ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC Ở TRƢỜNG TIỂU HỌC
KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC

MÃ SỐ: ĐH2013-TN04-14

Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thị Hồng Chuyên

THÁI NGUYÊN, 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC Ở TRƢỜNG TIỂU HỌC
KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC

MÃ SỐ: ĐH2013-TN04-14
Xác nhận của cơ quan
chủ trì đề tài


chuyên đề

Trƣờng Đại học

Thực hiện

Sƣ phạm

ĐƠN VỊ PHỐI HỢP NGHIÊN CỨU

Tên đơn vị
trong và ngoài nƣớc

Nội dung phối hợp

Họ và tên ngƣời đại

nghiên cứu

diện đơn vị

Viện Khoa học Giáo dục

Tƣ vấn, phối hợp GS.TS. Phan Văn Kha

- Việt Nam

nghiên cứu

Khoa Giáo dục Tiểu học - Trƣờng

1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề ................................................................................................. 6
1.1.1. Trên thế giới ......................................................................................................6
1.1.2. Trong nƣớc ........................................................................................................8
1.2. Mô phỏng ........................................................................................................................... 10
1.2.1 Mô hình ............................................................................................................10
1.2.2. Mô phỏng ........................................................................................................14
1.3. Phƣơng pháp dạy học mô phỏng ..................................................................................... 18
1.3.1. Khái niệm ........................................................................................................18


iii
1.3.2. Ƣu điểm và hạn chế của việc dạy học có sử dụng mô phỏng .........................22
1.4. Đặc điểm nhận thức của học sinh tiểu học ..................................................................... 23
1. 5. Thực trạng việc dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ở tiểu học các tỉnh miền
núi phía Bắc..................................................................................................................... 25
1.5.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế - xã hội khu vực miền núi phía Bắc...... 25
1.5.2. Thực trạng sử dụng phƣơng pháp mô phỏng trong dạy học ở tiểu học......................... 26
Kết luận chƣơng 1 .................................................................................................................... 29
Chƣơng 2. QUY TRÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG . 30
2.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ................ 30
2.1.1. Đảm bảo tính hệ thống ....................................................................................30
2.1.2. Phát huy vai trò thiết kế, định hƣớng, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi của giáo viên ..........30
2.1.3. Đảm bảo khai thác các ƣu thế của mô phỏng .................................................30
2.1.4. Đảm bảo phối hợp hài hòa giữa sử dụng mô phỏng và thao tác trên vật thật .............30
2.1.5. Đảm bảo tính mềm dẻo, linh hoạt ...................................................................31
2.1.6. Đảm bảo tính khả thi, thiết thực và hiệu quả ..................................................31
2.2. Khả năng sử dụng mô phỏng trong dạy học một số môn học ở tiểu học .................. 31
2.2.1. Môn Tự nhiên – Xã hội ...................................................................................31
2.2.3. Môn Khoa học .................................................................................................32
2.2.4. Môn Toán ........................................................................................................33



v

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BẰNG TIẾNG VIỆT
1. Thông tin chung
Tên đề tài: “Vận dụng phương pháp mô phỏng trong quá trình dạy học ở
trường tiểu học khu vực miền núi phía Bắc”
Mã số: ĐH2013-TN04-14
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thị Hồng Chuyên
Cơ quan chủ trì: Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên
Thời gian thực hiện: 24 tháng
2. Mục tiêu
Xây dựng quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng và thiết kế một
số bài học có sử dụng phƣơng pháp mô phỏng trong chƣơng trình tiểu học.
3. Tính mới và sáng tạo
- Mô phỏng là phƣơng pháp nghiên cứu các hiện tƣợng, quá trình hoạt động
bằng cách xây dựng các mô hình tƣơng ứng và nghiên cứu chúng ngay trên các mô
hình đó. Việc nghiên cứu, thao tác trên thiết bị mô phỏng giúp cho ngƣời nghiên cứu
dễ tiếp nhận thông tin và hiểu sâu đối tƣợng. Ngày nay, mô phỏng đang ngày càng
đƣợc sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực. Vì thế vận dụng mô phỏng trong dạy học là
một đòi hỏi mang tính khách quan cần phải nghiên cứu. Đặc biệt sử dụng phƣơng
pháp mô phỏng đối với lứa tuổi học sinh tiểu học là hết sức phù hợp và có ý nghĩa.
- Trong thực tế, mô phỏng đã đƣợc sử dụng trong dạy học ở tiểu học. Tuy
nhiên cách thức sử dụng mô phỏng trong dạy học còn hạn chế, chƣa phát huy tính
tích cực nhận thức của ngƣời học. Cụ thể do chƣa có quy trình dạy học cụ thể
hƣớng dẫn quá trình dạy và học. Vì vậy, việc đề xuất quy trình dạy học và thiết kế
một số kế hoạch bài học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng một mặt góp phần cung
cấp cơ sở lý luận về dạy học mô phỏng, mặt khác sẽ cung cấp một tài liệu hƣớng
dẫn dạy học hữu ích cho giáo viên ở trƣờng tiểu học.

nghiên cứu khoa học sinh viên, Trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên.
[2]. Trần Thị Ngọc Anh, Chu Thị Hòa, Hoàng Thị Kim Thoa, Trần Thị
Thanh Thƣ (2014), Thiết kế một số tình huống đóng vai mô phỏng trong dạy học
môn Lịch sử và Địa lí lớp 4, Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, Trƣờng Đại
học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên.


vii
5.3. Tài liệu tham khảo
Vận dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học ở tiểu học (Đƣợc nghiệm
thu bởi Hội đồng Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên)
6. Phƣơng thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại
của kết quả nghiên cứu
Đây là đề tài nghiên cứu thuộc lĩnh vực giáo dục, có kết quả nghiên cứu cả về
lí thuyết và thực tiễn. Đặc biệt là đã đề xuất quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp
mô phỏng trong dạy học ở tiểu học. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong dạy
học một số nội dung trong chƣơng trình tiểu học.


viii

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information
Project title: “Applying simulation methods in teaching in primary schools in
the Northern mountainous areas”
Code: ĐH2013-TN04-14
Coordinator: Dr. Nguyen Thi Hong Chuyen
Implementing institution: College of Education, Thai Nguyen University
Duration: 24 months
2. Objectives

- Pedagogical experiment was conducted in 3 primary schools in 3 different
locations. The obtained results were relatively satisfactory with its intended
purpose, which initially confirms the correctness of scientific hypothesis and quality
of the proposed methods in the current project.
5. Products
5.1. Scientific results
[1]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2013), "An overview about teaching based on
students’ learning style", Journal of Education, No. 324, pp. 29-31.
[2]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2014), "Benefits of understanding teaching
based on students’ learning style ", Journal of Education, No. 333, pp. 33-34.
[3]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2014), "Using simulation methods in teaching
– measures to meet for the demand of students’ learning style ", Journal of
Educational Equipment, No 108, pp. 59-60
[4]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2014), "Differentiated teaching based on
students’ learning style ", Journal of Education, No 347, pp. 35-37
5.2. Training results
[1]. Nong Thi Hong An (2013), Design some lesson plans using simulation
methods in teaching the natural science topics of Natural and Social subject in
Grade 3, Scientific research project for student, College of Education, Thai Nguyen
University.
[2]. Tran Thi Ngoc Anh, Chu Thi Hoa, Hoang Thi Kim Thoa Tran Thi Thanh Thu
(2014), Design some simulated role-playing situations in teaching History and


x

Geography in Grade 4, Scientific research project for student, College of Education,
Thai Nguyen University.
5.3. References: 1 reference manuscript: Applying simulation methods in teaching
at the primary school, 2016 (Was commissioned by the Council of College of


MP

Mô phỏng

PPMP

Phƣơng pháp mô phỏng

PP

Phƣơng pháp

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

STN

Sau thực nghiệm

TN

Thực nghiệm

TTN

Trƣớc thực nghiệm



Sơ đồ 2.1. Quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ..................... 36
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ biểu diễn số lƣợng điểm kiểm tra đầu vào .................... 58
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ biểu diễn số điểm của nhóm TN và ĐC ........................ 61
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ so sánh số điểm của nhóm TN và nhóm ĐC môn Khoa học ...62
Biểu đồ 3.4. Biểu đồ thể hiện số lƣợng các loại điểm .................................... 67
Biểu đồ 3.5. Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến ......................................... 67


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8 (số 29-NQ/TW) của Ban Chấp hành Trung
ƣơng Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu
cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội
chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đã khẳng định: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp
dạy và học theo hƣớng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng
kiến thức, kĩ năng của ngƣời học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ
máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để ngƣời
học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực” [1].
1.2. Để thực hiện nhiệm vụ mà Nghị quyết của Hội nghị trên đã nêu ra, Bộ Giáo
dục và Đào tạo đã và đang triển khai kế hoạch xây dựng chƣơng trình giáo dục phổ
thông (CTGDPT) giai đoạn sau 2015. Nội dung CTGDPT sau 2015 không chỉ đƣa ra
yêu cầu trang bị cho học sinh (HS) kiến thức, kĩ năng các môn học mà còn chú ý
hƣớng tới việc phát triển cho HS những năng lực cần thiết để các em có thể thành công
trong học tập, học tập suốt đời; tự chủ trong cuộc sống; hòa đồng và đóng góp tích cực
cho xã hội. Cụ thể là bên cạnh các năng lực chuyên biệt mà HS cần có về môn học/
lĩnh vực học tập thì các năng lực chung cốt lõi có vai trò hết sức quan trọng và cần thiết
cần hình thành và phát triển cho HS, đó là: (1) Năng lực tự học; (2) Năng lực giải
quyết vấn đề và sáng tạo; (3) Năng lực thẩm mĩ; (4) Năng lực thể chất; (5) Năng lực

Quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ở tiểu học.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng đƣợc xây dựng theo
hƣớng tổ chức nội dung học tập có tính thách thức, khuyến khích đƣợc HS suy nghĩ
chủ động, tự tìm kiếm tri thức dựa trên kinh nghiệm, vốn sống của mình, tạo ra đƣợc
môi trƣờng học tập hợp tác và khai thác các ƣu thế của CNTT thì sẽ phát triển đƣợc
năng lực học tập, góp phần nâng hiệu quả dạy học ở tiểu học.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học theo phƣơng pháp mô
phỏng (PPMP).
5.2. Xây dựng quy trình dạy học theo phƣơng pháp mô phỏng.
5.3. Áp dụng quy trình dạy học theo phƣơng pháp mô phỏng vào dạy học ở tiểu học.
5.4. Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm nghiệm tính khả thi của đề tài.


3

6. Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung nghiên cứu: Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu dạy học theo PPMP
trong môn Tự nhiên và Xã hội, môn Khoa học ở tiểu học.
- Địa bàn nghiên cứu: Thái Nguyên, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Yên Bái
- Thời gian thực nghiệm: Năm học 2013 – 2014
- Môn học tiến hành thực nghiệm: môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3, môn Khoa
học lớp 5 ở tiểu học.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp luận
Để thực hiện đề tài này chúng tôi đã dựa vào các quan điểm phƣơng pháp luận
nghiên cứu sau:
- Tiếp cận theo lý thuyết hoạt động: Việc nghiên cứu vận dụng PPMP vào dạy
học ở tiểu học đƣợc thực hiện theo nguyên tắc thông qua hoạt động và bằng hoạt

vai trò, lƣu ý về PPMP…);
+ So sánh, phân tích, đánh giá các thông tin thu thập đƣợc;
+ Xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài nghiên cứu.
7.2.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
7.2.2.1. Phương pháp điều tra bằng trắc nghiệm:
Sử dụng phiếu điều tra về thực trạng sử dụng PPMP trong DH ở tiểu học: gồm
500 GV là các học viên hệ vừa học vừa làm ngành Giáo dục tiểu học của Khoa Giáo
dục Tiểu học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên. Đây là các GV trực tiếp
giảng dạy của một số trƣờng tiểu học ở các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Kạn, Phú Thọ,
Cao Bằng, Yên Bái, Hà Giang.
7.2.2.2. Phương pháp quan sát sư phạm
Thông qua dự giờ các tiết học ở trƣờng tiểu học, quan sát hoạt động dạy của
GV và hoạt động học của HS tiểu học. Từ đó, tìm hiểu các phƣơng pháp dạy học
mà GV thƣờng sử dụng, hiệu quả của tiết dạy thông qua cách thức tác động của GV
đến HS; quan sát các biểu hiện của HS trong quá trình tiếp nhận và xử lí thông tin.
Trong quá trình quan sát có ghi chép diễn biến tiến trình các hoạt động, các biểu
hiện, thái độ hành vi của ngƣời học, nhận xét, đánh giá kết quả thu đƣợc, so sánh
với các phƣơng pháp nghiên cứu khác.


5

7.2.2.3. Phương pháp phỏng vấn
Tiến hành trò chuyện, phỏng vấn sâu trực tiếp với các GV và HS để làm rõ
hơn những thông tin về việc GV sử dụng PPMP trong dạy học, hứng thú học tập
của HS trong các giờ học đó.
Thông qua việc trao đổi trực tiếp bằng những câu hỏi mở sẽ giúp GV và HS
trả lời khách quan, tự nhiên nhất về dạy học có sử dụng MP; Hệ thống câu hỏi
phỏng vấn đƣợc chuẩn bị trƣớc một cách chu đáo, trật tự câu hỏi có thể thay đổi vị
trí; một số nội dung có thể đƣợc điều chỉnh sao cho phù hợp các đối tƣợng ở các

nơ - tron trong các chất có thể tách nơ - tron. PPMP này đƣợc đặt cho cái tên là
PPMP Monte Carlo.
PPMP Monte Carlo đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành khoa học, kỹ thuật khác
nhƣ: Toán học với phép tích phân, xác định thể tích trong không gian. Vật lý học
với việc xác định trọng tâm, MP xác định thời gian cân bằng nhiệt khi các vật khác
nhau tiếp xúc với nhau, mô tả đƣờng đi của viên đạn đƣợc bắn khi ra khỏi nòng
súng, MP các hạt proton... Hóa học, MP phản ứng hóa học của các chất khi chúng
tiếp xúc với nhau. Địa chất, MP quá trình trấn động của các lớp vật chất khi xảy ra
động đất, quá trình hoạt động của núi lửa...Khí tƣợng, MP quá trình thay đổi của
thời tiết, thủy văn. Hằng hải, MP quá trình ăn mòn của môi trƣờng lên sàn tàu,


7

khung, vỏ tàu, quá trình vận động của ra - da la - ze (Lidar) trên tàu. Quân sự, MP
hoạt động của bom nguyên tử, tên lửa, đầu đạn hạt nhân...
Dần dần mô phỏng đã đƣợc sử dụng trong đào tạo rất nhiều ngành nghề và
lĩnh vực: hàng không, thƣơng mại, kinh tế, quản lý giao thông, xây dựng, y khoa,
quân đội, tâm lý chính trị, …
Xuất phát từ vai trò, vị trí và tầm quan trọng của mô phỏng trong lĩnh vực đào
tạo, trên thế giới có nhiều nhà khoa học nghiên cứu lý thuyết về mô phỏng, đặc biệt
trong lĩnh vực y học nhƣ: Carol A. Rauen, Mô phỏng - một chiến lược dạy học cho
giáo dục điều dưỡng và định hướng phẫu thuật tim;
Trong lĩnh vực khoa học xã hội: Nigel Gilbert, Klaus Troitzsch (2005) Mô
phỏng trong khoa học xã hội; Jason P. Davis, Phát triển học thuyết thông qua mô
phỏng (2007);
Trong lĩnh vực kinh tế, thống kê có: David M. Lane, S. Camille Peres (2006),
Mô phỏng tương tác trong dạy học thống kê: triển vọng và thách thức; Alfonso
Novales (2000), Vai trò của phương pháp mô phỏng trong kinh tế vĩ mô;
Trong lĩnh vực giáo dục: Alke Martens, Mô phỏng trong dạy học và đào tạo;

phân trong điều tra rừng, tác giả Lƣơng Tuấn Anh đã MP quá trình mƣa dòng chảy.
+ Trong lĩnh vực khí tƣợng thủy văn, tháng 2 năm 2005, tác giả Hoàng Đức
Cƣờng đã áp dụng mô khí tƣợng động lực quy mô vừa MM5 dự báo ngắn hạn ở
Việt Nam. Mô hình (MH) MP các hệ thống và dự báo về chất đất, nƣớc, khoáng
chất, khí hậu, thời tiết...
+ Trong lĩnh vực năng lƣợng, vào năm 1984, tác giả Phan Ngọc Bích đã MH
hóa và MP quá trình biến đổi điện cơ.
+ Trong lĩnh vực giao thông, tác giả Thái Nguyễn Bạch Liên đã ứng dụng MH
toán học để giải thích và chứng minh dao động hệ thống xe đƣờng bộ.
+ Trong lĩnh vực kinh tế, năm 1984, tác giả Nguyễn Văn Thiều đã MP hệ
thống phân bố lực lƣợng sản xuất trong nền kinh tế quốc dân.
+ Trong lĩnh vực sinh học - y học, tác giả Trần Văn Con ứng dụng MP để
nghiên cứu cấu trúc và đặc trƣng của hệ sinh thái. Y tế ứng dụng MP trong việc
nghiên cứu lắp ghép các bộ phận trên cơ thể ngƣời, MP hệ thống tuần hoàn, hệ
thống tiêu hóa...
+ Trong lĩnh vực giáo dục


9

Năm 1996, tác giả Trịnh Hải Yến đã sử dụng các MH tĩnh để MP các hiện
tƣợng vật lý trong quá trình dạy học môn vật lý.
Năm 1999, tác giả PGS. TS. Hồ Đắc Thọ cùng nhóm giảng viên trƣờng Cao
đẳng Kỹ nghệ Dân lập Tp. Hồ Chí Minh đã xây dựng phần mềm MP công nghệ khí
nén đƣa vào giảng dạy tại trƣờng và các trƣờng lân cận.
Năm 2000, tác giả Phan Gia Anh Vũ, trƣờng Đại học sƣ phạm Vinh đã xây
dựng phần mềm MP cho chƣơng trình dạy học động lực lớp 10, tác giả đã sử dụng
phần mềm PAKMA để xây dựng.
Năm 2000, tác giả Nguyễn Tấn Quốc cùng một số giảng viên khoa Cơ khí
động lực trƣờng Đại học sƣ phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh đã xây dựng một phần

nhƣ trƣờng Đại học sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
Trong lĩnh vực dạy học ở tiểu học, việc nghiên cứu và đƣa MP vào giảng dạy
còn rất hạn chế và hiệu quả chƣa cao.
1.2. Mô phỏng
1.2.1 Mô hình
a) Khái niệm
Theo từ điển tiếng Việt (vdict.com), mô hình là vật cùng hình dạng nhƣng làm thu
nhỏ lại nhiều, mô phỏng cấu tạo và hoạt động của một vật khác để trình bày, nghiên cứu.
Theo A.B. Lotov, MH là một đối tƣợng bổ trợ để nghiên cứu gián tiếp một đối
tƣợng khác.
MH là một thuật ngữ đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều nghành khoa học khác
nhau. MH đƣợc coi nhƣ cái mẫu tƣơng đối gần nhất với đối tƣợng cần nghiên cứu,
nó không hoàn toàn đồng nhất với đối tƣợng cần nghiên cứu nhƣng nó có những
tính chất, những đặc điểm đặc trƣng quan trọng chủ yếu giống đối tƣợng cần nghiên
cứu. Khi nghiên cứu một đối tƣợng có thể sử dụng một MH, cũng có thể sử dụng
nhiều MH mới đáp ứng đƣợc. Vì vậy, một MH có thể có nhiều tính chất giống với
đối tƣợng, cũng có thể mỗi MH chỉ có một tính chất giống với đối tƣợng mà thôi.
Ví dụ khi nghiên cứu về ánh sáng và sự truyền dẫn ánh sáng trong tự nhiên,
thời cổ điển ngƣời ta sử dụng MH "hạt ánh sáng", sau đó phát hiện hiện tƣợng giao
thoa ánh sáng, ngƣời ta lại sử dụng MH "sóng ánh sáng" để nghiên cứu và giải thích
hiện tƣợng. Nhƣ vậy nảy sinh hiện tƣợng khác biệt giữa hai khái niệm sóng và hạt,
hai khái niệm này hoàn toàn khác biệt nhau, mỗi khái niệm này là một dạng MH,