quan điểm đổi mới về phƣơng pháp dạy học. - Tìm hiểu thực trạng việc khai thác CNTT trong dạy học Toán ở trƣờng THPT - Thiết kế một số hoạt động dạy học có ứng dụng CNTT ở một số nội dung cụ thể trong chƣơng trình Toán THPT. - Kiểm tra hiệu quả bằng thực nghiệm sƣ phạm. V. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận - Phƣơng pháp chuyên gia - Phƣơng pháp điều tra, thăm dò - Phƣơng pháp thực nghiệm giáo dục - Phƣơng pháp xử lý dữ liệu. VI. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung luận văn gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn Chƣơng 2: Khai thác phần mềm AutoGraph trong dạy học Toán ở trƣờng THPT Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. BỐI CẢNH CHUNG VỀ TÁC ĐỘNG TOÀN DIỆN CỦA CNTT TỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XÃ HỘI Trong những năm gần đây, loài ngƣời đã đƣợc chứng kiến một kỷ nguyên mới gắn liền sự phát triển với tốc độ phát triển nhƣ vũ bão của CNTT và đƣợc thừa hƣởng nhiều thành tựu do CNTT mang lại. Thông tin đã thực sự trở thành tài sản của mỗi cá nhân, mỗi tập thể, mỗi quốc gia và của toàn bộ loài ngƣời. Những thành tựu của CNTT đã tạo ra một cuộc cách mạng trong hầu hết các lĩnh vực xã hội, kinh tế,... Sự phát triển Internet và công nghệ truyền thông đa phƣơng tiện (Multimedia) đã tạo ra nhiều biến đổi lớn lao trong phạm vi toàn cầu nhƣ: Trao đổi thƣ tín qua mạng Internet: e-mail; Chính phủ điện tử: e-government; Giáo dục điện tử: e-education; Dạy học qua mạng: e- learning; văn hoá số hay văn hoá điện tử: e-culture. Tất cả đều có một đặc điểm chung là mọi công việc giao dịch đƣợc số hoá và thực hiện trên mạng Internet. Sự thay đổi này kéo theo nhiều sự thay đổi sâu sắc trong xã hội. Có thể khẳng định máy tính điện tử (MTĐT) đã xâm nhập vào mọi ngóc ngách của cuộc sống và trở thành một công cụ đắc lực không thể thiếu đƣợc trong cuộc sống hiện đại. Con ngƣời tiếp xúc với kho kiến thức khổng lồ của nhân loại qua màn hình máy tính, và giao tiếp với nhau qua Internet. Nhƣ vậy, mọi cản trở về không gian, thời gian đã trở nên không đáng kể. Trong bối cảnh chung này, giáo dục không thể là trƣờng hợp ngoại lệ, sớm hay muộn thì giáo dục cũng phải chịu tác động sâu sắc bởi các thành tựu của CNTT. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 1.2. NHÀ TRƢỜNG HIỆN ĐẠI TRONG BỐI CẢNH PHÁT TRIỂN NHƢ VŨ BÃO CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Nằm trong xu thế chung của thời đại, ngành giáo dục đã có những thay đổi sâu sắc, toàn diện dƣới tác động của CNTT. CNTT và truyền thông ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhà trƣờng là do những ƣu điểm về mặt kỹ thuật và tiềm năng về mặt sƣ phạm của nó. 1.2.1. CNTT nâng cao hiệu quả quản lý giáo dục Vai trò của CNTT trong việc nâng cao hiệu quả quản lý giáo dục đã đƣợc các chuyên gia về quản lý giáo dục khẳng định, ví dụ: - CNTT cho phép giảm bớt chi phí đào tạo đến mức độ tối thiểu. - Việc ứng dụng các thành tựu mới do CNTT mang lại đã giúp các nƣớc kém phát triển ở tốp sau rút ngắn đƣợc khoảng cách về sự tụt hậu so với nền giáo dục ở các nƣớc phát triển. - CNTT đã làm tăng hiệu quả và giảm tính quan liêu trong quản lý giáo dục. Với công cụ xử lý thông tin, các nhà quản lý có thể giải quyết các bài toán về giáo dục nhanh chóng, hiệu quả và đƣa ra các chủ trƣơng, chính sách đúng đắn. Nhƣ vậy CNTT tạo ra một cuộc cách mạng trong quản lý giáo dục nó làm thay đổi căn bản phƣơng thức điều hành và quản lý giáo dục. Đó là công nghệ quản lý giáo dục (Education Management Technology). 1.2.2. CNTT góp phần đổi mới nội dung phƣơng pháp dạy học Ngay từ khi phát minh ra MTĐT, các chuyên gia về giáo dục đã chú ý và khai thác thế mạnh của MTĐT trong lĩnh vực giáo dục đào tạo, ví dụ: - Năm 1967, công ty Mitre với sản phẩm TICCIT bắt đầu sử dụng máy tính mini để hỗ trợ giảng dạy. - Năm 1970 một số nƣớc đã sử dụng rộng rãi các hệ thống hƣớng dẫn dạy học PLATO. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 - Năm 1977 MTĐT đã nhanh chóng đƣợc sử dụng trong dạy học ở hầu hết các cấp học. - Năm 1980 ngôn ngữ Logo đƣợc đƣa vào khai thác trong nhà trƣờng, điều này thúc đẩy nhiều công ty quan tâm đến lĩnh vực PMDH và mở ra một kỷ nguyên phát triển của các PMDH. - Năm 1990 việc sử dụng hệ thống đa phƣơng tiện và hệ thống ILS trong các nhà trƣờng đã thu lại những kết quả khả quan, nó khẳng định vai trò to lớn trong lĩnh vực giáo dục đào tạo của CNTT. - Năm 1994, các chuyên gia giáo dục bắt đầu khai thác Internet vào lĩnh vực giáo dục. - Năm 2000 trên cơ sở thành tựu của CNTT và truyền thông đã hình thành và phát triển các hệ thống giáo dục ảo và môi trƣờng giáo dục ảo. * Những thành tựu của CNTT có thể khai thác trong dạy học - Kỹ thuật đồ họa 2 chiều, 3 chiều trên máy tính dùng để thiết kế các thí nghiệm ảo trong vật lý, hoá học, sinh học … - Công nghệ đa phƣơng tiện (multimedia) với các chuẩn nén dữ liệu MP3, MP4, các phƣơng pháp xử lý âm thanh, đồ hoạ tiên tiến cho phép tích hợp nhiều dạng dữ liệu nhƣ văn bản, biểu đồ, âm thanh, hình ảnh, video... vào bài giảng nhằm hỗ trợ tối đa khả năng tiếp thu kiến thức của ngƣời học. -Việc trao đổi thông tin giữa GV với HS, giữa HS với HS đƣợc thực hiện trên mạng máy tính và Internet. - Sự phát triển của các ngành khoa học trong lĩnh vực tin học nhƣ trí tuệ nhân tạo, hệ chuyên gia, mạng noron, vấn đề xử lý tri thức đã cho phép chế tạo và điều khiển MTĐT bắt chƣớc suy nghĩ và hành động của con ngƣời. Trong thời gian gần đây việc sử dụng MTĐT trong các công việc đòi hỏi suy luận nhƣ chứng minh các mệnh đề toán học đã trở thành hiện thực. - Sự phát triển của công nghiệp phần mềm đã cung cấp hàng loạt các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 PMDH, PMDH thông minh, các phần mềm công cụ với giao diện hết sức “thân thiện” hỗ trợ GV và HS trong dạy và học. Tại Hội nghị quốc tế về giáo dục Đại học thế kỷ 21 “Tầm nhìn và hành động” tại Paris diễn ra từ ngày 5 đến 9 tháng 10 năm 1998 do UNESCO tổ chức đã đƣa ra ba mô hình giáo dục sau: Mô hình Vai trò trung tâm Vai trò ngƣời học Công nghệ sử dụng Mô hình truyền thống GV đóng vai trò trung tâm Ngƣời học thụ động Bảng , tivi, radio Mô hình thông tin Ngƣời học đóng vai trò trung tâm Chủ động Máy tính điện tử Mô hình kiến thức Nhóm HS đóng vai trò trung tâm Thích nghi cao độ MTĐT và mạng Trong hệ thống trên, CNTT đóng vai trò quyết định trong việc chuyển từ mô hình truyền thống sang mô hình thông tin và sự xuất hiện của mạng máy tính là tác động chính để chuyển từ mô hình thông tin sang mô hình kiến thức. * CNTT tạo ra một môi trường dạy học mới CNTT đã tạo ra một môi trƣờng dạy học hoàn toàn mới, khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của môi trƣờng học truyền thống: - Tài nguyên học tập phong phú hơn: xuất hiện các “Sách giáo khoa” điện tử dƣới dạng CD-ROM, DVD,… với khả năng lƣu trữ hầu hết các dạng thông tin của loài ngƣời nhờ công nghệ số hoá. - CNTT giúp tạo ra những kênh thông tin đa dạng, phong phú tác động đến tất cả các giác quan của ngƣời học nhằm kích thích hứng thú học tập cho HS. CNTT còn tạo ra một môi trƣờng thuận lợi chƣa từng có để tổ chức các hoạt động học tập hƣớng vào việc lĩnh hội tri thức và kỹ năng cho HS, trong đó việc xử lý thông tin một phần đƣợc thực hiện nhờ MTĐT, vì vậy công Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 nghệ và MTĐT đã trở thành một bộ phận của bài học. - MTĐT có thể mô phỏng hầu hết thế giới thực một cách sinh động. Làm cho HS có một môi trƣờng thuận lợi để phát triển tính sáng tạo, khả năng tƣ duy, cách giải quyết vấn đề, phƣơng pháp học tập và cách thức làm việc hợp tác. -Với các phần mềm vi thế giới, HS có thể tạo ra, tác động lên các đối tƣợng để từ đó tìm tòi, phát hiện ra quy luật của các đối tƣợng hoặc sử dụng quan sát các thí nghiệm ảo về sinh vật, hoá học, vật lý ... để rút ra đƣợc các nhận xét, kết luận khoa học. Việc sử dụng CNTT để thực hiện các thí nghiệm ảo đã giúp nhà trƣờng tránh đƣợc những thí nghiệm nguy hiểm, vƣợt quá hạn chế về thời gian, không gian hoặc chi phí- Đây là vấn đề khác biệt, vƣợt trội so với việc chỉ sử dụng các phƣơng tiện, đồ dùng dạy học truyền thống. - Sự ra đời của Internet tạo ra một môi trƣờng học tập mới. Việc tƣơng tác đa chiều giữa giảng viên, học viên, chuyên gia, việc trao đổi thông tin giữa GV và HS, giữa HS với HS, giữa gia đình và nhà trƣờng... đƣợc thực hiện qua mạng và Internet. - CNTT cho phép việc cá thể hoá dạy học ở mức độ cao. CNTT đã cho phép thực hiện việc dạy học một – một mà điều này rất khó thực hiện trong các môi trƣờng dạy học khác. - MTĐT là một “thầy giáo” lý tƣởng. MTĐT không đƣa ra các phê phán khi HS chƣa hoàn thành nhiệm vụ và trái lại có thể đƣa ra các lời gợi ý, chỉ bảo một cách kiên trì cho đến khi HS hoàn thành nhiệm vụ. Các chuyên gia về giáo dục khẳng định việc ứng dụng CNTT đã tạo ra khả năng xây dựng môi trƣờng hoạt động lý tƣởng cho HS. Trong môi trƣờng này HS là chủ thể của quá trình dạy học, tự làm việc, tự phát hiện, tự kiểm tra đánh giá. HS rất hứng thú khi đƣợc học tập với MTĐT vì vậy hiệu quả cao hơn hẳn việc học tập theo phƣơng pháp truyền thống. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 * CNTT góp phần đổi mới việc dạy - CNTT hỗ trợ ngƣời GV gia tăng giá trị lƣợng thông tin đến HS, hình thành nhiều kênh trao đổi thông tin hai chiều giữa GV và HS. - CNTT đƣa ra nhiều lựa chọn để GV chuẩn bị bài giảng và tiến hành lên lớp sau cho phát huy cao nhất tính tích cực chủ động của HS. - CNTT cho phép GV thực hiện việc phân hoá cao trong dạy học. - CNTT không chỉ hỗ trợ GV dạy học trên lớp mà còn đƣa ra nhiều hình thức dạy học mới nhƣ dạy học trên cơ sở mạng LAN, mạng WAN và Internet, dạy học, kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS từ xa... * CNTT góp phần đổi mới việc học, đặc biệt chú trọng việc tự học của HS - CNTT tạo ra môi trƣờng tƣơng tác để ngƣời học hoạt động và thích nghi với môi trƣờng, nó tạo điều kiện cho ngƣời học hoạt động độc lập với mức độ cao. - Thành tựu của CNTT sẽ dẫn đến khả năng thực hiện phân hoá cao trong quá trình giáo dục. CNTT đã hỗ trợ tối đa HS vƣơn lên trong quá trình học tập. HS nhận đƣợc sự giúp đỡ, khuyến khích do MTĐT đƣa ra vì vậy có điều kiện phát triển kịp thời trong mọi thời điểm của cả quá trình học tập. * CNTT tạo ra các mô hình dạy học mới Các chuyên gia đã đƣa ra một số mô hình dạy học với sự hỗ trợ của CNTT và truyền thông, ví dụ nhƣ: - Mô hình dạy học hƣớng dẫn (Instructional) - Mô hình dạy học phát hiện - Mô hình dạy học kiểm nghiệm - Mô hình dạy học trợ giúp 1.2.3. CNTT góp phần đổi mới công tác kiểm tra đánh giá Ta có thể khai thác CNTT trong các công đoạn: biên soạn đề, kiểm tra tính đúng đắn của đáp án, tổ chức và đánh giá kết quả kiểm tra… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 1.2.4. Nhận định chung Khi đƣa CNTT vào quá trình dạy học sẽ có sự thay đổi lớn, nó tạo ra một cuộc cách mạng trong giáo dục và do đó sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong phƣơng pháp dạy học. 1.3. ỨNG DỤNG CNTT TRONG CÁC NHÀ TRƢỜNG Ở VIỆT NAM 1.3.1. Quan điểm chỉ đạo về việc ứng dụng CNTT trong nhà trƣờng Nhận thức rõ vai trò to lớn của CNTT, Đảng và Nhà nƣớc Việt Nam đã có rất nhiều những văn bản chỉ đạo về phát triển việc ứng dụng CNTT trong GD&ĐT nhƣ đã nêu trong phần lý do chọn đề tài. 1.3.2. Định hƣớng về việc đƣa CNTT vào nhà trƣờng ở Việt Nam *Dạy tin học như một môn học ở Việt Nam Từ năm 1985, Bộ GD&ĐT đã cho phép 10 địa phƣơng tiến hành dạy thử nghiệm chƣơng trình nhập môn tin học cơ sở và đến năm 1990 đã triển khai việc dạy thí điểm tin học tại 100 trƣờng THPT trên phạm vi toàn quốc. Từ năm học 1993-1994, trong chƣơng trình thí điểm phân ban THPT, tin học đƣợc giảng dạy chung cho ba ban. Bộ GD&ĐT đã biên soạn sách giáo khoa tin học thí điểm với 16 modul kiến thức để lựa chọn giảng dạy. Trong chƣơng trình THPT thí điểm phân ban và chƣơng trình THPT mới đƣợc thực hiện đại trà từ năm học 2006-2007, môn Tin học là môn học chính khoá. Trong chƣơng trình THCS, môn Tin học đƣợc đƣa vào giảng dạy dƣới hình thức tự chọn. * Sử dụng CNTT như công cụ hỗ trợ dạy học ở Việt Nam - Ngày 11/9/1999, Bộ GD&ĐT đã kết hợp với quỹ Quốc tế IBM (IBM International Foundation) phối hợp triển khai dự án “Thực hành phát triển nghiệp vụ” với việc triển khai mô hình dạy học với máy tính (Teaching and Learning with Computer-TLC) nhằm xây dựng một mô hình dạy và học chất lƣợng cao trên cơ sở ứng dụng CNTT. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 Tại Trung tâm Công nghệ Giáo dục, nhóm nghiên cứu của Đào Thái Lai và các cộng sự đã thiết kế hàng loạt phần mềm sử dụng trong dạy học bậc tiểu học và THCS. Một số phần mềm dành cho tiểu học đã đƣợc nhóm nghiên cứu của Vũ Thị Thái và các cộng sự triển khai đại trà tại các trƣờng tiểu học trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên thu đƣợc kết quả tốt. Tại trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội đã có nhiều kết quả trong việc ứng dụng CNTT trong dạy học, ví dụ: - Nhóm tác giả Phạm Xuân Quế, Nguyễn Xuân Thành khoa vật lý và các cộng sự đã triển khai ứng dụng CNTT xây dựng trang web hỗ trợ dạy và học vật lý ở nhà trƣờng phổ thông. - Nhóm tác giả Nguyễn Đức Chuy, Hà Thị Lan Hƣơng và Lê Trọng Tín, Nguyễn Cƣơng khoa Hoá đã triển khai tìm hiểu các phần mềm hoá học có trên thế giới để đƣa vào khai thác, sử dụng trong nghiên cứu và giảng dạy và thiết kế các hệ thống thí nghiệm ảo trong chƣơng trình phổ thông. - Nhóm tác giả Đặng Văn Đức, Nguyễn Thị Minh Đức, Nguyễn Viết Thịnh, Nguyễn Trọng Phúc, Kiều Văn Hoan, Phạm Kim Chung, Lâm Quang Đốc – khoa Địa lý nghiên cứu sử dụng phần mềm địa lý Db-MAP, ENCARTA ENCYCLOPEDIA 2001, MAPINFO, SPSS, PC.FACT trong dạy học địa lý và bƣớc đầu nghiên cứu triển khai việc đào tạo trực tuyến trên cơ sở trang website. Trần Vui và các cộng sự Đại học Huế đã nghiên cứu việc thiết kế các môi trƣờng toán tích cực với sự hỗ trợ của CNTT. Có nhiều mô hình đã triển khai có hiệu quả việc ứng dụng CNTT vào dạy học nhƣ trƣờng Ngôi sao (thành phố Hồ Chí Minh), trƣờng THPT Phụng Hiệp (tỉnh Hậu Giang), trƣờng Xuyên Mộc (tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu),... Tại tỉnh Thái Nguyên, từ năm học 1993-1994, nhóm tác giả Trịnh Thanh Hải và các cộng sự đã triển khai nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 1.4. ỨNG DỤNG CNTT TRONG DẠY HỌC TOÁN 1.4.1. Ứng dụng CNTT trong dạy học toán * Điều chỉnh quá trình dạy học toán dựa trên thông tin ngược MTĐT có khả năng cung cấp nhanh và chính xác các thông tin phản hồi một cách khách quan, những thông tin phản hồi nhƣ vậy sẽ giúp GV, HS một cách hiệu quả trong quá trình dạy học toán. Trong quá trình dạy và học toán, GV, HS có thể đƣa ra các dự đoán, giả thuyết của riêng mình và nhờ MTĐT thử nghiệm những dự đoán đó. Trên cơ sở thông tin phản hồi do MTĐT đƣa ra ta có thể tiếp tục phát triển hoặc điều chỉnh, thay đổi những giả thuyết chƣa chính xác. * Sử dụng MTĐT xây dựng các mô hình trực quan để sử dụng trong quá trình dạy học toán Để nghiên cứu một đối tƣợng toán học nào đó trƣớc hết ngƣời ta tìm cách xây dựng một vài mô hình tƣơng ứng với các trƣờng hợp cụ thể. Trên cơ sở các kết quả làm việc với mô hình sẽ cho phép ta đi đến việc chứng minh hoặc lời giải trong trƣờng hợp tổng quát. So với các phƣơng tiện đồ dùng dạy học truyền thống thì MTĐT có khả năng giúp ta thể hiện các đối tƣợng toán học trong thế giới thực bởi các mô hình trên giao diện đồ hoạ 2 chiều, 3 chiều. CNTT là công cụ tự nhiên để diễn tả các mô hình toán học. Ta có thể triển khai các chƣơng trình thí nghiệm tính toán, thăm dò, dự đoán sau đó sử dụng phần mềm toán học, phần mềm thống kê và tính toán để phân tích dữ liệu hỗ trợ cho cho quá trình lập luận, tìm hiểu các mô hình toán học. Máy tính có thể giúp đỡ HS phát triển ý tƣởng, đƣa ra cách tiếp cận hƣớng giải quyết các vấn đề nảy sinh trong quá trình nghiên cứu các mô hình toán học. Điều này giúp GV trình bày các vấn đề của toán học rõ ràng, sinh động và khám phá vấn đề từ những cái phức tạp trong cuộc sống để thu cô đọng lại những gì tinh tế, sâu sắc rồi kết nối chúng lại để xây dựng các mô hình toán học... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 * Sử dụng MTĐT và phần mềm toán học để phát hiện các, tính chất, các mối quan hệ trong toán học Ngoài việc đƣa ra một mô hình trực quan, MTĐT còn hỗ trợ ta quan sát, khám phá, xử lý các mô hình đó một cách thuận tiện bằng cách cho thay đổi một vài thành phần và quan sát sự thay đổi trong các thành phần còn lại. Qua việc quan sát và thu nhận thông tin phản hồi do MTĐT đƣa ra sẽ giúp ta phát hiện ra các tính chất của đối tƣợng toán học cũng nhƣ mối quan hệ giữa các đại lƣợng toán học với nhau. Các chuyên gia về giáo dục đã nhấn mạnh vai trò của CNTT trong việc hỗ trợ HS tự khám phá và phát hiện vấn đề trong quá trình học toán và thông qua quá trình này HS có điều kiện rèn luyện phƣơng pháp nghiên cứu trong học tập, năng lực tƣ duy sáng tạo. * Dạy và học toán với các phần mềm động Trên cơ sở các thành tựu của khoa học tin học, các phần mềm đƣợc thiết kế phục vụ việc dạy học ngày càng hoàn thiện. Ngƣời học có thể sử dụng các phần mềm toán chuyên dụng trên MTĐT để biểu diễn các biểu đồ, hình vẽ một cách sinh động. Mặt khác, chỉ cần một vài thao tác đơn giản với chuột, ta có thể có đƣợc hình ảnh về đối tƣợng cần nghiên cứu dƣới các góc độ khác nhau, thậm chí có thể cho một vài yếu tố của đối tƣợng toán học biến đổi liên tục một cách tự động. Với các phần mềm động này, ngƣời học dễ dàng hình dung ra các hình hình học một cách trực quan trên cơ sở hình ảnh đƣợc máy tính mô tả. Sử dụng kết hợp các phần mềm đồ họa và số học, GV có thể giải thích cả hai trạng thái thị giác và số lƣợng. * Khai thác mạng Internet trong dạy học toán Internet là một kho thông tin tích luỹ tri thức toán học của con ngƣời từ xƣa đến nay và nhƣ vậy đây là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá cho những ngƣời dạy và học toán. Internet cung cấp phƣơng tiện, môi trƣờng để GV, HS Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 trao đổi thông tin với nhau trong quá trình dạy học toán. * Dạy học toán với máy tính Trƣớc hết MTĐT là một công cụ đắc lực giúp GV thực hiện việc dạy toán. MTĐT có thể vừa đóng vai trò GV vừa đóng vai trò học sinh. Việc nghiên cứu và triển khai ứng dụng CNTT nhằm hỗ trợ quá trình dạy học toán đƣợc nhiều quốc gia và các nhà giáo dục quan tâm. Các chuyên gia ở trong và ngoài nƣớc đã khẳng định: - Việc sử dụng CNTT và truyền thông (ICT) trong dạy học toán đã cung cấp cho học sinh một môi trƣờng học tập nghiên cứu gồm các yếu tố: thông tin phản hồi; các mô hình; các mối quan hệ; các hình ảnh động để từ đó khám phá tìm hiểu thông tin và dạy học với sự hỗ trợ của máy tính - Nếu sử dụng CNTT một cách hợp lý thì sẽ đạt đƣợc các kết quả sau: + Những đối tƣợng và quan hệ toán học không còn xa lạ và khó đối với số đông HS. + Khai thác CNTT trong dạy học toán có thể làm tăng tỷ lệ HS khá, giỏi về toán và giảm tỷ lệ HS yếu so với dạy học truyền thống. + GV có điều kiện giúp đƣợc hầu hết HS rèn luyện tốt năng lực sáng tạo, rèn luyện phƣơng pháp nghiên cứu trong học tập. Đồ hoạ máy tính là công cụ hữu ích trong việc dạy toán, nó có khả năng biểu diễn các hình hình học. Với sự hỗ trợ của đồ hoạ máy tính, GV có thể đƣa ra những ví dụ khác nhau qua đó khai thác vai trò tích cực của HS trong quá trình phân tích phát hiện ra vấn đề. Mặt khác sử dụng đồ hoạ còn cho phép GV phân tích rõ các mối liên kết giữa đại số, hình học. Nhiều nhà nghiên cứu đã khẳng định dạy học toán dƣới sự trợ giúp của CNTT có thể làm thay đổi vai trò của ngƣời GV dạy toán truyền thống. Tuỳ theo sự thay đổi của các mô hình dạy học toán mà CNTT đã đem lại trong mấy năm gần đây, cấu trúc của toán học sẽ có nhiều điều mới. Sự mô Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 phỏng các đối tƣợng toán học với trợ giúp của máy tính, mạng và các trang web đã thực giúp mở rộng tầm nhận thức của GV dạy toán. Từ các mô hình đồ họa máy tính đƣa ra cho GV, HS nhiều cách nhìn mới về thế giới toán học. 1.4.2. Ứng dụng CNTT trong dạy học toán và vấn đề đổi mới trong hệ thống phƣơng pháp dạy học môn toán Cốt lõi của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông là làm cho HS học tập tích cực, chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Quan điểm chung về đổi mới phƣơng pháp dạy học môn toán ở nhà trƣờng phổ thông hiện nay là tổ chức cho HS đƣợc học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo. Tỷ lệ lƣu trữ thông tin t._.rong trí nhớ ngƣời học thông qua các kênh thông tin khác nhau đã đƣợc các chuyên gia tổng kết nhƣ sau: Cách tiếp cận Sau 3 giờ Sau 3 ngày Lời nói Hình ảnh Lời nói và hình ảnh Lời, hình ảnh và hành động Tự phát hiện 30% 60% 80% 90% 99% 10% 20% 70% 80% 90% Qua đây ta thấy đƣợc hạn chế của các phƣơng pháp dạy học cũ thụ động, nhồi nhét, máy móc và thấy đƣợc vai trò của việc sử dụng hình ảnh minh họa và tổ chức cho HS học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo. Hơn nữa, việc sử dụng hình ảnh và tổ chức cho HS hoạt động với sự trợ giúp của CNTT sẽ hơn hẳn so với việc sử dụng các phƣơng tiện dạy học truyền thống. Một vấn đề quan trọng hàng đầu đƣợc các chuyên gia quan tâm là việc ứng dụng CNTT trong dạy học toán sẽ tác động đến hệ thống phƣơng pháp dạy học toán nhƣ thế nào? Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 Ta sẽ xem xét hệ thống phƣơng pháp dạy học toán dƣới từng góc độ để chỉ ra đƣợc những tác động tích cực do ứng dụng CNTT mang lại: + Xét về mục đích và nội dung dạy toán: Trong hoạt động toán học, có những việc đòi hỏi phải tƣ duy, nhƣng cũng có những công việc trung gian chỉ đòi hỏi hàng loạt các công việc, thao tác đơn điệu, nhàm chán nhƣ tính toán, vẽ hình... các công việc này thƣờng chiếm rất nhiều thời gian học tập của HS nhƣng đôi khi kết quả không chính xác. Nhƣ vậy bên cạnh việc chú trọng không thể giảm nhẹ việc rèn luyện các thao tác tƣ duy, các kỹ năng dựng hình cơ bản thì ta có thể sử dụng máy tính và phần mềm để hỗ trợ HS trong các công đoạn tính toán đơn thuần để tập trung thời gian vào những mục tiêu chính. Thời gian tiết kiệm đƣợc dành cho việc HS tìm tòi, khám phá những vấn đề tiềm ẩn bên trong hình vẽ, đƣa ra dự đoán và kiểm nghiệm dự đoán đó. Với các phần mềm đồ họa 2D, 3D cho phép GV mô tả chính xác các đồ thị, hình vẽ và quá trình chuyển động của các đối tƣợng toán học theo một quy luật nào đó giúp HS tiếp thu các nội dung khó, có tính trừu tƣợng cao trong toán học. Từ những thông tin thu nhận đƣợc từ MTĐT, HS phát hiện đƣợc các tính chất, quan hệ toán học phức tạp, điều này khẳng định tính ƣu việt của CNTT với các phƣơng tiện dạy học khác. Việc sử dụng CNTT đã tạo điều kiện cho HS đƣợc tiếp nhận thông tin dƣới rất nhiều hình thức phong phú, sinh động, điều này sẽ giúp cho HS ghi nhớ bài học một cách nhanh chóng và lâu dài. + Xét về việc rèn luyện kỹ năng, củng cố, ôn tập kiến thức cũ: Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ phần mềm, ngày nay các PMDH đã trở nên rất phong phú, đa dạng, trong đó có rất nhiều phần mềm có thể khai thác để rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh. Chẳng hạn với phần mềm Graph, học sinh có thể rèn luyện các kỹ năng cơ bản về khảo sát hàm số, tính diện tích của một miền phẳng, xác định góc giữa tiếp tuyến với đồ thị tại một Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 điểm nào đó trên đồ thị... Với phần mềm hình học Eclide học sinh có thể rèn luyện kỹ năng dựng hình, tìm hiểu các bài toán quỹ tích... một cách rất hiệu quả. Với phần mềm GeoSpace rèn luyện việc dựng hình, xác định thiết diện, xác định các khối tròn xoay và rất nhiều nội dung khác trong hình học không gian. Phần mềm AutoGraph hỗ trợ rất mạnh trong việc dạy và học các bài toán có chứa tham số, các bài toán về đồ thị, các bài toán về thống kê, hình học phẳng, hình học không gian. Với các phần mềm trắc nghiệm, HS đƣợc cung cấp một khối lƣợng câu hỏi phong phú, toàn diện đòi hỏi HS phải thực sự nắm đƣợc kiến thức cơ bản và đạt đƣợc kỹ năng thực hành đến một mức độ nhất định, hơn nữa HS có thể luyện tập và tự kiểm tra đánh giá không hạn chế về mặt thời gian và nội dung nhƣ các phƣơng pháp kiểm tra thông thƣờng. + Xét về góc độ rèn luyện, phát triển tư duy toán học: Nhiều ngƣời lo ngại rằng máy tính điện tử hiện đại với các chức năng “trong suốt” đối với ngƣời sử dụng nên học sinh không có sự gắn kết giữa hình tƣợng tính toán trong não với thực hiện tính toán trên máy. Một số bƣớc trung gian đƣợc máy tính thực hiện do đó làm mất cảm giác của thuật toán vì các bƣớc thực hiện vắn tắt và không rõ ràng. Tại Hội nghiên cứu toán học thế giới lần thứ 3 (TIMSS) đã thảo luận xung quanh vấn đề nghi ngại trên. Chuyên gia giáo dục học Ann Kitchen (1998) đã chứng minh rằng trong điều kiện có sử dụng máy tính sẽ học toán tốt hơn với việc sử dụng các phƣơng tiện khác. Các nhà khoa học đã khẳng định khi dạy học toán với sự hỗ trợ của MTĐT đã cho phép GV phát triển khả năng suy luận toán học và tƣ duy lôgíc, đặc biệt là năng lực quan sát, mô tả, phân tích so sánh. HS sử dụng MTĐT và phần mềm để tạo ra các đối tƣợng toán học sau đó tìm tòi khám phá các thuộc tính ẩn chứa bên trong đối tƣợng đó. Chính từ quá trình mò mẫm, dự đoán HS đi đến khái quát hoá, tổng quát hoá và sử dụng lập luận lô gíc để làm sáng tỏ vấn đề. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 + Xét về phương pháp và hình thức dạy học: Khi đƣa CNTT vào nhà trƣờng sẽ tạo nên một môi trƣờng dạy học hoàn toàn mới, hấp dẫn, lôi cuốn và có tính trợ giúp cao... Vì vậy CNTT tạo điều kiện thuận lợi cho việc đổi mới phƣơng pháp và hình thức dạy học toán. Trƣớc hết, CNTT góp phần tăng cƣờng tính tích cực của HS trong học tập. Trong những năm gần đây, trên cơ sở các thành tựu phát triển của các phần mềm dạy học (PMDH) cho phép ta tạo ra một môi trƣờng hoạt động hết sức thuận lợi cho HS. Trong môi trƣờng này, HS là chủ thể hoạt động, tác động lên các đối tƣợng và qua đó HS chiếm lĩnh đƣợc các tri thức và kỹ năng mới. Với sự phát triển của công nghệ mạng, Internet và các ứng dụng trên mạng đã tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho việc HS tra cứu, tìm kiếm thông tin trên hệ thống tài nguyên gần nhƣ “vô tận” trên các website, trong các thƣ viện điện tử. Mặt khác việc tăng cƣờng giao lƣu, hợp tác, trao đổi trong học tập giữa HS với HS, HS với GV đã không còn bị hạn chế về mặt thời gian và khoảng cách địa lý. Trong môi trƣờng mới này, GV và sách giáo khoa không còn là nguồn cung cấp thông tin duy nhất mà HS đƣợc đặt vào một nguồn tri thức cho phép phát triển năng lực hoạt động độc lập của mỗi HS cũng nhƣ tăng cƣờng khả năng hợp tác. + Xét về vai trò của người GV trong dạy học toán: Trƣớc hết cần loại bỏ tƣ tƣởng sai lạc là MTĐT có thể thay thế hoàn toàn ngƣời Thầy trong dạy học toán. Việc dạy học toán luôn luôn đòi hỏi cao vai trò của ngƣời Thầy đặc biệt là đòi hỏi công sức và khả năng sƣ phạm của ngƣời Thầy giáo. Tuy nhiên vai trò của ngƣời Thầy giáo trong điều kiện sử dụng MTĐT và PMDH cũng có những thay đổi so với truyền thống. Ngƣời GV phải là ngƣời hƣớng dẫn, chỉ đạo HS phát huy đƣợc hết khả năng của mình trong hoạt động học tập. Ngƣời GV là ngƣời tổ chức, điều khiển, tác động lên HS và đôi khi cả môi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 trƣờng tin học. Ví dụ, khi dạy định lý Pitago, GV có thể chỉ cho HS biết địa chỉ các website có trình bày về lịch sử, thân thế nhà bác học Pitago cũng nhƣ nội dung và việc chứng minh định lý Pitago hoặc khi dạy về số Pi, GV có thể chỉ cho học trò cách tìm kiếm những trang website có nối về lịch sử số Pi từ thời kỳ xa xƣa đến những kết quả mới nhất của các nhà toán học đã tính đƣợc bao bao nhiêu chữ số thập phân... + Xét về góc độ thực hiện phân hoá trong dạy học toán: CNTT tạo điều kiện cho việc thực hiện phân hoá cao trong quá trình dạy học toán. Để thực hiện đƣợc sự phân hoá cao, GV phải nắm bắt đƣợc và xử lý kịp thời mọi diễn biến của hoạt động học tập của từng HS trong lớp. Công việc này rất khó thực hiện trong môi trƣờng dạy học truyền thống một GV đảm nhận việc lên lớp cho ba, bốn chục HS. Nếu sử dụng MTĐT và PMDH thì chính MTĐT sẽ kịp thời thay thế GV trong một thời điểm nào đó để kịp thời đƣa ra những hỗ trợ kịp thời khi HS gặp khó khăn với liều lƣợng thích hợp đồng thời đƣa ra những chƣơng trình, nội dung công việc tuỳ thuộc vào mức độ nhận thức của mỗi HS. Theo Đào Thái Lai thì dù cố gắng đến đâu chăng nữa thì trong điều kiện các đồ dùng, phƣơng tiện dạy học truyền thống thì việc đảm bảo các nguyên tắc phân hoá trong dạy học toán vẫn bị hạn chế. Với MTĐT và PMDH, mỗi HS nhƣ có đƣợc một trợ giảng riêng luôn sẵn sàng giúp đỡ HS vƣợt qua các trở ngại tại mọi thời điểm cần thiết. Việc khai thác PMDH và Internet cũng đã nối dài cánh tay của ngƣời Thầy dạy toán đến từng gia đình, tới từng HS cụ thể và ngoài việc hƣớng dẫn HS học tập, công tác kiểm tra, đánh giá cũng đƣợc thực hiện ngay tại chỗ. + Xét về vai trò hỗ trợ khả năng đi sâu vào các phương pháp học tập, nghiên cứu phương pháp thực nghiệm toán học: MTĐT với các phần mềm cho phép GV, HS tạo ra các mô hình, mô tả quá trình diễn biến của các đại lƣợng toán học hoặc tổ chức các thực nghiệm toán học. Bằng quan sát các quá Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 trình đƣợc máy tính đƣa ra, HS đƣa ra giả thuyết và sử dụng suy luận có lý để khẳng định hoặc bác bỏ giả thuyết của mình. + Xét về việc áp dụng các hình thức dạy học trong dạy học toán: Các hình thức dạy học truyền thống nhƣ dạy học đồng loạt, dạy học theo nhóm, dạy học cá thể sẽ có điều kiện kết hợp một cách hiệu quả, linh hoạt hơn nếu sử dụng, khai thác CNTT. Hơn nữa các hình thức dạy học cũng “mở” hơn, chẳng hạn khái niệm dạy học đồng loạt không chỉ là hình thức thầy lên lớp tại giảng đƣờng nhƣ hình thức truyền thống mà thầy ở tại một địa điểm nào đó (chẳng hạn ở tại Hà Nội) có thể lên lớp và truyền trực tiếp lên mạng Internet và rất đông HS cùng vào mạng để tham dự lớp học này. Hình thức học theo nhóm đƣợc mở rộng bao gồm các HS cùng quan tâm, nghiên cứu và trao đổi với nhau về một nội dung cụ thể mà không giới hạn về phạm vi bạn bè trong một lớp, một trƣờng hoặc sinh sống gần nhau mà tất cả đều thông qua mạng Internet, thậm chí một HS cùng một lúc có thể tham gia nhiều hình thức học tập hoặc tham gia học tập theo nhiều nhóm khác nhau. + Xét về góc độ kiểm soát và đánh giá quá trình học tập của HS: Với sự trợ giúp của các phần mềm kiểm tra, đánh giá, GV có điều kiện kiểm soát chặt chẽ toàn bộ quá trình học tập của HS. Việc kiểm tra đánh giá sẽ xảy ra liên tục, trong mọi thời điểm của quá trình học tập của HS. Với các phần mềm ghi trên đĩa CD-ROM, hay trên các website cung cấp các đề dạng kiểm tra trắc nghiệm khách quan, các đề tự luận sẽ giúp GV và HS thực hiện việc đánh giá một cách nhanh chóng và đơn giản. Mặt khác, với các phần mềm công cụ, GV dễ dàng có đƣợc các nhận định một cách chính xác về kỹ năng tính toán, khả năng tập trung chú ý, khả năng suy luận lô gíc... Với khả năng lƣu trữ và xử lý gần nhƣ “vô tận” của máy tính điện tử, GV có thể lƣu lại toàn bộ quá trình học tập của HS để có những định hƣớng đúng đắn trong quá trình học tập của từng HS . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 + Xét về việc hình thành phẩm chất, đạo đức, tác phong cho HS trong quá trình dạy học toán: Về vai trò của MTĐT trong việc hình thành phẩm chất, đạo đức, tác phong cho HS cũng đã đƣợc nhiều chuyên gia khẳng định. MTĐT không chỉ góp phần đổi mới phƣơng pháp dạy học toán bằng cách đƣa ra các hình ảnh trực quan mà còn cao hơn nữa là hình thành cho HS một phƣơng pháp nghiên cứu toán học mới, đặc biệt là trong dạy học hình học. Theo Đào Thái Lai thì việc ứng dụng CNTT sẽ dẫn đến những thay đổi của hệ thống phƣơng pháp dạy học toán. CNTT đã góp phần đổi mới phương pháp dạy học toán trong nhà trường phổ thông với những nội dung cơ bản sau: - CNTT đã tạo ra môi trƣờng thuận lợi nhất chƣa từng có để đạt đƣợc mục đích là HS học toán một cách tích cực, chủ động, trong quá trình tự mình giải quyết vấn đề, trên cơ sở đó phát triển tƣ duy sáng tạo và phát triển tự học. - CNTT đã khắc phục đƣợc việc dạy – học đơn thuần là truyền thụ một chiều, HS thụ động tiếp thu và tái hiện một cách máy móc. - CNTT đã giúp hƣớng tới việc khuyến khích HS ngoài việc tích luỹ kiến thức thì chú trọng đến phát triển năng lực mà chủ yếu là năng lực giải quyết vấn đề. - CNTT đã tạo ra các hình thức dạy học phong phú, hiệu quả. - Việc sử dụng CNTT đã góp phần nâng cao ý thức và hiệu quả của việc sử dụng phƣơng tiện dạy học. - Với những dịch vụ phong phú mà CNTT cung cấp, ngƣời GV có điều kiện để lựa chọn phƣơng pháp dạy học theo nội dung, sở trƣờng, đối tƣợng HS,... sao cho tối ƣu nhất. 1.5. PHẦN MỀM DẠY HỌC (PMDH) 1.5.1. Phần mềm Các thiết bị điện tử và cơ khí của máy tính điện tử đƣợc gọi chung là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 phần cứng (hardware). Các chƣơng trình chạy trên máy tính điện tử gọi chung là phần mềm (Software). Có thể phân chia các phần mềm thành các nhóm: phần mềm hệ thống; phần mềm nghiệp vụ; phần mềm thời gian thực; phần mềm khoa học và công nghệ; phần mềm nhúng; phần mềm máy tính cá nhân và phần mềm trí tuệ nhân tạo. 1.5.2. Phần mềm dạy học Khi tìm hiểu và khai thác phần mềm hỗ trợ dạy học ta thƣờng phân chia các phần mềm thành hai nhóm: * Các phần mềm có thể khai thác để dạy học Đây là các phần mềm nghiệp vụ viết ra để ứng dụng trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội, văn hoá... nhƣng có thể khai thác đƣợc trong dạy học. Các phần mềm này rất phong phú nhƣ Microsof Word; Microsof Excell; Microsof Access; PowerPoint, FrontPage, Macromedia Flash, Autoware ... Đặc thù chung của các sản phẩm ứng dụng trong dạy học đƣợc thiết kế từ các phần mềm này là thông tin, dữ liệu đều ở dạng “thô” và khó thể hiện hết đƣợc ý đồ sƣ phạm của ngƣời dạy nên khi sử dụng chúng GV phải có mặt trực tiếp. * Nhóm phần mềm chuyên để dạy học (PMDH) PMDH là phƣơng tiện chứa chƣơng trình để ra lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và phƣơng pháp dạy học theo các mục tiêu dạy học. Một PMDH có rất nhiều chức năng khác nhau nhƣng về góc độ biểu diễn thông tin thì một PMDH bao gồm các chức năng cho phép biểu diễn các dạng thông tin khác nhau nhƣ văn bản, ký hiệu, hình ảnh tĩnh, hình ảnh động, âm thanh... Nhƣ vậy, PMDH là phƣơng tiện xử lý thông tin và đƣa ra các thông tin phản hồi một cách nhanh chóng, chính xác. Căn cứ vào đó có thể biết đƣợc kết quả học tập nhƣ kiến thức, kỹ năng mà học sinh đã tiếp nhận đƣợc. Thông Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 thƣờng, một PMDH sẽ bao gồm các modul tri thức, các hệ thống bài tập từ đơn giản đến phức tạp, các hệ thống kiểm tra đánh giá... tất cả đƣợc thiết kế nhằm mục đích hỗ trợ cho việc hoạt động dạy của GV và hoạt động lĩnh hội tri thức của học sinh. Các thông tin này có thể đƣợc lƣu trữ trên đĩa mềm, đĩa cứng, đĩa CD-ROM, đĩa DVD, thẻ nhớ... nên rất dễ dàng nhân bản và bảo quản. * Các đối tượng chính của PMDH: * Các công nghệ chính của PMDH: - Công nghệ kiến tạo bài giảng và sách điện tử trong trƣờng hợp sử dụng các phần mềm có sẵn nhƣ: PowerPoint, FrontPage, Dreamweaver, Flash với công nghệ Hyper Text Mark Languae (HTML), Java, Windows Help, Math Type... Khi đó ta có thể tƣơng tác trực tiếp để tạo ra các bài giảng điện tử và sách điện tử (Interactiver Page). Học sinh Kiến thức Giáo viên Ngân hàng đề kiểm tra Phòng học ảo Hỗ trợ dạy Tƣơng tác Đề kiểm tra Ôn luyện Công nghệ kiến tạo bài giảng và sách điện tử Công nghệ thiết kế và lƣu trữ tài liệu học tập, mô hình phòng thí nghiệm ảo Công nghệ số hoá và lƣu trữ động ngân hàng đề bài kiểm tra kiến thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 - Công nghệ thiết kế và lƣu trữ tƣ liệu học tập, mô hình thí nghiệm ảo có thể sử dụng các phần mềm công cụ nhƣ Microsoft Encarta, Britanica, Babylon, Crocodile... các phần mềm này đều hỗ trợ rất mạnh cho các công nghệ xử lý audio, video, flash, database... Mục tiêu là tạo ra các thƣ viện bài giảng mẫu, thí nghiệm ảo phục vụ cho dạy học (Virtual Library). - Với kỹ thuật số hoá ta có thể tạo ra các mô hình ngân hàng câu hỏi và đề kiểm tra động, mô hình kiểm tra (TEST) trên máy tính và mô hình đánh giá trực tuyến, cho điểm trực tuyến thông qua hệ thống mạng. 1.5.3. PMDH thông minh PMDH thông minh là một hệ chuyên gia có thêm các đặc trƣng cơ bản sau: - Quản lý có tính sƣ phạm việc biểu diễn tri thức - Lập luận trên tri thức và có cơ chế giải thích các lập luận đó - Có chức năng hƣớng dẫn, trợ giúp, điều khiển, phân loại, đánh giá quá trình học tập của học sinh. - Cho phép phát triển mô hình tri thức và cập nhật tri thức nhằm thích nghi và hoàn thiện môdul tri thức của phần mềm 1.6. Quan điểm hoạt động trong dạy học (Nội dung sau đƣợc trình bày theo Nguyễn Bá Kim [10], [11]) Theo định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học thì PPDH cần hướng vào việc tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo. Định hƣớng này có thể gọi tắt là học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, hay gọn hơn: hoạt động hóa người học. Mỗi nội dung dạy học đều liên hệ mật thiết với những hoạt động nhất định. Đó là những hoạt động đã đƣợc tiến hành trong quá trình hình thành và vận dụng nội dung đó. Phát hiện đƣợc những hoạt động tiềm tàng trong một nội dung là vạch đƣợc một con đƣờng để ngƣời học chiếm lĩnh nội dung đó và đạt đƣợc những mục đích dạy học khác, cũng đồng thời là cụ thể hóa đƣợc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 mục đích dạy học nội dung đó và chỉ ra đƣợc cách kiểm tra xem mục đích dạy học có đạt đƣợc hay không đạt đƣợc đến mức độ nào. Quan điểm này thể hiện rõ nét mối liên hệ giữa mục đích, nội dung và phƣơng pháp dạy học. Nó hoàn toàn phù hợp với luận điểm cơ bản của giáo dục học cho rằng con người phát triển trong hoạt động và học tập diễn ra trong hoạt động. Định hƣớng "hoạt động hóa người học" bao hàm các nội dung sau: 1.6.1. Xác lập vị trí chủ thể của người học, đảm bảo tính tự giác tích cực và sáng tạo của hoạt động học tập Ngƣời học là chủ thể chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành thái độ chứ không phải là nhân vật bị động hoàn toàn làm theo lệnh của thầy giáo. Với định hƣớng “hoạt động hóa ngƣời học”, vai trò chủ thể của ngƣời học đƣợc khẳng định trong quá trình học tập, trong hoạt động và bằng hoạt động của bản thân mình. Tính tự giác, tích cực của ngƣời học từ lâu đã trở thành một nguyên tắc của giáo dục học xã hội chủ nghĩa. Nguyên tắc này bây giờ không mới, nhƣng vẫn chƣa đƣợc thực hiện trong cách dạy học thầy nói, trò nghe vẫn còn đang rất phổ biến hiện nay. Một lần nữa cần phải nhấn mạnh rằng nguyên tắc vẫn là nguyên tắc. Khi nói “hoạt động hóa ngƣời học”, ta hiểu đó là hoạt động tự giác, tích cực của ngƣời học thể hiện ở chỗ HS học tập thông qua những hoạt động đƣợc hƣớng đích và gợi động cơ để biến nhu cầu của xã hội chuyển hóa thành nhu cầu nội tại của chính bản thân mình. Các nhà khoa học nhất là các nhà sƣ phạm từ lâu đã tâm đắc và tâm niệm một lời cảnh báo mạnh mẽ của Viện sĩ Kapitxa cho rằng vấn đề thông minh sáng tạo của tuổi trẻ không kém quan trọng so với vấn đề vũ khí hạt nhân và chiến tranh, hoà bình. Và cũng không phải ngẫu nhiên mà nguyên Thủ tƣớng Phạm Văn Đồng từ những năm 60 đã nhiều lần căn dặn thầy giáo phải “gõ vào trí thông minh” của HS và đã tha thiết kêu gọi là “phải nhắc lại Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 nghìn lần ý muốn lớn nhất của chúng ta trong giáo dục”, là đào tạo HS thành những thế hệ thông minh sáng tạo. Theo Đại Bách khoa toàn thƣ Xô-Viết (xuất bản lần thứ ba năm 1976) thì sáng tạo là hoạt động của con ngƣời nhằm biến đổi thế giới tự nhiên, xã hội phù hợp với mục đích và nhu cầu của con ngƣời trên cơ sở các quy luật khách quan của thực tiễn; sáng tạo là hoạt động đƣợc đặc trƣng bởi tính không lặp lại, tính độc đáo và tính duy nhất. HS chỉ có thể phát huy sáng tạo khi họ đƣợc học tập trong hoạt động và bằng hoạt động. 1.6.2. Dạy học dựa trên sự nghiên cứu tác động của những quan niệm và kiến thức sẵn có của người học Theo chủ nghĩa kiến tạo trong tâm lý học, học tập chủ yếu là một quá trình trong đó ngƣời học xây dựng kiến thức cho mình bằng cách liên hệ những cảm nghiệm mới với những kiến thức và kinh nghiệm sẵn có, bắc một chiếc cầu nối giữa cái mới và cái sẵn có. Đầu óc học trò không phải là một cái bình rỗng để thầy giáo rót kiến thức vào, cũng không phải là tờ giấy trắng tinh chờ đƣợc thấm mực. Khi học một kiến thức mới, thƣờng không phải là học trò chƣa có một quan niệm nào về kiến thức đó. Trái lại, bộ óc học trò thƣờng đã có một số quan niệm, kinh nghiệm nào đó liên quan với kiến thức cần học, làm thuận lợi hoặc gây khó khăn cho quá trình xây dựng kiến thức mới. Vì vậy, tổ chức cho HS hoạt động học tập có một hàm nghĩa là nghiên cứu những quan niệm, kinh nghiệm sẵn có đó, khai thác mặt thuận lợi và hạn chế mặt khó khăn cho quá trình học tập, nghiên cứu những chƣớng ngại mà họ có thể gặp, những sai lầm mà họ có thể mắc khi xây dựng một kiến thức mới, nhờ đó thầy giáo điều khiển việc học có hiệu quả. 1.6.3. Dạy việc học, dạy cách học thông qua toàn bộ quá trình dạy học Mục đích dạy học không phải chỉ ở những kết quả cụ thể của quá trình học tập: ở tri thức và kỹ năng bộ môn, mà điều quan trọng hơn là ở bản thân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 việc học, ở cách học, ở khả năng đảm nhiệm, tổ chức và thực hiện những quá trình học tập một cách hiệu quả. Ý tƣởng này ngày càng đƣợc nhấn mạnh trong lý luận và thực tiễn dạy học trên quy mô quốc tế, bằng nhiều thứ tiếng khác nhau: learning how to learn, apprendre à apprendre. Đƣơng nhiên, ý tƣởng này chỉ có thể đƣợc thực hiện trong những quá trình mà ngƣời học thật sự hoạt động để đạt đƣợc những gì mà họ cần đạt. 1.6.4. Dạy tự học trong quá trình dạy học Kho tàng văn hóa của nhân loại là vô tận. Cứ sau một chu kì ngắn thì tri thức trên các lĩnh vực lại tăng lên gấp đôi. Nếu đặt mục tiêu dạy một lần đủ tri thức để ngƣời học có thể sống và hoạt động suốt đời thì sẽ không bao giờ đạt đƣợc. Để có thể sống và hoạt động suốt đời thì phải học suốt đời. Để học đƣợc suốt đời thì phải có khả năng tự học. Khả năng này cần đƣợc rèn luyện ngay trong khi còn là HS ngồi trên ghế nhà trƣờng. Vì vậy, quá trình dạy học phải bao hàm cả dạy tự học. Việc dạy tự học đƣơng nhiên chỉ có thể thực hiện đƣợc trong một cách dạy học mà ngƣời học là chủ thể, tự họ hoạt động để đáp ứng nhu cầu của xã hội đã chuyển hóa thành nhu cầu của chính bản thân họ. Việc nhấn mạnh vai trò của tự học và dạy tự học không có nghĩa là phủ nhận bản chất xã hội của việc học tập. Tự học không có nghĩa là cô lập ngƣời học khỏi xã hội, không có nghĩa là bao giờ cũng để ngƣời học đơn phƣơng độc mã suy nghĩ từ A đến Z. Biết tự học cũng có nghĩa là biết kế thừa di sản văn hoá của nhân loại, biết khai thác những phƣơng tiện mà loài ngƣời cung cấp cho mình để thực hiện quá trình học tập. Để hiểu nghĩa của một số thuật ngữ trong một bài văn, HS có thể và cần biết cách tra từ điển. Để tự học giải bài tập Tin học, khi mà sự suy nghĩ của riêng cá nhân mình không thể giải quyết đƣợc vấn đề đặt ra, HS có thể và cần biết đọc sách, trong đó mức độ hỗ trợ có thể chỉ dừng ở việc cho đáp số nhƣng cũng có thể ở mức cao hơn: hƣớng dẫn cách giải. HS cần biết cách sử dụng những phƣơng tiện hỗ trợ đó Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 đúng chỗ, đúng lúc và đúng cách. Trong điều kiện CNTT phát triển mạnh, biết tự học cũng có nghĩa là biết tra cứu những thông tin cần thiết, biết khai thác những ngân hàng dữ liệu của những trung tâm lớn, kể cả trên Internet để hỗ trợ cho nhiệm vụ học tập của mình. 1.6.5. Xác định vai trò mới của người thầy với tư cách người thiết kế, uỷ thác, điều khiển và thể chế hóa Hoạt động hóa ngƣời học dẫn tới việc ngộ nhận về sự giảm sút vai trò của ngƣời thầy. Một mặt, cần phải hiểu rằng hoạt động hóa ngƣời học, sự xác lập vị trí chủ thể của ngƣời học không hề làm giảm sút, mà ngƣợc lại còn nâng cao vai trò, trách nhiệm của ngƣời thầy. Đối với HS diện phổ cập, không có vai trò của thầy thì ngƣời học không thể đảm nhiệm vị trí chủ thể, không thể hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo trong quá trình học tập. Mặt khác, sẽ là bảo thủ nếu cho rằng tính chất vai trò của ngƣời thầy vẫn nhƣ xƣa. Trong khi khẳng định vai trò của thầy không suy giảm, cần phải thấy rằng tính chất của vai trò này đã thay đổi: thầy không phải là nguồn phát tin duy nhất, thầy không phải là ngƣời ra lệnh một cách khiên cƣỡng, thầy không phải là ngƣời hoạt động chủ yếu ở hiện trƣờng. Vai trò, trách nhiệm của thầy bây giờ là ở chỗ khác, quan trọng hơn, nặng nề hơn, nhƣng tế nhị hơn, cụ thể là: - Thiết kế là lập kế hoạch chuẩn bị quá trình dạy học cả về mặt mục đích, nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện và hình thức tổ chức; - Ủy thác là biến ý đồ dạy của thầy thành nhiệm vụ học tập tự nguyện, tự giác của trò, là chuyển giao cho trò không phải những tri thức dƣới dạng có sẵn mà là những tình huống để trò hoạt động và thích nghi; - Điều khiển, kể cả điều khiển về mặt tâm lý, bao gồm sự động viên, hướng dẫn - trợ giúp và đánh giá; - Thể chế hóa là xác nhận những kiến thức mới phát hiện, đồng nhất hóa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 những kiến thức riêng lẻ mang màu sắc cụ thể, phụ thuộc hoàn cảnh và thời gian của từng HS thành tri thức khoa học của xã hội, định vị trí cho tri thức mới đƣợc chiếm lĩnh trong hệ thống tri thức đã có, hƣớng dẫn khả năng vận dụng và cách ghi nhớ hoặc cho phép giải phóng khỏi trí nhớ. Trong các vai trò kể trên của GV, ủy thác và thể chế hóa đã đƣợc đề cập trong lý thuyết tình huống dƣới hai thuật ngữ tiếng Pháp dévolution và institutionalisation. (Comiti,1991 và Bessot,1997) 1.7. Thực trạng việc ứng dụng CNTT vào dạy học bộ môn Toán bậc THPT ở địa bàn tỉnh Lai Châu * Về cơ sở vật chất: Tính đến cuối năm học 2008 – 2009, số phòng học Tin học đƣợc trang bị ở các trƣờng THPT trong toàn tỉnh là 17 phòng. Có 594 máy tính đƣợc trang bị cho các trƣờng trong đó có 503 máy đƣợc sử dụng trực tiếp cho giảng dạy. Có 44 máy chiếu đa năng (projector), 17 máy chiếu thông thƣờng (OverHead) và 01 máy chiếu đa vật thể. Đã có 11 trên tổng số 13 trƣờng THPT đã đƣợc kết nối Internet băng thông rộng. Riêng đối với trƣờng THPT Chuyên Lê Quý Đôn đã đƣợc lắp đặt 05 phòng học có đầy đủ máy tính, máy chiếu phục vụ cho việc học tập của HS. * Thực trạng việc ứng dụng CNTT vào dạy học Toán ở bậc THPT ở Tỉnh Lai Châu Kết quả điều tra với 82 giáo viên Toán THPT ở Lai Châu: Phần mềm Cabri Graph Sketpach AutoGraph Mable Số lƣợng GV biết 75 74 75 10 40 Con đƣờng tiếp cận với các PMDH Học ở trƣờng đại học Tự học Qua các lớp tập huấn bồi dƣỡng chuyên môn Số lƣợng GV 40 7 28 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 Mức độ sử dụng Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ Số lƣợng GV sử dụng 17 39 24 Mục đích sử dụng Hỗ trợ soạn giáo án Hỗ trợ giảng dạy trên lớp Cả hai việc trên Không sử dụng vào việc gì cả. Số lƣợng (ngƣời) 57 20 20 25 Qua việc điều tra, khảo sát bằng phiếu điều tra và phỏng vấn các giáo viên Toán dạy ở các trƣờng THPT trong toàn tỉnh, chúng tôi nhận thấy một số vấn đề nổi bật lên nhƣ sau: - Cơ sở vật chất đã đƣợc trang bị tƣơng đối đầy đủ ( trừ một số trƣờng mới thành lập ) đảm bảo cho GV và HS có môi trƣờng học tƣơng đối tốt. - Đa số các giáo viên đều đã đƣợc tiếp cận và biết sử dụng một số phần mềm dạy học nhƣ Cabri, Graph, Sketchpad, Maple. - Việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy đã lác đác đƣợc thực hiện ở một số trƣờng có truyền thống học tập nhƣ trƣờng THPT Chuyên Lê Quý Đôn, THPT số 1 Than Uyên, … Tuy nhiên, các đa phần các GV mới chỉ dừng lại ở việc khai thác phần mềm để hỗ trợ vẽ hình phục vụ cho soạn giáo án. Đa số các GV đều ngại sử dụng giáo án điện tử và phần mềm hỗ trợ vì việc soạn bài tƣơng đối mất thời gian và kỹ năng sử dụng máy tính còn chƣa tốt. Chỉ có các tiết thao giảng mới có một số giáo viên dùng giáo án điện tử và có sử dụng các phần mềm để hỗ trợ giảng dạy. Kết luận chƣơng 1 Qua tìm hiểu các ƣu thế của CNTT ta thấy hoàn toàn có đủ cơ sở để ứng dụng CNTT hỗ trợ các hoạt động dạy và học toán ở trƣờng THPT nói riêng và đối với mọi cấp học nói chung. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 CHƢƠNG 2 KHAI THÁC PHẦN MỀM AUTOGRAPH TRONG DẠY HỌC TOÁN Ở TRƢỜNG THPT Một số tác giả đã nghiên cứu việc sử dụng phần mềm dạy học các tình huống điển hình trong dạy học Toán nhƣ dạy học định lý, dạy học khái niệm, dạy học giải bài tập… Trong khuôn khổ của luận văn này, chúng tôi lựa chọn việc sử dụng phần mềm AutoGraph để tiếp cận theo góc độ đi sâu vào từng ví dụ, từng bài tập cụ thể với định hướng thiết kế các hoạt động dạy học ở một số nội dung cụ thể của môn Toán ở trường THPT 2.1. KHAI THÁC AUTOGRAPH HỖ TRỢ DẠY HỌC NỘI DUNG HÀM SỐ LIÊN TỤC 2.1.1. Những khó khăn của giáo viên và học sinh khi học tập và giảng dạy nội dung hàm số liên tục Phân phối chương trình: Phần hàm số liên tục đƣợc đƣa vào chƣơng trình Đại số lớp 11 với thời lƣợng 2 tiết Mục tiêu cần thực hiện: - Biết khái niệm của hàm số liên tục tại 1 điểm và dụng định nghĩa vào việc nghiên cứu tính liên tục của hàm số. - Biết định nghĩa và tính chất của hàm số liên tục trên một khoảng, một đoạn, … (đặc biệt là đặc trƣng hình học của nó) và các định lý về hàm số liên tục. Vận dụng vào việc nghiên cứu tính liên tục của các hàm số và sự tồn tại nghiệm của phƣơng trình dạng đơn giản. Những khó khăn: * Đối với học sinh: - Khó hình dung khái niệm điểm gián đoạn trên đồ thị hàm số. - Khó liên hệ giữa khái niệm và ý nghĩa hình học của tính liên tục Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 - Học sinh mới biết các vẽ đồ thị hàm số bậc nhất và hàm số bậc hai mà c._.hƣơng trình:   1( 1) 1( 1) 0 ' 3;11 1 2 0 2 2 a b Ha b             GV: Viết phƣơng trình đƣờng thẳng chứa AC? HS: Đƣờng thẳng AC đi qua H’ và vuông góc với d2 nên có vector pháp tuyến  3; 4v    nên AC có phƣơng trình    3 3 4 1 0 3 4 13 0x y x y        GV: Để viết phƣơng trình đƣờng thẳng CH cần xác định thêm yếu tố nào? HS: Xác định đƣợc tọa độ A vì A là giao điểm của AC và d1. Từ đó suy ra tọa độ HA , đây chính là vector pháp tuyến của HC. GV: Hãy xác định tọa độ A, tọa độ HA và viết phƣơng trình HC? HS: + Tọa độ A là nghiệm hệ phƣơng trình:   2 0 5;7 3 4 13 0 x y A x y        + Đƣờng thẳng CH đi qua H và nhận   1 3;4 2 HA   làm vector pháp tuyến nên có phƣơng trình:    3 1 4 1 0 3 4 7 0x y x y        GV: Xác định tọa độ C? HS: C là giao điểm của AC và CH nên tọa độ C là nghiệm hệ phƣơng trình: 3 4 7 0 10 3 ; 3 4 13 0 3 4 x y C x y               Hoạt động 2: GV minh họa bằng AutoGraph + Thực hiện thao tác xác định H trên mặt phẳng, đặt tên cho H. + Dựng các đƣờng thẳng d1: 2 0x y   và d2: 4 3 1 0x y   . Hình 2.59 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 104 + Xác định điểm H’ đối xứng với H. + Dựng đƣờng thẳng chứa cạnh AC + Xác định tọa độ điểm A bằng cách xác định giao điểm của AC và d1. + Dựng các đƣờng thẳng chứa AH và CH. + Xác định tọa độ điểm C bằng cách xác định giao điểm của CH và AC ta nhận đƣợc điểm C có tọa độ  0,333;0,75 hay chính là 10 3 ; 3 4 C       Ví dụ 32: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC với (0;2),A ( 2; 2), (4; 2)B C   . Gọi H là chân đƣờng cao kẻ từ B, M và N lần lƣợt là trung điểm các cạnh AB và BC. Viết phƣơng trình đƣờng tròn đi qua các điểm H, M, N. (Đề thi tuyển sinh Đại học_Khối A_2007) Thực hiện giảng dạy ví dụ trên với sự hỗ trợ của AutoGraph như sau: * Hoạt động 1: GV hướng dẫn HS giải bài toán trên GV: Phƣơng hƣớng giải bài tập trên? HS: Gọi đƣờng tròn cần tìm có phƣơng trình là 2 2 2 2 0x y ax by c     (1). Xác định tọa độ của các điểm H, M, N rồi thay vào (1) ta đƣợc hệ ba phƣơng trình ba ẩn số là a; b; c. Giải hệ đó tìm a, b, c. GV: Xác định tọa độ của M, N? HS: Có    1;0 , 1; 2M N  . GV: Xác định tọa độ H? HS: Gọi  0 0;H x y khi đó  0 02; 2BH x y    Ta có  0 0 0 0 0 0 4( 2) 4( 2) 0 1 1;1 4 4( 2) 0 1 x y xBH AC H x y yH AC                     GV: Thay tọa độ H, M, N vào (1), giải hệ, tìm a, b, c; kết luận? HS: Thay tọa độ M, N, H vào (1) ta có hệ: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 105 2 1 1 1 2 4 5 ; ; 2 2 2 2 2 2 a c a b c a b c a b c                   Vậy phƣơng trình đƣờng tròn cần tìm có phƣơng trình là: 2 2 2 0x y x y     Hoạt động 2: GV minh họa bằng AutoGraph + Xác định các điểm A, B và C trên mặt phẳng tọa độ của AutoGraph. + Vẽ đoạn thẳng AB; BC, AC. + Xác định điểm H là chân đƣờng cao hạ từ B. Kết quả là H(1;1). + Xác định điểm M là trung điểm của AB và N là trung điểm BC. + Xác định đƣờng tròn đi qua 3 điểm H, M, N, kết quả nhận đƣợc đƣờng tròn đi qua 3 điểm H, M, N có phƣơng trình là:     2 2 0,5 0,5 2,5x y    2 2 2 0x y x y      Ví dụ 33: Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm  2;2A và các đƣờng thẳng 1 2: 2 0; : 8 0d x y d x y      . Tìm tọa độ các điểm B và C lần lƣợt thuộc 1d và 2d sao cho tam giác ABC vuông cân tại A. (Đề thi tuyển sinh Đại học_Khối B_2007) Thực hiện giảng dạy ví dụ trên với sự hỗ trợ của AutoGraph như sau: * Hoạt động 1: GV hướng dẫn HS giải bài toán trên GV: Xác định tọa độ của B và C? HS: Vì 1B d và 2C d nên    ;2 , ;2B b b C c c  GV: Điều kiện tam giác ABC vuông cân tại A là gì? HS: 2 2 2 2 4 2 0 ( 1)( 4) 2. 0 2 8 18 ( 1) ( 4) 3 bc b c b cAB AC b b c c b cAC                          Hình 2.60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 106 GV hƣớng dẫn HS giải hệ trên bằng phƣơng pháp đặt ẩn phụ: Đặt 1 4 x b y c      , ta có hệ 2 2 2 3 xy x y     , yêu cầu HS giải hệ này. HS: Giải hệ trên ta đƣợc 2 1 x y      hoặc 2 1 x y    Suy ra    1;3 , 3;5B C hoặc    3; 1 , 5;3B C Hoạt động 2: Minh họa bằng AutoGraph + Xác định A trên mặt phẳng tọa độ của AutoGraph. + Dựng các đƣờng thẳng d1: 2 0x y   và d2: 8 0x y   + Xác định điểm B với hoành độ b trên d1; điểm C với hoành độ c trên d2. + Xác định vector AM và AN đồng thời xác định góc giữa hai vector đó. + Thay đổi các giá trị của tham số b và c ta đƣợc kết quả khi 1; 3b c   (Hình 2.61) hoặc 3; 5b c  (Hình 2.62) thì góc giữa hai vector AM và AN bằng 90 0. Và ta đƣợc kết quả với    1;3 , 3;5B C hoặc    3; 1 , 5;3B C thì tam giác ABC vuông cân tại A. Kết luận chƣơng 2 Trên đây là 33 ví dụ cụ thể về việc sử dụng AutoGraph hỗ trợ dạy học một số nội dung trong chƣơng trình Toán THPT. Trong thực tế dạy học, ngƣời GV phải biết kết hợp giữa các phƣơng tiện dạy học sao cho có hiệu quả cao nhất. Các hoạt động cần đƣợc thiết kế cho phù hợp với từng đối tƣợng HS, từng tình huống dạy học cụ thể. Hình 2.61 Hình 2.62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 107 CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm - Vận dụng lý luận và những kết quả đã nghiên cứu vào dạy học những nội dung cụ thể. - Đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả và tính phổ dụng của việc ứng dụng CNTT vào dạy và học môn Toán ở trƣờng THPT theo các biện pháp đã đề ra ở chƣơng 2. - Thu thập số liệu, xử lý theo phƣơng pháp thống kê để có những nhận định về mặt định lƣợng về kết quả thực nghiệm sƣ phạm. 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm - Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành từ tháng 9/2008 đến tháng 5/2009 ở khối 12 trƣờng THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Tỉnh Lai Châu. - Lớp thực nghiệm là 12B2; lớp đối chứng là 12B1 - Các lớp trên đều có mặt bằng nhận thức ở mức độ trung bình khá (Học theo chƣơng trình cơ bản ). Bảng 3.1: Kết quả học tập năm học trƣớc của hai lớp trên Lớp – Sĩ số Học lực 11B1 49 học sinh 11B2 46 học sinh Giỏi 0% 0% Khá 5 HS  10,2% 4 HS  8,7% Trung bình 24 HS  48,9% 25 HS  54,3% Yếu 18 HS  36,8% 16 HS  34,8 Kém 2 HS  4,1% 1 HS 2,2% - Giáo viên giảng dạy lớp 12B1 là cô giáo Lê Thị Lệ Quyên; lớp 12B2 là cô giáo Hà Hƣơng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 108 3.3. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm Ngay từ khi tiếp cận với phần mềm AutoGraph và nhận đề tài, chúng tôi đã tiến hành các tiết dạy có sự hỗ trợ của AutoGraph ở các nội dung nhƣ đã đề cập đến trong luận văn. Tuy nhiên nội dung thực nghiệm sƣ phạm đƣợc lựa chọn chính là nội dung khảo sát hàm số và các bài toán có liên quan ở chƣơng I Đại số và Giải tích 12 với thời lƣợng 20 tiết. Cụ thể là các bài sau: Bài 1: Sự đồng biến và nghịch biến của hàm số. Bài 2: Cực trị của hàm số. Bài 3: Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số. Bài 4: Đƣờng tiệm cận của hàm số. Bài 5: Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số. 3.4. Triển khai thực nghiệm sƣ phạm Sau khi đã họp với tổ bộ môn và các giáo viên giảng dạy, chúng tôi đã tiến hành làm các công việc sau: - Tổ chức đƣợc 02 buổi hƣớng dẫn cho GV của tổ Toán với mục đích giới thiệu cách sử dụng AutoGraph và hƣớng dẫn các GV soạn một số ví dụ cụ thể vào giảng dạy. - Song song với việc tập huấn cho GV, chúng tôi cũng đã tập huấn cho đội tuyển thi HS giỏi của các khối cách sử dụng AutoGraph nhằm trang bị thêm cho các em công cụ trong việc giải toán. - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ở nội dung đã đƣợc lựa chọn. - Tổ chức đƣợc 01 buổi ngoại khóa sau khi kết thúc chƣơng I với thời lƣợng 03 tiết vào ngày chủ nhật với nội dung giúp HS làm quen với một số bài tập không có trong SGK. - Đánh giá kết quả học tập của HS bằng hai bài kiểm tra. Một bài kiểm tra 45 phút theo định kỳ phân phối chƣơng trình ở tiết 11 và một bài kiểm tra 60 phút sau buổi ngoại khóa. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 109 - Bên cạnh việc thực nghiệm sƣ phạm, chúng tôi cũng đã sử dụng AutoGraph hỗ trợ các chuyên đề dạy cho đội tuyển thi HS giỏi ở các khối và áp dụng trong các chuyên đề luyện thi đại học ở nhà trƣờng. 3.5. Kết quả thực nghiệm 3.5.1. Nhận xét về mặt định tính Bảng 3.2: Kết quả khảo sát 45 HS của lớp 12B2 Mức độ thích thú Rất thích Thích Bình thƣờng Không thích Số lƣợng HS 37 5 3 0 Mức độ hiểu bài Hiểu Không hiểu Bình thƣờng Số lƣợng HS 38 2 5 Các thầy cô giáo có nên tiếp tục sử dụng phần mềm dạy học hỗ trợ trong các bài giảng không? Có Không Không có ý kiến Số lƣợng HS 45 0 0 Sau khi triển khai thực nghiệm sƣ phạm thì hầu hết HS ở lớp thực nghiệm đã thấy thích thú hơn với việc học có ứng dụng phần mềm. Đặc biệt đối với các học sinh lớp 12, việc giải các bài toán về khảo sát hàm số và các bài toán có liên quan đã nhanh chóng và hiệu quả hơn so với lớp đối chứng. Không khí trong giờ học bớt căng thẳng và buồn tẻ. Các đối tƣợng HS yếu kém đã tích cực phát biểu xây dựng bài hơn. 3.5.2. Đánh giá theo góc độ định lượng Sau khi học xong tiết 10 chúng tôi tiến hành kiểm tra 45 phút ở tiết 11, đây là bài kiểm tra theo định kỳ trong phân phối chƣơng trình với mục đích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 110 kiểm tra kỹ năng xét tính đơn điệu, cực trị, giá trị lớn nhất và nhỏ nhất và kỹ năng tìm tiệm cận của hàm số. * Đề kiểm tra: Câu 1: (4 điểm ) a. Xét tính đơn điệu của hàm số : 3 26 9 7y x x x    b. Tìm cực trị của hàm số : 2 1 8 x y x    Câu 2: (4 điểm ). Cho hàm số 22 5 4 2 x x y x     a. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số trên [-3 ;2] b. Tìm các đƣờng tiệm cận của đồ thị hàm số . Câu 3: ( 2 điểm ). Tìm m để hàm số sau 2 2 1 x mx y mx     có cực trị * Đáp án vắn tắt, biểu điểm: Câu 1: a. ( 2 điểm ): Hàm số đồng biến trên (-∞;1) và (3; +∞); nghịch biến trên (1;3) b. ( 2 điểm ). Hàm số đạt cƣ̣c đại tại 2x  ; D 1 4 Cy  ; hàm số đạt cƣ̣c tiểu tại 1 4; 8 CTx y    Câu 2: a. ( 2 điểm ).  3;2 11 ax (2) 2 M y f    ;  3;2 ( 3) 7Min y f      b. ( 2 điểm ). Hàm số không có tiệm cận ngang ; tiệm cận đứng là 2x   Câu 3: ( 2 điểm ).   2 2 2 ' 1 mx x m y mx     ; 2' 0 2 0y mx x m     Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 111 Với 1m  thì hàm số có cƣ̣c trị. * Kết quả thu được như sau: Bảng 3.3: Kết quả bài kiểm tra 45 phút Điểm số Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm Tần số xuất hiện Tổng số điểm Tần số xuất hiện Tổng số điểm 10 0 0 1 10 9 0 0 2 18 8 7 56 7 56 7 6 42 8 56 6 10 60 11 66 5 8 40 9 45 4 8 32 5 20 3 5 15 2 6 2 3 6 0 0 Tổng số 47 251 45 277 Trung bình mẫu X 5,340 6,156 Phƣơng sai mẫu 2 xS 3,186 2,634 Độ lệch chuẩn 2 xS  1,785 1,623 Trong đó: 1 k i i i n x X N   ; 2 2 1 ( ) 1 k i i i x n x x S N      Để có căn cứ so sánh kết quả đầu ra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, chúng tôi kiểm định giả thuyết Ho là: EX=EY với đối giả thiết là: EX > EY (vì xu thế của kết quả thực nghiệm là EX > EY). Giả thuyết Ho bị bác bỏ với mức ý nghĩa  = 0,05; tra bảng phân phối chuẩn N(0,1) ta có mức tới hạn: X =1.98. Nếu giá trị kiểm định |Z|, trong đó |Z| đƣợc xác định bởi biểu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 112 thức X Y Z DX DY n m    > X =1.98 thì có nghĩa EX > EY hay chất lƣợng đầu ra của các lớp thực nghiệm hơn hẳn các lớp đối chứng. Từ bảng 3.3 ta có: 5,340 6,156 2,29 1,98 3,118 2,576 47 45 Z X       Vậy giả thiết khoa học đã đƣợc minh chứng. Sau khi học xong chƣơng I của Giải tích lớp 12 và sau buổi ngoại khóa, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra 60 phút, với mục đích kiểm tra kỹ năng khảo sát, vẽ đồ thị hàm số và kỹ năng giải các bài toán có liên quan. * Đề kiểm tra: Cho hàm số 3 2 ( 3)y x mx m x    có đồ thị là ( mC ), m là tham số. a. ( 4 điểm ). Khảo sát, vẽ đồ thị ( C) với 0m  . b. ( 2 điểm ). Dựa vào đồ thị ( C), biện luận theo m số nghiệm phƣơng trình 3 3 1 0x x m    c. ( 2 điểm ). Tìm m để đồ thị ( mC ) luôn đồng biến trên tập xác định. d. ( 2 điểm ). Viết phƣơng trình tiếp tuyến với đồ thị (C) biết tiếp tuyến vuông góc với đƣờng thẳng 1 2009 9 y x   * Đáp án vắn tắt, biểu điểm: a. ( 4 điểm ). Với 30 3m y x x    b. ( 2 điểm ) + Với 1m  hoặc 3m   thì (3) có một nghiệm + Với 1m  hoặc 3m   thì (3) có hai nghiệm + Với 3 1m   thì (3) có ba nghiệm phân biệt. c. ( 2 điểm ). ( mC ) luôn đồng biến trên tập xác định khi và chỉ khi ' 0,y x  Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 113 2 3 0 3 9 0 ' 0 m m         23 2 3 0,x mx m x      (Vô nghiệm). Vậy không tìm đƣợc m để ( mC ) luôn đồng biến trên tập xác định. d. ( 2 điểm). Gọi hệ số góc của tiếp tuyến là k . Từ giả thiết suy ra 9k  Phƣơng trình hoành độ tiếp điểm: 2' 6 3 12 0 2y x x      Với 2 2x y   nên phƣơng trình tiếp tuyến cần tìm là: 9 16y x  Với 2 2x y     nên phƣơng trình tiếp tuyến cần tìm là: 9 16y x  * Kết quả thu được như sau: Bảng 3.4: Kết quả bài kiểm tra 60 phút Điểm số Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm Tần số xuất hiện Tổng số điểm Tần số xuất hiện Tổng số điểm 10 0 0 2 20 9 2 18 3 27 8 7 56 10 80 7 10 70 10 70 6 7 42 9 54 5 8 40 6 30 4 7 28 3 12 3 5 15 2 6 2 1 2 0 0 Tổng số 47 271 45 299 Trung bình mẫu X 5,766 6,644 Phƣơng sai mẫu 2 xS 3,270 3,022 Độ lệch chuẩn 2 xS  1,808 1,738 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 114 Trong đó: 1 k i i i n x X N   ; 2 2 1 ( ) 1 k i i i x n x x S N      Để có căn cứ so sánh kết quả đầu ra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, chúng tôi kiểm định giả thuyết Ho là: EX=EY với đối giả thiết là: EX > EY (vì xu thế của kết quả thực nghiệm là EX > EY). Giả thuyết Ho bị bác bỏ với mức ý nghĩa  = 0,05; tra bảng phân phối chuẩn N(0,1) ta có mức tới hạn: X =1.98. Nếu giá trị kiểm định|Z|, trong đó |Z| đƣợc xác định bởi biểu thức X Y Z DX DY n m    > X =1.98 thì có nghĩa EX > EY hay chất lƣợng đầu ra của các lớp thực nghiệm hơn hẳn các lớp đối chứng. Từ bảng 3.4 ta có: 5,766 6,644 2,376 1,98 3,201 2,955 47 45 Z X       Vậy giả thiết khoa học đã đƣợc minh chứng. Kết luận chƣơng 3 1. Qua thực nghiệm sư phạm cho thấy * Việc sử dụng phần mềm AutoGraph hỗ trợ việc dạy và học môn Toán ở trƣờng THPT đã có tác động tích cực đến quá trình học tập của HS. * Các số liệu đƣợc xử lý theo phƣơng pháp thống kê cho thấy kết quả các lớp thực nghiệm sƣ phạm cao hơn các lớp đối chứng. 2. Các kết quả có được kèm theo thực nghiệm sư phạm Tạo đƣợc một đĩa CD-ROM tài liệu gồm hai phần : + Tài liệu hƣớng dẫn GV và HS khai thác phần mềm AutoGraph + Các file AutoGraph của các ví dụ đã đƣợc thiết kế trong luận văn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 115 KẾT LUẬN Luận văn đã thu đƣợc những kết quả chính sau: 1. Luận văn đã phân tích làm rõ vai trò của việc ứng dụng CNTT trong dạy học Toán ở trƣờng THPT, trong đó phần mềm AutoGraph có nhiều ƣu điểm nổi bật vì nó hỗ trợ tốt trong việc vẽ và sử dụng đồ thị - một nội dung quan trọng trong môn Toán phổ thông. 2. Thông qua khảo sát thực tiễn, kết quả cho thấy việc ứng dụng CNTT trong dạy học môn Toán đã có những chuyển biến tích cực. Tuy nhiên với những đặc thù của địa bàn tỉnh miền núi khó khăn Lai Châu thì việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy cần đƣợc quan tâm và đầu tƣ nhiều hơn nữa. 3. Khai thác đƣợc 5 tình huống vận dụng phần mềm AutoGraph hỗ trợ dạy học môn Toán ở phổ thông, đó là: - Tình huống dạy học hàm số liên tục. - Tình huống dạy học đạo hàm và ứng dụng của đạo hàm - Tình huống dạy học ứng dụng đồ thị hàm số trong giải và biện luận phƣơng trình, bất phƣơng trình, hệ phƣơng trình, hệ bất phƣơng trình. - Tình huống dạy học quỹ tích - Tình huống dạy học phƣơng pháp tọa độ trong mặt phẳng 4. Luận văn đã trình bày đƣợc 33 ví dụ để minh họa cho các tình huống dạy học trên. 5. Mặc dù chỉ tiến hành thực nghiệm sƣ phạm trong một phạm vi nhỏ hẹp nhƣng kết quả thực nghiệm sƣ phạm cũng đã chứng tỏ đƣợc tính khả thi và hiệu quả của đề tài. 6. Từ thực tiễn việc sử dụng CNTT hỗ trợ việc giảng dạy bộ môn Toán ở trƣờng THPT cho thấy đây vẫn là vấn đề còn bỏ ngỏ ở nhiều trƣờng THPT (đặc biệt là khu vực miền núi ). Vì vậy chúng tôi kiến nghị hai vấn đề sau : Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 116 - Đối với GV các trƣờng THPT: cần mạnh dạn hơn trong việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy, khai thác triệt để các điểm mạnh của các phần mềm dạy học. - Đối với các trƣờng sƣ phạm: cần cho sinh viên đƣợc tập dƣợt nhiều hơn nữa kỹ năng ứng dụng CNTT vào giảng dạy ngay từ các đợt kiến tập sƣ phạm và thực tập sƣ phạm. 7. Hƣớng mở của đề tài: các kết quả của đề tài mới chỉ là những bƣớc đầu vận dụng việc ứng dụng CNTT vào dạy học bộ môn Toán một số ví dụ cụ thể ở một số nội dung cụ thể. Hoàn toàn tƣơng tự ta có thể tiếp tục nghiên cứu, thiết kế các tình huống học tập ở các nội dung khác. Tuy nhiên, mỗi phần mềm đều có những mặt mạnh, mặt yếu vì vậy ngƣời GV cần linh hoạt, chủ động trong việc sử dụng các phần mềm dạy học vào trợ giúp cho bài giảng của mình có đƣợc hiệu quả cao nhất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Khắc Bảo (2000). 172 bài toán có chứa tham số, NXB Giáo dục. [2]. Bùi Việt Hà (2007). Autograph – Lớp học di động hay phần mềm lí tưởng giảng dạy môn Toán trong nhà trường (phần I và phần II ). Bài viết trên website: www.vnschool.net [3]. Trịnh Thanh Hải (2005). Ứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy học Toán, NXB Hà Nội. [4]. Trịnh Thanh Hải (2003). Các bước chuẩn bị và thực hiện việc giảng dạy với sự hỗ trợ của CNTT trong nhà trường. Tạp chí Tin học và Nhà trƣờng, số 34. [5]. Trịnh Thanh Hải (2003). Sử dụng CNTT hỗ trợ dạy học hình học. Báo cáo tại Hội nghị Toán học toàn quốc, Huế. [6]. Trịnh Thanh Hải. Các bài viết về chủ đề ứng dụng ICT trong dạy học Toán trên website: www.thnt.com.vn [7]. Trần Văn Hãn – Lê Sĩ Đồng (2003). Các bài toán khảo sát và đồ thị hàm số, NXB Giáo dục. [8]. Đoàn Thị Huyền (2007). Autograph – Phần mềm hỗ trợ giải các bài toán Đại số). Bài viết trên website: www.vnschool.net [9]. Phan Huy Khải (1993). Phương pháp đồ thị để biện luận hệ có tham số, NXB Giáo dục. [10]. Nguyễn Bá Kim (2005). Phương pháp dạy học Toán. NXB ĐHSP. [11]. Nguyễn Bá Kim, Lê Khắc Thành (2006). Phương pháp dạy học Tin học (phần phương pháp dạy học đại cương). NXB ĐHSP. [12]. Nguyễn Bá Kim, Đào Thái Lai, Trịnh Thanh Hải (2005). Sử dụng vi thế giới trong dạy học hình học. Tạp chí Giáo dục, số 115. [13]. Đào Thái Lai (1998). Một số triển vọng đặt ra với nhà trường hiện đại trong bối cảnh cuộc cách mạng CNTT. Tạp chí Phát triển Giáo dục. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 118 [14]. Đào Thái Lai (2002). Ứng dụng CNTT và những vấn đề cần xem xét đổi mới trong hệ thống PPDH môn toán. Tạp chí Giáo dục. [15]. Bùi Văn Nghị (2008). Giáo trình Phương pháp dạy học những nội dung cụ thể môn Toán. NXB ĐHSP. [16]. Lê Văn Quốc (2008). Sử dụng phần mềm Autograph trong dạy học Toán ở trường phổ thông. Luận văn tốt nghiệp đại học, Thái nguyên. [17]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (12/2007). Tài liệu bồi dƣỡng “Nâng cao năng lực cho giáo viên cốt cán các trường THPT theo chương trình và SGK lớp 11”. Trƣờng ĐHSP Hà Nội. [18]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Văn Nhƣ Cƣơng ( chủ biên ), 2006, Hình học 10 nâng cao, Sách giáo khoa. NXB Giáo dục, Hà Nội. [19]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Văn Nhƣ Cƣơng ( chủ biên ), 2006, Hình học 10 nâng cao, Sách giáo viên. NXB Giáo dục, Hà Nội. [20]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên),Văn Nhƣ Cƣơng ( chủ biên ), 2007, Hình học 11 nâng cao, Sách giáo khoa. NXB Giáo dục, Hà Nội. [21]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Văn Nhƣ Cƣơng ( chủ biên ), 2007, Hình học 11 nâng cao, Sách giáo viên. NXB Giáo dục, Hà Nội. [22]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Văn Nhƣ Cƣơng ( chủ biên ), 2008, Hình học 12 nâng cao, Sách giáo khoa. NXB Giáo dục, Hà Nội. [23]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Văn Nhƣ Cƣơng ( chủ biên ), 2008, Hình học 10 nâng cao, Sách giáo viên. NXB Giáo dục, Hà Nội. [24]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Nguyễn Huy Đoan ( chủ biên ), 2006, Đại số 10 nâng cao, Sách giáo khoa. NXB Giáo dục, Hà Nội. [25]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Nguyễn Huy Đoan ( chủ biên ), 2006, Đại số 10 nâng cao, Sách giáo viên. NXB Giáo dục, Hà Nội. [26]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Nguyễn Huy Đoan ( chủ biên ), 2007, Đại số và Giái tích 11 nâng cao, Sách giáo khoa. NXB Giáo dục, Hà Nội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 119 [27]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Nguyễn Huy Đoan ( chủ biên ), 2007, Đại số và Giải tích 11 nâng cao, Sách giáo viên. NXB Giáo dục, Hà Nội. [28]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Nguyễn Huy Đoan ( chủ biên ), 2008, Giái tích 12 nâng cao, Sách giáo khoa. NXB Giáo dục, Hà Nội. [29]. Đoàn Quỳnh ( Tổng chủ biên), Nguyễn Huy Đoan ( chủ biên ), 2008, Giải tích 12 nâng cao, Sách giáo viên. NXB Giáo dục, Hà Nội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 120 PHỤ LỤC 1. Trích một giáo án giảng dạy: Tiết PPCT: 15 Ngày soạn: Ngày giảng: KHẢO SÁT SỰ BIẾN THIÊN VÀ VẼ ĐỒ THỊ HÀM SỐ ( tiết 4 ) A. MỤC TIÊU: 1.Về kiến thức: - Biết cách xác định tọa độ giao điểm của đồ thị hai hàm số. - Biết cách dùng đồ thị để biện luận theo tham số số nghiệm phƣơng trình. 2. Về kỹ năng: - Rèn luyện kỹ năng khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị hàm số - Rèn luyện kỹ năng dùng đồ thị để biện luận theo tham số số nghiệm của phƣơng trình. 3. Về tƣ duy - thái độ - Phát triển khả năng tƣ duy logic, đối thoại, sáng tạo. - Biết quy lạ về quen. - Biết nhận xét và đánh giá bài làm của bạn và tự đánh giá kết quả học tập. - Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh tri thức mới. Có tinh thần hợp tác trong học tập B. CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÕ Chuẩn bị của GV: Các phiếu học tập, bảng phụ, computer và Projector, máy chiếu đa năng; giáo án soạn bằng Microsoft Word và giáo án trình chiếu với Microsoft PowerPoint. Chuẩn bị của HS: Ôn lại bài cũ, chuẩn bị dụng cụ học tập C. PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC Về cơ bản sử dụng PPDH gợi mở vấn đáp, đan xen hoạt động nhóm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 121 D. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC 1. Ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong quá trình giảng dạy 3. Bài mới: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ghi bảng – Trình chiếu HĐ 1: Xác định tọa độ giao điểm của hai đồ thị bất kỳ. GV: Để xác định tọa độ giao điểm của đồ thị hai hàm số ( )y f x và ( )y g x , ta cần làm gì? Chia lớp thành 3 nhóm và phát các phiếu học tập đồng thời chiếu các phiếu học tập đó trên cùng 1 Slide. Cho HS các nhóm trình bày. GV sử dụng AutoGraph để kiểm tra và minh họa lại các kết quả trên. Mở phần mềm AutoGraph, nhập vào các hàm số ở các phiếu học tập. Xác định tọa độ HS trả lời: + Giải phƣơng trình hoành độ giao điểm ( ) ( )f x g x , giả sử có các nghiệm 1 2;x x + Tọa độ các giao điểm của đồ thị hai hàm số đó là:    1 1 2 2; ( ) , ; ( )x f x x f x - Các nhóm làm việc - Cử đại diện của nhóm trình bày - Nhận xét về kết quả của nhóm khác HS quan sát hình vẽ và nhận xét với kết quả đã giải ra với kết quả trên III. Sự tƣơng giao của các đồ thị * Phƣơng pháp tìm tọa độ giao điểm của đồ thị hai hàm số ( )y f x và ( )y g x . * Chiếu Slide có nội dung là các phiếu học tập. Phiếu 1: Tìm tọa độ giao điểm của đồ thị các hàm số 2 2 3y x x   ; 2 2y x x    Phiếu 2: Tìm tọa độ giao điểm của đồ thị các hàm số 2 2 3y x x   và 4y   Phiếu 3: Tìm tọa độ giao điểm của đồ thị các hàm số 2 2 3y x x   Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 122 giao điểm của các cặp đồ thị và đối chiếu kết quả của HS với kết quả của máy tính đƣa ra. GV: Nhận xét gì về số giao điểm của hai đồ thị hàm số ( )y f x và ( )y g x với số nghiệm phƣơng trình hoành độ giao điểm? HĐ 2: Xét sự tương giao của hai đồ thị. GV: Để làm rõ hơn sự tƣơng giao của đồ thị hai hàm số , ta xét ví dụ 7_SGK tr. 42. GV: Theo phần trên, (C) luôn cắt (d) với mọi m khi nào? GV: Tìm điều kiện để phƣơng trình hoành độ giao điểm luôn có nghiệm với mọi m ? (GV yêu cầu 1 HS lên bảng thực hiện công việc trên ) thanh Status của AutoGraph. HS: Số giao điểm của hai đồ thị hàm số ( )y f x ; ( )y g x chính là số nghiệm phƣơng trình hoành độ giao điểm. HS: Khi và chỉ khi phƣơng trình hoành độ giao điểm luôn có nghiệm với mọi m . HS thực hiện lời giải Kết quả: phƣơng trình hoành độ giao điểm luôn có hai nghiệm phân biệt khác -1 nên (C) luôn cắt (d) tại hai điểm với mọi m và 5y x  * Chiếu màn hình của AutoGraph Phiếu1 Phiếu 2 Phiếu 3 *Chiếu Slide nội dung ví dụ 7: (SGK_tr 47) CMR đồ thị (C) của hàm số 1 1 x y x    luôn luôn cắt đƣờng thẳng (d): y m x  với mọi giá trị của m . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 123 GV:Sử dụng AutoGraph để minh họa và kiểm tra lại kết quả trên. Mở phần mềm AutoGraph, nhập vào phƣơng trình 1 1 x y x    ; y m x  . Thay đổi các giá trị của tham số m và yêu cầu HS nhận xét kết quả. GV: Ta xét tiếp ví dụ 8(SGK_tr. 42) Yêu cầu HS thực hiện việc vẽ đồ thị (C). GV hƣớng dẫn, chỉnh sửa cho HS trong việc vẽ đồ thị trên. GV dùng AutoGraph để kiểm tra lại kết quả việc vẽ đồ thị của HS: GV: Việc biện luận theo m số nghiệm phƣơng trình: 3 23 2x x m   là tƣơng đối khó, vì vậy ta sẽ sử dụng phƣơng pháp đồ thị để giải bài HS: Quan sát sự thay đổi của (C) và (d). Nhận xét về sự tƣơng giao của hai đồ thị trên khi m thay đổi. HS khảo sát và vẽ đồ thị (C). HS quan sát, đối chiếu với đồ thị đã vẽ. HS: Chính là số giao điểm của đồ thị (C) và đƣờng thẳng (d): y m * Chiếu màn hình của AutoGraph: * Chiếu Slide nội dung ví dụ 8: (SGK_tr. 42) a. Vẽ đồ thị (C) của hàm số 3 23 2y x x   b. Sử dụng đồ thị (C), biện luận theo tham số m số nghiệm phƣơng trình: 3 23 2x x m   (3) *Chiếu màn hình của AutoGraph: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 124 toán này. GV: Số nghiệm của 3 23 2x x m   sẽ là số giao điểm của đồ thị các hàm số nào? ( chú ý tận dụng đồ thị của hàm số đã đƣợc vẽ ) GV minh họa sự tƣơng giao của (C) và (d) bằng AutoGraph. Nhập vào phƣơng trình y m . Thay đổi m và yêu cầu HS quan sát, nhận xét về sự tƣơng giao của hai đồ thị trên. GV: Kết luận? GV củng cố lại cách giải dạng bài tập trên. HS: quan sát, nhận xét và rút ra sự tƣơng giao của hai đồ thị trên ứng với sự thay đổi của m . HS nêu kết luận của bài toán. * Chiếu màn hình của AutoGraph: + Với 2m  hoặc 2m  thì (3) có một nghiệm + Với 2m   thì (3) có hai nghiệm + Với 2 2m   thì (3) có ba nghiệm phân biệt. 4. Củng cố: Cho hàm số 3 3 2y x x   có đồ thị là (C). 1. Khảo sát, vẽ đồ thị (C) 2. Dựa vào đồ thị (C), biện luận theo m số nghiệm của phƣơng trình 3 3 0x x m   (*) 3. ( Dành cho HS khá, giỏi ). Tìm m để phƣơng trình sau có 4 nghiệm phân biệt: 3 3 0x x m   (*) 5. Dặn dò: BTVN 5, 6, 7 _SGK_Tr 44 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 125 2. Mẫu phiếu thăm dò ý kiến của giáo viên: Phiếu thăm dò ý kiến Xin đồng chí cho biết ý kiến về những vấn đề sau (Đánh dấu vào ô tƣơng ứng nếu nhất trí) 1. Đồng chí biết những phần mềm nào hỗ trợ việc dạy và học môn Toán sau đây?  Cabri  Graph  Sketchpad  AutoGraph  Mable 2. Đồng chí đƣợc tiếp cận với các phần mềm đó bằng con đƣờng nào?  Học ở trƣờng đại học  Tự học  Qua các lớp tập huấn bồi dƣỡng chuyên môn 3. Đồng chí có thƣờng xuyên sử dụng các phần mềm đó để hỗ trợ giảng dạy không?  Thƣờng xuyên  Thỉnh thoảng  Không bao giờ 3. Đồng chí đã sử dụng những phần mềm đã biết vào việc nào sau đây?  Hỗ trợ soạn giáo án  Hỗ trợ giảng dạy trên lớp  Cả hai việc trên  Không sử dụng vào việc gì cả. 5. Đồng chí có kiến nghị gì về việc sử dụng CNTT vào dạy học? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp của Quý thầy cô! Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 126 3. Mẫu phiếu thăm dò ý kiến học sinh: Phiếu thăm dò ý kiến Em hãy cho biết ý kiến về những vấn đề sau (Đánh dấu vào ô tƣơng ứng nếu nhất trí) 1. Mức độ thích thú của em đối với các tiết học có sự hỗ trợ của phần mềm dạy học  Rất thích  Thích  Bình thƣờng  Không thích 2. Mức độ hiểu bài đối với những tiết học có sự hỗ trợ của phần mềm dạy học  Hiểu  Không hiểu  Bình thƣờng 3. Theo em, các thầy cô giáo có nên tiếp tục sử dụng phần mềm dạy học hỗ trợ trong các bài giảng không?  Có  Không  Không có ý kiến Cảm ơn ý kiến đóng góp của các em! ._.