Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” Khoa học tự nhiên 7 .... Mục tiêu xây dựng và sử dụng
Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được kho học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
- Đề xuất quy trình sử dụng kho học liệu số trong tự học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
- Tổ chức dạy học để đánh giá tính khả thi của kho học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7).
Đối tượng và khách thể nghiên cứu
Học liệu số và quy trình sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
Quá trình dạy học Khoa học tự nhiên 7.
Câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học
- Sử dụng phần mềm, công cụ gì để xây dựng kho học liệu số cho chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
- Khai thác và sử dụng học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7) theo quy trình các bước như thế nào? Và nếu khai thác tốt sẽ đem lại hiệu quả dạy học ra sao?
Nếu xây dựng và sử dụng được kho học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở Sinh vật” – KHTN 7 theo quy trình hợp lý, đảm bảo tính khả thi, phù hợp thì sẽ bổ sung nguồn học liệu có giá trị cho quá trình tổ chức dạy học môn KHTN
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học
“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
- Điều tra thực trạng việc xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học KHTN nói chung và dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật”
- Xây dựng được kho học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
- Đề xuất quy trình khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
- Thực nghiệm sư phạm khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề
“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
6 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài luận văn nghiên cứu điều tra thực trạng 35 giáo viên giảng dạy môn KHTN trên địa bàn thành phố Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên và tiến hành thực nghiệm sư phạm đối với học sinh lớp 7 tại trường THCS Hồng Tiến, thành phố Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên
- Giới hạn nội dung nghiên cứu: Luận văn tập trung xây dựng học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Phân tích và tổng hợp các tài liệu lí thuyết liên quan đến đề tài bao gồm các văn bản của Đảng và Nhà nước về những định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay; các tài liệu về tâm lí học, lí luận dạy học, các bài báo, tạp chí, các tài liệu về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học, về dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học để làm cơ sở khoa học cho đề tài nghiên cứu Nghiên cứu các tài liệu về học liệu số, các dạng học liệu số, công cụ thiết bị xây dựng học liệu số, quy trình khai thác và sử dụng học liệu số liên quan đến phần “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật”
Tham vấn ý kiến của các thầy cô là chuyên gia về giảng dạy Sinh học, chuyên gia công nghệ thông tin để có đánh giá khách quan cho vấn đề nghiên cứu
7.3 Phương pháp điều tra sư phạm
Sử dụng phương pháp điều tra bằng phiếu hỏi, phương pháp quan sát sư phạm, phương pháp phỏng vấn để điều tra thực trạng xây dựng và sử dụng học liệu số vào dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7) tại trường THCS, từ đó làm cơ sở thực tiễn cho đề tài nghiên cứu
7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tổ chức dạy thực nghiệm việc sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” môn KHTN 7 để đánh giá tính hiệu quả của giả thuyết khoa học đã đề ra
7.5 Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phần mềm thống kê toán học với các tham số đặc trưng; xử lí, phân tích các kết quả điều tra và thực nghiệm sư phạm, từ đó phân tích được tác động của việc sử dụng học liệu số đến sự phát triển năng lực và phẩm chất học sinh thông qua dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” môn KHTN 7 Trong đề tài này chúng tôi sử dụng các tham số thống kê đó là:
- Giá trị trung bình (𝑋): Là giá trị trung bình cộng của các điểm số Được sử dụng để so sánh kết quả học tập của lớp TN và lớp ĐC
- Mode: Là giá trị có tần suất xuất hiện nhiều nhất trong một tập hợp điểm số
- Phương sai (S2): Độ lệch trung bình của điểm số so với kì vọng điểm
- Độ lệch chuẩn (S): Giá trị đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung bình
- Phép kiểm chứng t-test độc lập: giúp chúng ta xác định xem chênh lệch giữa giá trị trung bình của hai nhóm khác nhau có khả năng xảy ra ngẫu nhiên hay không
- Mức độ ảnh hưởng ES: Thể hiện ảnh hưởng của tác động lớn hay nhỏ Để xem xét mức độ ảnh hưởng ES dựa theo tiêu chí của Cohen
8 Điểm mới của luận văn
Lần đầu nghiên cứu xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
9 Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2 Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (khoa học tự nhiên 7)
Chương 3 Thực nghiệm sư phạm
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
Trong quá trình học tập, nghiên cứu kiến thức phổ thông nói chung thì học liệu có vai trò vô cùng quan trọng, các học liệu có sự ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả học tập của mỗi cá nhân người học dù với tư cách là người truyền dạy hay tiếp thu Với bối cảnh của cuộc cách mạng công nghệ số hiện nay, học liệu số dần chiếm ưu thế hơn học liệu truyền thống, thể hiện sự vượt trội từ hình ảnh đến âm thanh sinh động và rất trực quan, cũng như khả năng lan truyền rộng rãi, nhanh chóng Thấy được những ưu điểm đó nên đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về việc Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học nói chung và dạy học môn Sinh học nói riêng
1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Trong những năm gần đây công nghệ giáo dục và sử dụng học liệu số đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong giáo dục Có nhiều nghiên cứu và phát triển trong nước đã tập trung vào việc áp dụng công nghệ số và xây dựng học liệu số trong giáo dục sinh học, bao gồm cả trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật Các nghiên cứu đã tìm hiểu về việc phân tích hiệu quả của các công cụ và ứng dụng số, sự tương tác của học sinh với học liệu số, và tác động của việc sử dụng học liệu số trong quá trình học tập Những nghiên cứu này có thể đánh giá hiệu quả và tiềm năng của các phần mềm mô phỏng, video giảng dạy, trò chơi giáo dục và tài liệu trực tuyến trong việc nâng cao hiểu biết và kỹ năng của học sinh về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Tổng quan các vấn đề nghiên cứu về Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
Trong quá trình học tập, nghiên cứu kiến thức phổ thông nói chung thì học liệu có vai trò vô cùng quan trọng, các học liệu có sự ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả học tập của mỗi cá nhân người học dù với tư cách là người truyền dạy hay tiếp thu Với bối cảnh của cuộc cách mạng công nghệ số hiện nay, học liệu số dần chiếm ưu thế hơn học liệu truyền thống, thể hiện sự vượt trội từ hình ảnh đến âm thanh sinh động và rất trực quan, cũng như khả năng lan truyền rộng rãi, nhanh chóng Thấy được những ưu điểm đó nên đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về việc Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học nói chung và dạy học môn Sinh học nói riêng
1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Trong những năm gần đây công nghệ giáo dục và sử dụng học liệu số đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong giáo dục Có nhiều nghiên cứu và phát triển trong nước đã tập trung vào việc áp dụng công nghệ số và xây dựng học liệu số trong giáo dục sinh học, bao gồm cả trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật Các nghiên cứu đã tìm hiểu về việc phân tích hiệu quả của các công cụ và ứng dụng số, sự tương tác của học sinh với học liệu số, và tác động của việc sử dụng học liệu số trong quá trình học tập Những nghiên cứu này có thể đánh giá hiệu quả và tiềm năng của các phần mềm mô phỏng, video giảng dạy, trò chơi giáo dục và tài liệu trực tuyến trong việc nâng cao hiểu biết và kỹ năng của học sinh về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật
Theo Trần Thị Lan Thu và Bùi Thị Nga [12], việc ứng dụng công nghệ thông tin trong đào tạo trực tuyến (ĐTTT) dựa trên công nghệ truyền thông mạng Internet phát triển mạnh mẽ trong đào tạo từ xa, tự học, được coi là một trong những công cụ hữu hiệu để cung cấp cho mọi người cơ hội học tập thường xuyên, học suốt đời ĐTTT đòi hỏi nguồn học liệu khác với học liệu truyền thống trên nhiều phương diện Chính khác biệt đó học liệu cho ĐTTT đang trở thành đối tượng quan tâm và nghiên cứu của nhiều tác giả để có thể xây dựng, phát triển một cách hữu ích nhất
Theo Trịnh Lê Hồng Phương [10] Học liệu điện tử (HLĐT) là các tài liệu học tập được số hóa theo một cấu trúc, định dạng và kịch bản nhất định được lưu trữ trên máy tính nhằm phục vụ cho việc dạy và học HLĐT sử dụng những thành tựu trong công nghệ nhằm tạo ra những tương tác ảo để hỗ trợ người học trong quá trình tự học, nó giúp học viên khắc phục được các khoảng cách về thời gian và không gian, ngoài ra HLĐT có thể sử dụng mọi lúc, mọi nơi tùy theo nhu cầu và điều kiện cụ thể của mỗi người Việc xây dựng HLĐT dựa trên 7 nguyên tắc, 4 quy trình, chủ yếu được thiết kế bằng phần mềm Adobe Flash CS3 Professional, Adobe Dreamweaver CS3
Theo Đỗ Văn Hùng và Trần Hồng Hạnh [8] đến nay nhân văn số đã có sự mở rộng ra đối với cộng đồng với phạm vi không giới hạn Thực tế thì nội hàm của Nhân văn số vẫn còn có những tranh cãi trong cách tiếp cận, lý do là đây là một lĩnh vực mới đang có sự thay đổi và phát triển rất nhanh chóng, cũng như việc sử dụng và ứng dụng nhân văn số dưới nhiều góc độ và lĩnh vực khác nhau Tuy nhiên dù tiếp cận dưới khía cạnh nào thì cũng có một điểm chung đó là: nhân văn số tạo ra cộng đồng hợp tác trên cơ sở chia sẻ thông tin số với các công cụ của công nghệ thông tin để khai thác thông tin và tạo ra những tri thức mới
Theo Trần Dương Quốc Hoà [7], thực tế DH hiện nay cho thấy, số lượng và tần suất xuất hiện của các nguồn HLĐT hỗ trợ DH không tương đồng với mức độ quan tâm, mức độ ủng hộ, tần suất sử dụng của giáo viên (GV) cũng như học sinh (HS) Thực trạng này đặt ra vấn đề là liệu các nguồn HLĐT hiện nay thật sự có tác dụng hỗ trợ đối với hoạt động dạy - học và những yếu tố nào đã tác động đến việc ứng dụng loại hình tài liệu này trong DH ở trường phổ thông Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu về thiết kế, xây dựng các loại HLĐT sử dụng trong DH với mục tiêu tăng cường hiệu lực ứng dụng thực tiễn
1.1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Năm 1998, công trình "Cognitive Load Theory, Learning Difficulty, and Instructional Design" của John Sweller [20] đã giới thiệu lý thuyết tải trọng tinh thần (Cognitive Load Theory) Ông nghiên cứu về tải trọng tinh thần mà học sinh phải đối mặt trong quá trình học tập và đề xuất các nguyên tắc thiết kế học tập nhằm giảm tải trọng tinh thần và tăng cường hiệu quả học tập, bao gồm sử dụng hình ảnh, phân đoạn
Năm 2009, công trình "A Testing Effect With Multimedia Learning" của Cheryl I.Johnson và Richard E Mayer [16] Trong công trình này, các tác giả tập trung vào việc nghiên cứu về học tập đa phương tiện Họ xem xét cách mà việc kết hợp âm thanh, hình ảnh và văn bản có thể ảnh hưởng đến quá trình học tập và hiệu quả học tập của học sinh Tác giả đưa ra các nguyên tắc thiết kế đa phương tiện để tăng cường hiệu quả học tập thông qua việc sử dụng hình ảnh, phân cấp thông tin và cung cấp hướng dẫn rõ ràng
Năm 2011, công trình “The Effectiveness of Educational Technology Applications for Enhancing Mathematics Achievement in K-12 Classrooms: A Meta- Analysis” của Alan C K Cheung và Robert E Slavin [15] Tổng quan kết quả của công trình cho thấy rằng, ứng dụng công nghệ giáo dục có thể có ảnh hưởng tích cực đến việc cải thiện thành tích toán học của học sinh Cụ thể, các ứng dụng công nghệ giáo dục đã cho thấy tác động lớn hơn so với phương pháp giảng dạy truyền thống trong việc nâng cao hiệu suất toán học của học sinh
Năm 2013, công trình “The Effect of Game-Based Learning on Students’ Learning Performance in Science Learning - A Case of "Conveyance Go" của Eric Zhi Feng Liu và Po-Kuang Chen [18] Tập trung vào việc khám phá hiệu quả của học tập dựa trên trò chơi số Tác giả nghiên cứu các trò chơi số kỹ thuật số và xem xét tác động của chúng đến khả năng tư duy, khả năng giải quyết vấn đề và phát triển của người học, tích hợp trò chơi vào việc học khoa học cũng như những lợi ích giáo dục của trò chơi đối với hiệu suất học tập
Năm 2016, công trình "Educational Gamification Vs Game Based Learning: Comparative Study” của Rula Al-Azawi, Fatma Al-Faliti, and Mazin Al-Blushi [23] Công trình này thực hiện một nghiên cứu để đánh giá hiệu quả của học tập dựa trên trò chơi số Các tác giả xem xét tác động của chúng đến thành tích học tập và sự tham gia của học sinh Trò chơi có thể làm cho việc học các khái niệm trở nên thú vị hơn đối với học sinh và cung cấp một nền tảng cho tư duy sáng tạo của họ Trò chơi thường làm nhiệm vụ như các tác nhân kích thích việc thảo luận sống động về các khái niệm học tập giữa các học sinh sau khi chơi trò chơi Một số cách mới để giảng dạy như Học dựa trên trò chơi
Năm 2016, công trình “Interactive digital storybook for increasing children reading interest of indonesian folklore” của Mohammad Farid Naufal và Selvia F
Kusuma [21] Các tác giả cho biết hiện nay sự quan tâm đến việc đọc của trẻ em đang giảm, đặc biệt là đối với truyền thuyết viết dạng truyền thống Để tăng sự quan tâm của trẻ em đến việc đọc là giới thiệu sách truyện hình minh họa, nhưng sách truyện hình minh họa truyền thống không đủ để tăng sự quan tâm của trẻ em Cho thấy sự cần thiết tạo ra sách truyện có hình minh họa, truyện kỹ thuật số tương tác trên các thiết bị Android Trẻ em có thể tương tác với các nhân vật sách truyện hoạt hình, tăng sự hứng thú của họ trong việc đọc truyền thuyết dân gian Indonesia
Các nghiên cứu trong và ngoài nước được đưa ra ở trên đây góp phần rất nhiều trong việc định hình được tầm quan trọng của học liệu số trong bối cảnh công nghệ phát triển Đặc biệt là cở sở cho các hoạt động, tổ chức giáo dục tạo ra các ý tưởng dạy học sử dụng học liệu số với mục đích dạy học trực tuyến hoàn toàn trong giai đoạn diễn ra đại dịch covid Tuy nhiên, dễ thấy trong thời điểm như hiện nay, khi mà dịch bệnh covid đã được đẩy lùi, các hoạt động đã dần trở lại bình thường nhất là giáo dục Việc dạy học trực tuyến hoàn toàn đã không còn phù hợp Thay vào đó là xu hướng dạy học kết hợp giữa trực tiếp và trực tuyến Nhưng khi tìm kiếm các nghiên cứu thiết kế học liệu số chuyên sâu sử dụng trong dạy học kết hợp môn KHTN 7 nói chung và chủ đề
“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” nói riêng còn rất hạn chế Điều này dẫn đến việc cần có một nghiên cứu khoa học về vấn đề xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” cũng là hướng đi của đề tài.
Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản
1.2.1 Khái niệm học liệu số
Học liệu số (còn được gọi là học liệu điện tử) chính là học liệu đã được số hoá Học liệu số trong dạy học, giáo dục phổ thông là tập hợp các phương tiện điện tử phục vụ dạy và học ở các dạng sau: sách giáo khoa điện tử, tài liệu tham khảo điện tử, bài kiểm tra đánh giá điện tử, bản trình chiếu, bảng dữ liệu, các tệp/file âm thanh, hình ảnh, video, bài giảng điện tử, thí nghiệm ảo,…
Theo một số tác giả trên thế giới như: Sujit Kumar Basak, Marguerite Wotto và Paul Be´langer [24]: các tác giả đã đề xuất khái niệm học liệu số để chỉ các tài liệu, tài nguyên và nội dung học tập sử dụng công nghệ số như máy tính, phần mềm, ứng dụng và internet…
Richard E Mayer: Mayer nổi tiếng với lĩnh vực "multimedia learning" [22] (học tập đa phương tiện), trong đó ông áp dụng nguyên lý của học liệu số để tạo ra các tài liệu học tập kết hợp âm thanh, hình ảnh, văn bản và tương tác
Curtis J Bonk: Tác giả của công trình "The World Is Open: How Web Technology Is Revolutionizing Education" [17] đã đề cập đến khái niệm "digital learning resources" (tài nguyên học tập số) để ám chỉ các nguồn thông tin, tài liệu và công cụ học tập có sẵn trên mạng internet
John Hattie: Trong công trình "Visible Learning: A Synthesis of Over 800 Meta- Analyses Relating to Achievement" [19], Hattie sử dụng khái niệm "digital resources" (nguồn tài nguyên số) để chỉ các tài liệu học tập kỹ thuật số có thể được truy cập và sử dụng thông qua công nghệ
Theo quy định tại Khoản 2 Điều 2 Thông tư 21/2017/TT-BGDĐT (có hiệu lực ngày 23/10/2017) quy định ứng dụng công nghệ thông tin trong hoạt động bồi dưỡng, tập huấn qua mạng Internet cho giáo viên, nhân viên và cán bộ quản lý giáo dục do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành thì học liệu số (hay học liệu điện tử) được quy định như sau: "Học liệu số (hay học liệu điện tử) là tập hợp các phương tiện điện tử phục vụ dạy và học, bao gồm: Giáo trình điện tử, sách giáo khoa điện tử, tài liệu tham khảo điện tử, bài kiểm tra đánh giá điện tử, bản trình chiếu, bảng dữ liệu, các tệp âm thanh, hình ảnh, video, bài giảng điện tử, phần mềm dạy học, thí nghiệm mô phỏng và các học liệu được số hóa khác" [4]
1.2.2 Một số thuật ngữ liên quan
* Đào tạo trực tuyến (sau đây viết tắt là ĐTTT) là hình thức dạy học có sử dụng phần mềm kết nối mạng để thực hiện việc giảng dạy và học tập
* Đào tạo kết hợp (Blended learning) là hình thức dạy học kết hợp giảng dạ trực tuyến, giảng dạy trực tiếp trên lớp, tạo ra môi trường giảng dạy và học tập tích hợp có ứng dụng công nghệ thông tin
* Học tập điện tử (e-Learning) là hình thức học tập qua đó người học có thể học mọi lúc, học mọi nơi thông qua các học liệu điện tử Các hình thức học được thực hiện linh hoạt qua các phương tiện như máy tính cá nhân, điện thoại ông minh, máy tính bảng
* Hệ thống quản lý học tập (LMS - Learning Management System) là hệ thống phần mềm cho phép tổ chức, quản lý và triển khai các hoạt động dạy học, tra mạng; giúp cơ sở đào tạo theo dõi và quản lý quá trình giảng dạy và học tập của người dạy và người học; tạo ra môi trường dạy và học ảo; giúp giảng viên giao tiếp với người học trong việc giao bài tập, trợ giúp, giải đáp; giúp người học có thể theo dõi được tiến trình học tập, tham gia các nội dung học qua mạng
1.2.3 Các dạng học liệu số
Theo Ông Nguyễn Chí Thành đề cập đến trong “Phát triển học liệu số trong dạy học trực tuyến tại khoa Sư phạm” [11] (2020) học liệu số được chia ra thành 4 loại như sau:
+ Đồ họa, hoạt hình (animation)
+ Câu hỏi (test), kiểm tra/đánh giá (Quiz)
4 loại học liệu số tạo thành các Tài liệu học tập số (learning object) như phiếu học tập, bài giảng điện tử (chuẩn SCORM)…
Trong cuốn Tài liệu hướng dẫn bồi dưỡng giáo viên phổ thông cốt cán - Modul
9 của Bộ giáo dục và đào tạo [5], học liệu số có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và đối tượng sử dụng
- Căn cứ vào cách thức, kĩ thuật tạo học liệu số có thể chia học liệu số thành các loại như: học liệu số mô phỏng (silmulation); học liệu số đồ hoạ, hoạt hình (graphic, animation); học liệu số từ thiết kế văn bản (text); học liệu số kiểm tra, đánh giá (test);…
- Căn cứ vào mục đích sử dụng học liệu số trong các bước của hoạt động học ở cơ sở giáo dục phổ thông thì có thể chia học liệu số thành hai loại với các dạng tương ứng như dưới đây:
+ Loại học liệu số nội dung dạy học, gồm các dạng: hình ảnh (tĩnh và động) , video, bài trình chiếu, thí nghiệm ảo,…
+ Loại học liệu số nội dung kiểm tra đánh giá, gồm các dạng: bài tập, câu hỏi trắc nghiệm, câu hỏi tự luận, phiếu khảo sát,…
Qua đây có thể tổng hợp lại một số dạng học liệu số chính được sử dụng trong dạy học hiện nay như:
Ebooks: Đây là phiên bản điện tử của sách in truyền thống Ebooks có thể được đọc trên các thiết bị đọc sách điện tử (e-reader), máy tính, điện thoại thông minh và
Lý luận về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
1.3.1 Mục tiêu xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7) hướng tới các mục tiêu quan trong sau đây:
- Cung cấp tài liệu giảng dạy và học tập chất lượng: Mục tiêu đầu tiên là xây dựng một kho học liệu số chứa các tài liệu phục vụ hoạt động giảng dạy và học tập đáng tin cậy, phù hợp với chương trình học của môn KHTN lớp 7 về "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" Kho học liệu cung cấp những kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu về các quá trình trao đổi chất, chuyển hóa năng lượng có thể bao gồm các bài giảng, slides, tài liệu tham khảo, sách điện tử và video minh họa liên quan đến chủ đề này
- Hỗ trợ học sinh trong việc tìm hiểu khái niệm và quy trình: Một mục tiêu quan trọng khác là cung cấp tài liệu và tài nguyên học tập để giúp học sinh hiểu về khái niệm cơ bản và các quy trình trong "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" Học liệu số có thể cung cấp những hình ảnh, biểu đồ, mô phỏng hoặc video minh họa để giúp học sinh hình dung và học tập về các quá trình này một cách sinh động
- Tạo điều kiện cho việc nghiên cứu và khám phá: Kho học liệu số cung cấp các tài liệu nâng cao và phản ánh các nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực này Điều này khuyến khích học sinh tìm hiểu sâu hơn về các khía cạnh đặc biệt và cung cấp cho người học cơ hội nghiên cứu và thảo luận về các vấn đề liên quan
- Hỗ trợ tự học và ôn tập: Một mục tiêu quan trọng khác khi thực hiện xây dựng kho học liệu số là hỗ trợ học sinh tự học và ôn tập kiến thức về phần "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" Kho tài liệu này có thể cung cấp các bài tập, bài kiểm tra, trò chơi giáo dục và tài liệu tham khảo để học sinh tự kiểm tra và rèn luyện kiến thức của mình
- Thúc đẩy học tập tương tác: Mục tiêu khác có thể là tạo ra một môi trường học tập tương tác, trong đó học sinh có thể tham gia vào các hoạt động tương tác, bài tập và thảo luận liên quan đến "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" Học liệu số có thể cung cấp các bài tập trắc nghiệm, câu hỏi tự đánh giá, hoặc các hoạt động
1.3.2 Nội dung học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
Nội dung học liệu số phần “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” là giúp học sinh hiểu về quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật, nắm vững kiến thức cơ bản và áp dụng chúng vào thực tế Ngoài ra, cũng khuyến khích học sinh phát triển tư duy khoa học, khả năng quan sát, tư duy phân tích và giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống Cụ thể các nội dung ở phần này đã sử dụng loại học liệu số nào được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 1.2: Nội dung chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật”
(Khoa học tự nhiên 7 - Bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống)
Tên bài Tên mục Nội dung dạy học Dạng học liệu số
Bài 21: Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng
I Trao đổi chất và và chuyển hóa năng lượng
Khái niệm: Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng
II Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng Ứng dụng: Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng
Bài 22: Quang hợp ở thực vật
I Khái quát về quang hợp Khái niệm: Quang hợp
II Vai trò của lá cây với chức năng quang hợp Ứng dụng: Vai trò của lá cây với chức năng quang hợp
- Bài giảng điện tử Bài 23: Một số yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp
I Một số yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp Ứng dụng: Ảnh hưởng của các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ, nước, khí carbon dioxide
II Vận dụng những hiểu biết về quang hợp trong việc trồng và bảo vệ cây xanh Ứng dụng: trồng và bảo vệ cây, giúp cây sinh trưởng nhanh, phát triển tốt Nâng cao năng suất cây trồng
Bài 24: Thực hành: Chứng minh quang hợp ở cây xanh
I Chuẩn bị Giới thiệu: Dụng cụ, hóa chất
II Cách tiến hành Ứng dụng: Thí nghiệm chứng minh tinh bột được tạo thành trong quang hợp - Quang hợp giải phóng khí oxygen
III Kết quả Hiện tượng - Bảng biểu
Bài 25: Hô hấp tế bào
Hiện tượng, quá trình: quá trình phân giải các chất hữu cơ tạo thành nước và carbon dioxide, giải phóng năng lượng
II Mối quan hệ giữa tổng hợp và phân giải chất hữu cơ ở tế bào
Tổng hợp và phân giải các chất hữu cơ
Bài 26: Một số yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp tế bào
I Một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến hô hấp tế bào Ứng dụng: Ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ, nước, nồng độ khí oxygen, nồng độ khí carbon dioxide
II Vận dụng hiểu biết về hô hấp tế bào vào thực tiễn Ứng dụng: Bảo quản nông sản
Bài 27: Thực hành: Hô hấp ở thực vật
I Chuẩn bị Giới thiệu: Dụng cụ, hóa chất
II Cách tiến hành Ứng dụng: Thí nghiệm hô hấp tế bào ở thực vật thông qua sự nảy mầm của hạt
III Kết quả Hiện tượng
Bài 28: Trao đổi khí ở sinh vật
I Trao đổi khí ở sinh vật
Khái niệm: Trao đổi khí ở sinh vật
II Trao đổi khí ở thực vật
Cấu tạo - chức năng, tính chất: trao đổi khí qua khí khổng
Trao đổi khí ở động vật
Bài 29: Vai trò của nước và chất dinh dưỡng đối với sinh vật
I Thành phần hóa học, cấu trúc và tính chất của nước
Cấu trúc - chức năng, tính chất: Nước
II Vai trò của nước đối với sinh vật Ứng dụng: Vai trò của nước đối với sinh vật
III Vai trò của chất dinh dưỡng đối với sinh vật Ứng dụng: Vai trò của chất dinh dưỡng đối với sinh vật
Bài 30: Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật
I Sự hấp thụ nước và chất khoáng từ môi trường ngoài vào rễ
Hiện tượng, quá trình: hấp thụ nước và các chất khoáng
II Sự vận chuyển các chất trong cây
Hiện tượng, quá trình: vận chuyển nước, chất khoáng hòa tan từ rễ lên thân lá, vận chuyển chất hữu cơ từ lá đến thân, cành
III Quá trình thoát hơi nước ở lá
Hiện tượng, quá trình: hoạt động đóng mở khí khổng; Ứng dụng: ý nghĩa sự thoát hơi nước ở lá
IV Một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến trao đổi nước và dinh dưỡng ở thực vật
Tính chất, đặc điểm: của đất, các yếu tố ảnh hưởng đến sự trao đổi nước và dinh dưỡng ở thực vật
V Vận dụng hiểu biết về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật vào thực tiễn Ứng dụng: Dựa vào nhu cầu nước và dinh dưỡng khác nhau tùy loài để chăm bón hợp lý
- Bảng dữ liệu (nhu cầu dinh dưỡng)
Bài 31: Trao đổi nước và chất dinh
I Con đường thu nhận và tiêu hóa thức ăn trong ống tiêu hóa ở động vật
Hiện tượng, quá trình: biến đổi và hấp thụ thức ăn
- Bài giảng điện tử dưỡng ở động vật
II Nhu cầu sử dụng nước và con đường trao đổi nước ở động vật
Tính chất: Nhu cầu sử dụng nước khác nhau ở mỗi loài sinh vật
III Sự vận chuyển các chất ở động vật
Hiện tượng, quá trình: con đường vận chuyển các chất
IV Vận dụng hiểu biết về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở động vật vào thực tiễn Ứng dụng: Cân đối dinh dưỡng trong ăn uống, vệ sinh ăn uống
Bài 32: Thực hành: chứng minh thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước
I Chuẩn bị Giới thiệu: Dụng cụ, hóa chất
II Cách tiến hành Ứng dụng: Thí nghiệm chứng minh thân vận chuyển nước;
III Kết quả Hiện tượng
1.3.3 Phương pháp và hình thức khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7) Để khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học nội dung “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7) có thể sử dụng các phương pháp và hình thức như sau:
- Tìm kiếm trực tuyến: Sử dụng công cụ tìm kiếm trực tuyến như Google,
Youtube,… để tìm kiếm thông tin về các khái niệm trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng, khái niệm quang hợp Tìm kiếm thông tin về các quá trình tổng hợp phân giải các chất hữu cơ, hiện tượng trao đổi khí ở động vật và thực vật, quá trình vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng trong động vật và thực vật… Có thể tìm kiếm các bài viết, hình ảnh, video hoặc tài liệu giáo dục phù hợp với những nội dung trong bài giảng
- Truy cập các trang web giáo dục: Tìm và sử dụng tài liệu như sách điện tử trên các website như https://chantroisangtao.vn/ , https://hoc10.vn/ , https://vietjack.com/ ,… bài viết từ các trang web tin cậy , tài liệu học trực tuyến miễn phí hoặc các trang web giáo dục khác Tìm kiếm và sử dụng các tài liệu số trên các trang web tin cậy giúp ích rất nhiều trong quá trình giảng dạy và học tập bộ môn khoa học tự nhiên nói chung và nội dung “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” nói riêng
- Video bài giảng trực tuyến: Tìm kiếm các video hoặc bài giảng trực tuyến từ các kênh giáo dục trên YouTube hoặc các trang web giáo dục khác như https://igiaoduc.vn/ , http://dhsinhhoc.lophoctructuyen.com , … Đặc biệt ở nội dung này giáo viên hướng dẫn học sinh truy cập vào trang web http://dhsinhhoc.lophoctructuyen.com để học tập, tìm kiếm tài liệu nhanh và chính xác nhất về nội dung “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” môn KHTN lớp 7
Ưu thế của việc khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
Có nhiều ưu điểm khi khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề
"Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" Dưới đây là một số ưu điểm nổi bật có thể nhắc đến:
- Tiếp cận linh hoạt: Học liệu số cho phép học sinh và giáo viên tiếp cận linh hoạt, không gian và thời gian học tập không còn bị giới hạn Học sinh có thể truy cập vào tài liệu số từ bất kỳ đâu, bất kỳ lúc nào, giúp họ có thể học tập theo tốc độ và thời gian phù hợp với nhu cầu cá nhân
- Nguồn tài nguyên phong phú: Học liệu số cung cấp một nguồn tài nguyên phong phú và đa dạng Học sinh có thể truy cập vào sách điện tử, bài giảng trực tuyến, video, ứng dụng di động, trò chơi và các tài liệu học tập khác Điều này giúp học sinh tiếp cận với nhiều nguồn thông tin và phương pháp học tập khác nhau, tăng cường sự hiểu biết và sự hứng thú trong việc nghiên cứu chủ đề
- Tính tương tác và thực nghiệm: Học liệu số thường cung cấp các công cụ tương tác và thực nghiệm, giúp học sinh tương tác trực tiếp với nội dung học tập Có thể sử dụng các ứng dụng mô phỏng, trò chơi trực tuyến hoặc bài tập tương tác để học sinh áp dụng kiến thức, thực hiện thí nghiệm ảo và khám phá các quá trình sinh học một cách thú vị và tương tác
- Trực quan và hấp dẫn: Học liệu số thường chứa đựng các hình ảnh, video và đồ họa trực quan, giúp học sinh hình dung và hiểu một cách rõ ràng các khái niệm phức tạp Các yếu tố trực quan và hấp dẫn này giúp tăng cường sự hứng thú và tạo ra một môi trường học tập kích thích
- Khả năng cập nhật và theo kịp xu hướng: Học liệu số có thể được cập nhật dễ dàng và nhanh chóng, giúp đáp ứng các phát triển mới nhất trong lĩnh vực "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" Giáo viên và học sinh có thể tiếp cận thông tin mới nhất và nghiên cứu các nghiên cứu và khám phá mới trong lĩnh vực này
Tóm lại, khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề "Trao đổi chất nguồn tài nguyên phong phú, tính tương tác và thực nghiệm, tính trực quan và hấp dẫn, cũng như khả năng cập nhật và theo kịp xu hướng.
Thực trạng khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
1.5.1 Khái quát về điều tra thực trạng
1.5.1.1 Mục đích của điều tra thực trạng
Khảo sát thực tiễn tình hình xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học nói chung và dạy học KHTN nói riêng Đánh giá nhận thức và năng lực của giáo viên về ứng dụng CNTT trong dạy học, sử dụng và khai thác các phần mềm hỗ trợ giảng dạy, khảo sát nhu cầu, sự quan tâm của giáo viên đối với các dạng học liệu số Khảo sát thực trạng thuận lợi khó khăn của giáo viên và điều kiện cần để ứng dụng dạy học số
1.5.1.2 Đối tượng điều tra thực trạng
Chúng tôi tiến hành điều tra thực trạng với 35 giáo viên trực tiếp tham gia giảng dạy môn KHTN và môn Sinh học tại các trường trung học cơ sở trên địa bàn thành phố Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên Bao gồm: Trường THCS Hồng Tiến, Trường THCS Đồng Tiến, Trường THCS Đỗ Cận, Trường THCS Đắc Sơn, Trường THCS Bắc Sơn, Trường THCS Tiên Phong, Trường THCS Thuận Thành, Trường THCS Thành Công Điều tra nhằm thu thập thông tin về việc sử dụng học liệu số từ phía giáo viên Các câu hỏi có thể liên quan đến tần suất sử dụng học liệu số, loại học liệu số được sử dụng, nhận xét về hiệu quả và sự phù hợp của học liệu số, khó khăn và hạn chế gặp phải khi sử dụng, và ý kiến đề xuất cải tiến
Thời gian điều tra thực trạng: Học kì II năm học 2022-2023
1.5.2 Kết quả điều tra thực trạng
1.5.2.1 Thực trạng hiểu biết về học liệu số
Khảo sát hiểu biết của giáo viên về học liệu số Kết quả, chúng tôi thu được số liệu ở bảng 1.3 dưới đây Bảng 1.3 cho thấy giáo viên đã có những hiểu biết nhất định về khái niệm học liệu số Số lượng ý kiến đồng ý “Học liệu số là các tài liệu, dữ liệu thông tin, tài nguyên được số hóa, lưu trữ phục vụ cho việc dạy và học” chiếm tỉ lệ 68.57% với 24 trên tổng số 35 giáo viên tham gia khảo sát lựa chọn Cho thấy các Thầy (Cô) đã nắm được tương tối chính xác khái niệm học liệu số Bên cạnh đó vẫn còn một số giáo viên chưa hiểu rõ ràng về khái niệm học liệu số nên đưa ra lựa chọn chưa chính xác chiếm 31.43%
Bảng 1.3: Kết quả khảo sát hiểu biết về học liệu số
Khái niệm học liệu số Đồng ý Không đồng ý
Là tài liệu học tập được in ấn và phân phối cho học sinh
Là tài liệu học tập và giảng dạy được tạo ra, truyền tải và sử dụng dưới dạng điện tử
Là tập hợp của các phương tiện điện tử phục vụ dạy và học
Là các tài liệu, dữ liệu thông tin, tài nguyên được số hóa, lưu trữ phục vụ cho việc dạy và học
Kết quả khảo sát hiểu biết về các dạng học liệu số được thể hiện trong bảng 1.4 Qua đây thấy được hiểu biết và nhận thức về các dạng học liệu số của giáo viên đều có sự chênh lệch Tỷ lệ giáo viên trả lời đúng dao động từ 51.43% đến 68.57% Điều này cho thấy rằng không phải tất cả giáo viên có mức độ hiểu biết và nhận thức đồng đều về các dạng học liệu số Có một số dạng học liệu số như "Tài liệu tham khảo điện tử",
"Các tệp âm thanh, hình ảnh, video" và "Phần mềm dạy học" có tỷ lệ giáo viên trả lời đúng cao Điều này cho thấy một phần giáo viên có kiến thức tốt và hiểu biết sâu về những dạng học liệu số này Hay độ phổ biến của các dạng học liệu số này là khá cao Tuy nhiên, có một số dạng học liệu số như "Sách giáo khoa điện tử" và "Bài giảng điện tử" có tỷ lệ giáo viên trả lời đúng thấp hơn Điều này có thể chỉ ra một hạn chế trong hiểu biết và nhận thức của một phần giáo viên về các dạng học liệu số này Tổng thể, việc sử dụng các dạng học liệu số trong giảng dạy cần có sự cải thiện về kiến thức và hiểu biết của giáo viên về các dạng học liệu số khác nhau
Bảng 1.4: Kết quả khảo sát các dạng học liệu số
Các dạng học liệu số Đồng ý Không đồng ý
Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ %
Sách giáo khoa điện tử 18 51.43 17 48.57
Tài liệu tham khảo điện tử 24 68.57 11 31.43
Bài kiểm tra đánh giá điện tử 19 54.29 16 45.71
Bản trình chiếu, bảng dữ liệu 21 60 14 40
Các tệp âm thanh, hình ảnh, video 23 65.71 12 34.29
Các học liệu được số hóa khác 21 60 14 40
Một lợi ích quan trọng được giáo viên nhận thức rõ trong bảng 1.5, với tỷ lệ lên tới 94.29% đó là “Không cần vận chuyển vật lý” Việc sử dụng học liệu số cho phép truy cập và chia sẻ nội dung mà không cần phải vận chuyển các tài liệu vật lý Điều này giúp tiết kiệm thời gian, công sức và tài nguyên vận chuyển Phần lớn các giáo viên cũng nhận thấy lợi ích từ việc sử dụng học liệu số cho phép họ và học sinh truy cập nội dung từ bất kỳ địa điểm nào và vào bất kỳ thời gian nào khi có kết nối Internet Điều này tạo điều kiện linh hoạt cho việc học tập và giảng dạy Tuy nhiên, một số lợi ích như “Có khả năng tương tác (làm bài tập trực tuyến, ghi chú, đánh dấu)”, “Cập nhật dễ dàng khi có sự thay đổi” có tỉ lệ đồng ý thấp (54.29%) cho thấy một số giáo viên có thể không có đủ kiến thức hoặc hiểu biết về cách tương tác với học liệu số và cách cập nhật nội dung khi có sự thay đổi Đối với một số giáo viên, việc làm bài tập trực tuyến, ghi chú và đánh dấu có thể tốn thời gian và yêu cầu sự cân nhắc và quản lý hiệu quả Qua đây cần thiết phải tạo ra cơ hội để cung cấp hỗ trợ, đào tạo và tư vấn cho giáo viên để nâng cao khả năng sử dụng và tận dụng tối đa các lợi ích của học liệu số
Bảng 1.5: Kết quả khảo sát lợi ích của việc sử dụng học liệu số
Lợi ích của việc sử dụng học liệu số Đồng ý Không đồng ý
Không cần vận chuyển vật lý 33 94.29 2 5.71
Truy cập từ mọi nơi và bất cứ lúc nào có kết nối Internet
Tìm kiếm nhanh chóng và dễ dàng 24 68.57 11 31.43
Có khả năng tương tác (như làm bài tập trực tuyến, ghi chú, đánh dấu)
Cập nhật dễ dàng khi có sự thay đổi 19 54.29 16 45.71
Dựa trên kết quả khảo sát bảng 1.6 về mức độ/tần suất sử dụng các phần mềm trong dạy học, dễ dàng nhận ra phần mềm Zalo và ZOOM Cloud Meetings có tỷ lệ sử dụng thường xuyên cao nhất lần lượt là 80% và 77.14% Tuy tỷ lệ sử dụng thường xuyên cao, nhưng điều đó không đồng nghĩa rằng các phần mềm đó phù hợp với tất cả các tình huống dạy học hiện nay, nhưng nó cho thấy sự phổ biến, ưu tiên và tin tưởng của giáo viên trong việc hỗ trợ quá trình học tập và giảng dạy Các phần mềm có mức độ sử dụng ít hoặc có tỉ lệ không bao giờ sử dụng cao như: Microsoft Forms (82.86%), Skype (100%), Google Meet, Kahoot (94.29%), Quizze, Polleverywhere, Mentimeter (97.14%) và Live Worksheet dù đây là những công cụ khai thác trong dạy học kết hợp đem lại những tương tác rất linh hoạt Số liệu trên cho thấy giáo viên không sử dụng hoặc sử dụng rất ít các phần mềm này trong quá trình dạy học Có thể là do giáo viên không quen thuộc hoặc không biết cách sử dụng các phần mềm này, dẫn tới chưa tự tin khám phá, từ đó chỉ dành sự ưu tiên và lựa chọn sử dụng các phần mềm đã quen thuộc dù rất hạn chế về tính năng
Bảng 1.6: Kết quả khảo sát Mức độ/Tần suất sử dụng các phần mềm
Mức độ/Tần suất sử dụng
Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ
Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ %
Kết quả khảo sát bảng 1.7 về Mức độ/Tần suất sử dụng các thiết bị điện tử cho thấy: Máy tính (94.92%), điện thoại (88.57%) và máy chiếu (80%) là 3 loại thiế bị phổ biến và được sử dụng nhiều nhất trong quá trình dạy học Ngoài ra các thiết bị hỗ trợ khác như Ti vi, tai nghe, loa cũng được các Thầy (Cô) sử dụng dù mức độ thường xuyên không cao nhưng cũng đã thể hiện được vai trò hỗ trợ khi cần thiết Tuy nhiên, do đa phần tại các trường học hiện nay đã lắp đặt bộ Wifi tín hiệu internet cố định trong phạm vi nhà trường, lớp học nên thiết bị truyền tín hiệu internet không thường xuyên được Thầy(Cô) sử dụng, số lượng không sử dụng chiếm tới 85.71%
Bảng 1.7: Kết quả khảo sát Mức độ/Tần suất sử dụng các thiết bị điện tử
1.5.2.2 Thực trạng khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học KHTN lớp 7
Theo kết quả khảo sát căn cứ lựa chọn và sử dụng học liệu số ở bảng 1.8: Năng lực ứng dụng công nghệ thông tin của giáo viên và học sinh có tỉ lệ đồng ý cao (65.71% cho giáo viên và 68.57% cho học sinh) cho thấy sự nhận thức về tầm quan trọng của năng lực ứng dụng công nghệ thông tin của cả giáo viên và học sinh trong việc lựa chọn và sử dụng học liệu số Ngoài ra tỉ lệ đồng ý rằng việc lựa chọn học liệu số nên căn cứ vào yêu cầu cần đạt của chủ đề là khá cao (60%), nhiều giáo viên cho thấy sự nhận thức về tầm quan trọng của việc đáp ứng yêu cầu của chủ đề trong việc chọn lựa và sử dụng học liệu số
Bảng 1.8: Kết quả khảo sát căn cứ lựa chọn và sử dụng học liệu số
Căn cứ lựa chọn và sử dụng học liệu số Đồng ý Không đồng ý
Căn cứ vào yêu cầu cần đạt của chủ đề 21 60 14 40
Căn cứ nội dung của chủ đề 19 54.29 16 45.71
Căn cứ lứa tuổi, trình độ học sinh 18 51.43 17 48.57 Căn cứ cơ sở vật chất đối với GV và HS
(thiết bị, đường truyền Internet) 20 57.14 15 42.86 Căn cứ năng lực ứng dụng CNTT của GV, thái độ đối với CNTT, kinh nghiệm dạy học 23 65.71 12 34.29
Các thiết bị điện tử
Mức độ/Tần suất sử dụng
Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ
Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ
Thiết bị truyền tín hiệu internet 0 0 5 14.29 30 85.71
Các tiêu chí lựa chọn và sử dụng học liệu số bảng 1.9, thiết bị công nghệ trong dạy học có kết quả khảo sát khá tương đồng nhau với số lượng đồng ý đều >50% Tuy nhiên, các ý kiến không đồng ý cũng còn chiếm tỉ lệ khá cao ở mỗi căn cứ 48.57% cho rằng lựa chọn và sử dụng học liệu số, thiết bị công nghệ trong dạy học không cần phải kiểm tra, đánh giá trước khi sử dụng Nhiều giáo viên chưa ý thức được như vậy có thể tiềm ẩn rủi ro về độ chính xác, phù hợp và hiệu quả của học liệu số Việc thực hiện quy trình kiểm tra và đánh giá trước khi sử dụng có thể giúp đảm bảo chất lượng và tối ưu hóa trải nghiệm học tập của giáo viên và học sinh
Bảng 1.9: Kết quả khảo sát tiêu chí lựa chọn và sử dụng học liệu số, thiết bị công nghệ trong dạy học
Tiêu chí lựa chọn và sử dụng học liệu số, thiết bị công nghệ trong dạy học Đồng ý Không đồng ý
% Đảm bảo độ chính xác, tin cậy về nội dung thông tin
21 60 14 40 Đảm bảo tính phù hợp với đối tượng và nội dung chủ đề
Lựa chọn học liệu số có tính tương tác cao, linh hoạt và có thể điều chỉnh theo nhu cầu
Luôn kiểm tra, đánh giá chất lượng trước khi sử dụng
Có tới 45.71% giáo viên được khảo sát sắp xếp sai các bước tiến hành trong việc khai thác và sử dụng học liệu số (bảng 1.10) Điều này thể hiện nhiều giáo viên chưa nhận thức rõ về các bước cần thiết và thứ tự trong việc khai thác và sử dụng học liệu số, dẫn đến sự bỡ ngỡ và thiếu sự hiệu quả trong quá trình sử dụng học liệu số Các giáo viên có thể không nhận được đào tạo và hỗ trợ đầy đủ về việc khai thác và sử dụng học liệu số Điều này có thể gây khó khăn trong việc hiểu và áp dụng đúng các bước tiến hành
Bảng 1.10: Kết quả khảo sát các bước tiến hành khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học KHTN lớp 7
Các bước tiến hành Đúng Sai
1 Xác định mục tiêu cần đạt trong chủ đề
2 Tìm kiếm học liệu số
3 Đánh giá học liệu số
4 Lựa chọn học liệu phù hợp
5 Lên kế hoạch giảng dạy
6 Triển khai học liệu trong lớp học
8 Điều chỉnh và cải tiến
Kết quả bảng 1.11 thấy rõ, mức độ 1: Được 51.43% giáo viên thường xuyên sử dụng, mức độ này cho thấy việc giảng dạy truyền thống vẫn chiếm vai trò chủ đạo, kết hợp công nghệ còn hạn chế Mức độ 2: 20% giáo viên cho biết họ thường xuyên thiết kế các bài giảng trực tuyến và gửi cho người học, song song với việc kết hợp giảng dạy trực tiếp trên lớp Người học sẽ sử dụng tài liệu được gửi và các nguồn thông tin trực tuyến để thực hiện nhiệm vụ học tập Ở mức này đã có sự kết hợp giữa giảng dạy trực tiếp và dạy học trực tuyến thông qua việc sử dụng công nghệ, tuy nhiên số lượng giáo viên sử dụng không cao Mức độ 3: Một phần nhỏ (14.29%) giáo viên ứng dụng công nghệ cao hơn trong quá trình dạy học Lớp học trực tiếp vẫn được duy trì nhưng chỉ để giải đáp thắc mắc của người học Mức độ này cho thấy sự tăng cường sử dụng công nghệ và quản lý lớp học trực tuyến Tuy nhiên có tới 32.43% và 48.57% giáo viên không bao giờ sử dụng mức độ 2 và 3 này và vẫn tập trung vào việc dạy học trực tiếp, sử dụng công nghệ chỉ để hỗ trợ như tìm kiếm tài liệu và giao tiếp Điều này có thể đòi hỏi sự đổi mới và hỗ trợ đào tạo để tăng cường việc áp dụng công nghệ vào quá trình dạy học
Bảng 1.11: Kết quả khảo sát các mức độ của mô hình dạy học kết hợp
Các mức độ của mô hình dạy học kết hợp
Các mức độ Thường xuyên
% Mức độ 1: Chủ yếu vẫn sử dụng hình thức dạy học trực tiếp, người học chỉ sử dụng các phương tiện công nghệ để tìm kiếm tài liệu liên quan tới học tập Qua đó thực hiện các nhiệm vụ được giao như làm slides thuyết trình, báo cáo bài tập nhóm,…
Mức độ 2: Người dạy thiết kế các bài giảng trực tuyến và gửi cho người học, song song đó vẫn kết hợp với giảng dạy trực tiếp trên lớp Người học sẽ căn cứ vào tài liệu được gửi và các nguồn thông tin trên Internet để thực hiện nhiệm vụ học tập trực tuyến mà người dạy cung cấp
Mọi thắc mắc, trao đổi giữa người dạy và người học sẽ được giải quyết trên lớp hoặc qua email, forum,…
Mức độ 3: Người dạy cần có kế hoạch đánh giá, tạo bài kiểm tra và quản lý lớp học trực tuyến, vì vậy mức độ ứng dụng của công nghệ sẽ cao hơn Mặt khác, lớp học trực tiếp vẫn sẽ được duy trì để giải đáp thắc mắc của người học Ở mức độ 3 của phương pháp dạy học kết hợp, lớp học trực tiếp sẽ chỉ đóng vai trò để người học tiếp xúc và giải đáp thắc mắc
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT” (KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7)
Vị trí, mục tiêu, cấu trúc nội dung của chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” - Khoa học tự nhiên 7
Theo Chương trình giáo dục phổ thông môn khoa học tự nhiên 2018 do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành [2], nội dung chương trình môn khoa học tự nhiên được xây dựng dựa trên sự kết hợp của các chủ đề khoa học: Chủ đề Chất và sự biến đổi của chất; Chủ đề vật sống; Chủ đề Năng lượng và sự biến đổi, Chủ đề Trái Đất và bầu trời Các chủ đề được sắp xếp theo một logic nhất định dựa trên ba trục cơ bản là: Trục thứ nhất là các chủ đề khoa học, trục thứ hai gồm các nguyên lí và khái niệm chung về thế giới tự nhiên, trục thứ ba là sự hình thành và phát triển năng lực Trong đó chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” là một mạch nội dung kiến thức thuộc chủ đề Vật sống được bố trí dạy trong chương trình môn khoa học tự nhiên lớp 7 Chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” thể hiện các hoạt động sống của sinh vật là sự kế thừa nội dung kiến thức của “Chất và sự biến đổi của chất” đồng thời cũng là cơ sở nguyên lý cho các nội dung nghiên cứu thể hiện trong chủ đề “Năng lượng và sự biến đổi”
2.1.2 Mục tiêu (Yêu cầu cần đạt)
Chương trình môn Khoa học tự nhiên 2018 đã thể hiện rõ yêu cầu cần đạt của chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” - KHTN 7 như sau:
- Phát biểu được khái niệm trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Trình bày được quá trình chuyển hoá năng lượng ở tế bào, bao gồm: + Mô tả được một cách tổng quát quá trình quang hợp ở tế bào lá cây: + Nêu được vai trò lá cây với chức năng quang hợp Nêu được khái niệm, nguyên liệu, sản phẩm của quang hợp Viết được phương trình quang hợp (dạng chữ) Vẽ được sơ đồ diễn tả quang hợp diễn ra ở lá cây, qua đó nêu được quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng; + Vận dụng hiểu biết về quang hợp để giải thích được ý nghĩa thực tiễn của việc trồng và bảo vệ cây xanh;
+ Mô tả được một cách tổng quát quá trình hô hấp ở tế bào (ở thực vật và động vật): Nêu được khái niệm; viết được phương trình hô hấp dạng chữ thể hiện hai chiều tổng hợp và phân giải; + Nêu được một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quang hợp, hô hấp tế bào; + Nêu được một số vận dụng hiểu biết về hô hấp tế bào trong thực tiễn (ví dụ: bảo quản hạt cần phơi khô, ); + Tiến hành được thí nghiệm chứng minh quang hợp ở cây xanh; + Tiến hành được thí nghiệm về hô hấp tế bào ở thực vật thông qua sự nảy mầm của hạt
- Nêu được vai trò trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trong cơ thể
- Sử dụng hình ảnh để mô tả được quá trình trao đổi khí qua khí khổng của lá dinh dưỡng ở sinh vật
- Nêu được vai trò của nước và các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật
- Dựa vào sơ đồ (hoặc mô hình) nêu được thành phần hoá học và cấu trúc, tính chất của nước
- Mô tả được quá trình trao đổi nước và các chất dinh dưỡng, lấy được ví dụ ở thực vật và động vật, cụ thể: + Dựa vào sơ đồ đơn giản mô tả được con đường hấp thụ, vận chuyển nước và khoáng của cây từ môi trường ngoài vào miền lông hút, vào rễ, lên thân cây và lá cây; + Dựa vào sơ đồ, hình ảnh, phân biệt được sự vận chuyển các chất trong mạch gỗ từ rễ lên lá cây (dòng đi lên) và từ lá xuống các cơ quan trong mạch rây (dòng đi xuống); + Nêu được vai trò thoát hơi nước ở lá và hoạt động đóng, mở khí khổng trong quá trình thoát hơi nước; + Nêu được một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật; + Tiến hành được thí nghiệm chứng minh thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước; + Trình bày được con đường trao đổi nước và nhu cầu sử dụng nước ở động vật (lấy ví dụ ở người); + Dựa vào sơ đồ khái quát (hoặc mô hình, tranh ảnh, học liệu điện tử) mô tả được con đường thu nhận và tiêu hoá thức ăn trong ống tiêu hoá ở động vật (đại diện ở người); + Mô tả được quá trình vận chuyển các chất ở động vật (thông qua quan sát tranh, ảnh, mô hình, học liệu điện tử), lấy ví dụ cụ thể ở hai vòng tuần hoàn ở người
- Vận dụng được những hiểu biết về trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở thực vật vào thực tiễn (ví dụ giải thích việc tưới nước và bón phân hợp lí cho cây)
- Vận dụng được những hiểu biết về trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở động vật vào thực tiễn (ví dụ về dinh dưỡng và vệ sinh ăn uống, )
2.1.3 Đặc điểm cấu trúc nội dung chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” Khoa học tự nhiên 7
Theo tài liệu Chương trình môn KHTN 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, chương trình môn KHTN được thiết kế dựa trên ba trục cơ bản:
- Trục chủ đề khoa học với bốn chủ đề lớn: Chất và sự biến đổi của chất; Vật sống; Năng lượng, sự biến đổi; Trái Đất và bầu trời
- Trục nguyên lí - khái niệm chung: gồm sự đa dạng; Tính cấu trúc; Tính hệ thống; Sự vận động và biến đổi; Sự tương tác
- Trục năng lực: Năng lực nhận thức khoa học tự nhiên; Năng lực tìm hiểu tự nhiên; Năng lực vận dụng
Chương “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” thuộc chủ đề Vật sống được học trong chương trình môn KHTN lớp 7 và bao gồm hai nội dung lớn xuyên suốt 11 bài từ bài số 21 đến bài số 32 (Sách giáo khoa KHTN lớp 7 Kết nối tri thức với cuộc sống)
- Nội dung thứ nhất: Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng Trong nội dung này tìm hiểu về:
+ Vai trò trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng: mục tiêu người học phát biểu được khái niệm trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đồng thời nêu được vai trò của trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trong cơ thể
+ Chuyển hoá năng lượng ở tế bào: Đề cập tới hai quá trình quang hợp và hô hấp tế bào với các mục tiêu chính: Thứ nhất là: Mô tả được một cách tổng quát quá trình quang hợp ở tế bào lá cây và nêu được vai trò của lá cây đối với chức năng quang hợp Đồng thời nêu được khái niệm, nguyên liệu và sản phẩm của quá trình quang hợp
Thứ hai là: Viết được phương trình dạng chữ của quá trình quang hợp sau đó vẽ được sơ đồ diễn tả quá trình quang hợp diễn ra ở lá cây, thông qua đó nêu được mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Thứ ba: Vận dụng được những hiểu biết về quá trình quang hợp để giải thích ý nghĩa của việc trồng và bảo vệ cây xanh Thứ tư: Mô tả được một cách tổng quát về quá trình hô hấp ở tế bào động vật và thực vật, đồng thời nêu được khái niệm và viết được phương trình dạng chữ của quả trình hô hấp thể hiện rõ chiều tổng hợp và phân giải Thứ năm: Nêu được một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và hô hấp ở tế bào Thứ sáu: vận dụng được những hiểu biết về hô hấp tế bào vào thực tiễn cuộc sống Thứ bảy: Tiến hành được các thí nghiệm chứng minh quang hợp ở cây xanh Cuối cùng là tiến hành được thí nghiệm về hô hấp ở tế bào thực vật thông qua hiện tượng sự nảy mầm của hạt
- Nội dung thứ hai: Trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Cụ thể nội dung này đề cập tới vấn đề sau:
+ Trao đổi khí: Với mục tiêu hướng tới là thông qua hình ảnh mô tả được quá trình trao đổi khí qua khí khổng của lá cây Mô tả được cấu tạo khí khổng qua hình vẽ, từ đó nêu được chức năng của khí khổng Mô tả được đường đi của khí qua các cơ quan của hệ hô hấp ở động vật dựa vào sơ đồ khái quát
+ Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở sinh vật: Yêu cầu thứ nhất nêu được vai trò của nước và các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật Yêu cầu thứ hai là dựa vào sơ đồ nêu được thành phần hoá học , cấu trúc và tính chất của nước Yêu cầu thứ ba là: Mô tả được quá trình trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật và động vật
Trong nội dung này chúng tôi đã lựa chọn tiến hành thực nghiệm trên ba bài: Bài 30-Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật; Bài 31-Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở động vật; Bài 32-Thực hành chứng minh thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước Việc lựa chọn ba bài trên để thực nghiệm giúp làm rõ các yêu cầu cần đạt sau đây: Dựa vào sơ đồ đơn giản mô tả được con đường hấp thụ, vận chuyển nước và chất khoáng từ môi trường ngoài vào lông hút qua tế bào rễ, lên thân và lá cây; Phân biệt được sự vận chuyển nước và chất khoáng từ rễ lên lá cây nhờ mạch gỗ và vận chuyển các chất hữu cơ từ lá xuống các cơ quan nhờ mạch rây; Nêu được vai trò của thoát hơi nước ở lá và hoạt động đóng, mở khí khổng; Nêu được một số yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật; Tiến hành được các thí nghiệm chứng minh thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước; Đối với trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở động vật yêu cầu trình bày được con đường trao đổi và nhu cầu sử dụng nước ở động vật; Mô tả được con đường thu nhận và tiêu hoá thức ăn trong ống tiêu hoá ở động vật dựa vào hình ảnh hoặc học liệu số ; Thông qua tranh hình, video,…Mô tả được quá trình vận chuyển các chất ở động vật.
Nguyên tắc xây dựng học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” - Khoa học tự nhiên 7
Khi thiết kế học liệu số cho Chủ đề "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật", cần tuân thủ theo các nguyên tắc nhất định sau:
- Đảm bảo định hướng thực hiện theo chuẩn về kiến thức, kỹ năng, thái độ
Các học liệu được thiết kế cần đảm bảo được nội dung kiến thức cơ bản của bài học
- Đảm bảo chính xác, đơn giản và rõ ràng: Học liệu số cần phải đảm bảo tính chính xác về mặt nội dung kiến thức và nên được thiết kế một cách đơn giản, rõ ràng Giúp học sinh dễ dàng hiểu và tiếp thu thông tin một cách nhanh và chính xác nhất Tránh sử dụng ngôn ngữ phức tạp hoặc biểu đồ phức hợp có thể gây rối, khó tiếp thu cho học sinh
- Đảm bảo tính trực quan và hấp dẫn: Sử dụng hình ảnh, đồ họa, biểu đồ, video và các yếu tố trực quan sinh động khác để làm cho học liệu số hấp dẫn và thú vị Đảm bảo chắn rằng các phương tiện trực quan này phù hợp với nội dung của bài học và giúp học sinh hiểu một cách rõ ràng và nhanh chóng
- Đảm bảo có tích hợp thực tế: Cần kết nối nội dung học liệu số với các ví dụ và ứng dụng trong thực tế để học sinh có thể dễ dàng vận dụng giải thích các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn
- Đảm bảo sự tương tác: Khi xây dựng cần chú ý thiết kế tạo cơ hội cho học sinh tương tác với học liệu số Sử dụng các phương tiện tương tác khác nhau trong bài như câu hỏi trắc nghiệm, bài tập ghép nối, trò chơi học tập hoặc hướng dẫn thí nghiệm ảo để tạo hứng thú, khuyến khích học sinh tham gia tránh gây nhàm chán khi học và áp dụng kiến thức vào thực tế Ngoài ra cũng cần chú ý đến phần nhận xét, cho điểm đảm bảo khích lệ được tinh thần học tập của học sinh
- Đa dạng hóa loại học liệu số: Sử dụng các phương pháp kết hợp hình thức học liệu số khác nhau để phù hợp với đa dạng học sinh Một số học sinh có thể học tốt hơn qua bài giảng trực tuyến, trong khi những học sinh khác có thể ưa thích trò chơi hoặc bài tập tương tác hơn Đảm bảo học liệu số có tính linh hoạt để phù hợp với nhu cầu và cách học tập của tất cả học sinh, đem lại hiệu quả cao nhất
- Đảm bảo khả năng thích hợp với nhiều thiết bị khác nhau: Trong quá trình thiết kế cần chú ý đảm bảo rằng học liệu phù hợp với cả các máy tính có cấu hình thấp Hoặc tương thích với nhiều trình duyệt Web hiện nay Mặt khác cũng cần đảm bảo học liệu số có hướng dẫn sử dụng rõ ràng và dễ hiểu hoặc các file hỗ trợ đi kèm để sử dụng được học liệu số trên thiết bị máy tính khác khi cần thiết
- Đảm bảo hiệu quả khi sử dụng: Khi xây dựng học liệu số cần lưu ý đáp ứng các yêu cầu như: Thực hiện được yêu cầu cần đạt; Học sinh hiểu và ghi chép được nội dung chính của bài học; Học sinh tích cực, chủ động và có hứng thú đối với bài học Phát huy được hết tác dụng nổi bật của công nghệ thông tin
Tuân thủ các nguyên tắc này giúp cho việc xây dựng học liệu số đảm bảo được chất lượng, hỗ trợ quá trình học tập và truyền đạt kiến thức một cách hiệu quả cho học sinh.
Quy trình xây dựng học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” (Khoa học tự nhiên 7)
2.4.1 Quy trình xây dựng học liệu số
Theo tác giả Trần Thị Lan Thu và Bùi Thị Nga trong “Thiết kế và xây dựng học liệu điện tử phục vụ yêu cầu đào tạo trực tuyến” [12] Quy trình xây dựng học liệu số bao gồm 5 bước cơ bản Bước 1: Lập kế hoạch và xác định nguồn tài nguyên; Bước 2: Phân tích; Bước 3: Thiết kế; Bước 4: Phát triển; Bước 5: Nghiệm thu; Bước 6: Đánh giá Các tác giả cho rằng “việc xây dựng học liệu điện tử không đơn thuần là đáp ứng yêu cầu về chuyên môn mà còn phải đáp ứng những yêu cầu về kỹ thuật và phương pháp thiết kế bài giảng phù hợp với đối tượng và môi trường học tập”
Theo tác giả Trần Thị Thái Hà và Nguyễn Lê Hà (2019) [6], quy trình thiết kế gồm có 5 bước: Phân tích quy trình: ở bước này cần nghiên cứu phân tích và đánh giá: Nhu cầu tự học; Mục tiêu của tự học; Nội dung tự học và đặc điểm học tập của giáo sinh Thiết kế học liệu: cần quan tâm đến mục tiêu của hệ thống học liệu giáo dục, tiến trình tự học và đối tượng người học, cách chia sẻ học liệu, cần chú trọng tích hợp văn bản, hình ảnh, âm thanh… và kết nối nội dung học với các tài nguyên học liệu điện tử có sẵn trên internet Xây dựng hệ thống học liệu: Kết hợp giữa nhà chuyên gia giáo dục và nhà chuyên môn về công nghệ thông tin đảm bảo nội dung theo ý kiến chuyên gia giáo dục Thử nghiệm: từ thử nghiệm phạm vi hẹp đến khi tài liệu chạy ổn định thì thử nghiệm trên diện rộng hơn Đánh giá: đánh giá tác động của học liệu đến quá trình tự học và tự bồi dưỡng chuyên môn, nếu đạt yêu cầu sẽ triển khai ứng dụng vào thực tiễn, nếu chưa đạt thì sẽ phân tích và chỉnh sửa lại, sau đó thiết kế theo quy trình
Theo tác giả Trịnh Lê Hồng Phương (2012) [10], học liệu điện tử được xây dựng theo quy trình 7 bước như sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu của chương và của bài học
Bước 2: Xác định trọng tâm và kiến thức cơ bản
Bước 3: Xây dựng kịch bản dạy học
Bước 4: Lựa chọn tư liệu cần thiết cho từng hoạt động
Bước 5: Lựa chọn phần mềm công cụ và số hóa kịch bản dạy học
Bước 6: Chạy thử, xin ý kiến chuyên gia và đồng nghiệp
Bước 7: Chỉnh sửa và hoàn thiện
Từ các nghiên cứu quy trình xây dựng học liệu số trên, để phù hợp với đề tài nghiên cứu này, chúng tôi thực hiện việc xây dựng học liệu số trong dạy học nội dung “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” theo quy trình gồm các bước như sau:
Bước 1 Xác định mục tiêu của chủ đề/bài học Đầu tiên, xác định mục tiêu về kiến thức, kỹ năng, thái độ học tập cụ thể mà học sinh cần đạt được sau khi sử dụng học liệu số
Bước 2 Xác định nội dung trọng tâm của chủ đề/bài học
Xác định nội dung trọng tâm các nguyên lý, cơ chế của quả trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng dựa vào sách giáo khoa và dựa vào chương trình môn Khoa học tự nhiên Đọc sách giáo trình, tài liệu tham khảo, bài viết khoa học và các nguồn tài liệu đáng tin cậy khác để có kiến thức vững và những thông tin mới cập nhật liên quan nội dung bài học Dựa trên mục tiêu học tập và kiến thức đã tìm hiểu, xác định các nội dung chính cần bao gồm trong học liệu số, và ví dụ cụ thể để minh họa và làm rõ các kiến thức trọng tâm trong bài học
Bước 3 Xây dựng học liệu số (Sưu tầm và thiết kế) cho chủ đề/bài học
- Sưu tầm dựa trên nguồn học liệu số có sẵn: Dựa trên mục tiêu yêu cầu cần đạt và nội dung học tập của bài, lựa chọn học liệu số phù hợp như bài giảng trực tuyến, video giảng dạy, bài viết, trò chơi trực tuyến, hoặc bài tập tương tác Đảm bảo rằng học liệu số được sưu tầm hỗ trợ việc truyền đạt kiến thức một cách hiệu quả và hấp dẫn nhất cho học sinh
- Thiết kế học liệu số: Sử dụng một số công nghệ và phần mềm phù hợp để tạo ra học liệu số cần thiết Có thể sử dụng các công cụ như Microsoft PowerPoint, Photos, Canva, Capcut hoặc các nền tảng tạo video trực tuyến để tạo bài giảng trực tuyến hoặc video giảng dạy Sử dụng các phần mềm tạo ra các bài kiểm tra tương tác như: Azota, Microsoft Form, Google form, Quizizz,…
- Bước 4 Chạy thử, chỉnh sửa và hoàn thiện
Chạy thử là giai đoạn đầu tiên sau khi thiết kế ra học liệu số: Điều này đảm bảo rằng các học liệu số mới thiết kế hoạt động như dự kiến và không có lỗi kỹ thuật hay lỗi logic trong suốt quá trình Đồng thời cũng là lúc kiểm tra tính đúng đắn, phù hợp của các bài tập, trò chơi, đồ họa, âm thanh, video và các yếu tố khác xuất hiện trong học liệu số Nhận phản hồi từ một số người dùng thử để xác định điểm cần chỉnh sửa
Chỉnh sửa: Sau khi phát hiện và thu thập được các phản hồi về lỗi (nếu có), tiến hành chỉnh sửa và điều chỉnh học liệu số sao cho phù hợp và đảm bảo chính xác Điều này có thể bao gồm sửa các lỗi về kỹ thuật, cải thiện định dạng và cấu trúc, hoặc điều chỉnh nội dung và các hoạt động, hoặc đơn giản chỉ là thay đổi các yếu tố về mặt trực quan hình ảnh
Hoàn thiện và sử dụng: Sau khi xem xét và chỉnh sửa, tiến hành hoàn thiện học liệu số để tạo ra phiên bản hoàn chỉnh nhất đưa vào sử dụng bằng các bước cuối cùng Điều này bao gồm việc tạo ra các tệp đầu ra cuối cùng, kiểm tra lại tính tương thích và đảm bảo tính tương thích với các nền tảng và thiết bị khác nhau, và chuẩn bị tài liệu hướng dẫn sử dụng cho giáo viên và học sinh
Quy trình xây dựng học liệu số này giúp đảm bảo rằng học liệu số đã được kiểm tra kỹ lưỡng, điều chỉnh và hoàn thiện trước khi sử dụng trong dạy học
2.4.2 Ví dụ quy trình xây dựng học liệu số “Bài 32_Thực hành: Chứng minh thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước”
Bước 1 Xác định mục tiêu của bài học:
Mục tiêu: Tiến hành được thí nghiệm chứng minh thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước
Bước 2 Xác định nội dung trọng tâm bài học
- Mô tả được thí nghiệm chứng minh thân vận chuyển nước qua 3 bước được thực hiện trên mẫu vật là 2 cây cần tây Từ thí nghiệm kết luận được thân vận chuyển nước và muối khoáng nhờ mạch gỗ
- Mô tả được thí nghiệm chứng minh lá thoát hơi nước qua 4 bước thực hiện trên mẫu vật là 2 chậu cây được chuẩn bị trước Từ thí nghiệm kết luận được lá là cơ quan thoát hơi nước chủ yếu của cây
Bước 3 Xây dựng học liệu số (Sưu tầm và thiết kế):
- Sưu tầm hình ảnh: Hình ảnh dụng cụ: cốc thủy tinh, dao mổ, kính lúp, chai nước màu xanh và màu đỏ, túi nilon trong suốt; Hình ảnh mẫu vật: cây cần tây, hoa hồng trắng, hoa cúc trắng trước khi nhuộm và sau khi nhuộm màu; chậu cây còn lá và chậu cây bị tước bỏ lá trước và sau khi trùm túi nilon trong suốt (25 hình ảnh)
- Sưu tầm video thí nghiệm 1: Cắm cây cần tây vào 2 cốc nước màu xanh và đỏ; Video thí nghiệm 2: chùm túi nilon trắng vào chậu cây còn lá và chậu cây bị ngắt lá; Video kết quả quan sát hiện tượng sau khi thí nghiệm (14 video)
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Khảo nghiệm tính phù hợp và khả thi của kho học liệu số chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7”
Khảo sát xin ý kiến đánh giá từ giáo viên giảng dạy môn KHTN cấp trung học cơ sở về tính phù hợp và khả thi của nguồn học liệu số trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” KHTN lớp 7 Từ kết quả khảo sát hoàn thiện các học liệu số phù hợp để sử dụng trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật”
Chúng tôi thực hiện khảo sát xin ý kiến của 35 Thầy (Cô) giảng dạy môn KHTN và môn sinh học trung học cơ sở trên địa bàn thành phố Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên
3.1.3 Nội dung và cách thức khảo nghiệm
Chúng tôi tiến hành xây dựng phiếu khảo sát xin ý kiến theo hai tiêu chí: sự phù hợp và tính khả thi của các học liệu số trong chủ đề“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” sử dụng trong dạy học môn KHTN lớp 7 Có 3 mức độ đánh giá được lượng hoá bằng điểm số từ cao đến thấp Cụ thể các mức điểm như sau:
- Sự phù hợp: Phù hợp (3 điểm), bình thường (2 điểm) và không phù hợp (1 điểm)
- Sự khả thi: Khả thi (3 điểm), bình thường (2 điểm) và không khả thi (1 điểm) Sau khi tiến hành khảo sát xin ý kiến bằng phiếu, thu được kết quả, chúng tôi thực hiện phân tích kết quả và xử lí số liệu bằng bảng thống kê Bảng thống kê thể hiện tổng điểm và điểm trung bình đánh giá học liệu số , sau đó sắp xếp theo thứ tự cao thấp để nhận xét, đánh giá và đưa ra kết luận
Sự phù hợp của các học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7 được thể hiện qua bảng 3.1
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát sự phù hợp của các học liệu số trong dạy học chủ đề
“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7
Sự phù hợp ĐTB Thứ Phù hợp Bình bậc thường
Nội dung trong học liệu số phù hợp với mục tiêu chương trình môn KHTN lớp 7
Cung cấp các dạng học liệu số như: tài liệu, hình ảnh, video,…cho chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật”
Tạo các câu hỏi và bài tập tương tác sử dụng trong học liệu số giúp học sinh rèn luyện kĩ năng và kiến thức
Xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động học có khai thác và sử dụng các nguồn học liệu số
Thiết lập các tính năng công nghệ sử dụng trong học liệu số
Giao diện và cách thức trình bày của học liệu số phù hợp với giáo viên và học sinh
Qua kết quả khảo nghiệm xin ý kiến về sự phù hợp của các học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7 trong bảng 3.1 dễ thấy, các học liệu số sử dụng thông qua hoạt động học các lớp 7 tại các trường địa bàn thành phố Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên đều được các Thầy (Cô) tham gia khảo sát đánh giá cao; Trong đó ý kiến đánh giá sự phù hợp của giao diện và cách thức trình bày của học liệu số phù hợp với giáo viên và học sinh đạt được số điểm trung bình cao nhất là 2.91 với số phần trăm đánh giá sự phù hợp là 91.43%, xếp bậc 1 trên tổng 6 câu hỏi khảo nghiệm Tiếp đến là ý kiến về nội dung trong học liệu số phù hợp với mục tiêu chương trình môn KHTN lớp 7 có số điểm trung bình là 2.85 với phần trăm đánh giá phù hợp là 85.71%, xếp bậc 2 trên tổng 6 Đối với các ý kiến đánh giá còn lại tuy có sự chênh lệch nhưng sự chênh lệch là rất ít Kết quả thu được điểm trung bình qua 6 ý kiến là 2.80 Kết quả đã bước đầu thể hiện được sự đánh giá cao của Giáo viên đối với các học liệu số chúng tôi xây dựng và sử dụng trong chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7 Bước đầu đánh giá cao sự phù hợp của các nguồn học liệu số mà chúng tôi sưu tầm và xây dựng Tuy nhiên, vẫn có ý kiến Thây (Cô) đánh giá việc xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động học có khai thác và sử dụng các nguồn học liệu số của chúng tôi là chưa phù hợp, vì cho rằng có nhiều cách tổ chức khác có thể tạo được hứng thú tham gia học tập của học sinh hơn Vì vậy điều này còn tùy thuộc vào cá nhân giáo viên xây dựng và tổ chức hoạt động học phù hợp với điều kiện à đối tượng học sinh
Tính khả thi của các học liệu số được xây dựng và sử dụng trong chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7 thể hiện trong bảng 3.2:
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát tính khả thi của các học liệu số trong dạy học chủ đề
“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7
Tính khả thi ĐTB Thứ Khả thi Bình bậc thường
Nội dung trong học liệu số phù hợp với mục tiêu chương trình môn
Cung cấp các dạng học liệu số như: tài liệu, hình ảnh, video,…cho chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật”
Tạo các câu hỏi và bài tập tương tác sử dụng trong học liệu số giúp học sinh rèn luyện kĩ năng và kiến thức
Xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động học có khai thác và sử dụng các nguồn học liệu số
Thiết lập các tính năng công nghệ sử dụng trong học liệu số
Giao diện và cách thức trình bày của học liệu số phù hợp với giáo viên và học sinh
Qua kết quả khảo sát tính khả thi của các học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7 ở bảng 3.3 cho thấy, việc cung cấp các dạng học liệu số như: tài liệu, hình ảnh, video,…cho chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” có tính khả thi cao nhất đạt điểm trung bình là 2.91 và tới 91.43% giáo viên thấy khả thi Có thể thấy giáo viên sẽ dễ dàng tìm thấy và sử dụng được các học liệu số như: tài liệu, hình ảnh, video,…cho chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” khi sử dụng nguồn học liệu mà chúng tôi sưu tầm, thiết kế ra Tiết kiệm được rất nhiều thời gian, công sức Tiếp đến sự khả thi còn thể hiện rõ ở nội dung trong học liệu số phù hợp với mục tiêu chương trình môn KHTN lớp 7 với điểm trung bình đạt tới 2.86 và 85.71% khả thi Ở vị trí thứ 3 là sự khả thi trong tạo các câu hỏi và bài tập tương tác sử dụng trong học liệu số giúp học sinh rèn luyện kĩ năng và kiến thức với 2.82 điểm và 82.86% khả thi Các ý kiến còn lại đều có tính khả thi cao với số điểm trung bình dao động từ 2.74 – 2.80 điểm Điểm trung bình của toàn bộ khảo sát ý kiến về tính khả thi thu được là 2.82 điểm
Tóm lại các học liệu số trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng” môn KHTN lớp 7 đều đảm bảo sự phù hợp, tính khả thi với điều kiện thực tế của các trường trung học cơ sở địa bàn thành phố Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.