Mô hình không gian tứ giác đáy: Phục vụ hiệu quả việc dạy và học hình học không gian

– Mô hình không gian tứ giác đáy là sản phẩm của em Nông Thị Mai Anh, Lớp 10A1, Trường THPT Vân Nham, huyện Hữu Lũng (năm học 2022 – 2023). Mô hình có thể linh hoạt tạo ra nhiều hình học phục vụ hiệu quả công tác dạy và học các dạng toán về hình học không gian ở bậc THPT. Tại Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Lạng Sơn năm 2023, mô hình không gian tứ giác đáy đạt giải nhì và được lựa chọn tham gia Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng toàn quốc.

Sản phẩm mô hình không gian đáy tứ giác

Em Nông Thị Mai Anh cho biết: Hình học không gian là một dạng toán khó đối với học sinh cấp học THPT. Bên cạnh việc nắm vững lý thuyết còn phải có trí tưởng tượng phong phú thì mới có thể giải quyết được loại bài tập hóc búa này. Để dạy học nội dung về hình học không gian, các thầy cô giáo phải mang nhiều mô hình lên lớp học, rất bất tiện. Các mô hình chủ yếu chỉ có một hình cố định, không thể linh hoạt biến đổi từ hình này sang hình khác. Vì vậy, em đã có ý tưởng và triển khai thực hiện Mô hình không gian tứ giác đáy để khắc phục những hạn chế trên.

Mô hình không gian đáy tứ giác có thiết kế gồm 2 phần: phần chân đế để cố định mô hình và phần thân mô hình có thể linh hoạt tạo ra các hình học không gian. Phần thân gồm 1 trụ thẳng đứng và 2 khung sắt hình chữ thập ở 2 đầu trên và dưới cách nhau khoảng 30cm. Các đoạn sắt trên khung sắt chữ thập là cây ăng ten có thể kéo ra và thu lại nhằm tạo sự linh hoạt khi tạo ra các hình học cũng như thuận tiện trong quá trình sử dụng và di chuyển.

Mô hình này có thể phục vụ dạy và học đại cương về đường thẳng, mặt phẳng trong không gian, đường thẳng chéo nhau, đường thẳng song song, vuông góc; sự song song hoặc vuông góc giữa đường thẳng và mặt phẳng; giữa hai mặt phẳng với nhau; mô hình biểu diễn của một hình, một khối hình trong không gian như: hình hộp, lăng trụ, hình chóp, hình chóp cụt… Dạy và học về các khối đa diện, phân chia khối đa diện, tính diện tích, thể tích các khối đa diện… Cụ thể, khi cần tạo ra hình tam giác 3 chiều thì học sinh và giáo viên chỉ cần xác định các đỉnh của tam giác trên khung rồi dùng dây chun, kẹp giấy nối và cố định các đỉnh lại với nhau. Từ mô hình này, giáo viên và học sinh có thể dễ dàng chỉ ra các yếu tố như: cạnh, đỉnh, mặt của hình…

Cô Phùng Thị Điềm, giáo viên hướng dẫn cho biết: Do có thể linh hoạt biến đổi từ hình này sang hình khác nên mô hình có thể sử dụng trong tất cả các bài học về đường thẳng và mặt phẳng trong không gian; vec tơ trong không gian; quan hệ vuông góc trong không gian… trong chương trình hình học lớp 11. Mô hình cũng có thể sử dụng trong tất cả các bài về khối đa diện của chương trình hình học lớp 12. Đây là mô hình rất thiết thực phục vụ việc dạy và học hình học không gian.

Cô Nguyễn Thị Hòa, Phó hiệu trưởng Trường THPT Vân Nham, huyện Hữu Lũng cho biết: Mô hình không gian đáy tứ giác giải quyết được những hạn chế của các mô hình truyền thống. Đây là đồ dùng dạy học trực quan, sinh động, linh hoạt trong việc tạo ra nhiều hình học không gian, từ đó, giúp học sinh dễ dàng hình dung về hình học không gian, mang lại giờ học hấp dẫn và hiệu quả. Ngay khi học sinh tạo ra mô hình (năm 2022) và Ban giám hiệu đánh giá là có hiệu quả trong dạy và học, chúng tôi đã đề nghị học sinh tạo ra một số mô hình để ứng dụng ngay vào công tác giảng dạy tại trường.

Mô hình không gian tứ giác đáy có kết cấu đơn giản, linh hoạt có thể tạo ra nhiều hình học không gian, ứng dụng thiết thực trong dạy và học môn hình học ở bậc THPT. Mong rằng thời gian tới, mô hình này sẽ được nhiều trường học tập, ứng dụng trong công tác dạy và học.