SKKN Các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong giảng dạy Hình học THCS

DANH MỤC VIẾT TẮT
THCS
Trung học cơ sở
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
GSP
Geometer's Sketchpad
GD&ĐT
Giáo dục và Đào tạo
CNTT
Công nghệ thông tin

MỤC LỤC
A. PHẦN THỨ NHẤT: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Vấn đề thực tiễn 
Xã hội ngày càng phát triển cùng sự đổi mới không ngừng của nền khoa học kĩ thuật đòi hỏi những con người lao động năng động, tự tin, linh hoạt, sáng tạo, sẵn sàng thích ứng với những đổi mới diễn ra hàng ngày. Đó cũng là yêu cầu mà xã hội đặt ra cho giáo dục. Để đạt được điều đó nền giáo dục phải đổi mới toàn diện và quan trọng nhất phải đổi mới chiến lược đào tạo con người. Đổi mới giáo dục cần phải đổi mới phương pháp dạy học.
Đối với tất cả các môn học nói chung và môn Toán nói riêng, việc dạy học theo lối truyền thụ một chiều đã buộc học sinh chấp nhận kiến thức một cách lý thuyết suông, thụ động, không gắn kết được với thực tiễn, học sinh không hình thành kỹ năng thì các kiến thức đó sẽ thật khô cứng và nhàm chán. 
Thế giới hôm nay đang chứng kiến những đổi thay có tính chất nhanh chóng trong mọi hoạt động phát triển kinh tế - xã hội nhờ những thành tựu của công nghệ thông tin. Công nghệ thông tin để góp phần quan trọng cho việc tạo ra những nhân tố năng động mới, cho quá trình hình thành nền kinh tế tri thức và xã hội thông tin. Chúng ta đang sống trong một thời đại mà sự biến đổi của xã hội diễn ra sâu sắc với tốc độ nhanh chóng. 
Trong xã hội hiện đại, người lao động được đòi hỏi phải có sự sáng tạo cao độ, họ phải được chuẩn bị về tư tưởng, trình độ, năng lực để có thể hành nghề và thích ứng được với sự thay đổi trong công việc của mình. Trong hoàn cảnh như vậy, giáo dục phải đào tạo ra những thế hệ học sinh có khả năng độc lập, sáng tạo, khả năng tự học, tự thích ứng với mọi hoàn cảnh. Giáo dục cũng không nằm ngoài phạm vi đó. Ứng dụng tin học vào việc học và dạy học luôn luôn là một trong những vấn đề được nhiều người quan tâm. Đặc biệt là việc sử dụng các tính năng cơ bản của một phần mềm để đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng của ngành Giáo dục và Đào tạo hiện nay.
Công nghệ thông tin mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới các phương pháp và hình thức dạy học. Những phương pháp dạy học theo cách tiếp cận kiến tạo, phương pháp dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các hình thức dạy học như dạy học đồng loạt, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong môi trường công nghệ thông tin và truyền thông.
Phần mềm hình học động Geometer's Sketchpad (GSP) là một phần mềm thực sự hay và bổ ích với giáo viên bộ môn Toán. Trong những năm trở lại đây thì phần mềm Geometer's Sketchpad đã được sử dụng đại trà trong dạy học môn Toán cấp trung học cơ sở và đã giúp học sinh không những mở rộng vốn tri thức mà còn giúp học sinh hình thành năng lực tư duy, khả năng phán đoán và giải quyết vấn đề. GSP có những ưu điểm nổi bật mà các phần mềm khác không có như:
- Các đối tượng hình mà GSP vẽ rất chính xác, mịn và đẹp.
- Chuyển động và tạo vết của một điểm khi kích hoạt chức năng chuyển động rất tự nhiên. Tính năng này hỗ trợ hữu ích trong quá trình giải bài toán quỹ tích.
- Phần mềm hỗ trợ giáo viên và học sinh trong một số vấn đề cơ bản sau: 
+ Sử dụng Geometer’s Sketchpad vào dạy – học các khái niệm, định nghĩa hình học
+ Sử dụng Geometer’s Sketchpad vào dạy – học các định lý, tính chất hình học
+ Sử dụng Geometer’s Sketchpad vào dạy học giải bài tập hình học
+ Sử dụng Geometer’s Sketchpad vào dạy học ôn tập – tổng kết chương hình học 
Trong năm học 2019 - 2020, tôi đã sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad và áp dụng các kỹ thuật trong dạy học đã góp phần nâng cao chất lượng dạy và học trong các giờ Toán đồng thời giúp học sinh sẽ dần dần hình thành và phát triển được năng lực tự học, năng lực thực hành và năng lực sáng tạo của bản thân, từ đó các em tự tìm ra kiến thức của bài học và áp dụng kiến thức đó vào cuộc sống, đó chính là vấn đề mà mỗi giáo viên dạy Toán đều phải quan tâm.
Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục đã được Đảng, Nhà nước và Bộ Giáo dục và Đào tạo đặc biệt quan tâm, thể hiện trên các văn bản chỉ đạo:
     - Chỉ thị số 58 của Bộ Chính trị,  ngày 17/10/2000, về đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá nêu rõ: "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 Intemet tới tất cả các cơ sở giáo dục và đào tạo".
     - Chỉ thị số 29 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo, ngày 30/7/2001 về việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục, nêu rõ: "Đối với giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học. Công nghệ thông tin là phương tiện để tiên tới một  “xã hội học tập”. Mặt khác giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển của công nghệ thông tin thông qua việc cung cấp nguồn nhân lực làm cho công nghệ thông tin.”
     - Chỉ thị số 40/CT-TW của Ban chấp hành TW Đảng ra ngày 15/6/2004 về việc xây dựng, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáo và cán bộ quản lý giáo dục đã nêu rõ: "Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học."
Môn Toán là một bộ môn vốn dĩ có mối liên hệ mật thiết với Tin học. Toán học chứa đựng nhiều yếu tố để phục vụ nhiệm vụ giáo dục tin học, ngược lại tin học sẽ là một công cụ đắc lực cho quá trình dạy học toán. Tiến trình lên lớp không còn máy móc theo sách giáo khoa hay như nội dung các bài giảng truyền thống mà có thể tiến hành theo phương thức linh hoạt. Phát triển cao các hình thức tương tác giao tiếp: học sinh – giáo viên, học sinh – học sinh, học sinh – máy tính,... trong đó chú trọng đến quá trình tìm tòi các khái niệm, các tính chất, định lý, quy luật chuyển động của các điểm  khuyến kích học sinh trao đổi, tranh luận,... từ đó phát triển các năng lực tư duy ở học sinh.
Như vậy với mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo, đổi mới phương pháp giảng dạy thì một trong các biện pháp khả thi là biết kết hợp các phương pháp dạy học truyền thống và không truyền thống trong đó có sự dụng các phần mềm dạy học như Geometer’s Sketchpad là một yếu tố không thể tách rời.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã đưa ra đề tài: “Các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong giảng dạy Hình học THCS”.
II. Mục đích
	Áp dụng giải pháp vào thực tiễn dạy và học nhằm nâng cao chất lượng dạy Hình học trung học cơ sở để tiếp tục góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hiện đại, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập.
Tiến hành thực hiện đề tài này, bản thân tôi mong muốn mình sẽ hiểu biết nhiều hơn về cách sử dụng phần mềm vẽ hình GSP trong dạy học hình học; nắm bắt được những khó khăn mà các em gặp phải trong quá trình làm bài tập hình học để có những phương pháp học tập tự chủ và linh hoạt cho học sinh.
III. Đối tượng, phạm vi thực hiện
Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm GSP trong hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh trường trung học cơ sở Nguyễn Lân
* Giải pháp:
- Tìm hiểu thực trạng việc dạy - học hình học ở trường trung học cơ sở, việc sử dụng phần mềm GSP trong hoạt động dạy học ở trường trung học cơ sở Nguyễn Lân. Nghiên cứu lí thuyết về năng lực tự học, năng lực thực hành và năng lực sáng tạo của học sinh trung học cơ sở. Tìm hiểu những khó khăn từ phía giáo viên và học sinh khi dạy học hình học.
	- Nghiên cứu sách giáo khoa môn Toán và một số môn khác có liên quan.
- Nghiên cứu lí thuyết phần mềm GSP, thiết kế bài dạy trên GSP các tiết học cụ thể giúp học sinh tiếp thu kiến thức cơ bản một cách hứng thú, chủ động, dễ dàng, thông qua những hình hình học động.
- Vận dụng lí luận vào tổ chức hoạt động dạy học Toán 6: Thiết kế tổ chức một giờ học cụ thể.
- Quá trình thử nghiệm diễn ra qua các năm năm học 2019 - 2020 và 2020 - 2021. 
(Sử dụng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với giáo viên, học sinh; dự giờ môn Toán để quan sát hoạt động dạy của giáo viên, hoạt động học của học sinh để thu thập làm cơ sở lí luận của đề tài). 
B. PHẦN THỨ HAI: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Cơ sở lý luận 
1. Tầm quan trọng của việc dạy – học Hình học ở trung học cơ sở
     	Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục đã được Đảng, Nhà nước và Bộ Giáo dục và Đào tạo đặc biệt quan tâm, thể hiện trên các văn bản chỉ đạo:
     - Chỉ thị số 58 của Bộ Chính trị,  ngày 17/10/2000, về đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá nêu rõ: "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 Intemet tới tất cả các cơ sở giáo dục và đào tạo".
     - Chỉ thị số 29 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo, ngày 30/7/2001 về việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục, nêu rõ: "Đối với giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp. phương thức dạy và học. Công nghệ thông tin là phương tiện để tiên tới một  “xã hội học tập”. Mặt khác giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển của công nghệ thông tin thông qua việc cung cấp nguồn nhân lực làm cho công nghệ thông tin”
     - Chỉ thị số 40/CT-TW của Ban chấp hành TW Đảng ra ngày 15/6/2004 về việc xây dựng, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáo và cán bộ quản lý giáo dục đã nêu rõ:"Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học."
      	Môn Toán là một bộ môn vốn dĩ có mối liên hệ mật thiết với Tin học. Toán học chứa đựng nhiều yếu tố để phục vụ nhiệm vụ giáo dục tin học, ngược lại tin học sẽ là một công cụ đắc lực cho quá trình dạy học toán. Tiến trình lên lớp không còn máy móc theo sách giáo khoa hay như nội dung các bài giảng truyền thống mà có thể tiến hành theo phương thức linh hoạt. Phát triển cao các hình thức tương tác giao tiếp: học sinh – giáo viên, học sinh - học sinh, học sinh - máy tính,... trong đó chú trọng đến quá trình tìm tòi các khái niệm, các tính chất, định lý, quy luật chuyển động của các điểm  khuyến kích học sinh trao đổi, tranh luận,... từ đó phát triển các năng lực tư duy ở học sinh.
       	Như vậy với mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo, đổi mới phương pháp giảng dạy thì một trong các biện pháp khả thi là biết kết hợp các phương pháp dạy học truyền thống và không truyền thống trong đó có sự dụng các phần mềm dạy học như Geometer’s Sketchpad là một yếu tố không thể tách rời.
* Phát huy năng lực tự học, năng lực thực hành và năng lực sáng tạo của học sinh trung học cơ sở trong giờ học hình học 
Có thể nói dùng phần mềm Geometer’s Sketchpad trong dạy - học có các tác dụng rất tốt trong việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy - học có hiệu quả sau:
Dùng Geometer’s Sketchpad để thể hiện một khái niệm hoặc một ý tưởng mới trong toán học.
Dùng Geometer’s Sketchpad 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
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 Geometer’s Sketchpad để giải quyết các bài tập lớn hoặc các thách thức
Sử dụng Geometer’s Sketchpad đồng thời với các chương trình khác hoặc với các vật thể thao tác được
Sử dụng Geometer’s Sketchpad để kiểm tra các giả thiết đặt ra hoặc kiểm chứng một kết quả nào đó
2. Giới thiệu phần mềm
2.1. Các yếu tố cơ bản của Geometer’s Sketchpad
- Thanh tiêu đề: Là thanh nằm trên cùng, chứa tên file, nút phóng to thu nhỏ, đóng cửa sổ.
- Thanh thực đơn: Chứa danh sách các lệnh.
- Thanh công cụ: Chứa các công cụ khởi tạo và thay đổi các đối tượng (hình vẽ, chữ) các công cụ này tương tự như compa, thước kẻ, bút viết hàng ngày của chúng ta.
- Vùng soạn thảo (vùng Sketch): Là vùng làm việc chính của chương trình, là nơi để xây dựng, thao tác với các đối tượng hình học.
- Con trỏ: Chỉ ra vị trí hiện thời trên của sổ. Nó sẽ di chuyển khi bạn di chuyển con chuột.
- Thanh cuốn: Di chuyển vùng sketch hiện thời.
2.2. Thanh công cụ
- Công cụ chọn: được sử dụng để lựa chọn các đối tượng trên vùng sketch. Công cụ chọn gồm 3 công cụ dùng để chuyển đổi đối tượng: tịnh tiến, quay, co giãn.
- Công cụ điểm: dùng để tạo điểm.
- Công cụ compa: dùng để tạo đường tròn.
- Công cụ nhãn (có chữ A): soạn văn bản, đặt tên cho đối tượng, chú thích.
- Công cụ thông tin đối tượng: hiển thị thông tin về một đối tượng hoặc một nhóm đối tượng trên màn hình sketch, nơi chứa các công cụ khác do chính chúng ta tạo sẵn để sử dụng nhanh chóng (vẽ tam giác cân, tam giác đều, thang cân, công cụ ký hiệu góc).
2.3. Giao diện Geometer’s Sketchpad
Geometer’s Sketchpad là vùng màn hình làm việc chính của phần mềm. Trong không gian làm việc của hình ta có thể tạo ra các đối tượng hình học, các liên kết giữa chúng và khởi tạo các nút lệnh.
2.4. Vẽ các đối tượng hình học
Các đối tượng chính của hình học gồm: điểm, đoạn thẳng, tia, đường thẳng, cung tròn, đường tròn, miền (miền góc, miền đa giác, hình quạt, hình tròn, hình viên phân).
2.4.1. Vẽ điểm
- Vẽ điểm:
+ Chọn công cụ điểm (nút ) từ thanh công cụ.
+ Đưa chuột vào màn hình sketch, nhấn chuột vào vị trí cần vẽ điểm.
- Đặt tên cho điểm:
+ Chọn công cụ nhãn (nút A ). Lúc này con trỏ chuột có hình bàn tay .
+ Di chuột cho đầu ngón tay trỏ vào các điểm cần đặt tên và nhấn trái chuột. Chương trình sẽ tự động đặt một tên cho các điểm đó.
2.4.2. Vẽ đoạn thẳng
Đoạn 
Tia 
Đường
thẳng 
- Vẽ đoạn thẳng:
+ Đưa vào nút bấm, giữ chuột trái sẽ xuất hiện 3 công cụ vẽ: đoạn thẳng, tia, đường thẳng (như hình bên).
+ Tiếp tục nhấn, giữ chuột trái và rê sang phải tới công cụ cần chọn rồi nhả chuột.
- Nối hai điểm đã có (hoặc hai điểm tùy ý) thành một đoạn thẳng:
Cách 1:
+ Nhấp vào nút công cụ vẽ đoạn thẳng từ thanh công cụ.
+ Đưa chuột tới điểm thứ nhất rồi nhấp chuột trái.
+ Đưa chuột tới điểm thứ hai rồi nhấp chuột trái. Ta được một đoạn thẳng.
Cách 2:
+ Đưa vào công cụ chọn (nút ) rồi nhấp chuột trái.
+ Đưa đầu mũi tên vào điểm thứ nhất, nhấp chuột trái. Điểm này sáng lên.
+ Đưa đầu mũi tên vào điểm thứ hai rồi nhấp chuột trái. Điểm này sáng lên. Lúc này cả hai điểm đều đã được chọn (cả hai đều sáng lên).
+ Bấm tổ hợp phím Ctrt + L. Hai điểm đã được nối với nhau bởi một