Ứng dụng Phần mềm GeoGebra trong Dạy học Mạch Kiến thức Hình học và Đo lường ở Trường Trung học Cơ sở

• Tác giả: Đinh Thị Hiền Lương
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Tú
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm Toán học
• Đề tài: Ứng Dụng Phần Mềm GeoGebra Trong Dạy Học Mạch Kiến Thức Hình Học Và Đo Lường Ở Trường Trung Học Cơ Sở
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục đích nghiên cứu
• 0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.4. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.5. Khách thể nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu
• 0.6. Phạm vi nghiên cứu
• 0.7. Giả thuyết khoa học
• 0.8. Phương pháp nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu
• 0.9. Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Phương pháp dạy học tích cực
• 1.1.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học
• 1.1.2. Khái niệm về phương pháp dạy học tích cực
• 1.1.3. Chuyển đổi giữa dạy học truyền thống và dạy học tích cực
• 1.1.4. Đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực
• 1.1.5. Một số phương pháp dạy học tích cực
• 1.1.5.1. Phương pháp dạy học nhóm
• 1.1.5.2. Phương pháp dạy học tự học
• 1.1.5.3. Phương pháp nêu vấn đề, phát hiện và giải quyết vấn đề
• 1.2. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học
• 1.3. Môn Toán trong chương trình giáo dục phổ thông năm 2018
• 1.4. Mạch kiến thức Hình học và Đo lường ở bậc trung học cơ sở
• 1.5. Thực trạng ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán ở trường trung học cơ sở
• 2. CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOGEBRA TRONG DẠY HỌC MẠCH KIẾN THỨC HÌNH HỌC VÀ ĐO LƢỜNG Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
• 2.1. Phần mềm GeoGebra
• 2.2. Một số tình huống ứng dụng phần mềm GeoGebra trong dạy học mạch kiến thức Hình học và Đo lƣờng ở trường trung học cơ sở
• 2.2.1. Dạy học khái niệm
• 2.2.2. Dạy học định lí
• 2.2.3. Dạy học giải bài tập, chứng minh hình học
• 2.2.4. Rèn luyện kỹ năng vẽ hình
• 2.3. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm
• 3.2. Nội dung thực nghiệm
• 3.3. Tổ chức thực nghiệm
• 3.4. Tiến hành thực nghiệm
• 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm
• 3.6. Tiêu chí đánh giá thực nghiệm
• 3.7. Phân tích định tính
• 3.8. Phân tích định lượng
• 3.9. Kết luận chương 3
• ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan Ứng dụng GeoGebra giúp học tốt Hình học THCS

Toàn cầu hóa thúc đẩy đổi mới giáo dục, đòi hỏi đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Việt Nam đang thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, lấy người học làm trung tâm. Nghị quyết 29-NQ/TW nhấn mạnh đổi mới mạnh mẽ yếu tố cơ bản của giáo dục, nâng cao chất lượng nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ. Ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong dạy học là nhiệm vụ cấp bách, đặc biệt sau đại dịch COVID-19. GeoGebra, phần mềm toán học kết hợp hình học, đại số và tích phân, là công cụ hữu ích. Học sinh THCS đã tiếp cận GeoGebra trong môn Tin học và Toán, giúp giáo viên không cần trang bị thêm nhiều kiến thức về phần mềm. Chương trình Toán THCS gồm ba mạch kiến thức: Số, Đại số và Hình học. GeoGebra mạnh về hình học, phù hợp dạy mạch kiến thức Hình học và Đo lường. Nhiều nghiên cứu chứng minh GeoGebra giúp tích cực hóa hoạt động học tập, nâng cao chất lượng dạy và học. Luận văn này nghiên cứu Ứng dụng GeoGebra trong Dạy và Học Hình học THCS.

1.1. Vì sao GeoGebra trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực

GeoGebra không chỉ là một phần mềm, nó là một môi trường học tập tương tác. Việc học sinh đã quen thuộc với phần mềm qua môn Tin học giúp giảm thiểu thời gian làm quen và tăng hiệu quả sử dụng. Theo luận văn, "Học sinh được tiếp cận với phần mềm GeoGebra qua bộ môn Tin học; qua bài thực hành bộ môn Toán lớp 6, lớp 7." Điều này tạo ra một nền tảng vững chắc để giáo viên tích hợp GeoGebra vào giảng dạy hình học. Hơn nữa, khả năng trực quan hóa các khái niệm và bài toán hình học giúp học sinh dễ dàng nắm bắt và ghi nhớ kiến thức. GeoGebra thực sự là một công cụ hỗ trợ đắc lực cho cả giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học Hình học THCS.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu Phát triển năng lực sử dụng công cụ

Mục tiêu chính của nghiên cứu là thiết kế hoạt động dạy học với sự hỗ trợ của phần mềm GeoGebra trong mạch kiến thức Hình học và Đo lường, theo hướng dạy học tích cực. Luận văn hướng đến phát triển năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán của học sinh THCS. Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm: Nghiên cứu lý luận về phương pháp dạy học tích cực và ứng dụng CNTT trong dạy học Toán. Phân tích nội dung chương trình giáo dục phổ thông môn Toán năm 2018, mạch kiến thức Hình học và Đo lường. Nghiên cứu về phần mềm GeoGebra. Xây dựng tình huống ứng dụng GeoGebra trong dạy học. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của việc sử dụng GeoGebra.

II. Thách thức Ứng dụng CNTT và đổi mới PPDH trong Toán học

Đổi mới phương pháp dạy học hướng vào việc tổ chức cho người học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo. Đây là định hướng hoạt động hóa người học. CNTT tạo điều kiện thuận lợi để học sinh học tập tích cực. Ứng dụng CNTT nhằm đổi mới PPDH ở trường học, góp phần thực hiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ VIII. Theo luận văn, "Sự phát triển của CNTT giúp cho các trường học nâng cao chất lượng đào tạo như nâng cao chất lượng quản lí chuyên môn; quản lí quá trình đào tạo; phát triển các nguồn học liệu điện tử giúp nâng cao chất lượng dạy và học." PPDH tích cực là phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. Tuy nhiên, để dạy học theo phương pháp tích cực, giáo viên phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động. Việc kết hợp ứng dụng GeoGebra với PPDH tích cực đòi hỏi giáo viên phải có chuyên môn vững chắc, sự nhiệt huyết và đầu tư thời gian.

2.1. Đặc trưng của PPDH tích cực Rèn luyện phương pháp tự học

Một trong những đặc trưng quan trọng của PPDH tích cực là rèn luyện phương pháp tự học cho học sinh. Giáo viên cần hướng dẫn học sinh cách đọc tài liệu, tìm kiếm kiến thức từ các nguồn khác, và suy luận vấn đề từ kiến thức đã có. Theo luận văn, "Bên cạnh việc hướng dẫn HS cách tiếp nhận tri thức, GV cũng cần tập trung vào việc rèn luyện cho HS phương pháp tự học thế nào để hiệu quả." Khi học sinh có thể tự rèn luyện phương pháp tự học, sẽ rèn luyện các thao tác tư duy phân tích tổng hợp, khái quát hoá, giúp hình thành và phát triển tiềm năng của bản thân. Việc ứng dụng GeoGebra có thể hỗ trợ quá trình tự học bằng cách cung cấp các công cụ trực quan và tương tác.

2.2. Khó khăn khi triển khai PPDH tích cực Đòi hỏi đầu tư cao

Để triển khai PPDH tích cực hiệu quả, giáo viên cần đầu tư nhiều thời gian, công sức hơn so với phương pháp truyền thống. Giáo viên cần có bản lĩnh, chuyên môn tốt và sự nhiệt thành. Theo luận văn, "Để dạy học theo phương pháp tích cực thì GV cần phải đầu tư về thời gian, công sức hơn nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động." Việc lựa chọn và thiết kế các hoạt động học tập phù hợp với trình độ và khả năng của học sinh, cũng như việc sử dụng GeoGebra một cách hiệu quả, đòi hỏi giáo viên phải có sự chuẩn bị kỹ lưỡng. Bên cạnh đó, cần có sự hỗ trợ từ nhà trường và cộng đồng để tạo điều kiện tốt nhất cho việc đổi mới PPDH.

III. Cách sử dụng GeoGebra hiệu quả trong dạy học Hình học

GeoGebra là phần mềm toán học động, kết hợp hình học, đại số và giải tích. Phần mềm này có giao diện trực quan, dễ sử dụng, phù hợp với học sinh THCS. Giáo viên có thể sử dụng GeoGebra để minh họa các khái niệm hình học, tạo ra các mô hình động, giúp học sinh dễ dàng hình dung và nắm bắt kiến thức. Luận văn đã đề cập đến nhiều ví dụ cụ thể về việc sử dụng GeoGebra trong dạy học các bài toán hình học phẳng và không gian. Đặc biệt, khả năng tạo vết và dựng hình của GeoGebra giúp học sinh khám phá các định lý và tính chất hình học một cách trực quan. Việc sử dụng GeoGebra không chỉ giúp học sinh hiểu bài sâu hơn mà còn tăng cường hứng thú học tập.

3.1. Dạy học khái niệm Trực quan hóa bằng GeoGebra

GeoGebra cho phép giáo viên tạo ra các hình ảnh động, giúp học sinh dễ dàng hình dung và nắm bắt các khái niệm hình học trừu tượng. Ví dụ, khi dạy về khái niệm đường trung trực của đoạn thẳng, giáo viên có thể sử dụng GeoGebra để tạo ra một đoạn thẳng và một điểm di động trên đường trung trực của đoạn thẳng đó. Khi điểm di chuyển, học sinh sẽ thấy rằng khoảng cách từ điểm đó đến hai đầu mút của đoạn thẳng luôn bằng nhau. Điều này giúp học sinh hiểu rõ hơn về định nghĩa và tính chất của đường trung trực.

3.2. Dạy học định lý Khám phá định lý nhờ GeoGebra

GeoGebra cũng có thể được sử dụng để giúp học sinh khám phá và chứng minh các định lý hình học. Ví dụ, khi dạy về định lý Pytago, giáo viên có thể sử dụng GeoGebra để tạo ra một tam giác vuông và các hình vuông dựng trên các cạnh của tam giác. Học sinh có thể kéo các đỉnh của tam giác và quan sát sự thay đổi của diện tích các hình vuông. Điều này giúp học sinh nhận thấy rằng diện tích hình vuông dựng trên cạnh huyền luôn bằng tổng diện tích các hình vuông dựng trên hai cạnh góc vuông, từ đó khám phá ra định lý Pytago.

3.3. Rèn luyện kỹ năng vẽ hình nhờ GeoGebra

Kỹ năng vẽ hình chính xác là vô cùng quan trọng trong học tập hình học. GeoGebra cung cấp các công cụ vẽ hình chính xác và dễ sử dụng, giúp học sinh rèn luyện kỹ năng này. Học sinh có thể vẽ các hình hình học phức tạp một cách nhanh chóng và chính xác, đồng thời dễ dàng chỉnh sửa và thay đổi hình vẽ. Việc này giúp học sinh tiết kiệm thời gian và tập trung hơn vào việc giải bài toán. Các thao tác vẽ và chỉnh sửa được thực hiện trực quan, giúp học sinh hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các hình hình học.

IV. Hướng dẫn thiết kế bài giảng GeoGebra cho Hình học THCS

Thiết kế bài giảng GeoGebra hiệu quả đòi hỏi giáo viên phải nắm vững kiến thức về phần mềm và phương pháp dạy học tích cực. Đầu tiên, giáo viên cần xác định rõ mục tiêu của bài học và lựa chọn các công cụ GeoGebra phù hợp để minh họa các khái niệm và bài toán. Tiếp theo, giáo viên cần thiết kế các hoạt động học tập tương tác, khuyến khích học sinh tự khám phá và tìm tòi kiến thức. Cuối cùng, giáo viên cần chuẩn bị các câu hỏi và bài tập để kiểm tra đánh giá mức độ hiểu bài của học sinh. Điều quan trọng là bài giảng phải được thiết kế sao cho phù hợp với trình độ và khả năng của học sinh, đồng thời tạo được sự hứng thú và động lực học tập.

4.1. Xác định mục tiêu và lựa chọn công cụ GeoGebra

Trước khi bắt đầu thiết kế bài giảng, giáo viên cần xác định rõ mục tiêu của bài học. Mục tiêu này phải cụ thể, đo lường được, có tính khả thi, phù hợp và có thời hạn. Sau khi xác định được mục tiêu, giáo viên cần lựa chọn các công cụ GeoGebra phù hợp để minh họa các khái niệm và bài toán. Ví dụ, nếu mục tiêu là giúp học sinh hiểu rõ về định nghĩa đường tròn, giáo viên có thể sử dụng công cụ đường tròn để tạo ra một đường tròn và các yếu tố liên quan như tâm, bán kính, đường kính.

4.2. Thiết kế hoạt động học tập tương tác và trải nghiệm

Một bài giảng GeoGebra hiệu quả cần có các hoạt động học tập tương tác, khuyến khích học sinh tự khám phá và tìm tòi kiến thức. Giáo viên có thể thiết kế các bài tập trắc nghiệm, điền khuyết hoặc kéo thả để học sinh củng cố kiến thức. Ngoài ra, giáo viên có thể tạo ra các mô hình động để học sinh quan sát và phân tích. Ví dụ, khi dạy về tính chất của các đường trung tuyến trong tam giác, giáo viên có thể tạo ra một tam giác và các đường trung tuyến của tam giác đó. Học sinh có thể kéo các đỉnh của tam giác và quan sát sự thay đổi của vị trí giao điểm của các đường trung tuyến.

V. Đánh giá hiệu quả ứng dụng GeoGebra trong dạy Hình học

Để đánh giá hiệu quả của việc ứng dụng GeoGebra trong dạy học hình học THCS, cần thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm sư phạm. Các nghiên cứu này có thể sử dụng các phương pháp định tính và định lượng để thu thập và phân tích dữ liệu. Dữ liệu định tính có thể được thu thập thông qua phỏng vấn giáo viên và học sinh, quan sát các tiết học, và phân tích các bài làm của học sinh. Dữ liệu định lượng có thể được thu thập thông qua các bài kiểm tra trước và sau khi sử dụng GeoGebra. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp đánh giá xem liệu GeoGebra có giúp nâng cao khả năng hiểu bài, giải bài tập, và phát triển tư duy hình học của học sinh hay không.

5.1. Phương pháp định tính Phỏng vấn và quan sát thực tế

Phương pháp định tính bao gồm phỏng vấn giáo viên và học sinh về trải nghiệm của họ khi sử dụng GeoGebra trong dạy học. Các câu hỏi phỏng vấn nên tập trung vào những khía cạnh như mức độ dễ sử dụng của phần mềm, khả năng minh họa các khái niệm và bài toán, và tác động của phần mềm đến sự hứng thú học tập của học sinh. Ngoài ra, việc quan sát các tiết học có sử dụng GeoGebra cũng giúp thu thập thông tin về cách giáo viên sử dụng phần mềm, cách học sinh tương tác với phần mềm, và những khó khăn gặp phải trong quá trình sử dụng.

5.2. Phương pháp định lượng So sánh kết quả kiểm tra trước sau

Phương pháp định lượng bao gồm sử dụng các bài kiểm tra trước và sau khi sử dụng GeoGebra để đánh giá mức độ hiểu bài của học sinh. Các bài kiểm tra nên bao gồm các câu hỏi trắc nghiệm và tự luận, tập trung vào các khái niệm và bài toán đã được dạy bằng GeoGebra. Kết quả kiểm tra sẽ được so sánh để xác định xem liệu việc sử dụng GeoGebra có giúp cải thiện kết quả học tập của học sinh hay không. Cần có nhóm đối chứng (không sử dụng GeoGebra) để có kết quả so sánh khách quan.

VI. GeoGebra trong tương lai Đổi mới dạy Hình học THCS

GeoGebra có tiềm năng lớn trong việc đổi mới phương pháp dạy học hình học THCS. Với sự phát triển của công nghệ, GeoGebra sẽ ngày càng trở nên mạnh mẽ và dễ sử dụng hơn. Giáo viên cần chủ động tìm hiểu và ứng dụng GeoGebra vào giảng dạy, đồng thời chia sẻ kinh nghiệm với đồng nghiệp để cùng nhau nâng cao chất lượng dạy và học. Theo luận văn, "Kết quả luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo trong dạy học Hình học và Đo lường, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học toán ở trường trung học cơ sở." Việc ứng dụng GeoGebra không chỉ giúp học sinh hiểu bài sâu hơn mà còn giúp giáo viên tiết kiệm thời gian và công sức trong việc chuẩn bị bài giảng.

6.1. Phát triển cộng đồng giáo viên GeoGebra

Để GeoGebra được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong dạy học, cần phát triển một cộng đồng giáo viên GeoGebra mạnh mẽ. Cộng đồng này sẽ là nơi giáo viên chia sẻ kinh nghiệm, tài liệu, và các bài giảng GeoGebra hay. Ngoài ra, cộng đồng cũng có thể tổ chức các khóa đào tạo, hội thảo, và các hoạt động khác để nâng cao năng lực sử dụng GeoGebra cho giáo viên. Sự hỗ trợ và hợp tác giữa các giáo viên sẽ giúp lan tỏa GeoGebra và tạo ra một môi trường học tập tích cực và sáng tạo.

6.2. Nghiên cứu và phát triển GeoGebra trong giáo dục

Cần có thêm nhiều nghiên cứu và phát triển về GeoGebra trong giáo dục. Các nghiên cứu này có thể tập trung vào các khía cạnh như tác động của GeoGebra đến khả năng tư duy hình học của học sinh, hiệu quả của GeoGebra trong việc dạy các chủ đề hình học khác nhau, và cách thiết kế bài giảng GeoGebra hiệu quả. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng GeoGebra và giúp cải thiện chất lượng dạy và học hình học THCS. Cần khuyến khích các trường sư phạm và các trung tâm nghiên cứu giáo dục tham gia vào các hoạt động nghiên cứu và phát triển này.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, đổi mới phương pháp dạy học trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông. Theo báo cáo của ngành giáo dục, việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã góp phần tích cực vào việc phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh. Môn Toán, đặc biệt là mạch kiến thức Hình học và Đo lường ở trường trung học cơ sở, giữ vai trò quan trọng trong việc phát triển tư duy logic, khả năng sáng tạo và kỹ năng thực hành của học sinh. Tuy nhiên, việc dạy học truyền thống còn nhiều hạn chế trong việc kích thích sự chủ động, sáng tạo của học sinh.

Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng phần mềm GeoGebra trong dạy học mạch kiến thức Hình học và Đo lường tại các trường trung học cơ sở, nhằm phát triển năng lực sử dụng công cụ học toán của học sinh theo hướng dạy học tích cực. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2023 tại trường THCS Bình Dương, với phạm vi tập trung vào chương trình Toán lớp 8 và 9. Mục tiêu cụ thể là thiết kế các hoạt động dạy học có sự hỗ trợ của GeoGebra, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc ứng dụng phần mềm này trong thực tiễn giảng dạy.

Việc nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 2018, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Toán, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực của học sinh. Kết quả nghiên cứu dự kiến sẽ cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục, đặc biệt là trong lĩnh vực dạy học Hình học và Đo lường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: phương pháp dạy học tích cực và mô hình TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge). Phương pháp dạy học tích cực nhấn mạnh việc tổ chức hoạt động học tập nhằm phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh, trong đó giáo viên đóng vai trò hướng dẫn và hỗ trợ. Các đặc trưng của phương pháp này bao gồm: học tập thông qua hoạt động, rèn luyện phương pháp tự học, tăng cường học tập cá nhân phối hợp với học tập hợp tác, và kết hợp đánh giá từ giáo viên với tự đánh giá của học sinh.

Mô hình TPACK được áp dụng để đảm bảo sự tích hợp hài hòa giữa kiến thức nội dung, kiến thức sư phạm và kiến thức công nghệ trong quá trình dạy học. Mô hình này giúp giáo viên sử dụng hiệu quả công nghệ thông tin, trong đó có phần mềm GeoGebra, để nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng bao gồm: mạch kiến thức Hình học và Đo lường, phần mềm GeoGebra, dạy học tích cực, năng lực sử dụng công cụ học toán, và phương pháp thực nghiệm sư phạm.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính của nghiên cứu bao gồm: khảo sát thực trạng ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán tại các trường trung học cơ sở, tài liệu chương trình giáo dục phổ thông môn Toán năm 2018, và kết quả thực nghiệm sư phạm tại trường THCS Bình Dương.

Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng kết hợp phân tích định tính và định lượng. Phân tích định lượng được thực hiện qua kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha và thống kê mô tả với các chỉ số như điểm trung bình và tỷ lệ phần trăm. Phương pháp thực nghiệm sư phạm được tổ chức với cỡ mẫu khoảng 95 giáo viên, trong đó có 85 giáo viên dạy Toán, và học sinh lớp 8, 9 tham gia thực nghiệm.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2023, bao gồm các giai đoạn: nghiên cứu lý luận, thiết kế tình huống dạy học sử dụng GeoGebra, tổ chức thực nghiệm sư phạm, thu thập và phân tích dữ liệu, và hoàn thiện luận văn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tính khả thi của việc ứng dụng GeoGebra trong dạy học Hình học và Đo lường: Qua thực nghiệm tại trường THCS Bình Dương, hơn 85% giáo viên và học sinh đánh giá phần mềm GeoGebra dễ sử dụng và phù hợp với nội dung chương trình lớp 8 và 9. Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm cho thấy điểm trung bình của học sinh tăng khoảng 15% so với trước khi áp dụng phần mềm.

2. Tác động tích cực đến hoạt động học tập của học sinh: Hơn 78% học sinh tham gia khảo sát cho biết họ cảm thấy hứng thú và chủ động hơn trong việc học Hình học và Đo lường khi sử dụng GeoGebra. Biểu đồ kết quả điều tra học sinh sau thực nghiệm thể hiện sự tăng lên rõ rệt về mức độ tích cực trong học tập.

3. Nâng cao năng lực sử dụng công cụ học toán của học sinh: Kết quả đánh giá kỹ năng sử dụng phần mềm GeoGebra cho thấy khoảng 70% học sinh đạt mức khá trở lên về khả năng vận dụng công cụ này trong giải bài tập và chứng minh hình học.

4. Hiệu quả dạy học của giáo viên được cải thiện: 90% giáo viên tham gia thực nghiệm nhận định việc sử dụng GeoGebra giúp họ thiết kế bài giảng sinh động, trực quan hơn, đồng thời giảm thời gian chuẩn bị bài và tăng hiệu quả truyền đạt kiến thức.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các kết quả tích cực trên có thể giải thích bởi tính năng động và trực quan của phần mềm GeoGebra, giúp học sinh dễ dàng hình dung các khái niệm hình học trừu tượng. So với phương pháp dạy học truyền thống, việc sử dụng GeoGebra tạo điều kiện cho học sinh tự khám phá, phát hiện kiến thức qua các hoạt động tương tác, phù hợp với đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này tương đồng với báo cáo của ngành giáo dục về việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán, cho thấy phần mềm toán học động như GeoGebra góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. Biểu đồ so sánh điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm minh họa rõ sự tiến bộ của học sinh.

Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp một mô hình dạy học tích cực có ứng dụng công nghệ thông tin, góp phần đổi mới phương pháp dạy học Hình học và Đo lường, đồng thời phát triển năng lực sử dụng công cụ học toán cho học sinh trung học cơ sở.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giáo viên về sử dụng phần mềm GeoGebra: Tổ chức các khóa tập huấn định kỳ nhằm nâng cao kỹ năng công nghệ và phương pháp dạy học tích cực cho giáo viên Toán. Mục tiêu đạt 100% giáo viên Toán tại các trường trung học cơ sở trong địa bàn thành thạo sử dụng GeoGebra trong vòng 1 năm.

2. Xây dựng và phổ biến các tình huống dạy học mẫu có ứng dụng GeoGebra: Phát triển bộ tài liệu bài giảng mẫu, tình huống thực hành cụ thể cho mạch kiến thức Hình học và Đo lường, giúp giáo viên dễ dàng áp dụng. Thời gian hoàn thành trong 6 tháng, do Sở Giáo dục phối hợp với các trường đại học sư phạm thực hiện.

3. Đầu tư cơ sở vật chất và trang thiết bị công nghệ thông tin tại các trường trung học cơ sở: Cung cấp phòng máy tính, máy chiếu tương tác và kết nối Internet ổn định để hỗ trợ việc ứng dụng phần mềm trong giảng dạy. Mục tiêu hoàn thiện trong 2 năm, ưu tiên các trường vùng sâu, vùng xa.

4. Khuyến khích học sinh sử dụng GeoGebra trong học tập và tự học: Tổ chức các câu lạc bộ Toán học, cuộc thi thiết kế bài tập, dự án học tập sử dụng GeoGebra nhằm tăng cường sự hứng thú và phát triển kỹ năng tự học. Thời gian triển khai liên tục hàng năm, do nhà trường và giáo viên chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Toán trung học cơ sở: Nghiên cứu cung cấp các phương pháp và tình huống dạy học tích cực ứng dụng phần mềm GeoGebra, giúp giáo viên đổi mới phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu quả bài giảng.

2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Tài liệu hỗ trợ xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, đồng thời định hướng đầu tư trang thiết bị công nghệ phù hợp.

3. Sinh viên sư phạm Toán: Luận văn là nguồn tham khảo quý giá về lý luận và thực tiễn dạy học tích cực, ứng dụng công nghệ trong giảng dạy môn Toán, giúp sinh viên chuẩn bị tốt cho nghề nghiệp tương lai.

4. Nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở dữ liệu và kết quả thực nghiệm về ứng dụng phần mềm GeoGebra trong dạy học Hình học và Đo lường, góp phần phát triển các mô hình dạy học hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

1. GeoGebra là phần mềm gì và có ưu điểm gì trong dạy học Toán?
   GeoGebra là phần mềm toán học động tích hợp hình học, đại số và giải tích, giúp minh họa trực quan các khái niệm toán học. Ưu điểm là dễ sử dụng, hỗ trợ tương tác, giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề.

2. Việc ứng dụng GeoGebra có phù hợp với chương trình Toán trung học cơ sở không?
   Hoàn toàn phù hợp. GeoGebra hỗ trợ tốt cho mạch kiến thức Hình học và Đo lường trong chương trình lớp 8 và 9, giúp học sinh dễ dàng hình dung và thực hành các kiến thức trừu tượng.

3. Làm thế nào để giáo viên chưa quen với công nghệ có thể sử dụng GeoGebra hiệu quả?
   Giáo viên nên tham gia các khóa đào tạo, tập huấn về phần mềm, bắt đầu từ các tính năng cơ bản, áp dụng dần trong các bài giảng nhỏ, đồng thời chia sẻ kinh nghiệm với đồng nghiệp để nâng cao kỹ năng.

4. GeoGebra có giúp cải thiện kết quả học tập của học sinh không?
   Theo kết quả thực nghiệm, học sinh sử dụng GeoGebra có điểm kiểm tra tăng khoảng 15%, đồng thời tăng sự hứng thú và chủ động trong học tập, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học.

5. Những khó khăn nào có thể gặp phải khi ứng dụng GeoGebra trong dạy học?
   Khó khăn thường gặp là hạn chế về cơ sở vật chất, thiếu kỹ năng công nghệ của giáo viên, và thời gian chuẩn bị bài giảng tăng lên. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ đào tạo và đầu tư thiết bị, các khó khăn này có thể được khắc phục.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về phương pháp dạy học tích cực và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Toán trung học cơ sở.
• Thiết kế và triển khai các hoạt động dạy học mạch kiến thức Hình học và Đo lường có sự hỗ trợ của phần mềm GeoGebra đã được thực nghiệm thành công tại trường THCS Bình Dương.
• Kết quả thực nghiệm cho thấy GeoGebra tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, nâng cao năng lực sử dụng công cụ học toán và hiệu quả dạy học của giáo viên.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực giáo viên, đầu tư cơ sở vật chất và khuyến khích học sinh sử dụng phần mềm trong học tập.
• Tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng GeoGebra và các phần mềm toán học khác trong các mạch kiến thức Toán học khác, đồng thời phát triển tài liệu hỗ trợ giảng dạy.

Hành động tiếp theo là triển khai các khóa đào tạo giáo viên và xây dựng bộ tài liệu bài giảng mẫu ứng dụng GeoGebra. Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng dạy học Toán tại các trường trung học cơ sở.