SKKN Sử dụng phần mềm GSP 5.0 Việt hóa để dạy các bài hình học có yếu tố định tính, định lượng trong chương trình hình học 7 nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học Hình học

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài:
Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào dạy học là một trong những nội dung quan trọng của định hướng đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học hiện nay.
	Hình học là bộ môn có tính trừu tượng, tính trực quan cao, đòi hỏi người học phải có tính tư duy và quan sát tốt do vậy nó là môn học khó đối với phần nhiều học sinh, đặc biệt là đối với học sinh miền núi, vùng đồng bào dân tộc thiểu số.
	Geometer’s SketchPad (GSP) là phần mềm hình học rất có ích cho việc dạy và học hình học, nó giúp cho người học có thể vẽ hình chính xác, quan sát hình vẽ dễ từ đó đưa ra được nhận xét đúng. Đặc biệt đối với Geometer’s SketchPad 5.0 Việt hóa ( GSP 5.0 Việt hóa) đã được việt hóa, không phải cài đặt nên thuận tiện cho người sử dụng.
	Qua quá trình dạy học tôi thấy trong chương trình Sách giáo khoa Toán 7 phần Hình học có nhiều mục, bài liên quan đến định tính, định lượng (vẽ hình, đo đạc, quan sát trực quan để đưa ra nhận xét) song việc định tính và định lượng của học sinh nhiều khi có sự sai lệch dẫn đến nhận xét kết quả chưa chính xác và tính thuyết phục chưa cao, đôi khi tốn nhiều thời gian mà hiệu quả mang lại thấp. Do vậy tôi đã lựa chọn đề tài : “Sử dụng phần mềm GSP 5.0 Việt hóa để dạy các bài hình học có yếu tố định tính, định lượng trong chương trình hình học 7 nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học Hình học”
Mục đích nghiên cứu:
Qua việc sử dụng Phần mềm GSP 5.0 Việt hóa vào dạy học giúp học sinh được quan sát với các mô hình, nhận thức về biểu hiện của mô hình trong các trạng thái khác nhau để từ đó phát hiện ra những quy luật để đưa ra được những nhận xét, dự đoán chính xác. Từ đó có hứng thú học tập, thích khám phá và yêu thích môn học.
Sử dụng Phần mềm GSP 5.0 Việt hóa vào dạy học góp phần đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy học. 
Đối tượng nghiên cứu:
 Phần mềm GSP 5.0 Việt hóa. 
 Sách giáo khoa, sách giáo viên Toán 7 ( Tập 1, 2) phần Hình học
 Học sinh miền núi, vùng đồng bào dân tộc thiểu số nói chung và học sinh trường THCS – DTNT Quan Sơn nói riêng. 
 Quá trình học Hình học của học sinh khối 7 trường THCS – DTNT Quan Sơn – Thanh Hóa.
Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết
 Nghiên cứu “Hướng dẫn sử dụng GSP 5.0 Việt hóa” để thiết kế bài dạy
 Nghiên cứu sách giáo khoa Toán 7 ( tập 1,2 ) phần Hình học để lựa chọn mục, bài có thể sử dụng GSP 5.0 Việt hóa vào dạy học.
Phương pháp điều tra khảo sát thực tế
 Điều tra kết quả học tập hình học của học sinh khối 7 năm học 2014 – 2015 (khi chưa áp dụng đề tài này) so với kết quả học tập hình học của học sinh khối 7 năm học 2015 – 2016 (khi đã áp dụng đề tài này). 
 Khảo sát thực tế tình hình học tập Hình học của học sinh miền núi nói chung và học sinh khối 7 Trường THCS – DTNT Quan Sơn nói riêng.
 Điều tra sự yêu thích môn học Hình học của học sinh ( khi chưa áp dụng và khi đã áp dụng đề tài này).
Phương pháp thống kê, sử lý số liệu
Thống kê kết quả học tập của học sinh
Lập bảng biểu so sánh số liệu
NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Với việc giáo viên sử dụng phần mềm hỗ trợ giảng dạy, kiến thức đưa đến học sinh được thể hiện bằng những hình ảnh, âm thanh, màu sắc, phim ảnh tạo môi trường tác động đến nhiều giác quan của học sinh. Việc sử dụng phần mềm hỗ trợ dạy học giúp cho giáo viên có điều kiện tốt trong “đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy học” mà nếu sử dụng các thiết bị truyền thống khó có thể thực hiện được. Các phần mềm có thể giúp mô phỏng nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội không thể hoặc khó có thể được thể hiện được từ những phương tiện khác. Với công nghệ tri thức có thể tiếp nối trí thông minh của con người, thực hiện những công việc mang tính chất trí tuệ cao. Với môi trường đa phương tiện được trình bày bằng máy tính theo kịch bản vạch sẵn nhằm đạt hiệu quả tối đa trong môi trường học tập đa giác quan, với những ngân hàng dữ liệu khổng lồ và đa dạng kết nối với nhau và với người sử dụng qua những mạng máy tính hoặc qua Internet tạo nên những điều kiện hết sức thuận lợi để học sinh học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo. Hơn nữa điều này còn giúp học sinh phát huy được tính năng động sáng tạo qua việc được cập nhật những thành tựu của nền kinh tế tri thức. 
Sử dụng phần mềm GSP trong dạy học hình học có các tác dụng rất tốt trong việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học và nó có những hiệu quả sau:
Dùng GSP để thể hiện một khái niệm hoặc một ý tưởng mới trong toán học.
Dùng GSP để khám phá sâu hơn khái niệm hoặc khám phá ở những góc độ khác nhau của khái niệm.
Từng bước hướng dẫn để giúp học sinh xây dựng các cấu trúc và hiểu được mối liên hệ giữa các thành phần.
Học sinh dùng mô hình để trả lời các câu hỏi trên phiếu học tập hoặc trên máy tính.
Giáo viên sử dụng các mô hình để dẫn dắt thảo luận trong quá trình dạy học
Học sinh thao tác trên mô hình để hình thành tri thức.
Học sinh làm việc để tạo những đối tượng mới trên mô hình theo yêu cầu của giáo viên và phản hồi với giáo viên trong quá trình dạy học.
Học sinh sử dụng GSP để giải quyết các bài tập lớn hoặc các thách thức.
Sử dụng GSP đồng thời với các chương trình khác hoặc với các vật thể thao tác được.
Sử dụng GSP để kiểm tra các giả thiết đặt ra hoặc kiểm chứng một kết quả nào đó.
Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Thực tế trong quá trình dạy học tôi thấy phần nhiều các định lý hay tính chất trong Sách giáo khoa môn Toán phân môn Hình học ở các lớp cấp THCS nói chung và lớp 7 nói riêng được trình bầy theo kiểu quy nạp: Tức là trước mỗi định lý hay tính chất đều có “bài tập tình huống” để học sinh tiếp cận và giải quyết tình huống từ đó đưa ra dự đoán ( đó chính là định lý hoặc tính chất ) và khẳng định dự đoán đó ( chứng minh định lý, tính chất ). 
Trong các “bài tập tình huống” đó có không ít bài tập mang tính định tính, định lượng ( yêu cầu học sinh phải đo đạc, quan sát ) rồi đưa ra dự đoán
Ví dụ: Trong bài §1. Hai góc đối đỉnh ( Chương I Hình học 7 ) ở mục 2 ( tính chất của hai góc đối đỉnh ) có bài tập tình huống sau:
 ?3 Xem hình 1 
a) Hãy đo góc O1, góc O3. So sánh số đo hai góc đó.
b) Hãy đo góc O2, góc O4. So sánh số đo hai góc đó.
c) Dự đoán kết quả rút ra từ câu a), b).
Khi giáo viên yêu cầu học sinh thực hiện bài tập này thì có những học sinh đo đúng, có những học sinh đo sai và mất nhiều thời gian dẫn đến việc đưa ra dự đoán có sự sai khác và học sinh còn có sự phân vân trong dự đoán đó. Do vậy giáo viên lại phải mất thêm thời gian để hướng dẫn học sinh đo lại để đưa ra dự đoán đúng
	Như vậy chúng ta thấy được những bất cập của các bài tập tình huống dạng này đó là quá trình định tính hay định lượng của học sinh sẽ có sự sai lệch, tốn thời gian, giáo viên phải hướng dẫn học sinh định tính hay định lượng lại rồi mới đưa ra dự đoán, những dự đoán dạng này thường thiếu tính thuyết phục. Vì vậy cần có một công cụ nào đó hỗ trợ tốt hơn cho việc dạy học các bài tập dạng này. Trong khi đó phần nhiều các giáo viên, đặc biệt là giáo viên miền núi việc tiếp cận với các phần mềm ứng dụng trong dạy học còn hạn chế ( chủ yếu dùng PowerPoint ) một phần cũng do điều kiện kinh tế xã hội địa phương, cơ sở vật chất, trang thiết bị trường học còn thiếu thốn.
	Đối với học sinh miền núi khi gặp các bài tập dạng này các em thường “ngại” đo, chỉ được một số ít em thực hiện dẫn đến các em “thờ ơ”, ít để ý tới bài tập và hậu quả là không thuộc, không hiểu được các định lý, tính chất dẫn đến không làm được bài tập dẫn đến chán nãn, không yêu thích môn học và sợ môn học. Vì vậy nếu có được một công cụ nào đó có thể giúp các em, kích thích các em chú ý, hứng thú, tập trung với các bài tập dạng này là điều trăn trở, suy nghĩ của tôi. Trong quá trình tự học, học hỏi bạn bè, xem sách báo, tài liệu, Internet tôi thấy phần mềm GSP 5.0 Việt hóa rất có ích cho giáo viên và học sinh trong việc dạy và học các bài tập hình học có yếu tố định tính, định lượng. 
Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
 Trong chương trình Hình học 7 có nhiều định lý, tính chất trước khi phát biểu đều có bài tập, câu hỏi mang tính định tính, định lượng. Trong đề tài này tôi xin liệt kê và đưa ra các bước dạy bài tập dạng này đồng thời gửi kèm các tình huống đã soạn sẵn trên GSP 5.0 Việt hóa ( để sử dụng được người dùng chỉ cần dowload miễn phí GSP 5.0 Việt hóa trên mạng về nháy đúp vào biểu tượng GSP5Viet.exe là dùng được) cùng với video hướng dẫn chi tiết từng bước soạn trong đĩa CD.
Tiết 1 §1. Hai góc đối đỉnh ( Chương I Hình học 7 )
 ?3 Xem hình 1 
a) Hãy đo góc O1, góc O3. So sánh số đo hai góc đó.
b) Hãy đo góc O2, góc O4. So sánh số đo hai góc đó.
c) Dự đoán kết quả rút ra từ câu a), b).
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau: 
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và làm như sau:
 Nhấn vào nút “Do goc O1,O3 va so sanh” khi đó số đo của hai góc O1, O3 sẽ hiện ra; Học sinh quan sát và nhận xét.
 Nhấn vào nút “Do goc O2,O4 va so sanh” khi đó số đo của hai góc O2, O4 sẽ hiện ra; Học sinh quan sát và nhận xét.
 Tiếp theo giáo viên nhấn vào nút “Thay doi goc” để học sinh thấy được góc thay đổi nhưng số đo của hai góc đối đỉnh luôn bằng nhau.
 Từ đó học sinh đưa ra kết luận: “Hai góc đối đỉnh thì bằng nhau” và chứng minh kết luận đó.
( Các bước soạn chi tiết có ở video trong CD kèm theo)
Tiết 8 §5. Tiên đề Ơ – Lit về đường thẳng song song 
(Chương I Hình học 7)
 ? 
Vẽ hai đường thẳng a, b sao cho a//b.
Vẽ đường thẳng c cắt a tại A, cắt b tại B. 
Đo một cặp góc so le trong. Nhận xét.
 Đo một cặp góc đồng vị. Nhận xét.
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào hộp “Do A3,B1 va so sanh” và hộp “Do A4,B2 va so sanh” để đo các góc so le trong, giáo viên thay đổi đường thẳng c để các góc thay đổi. Từ đó học sinh nhận thấy cặp góc so le trong luôn bằng nhau và đưa ra nhận xét. 
 Nhấn vào hộp “Do A1,B1 va so sanh” và hộp “Do A2,B2 va so sanh” để đo các góc đồng vị, giáo viên thay đổi đường thẳng c để các góc thay đổi. Từ đó học sinh nhận thấy cặp góc đồng vị luôn bằng nhau và đưa ra nhận xét.
 Nhấn vào hộp “Do A3,B2 va tinh tong” và hộp “Do A4,B1 va tinh tong” để tính tổng hai góc trong cùng phía, giáo viên thay đổi đường thẳng c để các góc thay đổi. Từ đó học sinh nhận thấy tổng số đo của hai góc trong cùng phía luôn bằng 1800 và đưa ra nhận xét.
Tiết 17 §1. Tổng ba góc của một tam giác (Chương II Hình học 7)
?1 Vẽ hai tam giác bất kỳ, dùng thước đo góc đo ba góc của mỗi tam giác rồi tính tổng số đo ba góc của mỗi tam giác.
Có nhận xét gì về các kết quả trên. 
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào hộp “Do cac gocA,B,C cua tam giac” để đo 3 góc của tam giác ABC.
 Nhấn vào hộp “Tong 3 goc cua tam giac” để tính tổng 3 góc của tam giác ABC.
 Nhấn vào hộp “Thay doi tam giac” để tam giác ABC thay đổi dẫn đến các góc thay đổi theo nhưng tổng 3 góc của tam giác vẫn không thay đổi và luôn bằng 1800 từ đó học sinh đưa ra nhận xét và chứng minh nhận xét đó.
Tiết 20 §2. Hai tam giác bằng nhau (Chương II Hình học 7)
?1 Cho hai tam giác ABC và A’B’C’(h.60)
Hãy dùng thước chia khoảng và thước đo góc để kiểm nghiệm rằng trên hình đó ta có: AB = A’B’, AC = A’C’, BC = B’C’, 
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
Cho hai tam giác ABC và A’B’C’ bằng nhau.
 Nhấn vào hộp “Do va so sanh do dai cac canh tuong ung” để đo và so sánh các cạnh tương ứng của 2 tam giác ABC, A’B’C’
 Nhấn vào hộp “Do va so sanh cac goc tuong ung” để đo và so sánh các góc tương ứng của 2 tam giác ABC, A’B’C’. Từ đó học sinh đưa ra nhận xét và nêu định nghĩa.
Tiết 22 §3. Trường hợp bằng nhau thứ nhất của tam giác ( c.c.c ) (Chương II Hình học 7).
?1 Vẽ thêm tam giác A’B’C’ có A’B’ = 2cm, B’C’ = 4cm, A’C’ = 3cm
Hãy đo rồi so sánh các góc tương ứng của tam giác ABC ở mục 1 và tam giác A’B’C’.Có nhận xét gì về hai tam giác trên. 
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào các hộp “Ve BC”, “Ve AB, AC”, “Tam giac ABC” để vẽ tam giác ABC theo yêu cầu của bài toán.
 Nhấn vào hộp “Ve tam giac A’B’C’ ” để vẽ tam giác A’B’C’ theo yêu cầu của bài toán.
 Nhấn vào các hộp “Do goc A va A’”, “Do goc B va B’”, “Do goc C va C’” để đo các góc tương ứng của hai tam giác. Từ đó dựa vào định nghĩa hai tam giác bằng nhau để học sinh đưa ra kết luận.
Tiết 25 §4. Trường hợp bằng nhau thứ hai của tam giác ( c.g.c ) 
(Chương II Hình học 7)
?1 Vẽ thêm tam giác A’B’C’ có A’B’ = 2cm, B’C’ = 3cm
Hãy đo để kiểm nghiệm rằng AC = A’C’. Ta có thể kết luận được tam giác ABC bằng tam giác A’B’C’ hay không? 
Các bước thực hiện
(Tương tự như cách thực hiện ở Tiết 22 §3. Trường hợp bằng nhau thứ nhất của tam giác), có trong CD.
Tiết 28 §5. Trường hợp bằng nhau thứ ba của tam giác ( g.c.g ) 
(Chương II Hình học 7)
?1 Vẽ thêm tam giác A’B’C’ có B’C’ = 4cm, 
Hãy đo để kiểm nghiệm rằng AB = A’B’. Vì sao ta kết luận được tam giác ABC bằng tam giác A’B’C’ ? 
Các bước thực hiện
(Tương tự như cách thực hiện ở Tiết 22 §3. Trường hợp bằng nhau thứ nhất của tam giác), có trong CD.
Tiết 37 §7. Định lý Py – ta – go (Chương II Hình học 7) Thay ?1, ?2, 1,bằng tình huống.
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào hộp “Do AB,AC,BC va so sanh AB^2+AC^2 voi BC^2” để đo và so sánh tổng các bình phương độ dài của hai cạnh góc vuông với bình phương độ dài cạnh huyền.
 Nhấn vào hộp “Thay doi cac canh ” để thay đổi độ dài các cạnh của tam giác vuông cho học sinh thấy dù độ dài các cạnh thay đổi nhưng tổng các bình phương độ dài của hai cạnh góc vuông luôn bằng bình phương độ dài cạnh huyền. Từ đó đưa ra kết luận.
Tiết 47 §1. Quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong một tam giác (Chương III Hình học 7)
Giáo viên thay toàn bộ các ?1, ?2, ?3 bằng tình huống sau: 
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào hộp “Do va so sanh AB,AC” để đo và so sánh AB, AC
 Nhấn vào hộp “Do va so sanh goc C voi goc B” để đo và so sanh hai góc đối diện với hai canh AB, AC. 
 Nhấn vào hộp “Thay doi tam giac” để thay đổi tam giác cho học sinh thấy được quan hệ tỉ lệ thuận giữa góc và cạnh đối diện trong một tam giác. Từ đó đưa ra kết luận
Tiết 55 §4. Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác 
(Chương III Hình học 7)
Giáo viên thay ?1, ?3 bằng tình huống sau:
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào hộp “Ve trung tuyen CF” để vẽ đường trung tuyến thứ 3 là CF
 Nhấn vào hộp “Thay doi tam giac va nhan xet” để học sinh quan sát và trả lời câu hỏi : ba đường trung tuyến của tam giác có cùng đi qua một điểm không? Từ đó rút ra kết luận.
 Tiếp theo nhấn vào hộp “Do va so sanh cac ti so AG/AD, BG/BE, CG/CF” để học sinh thấy được các tỉ số này bằng nhau và nhấn vào hộp “Thay doi tam giac va nhan xet” cho học sinh thấy được các cạnh của tam giác thay đổi nhưng các tỉ số AG/AD, BG/BE, CG/CF luôn không đổi và bằng 2/3. Từ đó đưa ra kết luận
Tiết 57 §5. Tính chất tia phân giác của một góc 
(Chương III Hình học 7)
Khi dạy bài này giáo viên tạo tình huống như sau:
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Đối với định lý thuận nhấn vào hộp “M di chuyen” sau đó nhấn vào hộp “Do va so sanh MA, MB” để học sinh thấy được khi M di chuyển trên tia phân giác của góc xOy thì M luôn cách đều hai cạnh của góc đó. Từ đó đưa ra kết luận và chứng minh kết luận đó.
 Đối với định lý đảo nhấn vào hộp “M di chuyen” sau đó nhấn vào hộp “Do va so sanh cac goc MOA, MOB” để học sinh thấy được khi M nằm bên trong góc, di chuyển và luôn cách đều hai cạnh của góc đó thì M nằm trên tia phân giác của góc đó. Từ đó đưa ra kết luận và chứng minh kết luận đó.
Tiết 60 §6. Tính chất ba đường phân giác của tam giác .
(Chương III Hình học 7).
Giáo viên thay ?1, bằng tình huống sau:
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Nhấn vào hộp “Ve tia phan giac cua goc C” để vẽ tia phân giác thứ 3 sau đó nhấn vào hộp “Thay doi tam giac va nhan xet” để học sinh thấy được ba đường phân giác của tam giác luôn đi qua một điểm. Từ đó rút ra nhận xét.
 Nhấn vào hộp “Do IH,IK,IL và so sanh” để học sinh quan sát và trả lời câu hỏi : Điểm I có cách đều 3 cạnh của tam giác không? Từ đó rút ra kết luận và chứng minh.
Tiết 62 §7. Tính chất đường trung trực của một đoạn thẳng
(Chương III Hình học 7)
Giáo viên tạo tình huống cho định lý thuận và đảo như sau:
Các bước thực hiện
Giáo viên soạn trên GSP như sau:
Khi dạy phần này giáo viên mở bài soạn lên và thực hiện các bước sau:
 Đối với định lý thuận nhấn vào hộp “Do MA,MB va so sanh” sau đó nhấn vào hộp “M di chuyen tren d va nhan xet” để học sinh thấy được khi M di chuyển trên đường trung trực của AB thì M luôn cách đều hai mút của đoạn AB. Từ đó đưa ra kết luận và chứng minh kết luận đó.
 Đối với định lý đảo nhấn vào hộp “M di chuyen” sau đó vào mục Hiễn thị/tạo vết trên thanh menu để học sinh thấy được khi M di chuyển và luôn cách đều hai đầu đoạn thẳng AB thì M nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng đó. Từ đó đưa ra kết luận và chứng minh kết luận đó.
Tiết 64 §8. Tính chất ba đường