Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy họ sinh học vi sinh vật và virus ( sinh học 10)

Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng và sử dụng được kho học liệu số theo quy trình hợp lý, đảm bảo tính phù hợp, khả thi sẽ góp phần bổ sung nguồn học liệu số cho giáo viên giảng dạy môn Si

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ OANH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG DẠY HỌC “SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS” (SINH HỌC 10)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2023

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ OANH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG DẠY HỌC “SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS” (SINH HỌC 10)

Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Hà

THÁI NGUYÊN - 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đã thực hiện việc kiểm tra mức độ tương đồng nội dung luận văn qua phần mềm Turnitin một cách trung thực và kết quả mức độ tương đồng là 20% Bản luận văn

kiểm tra qua phần mềm là bản cứng đã nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, ngày 25 tháng 6 năm 2023

Tác giả

Lê Thị Oanh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến giảng viên hướng dẫn khoa học - TS Nguyễn Thị Hà, người đã rất tận tâm hướng dẫn, nhiệt tình giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài từ khi bắt đầu cho đến lúc hoàn thiện luận văn này

Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới Ban giám hiệu, quý Thầy (Cô) Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện để tôi được học tập và nghiên cứu để hoàn thiện luận văn này

Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban giám hiệu, các Thầy (Cô) giáo và các em học sinh trường THPT Định Hoá, huyện Định Hoá, tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện các nghiên cứu cho đề tài

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn vè và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2023

Tác giả luận văn Lê Thị Oanh

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

4 Câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học 3

5 Nội dung nghiên cứu 4

7 Phương pháp nghiên cứu 4

8 Điểm mới của luận văn 5

9 Cấu trúc của luận văn 5

Chương 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6

1.1 Tỉnh hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học 6

1.1.1 Những nghiên cứu trên thế giới 6

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học 12

1.2 Một số khái niệm và thuật ngữ cơ bản 17

1.2.1 Khái niệm “học liệu” 17

1.2.2 Học liệu số (học liệu điện tử) 18

1.2.3 Kho học liệu số 19

1.2.4 Vai trò của học liệu số 20

1.2.5 Một số thuật ngữ liên quan 20

1.3 Ưu thế của việc khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh

học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 21

1.4 Thực trạng khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 24

1.4.1 Khái quát về điều tra thực trạng 24

1.4.2 Kết quả điều tra thực trạng 25

Kết luận chương 1 33

Chương 2:XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT SINH VẬT VÀ VIRUS (SINH HỌC 10) 35

2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chủ đề Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10 35

2.2 Các vấn đề lý luận về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 36

2.2.1 Mục tiêu xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 36

2.2.2 Nội dung học liệu số phần Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10) 37

2.2.3 Các điều kiện cần thiết để ứng dụng học liệu số trong dạy học 39

2.3 Quy trình thiết kế học liệu số Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10) 41

2.3.1 Nguyên tắc thiết kế 41

2.3.2 Quy trình thiết kế học liệu số cho 1 bài học 43

2.4 Khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 46

2.4.1 Nguyên tắc khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 46

2.4.2 Quy trình khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10) 47

2.4.3 Mô hình khai thác và sử dụng học liệu số chủ đề Sinh học vi sinh vật

Chương 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 62

3.1 Khảo nghiệm sự phù hợp và tính khả thi của kho học liệu số chủ đề Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10 62

3.1.1 Mục đích khảo nghiệm 62

3.1.2 Nội dung khảo nghiệm 62

3.1.3 Kết quả khảo nghiệm 64

3.2 Thực nghiệm sư phạm 65

3.2.1 Mục đích thực nghiệm 65

3.2.2 Nội dung và các bước triển khai thực nghiệm 65

3.2.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 67

Bảng 2.2 Các dạng học liệu số tương ứng với từng nội dung kiến thức 43

Bảng 2.3 Các nguồn học liệu mở tham khảo cho môn Sinh học 44

Bảng 3.1 Kết quả khảo nghiệm tính khả thi và sự phù hợp của học liệu số 64

Bảng 3.2 Mức độ ảnh hưởng ES dựa theo tiêu chí của Cohen 67

Bảng 3.3 Phân phối tần số điểm kiếm tra trước thực nghiệm 67

Bảng 3.4 Phân phối tần số điểm bài kiểm tra 15 phút 68

Bảng 3.5 Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra 15 phút 68

Bảng 3.6 Phân phối tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra 15 phút 68

Bảng 3.7: Kiểm định 𝑋 điểm bài kiểm tra 15 phút 70

Bảng 3.8: Kết quả phân tích phương sai điểm số bài kiểm tra 15 phút 71

Bảng 3.9 Tổng hợp một số tham số đặc trưng của lớp TN và lớp ĐCở bài kiểm tra 15 phút 71

Bài 3.10 Phân phối tần số điểm bài kiểm tra 1 tiết 72

Bảng 3.11 Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra 1 tiết 72

Bảng 3.12 Phân phối tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra 1 tiết 72

Bảng 3.13: Kiểm định 𝑋 điểm bài kiểm tra 1 tiết 73

Bảng 3.14: Kết quả phân tích phương sai điểm số bài kiểm tra 1 tiết 74

Bảng 3.15: Tổng hợp kết quả học tập sau hai bài kiểm tra 75

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Quy trình thiết kế học liệu số 43

Hình 2.2 Quy trình khai thác và sử dụng học liệu số 47

Hình 3.1: Biểu đồ phân phối điểm kiếm tra trước thực nghiệm 67

Hình 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra bài 15 phút 69

Hình 3.3 Biểu đồ phân phối tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra bài 15 phút 69

Hình 3.4 Biểu đồ phân phối tần suất điểm bài kiểm tra 1 tiết 72

Hình 3.5 Biểu đồ phân phối tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra 1 tiết 73

Hình 3.6: Đồ thị tổng hợp kết quả học tập của lớp TN và lớp ĐCsau 2 bài kiểm tra 75

MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ mục tiêu và định hướng chung về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học của chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học 2018

Mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học 2018 là phát triển cho người học ngoài các các phẩm chất và năng lực chung, còn phát triển các năng lực đặc thù môn Sinh học bao gồm: Năng lực nhận thức kiến thức sinh học, năng lực tìm hiểu thế giới sống, năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng đã học vào thực tiễn

Để đạt được mục tiêu đó, thì chương trình môn Sinh học cũng đề ra phương pháp dạy học và giáo dục môn Sinh học được thực hiện theo các định hướng: “Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; tránh áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; tập trung bồi dưỡng năng lực tự chủ và tự học để học sinh có thể tiếp tục tìm hiểu, mở rộng vốn tri thức, tiếp tục phát triển các phẩm chất, năng lực cần thiết sau khi tốt nghiệp trung học phổ thông” Giáo viên vận dụng các phương pháp giáo dục một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với mục tiêu, nội dung giáo dục, đối tượng học sinh và điều kiện cụ thể Các hình thức tổ chức dạy học được thực hiện một cách đa dạng và linh hoạt; kết hợp các hình thức học cá nhân, học nhóm, học ở lớp, học theo hợp đồng, học đảo ngược, học trực tuyến, Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học sinh học Coi trọng các nguồn tư liệu ngoài sách giáo khoa và hệ thống các thiết bị dạy học; khai thác triệt để những lợi thế của công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học trên các phương tiện kho tri thức, đa phương tiện, tăng cường sử dụng các tư liệu điện tử [1],[2])

1.2 Xuất phát từ đặc điểm ưu việt của học liệu số

Khái niệm học liệu số đang dần trở nên phổ biến hơn đặc biệt là trong ngành giáo dục hiện nay, khi mà dịch bệnh có diễn biến thay đổi được kiểm soát hoàn toàn hay bùng phát trở lại thì việc xây dựng nguồn tài nguyên học

liệu số vẫn vô cùng cần thiết Tạo lập kho học liệu số, bài giảng số giúp chúng ta có cơ hội kết nối xây dựng kho tài nguyên giáo dục dùng chung Đây là nguồn tài nguyên rất hữu ích và chất lượng, giúp cho mỗi nhà trường tiết kiệm được nguồn lực để phát triển học liệu Qua đó giáo viên có thể khai thác, trao đổi hay chọn lọc những kiến thức, phương pháp phù hợp nhất phục vụ cho bài giảng của mình, rút ngắn được thời gian giảng dạy mà vẫn đảm bảo hiệu quả lĩnh hội nội dung học tập của học sinh, đem lại chất lượng dạy học tốt nhất Sử dụng học liệu số giúp giáo viên thuận tiện thể hiện ý tưởng, học sinh dễ dàng hình dung ngay cả những yếu tố mà ngoài thực tế khó hoặc không quan sát, tiếp cận được Đồng thời học sinh được tiếp cận kiến thức một cách trực quan, gần gũi hơn so với trước Nhờ vậy dễ hấp dẫn và kích thích được hứng thú học tập của học sinh Bên cạnh đó học sinh cũng có thêm cơ hội học lại để củng cố kiến thức từ hệ thống bài giảng trong kho học liệu số đến khi đạt được mục tiêu bài học Như vậy bằng việc xây dựng - sử dụng kho học liệu số đã, đang và sẽ giúp cho mục tiêu giảng dạy, học tập được thực hiện thuận tiện, hiệu quả hơn

1.3 Đặc điểm nội dung kiến thức Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10)

Nội dung Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10) nghiên cứu về các nhóm vi sinh vật, Các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật; Quá trình tổng hợp và phân giải ở vi sinh vật; Quá trình sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật; Một số ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn; Virus và các ứng dụng Đây là các kiến thức gắn liền với thực tiễn, các quá trình trao đổi chất, sinh trưởng, sinh sản của VSV khó có thể quan sát bằng mắt thường, là kiến thức trừu tượng Việc sử dụng công nghệ thông tin để trực quan hóa, mô phỏng các quá trình sống của vi sinh vật sẽ giúp học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức Để học sinh có thể dễ dàng hình dung, ghi nhớ kiến thức này thì giáo viên rất cần có sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, của nguồn học liệu số đa dạng phong phú Bài giảng trở nên logic, sinh động thể hiện tính liên hoàn giữa nội dung trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Giúp học sinh

định hình được quá trình diễn ra như thế nào một cách chi tiết, tuần tự như một thước phim Được nghe, được nhìn và tham gia trải nghiệm với các học liệu số mà giáo viên lựa chọn thì các em hoàn toàn chủ động trong tìm hiểu nội dung kiến thức trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng Hơn nữa còn hứng thú với các nội dung khó khác trong chương trình của môn học

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng được kho học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

- Đề xuất quy trình sử dụng kho học liệu số trong tự học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

- Tổ chức dạy học để đánh giá tính khả thi của kho học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu: Học liệu số và quy trình sử dụng học liệu số trong dạy học nội dung Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

3.2 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học 10

4 Câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học

4.1 Câu hỏi nghiên cứu

- Sử dụng phần mềm, công cụ gì để xây dựng kho học liệu số cho nội dung Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

- Khai thác và sử dụng học liệu số nội dung Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10) theo quy trình các bước như thế nào? Và nếu khai thác tốt sẽ đem lại hiệu quả dạy học ra sao?

4.2 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng được kho học liệu số theo quy trình hợp lý, đảm bảo tính phù hợp, khả thi sẽ góp phần bổ sung nguồn học liệu số cho giáo viên giảng dạy môn Sinh học lớp 10 tại các trường trung học phổ thông (THPT) trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

5 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

- Điều tra thực trạng việc xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học nói chung và dạy học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10) nói riêng làm căn cứ thực tiễn cho đề tài

- Xây dựng được kho học liệu số nội dung Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

- Đề xuất quy trình khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

- Thực nghiệm sư phạm khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10)

6 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài luận văn nghiên cứu điều tra thực trạng 52 giáo viên giảng dạy môn Sinh học trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và tiến hành thực nghiệm sư phạm đối với học sinh lớp 10 tại trường THPT Định Hoá, huyện Định Hoá, tỉnh Thái Nguyên

- Giới hạn nội dung nghiên cứu: Luận văn tập trung xây dựng học liệu số phần Sinh học Vi sinh vật và virus - Sinh học 10

7 Phương pháp nghiên cứu

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 “Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus”

7.2 Phương pháp chuyên gia

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 Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus (Sinh học 10) tại

trường THPT, 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 “Sinh học vi sinh vật sinh vật và virus” môn (Sinh học 10) để đánh giá tính hiệu quả và khả thi 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 nội dung “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” Sinh học 10

8 Điểm mới của luận văn

Lần đầu nghiên cứu xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học VSV và virus - Sinh học 10

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 Sinh học VSV và virus - Sinh học 10

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tỉnh hình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học

1.1.1 Những nghiên cứu trên thế giới

Trong thời đại công nghệ thông tin và truyền thông phát triển mạnh mẽ như hiện nay, việc áp dụng công nghệ vào giáo dục đã trở thành xu hướng không thể phủ nhận Xây dựng học liệu số trong dạy học đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình giảng dạy và học tập, đem lại nhiều lợi ích cho học sinh và giáo viên Phần tổng quan này nhằm phân tích khái quất các vấn đề liên quan đến xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học nói chung và dạy học Sinh học nói riêng, từ những lợi ích của học liệu số, những thách thức mà giáo viên có thể gặp phải và cách khắc phục, đến những xu hướng và phương pháp tiếp cận mới

Thứ nhất có khẳng định học liệu số mang lại nhiều lợi ích cho quá trình giảng dạy và học tập Trong một số nghiên cứu về lợi ích của học liệu số, một số tác giả đã chỉ ra rằng lợi ích của học liệu số góp phần tăng cường tương tác và tham gia: Học liệu số mang đến môi trường học tập đa phương tiện, thúc đẩy sự tương tác, sự tham gia và tích cực hơn của học sinh trong quá trình học [18][27][30]; Học liệu số góp phần giúp cho người học mở rộng phạm vi kiến thức, các kiến thức học sinh có thể tiếp cận và khám phá một cách phong phú, đa dạng hơn thông qua video, hình ảnh, đồ họa, mô phỏng và các tài liệu tương tác [31][32][33] ; Hỗ trợ học tập cá nhân hóa: Học liệu số cho phép học sinh tiến độ học tập theo tốc độ của riêng mình và có thể được điều chỉnh phù hợp với nhu cầu và khả năng học tập của từng học sinh [20] [22]; Khám phá và thực nghiệm: Học liệu số cung cấp cơ hội cho học sinh thực nghiệm thông qua các bài thực hành ảo, mô phỏng, phân tích dữ liệu, và các hoạt động nghiên cứu thực tế [24][33]

Một số nghiên cứu đề cao vai trò tầm quan trọng của học liệu số, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học [21] [28] Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc vô giá về cách các nhà giáo dục đã tối đa hóa việc sử dụng sách điện tử

để cải thiện kết quả học tập của học sinh, từ đó tác động đến các kỹ năng của thế kỷ 21 Những nghiên cứu này mô tả rất nhiều dữ liệu cho phép các nhà nghiên cứu khác hiểu cách giáo viên sử dụng và mong muốn sử dụng sách điện tử Việc phân tích các kết quả thực nghiệm này được sử dụng làm cơ sở để phát triển sách điện tử có nội dung và tính năng hiệu quả phù hợp với việc đọc sách điện tử

Tác giả Ulum, H (2022) và Mothibi, G (2015) cùng có chúng nghiên cứu về ảnh hưởng của giáo dục trực tuyến đến thành công trong học tập [31], 34] Các kết quả nghiên cứu đều chỉ ra rằng CNTT có tác động tích cực đáng kể đến thành tích học tập tổng thể của học sinh Tác giả Ulum, H (2022) tiến hành phân tích tổng hợp 27 nghiên cứu liên quan đến các nghiên cứu được thực hiện ở Hoa Kỳ, Đài Loan, Thổ Nhĩ Kỳ, Trung Quốc, Philippines, Ireland và Georgia Kết quả nghiên cứu cho thấy quy mô ảnh hưởng của giáo dục trực tuyến đến thành tích học tập ở mức trung bình Kết quả kiểm tra tính không đồng nhất của nghiên cứu phân tích tổng hợp cho thấy quy mô hiệu ứng không khác nhau về cấp độ lớp học, quốc gia, phương pháp giáo dục trực tuyến và người điều hành bài giảng [31]

Hướng tiếp cận thứ hai là tích hợp công nghệ trong tổ chức hoạt động dạy học Một số nghiên cứu đâ chỉ ra rằng sử dụng các ứng dụng học tập trên thiết bị di động góp phần cải thiện việc giảng dạy trực tuyến [38], [40] Tác giả Verdes (2021) trong nghiên cứu Các ứng dụng học tập trên thiết bị di động để cải thiện việc giảng dạy trực tuyến khẳng định việc sử dụng các công nghệ mới bao gồm các thiết bị di động cá nhân đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, và do đó sự hiện diện của nó trong giáo dục ngày càng trở nên phổ biến hơn [37] Đặc biệt trong bối cảnh hiện tại do đại dịch COVID-19 gây ra, sự hiện diện trực tiếp trong lớp học đã giảm đáng kể ở tất cả các cấp giáo dục, việc sử dụng các phương pháp tiên tiến và học tập trên thiết bị di động có thể cải thiện đáng kể cách học sinh học và nâng

cao khả năng trực tuyến của học sinh Các ứng dụng di động, kết hợp với các công nghệ thực tế mở rộng như thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR), là những công cụ mạnh mẽ giúp kết nối môi trường thực và ảo, cho phép người dùng tương tác cao hơn việc sử dụng các công nghệ tương tác và khá mới lạ này là một giải pháp tốt cho sự thờ ơ và chán nản nói chung mà sinh viên gặp phải do thiếu các hoạt động trực tiếp, thực hành và các chuyến đi thực địa Các công nghệ mới nổi thể hiện nội dung giáo dục theo một cách khác có tiềm năng và dự đoán lớn nhất trong giáo dục, bởi vì chúng có khả năng cải thiện động lực và sự tham gia của học sinh trong lớp

Nhóm tác giả Kumi-Yeboah, A., (2020) nghiên cứu khám phá việc sử dụng các công nghệ kỹ thuật số trong môi trường học tập trực tuyến Phân tích dữ liệu xác định rằng các công nghệ kỹ thuật số, trình bày đa phương tiện và các công cụ mạng xã hội tạo điều kiện thuận lợi cho trải nghiệm giáo dục và thành tích của những người tham gia trong môi trường học tập trực tuyến không đồng bộ Những người tham gia đã áp dụng các công nghệ kỹ thuật số để điều hướng Hệ thống quản lý học tập (LMS) nhằm thu hút và đóng góp vào việc tạo ra kiến thức để đạt được thành công học tập tốt hơn trong bối cảnh trực tuyến [30]

Heradio (2019), Singhal (2021) cùng nghiên cứu về phương pháp học tập tích cực dựa trên thiết bị kỹ thuật số sử dụng lớp học cộng đồng ảo trong đại dịch COVID-19 Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng các quy trình học tập tích cực với thiết bị kỹ thuật số (thiết bị di động) và công nghệ kỹ thuật số (công cụ mô hình hóa, mô phỏng và tài nguyên trực tuyến) đã mang lại hữu ích trong việc cải thiện thành tích của học sinh trong đại dịch COVID-19 Quy trình này giúp cải thiện 30% điểm số của học sinh và điểm trung bình học tập dài hạn tăng 66,9% trong hai môn kỹ thuật [25], [33]

Hướng tiếp cận thứ ba là các mô hình ứng dụng CNTT khai thác và sử dụng học liệu số Tiếp cận theo hướng này có rất nhiều công trình công bố, các

công trình đã phân tích và chỉ ra tổng quan tình hình sử dụng dạy học trực tuyến trong bối cảnh đại dịch Covid 19, Tác giả Ulum, H (2022) đã phân tích

27 bài báo theo hướng này, Prestiadi (2020) tổng hợp 60 bài báo về vấn đề dạy

học Elearning E-learning thực chất là học tập thông qua việc sử dụng máy tính hoặc công nghệ internet mang lại hiệu quả và hiệu quả trong học tập [31],[35] Ưu điểm của e-learning bao gồm dễ dàng thực hiện quá trình học tập ở bất cứ đâu và bất cứ lúc nào, cải thiện việc học tập của sinh viên, dễ dàng thu thập thông tin bằng cách truy cập internet và tăng hiệu quả và hiệu quả của việc học Các kết quả phân tích tổng hợp đều chỉ ra rằng dạy học trực tuyến là giải pháp

cần thiết và đem lại những hiệu quả nhất định

Nhóm tác giả Najafi, H., & Heidari, M (2019) nghiên cứu về mô hình học kết hợp trong khai thác và sử dụng học liệu số, các tác giả đã tiến hành phân tích tổng hợp 231 nghiên cứu được thực hiện từ năm 2010 đến 2017 của Iran về học tập kết hợp và thành tích học tập [32] Học tập kết hợp tích hợp các điểm mạnh của phương pháp tiếp cận trực tiếp và trực tuyến Phương pháp này liên quan đến việc ước tính quy mô ảnh hưởng cho mối quan hệ giữa học tập kết hợp và thành tích học tập Kết quả cho thấy mối quan hệ giữa học tập kết hợp và thành tích học tập là đáng kể, cao hơn mức trung bình theo cách tiếp cận của Cohen Nhìn chung, những phát hiện cho thấy những tác động tích cực thực sự của học tập kết hợp đối với kết quả học tập

Cùng với các nghiên cứu về ứng dụng học liệu số trong giáo dục nói chung thì trong dạy học Sinh học cũng có nhiều tác giả nghiên cứu Một số công trình tiêu biểu có thể kể đến là nghiên cứu của Akçayır và Akçayır (2017) đã chỉ ra rằng việc sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học tạo điều kiện tốt hơn cho sự tương tác và tham gia tích cực của học sinh Học liệu số cung cấp môi trường học tập đa phương tiện và tăng cường khả năng hiểu và ghi nhớ kiến thức Sinh học [23]

Trong một nghiên cứu của Clarke và người đồng nghiệp (2016), học liệu số đã được sử dụng để tạo ra môi trường học tập linh hoạt, cho phép học sinh

tiến độ học tập theo tốc độ của mình và thực hiện các hoạt động học tập cá nhân hóa [24] Kết quả cho thấy, học sinh có kinh nghiệm học tập tích cực hơn và đạt được kết quả tốt hơn trong việc nắm vững kiến thức Sinh học

Nghiên cứu của Heradio et al (2019), học liệu số đã được sử dụng để tạo ra môi trường học tập thực nghiệm và tương tác [25] Học sinh được thực hiện các bài thực hành ảo, mô phỏng và phân tích dữ liệu Sinh học Kết quả cho thấy, việc sử dụng học liệu số thúc đẩy khả năng khám phá và thực nghiệm của học sinh, giúp họ hiểu sâu và áp dụng kiến thức Sinh học một cách hiệu quả

Một nghiên cứu của Vidotto et al (2018) đã khám phá vai trò của học liệu số trong việc phân tích dữ liệu và giải thích hiện tượng Sinh học [26] Học sinh sử dụng công cụ phân tích dữ liệu để tìm hiểu và phân tích thông tin từ các tài liệu và thực nghiệm Kết quả cho thấy, việc sử dụng học liệu số kết hợp với phân tích dữ liệu giúp học sinh phát triển khả năng tư duy phản biện và hiểu rõ hơn về quy luật và quan hệ trong Sinh học

Bên cạnh những lợi ích và hiệu quả tích cực của việc ứng dụng CNTT khai thác và sử dụng học liệu số mang lại, các nghiên cứu cũng chỉ ra nhiều thách thức và yêu cầu dối với giáo viên mà giáo viên có thể gặp phải và cách khắc phục Một số nghiên cứu chỉ ra rằng: “Giáo viên cần biết tích hợp công nghệ vào hoạt động học tập của học sinh Một trong những nội dung tích hợp của công nghệ vào chương trình học tập hiện nay là ứng dụng học tập trực tuyến hay chúng ta thường gọi là học tập điện tử (e-learning) [29], [19], [36]

Regmi, K., & Jones, L (2020) với công trình nghiên cứu “Đánh giá có hệ thống về các yếu tố - yếu tố hỗ trợ và rào cản - ảnh hưởng đến học trực tuyến trong giáo dục khoa học sức khỏe”, nghiên cứu này đã xác định các yếu tố tác động đến e-learning: sự tương tác và hợp tác giữa người học và người hướng dẫn; xem xét động cơ và kỳ vọng của người học; sử dụng công nghệ thân thiện với người dùng; và lấy người học làm trung tâm của phương pháp sư phạm [39] Có phạm vi đáng kể để hiểu rõ hơn về các vấn đề liên quan đến người hỗ trợ

và người hỗ trợ liên quan đến học trực tuyến, đồng thời phát triển các chính sách và sáng kiến phù hợp để thiết lập thời điểm, cách thức và địa điểm phù hợp nhất, tạo ra một khuôn khổ rộng hơn để làm cho học trực tuyến hiệu quả

Tawfik (2021) nghiên cứu về rào cản đối với việc giảng dạy trong học tập trực tuyến K-12, nhóm tác giả chỉ ra có 2 rào cản lớn đối với dạy học trực tuyến [42]

Về các rào cản thứ nhất, nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của (a) thời gian cần thiết để thiết kế và điều chỉnh tài liệu giảng dạy, (b) trách nhiệm giải trình trong định dạng trực tuyến và (c) hỗ trợ của quản trị viên trong quá trình giao tiếp Đối với các rào cản bậc hai, giáo viên nhận xét về cách họ cảm nhận việc học trực tuyến tác động đến các hoạt động giảng dạy quan trọng (ví dụ: trách nhiệm giải trình, tính kịp thời của phản hồi) và sự năng động của giáo viên-học sinh

An, Y., (2021) xem xét cảm xúc, kinh nghiệm và quan điểm của giáo viên K-12 về việc giảng dạy trực tuyến trong giai đoạn đầu của đại dịch COVID-19, nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng những thách thức lớn mà giáo viên phải đối mặt trong đại dịch bao gồm thiếu sự tham gia và tương tác của học sinh (hoặc thiếu sự hỗ trợ của phụ huynh), học sinh không được tiếp cận với công nghệ, lo lắng về sức khỏe của học sinh, không tương tác trực tiếp với học sinh, không có việc làm -cân bằng cuộc sống, và học hỏi công nghệ mới [41]

Trước bối cảnh liên quan đến quan điểm của giáo viên về “bình thường mới”, năm chủ đề chính nổi lên: (1) học tập trực tuyến hoặc kết hợp nhiều hơn, (2) suy nghĩ lại về bình thường, (3) vệ sinh và giãn cách xã hội, (4) các lớp học nhỏ hơn và lịch học khác nhau, và (5) sự không chắc chắn và lo ngại về “trạng thái bình thường mới Các giải pháp khuyến cáo được đưa ra cho giáo viên để chuẩn bị tốt hơn trong các trường hợp khẩn cấp trong tương lai: (1) phát triển chuyên môn cho học tập trực tuyến, (2) tiếp cận công nghệ, (3) đào tạo công nghệ cho cả giáo viên và học sinh, và (4) kế hoạch hành động và truyền thông

Đồng thời đối với người học, học tập trên thiết bị di động cũng cho phép những sinh viên gặp khó khăn về giao tiếp hoặc thể chất tham gia vào một số loại hoạt động mà nếu không họ sẽ khó tiếp cận nếu không đi cùng gia đình hoặc không có sự trợ giúp chuyên nghiệp Do đó, những công nghệ này cũng có thể cung cấp trải nghiệm giáo dục dựa trên các nguyên tắc của Thiết kế Học tập Toàn cầu, tìm cách loại bỏ các rào cản, cung cấp các công cụ phù hợp nhất với nhu cầu của học sinh và tạo điều kiện thuận lợi cho sự tham gia của tất cả học sinh [38] Học sinh có thể sử dụng các ứng dụng học tập di động tương tác này cả trong lớp và trong thời gian riêng của họ để học hoặc ôn tập theo yêu cầu [37]

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học

Tại Việt Nam, cùng với xu hướng phát triển của Khoa học máy tính, công nghệ thông tin, công nghệ số thì việc nghiên cứu ứng dụng thành tựu của

lĩnh vực này vào dạy học cũng trở nên phổ biến Những nghiên cứu về chuyển

đổi số trong dạy học giáo dục, nghiên cứu về xây dựng học liệu điện tử, thư viện điện tử, xây dựng bài giảng trực tuyến là những chủ đề dễ dàng tìm thấy trên các trang web về giáo dục, công bố trên các tạp chí chuyên ngành Những nghiên cứu về vấn đề này tập trung vào nhiều phương diện Trong nghiên cứu của đề tài này, tác giả tổng quan tài liệu theo một số tiếp cận chính sau đây

Thứ nhất, có rất nhiều cồng trình nghiên cứu về xây dựng học liệu số, học liệu điện tử, thư viện điện tử, giáo trình điện tử, mô hình học tập trực tuyến ứng dụng vào các bậc học, cấp học của giáo dục Việt Nam [3], [9], [12]… Những nghiên cứu này đều phân tích cách khai thác các phần mềm, thiết bị để tạo ra kho bài giảng điện tử, học liệu điện tử và hướng tới mục tiêu khai thác và ứng dụng trong tổ chức đào tạo, tổ chức dạy học

Thứ hai, những nghiên cứu về tác động của học liệu số/học liệu điện tử và công nghệ số đến hoạt động giảng dạy trong bối cảnh công nghệ 4.0, tác động của học liệu điện tử đến khả năng tự học tự bồi dưỡng của giáo viên

Tiêu biểu trong hướng nghiên cứu này là nhóm tác giả Lê Phương Trường - Lâm Thành Hiển trường Đại học Lạc Hồng nghiên cứu tác động của công nghệ số đối với hoạt động dạy và học trong bối cảnh giáo dục 4.0 đã chỉ ra những tác động đối với người dạy và người học như sau [15], [16]:

Đối với người dạy: Đòi hỏi phải không ngừng nghiên cứu, cập nhật các

công nghệ số và ứng dụng nó phù hợp với phương pháp giảng dạy; Xây dựng kế hoạch và phương pháp giảng dạy cho lớp học số; Quyết định các công cụ số tương ứng với chuẩn đầu ra của buổi học; Linh hoạt trong lựa chọn phương pháp tương tác giữa người dạy và người học.Người dạy phải chuyển từ mô hình giảng dạy người dạy là trung tâm (truyền thống) sang mô hình lấy người học làm trung tâm (phương pháp giảng dạy tích cực), lúc này vai trò của người

dạy trở thành người định hướng và hỗ trợ học tập Như vậy, người dạy khi triển

khai lớp học số sẽ tự phát triển kĩ năng tự học, tự nâng cao kĩ năng công nghệ thông tin, thích ứng với sự thay đổi cách học của người học, thay đổi mô hình giảng dạy một cách linh hoạt từ truyền thống sang giảng dạy tích cực tăng tính tương tác Bên cạnh đó, tầm nhìn vềgiáo dục cũng như khảnăng tự lập kế hoạch, lãnh đạo trong việc định hình lớp học được hình thành

Đối với người học: Phải tích cực tham gia thảo luận, nỗ lực tương tác để

cùng giải quyết vấn đềvới các bạn cùng lớp Người học dần hình thành khả năng tự học và tự nghiên cứu; Thường xuyên tham gia thảo luận, đưa ra ý kiến, tổng hợp kiến thức sẽ hình thành kĩ năng truyền đạt ý tưởng hiệu quả và tư duy phản biện; Thông qua công nghệ, người học tự tiếp cận kiến thức nền lên lớp tham gia thảo luận phân tích đánh giá tương tác với người dạy để tự tạo ra kiến thức mới Có được những thay đổi như vậy thì việc tổ chức các lớp học số sẽ tăng kĩ năng tự học và giải quyết vấn đề cho người học

Tác giả Nguyễn Minh Tuấn - Viện Khoa học giáo dục Việt Nam nghiên cứu tác động của học liệu E-learning đến tự học, tự bồi dưỡng phát triển chuyên môn của giáo viên tiểu học, tác giả khẳng định: “Học liệu E-learning

được thiết kế, xây dựng phù hợp có tác động tích cực đến quá trình và kết quả tự học, tự BD của GV, giúp cho GV phát triển năng lực chuyên môn đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục và giúp cho GV ứng dụng CNTT và giải quyết các công việc chuyên môn tốt hơn” [14] Bên cạnh đó tác giả cũng đưa ra các khuyến nghị đối với cơ quan quản lý, cơ quan nghiên cứu và đối với các trường tiểu học, giáo viên tiểu học Cần coi E-learning là một trong những hình thức đào tạo, BD hiệu quả; Đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng, thiết kế và xây dựng các mô hình E-learning phục vụ cho đào tạo, bồi dưỡng; Đổi mới nội dung và phương pháp tự học, tự bồi dưỡng xem E-learning là hình thức tự học, tự bồi dưỡng hiệu quả

Thứ ba, những nghiên cứu về các nhân tố ảnh hưởng tới hiệu quả của dạy học trực tuyến Trong nhóm này có tác giả Trần Đình Mạnh (2021), Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả học trực tuyến đã đưa ra 4 nhân tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả học tập trực tuyến đó là: phương pháp giảng dạy của giảng viên, công nghệ, sinh viên, và bối cảnh khóa học [6] Cả 4 nhân tố đều có ảnh hưởng thuận chiều tới hiệu quả học tập trực tuyến của sinh viên Cùng hướng nghiên cứu này, tác giả Trần Dương Quốc Hoà (2016) trường Đại học Đồng Nai nghiên cứu Các yếu tố tác động đến việc sử dụng học liệu điện tử trong dạy học Theo kết quả nghiên cứu của tác giả, ý định và hành vi sử dụng học liệu điện tử trong dạy học hiện nay chịu tác động của các yếu tố: Hiệu quả mong đợi, nỗ lực mong đợi, ảnh hưởng xã hội, điều kiện thuận lợi, thói quen và các yếu tố điều tiết (tuổi, giới tính, kinh nghiệm, học vấn) [5]

Thứ tư là những nghiên cứu về quy trình xây dựng học liệu số, học liệu điện tử và quy trình khai thác học liệu điện tử Tác giả Trịnh Lê Hồng Phương (2012), Nghiên cứu Xây dựng học liệu điện tử hỗ trợ việc dạy và học một số nội dung Hóa học ở trường trung học phổ thông, tác giả đã tổng hợp hệ thống các phần mềm hỗ trợ xây dựng học liệu số, đề xuất các nguyên tắc xây dựng và

quy trình xây dựng học liệu số gồm 7 bước [9]: 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 (chương trình hóa tiến trình 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, đóng gói

Nhóm tác giả Trần Thị Lan Thu, Bùi Thị Nga nghiên cứu thiết kế và xây dựng học liệu điện tử phục vụ yêu cầu đào tạo trực tuyến đề ra quy trình thiết kế học liệu điện tử gồm 6 giai đoạn: (1) Lập kế hoạch và xác định nguồn tài nguyên: Là giai đoạn xác định nội dung chuyên môn, nguồn tài nguyên đáp ứng yêu cầu của môn học và nhu cầu xây dựng HLĐT, từ đó lập kế hoạch thực hiện; (2) Phân tích: Là giai đoạn thu thập thông tin về đối tượng mục tiêu, môi trường, nhiệm vụ được thực hiện Thông tin cần được phân loại để có thể áp dụng nội dung vào việc thiết kế sau này; (3) Thiết kế: Là giai đoạn sử dụng thông tin thu thập được từ giai đoạn phân tích, kết hợp với lý thuyết và phương pháp sư phạm giảng dạy để diễn giải cách thực hiện hiện hoạt động học tập; (4) Phát triển: Là giai đoạn triển khai những hoạt động đã được thiết kế, lắp ráp những bản thiết kế ở giai đoạn trên, tập trung tạo học liệu; (5) Nghiệm thu: Là giai đoạn thực hiện sau khi đã phát triển thông qua việc kiểm tra các học liệu đã được phát triển về nội dung, kỹ thuật và sản phẩm học liệu hoàn thiện nhằm đảm bảo các chức năng và phù hợp với đối tượng mục tiêu; (6) Đánh giá: gồm đánh giá quá trình và đánh giá tổng thể để đảm bảo học liệu đạt được mục tiêu mong muốn, cung cấp dữ liệu dùng để sửa đổi và cải tiến thiết kế [12]

Tác giả Phan Anh Tài nghiên cứu về quy trình học sinh học một bài trên sách giáo khoa điện tử tương tác theo quan điểm dạy học khám phá, quy trình gồm 3 bước:

Bước 1 HS tự học ở nhà: HS truy cập vào SGKĐT, tự học bài học trước

ở nhà HS tương tác vào SGKĐT để trả lời các câu hỏi theo quan điểm DHKP;

Bước 2 HS học trên lớp: HS nêu thắc mắc của HS khi học với SGKĐT nhờ

GV giải đáp GV giải đáp các thắc mắc của HS và tiếp tục tiến hành các hoạt

động khám phá trên lớp với sự trợ giúp của SGKĐT; Bước 3 Giao nhiệm vụ tự học ở nhà: GV sẽ trợ giúp HS chỉnh sửa và chốt lại kiến thức cho HS HS được

củng cố, nâng cao và khám phá sâu hơn về kiến thức Tiếp theo, HS tiếp tục về nhà tự học bài học mới [11]

Thứ năm là nghiên cứu đề xuất các giải pháp sử dụng hiệu quả học liệu số/học liệu điện tử trong dạy học Bộ thông tin truyền thông có chia sẻ dữ liệu tổng hợp về chuyển đổi số trong giáo dục và đào tạo, trong đó có chỉ rõ những khó khăn rào cản và đề xuất một số giải pháp

Một số khó khăn trong việc phát triển nguồn học liệu số đó là: Chi phí đầu tư lớn cho việc đào tạo cập nhật công nghệ, tiếp thị và tìm kiếm mở rộng thị trường; Thời gian sản xuất và hoàn thiện học liệu số thường dài hơn so với sản xuất học liệu truyền thống; Nhiều quy định pháp luật về sở hữu trí tuệ nhưng việc triển khai trên thực tế và chế tài còn hạn chế; Chưa có hệ thống đánh giá, kiểm duyệt chất lượng học liệu số công khai minh bạch; Thị trường học liệu số cạnh tranh khốc liệt và trực tiếp trên môi trường mạng; Nguy cơ mất an toàn an ninh mạng

Từ thực trạng khó khăn đó thì một số giải pháp chính đề xuất như sau: Hoàn thiện hành lang pháp lý thúc đẩy phát triển học liệu số; Xây dựng và triển khai cơ chế tài chính khuyến khích phát triển học liệu số, bao gồm: Tôn vinh khen thưởng, huy động nguồn lực…; Đẩy mạnh hợp tác quốc tế nhằm phát triển nội dung học liệu số, có thể nhập khẩu, kết nối, Việt hoá tài liệu nước ngoài…; Tăng cường bồi dưỡng kỹ năng thiết kế học liệu số và kỹ năng khai thác sử dụng học liệu số, trước hết bồi dưỡng cho đội ngũ nhà giáo, HSSV làm hạt nhân phát triển học liệu số và tạo thị trường thúc đẩy phát triển học liệu số; Huy động và hỗ trợ các tập đoàn, DN công nghệ đầu tư phát triển các hệ thống ứng dụng, thúc đẩy tạo học liệu số thứ cấp; Phát triển kho học liệu số dùng chung quốc gia và khóa học đại chúng trực tuyến mở (MOOCs) từ nguồn lực

xã hội hóa; Phát triển hạ tầng số đến các đối tượng người học ở các vùng miền trên cả nước, tạo thị trường góp phần thúc đẩy công nghiệp nội dung số nói chung và học liệu số nói riêng, bao gồm hạ tầng đường truyền và hạ tầng thiết bị đầu cuối (smartphone, máy tính kết nối mạng) cho người học [44]

1.2 Một số khái niệm và thuật ngữ cơ bản

1.2.1 Khái niệm “học liệu”

Trong tiếng Anh, “học liệu” được dùng bằng thuật ngữ “Courseware”, có thể hiểu đó là các tài liệu dạy và học bằng điện tử, gắn với dạy học trên máy tính và trên mạng [dẫn theo 12] Bên cạnh đó, trong tiếng Anh còn có một số thuật ngữ khác được sử dụng có liên quan đến “học liệu” đó là: “Learning materials” (tài liệu học tập), “Teaching materials” (tài liệu giảng dạy), “Instructional materials” (tài liệu dạy học),

Như vậy, học liệu là một thuật ngữ sử dụng trong lĩnh vực giáo dục để chỉ các tài liệu, tư liệu và nguồn thông tin được sử dụng để hỗ trợ quá trình học tập Học liệu có thể bao gồm sách giáo trình, sách tham khảo, tài liệu học tập, bài giảng, bài thực hành, bài tập, đề thi, tài liệu nghiên cứu, tài liệu đa phương tiện (hình ảnh, video, âm thanh) và các công cụ học tập khác

Học liệu được thiết kế và chọn lọc để truyền đạt kiến thức, kỹ năng và khả năng cho người học Nó có thể được tổ chức theo các cấp độ, chủ đề, môn học hoặc phương pháp học tập khác nhau để phục vụ cho các mục tiêu giảng dạy và học tập cụ thể Học liệu đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải thông tin, khai thác kiến thức, tạo cơ hội thực hành và đánh giá năng lực của học sinh

Trong thời đại công nghệ số, khái niệm học liệu cũng đã mở rộng để bao gồm học liệu điện tử (e-learning materials) hoặc học liệu số (digital learning materials) Đây là các tài liệu được cung cấp dưới dạng điện tử, thông qua các phương tiện công nghệ như máy tính, điện thoại di động, máy tính bảng, và truy cập qua mạng internet Học liệu điện tử cung cấp tính linh hoạt cao, cho

phép truy cập và sử dụng từ xa, tùy chỉnh theo nhu cầu cá nhân và thúc đẩy sự tương tác và tham gia của người học

1.2.2 Học liệu số (học liệu điện tử)

Thông tư 21/2017/TT-BGDĐT quy định 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 [10]

Theo Trinh Lê Hồng Phương (2012), “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” [ 9]

Một số chuyên gia và trường đại học đưa ra khái niệm “học liệu điện tử” là: “các tài liệu được số hóa theo một cấu trúc, định dạng và kịch bản nhất định, được lưu trữ trên máy tính nhằm phục vụ việc dạy và học qua máy tính Dạng thức số hóa có thể là văn bản, slide, bảng dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video số, các ứng dụng tương tác v.v… và cả tài liệu hỗn hợp gồm các dạng thức nói trên” [7]

Có thể hiểu Học liệu số (hay học liệu điện tử) là các tài liệu chứa nội dung thông tin kiến thức đã được số hóa để 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…

Học liệu số có những đặc điểm sau:

- Có tiềm năng tương tác, đa phương tiện và có tính tích hợp nhằm hỗ trợ người học trong quá trình tự học

- Được sử dụng trên máy tính cá nhân giúp học viên khắc phục được khoảng cách về thời gian và không gian để nâng cao hiệu quả học tập và giảm chi phí

- Đa dạng về hình thức và có phạm vi dung lượng lớn, dễ dàng sử dụng và “vận chuyển”, dễ dàng đến mọi nơi thông qua email hoặc truyền tệp trên mạng, dễ dàng đưa vào các thư viện điện tử có thể được sử dụng mọi nơi, mọi lúc, sử dụng nhiều lần, lặp lại từng phần tùy nhu cầu cá nhân người học

- Đa nguồn, dễ dàng cập nhật, điều chỉnh, mang tính quốc tế, dễ dàng chia sẻ

1.2.3 Kho học liệu số

Kho học liệu số, còn được gọi là thư viện số hay nguồn tài nguyên số, là một dạng thư viện điện tử hoặc trực tuyến, trong đó các tài liệu và tài nguyên được lưu trữ, quản lý và truy cập thông qua các công nghệ số và mạng Internet Thay vì truy cập tài liệu truyền thống trong các cuốn sách và tài liệu in, người dùng có thể truy cập và tìm kiếm tài liệu số, bao gồm sách điện tử, báo, tạp chí, bài viết, bản ghi âm, hình ảnh, video và nhiều nguồn tài nguyên khác

Trong một kho học liệu số, bạn có thể tìm thấy các loại tài liệu như sách điện tử, bài giảng trực tuyến, bài viết khoa học, bài báo, bài tập, bài kiểm tra, tài liệu hướng dẫn và nhiều nguồn tài nguyên khác Các tài liệu này có thể được tải xuống, đọc trực tuyến hoặc sử dụng trong quá trình học trực tuyến

Kho học liệu số thường cung cấp các công cụ tìm kiếm và phân loại để người dùng có thể dễ dàng tìm kiếm và truy cập đến các tài liệu cần thiết Ngoài ra, nó cũng có thể cung cấp các chức năng như đánh dấu, lưu trữ và chia sẻ tài liệu để người dùng có thể tạo ra các bộ sưu tập cá nhân và tương tác với người khác

Kho học liệu số đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp sự tiện lợi, đa dạng và khả năng truy cập rộng rãi cho người học, giúp họ nâng cao kiến thức và kỹ năng thông qua tài liệu học tập điện tử

1.2.4 Vai trò của học liệu số

- Học liệu số đóng vai trò như một người thầy vì chứa đựng nội dung dạy-học, kiến thức khoa học cần thiết, với phương pháp sư phạm phù hợp để truyền tải đến người tự học

- Là nguồn cung cấp kiến thức chủ yếu mà học viên chủ động học tập - Đóng vai trò tạo mối tương tác giữa người dạy và nội dung học tập, hệ thống học liệu, giúp sinh viên đạt được hiệu quả của khóa học

Bên cạnh vai trò, ích lợi, học liệu số cũng có một số hạn chế sau: Cần phải có thiết bị hoặc cả mạng internet; Cần đầu tư nhiều nguồn lực như đội ngũ giảng viên, kỹ thuật, phương pháp, thời gian, kinh phí, và có liên quan một số vấn đề về quản lý như vấn đề bản quyền, yêu cầu đảm bảo về chuyên môn, kỹ thuật-công nghệ xây dựng học liệu tương thích với các thiết bị sử dụng,…

Ngày nay, với xu thế phát triển của e-learning, học liệu số là thành tố không thể thiếu được Cho dù học liệu điện tử được xây dựng ở mức độ, phạm vi nào thì cũng ít nhiều phát huy những lợi thế để áp dụng trong phương thức đào tạo trực tuyến

1.2.5 Một số thuật ngữ liên quan

Giáo dục kỹ thuật số - Digital Education là việc sử dụng sáng tạo các

công cụ và công nghệ kỹ thuật số trong quá trình dạy và học, và thường được gọi là học tập nâng cao công nghệ (TEL) hoặc e-Learning Khám phá việc sử dụng các công nghệ kỹ thuật số mang lại cho các nhà giáo dục cơ hội thiết kế các cơ hội học tập hấp dẫn trong các khóa học mà họ giảng dạy và những cơ hội này có thể ở dạng các khóa học và chương trình kết hợp hoặc hoàn toàn trực tuyến

Học tập kết hợp - Blended Learning4 là sự kết hợp tốt nhất của hai môi

trường đào tạo - đào tạo trực tiếp trong lớp học truyền thống (Offline Learning) và học trực tuyến công nghệ cao (Online Learning)

Học trực tuyến - Online Learning (Tony Bates) là bất kỳ hình thức học

tập nào được thực hiện một phần hoặc toàn bộ qua Internet

Sư phạm kỹ thuật số - Digital Pedagogy là nghiên cứu và sử dụng các

công nghệ kỹ thuật số đương đại trong dạy và học Phương pháp sư phạm kỹ thuật số có thể được áp dụng cho các môi trường học tập trực tuyến (Online Learning), kết hợp (Blended Learning) và mặt đối mặt (Face to Face hoặc Offline Learning) Sư phạm kỹ thuật số cũng có nguồn gốc từ lý thuyết kiến tạo

Hệ thống quản lý học tập qua mạng (LMS - Learning Management System) là hệ thống phần mềm cho phép tổ chức, quản lý và triển khai các hoạt

động tập huấn qua mạng từ lúc nhập học đến khi người học hoàn thành lớp học qua mạng; giúp đơn vị chủ trì tổ chức lớp tập huấn qua mạng theo dõi và quản lý quá trình học tập của người học; tạo ra môi trường dạy và học qua mạng; giúp người dạy tương tác được 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, kết nối với giáo viên và các người học khác để trao đổi bài

Học liệu mở (Open Course Ware) là các tài liệu học tập có chất lượng,

được số hóa trong các chương trình học chính thức, có thể truy cập mở tại những khóa học miễn phí trên mạng

1.3 Ưu thế của việc khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10)

Việc khai thác và sử dụng nguồn học liệu số mang lại nhiều ưu việt cho giáo viên và học sinh, bao gồm:

Cơ hội được tiếp cận tài nguyên học tập đa dạng và phong phú: Sử dụng nguồn học liệu số cho phép giáo viên và học sinh tiếp cận một loạt tài nguyên học tập đa dạng từ sách điện tử, bài giảng trực tuyến, video, ứng dụng di động, và các nguồn thông tin trực tuyến khác Điều này mở rộng phạm vi kiến thức học sinh có thể tiếp thu và tạo ra một môi trường học tập phong phú và sáng tạo

Linh hoạt và chủ động về thời gian và không gian: Học liệu số cho phép học sinh tiếp cận tài liệu học tập mọi lúc, mọi nơi và trên nhiều thiết bị khác nhau Học sinh có thể học theo tốc độ và thời gian của mình, phù hợp với lịch

trình cá nhân và khả năng tiếp thu Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập linh hoạt và giúp học sinh tự tạo lập và quản lý quá trình học tập của mình

Dễ dàng tổ chức học tập cá nhân hóa: Sử dụng nguồn học liệu số cho phép giáo viên tùy chỉnh và điều chỉnh nội dung dạy học phù hợp với nhu cầu và khả năng của từng học sinh Học sinh có thể tự chọn phương pháp học tập phù hợp, tham gia vào các hoạt động theo sở thích và mục tiêu cá nhân Điều này giúp học sinh trở thành người chủ động trong quá trình học tập và đạt được hiệu quả hơn

Tích hợp công nghệ và kỹ năng sống: Sử dụng nguồn học liệu số đòi hỏi học sinh sử dụng công nghệ thông tin và kỹ năng sống Học sinh cần làm quen và làm việc với các công cụ và phần mềm học tập, tìm kiếm và đánh giá thông tin trực tuyến, giao tiếp trực tuyến, và làm việc nhóm qua mạng Điều này giúp học sinh phát triển kỹ năng sống và kỹ năng công nghệ cần thiết cho thế giới hiện đại

Tương tác và hợp tác: Nguồn học liệu số cho phép tương tác và hợp tác trực tuyến giữa giáo viên và học sinh, cũng như giữa các học sinh Học sinh có thể tham gia vào diễn đàn, nhóm thảo luận trực tuyến, chia sẻ ý kiến và phản hồi với nhau Điều này khuyến khích sự tương tác, trao đổi kiến thức và phát triển kỹ năng giao tiếp và hợp tác của học sinh

So sánh mô hình dạy học kết hợp với giáo dục truyền thống và trực tuyến, có thể dễ dàng nhận ra điểm vượt trội của mô hình dạy học kết hợp so với dạy theo từng mô hình riêng lẻ qua bảng so sánh dưới đây:

Bảng 1.1 So sánh mô hình dạy học truyền thống, dạy học trực tuyến khăn cho buổi học Khuyết thiếu tương

tác trực tiếp

Tốn nhiều chi phí đầu tư cho cơ sở

vật chất

Như vậy, có thể thấy giáo dục kết hợp tập hợp được ưu điểm của cả 2 hình thức giáo dục truyền thống và e-Learning, vì vậy sẽ trở thành một xu hướng giáo dục hiện đại

1.4 Thực trạng khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học vi sinh vật và virus (Sinh học 10)

1.4.1 Khái quát về điều tra thực trạng

1.4.1.1 Mục đích của điều tra thực trạng

Đánh giá thực trạng nhận thức và thực hiện của giáo viên Sinh học THPT tại 10 trường THPT tại tỉnh Thái Nguyên về việc xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học, những thuận lợi, khó khăn và điều kiện cần thiết để tổ chức khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10

1.4.1.2 Đối tượng điều tra thực trạng

Xin ý kiến khảo sát bằng phiếu hỏi đối với 52 giáo viên Sinh học tại 10 trường THPT của tỉnh Thái Nguyên

Ngoài ra chúng tôi còn tiến hành phỏng vấn trực tiếp 5 CBQL và giáo viên về các vấn đề liên quan đến đề tài

Thời gian điều tra thực trạng: Tháng 12 năm 2022

1.4.2 Kết quả điều tra thực trạng

Tổng hợp kết quả điều tra thực trạng về xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học

1 Hiểu biết về học liệu số

Câu 1 Thực trạng hiểu biết về học liệu sô

Số lượng Tỉ lệ %

Là tài liệu học tập được in ấn và phân phối cho học sinh 5 9,62%

Là tài liệu học tập và giảng dạy được tạo ra, truyền tải và sử

Là tập hợp của các phương tiện điện tử phục vụ dạy và học 8 15,38%

Là các tài liệu, dữ liệu thông tin, tài nguyên được số hóa,

Câu 2 Thực trạng nhận thức về các dạng học liệu số

Các dạng học liệu số Đồng ý Không đồng ý SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ %

Bài kiểm tra đánh giá điện tử 48 92,31% 4 7,69%

Bản trình chiếu, bảng dữ liệu 42 80,77% 10 19,23%

Các tệp âm thanh, hình ảnh, video 25 48.,08% 27 51,92%

Các học liệu được số hóa khác 35 67,31% 17 32,69%

Câu 3 Nhận thức về ích lợi của học liệu số

Lợi ích của việc sử dụng học liệu số Đồng ý Không đồng ý

Có khả năng tương tác (như làm bài tập

trực tuyến, ghi chú, đánh dấu) 52 100,00% 0 0,00% Cập nhật dễ dàng khi có sự thay đổi 42 80,77% 10 19,23%

Câu 4 Thực trạng sử dụng phần mềm trong dạy học và kiển tra đánh giá

Câu 5 Thực trạng sử dụng các thiết bị điện tử để hỗ trợ khai thác dạy

học, kiểm tra đánh giá

II Khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học Sinh học

Câu 6 Căn cứ vào đâu để lựa chọn và sử dụng học liệu số trong dạy học

chủ đề: Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10

Căn cứ lựa chọn và sử dụng học liệu số

Đồng ý Không đồng ý SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ %

Căn cứ vào yêu cầu cần đạt của chủ đề 50 96,15% 2 3,85%

Căn cứ lứa tuổi, trình độ học sinh 48 92,31% 4 7,69%

Căn cứ cơ sở vật chất đối với GV và

HS (thiết bị, đường truyền Internet) 52 100,00% 0 0,00% Căn cứ năng lực ứng dụng CNTT của

GV, thái độ đối với CNTT, kinh nghiệm dạy học

Năng lực ứng dụng CNTT của HS 35 67,31% 17 32,69%

Câu 7 Nguyên tắc lựa chọn và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ

đề: Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10

Tiêu chí lựa chọn và sử dụng học liệu số, thiết bị công nghệ trong dạy học

Đồng ý Không đồng ý SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ %

Đảm bảo độ chính xác, tin cậy về nội

Đảm bảo tính phù hợp với đối tượng và

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

Câu 8 Quy Xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề: Sinh

học vi sinh vật và virus - Sinh học 10 5 Lên kế hoạch giảng dạy

6 Triển khai học liệu trong lớp học 7 Đánh giá hiệu quả

8 Điều chỉnh và cải tiến

Câu 9 Phương pháp/hình thức thức sử dụng học liệu số trong dạy học

Sinh học Vi sinh vật và Virus - Sinh học 10

thực tế ảo (Virtual Reality) 47 90,38% 5 9,62% 0 0,00%

III Thuận lợi, khó khăn và các yếu tố ảnh hưởng đến sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề “Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10”

Câu 10 Đánh giá về khó khăn và rào cản mà Thầy (Cô) gặp phải khi

khai thác và sử dụng học liệu số trong dạy học chủ đề Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10

Khó khăn và rào cản khi lựa chọn và sử dụng học liệu số, thiết bị công

nghệ trong dạy học

Đồng ý Không đồng ý SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ %

Phụ thuộc vào công nghệ và thiết bị 52 100.00% 0 0.00%

Khó khăn trong việc tìm kiếm học liệu

Giới hạn về tài nguyên và nguồn học

Khó khăn trong việc kết hợp học liệu

Câu 11 Đánh giá về các yếu tố ảnh hưởng đến sự lựa chọn và sử dụng

học liệu số trong dạy học chủ đề Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10

Yếu tố ảnh hưởng đến sự lựa chọn và sử dụng học liệu số, thiết bị công nghệ

Tính tương tác và hấp dẫn của học liệu số

Khả năng truy cập và tiếp cận học liệu số 50 96,15% 2 3,85%

Độ đa dạng và phong phú của học liệu số 42 80,77% 10 19,23% Câu 12 Điều kiện cần thiết để sử dụng học liệu số một cách hiệu quả

trong dạy học chủ đề Sinh học vi sinh vật và virus - Sinh học 10

Điều kiện để khai thác và sử dụng hiệu quả học liệu số trong dạy học

Xây dựng kế hoạch và phương pháp sử

dụng học liệu số trong giảng dạy 51 98,08% 1 1,92% Đào tạo và nâng cao năng lực công nghệ

Phân tích kết quả điều tra thực trạng, chúng tôi nhận thấy như sau:

Thứ nhất, đa số giáo viên đều lựa chọn đúng khái niệm 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” - 57,69% Trong số các dạng học liệu số chúng tôi liệt kê, có 2