ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học nội dung acid base ph oxide muối môn khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNGĐẠI HỌCGIÁO DỤC

ĐINH THỊTOÀN

ỨNGDỤNGCÔNGNGHỆ THựC TẾẢo TĂNG CƯỜNG

TRONG DẠY HỌC NỘIDUNG “ ACID- BASE - pH - OXIDE - MUỐI” MÔNKHOA HỌC•Tự NHIÊN• 8 NHẢMPHÁT TRIỂN NĂNG Lực•

Tự HỌC CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠCsĩ su PHẠM HÓAHỌC

CHUYÊNNGÀNH: LÝ LUẬNVÀ PHƯONG PHÁP DẠY HỌC

BộMÔN HÓA HỌCMã số: 8140212.01

Người hướng dân khoahọc: TS vu THỊTHU HOAI

HÀ NỘI - 2024

Thực tế luôn cho thấy sự trưởng thành của mồi người đều cần có những sự hồ trợ từ những người xung quanh Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới giảng viên hướng dẫn khoa học của mình TS Vũ Thị Thu Hoài Em xin cảm ơn cô vì đã luôn nhiệt tình hướng dẫn, động viên, khích lệ em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô đã giảng dạy lớp QH2021S Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học, Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc Gia Hà Nội Trong quá trình học tập, các thầy cô đã dùng tri thức và tâm huyết của mình trao cho chúng em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu.

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các em học sinh trường THCS Nguyễn Du (Sóc Sơn, Hà Nội), trường THCS Nguyên Khê ( Đông Anh, Hà Nội) đã nhiệt tình hợp tác, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực nghiệm.

Em cũng vô cùng biết ơn gia đình, bạn bè đã luôn cố vũ, động viên mình trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn này.

Mặc dù em đã có gắng hoàn thành luận văn bằng sự nhiệt huyết nhưng không thể tránh khỏi còn những thiếu sót Em rất mong nhận được góp ý từ quý thầy cô và độc giả Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Đinh Thị Toàn

1

DANH MỤCCÁCKÝHIỆU, CÁC CHŨVIẾT TẢT

STT Chữ viếttắtChữ đầy đủ

Thực tế ảo tăng cường

2 CN AR Công nghệ thực tế ảo tăng cường

MỤC LỤC

MỞ ĐÀU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

4 Câu hởi nghiên cứu 2

5 Giả thuyết nghiên cứu 2

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

7 Phạm vi và giới hạn nghiên cứu 3

8 Phưong pháp nghiên cứu 3

9 Đóng góp mới của đề tài 4

10 Cấu trúc luận văn 4

CHƯƠNG 1: Cơ SỞLỶ LUẬNVÀ THựC TIỄNCỦA VIỆC PHÁTTRIỂN NĂNG Lực TựHỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC SỬDỤNG PHÀNMỀM CÔNG NGHỆ THựCTẾ Ảo TĂNGCƯỜNG(AR) 5

1.1 Lịch sử nghiêncứuvấn đề 5

1.1.1 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường AR 5

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề tự học và phát triển năng lực tự học trong môn Khoa học tự nhiên 7

1.2 Cơ sởlí luận• về năng c? • lực và năng lực tự • • học • 10

1.2.1 Khái niệm và cấu trúc chung của năng lực 10

1.2.2 Năng lực tự học 11

1.2.3 Các hình thức tự học 12

1.2.4 Biện pháp phát triển năng lực tự học cho học sinh 13

1.3 Mộtsố phuơng phápvàmôhình dạy học định hưóng phát triển năng” • lực tự • •họcchohọc• sinh 14

• • •

ill

1.3.1 Sử dụng tài liệu hướng dẫn tự học 14

1.3.2 Mô hình dạy học kết hợp (Blended learning) 15

1.4 Công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) 20

1.4.1 Khái niệm công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) 20

1.4.2 Ưng dụng của công nghệ thực tê ảo tăng cường (AR) trong dạy học 21

1.4.3 Ưu nhược và nhược điểm của công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học 21

1.4.4 Giới thiệu phần mềm thực tế ảo tăng cường AR 23

F 1.5.Thực trạng sử dụng công nghệthực tê ảo tăng cường (AR)trongdạyhọc và dạyhọc KHTN nhằm phát triển năng lực tự học 24

1.5.1 Mục đích điều tra 24

1.5.2 Nội dung điều tra 25

1.5.3 Đối tượng điều tra 25

1.5.4 Phương pháp điều tra 25

1.5.5 Kết quả điều tra và bàn luận 25

Tiểukếtchương 1 33

CHƯƠNG 2: sử DỤNG CÔNG NGHỆ THựC TÉ ẢoTẢNG CƯỜNG TRONGDẠY HỌCNỘI DUNG “ACID - BASE - PH -OXIDE - MUỐI” MÔN KHOA HỌCTự NHIÊN 8 NHẰM PHÁTTRIỀN NÀNG LựcTỤ HỌC CHO HỌC SINH 34

2.1 Phân tích mục tiêu dạy• • •/ học• và cấu trúcnội• dungCT “ Acid- Base - pH- Oxide - Muối”mônKhoahọc tự nhiên 8 34

2.1.1 Mục tiêu dạy học phần “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” 34

2.1.2 Cấu trúc nội dung dạy học phần “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” 362.1.3 Phân tích mối quan hệ về nội dung “Acid - Base - pH - Oxide -Muối” thông qua dạy học sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường 36

2.1.4 Một số lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học 37

2.2 Xâydựng,sửdụng phần mềmAR trong dạy học Khoa học Tự

iv

nhiên 8 nhằm phát triển năng lực tự họcchohọcsinh 37

2.3.2 Phiếu đánh giá năng lực tự học KHTN theo tiêu chí 48

2.3.3 Đánh giá qua bài kiểm tra 52

2.4 Xây dựng kế hoạch dạy học nội dung “Acid - Base -pH- Oxide- Muối” môn Khoahọctựnhiên 8sử dụng phần mềm AR nhằm pháttriển năng“ lực • • •tựhọc • cho họcsinh 52

2.4.1 Quy trình thiết kế các kế hoạch dạy học sử dụng phần mềm công nghệ AR nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh 52

2.4.2 Kế hoạch dạy học nội dung “Acid — Base - pH - Oxide - Muối” môn Khoa học tự nhiên 8 sử dụng phần mềm AR nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh 53

Tiểu kết chương 2 75

CHƯONG 3 THựC NGHIỆM sư PHẠM 76

3.1 Mục đích thựcnghiệmsư phạm 76

3.2 Nhiệm •vụ• • thực nghiêm♦ > • sư phạm 76

3.3 Nội dung thựcnghiệm sưphạm 76

3.3.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 76

3.3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 77

3.4 Các phương pháp xử lí kết quả thựcnghiệm sư phạm 78

3.5 Các bước phân tích dữ liệu, kết quảvàphân tích kết quảthựcnghiệm sư phạm 81

3.5.1 Các bước phân tích dừ liệu thực nghiệm sư phạm 81

V

3.5.2 Ket quả và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 81

Bảng 2.1 Yêu cầu cần đạt nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” 34

Bảng 2.2 Cấu trúc nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” 36

Bảng 2.3 Khung đánh giá năng lực tự học của học sinh dành cho GV 48

Bảng 2.4 Phiếu đánh giá theo tiêu chí năng lực tự học 49

Bảng 3.1 Danh sách GV, lớp và sổ lượng hs tham gia thực nghiệm 77

Bảng 3.1 Bảng tổng họp kết quả tự đánh giá NLTH của HS lớp TN 1 (HS) 84

Bảng 3.2 Bảng tổng họp kết quả tự đánh giá NLTH của HS lớp TN2 (HS) 84

Bảng 3.3 Bảng thống kê điểm trung bình năng lực và các tham số đặc trưng của lóp TNI (HS tự đánh giá) 85

Bảng 3.4 Bảng thống kê điểm trung bình năng lực và các tham số đặc trưng của lóp TN 2 (HS tự đánh giá) 86

Bảng 3.5 Bảng tổng họp kết quả tự đánh giá NLTH của HS lóp TNI (GV) 86

Bảng 3.6 Bảng tổng họp kết quả tự đánh giá NLTH của HS lóp TN2 (GV) 86

Bảng 3.7 Bảng thống kê điểm trung bình năng lực và các tham số đặc trưng của lóp TN 1 (GV đánh giá) 87

Bảng 3.8 Bảng thống kê điểm trung bình năng lực và các tham số đặc trưng của lóp TN 2 (GV đánh giá) 88

Bảng 3.9 Bảng phân phối điểm bài kiểm tra bài số 1 89

Bảng 3.10 Bảng phân phối tần suất bài kiểm tra số 1 lớp TN1 và ĐC1 89

• •VII

Bảng 3.11 Bảng phân phổi tần suất bài kiểm tra số 1 lớp TN2 và ĐC2 90

Bảng 3.12 Bảng phân loại HS bìa kiểm tra số 1 91

Bảng 3.13 Bảng phân phối điểm bài kiểm tra số 2 92

Bảng 3.14 Bảng phân phối tần suất bài kiểm tra số 2 lớp TN1 và ĐC1 92

Bảng 3.15 Bảng phân phối tần suất bài kiểm tra số 2 lớp TN2 và ĐC2 93

Bảng 3.16 Bảng phân loại học sinh bài kiểm tra số 2 94

Bảng 3.17 Tham số đặc trưng bài kiểm tra 95

• • •V111

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mô hình sự phát triển nhận thức theo thang Bloom đối với lớp học đảo ngược và lóp học truyền thống (Lóp học đảo

ngược, 2017) 20

Hình 1.2 Biểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của GV về công nghệ AR 26

Hình 1.3 Biểu đồ mức độ hiểu biết của GV về ứng dụng công nghệ AR trong các lĩnh vực 26

Hình 1.4 Biểu đồ mức độ trải nghiệm công nghệ AR của GV 27

Hình 1.1 Biểu đồ mức độ sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học 27

Hình 1.6 Biểu đồ GV đánh giá về NLTH nơi đang công tác 28

Hình 1.7 Biểu đồ mức độ hiểu biết của HS về công nghệ AR 30

Hình 1.8 Biểu đồ mức độ hiểu biết về ứng dụng công nghệ AR của HS 30

Hình1.2.Biểu đồ mức độ trải nghiệm côngnghệAR của HS 30

Hình 1.10 Biểu đồ về thời gian học môn KHTN trong một tuần của HS 31

Hình 2.1 Giao diện của AR Chemistry Lab 39

Hình 2.2 Giao diện phần mềm AR Chemistry Lab khi bắt đầu 39

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện tính kỉ luật trong thực hiện kế hoạch của HS 82

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện tính linh hoạt trong thực hiện phương pháp củaHS 83

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện tự học bằng công nghệ AR của HS 83

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện sự chuyển biến trong kết quả học tập của HS 84

Hình 3.5 Biểu đồ kết quả tự đánh giá NLTH của HS lớp TNl(HS) 85

Hình 3.6 Biểu đồ kết quả tự đánh giá NLTH của HS lớp TN2 (HS) 85

Hình 3.7 Biểu đồ kết quả tự đánh giá NLTH của HS lớp TN 1 (GV) 87

Hình 3.8 Biểu đồ kết quả tự đánh giá NLTH của HS lớp TN2 (GV) 87

Hình 3.9 Đồ thị đường tích lũy bài kiểm tra số 1 Lóp TN1 và ĐC1 91

ix

Hình 3.10 Đường tích lũy bài kiểm tra số 1 Lớp TN2 và ĐC2 91

Hình 3.12 Biểu đồ phân loại học sinh sau bài kiểm tra số 1 lớp TN2 và ĐC2 92

Hình 3.13 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 lớp TN1 và ĐC 94

Hình 3.14 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 lóp TN2 và ĐC 2 94

Hình 3.15 Biểu đồ phân loại học sinh sau bài kiểm tra số 2 lớp TN2 và ĐC2 95

Hình 3.16 Biểu đồ phân loại học sinh sau bài kiểm tra số 2 lớp TN2 và ĐC2 95

Hình 3.17 GV hướng dẫn HS sử dụng các phần mềm Cospace Edu 97

Hình 3.18 HS trong tiết thực nghiệm báo cáo kết quả nhóm 97

Hình 3.20 Mã QR video HS học trên Cospace Edu 98

X

MỞ ĐẦƯl.Lýdo chọn đêtài

Xã hội ngày càng phát triển kèm theo đó tri thức luôn là nguồn tài nguyên dồi dào vô tận Vì thế, việc dạy học học ở các trường học không thế truyền tải hết kiến thức cho học sinh (HS) Chính vì lẽ đó, điều cốt yếu quan trọng cần dạy cho HS phương pháp tự chiếm lĩnh kiến thức, phương pháp tự học (TH) để phát huy khả năng tìm kiếm, sáng tạo, tự học của HS Chương trình giáo dục phổ thông tống (GDPT) thể năm 2018, cũng đã xác định rô năng lực tự học (NLTH) là một trong những năng lực chung phát triển cho

HS: Những năng lực chung, được tất cả các môn học và hoạt động giáo dục

góp phần hình thành, phát triển; năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và họp tác, năng lực giải quyết vẩn đề và sảng tạo [1], Đây là những năng

lực cần có đế học sinh thích úng và phát triển trong xã hội hiện đại.

Như vậy năng lực tự học là một trong những năng lực chung rất quan trọng giúp giải quyết các vấn đề phức tạp, cải thiện năng lực cá nhân và đáp ứng các yêu cầu của xã hội đang thay đổi liên tục Do vậy, hướng dẫn học sinh tự học không những phát huy tính tích cực của tự học trong học tập mà còn tạo cho HS khả năng học tập suốt đời Mặc dù vậy, việc tự học còn gặp nhiều khó khăn như: chưa biết tìm kiếm thông tin, thiếu sự hướng dẫn của giáo viên (GV) để tự học có hiệu quá, Từ thực tiễn trên, việc phát triển NLTH trong dạy học các bộ môn là nhiệm vụ quan trọng, cấp thiết, có tầm chiến lược lâu dài.

Khoa học tự nhiên (KHTN) là môn khoa học kết họp lý thuyết và thực nghiệm Phần nội dung: “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” có ứng dụng trong thực tế cao, nhiều phản ứng hóa học Vì vậy, để truyền tải một cách trực quan, sinh động, hiệu quả môn học thì không thể thiếu các công cụ trình bày như hình ảnh, mô phỏng, thí nghiệm, bài tập, các đoạn phim thực tế, Sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học môn KHTN có thể

1

giúp học sinh tái tạo lại các thí nghiệm, mô hình ứng dụng hay các chất một cách gần với thực tế Việc đó không chỉ giúp người học làm rõ được bản chất hóa học mà còn làm cho KHTN trở nên gần gũi, hấp dẫn hơn, sinh động hơn,

quá trình dạy học trở nên thú vị hơn.

Từ những cơ sở trên, tác giả xin lựa chọn nghiên cứu đề tài luận văn

của mình: “ ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học nội

dung "Acid- Base -pH - Oxide - Muối ” môn Khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triền năng lực tự học”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cửu biện pháp sử dụng công nghệ thực tế áo tăng cường (AR) vào dạy học nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” môn Khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh.

3.Khách thể và đốitượng nghiên cứu.

3.1 Khách thể nghiên cứu

- Quá trình dạy học môn KHTN 8.

3.2 Đối tượng nghiên cứu

- Năng lực tự học cho học sinh THCS.

- Biện pháp sử dụng phần mềm thực tế ảo tăng cường trong dạy học.

4 Câuhỏinghiêncứu

Sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” như thế nào để phát triển NLTH cho HS?

5 Giả thuyết nghiên cứu

Neu GV xác định được rõ các tiêu chí, biểu hiện của NLTH và sử dụng phần mềm thực tế ảo tăng cường phù hợp với nội dung, điều kiện cơ sở vật chất, đối tượng HS thì sẽ phát triển NLTH cho HS đồng thời nâng cao chất lượng DH môn KHTN lóp 8 ở trường THCS.

6 Nhiệm vụ nghiêncứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn cùa năng lực tự học.

2

- Điêu tra, đánh giá thực trạng dạy học KHTN theo sử dụng nên tảng thực tế ảo tăng cường (AR) nhằm phát triển năng lực tự học cho HS của một

số trường trên địa bàn huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội.

- Nghiên cứu việc áp dụng dạy học tương tác và sử dụng phần mềm thực tế ảo tăng cường vào dạy học KHTN.

- Xây dựng các kế hoạch bài dạy chủ đề “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” môn KHTN 8 sử dụng phần mềm thực tế ảo tăng cường nhằm phát triển năng lực tự học.

- Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực tự học cho HS THCS.- TNSP nhằm kiểm nghiệm, đánh giá giả thuyết nêu ra.

7.Phạm vi và gióihạnnghiêncứu

- về nội dung: Chủ đề “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” môn KHTN 8- về địa bàn nghiên cứu: Điều tra một số trường trên địa bàn Hà Nội và thực nghiệm sư phạm tại trường THCS Nguyễn Du (Sóc Sơn, Hà Nội), trường THCS Nguyên Khê ( Đông Anh, Hà Nội).

- Thời gian nghiên cứu: 4/2023 - 12/2023.

8.Phưong phápnghiêncứu

8.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu, thu thập các tài liệu về cơ sở lí luận, thực tiễn có liên quan đến đề tài.

- Sử dụng phối hợp các phương pháp phân tích, tổng họp, hệ thống hoá, khái quát hoá, trong việc tổng quan các tài liệu đã thu thập được.

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra bằng phiếu hỏi: Điều tra thực trạng việc sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học và dạy học KHTN.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm (TNSP): Tiến hành TNSP để đánh giá tính đúng đắn của giả thuyết khoa học và tính phù hợp khả thi của các đề xuất trong luận văn.

3

- Sử dụng các phương pháp thống kê toán học và xử lí số liệu trong quá trình điều tra thực trạng, thực nghiệm sư phạm và rút ra những nhận xét, đánh giá, kết luận và kiến nghị phù họp.

9.Đónggóp mói củađềtài

- Tống quan một cách hệ thống và làm sáng tò cơ sở lý luận về định hướng phát triển NLTH, PPDH theo mô hình lóp học đảo ngược sử dụng trong dạy học KHTN nhằm phát triển NLTH cho HS.

- Khảo sát, đánh giá thực trạng sử dụng AR trong dạy học KHTN nhằm phát triển NLTH cho HS ở một số trường THCS thuộc thành phố Hà Nội làm cơ sở thực tiễn của đề tài.

- Thiết kế 2 kế hoạch dạy học (KHDH) minh hoạ sử dụng công nghệ AR trong dạy học nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” môn KHTN 8.

- Thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá NLTH cho HS THCS thông qua sử dụng AR trong dạy học học nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” môn KHTN 8.

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua dạy học sử dụng phần mềm công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR)

Chương 2. Sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học nội dung “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” môn Khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

4

CHƯƠNG 1

CO SỞ LÝ LUẬN VÀ• • THỤC TIỄN CỦAVIỆC PHÁT• TRIỂN

NĂNG Lực TựHỌCCHOHỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC

sử DỤNG PHẦNMỀM CÔNG NGHỆTHỤC TÉ Ẳo TÀNG CƯỜNG(AR)

1.1.Lịch sử nghiên cứu vân đê

1.1.1 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường AR.

1 ỉ ỉ ỉ Lịch sử nghiên cứu vấn đề trên trên thể giới

Thực tế ảo tăng cường (Augmented Reality, viết tắt là AR) là những hình ảnh thực tế mà chính người xem nhìn bằng mắt thật và được bổ sung thêm thông tin ảo cho nó Người dùng có thể dễ dàng tương tác với thế giới ảo ngay trong thực tế như chạm và phủ lên nó một hình ảnh trên ảnh thật AR tạo cho người dùng những cảm giác y như thật, không tách riêng thế giới ảo và thật [27]

Hiện nay, AR có ứng dụng rất đa dạng trong nhiều lĩnh vực như giải trí, y tế, du lịch, bất động sản và cả giáo dục AR đã tạo nên những thay đổi tích cực đối với với lĩnh vực giáo dục, cung cấp những cơ hội mới đế cải thiện quá trình học tập và tạo ra môi trường học tập thú vị và tương tác hơn AR cho phép học sinh trải nghiệm học tập theo cách tương tác và thú vị hơn HS có thể tương tác với các đối tượng 3D, mô hình hóa khái niệm phức tạp và thậm chí tham gia vào các hoạt động thực tế tăng cường như việc phân tích các biếu đồ, bản đồ hay tương tác với các tác phẩm nghệ thuật AR có thế giúp HS trong các giờ học thực hành và các mô phỏng HS thực hiện các thí nghiệm và mô phỏng trong môi trường ảo trước khi thực hiện thực tế Điều này rất hữu ích trong giáo dục các lĩnh vực như hóa học, sinh học, y học và kỳ thuật, nơi học sinh có thể thực hành mà không gặp rủi ro thực tế.

5

Sô lượng nghiên cứu đã đê cập tới ứng dụng của AR trong dạy học tăng lên đáng kề từ năm 2013 Một nghiên cứu của Wojciechowski và Cellary (2013) đã xây dựng một môi trường AR trong đó HS có thể tiến hành các thí nghiệm hóa học Kết quả cho thấy sự tham gia tích cực của người học vào các hoạt động thực hành có tác động đặc biệt tích cực đến cảm nhận về sự thích thú, dẫn đến động lực học tập của họ tăng lên Trong nghiên cứu của mình, Chen [32] cũng dùng AR trong giáng dạy hóa lý để mô phỏng cấu trúc các amino acid trong không gian 3 chiều (3D) Sau khi tiến hành thực nghiệm, Chen cũng chỉ ra rằng sinh viên rất thích xoay các

makers để tương tác các vật thể ảo Chúng ta nhận thấy rằng AR là công cụ có hiệu quả trong truyền tải kiến thức nếu sử dụng AR trong giảng dạy hóa học cho học sinh THCS Nghiên cứu của Ali Fakhrudin (2018) [31] đã sử dụng AR trong dạy học môn KHTN ở tiểu học cũng có kết luận rằng khi ứng dụng AR vào dạy học có thể cải thiện nhận thức, kết quà học tập của học sinh.

Công nghệ AR tạo môi trường liền mạch kết hợp tài liệu học tập và bối cảnh thực tế xung quanh cung cấp cho HS cơ hội để tự minh thao tác với các đối tượng và tiếp cận để khám phá sâu rộng, hiểu rõ hơn về bài học, tăng hứng thú tự học cho học sinh.

1 1.1.2 Lịch sử nghiên cứu vẩn đề tại Việt Nam

Không chỉ ở các nước trên thế giới, ở trong nước cũng đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng AR trong dạy học Nhóm tác giả Thái

6

Hoài Minh, Nguyễn Minh Tuấn (2020) [15] nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ AR trong dạy học nội dung Hóa hữu cơ lớp 11 có khắng định công nghệ AR có thể làm tăng sự hứng thú học tập của học sinh Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Hồng Nhung và cộng sự (2020) [17] sử dụng các mô phỏng AR trong dạy học môn vật lí, hóa học giúp học sinh lĩnh hội kiến thức, tăng hứng thú học tập Tác giả Vũ Thị Thu Hoài cùng các cộng sự (2023) [9] cũng đã nghiên cửu về việc ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học thí nghiệm môn Khoa học tự nhiên 8 Một công bố khoa học của tác giả Nguyễn Mậu Đức cùng các cộng sự (2023) đã khẳng định ứng dụng công nghệ AR trong dạy học phần Hóa học vô cơ có thể phát

triển năng lực tự học của học sinh,

Trong các nghiên cứu kế trên, các tác giả đều kết luận khi sử dụng AR trong dạy học giúp các kiến thức khô khan, trừu tượng trở nên dễ hiểu và sinh động hơn, giúp người học nắm chắc kiến thức, biết sâu sắc về chủ đề và được trải nghiệm hơn Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về AR trong dạy học được công bố nhưng có rất ít nghiên cứu ứng dụng công nghệ AR trong dạy học môn KHTN ở trường THCS.

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu vẩn đề tự học và phát triển năng lực tự học trong •o• • Jr O • • • Omôn Khoa học tự nhiên

1.1.2.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề trên thế giói

Vấn đề tự học (TH) và năng lực tự học (NLTH) được nghiên cứu từ rất sớm và đã có rất nhiều nhà Tâm lý học, nhà Giáo dục để cập đến Trong

nền giáo dục phương Tây cổ đại, các nhà Giáo dục như Heraclitus (530 - 475TCN), Socrate (469 -399 TCN), Aristote (384 - 322 TCN) đã có ý tưởng dạy học đó là chủ trọng người học, đặc biệt là trao quyền tự chù cho người học Chính vì vậy, phương pháp dạy học của họ nhằm mục đích nhận thức chân lý và lĩnh hội được kiến thức bằng cách đưa ra câu hỏi đế người học tìm tòi ra kết luận [22], Trải qua nhiều biến động và thăng trầm của lịch sử, nhận thức xã hội ngày một nâng cao vì thế mà ý tưởng đó tiếp tục được phát triển Vào thế kỷ XVI, nhà triết học Vistorrino (1378-1446) và nhà giáo dục

7

J.Locke (1632- 1704) được coi là người chính thức đặt nên mỏng tư tưởng cho lý thuyết TH Tiếp thu và phát triển từ tư tưởng của Vistorrino, J.Locke đã chỉ ra sự tỏ mò của con người chính là vũ khí lợi hại mà tự nhiên đem lại

[38] Vì vậy, người thầy phải biết cách tạo ra những vấn đề, tinh huống để khơi dậy tính tỏ mở từ đó phát huy được vai trò của cá nhân trong học tập Đen thế kỷ XVII, JA.Komensky (1592-1670) đã phát biểu “không có khát vọng học tập thì không trở thành tài" [22], “Học sinh là mặt trời, xung quanh nó quy tụ mọi phương tiện giáo dục "[11], Komensky quan niệm rằng, bất kì ai thành công đều có sự ham muốn tìm tòi và khám phá kiến thức và trong hoạt động dạy học (DH) lấy HS là trung tâm, các phương pháp dạy học (PPDH) coi là công cụ hồ trợ HS trong quả trình DH Và những những nghiên cứu về tư tường dạy học của Komensky cũng chỉ ra rằng: “Dạy học tích cực, lấy học sinh làm trung tâm" [22] Vì thế, Komensky được coi là người đặt nền móng về hoạt động dạy TH.Vào cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX, xuất phát từ quan niệm "Dạy học hưởng về người học”, John Dewey (1859 - 1952) đã phát biểu: "Học trò nhất thiết phải chủ động và tích cực hoạt động, học bằng cách làm chủ không được thụ động đen lớp ngồi nghe mà thôi!" [35] Theo quan điềm của ông, người học phải chủ động có hứng thú, tích cực trong việc lĩnh hội và chiếm lĩnh tri thức và biển tri thức độ thành vốn có của mình thay vì nghe chép thụ động tử lời giảng của giáo viên và học thuộc như một con vẹt Trong những năm 30 của thế kỷ XX, nhà sư phạm người Nhật Bản T Makiguchi đã chỉ ra rằng “Mục đích của giáo dục là hướng dẫn quá trình học tập và dặt trách nhiệm học tập vào trong tay mồi học sinh Giáo dục được xét như là quả trình hướng dẫn học

sinh tự học".

Nhiều cuốn sách đã đề cập đến vấn đề tự học, tiêu biểu như: "Hiểu biết là sức mạnh đế thành công" [14] do Klas Mellander chủ biên đã nhấn mạnh vai trò của tự học, vạch ra quy trình năm bước càn làm để hiệu quả hơn trong quá trình học hởi; "Tự học như thế nào" [19] cùa Rubakin, Nguyễn Đinh Côi dịch, 1982, đã hướng dẫn bạn đọc hiểu thế nào tự học tập, nâng

8

cao vốn hiểu biết và kiến thức của băn thân, cuốn "Phuơng pháp dạy và học hiệu quả" - Cark Rogers, Cao Đình Quát dịch [3], đã đề cập đến việc nội

dung DH và sử dụng PPDH như thế nào để đạt được hiệu quả học tập Như vậy, các công trình nghiên cứu ở nước ngoài đều dễ cặp vai trò và tầm quan trọng của quá trình TH, chỉ ra một số kỳ năng TH cơ bản và nhấn mạnh vai trò của người dạy cần phải phát huy được tinh chủ động, tự giác, tích cực và

sáng tạo của người học trong các hoạt động DH.

ỉ 1.2.2 Lịch sử nghiên cứu vẩn đề tại Việt Nam

Tại Việt Nam, số lượng công trình nghiên cứu về tự học và phát triển NLTH có rất nhiều Một số tác giả có công trình tiêu biểu nghiên cứu về tự học như: Nguyễn Cảnh Toàn [24] nêu lên đặc điểm của người TH đó là tự mình động não suy nghĩ, say mê, kiên trì, không ngại khó ngại khổ đề chiếm lĩnh một lĩnh vực khoa học nào đó Thái Duy Tuyên [26] khi tìm hiểu bản chất của TH, tác giả liệt kê các hoạt động cần phải có trong quá trình TH như quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, rèn luyện kĩ năng,

-ị /VJ 1 V • 4 '• 9& 1 f -X -Ị 1 99\ • T rT^ r * 9

đông thời tác giã cũng lưu ý đên động cơ, tình cam của người TH Tác giã Vũ Trọng Rỳ [20] khi nghiên cứu về rèn luyện kĩ năng (KN) học tập thì chia thành 4 nhóm với tên gọi và tiêu chí có sự khác biệt đó là: K.N nhận thức, KN thực hành, KN tổ chức, KN kiểm tra đánh giá.

Bước vào thời kì đổi mới hiện nay, tại Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đãng khóa XI đã ra Nghị quyết 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, trong đó đặc biệt chú trọng đổi mới dạy và học theo hướng phát triển phẩm chất, NL người học để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực Trong 10 NL của HS, NLTH được đặt lên hàng đầu và đóng vai trò quan trọng trong quá trình học tập của HS Bên cạnh đó, cũng đã có một số công trình nghiên cứu khoa học về việc phát triến NLTH cho HS trong giáng dạy được đăng trên các tạp chí khoa học như: Tác giả Lương Quốc Thái [21] với bài báo “Xây dựng khung năng lực tự học và đánh giá thực trạng tự học của học sinh THPT”; Nguyễn Thị Thu Hằng [8] với bài báo “Phát triển năng lực tự học cho học sinh tiểu học trong dạy học môn Khoa

9

học theo Chương trình Giáo dục phô thông 2018”; nhóm tác giả Lưu Thị Lương yến và Nguyễn Thị Ngọc Bích với bài báo “Phát triển năng lực tự học của HS thông qua việc sử dụng Sơ đồ tư duy trong dạy học phần Hiđrocacbon Hóa học 11 THPT” [30] các nghiên cứu này đã chỉ rõ những vấn đề lí luận về TH như khái niệm, vai trò của TH, các hình thức TH, chu trình dạy - TH,

Những nội dung nghiên cứu về TH nêu trên, các tác giả Việt Nam đã chung một quan điểm đó là TH là một quá trình học tập độc lập của người học và liệt kê các dấu hiệu để nhận diện người có khả năng TH Có rất nhiều nghiên cứu về NLTH nhưng có rất ít nghiên cứu phát triển NLTH trong dạy học môn KHTN có ứng dụng công nghệ AR còn rất ít Do vậy việc nghiên cứu đề tài này là cần thiết.

1.2.Co’ sở lí luận • về năng lực và năng lực tự học~ • CT•• •

1.2.1 Khái niệm và cẩu trúc chung của năng lực

Khái niệm năng lực (competency) có nguồn gốc tiếng La Tinh “competentia” Trong ngừ cảnh tâm lý và giáo dục, khái niệm năng lực trở thành đổi tượng chú trọng Nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực đã được đề xuất.

Theo từ điển tâm lý học của Vũ Dũng (2000), “Năng lực là tập hợp

các phâm chất hay tỉnh cách của cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một loại hoạt động cụ thể”

Theo John Erpenbeck, “Năng lực được tri thức làm cơ sở, được sử dụng như khả năng, được xác định bởi giá trị, được làm mạnh mẽ qua kinh nghiêm và được thể hiện thông qua thái độ của người chủ nhân ”

Theo Weinert (2001), "Năng lực là những khả năng và kỹ năng học được hoặc sẵn có của cá thể, nhằm giải quyết những tình huống cụ thể, cùng với sự sẵn sàng về động cơ và môi trường xã hội, cũng như khả năng áp dụng các cách giải quyết vấn đề một cách trách nhiệm và hiệu quả trong tình huống đa dạng.”

Chương trình GDPT tổng thể do Bộ Giáo dục Đào ban hành tạo nêu

rõ: "Năng lực là thuộc tỉnh cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tông

10

hợp các kiên thức, kì năng và cảc thuộc tỉnh cả nhân khảc như hứng thủ, niêm tin, ỷ chí, thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thê.” [1J

Theo Nguyễn Công Khanh và Đào Thị Oanh (2019): "Năng lực là

khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thải độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quà vấn đề đặt ra của cuộc sống” [13]

Có rất nhiều loại NL khác nhau Vì vậy việc mô tả cấu trúc NL và các thành phần NL cũng sẽ khác nhau NL hành động đuợc mô tả là sự kết họp cúa bốn NL thành phần: NL chuyên môn, NL phuơng pháp, NL xã hội, NL cá thể.[l]

- NL chuyên môn (Professional competency): Là khá năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp chính xác về mặt chuyên môn.

- NL phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ cụ thể.

- NL xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong giao tiếp và ứng xử xã hội Nó được thực hiện thông qua việc giao tiếp.

- NL cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định được, đánh giá được những cơ hội phát triển, những giới hạn cùa cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng, thực hiện kế hoạch phát triền bản thân.

1.2.2 Năng lực tự học Oe e •

1.2.2.1 Khái niệm năng lực tự học

Theo Nguyễn Cảnh Toàn và cộng sự (1998, tr 59-60): “Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực tri tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tông hợp, ) và cỏ khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ) cùng

các phâm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả nhãn sinh quan, thế giới quan (như tính trung thực, khách quan, có chí tiến thủ, không ngại khó,

ngại khô, kiên trì, nhẫn nại, lòng say mê khoa học, ỷ muốn thi đo, biến khó khăn thành thuận lợi, ) đê chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhãn

loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình ”.[24]

11

Năng lực tự học (self-directed learning) là khả năng và kỹ năng của một cá nhân trong việc tự quản lý, dẫn đầu và điều chỉnh quá trình học tập của mình Người có năng lực tự học có khả năng tự đặt ra mục tiêu học tập, lựa chọn và ứng dụng nguồn tài liệu, xây dựng kế hoạch học tập, và đánh giá tiến bộ của mình một cách độc lập.

1.2.2.2 cấu trúc và biêu hiệu của năng lực tự học

Trong chương trình GDPT tổng thể 2018 có nêu rõ biểu hiện của NLTH của HS THCS như bảng sau đây [1]:

Năng lực Biểu hiện của NLTH của HS THCSTự học, tự

hoàn thiện

- Tự đặt được mục tiêu học tập để nỗ lực phấn đấu thực hiện • • • • • • JL •A • •- Biết lập và thực hiện kế hoạch học tập; lựa chọn được các nguồn tài liệu học tập phù hợp; lưu giữ thông tin có chọn lọc bằng ghi tóm tắt, bằng bản đồ khái niệm, bảng, các từ khoá;

ghi chú bài giảng của giáo viên theo các ý chính.

- Nhận ra và điều chỉnh được những sai sót, hạn chế của bản thân khi được giáo viên, bạn bè góp ý; chủ động tìm kiếm sự hồ trợ của người khác khi gặp khó khăn trong học tập.

- Biết rèn luyện, khắc phục những hạn chế của bản thân hướng tới các giá trị xã hội.

1.2.3 Các hình thức tự học

Theo TS Trịnh Văn Biều có 3 hình thức tự học :

- Tự học không có hướng dẫn: Người học tự tìm lấy tài liệu đế đọc,

hiểu, vận dụng các kiến thức trong đó Cách học này sẽ đem lại rất nhiều khó khăn cho người học, mất nhiều thời gian và đòi hỏi khá năng tự học rất cao.

- Tự học có hướng dẫn: Có GV ở xa hướng dẫn người học bằng tài liệu

hoặc bằng các phương tiện thông tin khác.

- Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Có tài liệu và giáp mặt với GV một số tiết trong ngày, trong tuần, được GV hướng dẫn giảng giải sau đó về nhà tự học.

12

1.2.4 Biện pháp phát trỉên năng lực tự học cho học sinh

Quá trình tự học của HS có thể diễn ra trên lớp học hoặc ngoài giờ lên lóp học Để rèn luyện và phát triển năng lực tự học cho HS thì tác giả đề xuất một số phương pháp sau [28]:

Đối với quá trìnhtự học trên lóp

- Gắn nội dung bài học với các nội dung liên quan đến đời sống thực tiễn để tạo sự hứng thú, tò mò cho HS Từ đỏ hình thành cho HS động cơ muốn được tìm hiểu về bài học Đây là tiền đề cho việc phát triển năng lực tự học.

- Đổi mới PPDH GV sử dụng các PPDH tích cực để nâng cao sự chủđộng của HS trong quá trình học tập.

- Triển khai quy trình 4 bước khi thực hiện nhiệm vụ học tập:

Chuyển giao NVHT

Thực hiện NVHT

Thảo luận, báo cáo

Nhận định, kết luận

Hướng dẫn học sinh thực hiện quá trình hệ thống hóa kiến thức sau khi kết thúc một chủ đề, một chương học Việc tự hệ thống hóa kiến thức sẽ giúp học sinh tự cùng cố và khắc sâu kiến thức.

- GV chuyển giao nhiệm vụ học tập học tập vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học vào thực tiễn Khi thực hiện nhiệm vụ HS thấy sự gắn bó mật thiết giữa KHTN và đời sống hàng ngày.

Đối với quá trình tự học ngoài giò- lênlóp

- Hướng dẫn HS xây dựng kế hoạch học tập cá nhân HS có thể xây dựng các kế hoạch ngắn hạn theo các chủ đề hoặc chương Hoặc các kế hoạch học tập dài hạn theo kỳ hoặc xuyên suốt cả năm học.

- Hướng dần HS cách tìm kiếm và chọn lọc thông tin Hiện nay các nguồn thông tin rất đa dạng Khi được trang bị kỳ năng tìm kiếm, chọn lọc và

sử dụng thông tin thì HS có thể vận dụng kỳ năng này trong bất kì môn học nào, và có thể tìm kiếm được phương pháp để xử lý nhiều vấn đề trong thực tiễn.

- HS chủ động hoàn thiện các nhiệm vụ học tập mà GV đã chuyền

13

giao Trong quá trình hoàn thiện nhiệm vụ thì HS tiếp tục được khắc sâu kiến thức, đồng thời tạo cảm giác phấn khích khi tìm ra đáp án Đồng thời khám phá thêm nhiều điều thú vị về KHTN và đời sống thực tiễn.

1.3 Một số phương pháp vàmôhình dạyhọc địnhhướng phát triển nănglực • • • tự họcchohọc• sinh

1.3.1 Sử dụng tài liệu hướng dẫn tự học• O• o• •

1.3.1.1 Định nghía tài liệu hướng dẫn tự học

Tùy theo mục đích và yêu cầu sử dụng của tài liệu hướng dẫn TH để đưa ra định nghĩa Trong nghiên cứu này, chúng tôi đưa ra định nghĩa về tài

liệu hướng dẫn TH như sau:

“Tài liệu hướng dẫn TH là tài liệu học tập chứa đựng những thông tin, tri thức đồng thời chứa các nhiệm vụ và hướng dẫn cách thức thực hiện đê người học đọc hiêu và làm theo các yêu cầu trong tài liệu

1.3.1.2 Sử dụng tài liệu hướng dần tự học

Các hình thức hướng dẫn HS TH thường gồm: Đọc tài liệu, SGK; Quan sát hoặc tương tác với phương tiện trực quan; bài tập Khoa học tự nhiên.

a Sử dụng tài liệu, sách giáo khoa

- Theo chúng tôi khi xây dựng tài liệu TH có thế sử dụng pp đọc tài liệu hay SGK để HS lĩnh hội những kiến thức mới ở dạng mô tả thông tin hay các sự kiện, các nội dung khái quát hóa hoặc để làm phương tiện để HS kiểm tra các suy đoán của mình.

b Sử dụng phương tiện trực quan

Các phương tiện trực quan sử dụng có thể là các hình ảnh, sơ đồ, bảng biểu, hoặc cũng có thể sử dụng các video bằng cách đưa ra các đường dẫn đến các tài liệu trên internet.

c Sử dụng bài tập khoa học tự nhiên* Khải niệm bài tập khoa học tự nhiên

Bài tập khoa học tự nhiên (BT KHTN) bao gồm câu hỏi và bài toán liên quan đến nội dung nào đó về kiến thức hóa học mà sau khi làm xong bài tập học sinh nắm được kiến thức, hoàn thiện KT hay KN nhất định BT KHTN vừa là mục đích vừa là nội dung kiến thức và cũng là PPDH hiệu

14

* Sử dụng bài tập khoa học tự nhiên trong dạy học

Trong dạy học tích cực có thể sử dụng BT KHTN theo các cách khác nhau: BTHH giúp HS hình thành KT mới, bài tập ôn tập, củng cố KT và bài tập kiếm tra, đánh giá.

1.3.2 Mô hình dạy học kết họp (Blended learning)

1.3.2.1 Khái niệm “dạy học kết họp ”

Trên thế giới, DH kết hợp (Blended learning, nghĩa của từ “Blend” là “pha trộn”) là một mô hình DH cũng mới được ra đời Theo nhiều tác giả, DH kết hợp được cung cấp bởi sự kết hợp hiệu quả các chế độ phân phối khác nhau, các mô hình giảng dạy và phong cách học tập được thực hiện trong một MT học tập có ý nghĩa tương tác Các khóa học kết hợp linh hoạt trong các hoạt động học tập trực tuyến và lóp học giáp mặt với việc sử dụng tài nguyên một cách tối ưu để cải thiện kết quả học tập của HS để giải quyết các vấn đề liên quan bài học.

ỉ.3.2.2 Mô hình dạy học kết hợp

Hiện nay có nhiều nghiên cứu và đề xuất mô hình DH kết hợp, một trong số mô hình được vận dụng nhiều nhất hiện nay là mô hình Michael B Horn và cộng sự.

15

a Rotation model (mô hình xoay vòng):

Quá trình DH được triển khai dựa trên sự kết hợp giữa DH trên lớp giáp mặt và các nội dung DH ngoài giờ lên lớp trên nền tảng công nghệ Trong mô hình này, tác giả Michael B Horn và cộng sự đã thiết kế 4 mô hình khác nhau như: (1) Station Rotation (trạm xoay vòng); (2) Lab Rotation (Xoay vòng trong phòng Lab); (3) Flipped Classroom (mô hình lớp học đảo ngược); (4) Individual Rotation (xoay vòng đặc thù)

b Flex model (Mô hình linh hoạt);

Mô hình DH kết hợp kiểu linh hoạt và thích nghi mà ở đó GV tạo ra các hoạt động hướng dẫn người học làm việc cộng tác, khai thác các sở thích và khả năng của họ trong học tập xã hội Ớ đó, GV có thể tổ chức một khóa học mà HS được linh hoạt vừa có thể học trực tuyến vừa có thể học • • • • • e/ •giáp mặt.

c Mô hình A La Carte Model(Mô hình tự chọn):

Một khóa học mà HS có thể hoàn toàn trực tuyến để đạt được những trải nghiệm khác mà HS đang học tại một trường học hoặc trung tâm học tập GV ghi âm cho khóa học và tích hợp lên hệ thống LMS hoặc DH trực tuyến đồng bộ thông qua những thiết bị và phần mềm hồ trợ HS có thể

16

tham gia khóa học A La Carte ở trong lớp học giáp mặt của trường học hoặc bên ngoài lớp học Điều này khác với học tập trực tuyến toàn thời gian bởi vì nó có một phần HS có thời gian đến lớp giáp mặt HS tham gia một số khóa học A La Carte và các khóa học khác trực tiếp trên lớp học giáp mặt.

d Enriched Virtual model (Mô hình ảo chủ đạo):

Là khóa học hoặc môn học trong đó HS tập trung chủ yếu là học trực tuyến hoàn toàn và học trực tuyến thời gian thực, họ đối mặt với GV qua không gian ảo Họ có thể tự do hoàn thành khóa học còn lại phụ thuộc vào thời gian mà họ lên lớp giáp mặt và trực tuyến Học trực tuyến là xương sống của họ và họ được gặp GV mỗi ngày trong tuần Khác với lớp học đảo ngược và khác với trực tuyến toàn phần bởi vì các buổi giáp mặt trực tuyến nhiều hơn và tùy thuộc lịch trình của họ.

Tóm lại, sử dụng mô hình DH kết hợp đòi hỏi HSphải có NLTH đê có thể TH trực tuyến dưới sự hướng dẫn của GV, HSphải thực hiện các yêu cầu học tập đẻ hình thành và chiếm lĩnh kiến thức qua đó phát triển NLTH Tiếp theo là giai đoạn học giáp mặt HS sẽ được giải đáp những thắc mắc trong quá trình TH trực tuyến, đồng thời HS được củng cố, khắc sâu và vận dụng KT khi học trực tiếp trên lóp Do vậy, chúng tôi cho rằng đây là mô hình DH

nhằm hình thành và phát triển tốt NLTH cho HS.

17

1.3.2.3 Mô hình lớp học đảo ngược

Mô hình Lớp học đảo ngược (LHĐN - Flipped-classroom) là một trong những dạng của học tập kết hợp: LHĐN là “đảo ngược” tất cả các hoạt động dạy học so với thông thường Sự “đảo ngược” ở đây được hiểu là “sự thay đối với các dụng ý và chiến lược sư phạm thể hiện ở cách triển khai các nội dung, mục tiêu DH và các hoạt động DH khác với cách truyền thống trước đây của người dạy và người học”

Mô hình hình LHĐN có thể hiểu là nơi HS có sự tiếp cận đầu tiên với các tài liệu mới bên ngoài lớp học, thường là các bài đọc, video bài giảng; thời gian trên lớp sẽ được sử dụng để giải quyết các vấn đề khó hơn thông qua các chiến lược như: giải quyết vấn đề, thào luận hoặc tranh luận Giờ học trên LHĐN tập trung giải quyết các Vấn đề mà trước đây được coi là bài tập về nhà và dành nhiều thời gian hơn cho việc thảo luận, đào sâu kiếnthức

•Lectures are video recorded andwatchedoutsideof class

• Classprimarily consistsof tcachcr-dircctcdlecture

• Studentsmainly•Most studentpracticeoccurs•Class primarily consists of student-centeredlisten and take

groups during class

Ở lớp học cổ điển, HS đến trường ngồi nghe giảng bài thụ động và hình thức này được giới chuyên môn gọi là Low thinking Sau đó các em về nhà làm bài tập và quá trình làm bài tập sẽ khó khăn nếu HS không hiểu bài Với LHĐN, việc tìm hiểu kiến thức được định hướng bởi người thầy, nhiệm vụ của HS là tự học kiến thức mới này và làm bài tập mức thấp ở nhà Sau đó vào lớp các em được GV tổ chức các hoạt động để tương tác và chia sẻ lẫn nhau Các bài tập bậc cao cũng được thực hiện tại lớp dưới sự hỗ trợ của GV và các bạn cùng nhóm Cách học này đòi hỏi HS phải dùng nhiều đến hoạt động trí não nên được gọi là “High thinking” Như vậy những nhiệm vụ bậc cao trong thang tư duy được thực hiện bởi cả thầy và trò (Lớp học đảo ngược, 2017) Mô hình LHĐN tạo ra môi trường học tập linh hoạt và uyển chuyển, người học được rèn luyện các kì năng, tư duy phản biện So với lớp học truyền thống, sự tham gia của người học với bài giảng được nhiều hơn ở mô hình LHĐN.

19

(applying), phân tích (analyring), tống hợp (evaluating), đánh giá (creating) Như vậy, LHĐN là một hình thức dạy học mà giờ học ở lớp không dùng để giảng bài mà GV tổ chức cho HS thực hiện thảo luận, họp tác nhóm, giúp hiểu sâu hơn nội dung bài học, bồi dưỡng, rèn luyện và phát triển các NL cần thiết cho HS, trong đó có NLTH GV có thêm thời gian tìm hiểu thực trạng học tập của HS (sai lầm, thắc mắc) mà kịp thời trao đổi, hồ trợ, giúp HS nắm vững kiến thức theo đúng tốc độ tiếp thu riêng.

1.4 Công nghệ thựctế ảo tăng cường(AR)

1.4.1 Khải niệm công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR)

Công nghệ thực tế ảo tăng cường (công nghệ AR) là công nghệ không

còn quá mới lại trong xã hội hiện nay Ke từ khi ra đời những năm 80 của thế kỉ trước, nó dần được ứng dụng trong các lĩnh vực rộng khắp AR là một công nghệ cho phép lồng ghép thông tin ảo vào thế giới thật và ngược lại, nó giúp người sử dụng tương tác với nội dung số trong thực tại như chạm vào, phủ vật thể lên trên - nói dễ hiểu là ghép ảnh theo dạng 3D [27]

Hiện nay, AR đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nổi bật là các trò chơi quảng cáo, bảo trì - sửa chừa sản phẩm, y học và giáo dục Công nghệ “biến ảo thành hiện hiện thực” này đang được ứng dụng trong các lóp học tại các quốc gia phát triển trên thế giới Những ứng dụng được áp dụng AR nhằm minh họa các kiến thức phổ thông cho học sinh

20

AR sẽ đem đến những trải nghiệm người dùng mới mẻ, mang lại bước tiến mới trong lĩnh vực khoa học công nghệ.

Khác với thực tế ảo (Virtual Reality - VR), vốn được thiết kế cho người sử dụng tương tác hoàn toàn trong không gian mô phỏng, AR giúp người dùng tương tác với nội dung ảo trong môi trường thật Sự tương tác của đồ họa, âm thanh và các cẩm giác cải tiến khác trong môi trường thực tế - tất cả đều được hiển thị trong thời gian và không gian thực.

Với đặc điểm này, AR có thề là tương lai của giáo dục 4.0 Với những tính năng thiết thực, AR sẽ góp phần hồ trợ các mục tiêu học tập cá nhân của học snh bằng cách đưa nội dung học lý thuyết vào thực hành, trải nghiệm trực tiếp thông qua tương tác một cách sinh động và tiết kiệm chi phí AR không chỉ góp phần đưa nội dung học tập tới học sinh một cách hấp dẫn mà thông qua đó học sinh còn đạt được hiểu biết tốt hơn về các khái niệm mà giáo viên đã giải thích trong bài giảng trên lớp hoặc đọc trong sách giáo khoa truyền thống.

1.4.2 ủng dụng của công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học

Trong hoạt động dạy học, AR như một phương tiện truyền thông mới thêm nhập vào lĩnh vực công nghệ giáo dục, đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy cải cách phương pháp giáo dục hiện đại trong các trường đào tạo, giáo dục ở nhiều cấp bậc và mức độ khác nhau, ứng dụng công nghệ AR trong giảng dạy nói chung, dạy kỹ thuật nói riêng cung cấp cho người học một nền tảng học tập mới và hiệu quả hơn so với các phương pháp dạy học truyền thống HS có thể thực hành thông qua việc tương tác

đê đạt được khả năng trải nghiệm, quan sát, năng lực đôi mới qua các bài tập thực hành đầy đủ với sự hồ trợ của công nghệ AR AR hỗ trợ rất nhiều cho GV khi có thể vừa giao được BT HH cho HS, đồng thời kết hợp kiểm tra, đánh giá, theo dõi quá trình học tập của HS.

1.4.3 ưu nhược và nhược điểm của công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học

1.4.3 ỉ Ưu điểm của công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học

- Tài liệu học tập có thê truy cập mọi lúc, mọi nơi Thực tế tăng cường

21

có tiêm năng thay thê sách giáo khoa giây, mô hình vật lý, sách hướng dẫn AR cung cấp tài liệu học tập di động và ít tốn kém hơn Kết quả là, giáo dục trở nên dễ dàng tiếp cận và linh hoạt hơn.

- Không cần thiết bị đặc biệt Không giống như thực tế ảo (Virtual

Reality - VR), thực tế tăng cường không yêu cầu bất kỳ phần cứng đắt tiền nào Bởi 73% thanh thiếu niên hiện đang sở hữu điện thoại thông minh, có thế dễ dàng và nhanh chóng đáp ứng việc sử dụng công nghệ AR ngay lập tức.

- Sự tham gia và quan tâm của người học cao hơn Hoạt động học tập

áp dụng AR nâng cao sự tương tác, các trò chơi được số hóa có tác động tích cực đáng kế đến người học Giúp người học hứng thú với toàn bộ bài học và trải nghiệm học tập trở nên thú vị, dễ dàng hơn.

- Cải thiện khả năng tương tác Các ứng dụng thực tế ảo tăng cường

mang đến nhiều cơ hội để đa dạng hóa và cải thiện các lớp học nhàm chán Các bài học tương tác, nơi tất cả học sinh cùng tham gia vào quá trình học tập giúp cải thiện kỹ năng làm việc nhóm.

- Một quá trình học tập nhanh hơn và hiệu quả hon AR trong giáo dục

giúp học sinh đạt được kết quả tốt hơn thông qua hình dung và đắm mình hoàn toàn vào chủ đề Thay vì đọc lý thuyết về một điều gì đó, học sinh có thể nhìn thấy bằng mắt thường, bằng hành động được tạo ra bởi AR.

- Học thực tế Ngoài việc đi học, đào tạo chuyên nghiệp cũng có thể

được hưởng lợi rất nhiều từ việc sử dụng AR Ví dụ, việc tái tạo chính xác các điều kiện tại hiện trường có thế giúp nắm vững các kỹ năng thực tế cần thiết cho một công việc nhất định.

- Đào tạo tại nơi làm việc an toàn và hiệu quả Hãy tưởng tượng người

học có thế dễ dàng thực hành phẫu thuật tim hoặc vận hành tàu con thoi mà không khiến người khác gặp nguy hiểm hoặc chịu rủi ro thiệt hại kinh tế nếu có sự cố xảy ra.

- Áp dụng phô biến cho bất kỳ cấp học và đào tạo nào Có thể là trò

chơi học tập cho trường mẫu giáo hoặc đào tạo tại chồ, AR không chỉ giới

22

hạn ở một trường hợp sử dụng hoặc một lĩnh vực ứng dụng.

1.4.3.2 Nhược điêm của công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học

Bên cạnh những lợi ích mà AR mang lại, cũng cần kể tới những thách thức và hạn chế khi ứng dụng thực tế tăng cường:

- Thiếu sự đào tạo cần thiết Một số giáo viên có thể gặp khó khăn khi

đưa những công nghệ mới này vào thực tế vì chưong trình đào tạo cơ bản của họ không cung cấp các kỳ năng cần thiết Chì những giáo viên cởi mở nhất và các tổ chức giáo dục sáng tạo mới sằn sàng áp dụng các ứng dụng thực tế ảo tăng cường trong giáo dục.

- Sự phụ thuộc vào phần cứng Sử dụng thực tế tăng cường trong lớp

học đòi hỏi một cơ sở tài nguyên nhất định Ví dụ, không phải tất cả sinh viên đều có điện thoại thông minh có khả năng hồ trợ các ứng dụng AR.

- Các vấn đề về tính di động của nội dung, ứng dụng AR cần hoạt

động tốt như nhau trên tất cả các nền tảng và thiết bị Tuy nhiên trên thực tế không thể cung cấp chất lượng nội dung AR giống nhau trên bất kỳ thiết bị nào.

1.4.4 Giới thiệu phần mềm thực tế ảo tăng cường AR

ỉ.4.4.1 Phần mềm Scopaces Edu

CoSpaces Edu là một ứng dụng đồ hoạ 3D dành cho giáo dục, chạy trên các trình duyệt web, hệ điều hành iOS, Android, Windows, ứng dụng CoSpaces Edu cho phép người dùng thiết kế và trải nghiệm nội dung với nhiều chế độ khác nhau như con quay hồi chuyển, thực tế ảo, AR

ứng dụng này được phát triển riêng cho giáo dục nên rất phù họp với GV, HS CoSpaces Edu không yêu cầu người dùng có kĩ năng lập trình, thiết kế cao Việc sáng tạo nội dung trên CoSpaces Edu trở nên dễ dàng hơn với lập trình kéo thả và hệ thống thư viện 3D nhiều chủ đề, thích hợp với các môn học khác nhau Việc trải nghiệm AR qua ứng dụng CoSpaces Edu có thể thực hiện dễ dàng với một điện thoại thông minh có kết nối internet và cài đặt ứng dụng Để trải nghiệm đầy đủ tính năng của ứng dụng, người dùng cần mua bản quyền hoặc nhập mã dùng thử Sau khi xem xét các tính

23

năng, thao tác sử dụng của ứng dụng CoSpaces Edu, tôi quyêt định lựa chọn ứng dụng CoSpaces Edu để thiết kế các sản phẩm AR.[4]

1.4.4.2 Phần mềm AR Chemistry Lab

AR Chemistry Lab là một ứng dụng thục tế ảo tăng cuờng (AR) đuợc phát triển bời công ty công nghệ ARVRTech ứng dụng này cho phép người dùng thực hiện các thí nghiệm hóa học một cách an toàn và thú vị trên thiết bị di động của mình Các phòng thí nghiệm ảo 3D giúp người học có thể khai thác và xây dựng các bài thí nghiệm, thực hành dưới tương tác

3D trực quan, sinh động Học sinh có thể tự thực hiện các bài thực hành kèm theo sự hướng dẫn, định hướng gián tiếp của giảng viên, có thể tự thao tác các thí nghiệm đế quan sát các hiện tượng không thể quan sát được khi thực hiện các thí nghiệm trong thực tế Ngoài ra, giáo viên còn có thế sử dụng phòng thí nghiệm ảo để giảng dạy, lưu trữ, chia sẻ trong quá trình lên lóp với hiệu ứng trực quan, sinh động, đảm bảo tính tương tác cao giữa người dạy và người học [36]

Với AR Chemistry Lab, người dùng có thể tương tác với các dụng cụ, hóa chất hóa học ảo và thực hiện các thí nghiệm hóa học trong môi trường AR ứng dụng này cung cấp cho người dùng các loại chất hóa học khác nhau, từ acid đến base, cho phép người dùng pha trộn chúng với nhau để tạo ra các phản ứng hóa học và quan sát kết quả trên màn hình thiết bị di động của mình Đồng thời, ứng dụng này còn cung cấp cho người dùng các công cụ hồ trợ thí nghiệm, bao gồm bình đựng chất và bộ đong đo, giúp người dùng thực hiện các phép đo chính xác và an toàn Bên cạnh đó, còn cung cấp các tài liệu tham khảo về các phản ứng hóa học và các khái niệm hóa học cơ bản đế giúp người dùng hiểu rõ hơn về các thí nghiệm hóa học mà họ đang thực hiện.

1.5 Thực trạng sử dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường(AR) trong dạyhọc và dạyhọcKHTN nhằm phát triểnnăng lực tự học

1.5.1 Mục đích điều tra

- Làm rõ thực trạng DH phát triển NLTH cho HS trong DH KHTN ở một số trường THCS trên địa bàn thành phố Hà Nội.

24

- Làm rõ thực trạng ứng dụng công nghệ AR trong DH KHTN ở một số trường THCS trên địa bàn thành phố Hà Nội.

- Làm cơ sở thực tiễn để nghiên cứu, đề xuất biện pháp ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong dạy học nội dung “ Acid - Base - pH - Oxide - Muối” Môn Khoa Học Tự Nhiên 8 nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh.

1.5.2 Nội dung điều tra

- Mức quan tâm, sử dụng công nghệ AR trong quá trình dạy học KHTN ở trường THCS.

- Mức độ thường xuyên sử dụng các công cụ đánh giá phát triển NLTH HS trong dạy học KHTN ở trường THCS.

- Đánh giá mức độ đạt được NLTH của HS hiện nay.

- Các khó khăn thường gặp của HS trong quá trình tự học môn KHTN.

Link phiếu khảo sát GV:Link phiếu khảo sát HS:

1.5.3 Đối tượng điều tra

Chúng tôi tiến hành điều tra 32 GV dạy bộ môn KHTN và 160 HS lớp 8 của hai trường gồm: THCS Nguyên Khê và THCS Nguyễn Du trên địa bàn khu vực Đông Anh, Sóc Sơn (Hà Nội).

1.5.4 Phương pháp điều tra

- pp điều tra bằng bảng hỏi: Phiếu khảo sát GV và HS (nội dung phiếu điều tra được trình bày ở phần phụ lục 01 và phụ lục 02).

- pp quan sát: dự giờ.

1.5.5 Kết quả điều tra và bàn luận

Sau khi thực hiện khảo sát 32 GV và 160 học sinh trên địa bàn khu vực Đông Anh, Sóc Sơn (Hà Nội) trong năm học 2023 - 2024 thu được kết quả như sau:

1.5.5.1 Kết quả khảo sát ý kiến giáo viên

- Mức độ quan tâm, sử dụng công nghệ AR

25

Cónghe trên đài, báo, cácphương tiện thông tin đại chúng

Chưa nghe thấy bao giờ

Hình 1.4 Biểuđồ thể hiện mức độ hiểu biết của GV về công nghệAR

Thông qua biểu đồ 1.1, chúng tôi thấy rằng đa số GV đã nghe trên đài, báo, các phương tiện đại chúng về công nghệ AR (75%), chỉ có duy nhất một giáo viên rất hiểu về công nghệ AR (3,1%) Bên cạnh đó có rất nhiều giáo viên chưa từng nghe về công nghệ AR (25%).

Hình 1.5 Biểuđồ mức độ hiểu biết củaGVvềúng dụng công nghệ ARtrong cáclĩnh vực

Mặc dù rất nhiều GV lựa chọn mình chưa từng nghe về công nghệ AR nhưng khi đến với câu hỏi khảo sát này thì nhiều thầy cô đã thấy được rằng mình đã từng tiếp xúc với công nghệ AR Chủ yếu GV biết về ứng dụng công nghệ AR trong trò chơi, giải trí, phim ảnh, chiếm 50% ủng dụng công nghệ AR trong lái xe cũng được rất nhiều GV biết tới (43,8%) Tuy nhiên rất ít GV biết đến ứng dụng của công nghệ AR trong giáo dục (9,4%).

26

Rất thường xuyên 0 (0%)

Hình 1.6.Biêuđô mức độtrảinghiệm công nghệARcủa GV

Một nửa GV tham gia khảo sát cho biết rằng mình chưa tùng được trảinghiệm công nghệ AR (50%) Một sô ít GV thường xuyên trải nghiệm côngnghệ AR(12,5%).

định vận dụng trong thời gian tới. 6 (18.8%)

Hình 1.7 Biêu đô mức độ sửdụng công nghệ thựctê ảo tăng cường trong dạyhọc

Kêt quả khảo sát cho thây hâu hêt các GV đêu chưa vận dụng và có ý định vận dụng trong thời gian tới chiếm 65,6%, tổng số ý kiến trả lời của GV Số ý kiến GV chưa vận dụng và cũng không có ý định vận dụng trong thời gian tới đứng số hai 18,8% Kết quả trên cho thấy đa số GV đều chưa tiếp cận với AR, một số GV có hiểu biết nhất định nhưng chưa đầy đủ.

- Phát triền NL TH của HS trường THCS

27

05 101520

Hình 1.8 Biểu đồGVđánh giá về NLTH nơi đang công tác

Một nửa GV tham gia khảo sát cho rằng NLTH của HS nơi thầy cô đang công tác ở mức khá (50%) Rất ít GV cho rằng NLTH của HS nơi thầy cô đang công tác ở mức tốt (6,3%) Bên cạnh đó còn nhiều GV cho rằng NLTH của HS nơi thầy cô đang công tác ở mức trung bình (34,4%).

Bảng 1.1 Mức độ thường xuyên sử dụng hình thức để phát triển NLTHcho HS ở trường THCS

STTHình thức GVsử dụng

baogiờHiếm khi

Thường xuyên

Giao bài tập củng cố về nhà sau mồi bài học

Giao nhiệm vụ tìm hiểu bài mới trước mồi bài học

Giao nhiệm vụ • •tìm hiểu mở rộng sau mồi bài học

0 0,0% 8 25,0% 14 43,8% 10 31,2%

Áp dụng công nghệ thực tể ảo tăng cường trong dạy học KHTN

20 62,5% 6 18,7% 5 15,6% 1 3,2%

28

Biện pháp GV sử dụng thường xuyên đó là: Giao bài tập củng cô sau mỗi giờ học để học sinh TH (65,6%) và hầu hết GV đều chưa áp dụng công nghệ AR trong dạy học (62,5%) cho thấy rằng GV cũng đã quan tâm tới hoạt động tự học của HS nhưng chưa có biên pháp cụ thể để phát triển năng

lưc tự học của học sinh.

Bảng1.2 Mức độ thưòng xuyên sửdụng công cụ đánh giá HS trong dạyhọc KHTN ờ trường THCS

STTHìnhthúc GVsử dụng

bao giờHiếm khi

Thường xuyên

Phiếu tự đánh giá theo tiêu chí củaHS

Phiếu đánh giá theo tiêu chí của GV

1.5.5.2 Ket quả khảo sát ỷ kiến học sinh

- Áp dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường trong học tập

29