2.2.2. Biện pháp 2: Rèn luyện kĩ năng ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học cho sinh viên thông qua quá trình dạy học lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán
2.2.2.2. Nội dung và tổ chức thực hiện biện pháp
Vai trò của giảng viên Nhiệm vụ của SV - Cung cấp địa chỉ, nguồn học liệu về
ứng dụng CNTT trong dạy học Toán cho SV.
- Tổ chức cho SV kết hợp việc sử dụng phần mềm Toán học và phần mềm trình chiếu và hỗ trợ trình chiếu trong một số khâu của thiết kế bài dạy.
- Minh họa việc sử dụng phần mềm trong các tình huống điển hình: dạy học khái niệm, dạy học định lí, dạy học giải
Quan sát việc sử dụng CNTT của giảng viên trong quá trình giảng dạy để:
- Hình thành ý tưởng, phương pháp ứng dụng CNTT trong quá trình vận dụng các lí luận dạy học vào dạy học Toán (Dạy học kiến tạo, dạy học khám phá, dạy học phát hiện và GQVĐ,…).
- Nắm đƣợc KN sử dụng phần mềm trong các tình huống dạy học cụ thể, những nội dung cụ thể (Dạy học chủ đề
Vai trò của giảng viên Nhiệm vụ của SV bài tập cụ thể trong SGK môn Toán
THPT.
- Phân tích sự kết nối giữa lí luận dạy học, các thuyết dạy học, các PPDH cụ thể với những thế mạnh của CNTT.
- Đƣa ra tiêu chí đánh giá một giờ dạy có ứng dụng CNTT.
phương trình, bất phương trình, khảo sát hàm số, phép biến hình, phương pháp tọa độ trong mặt phẳng,…).
- Tham khảo các giáo án, xem các clip giờ dạy Toán có ứng dụng CNTT trên mạng.
- Tập dƣợt việc ứng dụng CNTT vào dạy học Toán bằng cách thiết kế lại theo các ví dụ đã có.
b). Các hoạt động trong quá trình thực hiện biện pháp
b1) Hoạt động 1: Giảng viên cung cấp cho SV một số địa chỉ, nguồn học liệu về ứng dụng CNTT trong dạy học Toán
Giảng viên giới thiệu cho SV tham khảo một số giáo án, xem các đoạn phim giờ dạy môn Toán có ứng dụng CNTT trên mạng internet nhƣ sau:
- Các trang web tham khảo giáo án, giáo án điện tử và một số tƣ liệu soạn giáo án: http://violet.vn, http://tailieu.vn/, http://www.ebook.edu.vn/,...
- Các trang web tham khảo các đoạn phim giờ dạy môn Toán có ứng dụng CNTT: https://www.youtube.com/, http://www.moet.gov.vn/,...
b2) Hoạt động 2: Tổ chức cho SV sử dụng phần mềm trình chiếu và hỗ trợ trình chiếu trong một số khâu của thiết kế bài dạy
Theo tác giả [29], tiết lên lớp đối với toàn bộ quá trình dạy học có thể so sánh nhƣ một tế bào của một cơ thể sống. Vì vậy, những kết quả nghiên cứu về lí luận dạy học nói chung, cuối cùng đều cần đƣợc thể hiện ở bài soạn cho một tiết lên lớp. Bài soạn là kế hoạch của người thầy giáo để dạy học từng tiết (hoặc từng cụm tiết). Nó không đơn thuần là một bản sao chép lại những tri thức trong SGK, mà thể hiện một cách sinh động mối liên hệ hữu cơ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp và điều kiện dạy học.
Các bước trong tiết dạy không có mẫu chung cho mọi bài dạy. Để dự kiến
được các bước trong tiết dạy và thời gian cho mỗi bước người GV cần căn cứ trực tiếp vào mục đích, nội dung của bài học cụ thể trên cơ sở nắm chắc các chức năng của quá trình dạy học (các khâu của quá trình dạy học), đó là:
- Tạo tiền đề xuất phát (có thể thông qua việc bổ sung tri thức mới, thường là thực hiện qua việc kiểm tra bài cũ);
- Hướng đích và gợi động cơ;
- Làm việc với nội dung mới;
- Củng cố, luyện tập;
- Kiểm tra đánh giá;
- Hướng dẫn HS tự học và làm bài tập ở nhà.
Việc rèn luyện KN ứng dụng CNTT trong dạy học cho SV ĐHSP ngành Toán, giảng viên định hướng rèn luyện cho SV trong các khâu của quá trình dạy học.
b2.1) Hoạt động 2.1: Sưu tầm tư liệu phục vụ cho bài giảng
Trong hoạt động này, giảng viên hướng dẫn SV sưu tầm tư liệu như các phim khoa học, hình ảnh liên quan đến bài giảng, đồ họa và âm thanh,... góp phần làm sinh động giờ dạy.
Ví dụ 2.9: Khai thác mạng internet để tìm tƣ liệu phục vụ bài giảng.
Hiện nay, một số nước tiên tiến trên thế giới đã coi việc sử dụng internet như là một trong các BP khá hiệu quả trong việc hỗ trợ dạy học môn Toán. Tuy nhiên cần phải hiểu rằng internet là một kho chứa thông tin khổng lồ, vì vậy nó chứa đựng nhiều thông tin vô bổ, thậm chí sai lệch. Do đó, chúng ta cũng phải biết những kho chứa nào là giá trị để khai thác nhƣ: Các trang web của Bộ GD&ĐT (http://moet.gov.vn, http://www.edu.net.vn,...); Một số trang tìm kiếm, tra cứu thông dụng (http://www.google.com.vn, http://vi.wikipedia.org, http://en.wikipedia.org,...); Một số trang có giới thiệu các phần mềm, các ứng dụng CNTT (http://bachkim.vn, http://www.vnschool.net, http://www.echip.com.vn,...);
Một số trang chuyên sâu về toán (http://www.vnmath.com, www.toantuoitho.vn, http://www.violympic.vn,...); Một số trang chuyên sâu toán phổ thông bằng tiếng
Anh (http://www.heymath.com, http://www.math-tests.com, http://www.math- play.com, http://phet.colorado.edu/simulations/index.php, www.mathtutor.com,...).
Chẳng hạn, khi dạy Bài 8. Hàm số liên tục (Đại số - Giải tích 11 nâng cao), có thể giới thiệu thêm thông tin của nhà Toán học Cô-si thông qua trang web http://vi.wikipedia.org gõ “Cô-si” vào công cụ tìm kiếm, ta tìm đƣợc những thông tin liên quan về nhà Toán học này (Hình 2.15).
Hình 2.15: Kết quả tìm thông tin nhà Toán học Cô-si trên http://vi.wikipedia.org b2.2) Hoạt động 2.2: Thiết kế trình chiếu cho bài giảng
Trong hoạt động này SV tiến hành nhập nội dung cho từng trang trong mỗi bài giảng gồm các nội dung nhƣ trang kiểm tra bài cũ, trang đáp án, trang đặt vấn đề vào bài mới, các trang nội dung bài mới, trang kết luận các nội dung quan trọng trong bài mới cần ghi nhớ,... Khi thiết kế nội dung cho một trang, SV có thể sử dụng các thanh công cụ để vẽ các đồ họa hoặc tích hợp với các PMDH khác làm cho các nội dung xuất hiện một cách sinh động, không tẻ nhạt. Trong khi nhập nội dung cho các trang, SV cũng cần dự kiến hoạt động dạy và hoạt động học để đặt các hiệu ứng, tạo liên kết giúp cho bài học diễn ra theo một logic nhất định.
Ví dụ 2.10: Giảng viên giới thiệu cho SV một số mẫu thiết kế dàn trang theo dạng giả web (Hình 2.16) và dạng mục lục (Hình 2.17) cho “Bài 3. Đường thẳng song song với mặt phẳng” (Hình học 11 nâng cao) [52] trên phần mềm PowerPoint.
Hình 2.16: Dàn trang dạng giả web Hình 2.17: Dàn trang dạng mục lục Với cách thiết kế này, SV học đƣợc cách thể hiện nội dung bài dạy logic và rõ ràng. Qua bài tập này, SV học đƣợc rất nhiều thao tác cùng một lúc nhƣ: nhập chữ, nhập hình, thiết lập hiệu ứng, thay đổi nền bài trình bày, tạo liên kết, nhúng phần mềm Violet vào PowerPoint,... Bài tập này cũng giúp SV cụ thể hóa nội dung của phần lí thuyết đó là lựa chọn hình thức thể hiện bài dạy sao cho HS theo dõi dễ dàng và lưu giữ được thông tin bài học.
Ví dụ 2.11: Giảng viên giao nhiệm vụ cho SV, nhóm SV soạn giáo án và thiết kế trình chiếu với phần PowerPoint cho bài giảng “Bài 3. Đường thẳng song song với mặt phẳng” (SGK Hình học 11 nâng cao) (Hình 2.18).
Slide 1 Slide 2
Hình 2.18: Hai trang (slides) đầu tiên trong thiết kế trình chiếu
Gợi ý một số thao tác thiết kế trình chiếu với phần mềm PowerPoint (phiên
bản Office 2010) nhƣ sau:
Cách thiết kế nội dung trong slide 1
- Tên bài giảng “Bài 3. Đường thẳng song song với mặt phẳng”: sử dụng chức năng của WordArt.
- Một số nội dung về Sở GD&ĐT, Trường, thông tin của GV: sử dụng chức năng Text Box trong Shapes để chèn và nhập nội dung.
- Các đường thẳng: sử dụng chức năng vẽ đường thẳng Line trong Shapes.
- Hình nền của slide: sử dụng chức năng Format Background.
Cách thiết kế nội dung trong slide 2
- Các nội dung văn bản trong slide: sử dụng chức năng Text Box, sau đó định dạng kiểu chữ cho phù hợp.
- Hình ảnh: sử dụng chức năng Insert / Picture.
Nhƣ vậy, phần mềm PowerPoint là phần mềm trình chiếu và đƣợc sử dụng rộng rãi, tuy nhiên để giúp SV trong quá trình giảng dạy môn Toán thì cũng đòi hỏi phải có kinh nghiệm và một số lưu ý riêng khi thiết kế trình chiếu đối với bài giảng môn Toán.
Theo [20], khi thiết kế nội dung bài giảng trên các trang (slides) của PowerPoint cần lưu ý:
- Định dạng các kí tự: font chữ đậm, rõ và gọn, cỡ chữ từ 20 trở lên,...
- Màu sắc cho bài giảng: nên dùng từ 2 đến tối đa 5 màu, phối màu hài hòa giữa nền và chữ.
- Bố cục bài giảng: sắp xếp các nội dung trên trang hợp lý, các tệp để minh họa cho bài giảng nên được lưu trữ trong một thư mục.
- Hiệu ứng trong bài giảng: nên sử dụng các hiệu ứng “chuyển trang” và hiệu ứng “xuất hiện” cho các nội dung vừa phải, đảm bảo ở mức độ sinh động.
Tránh lạm dụng các hiệu ứng “quay lộn”, “bay nhảy”.
Bên cạnh sử dụng phần mềm PowerPoint để thiết kế trình chiếu cho bài giảng, hiện nay GV ở các trường phổ thông cũng đưa vào thiết kế trình chiếu trên phần mềm Violet.
Ví dụ 2.12: Giảng viên giao nhiệm vụ cho SV, nhóm SV thiết kế bài giảng
“Bài 2. Hai đường thẳng song song” (Hình học 11 nâng cao) [52] với phần mềm Violet (Hình 2.19).
Trang chủ Trang “Kiểm tra bài cũ”
Trang “Đặt vấn đề” Trang “1. Vị trí tương đối giữa hai đường thẳng phân biệt”
Hình 2.19: Giao diện 4 trang thiết kế bài giảng trên Violet Tóm lại, SV cần lưu ý khi đưa ứng dụng CNTT vào bài giảng:
+ SV cần cân nhắc và lựa chọn kĩ các tiết dạy có hoặc không sử dụng CNTT sao cho phát huy đƣợc một cách tối đa hiệu quả và đảm bảo mục tiêu bài học.
+ Không lạm dụng các hiệu ứng trình chiếu phức tạp, nhiều hiệu ứng trình chiếu khác nhau trong một trang trình chiếu.
+ Cùng với các hiệu ứng, SV cũng nên chọn những hình nền đơn giản, sáng và phù hợp với bài dạy để thể hiện nội dung một cách rõ ràng.
+ Lựa chọn các câu chữ ngắn gọn, súc tích và tường minh, thể hiện rõ nội dung để chiếu lên màn hình.
+ Tránh ôm đồm, lạm dụng các tƣ liệu vào bài giảng, biến tiết học thành buổi xem tranh ảnh, phim tƣ liệu.
+ Nên kết hợp công cụ trình chiếu với ghi bảng.
b2.3) Hoạt động 2.3: Thiết kế nội dung củng cố, luyện tập.
Ví dụ 2.13: Giảng viên giao nhiệm vụ cho SV, nhóm SV sử dụng phần mềm iMindMap để vẽ bản đồ tƣ duy hệ thống hóa kiến thức của “Bài 3. Đường thẳng song song với mặt phẳng” (SGK Hình học 11 nâng cao) (Hình 2.20).
Hình 2.20: Bản đồ tư duy hệ thống hóa kiến thức
Một số gợi ý thực hiện thao tác vẽ bản đồ tƣ duy với phần mềm iMindMap (phiên bản 9.0.1):
- Bước 1: Xác định những kiến thức trọng tâm của bài gồm: Kiến thức 1 (Vị trí tương đối d và (P)); Kiến thức 2 (Định lý 1); Kiến thức 3 (Định lý 2); Kiến thức 4 (Hệ quả 2); Kiến thức 5 (Định lý 3).
- Bước 2: Sử dụng các chức năng của phần mềm iMindMap để thiết kế bản đồ tƣ duy.
- Bước 3: Xuất tệp của phần mềm iMindMap sang dạng tệp trình chiếu để liên kết hoặc chèn vào các trang trong phần mềm PowerPoint, thực hiện qua một số
thao tác sau:
+ Nhấp chọn File, chọn Export & Share, chọn Presentation, chọn Single Animated Slide, chọn Export.
+ Đặt tên và lưu tệp vào thư mục.
Sau khi giảng viên tổ chức cho SV, nhóm SV vẽ bản đồ tƣ duy của ví dụ trên; giảng viên giao nhiệm vụ cho SV, nhóm SV thực hiện tương tự đối với các bài tập sau:
Bài tập 1. Sử dụng phần mềm iMindMap để vẽ bản đồ tƣ duy hệ thống hóa kiến thức cho một số bài học sau:
+ Bài 2. Giá trị lƣợng giác của góc (cung) lƣợng giác (Đại số 10 nâng cao).
+ Bài 7. Phép đồng dạng (Hình học 11 nâng cao).
+ Bài 1. Số phức (Giải tích 12 nâng cao).
Bài tập 2. Sử dụng phần mềm iMindMap để vẽ bản đồ tƣ duy hệ thống hóa kiến thức cho một số chương sau:
+ Chương I. Vectơ (Hình học 10 nâng cao).
+ Chương 3. Dãy số. Cấp số cộng và cấp số nhân (Đại số và Giải tích 11 nâng cao).
+ Chương I. Khối đa diện và thể tích của chúng (Hình học 12 nâng cao).
b3) Hoạt động 3: Giảng viên minh họa cho SV sử dụng phần mềm Toán học trong các tình huống dạy học điển hình
b3.1) Hoạt động 3.1: Sử dụng phần mềm trong dạy học khái niệm Toán học - Sử dụng phần mềm Toán học trong tiếp cận khái niệm. Việc dạy học khái niệm Toán học có một vị trí quan trọng hàng đầu nhằm giúp HS đạt đƣợc các yêu cầu sau: [29]
+ Hiểu đƣợc tính chất đặc trƣng của khái niệm đó.
+ Biết nhận dạng khái niệm.
+ Biết phát biểu rõ ràng, chính xác định nghĩa của khái niệm.
+ Biết vận dụng khái niệm trong những tình huống cụ thể trong hoạt động giải toán cũng nhƣ ứng dụng vào thực tiễn.
+ Hiểu đƣợc mối quan hệ của khái niệm với các khái niệm khác trong một hệ thống khái niệm.
Với sự hỗ trợ của phần mềm Toán học ta có thể cho HS tiếp cận với khái niệm được định nghĩa trước khi định nghĩa khái niệm đó bằng cách sử dụng phần mềm Toán học để đƣa ra một số đối tƣợng cụ thể rời rạc, mà trong các đối tƣợng đó dấu hiệu đặc trƣng chƣa rõ ràng. Cho biến đổi đối tƣợng, thể hiện đối tƣợng ở các góc độ khác nhau để HS quan sát, so sánh, phân tích và sử dụng công cụ của phần mềm Toán học để phát hiện ra các đặc điểm chung, các thuộc tính không thay đổi.
Từ kết quả của việc quan sát trực quan, HS trừu tƣợng hóa, khái quát hóa để chỉ ra những dấu hiệu đặc trƣng, bản chất của khái niệm để đi đến hoạt động định nghĩa khái niệm một cách tường minh hoặc một sự hiểu biết trực giác về khái niệm đó.
Ví dụ 2.14: Sử dụng phần mềm GeoGebra để giúp HS tiếp cận khái niệm phép quay. Giảng viên hướng dẫn SV sử dụng phần mềm GeoGebra để tổ chức dạy học cho HS nhƣ sau:
+ GV mở tệp “Hinh1.ggb” (Hình 2.21) cho HS quan sát, HS vẽ hình vào vở.
Hình 2.21: Chưa thay đổi vị trí điểm M Hình 2.22: Đã thay đổi vị trí điểm M + GV di chuyển điểm M và đặt câu hỏi: Trong quá trình thay đổi vị trí điểm M em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa OM, OM’ và góc giữa (OM, OM’)? (Hình 2.22).
+ HS: điểm M có thay đổi thì ' 0
( , ') 90
OM OM
OM OM
+ GV dùng phần mềm để đo góc và độ dài đoạn thẳng cho HS quan sát.
+ GV: Phép biến hình biến điểm O thành điểm O, biến mỗi điểm M thành M’
thỏa mãn ' 0
( , ') 90
OM OM
OM OM người ta gọi là phép quay tâm O, góc quay 900. + GV cho góc thay đổi để HS quan sát.
+ HS: Khi thay đổi thì '
( , ')
OM OM
OM OM , nếu 0 ta quay theo chiều ngƣợc chiều kim đồng hồ, nếu 0 quay theo chiều cùng chiều kim đồng hồ.
Từ gợi ý của GV, HS đƣa ra khái niệm phép quay theo ý hiểu của mình.
- Sử dụng phần mềm Toán học trong nhận dạng khái niệm. Để giúp HS nhận dạng khái niệm một cách chính xác ta có thể sử dụng các chức năng công cụ của phần mềm Toán học để đo đạc, tính toán, kiểm tra các thuộc tính hoặc thực hiện các thao tác “kéo”, “thả”,… cho thay đổi một vài yếu tố của đối tƣợng và quan sát các yếu tố còn lại, qua đó HS khẳng định đƣợc đối tƣợng có thuộc ngoại diên khái niệm hay không.
- Sử dụng phần mềm Toán học trong thể hiện khái niệm. Khi sử dụng phần mềm Toán học để thể hiện một khái niệm ta phải tuân thủ chặt chẽ thứ tự các thao tác để định nghĩa đối tƣợng, chính dãy các thao tác này đã hiện rõ nội hàm của khái niệm đó.
- Sử dụng phần mềm Toán học trong vận dụng khái niệm. Trong quá trình vận dụng khái niệm Toán học, HS đƣợc rèn luyện KN, kĩ xảo vận dụng khái niệm trong hoạt động chứng minh định lí và giải toán. Đồng thời HS có điều kiện tìm mối liên hệ giữa khái niệm mới với những khái niệm đã học trước đó, sắp xếp logic các khái niệm.
b3.2) Hoạt động 3.2: Sử dụng phần mềm trong dạy học định lí Toán học Việc dạy học định lí Toán học nhằm cung cấp cho HS một hệ thống kiến thức cơ bản của bộ môn, là cơ hội rất thuận lợi để phát triển ở HS khả năng suy luận và chứng minh, góp phần phát triển năng lực trí tuệ. Việc dạy học các định lí Toán học cần đạt đƣợc các yêu cầu sau:
+ Nắm đƣợc nội dung các định lí và những mối liên hệ giữa chúng, từ đó có