Xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học một số nội dung các môn học về tự nhiên và xã hội ở tiểu học bằng công nghệ đa phương tiện 1

Lời cảm ơn Luận văn đợc hoàn thành trờng Đại học s phạm Hà Nội Có đợc kết này, trớc tiên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo TS Nguyễn Vũ Quốc Hng cô giáo TS Nguyễn Thị Thấn, thầy cô đà tận tình hớng dẫn suốt trình nghiên cứu Xin đợc cảm ơn Ban quản lý dự án phát triển giáo viên tiểu học, thầy cô Khoa Giáo dục Tiểu học, trờng Đại học s phạm Hà Nội, Ban giám hiệu trờng: Tiểu học Nguyễn Du - quận Ngô Quyền Hải Phòng, Tiểu học Dân lập Phơng Nam - quận Hoàng Mai - Hà Nội toàn thể thầy cô giáo em học sinh, đặc biệt em Trần Đức Minh gia đình vô yêu quý đà tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Luận văn kết bớc đầu tập dợt nghiên cứu khoa học Do điều kiện, lực thời gian nghiên cứu hạn chế, đề tài nghiên cứu không tránh khỏi sơ xuất thiếu sót Rất mong nhận đợc đóng góp, bổ sung thầy cô bạn để công trình thêm hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 23 tháng 10 năm 2006 Tác giả Nguyễn Thị Thu Trang Mở đầu Lý chọn đề tài Nghị Hội nghị lần thứ IV Ban chấp hành Trung ơng Đảng Cộng sản Việt Nam khoá VII đà rõ: Cần phải "đổi phơng pháp dạy học tất cấp học, bậc học, áp dụng phơng pháp giáo dục bồi dỡng cho học sinh lực t sáng tạo, lực giải vấn đề " Mục tiêu nhiệm vụ giáo dục thực việc nghiên cứu đổi phơng pháp dạy học nhằm bồi dỡng cho học sinh phơng pháp nhận thức khoa học, phát triển lực tự giải vấn đề Thông qua hoạt động tự giác, tích cực, tự lực thân, học sinh chiếm lĩnh kiến thức, hình thành lực trình dạy học nhằm tạo ngời làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại, có t sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỹ thuật; có sức khoẻ, ngời thừa kế xây dựng tổ quốc [3, tr41] Muốn thực đợc mục tiêu cần phải giải cách đồng nhiều vấn đề, có vấn đề phơng pháp giáo dục đào tạo Nghị TƯ.2 đà rõ đổi mạnh mẽ phơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp t sáng tạo ngời học, bớc áp dụng phơng pháp tiên tiến phơng tiện đại vào trình dạy học [3,tr41] Phơng tiện dạy học thành tố cấu trúc trình dạy học, có quan hệ mật thiết với thành tố khác đặc biệt phơng pháp hình thức tổ chức dạy học Thực tiễn cho thấy, phơng pháp dạy học cụ thể đợc thực nhờ giúp đỡ phơng tiện dạy học định [46] Tuy nhiên, phơng tiện dạy học môn Tiểu học nói chung môn học tự nhiên xà hội nói riêng mang nặng tính chất thông báo, tái Học sinh đợc tạo điều kiện bồi dỡng phơng pháp nhận thức, rèn luyện t khoa học, phát triển lực giải vấn đề Với khả u việt Công nghệ đa phơng tiện, dạy học với hỗ trợ máy tính vấn đề đợc nhiều nhà giáo dục chuyên gia Tin học quan tâm Từ năm 1990 nhiều nớc giới đà triển khai trang bị Computer trờng đại học, trờng chuyên nghiệp trờng phổ thông với quy mô mức độ khác Nhiều nớc đà xây dựng phần mềm dạy học, số Test để khách quan trình kiểm tra, đánh giá đạt đợc thành tựu đáng kể nớc ta từ năm 1994 Bộ Giáo dục đà có chủ trơng đa tin học vào nhà trờng để giảng dạy tin học, dạy môn quản lý trờng học, đồng thời nhập phần mềm nớc phù hợp với mục tiêu đào tạo, phù hợp với đặc điểm tâm lý lực học sinh nhằm nâng cao chất lợng giáo dục Tuy nhiên phần mềm đợc mua nớc đại nhng đợc đa vào sử dụng trình dạy học Việt Nam nảy sinh nhiều vấn đề Thứ nhất, phần mềm đợc xây dựng với ngôn ngữ tiếng Anh, không thuận lợi cho giáo viên học sinh trình sử dụng Thứ hai chơng trình học tập nớc khác nên áp dụng đợc vào trình dạy học giáo viên có muốn sửa đổi nội dung cho phù hợp làm đợc khả tin học có hạn đồng thời phần mềm đợc mua chạy, cốt để sửa đổi Thứ ba hầu nh có phần mềm cho môn Toán, Sinh học, Vật lí mà có phần mềm đợc xây dựng môn học tự nhiên x· héi ë TiĨu häc Thùc tiƠn d¹y häc cho thấy môn học tự nhiên xà hội sử dụng nhiều kênh hình, tranh ảnh động Đây u cho việc ứng dụng công nghệ đa phơng tiện để xây dựng giảng môn đạt hiệu cao Tuy nhiên thực tế, trờng đợc trang bị máy tính, mạng máy tính, kết nối Internet cha tận dụng hết khả u việt thiết bị dạy học đại Phần lớn giáo viên dừng lại việc xây dựng giảng điện tử có kết nối âm thanh, hình ảnh minh hoạ Thậm chí có giáo viên vận dụng thái phơng tiện nên vô hình chung biến học thành buổi chiếu phim Cũng hiểu rõ đợc ứng dụng công nghệ đa phơng tiện dạy học nên có nhiều giảng đa phơng tiện, giáo trình điện tử, phần mềm dạy học đợc làm thầy cô có khả tin học Nhng hiệu thực đến đâu câu hỏi lớn đợc xà hội nhà giáo dục đặc biệt quan tâm Xuất phát từ lý trình bày trên, lựa chọn đề tài: Xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học công nghệ đa phơng tiện" làm đề tài nghiên cứu luận văn Lịch sử nghiên cứu vấn đề Một công việc quan trọng việc ứng dụng Công nghệ đa phơng tiện dạy học xây dựng phần mềm dạy học Phần mềm dạy học có vai trò hỗ trợ giáo viên giảng dạy lớp, hớng dẫn học sinh hình thành kiến thức mới, kiểm tra đánh giá Từ cuối thập kỷ 20 nhiều nớc giới nh Anh, Pháp, Mỹ, Canada, Cộng hoà liên bang Đức, Liên xô (cũ), nớc khu vực Châu - Thái Bình Dơng nh Australia, ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan, Singapore đà sớm ứng dụng máy vi tính vào dạy học Từ năm 1970 nớc Pháp đà sớm nghiên cứu cách có hệ thống việc phát triển học tập với hỗ trợ máy vi tính Các nhà tin học đà thiết kế loại ngôn ngữ lập trình dành cho giáo dục gọi tắt LSE (ngôn ngữ hình tợng dùng cho giáo dục) huấn luyện cho giáo viên sử dụng Sau giáo viên dùng ngôn ngữ LSE để viết chơng trình dạy học Kết đà có 5000 chơng trình đời Bên cạnh đó, nhà giáo dục nghiên cứu sử dụng computer để cải tiến phơng pháp dạy học Đồng thời với việc đa computer vào nhà trờng, nhà giáo dục Pháp đà tiến hành thảo luận thời gian dài xung quanh hai vấn đề: Lợi việc ứng dụng computer vào dạy học chuẩn bị cho giáo viên cách sử dụng có hiệu computer vào dạy học Tại Anh, năm đầu cđa thËp kû 80, ngêi ta ®· thùc hiƯn dù án MEP (Micro electronics Education Program - Chơng trình giáo dục vi điện tử) Chơng trình tập trung vào hai trọng điểm, là: - Sử dụng computer với t cách phơng tiện hỗ trợ cho việc dạy học, thực cá thể hoá, phân hoá dạy học - Đa môn học mới: Tin học vào nhà trờng Canada, từ năm 1980 tổ chức SIMEQ đà tiến hành lắp đặt trạm máy tính điện tử trờng trung học sở trung học phổ thông phục vụ cho việc dạy học Tại Liên Xô (trớc đây), năm 1982, Viện Hàn Lâm khoa học giáo dục Liên Xô đà thảo luận nội dung quan trọng định đa computer vào nhà trờng Bảy nội dung là: - Lựa chọn computer nh để đa vào nhà trờng - Trang bị phòng computer cho trờng - Nghiên cứu đa môn tính toán lập trình vào trờng phổ thông - Nghiên cứu biên soạn chơng trình, sách giáo khoa tin học cho trờng phổ thông - Nghiên cứu sử dụng computer làm phơng tiện dạy học môn học - Xây dựng chơng trình đào tạo cán tin học - Tìm hiểu kinh nghiệm nớc ứng dụng computer vào dạy học Cộng hoà liên bang Đức, máy vi tính đợc đa vào nhà trờng phổ thông từ năm 1984 với t cách phơng tiện dạy học môn tin học Phần mềm dạy học đợc đặc biệt quan tâm phát triển Nhiều gói phần mềm dạy học đà đợc đa vào sử dụng trờng phổ thông Nhiều công trình nghiên cứu sử dụng computer xuất nh công cụ hỗ trợ tiến hành thí nghiệm vật lý ứng dụng công nghệ đa phơng tiện (Multimedia) để dạy học môn học nh ngoại ngữ, toán, vật lý, hoá học, sinh học Tại Australia, từ năm 1984 có mét tỉ chøc (NSCU - National Software Condination Unit) chuyªn lo cung cấp chơng trình giáo dục computer cho trờng trung học Bao gồm phần mềm dạy học: Giải toán, mô phỏng, trò chơi, chuẩn đoán, đồ thị, kiểm tra Một số môn học đà có phần mềm dạy học nh: nghệ thuật, thơng mại, tiếng Anh, ngoại ngữ, địa lý, toán học, khu vực Đông Nam có Singapore, Malaysia, Thái Lan nớc sớm đa computer vào nhà trờng Ngày Malaysia có hệ thống trờng học thông minh (Smart School), học sinh học tập thông qua hệ thống computer mạng Internet Tóm lại, ngày giới, việc sử dụng computer dạy học đà trở thành nét đặc trng nhà trờng đại Các nớc phát triển đà đạt đợc nhiều thành tựu lĩnh vực nghiên cứu xây dựng phần mềm dạy học sử dụng chúng để nâng cao chất lợng dạy học Các phần mềm đợc xây dựng hoàn chỉnh đợc nhiều nhà giáo dục đánh giá thực có hiệu dạy học Nhng hạn chế phần mềm giá thành cao, đồng thời sử dụng ngôn ngữ tiếng Anh Do cha thực đáp ứng tốt cho trình dạy học Việt Nam Việt Nam, từ thập niên 80 kỷ 20, Viện khoa học giáo dục sở bắt đầu nghiên cứu thử nghiệm việc dạy học tin học trờng phổ thông xác định rõ hớng việc đa tin học vào nhà trờng, là: - Dạy tin học computer thành môn học riêng - Dùng computer để xử lý sè liƯu nghiªn cøu - Sư dơng computer quản lý th viện, nhân Trong năm 1990 - 1992, Bộ Giáo dục Đào tạo đà có chơng trình cung cấp 500 máy tính cho Së gi¸o dơc, tiÕp theo cung cÊp computer cho c¸c trờng trung học phổ thông Thời gian đầu, trờng sử dụng computer để dạy môn tin học Việc sử dụng computer với t cách phơng tiện dạy học vấn đề mẻ Nghiên cứu vấn đề có số cá nhân vµ tỉ chøc tham gia Cã thĨ nãi, ë ViƯt Nam hiƯn nay, chđ u míi sư dơng computer ®Ĩ dạy môn tin học trờng phổ thông, việc sử dụng computer với t cách phơng tiện dạy học đợc nghiên cứu Hiện gói chơng trình sử dụng trờng phổ thông Hầu hết phần mềm dạy học tiểu học đà đợc xây dựng nớc chơng trình trắc nghiệm, minh hoạ (Phần mềm Sách giáo khoa điện tử, đĩa Gia s cho Tiểu học SCITEC, phần mềm tự học theo SGK cho môn học Công ty Tin học nhà trờng SchoolNet, Công ty cổ phần Tin học Bạch Kim) Các phần mềm có nội dung phong phú bổ ích Tiếc phần mềm nh cha đợc nhiều, cha đợc phổ biến rộng rÃi đợc xây dựng cho môn Toán, môn Ngoại ngữ Tiểu học số môn học khác PTCS PTTH Ngoài có số giáo trình điện tử, giảng đa phơng tiện, phần mềm dạy học đợc làm thầy cô có khả tin học đợc đa lên mạng Internet để đồng nghiƯp tham kh¶o nh trang web cđa Trêng TiĨu häc Cát Linh - Hà Nội, trờng Tiểu học Hoa Sen - TP Hồ Chí Minh Tuy nhiên, hầu hết giảng điện tử, phần mềm dạy học đợc xây dựng phần mềm công cụ PowerPoint nhng cha tận dụng đợc hết tính phần mềm nên hiệu thực cha đợc nh mong muốn Phần nhiều giảng dừng lại việc kết nối âm hình ảnh minh họa cho giảng mà cha sử dụng đợc tính mạnh PowerPoint nh tạo hiệu ứng chuyển động theo đờng dẫn (Motion paths) khả xếp tạo nhiều lựa chọn liên kết với số kết phần mềm khác phục vụ cho giảng, đồng thời coi PowerPoint nh phần mềm trình diễn đà tích hợp nhiều phần mềm khác (phần mềm xây dựng hình ảnh, phần mềm xây dựng âm thanh, phần mỊm chØnh sưa ) phơc vơ hiƯu qu¶ cho tiÕt dạy Cho tới phần mềm ứng dụng công nghệ thông tin dạy học môn học tự nhiên xà hội tiểu học, đặc biệt phần mềm hỗ trợ dạy học công nghệ đa phơng tiện Mục đích nghiên cứu Xây dựng phần mềm hỗ trợ nhằm nâng cao chất lợng dạy học môn học tự nhiên xà hội Tiểu học Khách thể đối tợng nghiên cứu 4.1 Khách thể nghiên cứu Sử dụng công nghệ đa phơng tiện dạy học Tiểu học 4.2 Đối tợng nghiên cứu Phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đợc phần mềm hỗ trợ dạy học môn học tự nhiên xà hội Tiểu học góp phần nâng cao chất lợng dạy học Phạm vi nghiên cứu Một số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học Nhiệm vụ nghiên cứu + Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn việc áp dụng công nghệ đa phơng tiện dạy học tiểu học + Nghiên cứu lý luận dạy học liên quan đến định hớng đổi phơng pháp dạy học, vai trò phần mềm dạy học dạy học tiểu học + Nghiên cứu nội dung, chơng trình SGK môn học tự nhiên xà hội + Vận dụng lý luận dạy học đại vào việc xây dựng kịch phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội + Tiến hành xây dựng phần mềm hỗ trợ số nội dung môn học tự nhiên xà hội phần mềm công cụ Microsoft Power Point 2003, Macromedia Flash MX 2004, Visua Basic + Nghiên cứu xây dựng mô hình dạy học với hỗ trợ phần mềm đà xây dựng đợc + Soạn thảo tiến trình dạy học số nội dung môn tự nhiên xà hội với hỗ trợ phần mềm + Thử nghiệm s phạm nhằm đánh giá tính khả thi hiệu phần mềm đà xây dựng Phơng pháp nghiên cứu 8.1 Các phơng pháp nghiên cứu lí luận - Tìm hiểu nghiên cứu tài liệu giáo dục học, tâm lý học, triết học, phơng pháp dạy học, văn kiện Đảng nhà nớc có liên quan đến đề tài để làm sở lý luận cho việc xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học - Nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu - Tìm hiểu số phần mềm dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội tiểu học đà đợc sử dụng Tìm hiểu phần mềm công cụ Microsoft Power Point 2003, Macromedia Flash MX 2004, Visua Basic nghiên cứu nguyên tắc, kỹ thuật xây dựng phần mềm dạy học 8.2 Các phơng pháp nghiên cứu thực tiễn + Phơng pháp điều tra: Điều tra tình hình dạy học môn học tự nhiên xà hội, điều tra tình hình trang bị công nghệ đa phơng tiện việc sử dụng phần mềm dạy học số trờng tiểu học + Phơng pháp vấn: Phỏng vấn trực tiếp gián tiếp qua bảng hỏi giáo viên học sinh số trờng tiểu học + Phơng pháp quan sát: Dự quan sát hoạt động dạy hoạt động học trình dạy học với việc sử dụng phần mềm dạy học + Phơng pháp thử nghiệm s phạm: Tiến hành thử nghiệm s phạm học sinh lớp - Trờng tiểu học dân lập Phơng Nam - Hoàng Mai - Hà Nội + Phơng pháp thống kê toán học: Tổng hợp số liệu thống kê công thức toán học Những đóng góp luận văn - Làm rõ đợc sở lý luận thực tiễn việc xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học - Làm rõ đợc nguyên tắc xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học - Đề xuất đợc quy trình xây dựng kịch cho phần mềm hỗ trợ dạy học - Xây dựng đợc phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học (11 bài) - Đề xuất đợc quy trình sử dụng phần mềm đà xây dựng 10 ý nghÜa lý ln vµ thùc tiƠn cđa ln văn Về mặt lý luận, luận văn góp phần hệ thống hoá tri thức xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học Về mặt thực tiễn, luận văn góp phần đổi trình dạy học tiểu học, đổi trình tổ chức học, đổi phơng pháp phơng tiện dạy học; Làm rõ tính khả thi hiệu sử dụng phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học 11 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm chơng: Chơng 1: Cơ sở lý luận thực tiễn Chơng 2: Xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội Tiểu học Chơng 3: Thử nghiệm s phạm Ngoài ra, cuối luận văn có danh mục tài liệu tham khảo phụ lục Phần nội dung Chơng 1: Cơ sở lý luận thực tiễn việc sử dụng công nghệ đa phơng tiện hỗ trợ dạy học số nội dung môn học Tự nhiên Xà héi ë TiĨu häc I C¬ së lý ln cđa việc sử dụng công nghệ đa phơng tiện hỗ trợ dạy học số nội dung môn học tự nhiên xà hội tiểu học Vai trò công nghệ đa phơng tiện dạy học 1.1 Khái quát đa phơng tiện Đa phơng tiện hay multimedia khái niệm sử dụng kết hợp từ hai đến ba phơng tiện trở lên Ví dụ, trình dạy học, ngời giáo viên kết hợp phơng tiện nh: máy chiếu (projector), băng cassette, phim ảnh, video để nâng cao hiệu dạy học nói giáo viên đà sử dụng đa phơng tiện Trên giới, từ thập niên 1980 đến nay, với xuất máy tính, ®a ph¬ng tiƯn ®· cã mét ý nghÜa míi dạy học tạo nên khả to lớn mà công cụ đem lại Chẳng hạn, với phơng tiện truyền thống, dới điều khiển giáo viên, học sinh chủ động theo nhịp độ học tập với phong thái khả riêng thân Với khả tơng tác đa phơng tiện sở máy vi tính đà mở khả thực linh hoạt ớc muốn 1.2 Định nghĩa đa phơng tiện Sự phát triển công nghệ thông tin có tác động sâu sắc đến hoạt động đời sống xà hội Các thiết bị công nghệ đời làm cho khái niệm đa phơng tiện ngày trở nên rộng nội hàm.Từ lâu, ngời đà khám phá thông điệp muốn truyền đạt cách hiệu hơn, có tác động đến nhận thức ngời chúng đợc biểu đạt thông qua kết hợp phơng tiện với Chính kết hợp ý nghĩa ban đầu thuật ngữ đa phơng tiện Chính lúc đầu thuật ngữ "đa phơng tiện" đợc xem sử dụng nhiều loại phơng tiện vào thời điểm để việc truyền đạt mang tính trọn vẹn Thuật ngữ "đa phơng tiện" ngày đà trở nên phổ biến Đa phơng tiện không phối hợp cách có tính toán phơng tiện truyền thông khác dạy học (nh âm thanh, đồ họa, phim ảnh, video ), đa phơng tiện không cung cấp loại phơng tiện tơng tự nhờ công cụ máy vi tính để cã thĨ c¸ thĨ ho¸ viƯc sư dơng häc tËp mà thực chất đa phơng tiện kết hợp nhiều mức độ học tập khác vào công cụ dạy học, cho phép tích hợp tài nguyên video, audio, hoạt hình, đồ hoạ trắc nghiệm để xây dựng trình diễn hiệu nhờ máy vi tính có cấu hình thích hợp Philip cho rằng: Đa phơng tiện đặc trng diện văn bản, hình ảnh, âm thanh, mô video đợc tổ chức chặt chẽ chơng trình máy vi tính [39] Theo Từ điển giáo dục học "Đa phơng tiện bao gồm thiết bị nghe nhìn đại, máy vi tính cá nhân kết nối mạng, máy chiếu, máy in, máy thu, máy phát hình ảnh âm thanh, đợc bố trí hợp lí, có tính s phạm không gian phù hợp với nhu cầu dạy học khả vận hành thiết bị ngời dạy ngời học" Trong phạm vi nghiên cứu đề tài, luận văn chủ yếu đề cập đến đa phơng tiện sở máy vi tính, hay nói cách khác đề cập đến việc sử dụng công nghệ đa phơng tiện để xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học Phần mềm đợc xây dựng theo hớng tích hợp nhiều thành phần phơng tiện nh âm thanh, hình ảnh, văn bản, mô ) thể thống tác động với lợi ích đặc biệt mà thành phần riêng lẻ thực đợc 1.3 Vai trò đa phơng tiện - Đa phơng tiện có nhiều u điểm dạy học Cũng nói, qua dạy học giáo dục mà đa phơng đợc sức mạnh + Trớc hết, sức mạnh s phạm mà đa phơng chỗ huy động tất khả xử lí thông tin ngời Tất c¸c gi¸c quan cđa ngêi cïng víi bé n·o hợp thành hệ thống có khả vô to lớn để biến liệu vô nghĩa thành thông tin + Đa phơng tiện cho khả cung cấp kiến thức tổng hợp sâu sắc so với dùng SGK giáo trình in kèm theo hình ảnh thông thờng + Về mặt tâm lí, với môi trờng đa phơng tiện mạng internet có thuận lợi riêng (ngời học không bị mặc cảm có lỗi, xấu hổ