HỌC QUỔC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
**************
ĐỀ TÀI NGHIÊN cứu KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CYBERED TRONG DẠY HỌC
CÁC MÔN KHOA HỌC Tự NHIÊN BẬC TRUNG HỌC PHổ THÔNG
■ « ■ ■
(CHO SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI)
MÃ SỐ: QS.08.01
Chủ trì đề tài: ThS. Phạm Văn Tiến
CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA
PGS.TS. Lê Kim Long
TS. Nguyễn Thế Hưng
ThS. Phạm Kim Chung
ĐA! HOC Q U O O GIA HÀ NỘI
fRUNG lẦM ímC_)í J<j llN í HƯ VIỆN
O GC t G C O G C Ê Ỷ '
HÀ NỘI, 2010
MỤC LỤC
■ ■
Mở đầu 1
1. Lý do chọn đề tài
1
2. Mục tiêu của đề tài 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu4
4. Phương pháp nghiên cứu 4
a. Nghiên cứu lý luận 4
19
1.5.3. Đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy-học
21
1.5.4. Những mặt trái khi sử dụng các học liệu điện tử và Internet 23
1.6. Học liệu điện tử và việc tích hợp chúng vào trong các bài giảng hiện
nay 24
1.6.1. Hô trợ quá trình dạy học của giáo viên 24
1.6.2. Hỗ trợ cho qúa trình tự học của sinh viên sư phạm
25
1.6.3. Bồi dưỡng giáo viên ở trường phổ thông 25
Kết luận chương 1 26
Chương 2. Quy trình khai thác và sử dụng phần mềm cybered
27
2.1. Giới thiệu phần mềm cybered 27
2.2. Qui trình khai thác phần mềm cybered 28
2.3. Sử dụng phần mềm trong việc xây dựng các bài giảng 30
2.4. Quá trình Việt hoá các phần mềm trong bộ phần mềm cybered
33
2.5. Thiết kế giao diện của các bài giảng 34
2.6. Lựa chọn công cụ xây dựng bài giảng 36
2.6.1. Yêu cầu về phương diện cồng cụ
36
2.6.2. Một số công cụ thiết kế bài giảng 36
2.7. Kỹ thuật xây dựng bài giảng
41
2.7.1. Các tiêu chuẩn kỹ thuật
41
2.7.2. Kỹ thuật tạo chữ
KHKT
Khoa học - kỹ thuật
TLGK
Tài liệu giáo khoa
THPT
Trung học phổ thông
MTĐT
Máy tính điện tử
PTDH Phương tiện dạy học
HTTP Hypertext Transport Protocol
FTP File Transfer Protocol
WWW World Wide Web
1. Lý do chọn đề tài
MỞ ĐẦU
Hiện nay công nghệ thông tin và truyền thông đã có những bước phát
triển mạnh mẽ, vượt xa khỏi những rào cản vốn có của đời sống kinh tế - xã
hội đã tồn tại từ trước đến nay, giúp con người hiện thực hoá được hầu hết
những ý tưởng minh hoạ cho các hiện tượng xảy ra trong cuộc sống.
Trong công tác đào tạo, Tin học có ảnh hưởng rất mạnh mẽ. Tin học
hoá công tác giảng dạy phát triển theo hướng làm tăng hàm lượng trí tuệ,
hiệu quả đạt được gắn liền với quá trình cải tiến tổ chức, quản lý công tác
giảng dạy. Tin học hoá công tác giảng dạy không chỉ tiến hành xây dựng
một kết cấu hạ tầng thông tin mà còn gắn liền với việc cải tiến phương thức,
hình thức, nội dung giảng dạy, đẩy manh việc phát triển và ứng dụng công
nghệ thông tin, giúp ích tư vấn đào tạo, đào tạo từ xa, liên kết cùng nghiên
cứu khoa học giữa các cán bộ khoa học trong cùng khoa, ngành, các trường
đại học, trong toàn quốc và trên toàn thế giới.
Lớp học ảo là một bằng chứng cho thấy công nghệ máy tính đang
thay đổi cách thức truyền thụ kiến thức trong giáo dục - đào tạo. Việc sử
dụng lớp học trực tuyến (on-line) để bổ trợ cho giáo dục đang trên đà phát
phương trong toàn quốc. Bên cạnh đó, còn có hàng trăm học viên cao học
và nhiều nghiên cứu sinh đang học tập tại trường Đại học Giáo dục. Đào tạo
giáo viên chất lượng cao, bồi dưỡng các chuyên gia giáo dục, truyền bá
khoa học giáo dục, mở rộng đào tạo trực tuyến và học tập điện tử đang là
một xu hướng phát triển của nhà trường.
Với định hướng đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin trong
giảng dạy và học tập, trong thời gian vừa qua, Nhà trường đã đầu tư việc
2
mua sắm trang thiết bị hiện đại phục vụ cho việc học tập của học viên, sinh
viên và việc giảng dạy cũng như nghiên cứu khoa học của giảng viên, trong
đó có bộ phần mềm cybered đã được nhà trường mua về và hiện chưa được
đưa vào khai thác sử dụng.
Xuất phát từ các vấn đề trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: "Nghiên
cứu ứng dụng phần mềm cybered trong dạy học các môn khoa học tự nhiên
bậc Trung học phổ thông". Ngoài mục đích chính là khai thác phần mềm
cybered ứng dụng trong các môn khoa học tự nhiên, đề tài còn có thể cung
cấp cho giảng viên và sinh viên những hiểu biết về nguyên tắc xây dựng bài
giảng điện tử và sử dụng những công cụ để tạo bài giảng điện tử phục vụ
giảng dạy và học tập.
2. Mục tiêu của đề tài
3.1. Mục tiêu tổng quát:
Hoàn thiện việc khai thác và triển khai áp dụng phần mềm cybered
trong dạy học các môn khoa học tự nhiên thuộc khối kiến thức nghiệp vụ sư
phạm tại Khoa Sư phạm (trường Đại học Giáo dục) -ĐHQGHN.
3.2. Mục tiêu cụ thể:
Khai thác và áp dụng một cách đổng bộ phần mềm cybered cho các
môn học Vật lý, Hoá học và Sinh học bậc Trung học phổ thông, bao gồm từ
việc lựa chọn và áp dụng từng phần mềm trong việc xây dựng các bài giảng
điện tử tương ứng, việt hoá các sản phẩm của phần mềm và triển khai tập
huấn việc khai thác và sử dụng phần mềm cho sinh viên các lớp QH-2006-S
Nghiên cứu tài liệu nguyên tắc và kỹ thuật xây dựng bài giảng điện tử
trong dạy học bằng các phần mềm hiện đại, dễ sử dụng.
b. Nghiên cứu thực tiễn
Nghiên cứu thực tiễn việc triển khai áp dụng các phần mềm trong dạy
học hiộn nay ở trường Trung học phổ thông.
Nghiên cứu triển khai áp dụng phần mềm cybered cho sinh viên sư
phạm QH-2006-S trong việc xây dựng các bài giảng điện tử giảng dạy ở
trường Trung học phổ thông.
5. Sản phẩm nghiên cứu cụ thể
- Bộ phần mềm cybeređ đã được việt hoá.
- Một số bài giảng có sử dụng phần mềm cybered trong dạy học các
môn Vật lý, Hoá học, Sinh học ở trường Trung học phổ thông.
- Website học tập hướng dãn sử dụng và khai thác bộ phần mềm
cybered.
- Sản phẩm nghiên cứu khoa học và hướng dẫn làm khoá luận tốt
nghiệp cho sinh viên ngành sư phạm.
5
CHƯƠNG 1
Cơ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC KHAI THÁC VÀ sử DỤNG
■ ■ ■
CÁC PHẦN MỀM TRONG DẠY HỌC
■ ■
1.1. VẤN ĐỂ KHAI THÁC VÀ sử DỤNG CÁC PHẦN MỂM tro n g dạy
HỌC HIỆN NAY
Hiện nay, trong xu thế phát triển của xã hội, sự nghiệp giáo dục cũng
đã có những đột phá nhất định, trong công cuộc đổi mới cách dạy và học,
nhiều hình thức dạy học mới đã bộc lộ. Sự xuất hiện đúng lúc và kịp thời
của cồng nghệ thông tin đã đem lại những thay đổi rõ rệt về cách dạy và
học hiện nay.
Một trong những nét nổi bật của việc ứng dụng công nghệ thông tin
thấy, nhiều giáo viên lạm dụng việc sử dụng công nghệ trong dạy học, dẫn
tới vấn đề không những không làm tăng hiệu quả của việc dạy học mà còn
làm giảm tác dụng của nó. Qua khảo sát thực trạng dạy và học bằng việc sử
dụng công nghệ thông tin trong dạy học cho thấy, tỉ lệ thành công trong dạy
học có sử dụng công nghệ chưa thực sự thuyết phục, điều này không có
nghĩa là sự có mặt của công nghệ thông tin sẽ làm giảm hiệu quả của việc
dạy học, mà nguyên nhân chính là người sử dụng công nghệ chưa thực sự
biết cách khai thác sao cho có hiệu quả. Phần lớn những giờ học có sử dụng
công nghệ mới chỉ dừng lại ở mức độ hình thức, điều này cũng hoàn toàn dễ
hiểu bởi giáo dục của chúng ta đang trong giai đoạn quá độ chuyển đổi từ
thời kỳ giáo dục truyền thống sang thời kỳ giáo dục đỉnh cao có sự hỗ trợ
đắc lực của công nghệ thông tin và truyền thông đa phương tiện. Đa phần
đội ngũ giáo viên chưa thể bắt nhịp với sự vận động như vũ bão của công
nghệ, thêm vào đó là rào cản về ngôn ngữ cũng làm cho nhiều giáo viên
không sử dụng được những tính năng hữu hiệu của các phần mềm tin học.
7
Để thuận tiện cho giáo viên phổ thông trong việc khai thác và sử
dụng các phần mềm, thời gian gần đây đã có nhiều phần mềm viết bằng
tiếng việt do chính các chuyên gia công nghệ thông tin của Việt Nam xây
dựng. Điều đó đã phần nào khắc phục được những hạn chế về rào cản ngôn
ngữ đối với giáo viên và học sinh, tuy nhiên nếu xét về tính khả thi của các
phần mềm viết bằng tiếng việt thì còn nhiều nhược điểm so với các phần
mềm của nước ngoài. Trong giai đoạn hội nhập toàn cầu, việc tận dụng
những thế mạnh của các nước tiên tiến trên thế giới là một điều đáng
khuyến khích, và giải pháp tốt nhất cho vấn đề này là sự kết hợp hiệu quả
giữa các chuyên gia công nghệ thông tin và các nhà sư phạm trong việc
biên soạn lại các phần mềm mô phỏng và các thí nghiệm ảo của nước ngoài,
đồng thời việt hoá chúng và xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn kèm theo sẽ
giúp ích cho đội ngũ giáo viên ở phổ thông áp dụng chúng một cách tốt
nhất trong giảng dạy và học tập.
rồi chuyển sang dạng PDF, một số khác xây dựng dưới dạng trang Web
nhưng ở mức độ chuyển tải nội dung giáo trình và bổ sung hình ảnh minh
họa. Các bài giảng điện tử như thế có nhược điểm là thiếu tính định hướng,
chưa có kịch bản sư phạm rõ ràng, chưa khai thác được khả năng đa phương
tiện của máy tính và các ứng dụng trên mạng.
Những tồn tại trên xuất phát từ vấn đề là chưa có những quy chuẩn về
bài giảng điện tử cũng như cách sử dụng chúng trong dạy học.
Theo chúng tôi, giáo trình điện tử là một tổ hợp sản phẩm và các
1 Địa chỉ: http://ocw.m it.edu/index.html
2 Địa chỉ: http://ebook.m oet.gov.vn/
9
dịch vụ, hoạt động (được thiết kế nhờ ứng dụng mạnh mẽ CNTT) của người
dạy và người học nhằm giải quyết những mục tiêu dạy học, đảm bảo tính
toàn vẹn và thống nhất của quá trình dạy học.
Khi tiến hành nghiên cứu đề tài này, chúng tôi hy vọng nghiên cứu
việc khai thác, ứng dụng các phần mềm trong bộ phần mềm cybered để xây
dựng các bài giảng điện tử cung cấp cho sinh viên tham khảo. Trong quá
trình nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy nhược điểm của việc sử dụng các
phần mềm trong việc thiết kế các bài giảng điện tử hiện nay, chúng tôi
mong muốn xây dựng được quy trình khép kín, kỹ thuật cũng như cách thức
sử dụng các phần mềm để xây dựng các bài giảng điện tử trong dạy học, mà
trước hết là hỗ trợ tốt cho quá trình đào tạo của trường Đại học Giáo dục -
ĐHQG Hà Nội trong lộ trình chuyển đổi sang hình thức đào tạo theo tín
chỉ, từ đó nhân rộng sang các cơ sở đào tạo khác.
1.3. BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VÀ DẠY HỌC HIỆN ĐẠI
1.3.1. Một sô khái niệm liên quan
a. E-learning
Sự phát triển của khoa học và công nghệ kéo theo sự phát triển của
giáo dục và đào tạo, đặc biệt là khoa học nhận thức và công nghệ thông
tin. E-Learning ra đời, đánh dấu bước ngoặt mới trong việc áp dụng
một module. Thực ra thì SCORM dùng các đặc tả mới nhất của AICC.
e. Bài giảng điện tử: là một tập hợp các học liệu điện tử được tổ chức lại
theo một kết cấu sư phạm để có thể cung cấp kiến thức và kỹ năng cho học
11
viên một cách hiộu quả thông qua sự trợ giúp của các phần mềm quản lý
học tập (Learning Management System -LMS). Một bài giảng điện tử
thường tương ứng với một học phần hoặc một môn học.
Các tài liệu học tập được số hoá theo một cấu trúc, định dạng và kịch
bản nhất định, được lưu trữ trên máy tính nhằm phục vụ việc dạy và học qua
máy tính. Dạng thức số hoá có thể là văn bản, slide, bảng dữ liệu, âm thanh,
hình ảnh, video số, các ứng dụng tương tác v.v. và cả những tài liệu hỗn hợp
gồm các dạng thức nói trên.
/. Modul bài giảng (Module): là một phần của bài giảng điện tử, bài giảng
điện tử tương ứng với một đơn vị kiến thức. Việc xác định đơn vị kiến thức
thường được tính theo một nội dung trọn vẹn cần cung cấp cho học viên
hoặc một nội dung được cung cấp theo một đơn vị thời gian học. Một mô
đun thường được tính tương ứng với các chương mục trong bài giảng hoặc
theo đơn vị một số tiết học nhất định.
g. Khoá học (Course): được xác định bởi việc sử dụng một bài giảng điện
tử, cung cấp kiến thức hay kỹ năng cho một tập hợp xác định các học viên.
Việc giảng dạy này có thể có hoặc không có giảng viên hỗ trợ. Như vậy
khoá học là một lần tổ chức dạy cho một nhóm học viên, một học phần
hoặc một môn học. Một bài giảng có thể dùng cho nhiều khoá học.
h. Sách điện tử (E-book): là các dữ liệu (chủ yếu là văn bản) đã được số
hóa, định dạng chuẩn nhất định, có kèm các multimedia làm tăng khả năng
đa giác quan hóa và thao tác hóa của người đọc.
/. Giáo án điện tử', là kế hoạch trển khai các bài giảng điện tử cụ thể (độc
lập hoặc được tích hợp trong dạy học truyền thống), được xây dựng trên
những nguyên tắc sư phạm nhất định đảm bảo tính logic của nội dung dạy
học.
chung đã hạn chế tính tích cực của người học, tạo ra một sự lệ thuộc thái
quá vào người dạy. Hơn nữa, trong giai đoạn hiện nay, khi vấn đề chuyển
đổi từ phương thức đào tạo theo niên chế sang học chế tín chỉ đang đật ra
hàng loạt nhiệm vụ cần phải giải quyết ngay (đổi mới kết cấu chương trình,
tăng tính liên thông, chuyển đổi của chương trình, đa dạng hóa các hình
thức tổ chức dạy học, các phương pháp triển khai quá trình dạy học, hình
thức kiểm tra đánh giá, tăng khả năng tự học, tự nghiên cứu của người học,
mở rộng nguồn học liệu ), việc áp dụng triển khai giáo trình điện tử, bài
giảng điện tử (E-lesson) có thể coi như một giải pháp hữu hiệu nhằm tạo ra
một hình thức dạy học mới, cho phép vượt lên các giới hạn về không gian
và thời gian, tạo ra cơ hội bình đẳng, phát huy tính chủ động của người học
ở bậc đại học.
Giáo trình điện tử, Bài giảng điện tử (được hiểu khái quát như sản
phẩm và quá trình) về cơ bản khác với giáo trình, bài giảng truyền thống ở
những điểm sau:
- Không bị giới hạn bởi không gian, thời gian.
- Mang tính mềm dẻo, có thể tương tác được.
- Tạo ra môi trường học tập bình đẳng, phù hợp với các đối tượng khác
nhau.
- Tạo ra khả năng tích hợp mạnh mẽ các ứng dụng công nghệ trong dạy
học
- Tạo ra sự thay đổi căn bản trong quan niệm về vị trí, vai trò của người
dạy, người học
Các giáo trình, bài giảng, khoá học được thiết kế và triển khai với sự
trợ giúp của CNTT có thể tạo ra những chuyển biến vượt trội về chất so với
các bài giảng, khoá học truyền thống: người học có thể “thao tác” được với
nội dung. Nội dung của dạy học truyền thống là những kiến thức khoa học
14
được chắt lọc và “đóng gói” trong giáo trình, sách giáo khoa và được
chuyển đến người học một cách cứng nhắc (người học không thể “tương
có bản quyền như cơ sở dữ liệu quốc gia, các thư viện lớn của các trường
đại học, công ty
Đối với thông tin thuộc nhóm thứ nhất, người học có thể mua “đứt
đoạn" một lần (các văn bản số hóa, sách điện tử, đĩa CD-Rom dữ liệu, video
clip, phần mềm học tập đóng gói V.V.). Đối với nhóm thứ hai, người học
phải đăng nhập vào những bài học (khóa học) cụ thể và được cấp quyền
truy cập và chiết xuất thông tin.
Nguyên tắc tính tương tác với nội dung dạy học. Các vãn bản được
số hóa, hình ảnh, âm thanh, biểu đồ, ký hiệu, phẩn mềm mô phỏng, thí
nghiệm ảo chứa đựng nội dung dạy học được tích hợp theo ý đồ sư phạm
trong bài giảng điện tử sẽ tạo ra cơ hội giúp người học trở thành chủ thể tích
cực trong chính quá trình dạy học. Số lượng kiến thức và kỹ năng thu được
ở người học sẽ tương ứng với mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo của chính
chủ thể hành động. Hơn nữa, mỗi người học sẽ có cơ hội lựa chọn cho mình
khối lượng nội dung, tốc độ học tập phù hợp (ví dụ, với một bài giảng,
người học có thể tham gia hay thao tác với số lần không hạn chế, việc chọn
lựa nội dung không nhất thiết phải theo trình tự bắt buộc ).
Nguyên tắc trình bày nội dung bằng đa phương tiện trong xây
dựng bài giảng điện tử sẽ giúp kích thích đa giác quan trong quá trình tiếp
16
nhận, lưu giữ và xử lý thông tin, tăng sự chú ý, hứng thú và quan tâm ở
người học (ví dụ, một nội dung dạy học có thể được thể hiện dưới nhiều
hình thức khác nhau: văn bản, hình ảnh, biểu đồ, video clip, hoạt hình ).
Học thuyết sư phạm tương tác (M. Roy & J. M. Denomme, 2005) dựa trên
những kết quả nghiên cứu của khoa học thần kinh nhận thức đã chứng minh
rằng mỗi người đều có một bộ máy học, có một cơ chế vận hành việc học
của mình theo một cách riêng. Do vậy, nhờ đa phương tiện, người học có
thể chiếm lĩnh các nội dung dạy học thông qua nhiều kênh giác quan khác
nhau, phù hợp với những đặc đỉểm riêng của bản thân về tâm sinh lý, nhu
cầu, sở thích
1. Truyền thụ lấy người dạy làm
trung tâm
2. Kích thích đơn giác quan
3. Hướng phát triển một chiều
4. Đơn phương tiện, đơn năng
5. Làm việc riêng lẻ, cá thể
6. Truyền tải thông tin
7. Học tập thụ động
8. Học sự kiện, học dựa trên những
tri thức có sẵn
9. Dạy học dựa trên những phản ứng
đáp lại, tái tạo theo mẫu
10. Cảnh huống tách biệt, không
thực tế
1. Học tập lấy người học làm trung
tâm
2. Kích thích đa giác quan
3. Hướng phát triển đa chiều
4. Đa phương tiện, đa năng
5. Làm viêc hơp tác, tương tác
6. Trao đổi thông tin
7. Học tập tích cực, tìm tòi khám phá
8. Học dựa trên tư duy phê phán, sáng
tạo bằng việc ra những quyết định
9. Dạy học thích ứng dựa trên những
hoạt động có chủ định
10. Cảnh huống thực tế, xác thực
(Nguồn: “New Learning Environments”- ỈSTE, 2000)
Như vậy, môi trường học tập hiện nay có tích hợp các phần mềm, học
18
(Face-to-Face), cho lớp học đông người mà vẫn đảm bảo được yêu cầu phát
huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học.
Thứ nhất, việc triển khai các học liệu điện tử cho phép người học tìm
tới sự cân bằng giữa việc tích luỹ nội dung tri thức môn học và các chiến
lược học tập thông qua việc tự định hướng, tự điều khiển, tổ chức, quản lý,
tự đánh giá chính việc học của mình. Do đó, người dạy không còn giữ vị trí
độc tôn “trung tâm tri thức”, “kho chứa tri thức” như trước. Điều này hoàn
toàn không có nghĩa phủ nhận vai trò của người dạy. Trái lại, để có thể thiết
kế được những bài giảng điện tử mà ở đó người dạy phải không ngừng nỗ
lực tìm kiếm các nguồn tài liệu bổ sung, phương pháp, hình thức triển khai
mới cho bài giảng của mình. Thay vào lối truyền giảng, thông báo thông tin
một chiều, người dạy sẽ giữ vai trò điều khiển, định hướng người học vào
quá trình tìm kiếm và xử lý thông tin, đưa ra các phương án để giải quyết
nội dung bài học bằng những chiến lược dạy mới:
- Dạy học bằng bằng chính hoạt động học tập của người học
- Dạy học cá thể hoá trong hoạt động tương tác, hợp tác
- Dạy học hướng vào dạy cách tự học, tự nghiên cứu
- Dạy học dựa trên sự đánh giá và tự đánh giá.
Thứ hai, việc tích hợp các học liệu điện tử vào quá trình dạy học
truyền thống sẽ kéo theo những biến đổi căn bản trong hoạt động của người
dạy và người học như sau:
- Chuyển từ hoạt động thông báo và ghi nhớ kiến thức sang hoạt
động độc lập tìm kiếm, khám phá, nỗ lực hợp tác (chuyển từ: “Tôi
biết những vấn đề sau !" sang “Tôi biết tôi cồn chưa biết những
vấn đề sau ); người học có thể sử dụng những đường dẫn
20
Copyright: Tài liệu đại học ©