Thiết kế bài giảng Hình học bằng Phần mềm Geometer Sketchpad

Thiết kế bài giảngHình học bằngPhần mềm Geometer SketchpadGiới thiệu phần mềm Geometer SketchpadMột ví dụ đơn giảnCác đối tượng làm việc chính của phần mềmDựng hình bằng cách tạo liên kết giữa các đối tượngMột vài kỹ thuật thiết kế bài giảngBài tập thực hành1. Giới thiệu phần mềm Geometer SketchpadPhần mềm Geometer’s Sketchpad do một số nhà toán học Mỹ thiết kế vào những năm 90. Hiện tại phần mềm này được coi là phần mềm mô phỏng hình học động số một thế giới.Phần mềm này do dự án DPL của IBM đưa vào Việt Nam năm 1998. Cho đến nay đã có rất nhiều giáo viên và nhà trường phổ thông đang sử dụng phần mềm này trong việc giảng dạy và học tập.Màn hình Geometer Sketchpad1. Thực đơn: thực hiện các lệnh dựng hình chính.2. Màn hình làm việc ghi kết quả công việc.3. Các công cụ vẽ hình chính (compa, thước kẻ, tẩy, ....)Geometer Sketchpad: Key FactorCác công cụ: tạo ra các đối tượng cơ bản của hình.Thực đơn: thực hiện các lệnh liên kết đối tượng, tạo ra các đối tượng con và đối tượng liên kết.Hình vẽ bao gồm các đối tượng hình học có liên kết được tạo ra để đáp ứng nhu cầu giảng dạy của giáo viên.2. Một ví dụ đơn giản3. Các đối tượng và công cụ làm việc chínhĐối tượng hình họcĐối tượng Cơ bảnĐối tượng liên kết (đối tượng con)3. Các đối tượng và công cụ làm việc chínhCác đối tượng cơ bản: Điểm Đoạn, Tia, Đường thẳngVòng tròn, Cung trònText Box Miền phẳng Hợp của các đối tượng trênCác đối tượng liên kết (phụ thuộc, con):Điểm trên đoạn, cung, đường tròn.Giao điểm, trung điểmĐường thẳng vuông góc, song song, phân giác......................Đối tượng cha và con Một đ/t cha có thể có nhiều đối tượng con Một đ/t con có thể có nhiều cha. Khi một đối tượng cha bị xóa thì tất cả các đối tượng con cũng bị xóa Quan hệ đối tượng Cha/Con tạo ra sự liên kết logic giữa các đối tượng hình học.Quan hệ: Điểm nằm trên đường thẳngQuan hệ: Điểm là giao của 2 đường thẳngCác công cụ chínhCông cụ chọnCông cụ tạo điểmCông cụ compa tạo đường trònCông cụ tạo đoạn thẳngCông cụ tạo tia thẳngCông cụ tạo đường thẳngCông cụ text và labelĐây là những công cụ dùng để tạo ra các đối tượng hình học cơ bản (đối tượng cha), là các đối tượng cần khởi tạo đầu tiên và không có các phụ thuộc liên kết vói các đối tượng nào khác.4. Dựng hình bằng cách tạo liên kết giữa các đối tượngLiên kết tạo điểmLiên kết tạo đường thẳngLiên kết tạo vòng tròn và cung tròn.Tạo miền phẳngTạo nhãn cho đối tượng hình họcVết và các bài toán quĩ tíchTạo Text BoxCác phép đo và ứng dụngCác phép biến đổi hình họcKỹ thuật tạo hình nâng cao1. Liên kết tạo điểmPoint on ObjectMidPointIntersection2. Liên kết tạo đường thẳngParallel LinePerpendicular LineBisector Line3. Liên kết tạo vòng tròn và cung tròn12RCircle by Center + PointCircle by Center + RadiusArc on Circle or by 3 Points4. Liên kết tạo miền phẳngChọn vòng trònChọn lần lượt các đỉnh theo chiều kim đồng hồ (hoặc ngược kim đồng hồ)Chọn cung tròn5. Tạo nhãn cho đối tượng hình họcMọi đối tượng hình học đều có nhãn kèm theo.Có thể thay đổi tên nhãn và làm cho các nhãn này ẩn hay hiện.A Chọn công cụ làm việc nhãn Kích nhẹ tại Object để hiện nhãn. Kích lần thứ hai để ẩn nhãn. Kích đúp vào nhãn để điều chỉnh tên và cách thể hiện nhãn. Kích và rê chuột để dịch chuyển nhãn.6. Vết và các bài toán quĩ tíchCác đối tượng hình học đều có thể chuyển động trong mặt phẳng. Phần mềm cho phép làm hiện vết của các chuyển động này.Đặt chế độ tạo vết của một đối tượng: Chọn Object Kích chuột phải, chọn lệnh Trace ...Hủy chế độ tạo vết của một đối tượng:Thực hiện lại thao tác trên.Xóa tất cả các vết trên màn hình: Kích chuột phải và chọn lệnh Erase Trace.Làm hiện/ẩn hộp điều khiển animation- Kích chuột phải, chọn Show/Hide Motion ControlerCác đối tượng chuyển động như thế nào?ĐiểmĐoạn thẳng/Tia/Đường thẳngVòng tròn, cung trònRất cần chú ý đến tác nhân, phạm vi và kết quả chuyển động và Các đối tượng chuyển động như thế nào?Điểm1 điểm chạy trên một đoạn, tia, đường, vòng tròn, cung tròn1 điểm chạy trên vùng bên trong hình tròn2 điểm cùng chạy trên 2 đối tượng khác nhauCác đối tượng chuyển động như thế nào?Đường thẳngĐường thẳng chuyển động quanh 1 điểm2 điểm đầu mút cùng chuyển động trên các đối tượng khác nhauĐộ dài đoạn không thay đổiCác đối tượng chuyển động như thế nào?Đường tròn, cung trònĐường tròn chuyển động luôn đi qua 1 điểm cố định.Đi qua 2 điểm cố địnhCó bán kính không đổiCác đối tượng chuyển động như thế nào?Cần chú ý đến các Control Point của các đối tượng.Control Point7. Tạo Text BoxGiống như Text Box trong WORD hoặc POWERPOINT8. Các phép đo và ứng dụngLength: độ dài đoạn thẳngDistance: Khoảng cách giữa 2 điểm | điểm và đường thẳngPerimeter: Chu vi đa giácCircumference: Chu vi hình trònAngle: Góc (tạo bởi 3 điểm)Area: Diện tíchArc Angle: Góc của cung trònArc Length: Độ dài cungRadius: Bán kính vòng tròn, cung trònRatio: Tỷ số giữa 2 đoạn thẳng | 3 điểm thẳng hàng9. Các phép biến đổi hình họcPhép tịnh tiến (Translate)Phép quay (Rotate)Phép đối xứng (Reflect)Phép vị tự (Dilate)Objects + Mark Command + (Tr, Ro, Re, Di) = Phép biến đổi hình họcCác phép biến đổi hình họcPhép tịnh tiến (Translate)Phép quay (Rotate)Phép đối xứng (Reflect)Phép vị tự (Dilate)Objects + M(Vector| Distance+ Angle)Objects + M(Center + Angle)Objects + M(Mirror)Objects + M(Center + Ratio)10. Tạo các công cụ bổ sung (Custom Tools)Đây là một công cụ khá mạnh của phần mềm, cho phép tạo ra các công cụ mới để tự động tạo ra các object phức tạp chỉ cần một lệnh.Bước 1: Dùng các công cụ bình thường tạo ra đối tượng hình học mẫu muốn đưa vào Custom Tools. Bước 2: Chọn toàn bộ đối tượng mẫu.Bước 3: Chọn lệnh Create New Tool từ công cụ , nhập tên công cụ mới tại vị trí New Tool và nhấn OK.	5. Một vài kỹ thuật thiết kế tạo bài giảng hình họcTạo các nút lệnh điều khiển các đối tượng hình họcPhần mềm cho phép tạo 3 loại nút điều khiển sau:1. Nút làm ẩn/hiện đối tượng2. Nút điều khiển chuyển động của các đối tượng3. Nút tạo chuyển động theo hướng và đích cố định1. Nút làm ẩn/hiện đối tượngChức năng:Thực hiện việc làm ẩn/hiện các đối tượng xác định trước trên hình. Bấm lần 1: hiện, bấm lần 2: ẩn, lần 3: hiện, ....Dùng công cụ chọn để chọn các đối tượng.Edit|Action Buttons|Hide/Show.Muốn đổi tên của nút, kích chuột phải trên nútproperties sau đó đổi tên tại vị trí label.2. Nút tạo animationTạo các nút lệnh điều khiển sự chuyển động của một hoặc một nhóm đối tượngChọn các đối tượngThực hiện lệnh editaction buttonsAnimateGõ tên nút lệnh tại vị trí labelNhấn OK3. Nút tạo chuyển động theo hướng và đích cố địnhTạo các nút lệnh điều khiển sự chuyển động có mục đích của đối tượngBản chất của nút lệnh này là điều khiển 1 điểm chuyển động đến 1 vị trí khác trên màn hình.Chọn 1 hoặc nhiều cặp điểm.Thực hiện lệnh editaction buttonsmovement.Nhập tên nút tại vị trí labelNhấn OK.Bài tập thực hành 11. Cho tam giác ABC, từ đỉnh A kẻ các đường cao, trung tuyến, phân giácBài tập thực hành 22. Cho tam giác ABC, kẻ 3 đường trung tuyến xác định trọng tâm G của tam giác.Bài tập thực hành 33. Cho tam giác ABC, kẻ 3 đường trung trực của các cạnh để xác định tâm O vòng tròn ngoại tiếp. Vẽ vòng tròn ngoại tiếp tam giác ABC.Bài tập thực hành 44. Cho tam giác ABC, kẻ 3 đường phân giác để xác định tâm vòng tròn I nội tiếp tam giác. Vẽ vòng tròn nội tiếp tam giác ABC.Bài tập thực hành 55. Vẽ hình thang cân ABCD với các cạnh đáy là AD và BC.Bài tập thực hành 66. Cho nửa đường tròn cố định đường kính AB. Một điểm M chạy trên nửa đường tròn này. Trên tia AM lấy điểm N sao cho AN = MB. Hãy tìm quỹ tích điểm N khi M chạy trên nửa đường tròn đã cho.Bài tập thực hành 77. Vẽ hình mô phỏng bài học về đường thẳng SimsonBài tập thực hành 88. Vẽ hình mô phỏng bài học về đường thẳng Euler.Bài tập thực hành 88. Vẽ hình mô phỏng bài học về đường thẳng Euler.Cho hai đường tròn (O) và (O’) tiếp xúc ngoài nhau tại A. Một đường thẳng (d) qua A cắt hai đường tròn tại B và C.Tìm tập hợp các trung điểm M của đoạn thẳng BC khi đường thẳng (d) quay quanh A.