SKKN Ứng dụng sketchpad dạy khái niệm phép đối xứng qua mặt phẳng và sự bằng nhau của các khối đa diện

Mục lục
A. ĐẶT VẤN ĐỀ....2
I. Lí do chọn đề tài .. 2
II. Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm..2
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..2
IV. Phương pháp nghiên cứu2
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ....2
I. Cơ sở lý luận. 2
	 II. Thực trạng và giải pháp....2	1. Thực trạng....2
	2. Giải pháp..3
 2.1. Khái niệm phép đối xứng qua mặt phẳng.....3
 2.2. Mặt phẳng đối xứng của một hình....5
 2.3. Hình bát diện đều và mặt phẳng đối xứng của nó........8
 2.4. Phép dời hình và sự bằng nhau của các hình...9
 III. Kiểm nghiệm của đề tài... 13
C. KẾT LUẬN..13
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do chọn đề tài
	Thực tiễn cho thấy khái niệm phép đối xứng qua mặt phẳng và sự bằng nhau của các khối đa diện là một mảng kiến thức khó dạy. Có nhiều nguyên nhân đó là đòi hỏi tư duy trực quan cao, và cách trình bày diễn tả cho học sinh bằng các công cụ truyền thống thường gặp khó khăn, trong khi thời gian trên lớp lại hạn hẹp
 Đứng trước nhiều yêu cầu, trong đó có yêu cầu cần đổi mới phương pháp dạy và học như hiện nay thì việc sử dụng các phương tiện dạy học trực quan là một yêu cầu không thể thiếu đối với các giáo viên dạy toán. Phần mềm Geomestre’s Sketchpad (GSP) đã trở thành một phương tiện trực quan hấp dẫn đáp ứng được các yêu cầu đó. Nó trợ giúp dạy học hình học, là công cụ để tạo ra các hiện tượng trực quan giúp học sinh quan sát, giải thích, đưa ra nhiều dự đoán và tiếp thu kiến thức nhanh nhất. Vì lí do đó mà tôi đã chọn đề tài này.
II. Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm	
 Các vấn đề được trình bày trong đề tài này có thể hỗ trợ cho các em học sinh trung học phổ thông có cái nhìn toàn diện hơn khi tiếp cận các khái niệm đòi hỏi tính thực tế và trực quan lớn.
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Đề tài này nghiên cứu cách vận dụng Sketchpad (GSP) trong dạy khái niệm phép đối xứng qua mặt phẳng và sự bằng nhau của các khối đa diện.
Phạm vi nghiên cứu: Đề tài thuộc chương trình Hình học nâng cao lớp 12. 
IV. Phương pháp nghiên cứu
Phải tự nghiên cứu để tạo ra các hình động trên phần mềm trên Sketchpad.
Thông qua những mô hình được thiết kế sẵn khi dạy giúp học sinh đơn giản hóa những vẫn đề phức tạp, nhằm làm cho học sinh thấy được những thế mạnh của việc sử dụng phần mềm trên. Các mô hình và ví dụ minh họa trong đề tài này được lọc từ các sách giáo khoa. Trong các tiết học trên lớp tôi đã dạy bài trên với nhiều cách để thấy được tính ưu việt khi ứng dụng công cụ trên trong bài giảng.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Cơ sở lý luận.
	Trong đề tài này sử dụng các mô hình động được thiết kế trên Sketchpad. Giáo viên phải thành thạo các thao tác dựng hình từ đó mới thiết kế ra được các mô hình theo từng khái niệm. Khi thể hiện từng bước vẽ thì trên mô hình các thao tác cũng như vậy. Hệ thống mô hình để dạy khái niệm được chuẩn bị chủ yếu giống như trong SGK và có bổ sung.
II. Thực trạng và giải pháp.
1. Thực trạng
Làm cho học sinh nắm được các vấn đề sau sẽ là rất khó khăn nếu dạy theo cách truyền thống.
- Hiểu được định nghĩa phép đối xứng qua mặt phẳng.
- Hiểu được định nghĩa mặt phẳng đối xứng của một hình.
- Có cái nhìn trực quan về hình bát diện đều và mặt phẳng đối xứng của nó.
	- Hiểu được định nghĩa phép dời hình và sự bằng nhau của các hình.
2. Giải pháp
2.1. Khái niệm phép đối xứng qua mặt phẳng
*Hoạt động 1. (Đọc SGK và trả lời các câu hỏi sau )
+) Em hiểu thế nào là phép biến hình trong không gian?
- Trả lời: Phép biến hình trong không gian là một quy tắc để với mỗi điểm (trong không gian), xác định được một điểm duy nhất gọi là ảnh của điểm qua phép biến hình . Ta còn nói biến điểm thành điểm và kí hiệu là .
GV: Thao tác hình trên GSP đã chuẩn bị sẵn để học sinh quan sát.
+) Em hãy nêu định nghĩa phép đối xứng qua mặt phẳng?
- Trả lời: Phép đối xứng qua mặt phẳng là phép biến hình biến mỗi điểm thuộc thành chính nó và biến mỗi điểm không thuộc thành điểm sao cho là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng .
- GV: Cho hiện mô hình sau khi đã chuẩn hóa câu trả lời của học sinh.
+) GV đặt câu hỏi: Phép đối xứng qua mặt phẳng có bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kì không?
- Trả lời: Nếu phép đối xứng qua mặt phẳng biến hai điểm lần lượt thành hai điểm thì mối quan h.
- GV: Hướng dẫn học sinh cách chứng minh trên bảng!
Sau khi học sinh trả lời xong từng câu hỏi, giáo viên cho hiện mô hình đã chuẩn bị sẵn lên màn hình máy chiếu và thực hiện các thao tác động để học sinh quan sát.
Như vậy, để học sinh nắm được khái niệm phép đối xứng qua mặt phẳng, bằng việc tạo ra các hình động với sự trợ giúp của Sketchpad đã đơn giản vấn đề hơn nếu phải vẽ lên bảng bằng phấn thì sẽ mất rất nhiều thời gian và hình vẽ sẽ không đảm bảo trực quan.
2.2. Mặt phẳng đối xứng của một hình
*Hoạt động 2. Khái niệm mặt phẳng đối xứng
+) Nêu định nghĩa mặt phẳng đối xứng ?
- Trả lời: Nếu phép đối xứng qua mặt phẳng biến hình thành chính nó thì gọi là mặt phẳng đối xứng của hình .
Khi học sinh trả lời xong, giáo viên cho hiện hình đã chuẩn bị sẵn trình chiếu.
+) Với vị trí nào của thì là mặt phẳng đối xứng của mặt cầu?
- GV: cho di chuyển về tâm của mặt cầu.
+) Em có kết luận gì về các mặt phẳng đi qua tâm của mặt cầu?
- Trả lời: Mọi mặt phẳng đi qua tâm của mặt cầu đều là mặt phẳng đối xứng của mặt cầu.
+) Cho tứ diện đều , với vị trí nào của điểm trên cạnh thì mặt phẳng là mặt phẳng đối xứng của tứ diện đều? 
- GV: Cho điểm chuyển động về vị trí trung điểm của .
+) Tứ diện đều có bao nhiêu mặt phẳng đối xứng?
Mặt phẳng đối xứng của tứ diện đều, đi qua cạnh và trung điểm của cạnh đối.
+) Hình lập phương có bao nhiêu mặt phẳng đối xứng?
- GV: gợi ý thông qua hình vẽ đã chuẩn bị sẵn.
2.3. Hình bát diện đều và mặt phẳng đối xứng của nó
*Hoạt động 3. Các khái niệm (đọc SGK và trả lời các câu hỏi)
+) Nêu khái niệm hình bát diện đều?
- Trả lời: Một hình đa diện có 8 mặt là các tam giác đều, có 6 đỉnh, mỗi đỉnh là đỉnh chung cho bốn tam giác đều.
+) Hình bát diện đều có bao nhiêu mặt phẳng đối xứng?
- GV: gợi ý trả lời trên hình vẽ
2.4. Phép dời hình và sự bằng nhau của các hình
*Hoạt động 4. Các khái niệm (đọc SGK và trả lời các câu hỏi)
GV: Phép dời hình trong không gian được định nghĩa tương tự như trong mặt phẳng.
+) Hãy nêu định nghĩa phép dời hình trong không gian?
- Trả lời: Một phép biến hình trong không gian được gọi là phép dời hình nếu nó bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kì ( có nghĩa là nếu biến hai điểm bất kì lần lượt thành hai điểm thì ).
+) Lấy ví dụ về phép dời hình trong không gian?
- Trả lời: Phép tịnh tiến, Phép đối xứng qua đường thẳng, phép đối xứng qua một điểm
- GV: cho xuất hiện một số mô hình trên GSP đã chuẩn bị sẵn để mô tả cho học sinh.
+ Ví dụ phép tịnh tiến theo vecto 
+) Phép đối xứng qua đường thẳng
+) Phép quay quanh đường thẳng
*Hoạt động 5. Hai hình bằng nhau
+) Thế nào là hai hình bằng nhau?
- Trả lời: Hai hình bằng nhau và nếu có một phép dời hình biến hình này thành hình kia.
- GV: lấy ví dụ minh họa về hai hình bằng nhau, tứ diện bằng tứ diện.
III. Kiểm nghiệm của đề tài.
	Sau khi đề tài này được thực hành trên lớp và kiểm tra, đa số học sinh tiếp thu và vận dụng tốt.
Bảng thống kê số phần trăm học sinh hiều bài và vận dụng được.
Lớp 12A2
Dùng bảng và phấn
Dùng bảng và mô hình tự làm
Dùng phần mềm trên
50 HS
17% học sinh hiểu bài
8% học sinh vận dụng được
55% học sinh hiểu và vận dụng được
75% học sinh hiểu và vận dụng được
C. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
 Qua các bài tập trong bài dạy vừa nêu trên ta thấy được ưu điểm của việc ứng dụng phần mềm trên cho ta một cách dạy trực quan, ngắn gọn và dễ hiểu. Mặc dù với tinh thần nghiêm túc, đầy trách nhiệm khi viết đề tài, đồng thời kết hợp với cả giảng dạy trên lớp để kiểm nghiệm thực tế, tuy nhiên trong quá trình viết sẽ khó tránh khỏi các khiếm khuyết rất mong được sự đóng góp của đồng nghiệp để đề tài này có ý nghĩa thiết thực và bổ ích hơn trong nhà trường.
 Xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG
Thanh Hóa, ngày 20 tháng 5 năm 2018
CAM KẾT KHÔNG COPY
HOÀNG VĂN QUANG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. SGK lớp 12 - NC 
2. Khám phá Hình học - Tác giả: Trần Vui, Lê Quang Hùng, XB - 2007