Tài liệu Xây dựng và sử dụng website hỗ trợ dạy học phần kiến thức phương pháp tọa độ trong, không gian trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 trường trung học phổ thông

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH TUYÊN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG WEBSITE HỖ TRỢ DẠY HỌC PHẦN KIẾN THỨC “PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÌNH HỌC NÂNG CAO LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2009 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH TUYÊN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG WEBSITE HỖ TRỢ DẠY HỌC PHẦN KIẾN THỨC “PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÌNH HỌC NÂNG CAO LỚP 12 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đào Thái Lai THÁI NGUYÊN - 2009 MỤC LỤC Trang Mở đầu ........................................................................................................ 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................ 3 3. Giả thuyết khoa học .................................................................................. 3 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................... 3 5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 4 6. Cấu trúc của để tài .................................................................................... 4 Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn ....................................................... 5 1.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học môn Toán ........................... 5 1.2. Tác động của công nghệ thông tin và truyền thông tới đổi mới phương pháp dạy học ................................................................................................ 6 1.3. Mạng máy tính, Internet và website – triển vọng ứng dụng trong dạy học ............................................................................................................. 13 1.4. Tổng quan về website dạy học ............................................................. 17 1.4.1 Khái niệm website dạy học ................................................................ 17 1.4.2 Đặc trưng của website dạy học .......................................................... 19 1.4.3 Khả năng hỗ trợ của website với hoạt động dạy và học ..................... 20 1.4.4 Một số nguyên tắc cơ bản trong việc xây dựng website dạy học ........ 22 1.4.5 Các yêu cầu sư phạm và quy trình thiết kế website dạy học ............... 28 1.4.6 Những hạn chế và chú ý khi sử dụng website dạy học ....................... 30 1.5. Thực trạng ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học ở trường Trung học phổ thông .................................................................... 33 Kết luận chương 1 .................................................................................... 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Chương 2: Xây dựng và sử dụng website hỗ trợ dạy học phần kiến thức Phương pháp tọa độ trong không gian trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 trường Trung học phổ thông ........................................ 39 2.1. Tổng quan về dạy học chương Phương pháp tọa độ trong không gian . 39 2.1.1 Phương pháp tọa độ trong trường phổ thông ...................................... 39 2.1.2 Những trở ngại khi dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” có thể khắc phục được với website dạy học ............................ 43 2.2. Xây dựng website hỗ trợ dạy học phần “Phương pháp tọa độ trong không gian” ................................................................................................ 46 2.2.1 Những căn cứ của việc thiết kế website dạy học phương pháp toạ độ không gian.................................................................................................. 46 2.2.2 Ý đồ sư phạm của việc sử dụng website dạy học ............................... 48 2.2.3 Định hướng xây dựng website dạy học phương pháp toạ độ không gian .. 50 2.2.4 Cấu trúc website hỗ trợ dạy học phần “Phương pháp tọa độ trong không gian” ................................................................................................ 51 2.3. Tổ chức dạy học chương “Phương pháp tọa độ trong không gian” có khai thác website dạy học .......................................................................... 61 2.3.1 Các hình thức tổ chức dạy học có thể khai thác khả năng hỗ trợ của website dạy học phương pháp toạ độ trong không gian .............................. 61 2.3.1.1 Hình thức 1: Tích hợp Website dạy học Phương pháp toạ độ trong không gian vào các giờ dạy truyền thống ................................................... 61 2.3.1.2 Hình thức 2: giúp học sinh tự học ................................................... 65 2.3.1.3 Hình thức 3: Sử dụng Website dạy học trong kiểm tra, đánh giá học sinh..... 70 2.3.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức phần “Phương pháp tọa độ trong không gian” có khai thác Website dạy học .................................. 71 2.3.2.1 Quy trình thiết kế tiến trình dạy học .............................................. 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 2.3.2.2 Minh hoạ dạy học một tiết học cụ thể có khai thác website dạy học phương pháp toạ độ không gian.................................................................. 73 2.4. Điều kiện sử dụng website có hiệu quả ................................................ 85 2.4.1 Điều kiện về cơ sở vật chất ................................................................ 85 2.4.2 Điều kiện phần mềm ......................................................................... 85 2.4.3 Yêu cầu về kĩ năng cơ bản ................................................................. 85 Kết luận chương 2 .................................................................................... 87 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm ........................................................... 88 3.1. Mục đích của thực nghiệm .................................................................. 88 3.2. Đối tượng thực nghiệm ....................................................................... 88 3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm ....................................................................... 89 3.4. Phương pháp thực nghiệm .................................................................. 89 3.5. Kết quả thực nghiệm .......................................................................... 90 3.5.1 Nhận xét về tiến trình dạy học ........................................................... 90 3.5.2 Đánh giá kết quả học tập của học sinh ............................................... 91 Kết luận chương 3 .................................................................................... 96 Kết luận..................................................................................................... 97 Danh mục các công trình của tác giả đã công bố có liên quan đến đề tài luận văn ...................................................................................................... 99 Tài liệu tham khảo .................................................................................... 100 Phụ lục .......................................................................................................... i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Công nghệ thông tin CNTT Công nghệ thông tin và truyền thông CNTT&TT Giáo viên GV Hình học không gian HHKG Học sinh HS Máy vi tính MVT Phần mềm dạy học PMDH Phương pháp dạy học PPDH Phương pháp tọa độ PPTĐ Phương tiện dạy học PTDH Quá trình dạy học QTDH Sách giáo khoa SGK Sách giáo viên SGV Thực nghiệm sư phạm TNSP Trung học phổ thông THPT Trắc nghiệm khách quan TNKQ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay công nghệ thông tin (CNTT) đang xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực của đời sống con người. Việc đưa CNTT với tư cách là phương tiện dạy học (PTDH) hiện đại đã trở thành một trào lưu mạnh mẽ với quy mô quốc tế và đó là một xu thế của giáo dục thế giới. Do đó việc đưa những thành tựu nổi bật của CNTT vào nhằm đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) ở trường phổ thông là một chủ trương lớn của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Cũng trong Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT đã nêu: “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng công nghệ thông tin như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn học”. Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2000 - 2010 cũng nhấn mạnh: Các ứng dụng CNTT sẽ trở thành thiết bị dạy học chủ đạo trong giảng dạy. Trong thời kì công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, việc đổi mới quá trình đào tạo nhằm nâng cao chất lượng của quá trình này đòi hỏi ứng dụng những tiến bộ khoa học công nghệ vào lĩnh vực giáo dục. Vì vậy một trong những xu hướng đổi mới PPDH hiện nay ở nước ta và trên toàn thế giới là ứng dụng và phát triển CNTT vào dạy học. Và thực tế trong những năm gần đây đã cho thấy, việc ứng dụng CNTT vào dạy học đã mang lại hiệu quả cao hơn so với PPDH truyền thống. Một trong những hướng ứng dụng CNTT vào dạy học là xây dựng và sử dụng website hỗ trợ dạy học. Các ứng dụng của website hỗ trợ dạy học với sự trợ giúp của máy vi tính (MVT) và Internet tỏ ra có nhiều thế mạnh trong việc hỗ trợ giảng dạy của giáo viên (GV) đồng thời góp phần rèn luyện khả năng tự học của học sinh (HS). Đây đã thực sự trở thành cầu nối giữa GV và HS, giữa GV và GV, giữa HS và HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 2 Công tác quản lý giáo dục cũng thay đổi, các tài liệu tham khảo, các giáo án, sáng kiến kinh nghiệm, các bài tập tham khảo, các đề thi, các hình thức luyện thi đại học liên tục được đưa lên mạng intermet để GV và HS có thể tham khảo, nghiên cứu mọi nơi mọi lúc. Phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” là chương cuối cùng trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 trung học phổ thông (THPT). Nội dung chương này đề cập đến các kiến thức quan trọng như cách xác định tọa độ của véctơ, tọa độ của điểm, biểu thức tọa độ của các phép toán véctơ, phương trình đường thẳng, phương trình mặt phẳng, phương trình mặt cầu, các công thức tính góc, khoảng cách. Thực chất là nghiên cứu hình học không gian bằng công cụ đại số. Khi giảng dạy và học tập chương này HS gặp phải một số khó khăn như: các đối tượng hình học trong không gian trước kia đã được nghiên cứu bằng phương pháp tổng hợp, tuy trừu tượng nhưng vẫn có chỗ tựa trực quan, khi phát triển từ phương pháp tổng hợp sang PPTĐ thì các đối tượng đã được hình thức hóa ở mức trừu tượng cao hơn vì vậy HS khó thấy được ý nghĩa hình học của PPTĐ bởi một lí do quan trọng là thiếu những dụng cụ trực quan, sinh động. Do đó việc tiếp thu, lĩnh hội các kiến thức của phần này gặp những hạn chế, đôi khi HS phải chấp nhận một số tính chất, tiếp thu một cách thụ động. Để nâng cao chất lượng tri thức của HS, giúp HS lĩnh hội kiến thức một cách có căn cứ khoa học thì việc trực quan hóa các tính chất hình học là một nhu cầu cần thiết khi giảng dạy. Với những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là “Xây dựng và sử dụng website hỗ trợ dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 THPT”. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 3 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc thiết kế website hỗ trợ dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 THPT, nhằm thúc đẩy khả năng tự học của HS và góp phần đa dạng hóa PTDH. 3. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được Website hỗ trợ dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” đảm bảo tính chính xác khoa học và được sử dụng phù hợp với yêu cầu đổi mới PPDH môn Toán thì sẽ phát huy tính tích cực, năng lực tự học của HS trong hoạt động học tập, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn toán lớp 12 ở trường THPT. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng website hỗ trợ đạy học. - Nghiên cứu thực trạng dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” ở lớp 12 THPT. - Thiết kế website hỗ trợ dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 THPT. - Nghiên cứu các hình thức sử dụng Website đã xây dựng được trong dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 THPT. - Áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào dạy học một số bài trong phần “Phương pháp tọa độ trong không gian”, tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đặt ra. 5. Phương pháp nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 4 - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Nhà nước về định hướng đổi mới PPDH. Nghiên cứu tài liệu lý luận về việc sử dụng MVT và những ứng dụng của nó trong việc đổi mới PPDH và nâng cao chất lượng dạy học môn Toán ở trường THPT. Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK, SGV và các tài liệu tham khảo liên quan đến nội dung phần PPTĐ trong không gian. - Phương pháp điều tra, quan sát: Lập phiếu điều tra, quan sát kết quả mục đích thăm dò ý kiến của HS để nắm bắt được những thuận lợi và khó khăn của các em, trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp về việc dạy học phần nội dung này để làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm giảng dạy một số giáo án đã đề xuất trong luận văn “Xây dựng và sử dụng website hỗ trợ dạy học phần kiến thức Phương pháp tọa độ trong không gian trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 THPT” nhằm đánh giá khả thi và hiệu quả của đề tài. - Phương pháp phân tích, đánh giá: Sử dụng phương pháp phân tích định tính, phân tích định lượng nhằm rút ra các kết luận liên quan. Đánh giá kết quả bằng phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục. 6. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, phần nội dung của luận văn gồm 3 chương: Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn Chương 2. Xây dựng và sử dụng website hỗ trợ dạy học phần kiến thức “Phương pháp tọa độ trong không gian” trong chương trình hình học nâng cao lớp 12 THPT Chương 3. Thực nghiệm sư phạm Luận văn có sử dụng 48 tài liệu tham khảo, trong đó có 42 tài liệu Tiếng Việt, 2 tài liệu Tiếng Anh, một số website. Phụ lục của luận văn có 12 trang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 5 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học môn Toán Sự phát triển xã hội và đổi mới đất nước trong thời kỳ hội nhập đang đòi hỏi cấp bách nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo. Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới là không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ những kiến thức, kỹ năng có sẵn cho HS mà điều đặc biệt quan trọng là phải bồi dưỡng cho HS năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề. Trong quá trình dạy học, cùng với những thay đổi về mục tiêu, nội dung, cần có những thay đổi căn bản về phương pháp dạy học (PPDH) (hiểu theo nghĩa rộng gồm cả hình thức, phương tiện và kiểm tra, đánh giá). Tồn tại của PPDH hiện nay là việc GV thường cung cấp cho HS những tri thức dưới dạng có sẵn, thiếu yếu tố tìm tòi, phát hiện; việc GV dạy chay, áp đặt kiến thức khiến HS thụ động trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. Đây là những lý do dẫn tới nhu cầu đổi mới PPDH nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo con người lao động sáng tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước. Từ nhu cầu đổi mới PPDH, các nhà khoa học giáo dục nước ta đã khẳng định hướng đổi mới PPDH trong giai đoạn hiện nay là: "Phương pháp dạy học cần hướng vào việc tổ chức cho HS học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo, được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu" [28]. Theo Nguyễn Bá Kim [28] định hướng trên có những hàm ý sau đây: - Xác lập vị trí chủ thể của HS, đảm bảo tính tự giác, tích cực và sáng tạo của HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 6 - Quá trình dạy học là xây dựng những tình huống có dụng ý sư phạm cho HS học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu. - Dạy việc học, dạy tự học thông qua toàn bộ quá trình dạy học. - Chế tạo và khai thác những phương tiện phục vụ quá trình dạy học. - Tạo niềm lạc quan học tập dựa trên lao động và thành quả của HS. - Xác định vai trò mới của GV với tư cách người thiết kế, uỷ thác, điều khiển và thể chế hoá. 1.2 Tác động của công nghệ thông tin và truyền thông tới đổi mới phƣơng pháp dạy học môn Toán Theo Nguyễn Bá Kim [28], môi trường dạy học truyền thống được mô tả như Hình 1.1: Hình 1.1: Môi trường dạy học truyền thống Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 7 Trong Hình 1.2 ta nhấn mạnh vị trí trung tâm của cá nhân HS, trong đó có làm rõ hơn các yếu tố mới trong môi trường dạy học có sự hỗ trợ của CNTT&TT Hình 1.2 Môi trường dạy học mới Theo Đào Thái Lai [36], với sự tham gia của công nghệ thông tin và truyền thông, môi trường dạy học thay đổi, nó có tác động mạnh mẽ tới mọi thành tố của quá trình dạy học gồm: Mục tiêu dạy học; nội dung dạy học; phương pháp dạy học, hình thức dạy học, phương tiện dạy học và kiểm tra, đánh giá. - Xét về mục đích và nội dung dạy học: Khi sử dụng máy vi tính (MVT) như một phương tiện dạy học (PTDH), vấn đề đặt ra là điều chỉnh lại những yêu cầu về kỹ năng trong khi dạy một loạt chủ đề toán học ở các bậc học, cụ thể như: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 8 Trong hoạt động toán học, có những việc đòi hỏi phải tư duy, nhưng cũng có những việc trung gian chỉ đòi hỏi một loại công việc đơn điệu nào đó như tính toán, vẽ hình... Những việc này lại cần thời gian, sức lực và kết quả có thể không chính xác. Có thể lược bỏ yêu cầu rèn luyện thuần tuý các kỹ năng làm việc có tính đơn điệu, không đòi hỏi tư duy đó. Khi HS được giải phóng khỏi các công việc này thì khả năng tập trung tư duy vào chủ đề chính tốt hơn. Như vậy, CNTT&TT đã tác động trực tiếp dẫn đến xu hướng tăng cường các hoạt động để HS có điều kiện hiểu sâu hơn hoặc mở rộng hơn về nội dung kiến thức Toán học. Tuy nhiên, những yêu cầu gắn với việc rèn luyện các thao tác trí óc thì không thể giảm nhẹ được, dù cho có thể dùng máy tính thay thế chúng. Chẳng hạn việc tính nhẩm, việc dạy HS thuộc các bảng cộng và nhân trong dạy học toán vẫn hết sức quan trọng. Cùng với việc giảm bớt một số yêu cầu, nội dung, do thời gian được tiết kiệm, ta lại cần xem xét việc đưa thêm các nội dung mới. Các nội dung mới này được đưa vào tuỳ theo nhu cầu của bản thân môn học và của thực tiễn. Tóm lại, trong việc xây dựng chương trình môn Toán sẽ có khá nhiều thay đổi về mục đích, yêu cầu, nội dung dạy học. - Xét về việc rèn luyện kỹ năng, củng cố, ôn tập kiến thức cũ: Ngày nay các phần mềm dạy học (PMDH) đã trở nên rất phong phú, đa dạng, trong đó có rất nhiều phần mềm có thể khai thác để rèn luyện kỹ năng thực hành cho HS. Chẳng hạn với phần mềm Graph, HS có thể rèn luyện các kỹ năng cơ bản về khảo sát hàm số, tính diện tích của một miền phẳng, xác định góc của tiếp tuyến tại một điểm nào đó trên đồ thị với trục hoành... với phần mềm hình học Euclides, Geomter’s Sketchpad... HS có thể rèn luyện kỹ năng dựng hình, tìm hiểu các bài toán quỹ tích một cách rất hiệu quả. Phần Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 9 mềm GeoSpacW có thể giúp HS rèn luyện việc dựng hình, xác định thiết diện, xác định các khối tròn xoay và rất nhiều nội dung khác trong hình học không gian. Với các phần mềm trắc nghiệm, HS được cung cấp một khối lượng câu hỏi mà để trả lời được HS phải thực sự nắm được kiến thức cơ bản và đạt được kỹ năng thực hành đến một mức độ nhất định. Như vậy, việc luyện tập và tự kiểm tra đánh giá của HS không còn bị hạn chế về mặt thời gian và nội dung như các phương pháp kiểm tra thông thường. - Xét về góc độ rèn luyện, phát triển tư duy toán học: Nhiều người lo ngại MVT với các chức năng “trong suốt” đối với người sử dụng nên HS không có sự gắn kết giữa hình tượng tính toán trong não với thực hiện tính toán trên MVT. Một số bước trung gian được MVT thực hiện do đó mất cảm giác thuật toán. Tại hội nghị nghiên cứu toán học thế giới lần thứ 3 đã tiến hành thảo luận xung quanh vấn đề nghi ngại trên. Trần Vui [44] khi nghiên cứu việc dạy học toán với phần mềm The Geomter ’s Sketchpad đã khẳng định vai trò của phần mềm này trong việc phát triển khả năng sáng tạo toán học cho HS. Phạm Huy Điển [12] khẳng định MVT có khả năng làm sáng tỏ các khái niệm toán học phức tạp bằng những minh họa trực quan hoàn hảo. Như vậy dạy học toán với hỗ trợ của MVT đã cho phép GV tạo môi trường để phát triển khả năng suy luận toán học, tư duy logic, tư duy thuật toán, đặc biệt là năng lực quan sát, mô tả, phân tích so sánh cho HS. HS sử dụng MVT và phần mềm để tạo ra các đối tượng toán học, sau đó tìm tòi khám phá các thuộc tính ẩn chứa bên trong đối tượng đó. Chính từ quá trình mò mẫm, dự đoán HS đi đến khái quát hoá, tổng quát hoá và sử dụng lập luận logic để làm sáng tỏ vấn đề. - Về phương pháp và hình thức dạy học: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 10 Khi ứng dụng CNTT&TT trong dạy học, HS được nhúng vào một môi trường hết sức mới mẻ, hấp dẫn, đa dạng và có tính trợ giúp cao. CNTT&TT mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới các phương pháp và hình thức dạy học. Những PPDH theo lý thuyết kiến tạo, PPDH theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để áp dụng rộng rãi. Trước kia người ta nhấn mạnh tới phương pháp dạy (dạy sao cho HS nhớ lâu, dễ hiểu), thì nay phải đặt trọng tâm là hình thành và phát triển cho HS các phương pháp học. Trước kia thường quan tâm nhiều đến khả năng ghi nhớ kiến thức và thành thục kĩ năng vận dụng, nay cần chú trọng đặc biệt đến phát triển năng lực sáng tạo của HS. Việc chuyển từ “lấy GV làm trung tâm” sang “lấy HS làm trung tâm” sẽ trở nên dễ dàng hơn. Các nhà giáo dục thường nói nhiều tới việc tổ chức hoạt động sáng tạo, tích cực, tự lực cho HS. Theo Đào Thái Lai [34] trong điều kiện các PTDH truyền thống những biện pháp nhằm tích cực hoá HS chỉ đạt được những kết quả nhất định. MVT và internet sẽ tạo ra một môi trường hoạt động cho HS. HS là chủ thể hoạt động, tác động lên các đối tượng thuộc môi trường, nhờ đó HS chiếm lĩnh được những tri thức và kĩ năng mới. Với internet, HS có thể tự tra cứu thông tin ở các thư viện điện tử, cập nhật các thông tin mới mẻ, trao đổi với các HS và GV ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới vào thời điểm bất kỳ. Đối với HS, thế giới tri thức được mở rộng hầu như vô hạn, họ không bị giới hạn bởi nguồn tri thức (hầu như duy nhất) của GV trên lớp và cuốn SGK hàng năm nữa, điều đó mở ra khả năng phát triển năng lực tự học, tự tìm kiếm tri thức, làm việc độc lập của từng HS. Trong tình hình đó, vai trò của GV vẫn hết sức quan trọng, tuy nhiên, GV không là nguồn tri thức duy nhất nữa, mà GV giữ vai trò hướng dẫn, chỉ đạo. Quan hệ GV và HS trong bối cảnh mới cũng sẽ khác với truyền thống, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 11 chuyển từ vai trò người chuyển tải tri thức sang vai trò người cố vấn, trợ giúp. GV đóng vai trò tổ chức, điều khiển, thông qua tác động lên cả HS và môi trường CNTT&TT. Trong điều kiện các PTDH truyền thống, GV phải quan tâm tới vài chục HS. Vì thế, dù có cố gắng đến đâu, việc đảm bảo nguyên tắc phân hoá trong dạy học vẫn hạn chế. Tất cả các chi tiết diễn biến của hoạt động học tập của mỗi HS khó được GV nắm bắt được và xử lí kịp thời. Về lí luận, cần phải giúp từng HS làm việc theo đúng khả năng, phù hợp năng lực về tri thức và các kĩ năng của mình, có nhịp độ làm việc phù hợp với cá nhân. Điều này hoàn toàn có thể thực hiện được nếu có CNTT&TT trợ giúp. Lúc này mỗi HS đều có một “trợ giảng” riêng, có thể được trợ giúp tại thời điểm khó khăn bất kì, đúng lúc với liều lượng thích hợp. Mỗi HS đều có một phương án làm việc riêng, thực hiện nhiệm vụ phù hợp cá nhân HS đó (có thể giống nhưng cũng có thể khác tất cả các bạn khác), các nhiệm vụ này được PMDH hoạch định phù hợp.PMDH được sử dụng ở nhà cũng sẽ nối dài cánh tay của GV tới từng gia đình HS, khi làm bài tập trên MVT, HS sẽ được kiểm soát, được giúp đỡ và được đánh giá tại chỗ. Các hình thức dạy học như dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng sẽ có những đổi mới trong môi trường CNTT&TT. Đó là: cá nhân làm việc tự lực với máy tính, với Internet, các cá nhân làm việc theo các nhóm linh hoạt. - Hiệu quả sử dụng các PPDH tăng lên rõ rệt: Nhờ có MVT, có thể tổ chức các thực nghiệm ảo. Thông qua một loạt các kết quả hoặc thông qua sự biến thiên của đối tượng, bằng suy luận có lí, HS có thể có những dự đoán về các tính chất, những quy luật mới. Những PPDH hiện đại có điều kiện phát huy rất hiệu quả khi ứng dụng CNTT&TT. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 12 Do sự phát triển của CNTT&TT, chúng ta đã có trong tay nhiều công cụ tốt hỗ trợ quá trình dạy học đặc biệt là một số PMDH. Nhờ sử dụng các PMDH này mà một HS trung bình, thậm chí HS trung bình yếu cũng có thể hoạt động tốt trong môi trường học tập. HS hoàn toàn có khả năng tìm hiểu các đối tượng, sự kiện toán học… thông qua tác động lên đối tượng, xem xét và phân tích nó, có thể đưa ra các dự đoán về các mối quan hệ mang tính quy luật. Người GV sẽ có điều kiện giúp được tất cả HS rèn luyện tốt năng lực sáng tạo, rèn luyện phương pháp nghiên cứu trong học tập. Đây là một tác dụng lớn của CNTT&TT trong quá trình đổi mới PPDH. Nếu nhà giáo dục biết khai thác một cách thích hợp CNTT&TT (trong đó bao gồm các PMDH) thì có thể tạo ra những đổi mới trong dạy học, sẽ có những thành tựu mới mà giáo dục truyền thống chưa thể đạt được. - Giảm vai trò của một số phương tiện dạy học truyền thống: Do xuất hiện máy tính vạn năng, xuất hiện các sách giáo khoa điện tử vì vậy các bảng tra cứu, sổ tay toán học, bàn tính gảy, thước tính. . . sẽ được xem xét lại (về khả năng tồn tại hoặc khả năng sử dụng trong các tình huống sư phạm hạn chế nào đó). Tăng khả năng xây dựng môi trường đa phương tiện và môi trường làm việc trên Internet: Để nâng cao chất lượng dạy và học, cần hiểu rằng chỉ riêng MVT thì không đủ mà cần tăng cường nghiên cứu tạo ra môi trường đa phương tiện gồm có máy tính, video, máy chiếu qua đầu, máy chiếu đa phương tiện, mạng internet, các website giáo dục. . . - Xét về việc hình thành phẩm chất, đạo đức, tác phong cho HS trong quá trình dạy học toán: Việc sử dụng CNTT&TT ngay khi ngồi trên ghế nhà trường đã trực tiếp góp phần hình thành và phát triển kỹ năng sử dụng thành thạo MVT và Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 13 làm việc trong môi trường CNTT&TT cho HS. Đây là những kỹ năng không thể thiếu của người lao động trong thời đại phát triển của CNTT&TT. Sử dụng CNTT&TT trong quá trình thu thập và xử lý thông tin đã giúp hình thành và phát triển cho HS cách giải quyết vấn đề hoàn toàn mới, đưa ra các quyết định trên cơ sở kết quả xử lý thông tin. Cách học này tránh được kiểu học vẹt, máy móc, nhồi nhét thụ động trước đây. Trong quá trình học tập với sự trợ giúp của CNTT&TT, HS có điều kiện phát triển năng lực làm việc với cường độ cao một cách khoa học, đức tính cần cù, chịu khó, khả năng độc lập, sáng tạo, tự chủ và kỷ luật cao. Việc tự đánh giá, kiểm tra kiến thức bản thân bằng các phần mềm trên MVT cũng giúp HS rèn luyện đức tính trung thực, cẩn thận, chính xác và kiên trì, khả năng quyết đoán. 1.3 Mạng máy tính, Internet và Website - triển vọng ứng dụng trong dạy học Sự kết hợp của máy tính với các hệ thống truyền thông (Communication), đặc biệt là viễn thông (Telecommunication) đã tạo ra sự chuyển biến có tính cách mạng trong vấn đề tổ chức khai thác và sử dụng các hệ thống máy tính. Mô hình tập trung dựa trên các máy tính lớn với phương thức khai thác theo “lô” (Batch Processing) đã được thay thế bởi một mô hình tổ chức sử dụng mới, trong đó các máy tính đơn lẻ được kết nối lại để thực hiện công việc. Một môi trường làm việc nhiều người sử dụng phân tán đã hình thành, cho phép nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên chung từ những vị trí địa lý khác nhau. Các hệ thống như thế gọi là mạng máy tính (Computer Networks). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 14 Các máy tính được kết nối thành mạng máy tính nhằm đạt được các mục đích sau đây: - Làm cho các tài nguyên (thiết bị, chương trình, dữ liệu...) có giá trị cao và trở nên khả dụng với bất kỳ người sử dụng nào trên mạng (không cần quan tâm đến vị trí địa lý của tài nguyên và người sử dụng). - Tăng độ tin cậy của hệ thống nhờ khả năng thay thế khi xảy ra sự cố đối với một máy tính nào đó. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng thời gian thực. Những mục tiêu đó thật hấp dẫn, nhưng cũng phải từ thập kỷ 80 trở đi thì việc kết nối mạng mới được thực hiện rộng rãi nhờ tỷ lệ giữa giá thành máy tính và chi phí truyền tin giảm đi rõ rệt, do sự bùng nổ của các thế hệ máy tính cá nhân. Các máy tính được nối với nhau thành mạng theo một cách thức nào đó được gọi là hình trạng (Topolopy) của mạng, còn tập hợp các quy tắc, quy ước truyền thông thì được gọi là giao thức (Protocol) của mạng, cả hình trạng và giao thức mạng tạo nên cấu trúc mạng. Việc phân loại mạng là tuỳ thuộc vào các chỉ tiêu phân loại như “khoảng cách địa lý”, “kỹ thuật chuyển mạch” hay “kiến trúc mạng”. Nếu phân loại theo “kỹ thuật chuyển mạch” ta có các loại mạng: mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo, mạng chuyển mạch gói. Nếu căn cứ vào “khoảng cách địa lý” thì ta có: mạng cục bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng và mạng toàn cầu. Vì khoảng cách địa lý được dùng làm tiêu chí có tính tương đối, nên thực tế người ta hay nói đến hai loại mạng đó là : - Mạng cục bộ LAN (Local Area Networks): là mạng được lắp đặt trong một phạm vi tương đối nhỏ, với khoảng cách lớn nhất giữa các máy tính nút mạng chỉ trong vòng vài chục km trở lại. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn