1. Tính cấp thiết của nội dung ý tưởng:

Mỗi bài giảng môn Toán trên lớp, giáo viên phải chuẩn bị giáo án kèm theo các thiết bị đồ dùng; trực tiếp thể hiện trên bảng với thiết bị rất vất vả, thiếu chính xác và kém sinh động, dẫn đến học sinh khó hiểu.

Qua nhiều năm giảng dạy môn Toán, đặc biệt khi dạy học dạng toán chuyển động điểm với đồ dùng dạy học đơn thuần chỉ tạo ra được hình ảnh tĩnh, hình vẽ chưa thể mô tả hết nội dung của bài toán, làm cho học sinh khó hình dung kết quả và khả năng tư duy để phát triển thêm kiến thức mới hạn chế. 

Ví dụ: Bài 45 - Sách giáo khoa Toán 9 tập II - trang 86: Cho hình thoi ABCD có cạnh AB cố định. Tìm quỹ tích giao điểm O của hai đường chéo của  hình thoi đó.

Tiến trình: Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích đề bài, vẽ hình, dự đoán quỹ tích điểm O, trình bày lời giải như sau:

Phần thuận: ABCD là hình thoi => AB vuông góc với CD => góc AOB = 90 độ.

Mà A, B cố định. Vậy điểm O nằm trên đường tròn đường kính AB (trừ hai điểm A và B)

Phần đảo: Lấy điểm O bất kì trên đường tròn đường kính AB (điểm O không trùng với A và B). Vẽ tia AO trên đó lấy điểm C sao cho O là trung điểm của AC. Vẽ tia BO trên đó lấy điểm D sao cho O là trung điểm của BD. Ta phải chứng minh ABCD là hình thoi.

Tứ giác ABCD có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường nên là hình bình hành. Mặt khác góc AOB = 90 độ (góc nội tiếp chắn nửa đường tròn) nên AB vuông góc với CD. Vậy tứ giác ABCD là hình thoi.

Kết luận: Quỹ tích của điểm O là đường tròn đường kính AB (trừ hai điểm A và B).

Như vậy sau khi giáo viên cùng học sinh tìm ra lời giải, hạn chế là học sinh chưa hình dung ra tập hợp điểm O hình thành như thế nào, giáo viên mô tả kết quả điểm O rất khó qua đồ dùng dạy học thông thường. Hơn nữa, học sinh còn chưa rõ khi điểm A, B cố định thì hai điểm C, D có chuyển động hay không và nếu có thì chuyển động trên hình nào để tứ giác ABCD là hình thoi theo đề bài. 

Để giải quyết vấn đề này, tôi trình chiếu  mô hình được thiết kế trên phần mềm Geometer Sketchpad  tạo ra sự chuyển động của hai điểm C, D để có được tập hợp điểm O. Ngoài ra, tạo được vết (được tô màu) của điểm O chuyển động để tạo ra quỹ tích điểm đó. Ngoài yêu cầu của bài toán đã được chứng minh bằng lý thuyết và trực quan, học sinh còn phát hiện ra thêm quỹ tích của điểm C, D.

Trong thực tế hiện nay, điều kiện cơ sở vật chất đồ dùng dạy học còn thiếu thốn, chất lượng  chưa đáp ứng được yêu cầu. Cùng đó, một bộ phận không nhỏ giáo viên, đặc biệt là giáo viên vùng sâu, vùng xa, miền núi và hải đảo kỹ năng khai thác, sử dụng các trang thiết bị dạy học Toán còn hạn chế nên việc ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong dạy học môn Toán còn chưa nhiều. Việc “dạy chay” hoặc dạy học bằng các đồ dùng truyền thống (hình ảnh tĩnh) là phổ biến, do vậy hạn chế việc khơi dậy khả năng tư duy sáng tạo của học sinh.

Khi dạy các định nghĩa, tính chất, bài tập liên quan đến các đối tượng hình học, quỹ tích, hình ảnh của đồ thị.... giáo viên không sử dụng các ứng dụng CNTT hoặc các đồ dùng dạy học có chức năng tương đương khiến cho học sinh tiếp thu một cách thụ động, khó hình dung được kết quả. Do vậy học sinh phải ghi nhớ một cách máy móc các đơn vị kiến thức đó.

Để đáp ứng mục tiêu mới của ngành giáo dục: Đào tạo ra những con người chủ động, sáng tạo, thích ứng với yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, cũng như hội nhập khu vực và thế giới, việc sử dụng các phương tiện dạy học cần phải đổi mới một cách toàn diện và đồng bộ. Bởi vậy ứng dụng CNTT vào giảng dạy là cần thiết, kết nối được kết quả thí nghiệm thực hành bởi tự thân học sinh với kết quả ảo do CNTT nhằm chính xác hóa các thao tác, quá trình tư duy và tạo đà phát triển trí tuệ. 

Chính vì vậy, tôi nghiên cứu, đề xuất ý tưởng: “Phát triển tư duy học sinh qua video hình học động trong môn Toán THCS và THPT”. Giải pháp được ứng dụng CNTT, sử dụng phần mềm thiết kế bài giảng, mô phỏng các quy tắc, định luật toán học. 

2. Nội dung ý tưởng:

Với giải pháp này cho phép người sử dụng có thể tạo ra được tất cả những đối tượng hình học di chuyển và tạo ra các vết của hình liên quan (quỹ tích) phù hợp với nội dung bài học và ý tưởng sư phạm của giáo viên, minh hoạ được hình ảnh của đồ thị, điểm chuyển động trên một đối tượng hình học. Các mô hình được trình chiếu trên video, tạo thuận lợi cho mọi người sử dụng, không cần cài đặt, kết hợp bài giảng với các phần mềm trình chiếu khác thuận tiện.

Do nội dung giải pháp tạo ra được tất cả những đối tượng hình học di chuyển và tạo ra các vết của hình liên quan, minh hoạ được hình ảnh của đồ thị, điểm chuyển động trên một đối tượng hình học nên: 

+ Giải pháp kích thích hoạt động khám phá giải quyết vấn đề Toán học của học sinh, tính trực quan và thuyết phục cao hơn so với các phương tiện dạy học trước đây.

+ Trực quan hóa, minh họa, kiểm nghiệm, biểu diễn các thông tin Toán học dưới dạng nhìn thấy được thông qua các mô hình. 

+ Một số chủ đề khó như quỹ tích được minh họa bởi mô hình và tạo vết điểm một cách sinh động nên học sinh dễ dàng dự đoán được quỹ tích, nhờ đó hiểu bài nhanh hơn và nhớ lâu. Kết hợp với suy luận, kiểm nghiệm bằng máy giúp học sinh hình thành kiến thức, rèn luyện kỹ năng và phát triển tư duy.

+ Giải pháp sử dụng ứng dụng CNTT trong giảng dạy môn Toán học nên độ chính xác cao,  giúp học sinh dễ khái quát kiến thức, tìm ra các tính chất, quan hệ, hệ thức, công thức Toán học trong thời gian ngắn.

Tham khảo: Danh mục của từng nội dung (Bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập môn Toán cấp THCS và THPT):

3. Phương pháp triển khai thực hiện:

Để triển khai thực hiện ý tưởng, tôi đã sử dụng những phương pháp nghiên cứu:

-Phương pháp tổng hợp và phân tích tư liệu phần mềm và nội dung kiến thức môn Toán cấp THCS và THPT.

-Phương pháp quan sát sư phạm: Tiến hành quan sát các tiết học, ứng dụng phương pháp dạy học, qua đó làm cơ sở thực tiễn xác định những điểm mạnh, yếu của từng bài để đạt hiệu quả dạy và học hơn.

-Phương pháp phỏng vấn, toạ đàm: Kết hợp phiếu hỏi và phỏng vấn trực tiếp các đồng nghiệp và học sinh trong mỗi tiết học.

4. Tính khả thi, khả năng áp dụng và nhân rộng:

-Giải pháp này áp dụng cho môn Toán ở các khối THCS và THPT trong toàn huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang và trên toàn quốc cùng nội dung sách giáo khoa của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

-Các trường được trang bị máy chiếu: Tất cả những trường đạt chuẩn theo tiêu chí của Bộ Giáo dục và Đào tạo trên toàn quốc đều có thể áp dụng giải pháp.

-Do trên mỗi video không ghi tên người thực hiện nên các thầy, cô đều có thể sử dụng mà không gặp phải trở ngại nào, nó như một sản phẩm tự làm của chính giáo viên đang sử dụng.

5. Dự kiến hiệu quả (về khoa học, kinh tế và hiệu quả xã hội) của ý tưởng khi triển khai: 

a. Lợi ích kinh tế: 

Nếu làm các đồ dùng dạy học trong giải pháp bằng vật liệu cụ thể:

+ Tốn kém nhiều tiền của.

+ Độ chính xác không cao, khó bảo quản, nhanh hỏng.

+ Ước tính mỗi sản phẩm trong giải pháp làm bằng chất liệu gỗ thường có mức giá trung bình: 200.000 đồng/sản phẩm.

Mỗi khối lớp trung bình: 20 sản phẩm x 200.000 đồng = 4. 000. 000 đồng.

Mỗi trường THCS phải chi: 16. 000. 000 đồng.

Mỗi trường THPT phải chi: 12. 000. 000 đồng.

Nếu sử dụng sản phẩm của giải pháp: 

+ Chi phí mỗi trường là không đáng kể.

+ Dễ sử dụng, dễ bảo quản.

+ Sử dụng lâu dài, dễ chỉnh sửa khi cần thay đổi nội dung để phù hợp với ý đồ thiết kế của người dạy.

b. Hiệu quả xã hội:

+ Tính thẩm mỹ và sinh động.

+ Học sinh dễ hình dung, tổng hợp số liệu để khái quát kiến thức.

+ Tính linh hoạt.

+ Không mất nhiều thời gian cho mỗi bài thực hành, giáo viên sử dụng dễ dàng khi mô tả hình vẽ trong mỗi tiết dạy.

Vì vậy ý tưởng “Phát triển tư duy học sinh qua video hình học động trong môn Toán THCS và THPT” là sự sáng tạo nhỏ bé, góp phần phát triển tư duy cho học sinh, thúc đẩy sự nghiệp trồng người.

Người đề xuất ý tưởng

Nguyễn Thị Nhâm