GA tích hợp NLS và AI Toán 11 Bài 25: Hai mặt phẳng vuông góc

Giáo án năng lực số và AI Toán 11 Bài 25: Hai mặt phẳng vuông góc được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất – năng lực. Nội dung có tích hợp NLS và AI giúp HS rèn luyện khả năng ứng dụng công nghệ, thao tác số ngay trong tiết học. Tài liệu ở dạng file Word, dễ chỉnh sửa – dễ tải về, phù hợp cho GV sử dụng từ năm học 2026.

Nội dung chi tiết

Ngày soạn: .../.../...

Ngày dạy: .../.../...

BÀI 25: HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC

(4 tiết)

I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức, kĩ năng:

Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:

  • Nhận biết góc giữa hai mặt phẳng, hai mặt phẳng vuông góc.
  • Xác định điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc.
  • Giải thích tính chất cơ bản của hai mặt phẳng vuông góc.
  • Nhận biết góc phẳng của góc nhị diện, tính góc phẳng nhị diện trong một số trường hợp đơn giản.
  • Giải thích tính chất cơ bản của hình chóp đều, hình lăng trụ đứng (và các trường hợp đặc biệt của nó).
  • Vận dụng kiến thức của bài học để mô tả một số hình ảnh thực tế.

2. Năng lực

Năng lực chung:

  • Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá
  • Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm
  • Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.

Năng lực riêng:

  • Tư duy và lập luận toán học: So sánh, phân tích dữ liệu tìm ra mối liên hệ
  • Mô hình hóa toán học: Mô tả được các dữ liệu liên quan đến yêu cầu trong thực tiễn để lựa chọn các đối tượng cần giải quyết liên quan đến kiến thức toán học đã được học, thiết lập mối liên hệ giữa các đối tượng đó. Đưa về được thành một bài toán thuộc dạng đã biết.
  • Giải quyết vấn đề toán học,
  • Giao tiếp toán học.
  • Sử dụng công cụ, phương tiện học toán.
  • Tư duy và lập luận toán học: So sánh, phân tích dữ liệu, đưa ra lập luận trong quá trình hình thành khái niệm và các điều kiện hai mặt phẳng vuông góc, tính chất hai mặt phẳng vuông góc, tính chất của hình chóp đều, lăng trụ đứng trong không gian.
  • Mô hình hóa toán học: Sử dụng được kiến thức về hai mặt phẳng vuông góc để mô tả một số hình ảnh trong thực tiễn và giải quyết một số bài toán có yếu tố thực tiễn.
  • Giải quyết vấn đề toán học: Xác định được góc giữa hai mặt phẳng, chứng minh được hai mặt phẳng vuông góc, tính số đo của góc phẳng nhị diện trong một số trường hợp đơn giản, vận dụng tính chất của hình chóp đều và hình lăng trụ đứng trong các bài tập chứng minh và tính toán.
  • Giao tiếp toán học: đọc, hiểu, trao đổi thông tin toán học.
  • Sử dụng công cụ, phương tiện học toán: thước, ê ke, phần mềm vẽ hình.

Năng lực số:

  • 1.1.NC1a: Xác định được mục tiêu và sử dụng công cụ tìm kiếm để thu thập thông tin (Tra cứu hình ảnh kiến trúc mái nhà thực tế).
  • 2.1.NC1a: Sử dụng nền tảng số để giao tiếp, thảo luận trực tuyến (Sử dụng Mentimeter, Padlet).
  • 3.1.NC1a: Sáng tạo và biên tập nội dung số (Chụp ảnh, chỉnh sửa ảnh bài làm để nộp trực tuyến).
  • 5.3.NC1a: Khai thác tính năng của phần mềm chuyên dụng (Sử dụng GeoGebra 3D để trực quan hóa góc giữa hai mặt phẳng).
  • 6.2.NC1a: Khai thác công cụ trí tuệ nhân tạo (Sử dụng AI Chatbot để tìm hiểu ứng dụng của góc nhị diện trong kĩ thuật).

Năng lực AI:

  • 11.A1.2: AI để nâng cao năng lực (HS sử dụng AI kết hợp GeoGebra 3D để hỗ trợ quan sát, diễn giải và nâng cao khả năng xác định góc giữa hai mặt phẳng).
  • 11.B2.1: Phòng tránh rủi ro khi sử dụng AI (HS nhận diện nguy cơ AI kết luận quan hệ vuông góc dựa vào hình ảnh trực quan hoặc bỏ sót giả thiết; biết kiểm tra câu trả lời bằng định lí và dữ kiện bài toán).

3. Phẩm chất

  • Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
  • Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với GV:

  • SGK, Tài liệu giảng dạy, KHBD.
  • Đồ dùng dạy học.
  • Hệ thống bài tập trắc nghiệm trên Quizizz/ Azota/website kenhhoctap.edu.vn.
  • Video AI được tạo bằng các công cụ AI để khởi động bài học.
  • Học liệu số: Phần mềm GeoGebra 3D, nền tảng Padlet.

2. Đối với HS:

  • SGK, SBT, vở ghi, giấy nháp.
  • Đồ dùng học tập (bút, thước...).
  • Bảng nhóm, bút viết bảng nhóm.
  • Điện thoại thông minh (Smartphone) có cài đặt ứng dụng GeoGebra và trình duyệt web.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

a) Mục tiêu: Tạo hứng thú, thu hút HS tìm hiểu nội dung bài học.

b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.

c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu.

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV yêu cầu HS đọc tình huống mở đầu: Ta có thể gắn cho mỗi vị trí trên Trái Đất một cặp số, được gọi là vĩ độ và kinh độ. Mỗi vị trí trên Trái Đất hoàn toàn xác định khi biết vĩ độ và kinh độ của nó. Sau bài học này, ta có thể hiểu và diễn đạt chính xác khái niệm đó.

kenhhoctap

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới.

[1.2.NC1b: HS thực hiện phân tích, diễn giải và đánh giá được dữ liệu, thông tin số được xác định rõ ràng để đưa ra nhận định đúng.]

2. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

TIẾT 1: GÓC GIỮA HAI MẶT PHẲNG, HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC. ĐIỀU KIỆN ĐỂ HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC.

Hoạt động 1: Góc giữa hai mặt phẳng, hai mặt phẳng vuông góc. Điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc

a) Mục tiêu:

  • Nhận biết góc giữa hai mặt phẳng, hai mặt phẳng vuông góc.
  • Xác định điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc.

b) Nội dung: HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, thực hiện các hoạt động.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi. HS nhận biết, tính được góc giữa hai mặt phẳng, chứng minh hai mặt phẳng vuông góc.

d) Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HSSẢN PHẨM DỰ KIẾNNLS/AI

Nhiệm vụ 1: Góc giữa hai mặt phẳng, hai mặt phẳng vuông góc.

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS hoàn thành HĐ 1. - GV có thể cho HS nhắc lại khái niệm góc giữa hai đường thẳng.

- GV hướng dẫn HS hình thành khái niệm góc giữa hai mặt phẳng.

+ Hai mặt phẳng (P) và (Q) vuông góc với nhau khi nào?

+ Khoảng giá trị của góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) là bao nhiêu?

- HS suy nghĩ trả lời Câu hỏi (SGK-tr.44).

- GV sử dụng phần mềm GeoGebra 3D, vẽ hai mặt phẳng (P) và (Q) cắt nhau theo giao tuyến c. Lấy điểm I trên c, kẻ akenhhoctap(P), akenhhoctapc và bkenhhoctap(Q), b kenhhoctapc. GV dùng tính năng đo góc động của phần mềm, khi thay đổi độ nghiêng của mặt phẳng, số đo góc thay đổi theo để HS quan sát trực quan.

- HS yêu cầu chatbot AI giải thích bằng ba bước cách xác định góc giữa hai mặt phẳng cắt nhau. HS đối chiếu từng bước với mô hình GeoGebra 3D, xác định giao tuyến, hai đường thẳng cùng vuông góc với giao tuyến và góc cần đo.

- GV hướng dẫn HS thực hiện vẽ hình, trình bày Ví dụ 1.

+ Lấy điểm kenhhoctap

+ Xác định góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) bằng định nghĩa, tức là vẽ hai đường thẳng qua E lần lượt vuông góc với (P) và (Q). Ta chỉ cần kẻ kenhhoctap

+ Giải thích vì sao kenhhoctap

+ Giải thích vì sao kenhhoctap

- GV giới thiệu ở ví dụ 1, cho ta một cách xác định góc giữa hai mặt phẳng thường gặp.

Từ đó có Nhận xét.

- HS làm Luyện tập 1 theo nhóm đôi.

+ Lưu ý: bài toán chứng minh hai chiều.

+ Xác định giao tuyến giữa (SAC) và (SBD).

+ Xác định mặt phẳng vuông góc với SO. Từ đó xác định góc giữa (SAC) và (SBD) bằng góc giữa hai đường thẳng nào?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, thảo luận nhóm.

- GV quan sát hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

1. Góc giữa hai mặt phẳng, hai mặt phẳng vuông góc.

HĐ 1:

Vì kenhhoctapvà kenhhoctap cùng vuông góc với kenhhoctap nên chúng song song hoặc trùng nhau.

Tương tự, kenhhoctapvà kenhhoctapsong song hoặc trùng nhau.

Vậy kenhhoctap

Kết luận

Cho hai mặt phẳng kenhhoctapvà kenhhoctapLấy các đường thẳng kenhhoctaptương ứng vuông góc với kenhhoctap. Khi đó góc giữa kenhhoctapvà kenhhoctap không phụ thuộc vào vị trí của kenhhoctap và được gọi là góc giữa hai mặt phẳng kenhhoctap và (Q).

Hai mặt phẳng (P) và (Q) được gọi là vuông góc với nhau nếu góc giữa chúng bằng kenhhoctap.

Chú ý: Nếu kenhhoctap là góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) thì kenhhoctap.

Câu hỏi:

Xét hai đường thẳng kenhhoctap tương ứng vuông góc với hai mặt phẳng kenhhoctap.

Khi đó góc giữa kenhhoctapkhi và chỉ khi kenhhoctap, hay a và b song song hoặc trùng nhau.

Ví dụ 1 (SGK -tr.45)

Nhận xét:

kenhhoctap

kenhhoctaptại O; kenhhoctap tại O

Khi đó kenhhoctap

Đặc biệt, kenhhoctap khi và chỉ khi kenhhoctap

Luyện tập 1

Gọi kenhhoctap là giao điếm của kenhhoctap và kenhhoctap.

Vì kenhhoctap và

kenhhoctap

kenhhoctap (( kenhhoctap

Do đó kenhhoctap

kenhhoctap là hình vuông.

kenhhoctap

5.3.NC1a: Khai thác tính năng mô phỏng không gian động và đo góc trực tiếp của phần mềm toán học GeoGebra 3D để trực quan hóa cách xác định góc giữa hai mặt phẳng.

11.A1.2: HS khai thác khả năng diễn giải của AI kết hợp mô hình động để cải thiện khả năng hình dung không gian, nhận diện đúng các đối tượng hình học và chủ động trình bày lại quy trình xác định góc giữa hai mặt phẳng.

Nhiệm vụ 2: Điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- HS thực hiện HĐ 2.

Từ đó nếu kenhhoctap mà kenhhoctapthì mối quan hệ của (P) và (Q) là gì?

- HS phát biểu định lí. GV giới thiệu đây là một điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc với nhau.

- Sử dụng điều kiện đó HS trình bày Ví dụ 2.

+ Xác định đường thẳng thuộc (OAB), (OAC) và vuông góc với (OBC).

- HS thưc hiện Luyện tập 2, vận dụng điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc với nhau.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, thảo luận nhóm.

- GV quan sát hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

2. Điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc

HĐ 2:

a) Vì kenhhoctap và kenhhoctap nên kenhhoctap.

Vậy kenhhoctap.

b) Do kenhhoctap và kenhhoctap tương ứng vuông góc với kenhhoctap và kenhhoctap.

Do đó, kenhhoctap

Kết luận

Hai mặt phẳng vuông góc với nhau nếu mặt phẳng này chứa một đường thẳng vuông góc với mặt phẳng kia.

kenhhoctap

Ví dụ 2 (SGK -tr.45)

Luyện tập 2

Mặt phẳng cánh của chứa đường thẳng nối các bản lề. Mặt khác đường thẳng này vuông góc với sàn nhà.

Do đó mặt phẳng cánh cửa vuông góc với sàn nhà.

TIẾT 2: TÍNH CHẤT HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC. GÓC NHỊ DIỆN

Hoạt động 2: Tính chất hai mặt phẳng vuông góc

a) Mục tiêu: Giải thích tính chất cơ bản của hai mặt phẳng vuông góc.

b) Nội dung: HS đọc SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV, chú ý nghe giảng, thực hiện các hoạt động.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học về tính chất hai mặt phẳng vuông óc, câu trả lời của HS cho các câu hỏi. HS vận dụng tính chất của hai mặt phẳng vuông góc trong bài toán chứng minh.

d) Tổ chức thực hiện: