DSpace at VNU: Một số đề xuất về dạy và học lập trình trong môn Tin học ở các trường trung học phổ thông

1 ĐẠI ĐẠIHỌC HỌCQUỐC QUỐCGIA GIAHÀ HÀNỘI NỘI TRƢỜNG TRƢỜNGĐẠI ĐẠIHỌC HỌCCÔNG CÔNGNGHỆ NGHỆ NGUYỄNTHỊ THỊYẾN YẾN NGUYỄN MỘTSỐ SỐĐỀ ĐỀXUẤT XUẤTVỀ VỀDẠY DẠYVÀ VÀHỌC HỌCLẬP LẬPTRÌNH TRÌNH MỘT TRONGMƠN MÔNTIN TINHỌC HỌCỞỞCÁC CÁCTRƢỜNG TRƢỜNG TRONG TRUNGHỌC HỌCPHỔ PHỔTHÔNG THÔNG TRUNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kĩ thuật phần mềm Mã số: 60.48.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.Trƣơng Anh Hoàng Hà Nội - năm 2015 Hà Nội - năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập Khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, em nhận quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện nhà trường, thầy giáo, cô giáo, đến em hồn thành chương trình học tập luận văn tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu nhà trường quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập trường Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, cô giáo khoa Cơng nghệ thơng tin nói riêng thầy giáo khoa trường nói chung ln nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em suốt trình học tập trường Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Trương Anh Hoàng, người trực tiếp hướng dẫn tận tình đơn đốc, giúp đỡ em suốt thời gian thực luận văn Một lần cho phép em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Yến LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết nội dung kết đạt luận văn tốt nghiệp sản phẩm nghiên cứu, tìm hiểu riêng cá nhân hướng dẫn khoa học PGS.TS.Trương Anh Hoàng Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu tham khảo Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Yến DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ CNTT Công nghệ thông tin CSTA Computer Science Teachers Association NCMT Nghiên cứu máy tính THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông CHƢƠNG I – TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Bắt đầu từ năm học 2006 – 2007 môn Tin học trở thành môn học bắt buộc Bộ Giáo dục Đào tạo đưa vào chương trình dạy học khối THPT toàn quốc Điều thể rõ tầm quan trọng môn học phát triển kinh tế xã hội đại Trải qua gần 10 năm triển khai chương trình mơn học, thu kết khả quan: học sinh THPT có hội tiếp cận nhiều với CNTT, có khả sử dụng máy tính phục vụ học tập làm việc, tạo tảng tốt cho học sinh trước bước vào học ngành CNTT, song nhiều bất cập làm môn học chưa đáp ứng yêu cầu mà Bộ Giáo dục Đào tạo kì vọng Đặc biệt, nay, CNTT ngành phát triển nhanh mạnh mẽ, công nghệ thay đổi thường xun liên tục, chương trình mơn Tin học THPT trở lên lạc hậu, khơng phù hợp nội dung công nghệ Do đổi mới, cải tiến chương trình mơn Tin học việc làm cần thiết nhiệm vụ cải cách tồn diện giáo dục nói chung Trong khn khổ đề tài luận văn, xin phép nghiên cứu hạn chế, tồn việc dạy học mơn Tin học lớp 11 (nội dung giáo trình “Lập trình Pascal”), sở nghiên cứu chương trình dạy lập trình cấp THPT nước tiên tiến Canada, Mỹ, Singapore, luận văn đánh giá, so sánh với Việt Nam để đưa chương trình cải tiến cho dạy lập trình cấp THPT ứng dụng ngơn ngữ lập trình khối lệnh (blocks) Code.org Alice để giảng dạy số modul giúp học thêm sinh động, trực quan, hấp dẫn, thu hút ý học sinh, giúp học sinh u thích lập trình, nâng cao hiệu dạy học lập trình đồng thời sử dụng Code.org để lập trình game Flappy Bird 1.2 Thực trạng việc dạy học môn Tin học 11 trƣờng THPT Để tìm vấn đề tồn việc dạy, học chương trình mơn Tin học 11, tiến hành phương pháp điều tra vấn giáo viên 30 học sinh trường THPT địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc: trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc, trường THPT Trần Phú, trường THPT Nguyễn Thái Học, trường THPT Quang Hà, trường THPT Bình Xuyên, trường THPT Nguyễn Viết Xuân, THPT Vĩnh Yên, THPT Yên Lạc Kết thu xin tổng hợp lại thành nội dung: 1.2.1 Vấn đề sở vật chất Theo kết khảo sát, phần lớn trường gặp phài số vấn đề sở vật chất như: - Thiếu phòng máy tính, máy chiếu phục vụ dạy lý thuyết thực hành - Phòng máy tính số lượng máy hỏng nhiều, máy cũ với cấu hình thấp gây khó khăn cho việc cài đặt phần mềm phiên cao phục vụ học tập, tốc độ máy chậm, chạy không ổn định ảnh hưởng đến chất lượng buổi học thực hành - Nhiều trường phòng máy tính chưa kết nối Internet tốc độ Internet chậm THPT Vĩnh Yên, THPT Nguyễn Viết Xuyên, THPT Bình Xuyên 1.2.2 Vị môn Tin học trƣờng THPT Đối với trường THPT, mơn Tin học môn “phụ”, không tham gia thi tốt nghiệp hay đại học cao đẳng chưa nhận quan tâm nhà trường phụ huynh học sinh: học sinh học để đối phó, nhà trường tổ chức dạy cho yêu cầu, phụ huynh khơng khuyến khích ủng hộ em u thích đam mê mơn học, chí nhiều phụ huynh cấm em họ tham gia thi học sinh giỏi môn Tin học, tạo áp lực cho giáo viên nhà trường để em học khỏi đội tuyển tập trung vào học môn ôn thi đại học Phần lớn giáo viên môn Tin học phải kiêm nhiệm nhiều công tác khác thủ quỹ, văn phòng, hoạt động đồn thể nên ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng giảng dạy Vấn đề dẫn tới tâm lý học sinh chán học, giáo viên chán dạy nên chất lượng môn Tin học trường THPT khơng đáp ứng mục đích, u cầu mơn học Đặc biệt với mơn Lập trình Pascal tin học lớp 11, môn học đánh giá khó lạc hậu việc dạy học trở lên “đối phó” 1.2.3 Vấn đề học sinh học lập trình Pascal Dựa kết khảo sát, có nhiều em học sinh quan tâm cảm thấy hứng thú với lập trình cơng việc lập trình viên Tuy nhiên, việc học ngơn ngữ lập trình Pascal chương trình lớp 11 gây khó khăn cho học sinh bắt đầu tìm hiểu học lập trình Pascal chọn sử dụng để dạy ngơn ngữ lập trình cho học sinh phổ thơng 30 năm trước khơng có đối thủ mặt diễn tả thuật tốn cách sáng Tuy nhiên, 10 năm nay, Pascal ưu mặt có số nhược điểm gây khó khăn cho em học sinh so với số ngôn ngữ khác như: - Giao diện chương trình khơng thân thiện, dễ gây nhàm chán cho học sinh - Về mặt cú pháp dễ đọc học sinh nước nói tiếng Anh - Khơng có tính thực tiễn, nên không gây hứng thú cho học sinh - Rườm rà, khơng có IDE giúp bắt lỗi cú pháp nhanh chóng Đối với chương trình Pascal lớp 11 có số vấn đề sau: - Các tập áp dụng cơng thức tốn học q nhiều, học sinh phải có kiến thức tốt tốn làm tập sách giáo khoa - Phần lớn tập liên quan đến tính tốn, tốn học, khơng liên quan đến thực tiễn học sinh chưa hiểu lập trình để làm ngồi viêc tính tốn với số - Không trực quan sinh động - Phần lớn học sinh cố hoàn thành tập giáo viên cho cách bị động, không kích thích tư tính sáng tạo, khơng thu hút ý học sinh, học sinh học để đối phó với mơn học - Với ngơn ngữ Pascal, học sinh khó liên hệ với việc xây dựng ứng dụng thực tế, học sinh khơng hình dung hết vai trò sản phẩm lập trình sống hàng ngày 1.2.4 Vấn đề giáo viên Giáo viên tin học cấp THPT địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc xét mặt chung thiếu Nhiều trường giáo viên Tin học thầy cô đào tạo chuyên ngành Tốn - Tin (trong chương trình Tốn chủ yếu), dẫn đến việc lúng túng giảng dạy môn Tin học, đặc biệt việc ứng dụng kiến thức sách giáo khoa vào thực tế việc cập nhật kiến thức cho học sinh Số lượng học sinh/lớp trường THPT cao (trung bình 35 – 45 học sinh) gây khó khăn lớn cho giáo viên hướng dẫn học sinh thực hành Bên cạnh sở vật chất thiếu lạc hậu dẫn tới chất lượng tiết học thực hành không cao Với tâm lý mơn học “phụ”, nên nhiều giáo viên khơng u thích đam mê với công tác giảng dạy chuyên môn, lại phải kiêm nhiệm nhiều công tác khác nên khơng có nhiều thời gian để giáo viên đầu tư cho soạn giáo án, thiết kế chương trình đổi phương pháp giảng dạy hay tự bồi dưỡng chuyên môn Ngơn ngữ Pascal ngơn ngữ lạc hậu, tính thực tế không cao nên không thu hút yêu thích tìm tòi khám phá giáo viên 1.3 Hƣớng giải Để giải thực trạng nêu trên, luận văn nghiên cứu chương trình trình dạy lập trình số quốc gia phát triển giới từ học hỏi, rút kinh nghiệm đưa đề xuất cải tiến chương trình dạy học lập trình phù hợp với Việt Nam Việc lựa chọn ngơn ngữ lập trình mới, dễ sử dụng, gần gũi hấp dẫn, phù hợp với tiến khoa học kĩ thuật thu hút yêu thích học sinh, giải vấn đề khó khăn học sinh học lập trình Luận văn đề xuất chương trình giảng dạy lập trình mang tính mở gợi ý cách tổ chức hoạt động học tập cho học sinh giúp giáo viên có định hướng giảng dạy có điều kiện để thể sáng tạo lựa chọn sáng tạo ngơn ngữ lập, trình phù hợp với giáo viên học sinh 1.4 Tóm tắt nội dung Nội dung luận văn gồm chương: Chương mở đầu phân tích thực trạng việc dạy học lập trình số trường THPT, khó khăn giáo viên học sinh trình học lập trình Pascal đồng thời đưa hướng giải cho thực trạng Chương hai nghiên cứu chương trình giảng dạy lập trình số nước phát triển Canada, Singapore, Phần Lan, Mỹ, nhận xét, đánh giá, so sánh cách thức xây dựng chương trình nội dung chương trình nước với Việt Nam từ xây dựng chương trình giảng dạy lập trình cho khối lớp 10, 11, 12 Chương ba ứng dụng ngôn ngữ lập trình Code.org Alice việc giảng dạy số module lập trình như: biến, hàm, vòng lặp, cấu trúc điều khiển, lập trình hướng đối tượng, kiểm tra đánh giá đồng thời phân tích, thiết kế hướng dẫn lập trình game Flappy Bird sử dụng Code.org, game bắt bóng sử dụng Alice 10 CHƢƠNG II – SO SÁNH CHƢƠNG TRÌNH DẠY LẬP TRÌNH Ở MỘT SỐ QUỐC GIA PHÁT TRIỂN, XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐỔI MỚI Chương tìm hiểu số nước có chương trình dạy lập trình tiên tiến, tiên phong lĩnh vực CNTT, so sánh, đánh giá để rút học kinh nghiệm, vận dụng xây dựng chương trình đổi Các quốc gia nghiên cứu bao gồm: Ontario (Canada) – học khu ln đánh giá có chất lượng giáo dục tốt Canada Không đất nước có khoa học cơng nghệ phát triển, Canada biết đến quốc gia đứng đầu giới máy tính CNTT[1] Mặc dù quốc gia có giáo dục mang tính độc lập cao (mỗi học khu tự chịu trách nhiệm xây dựng chương trình dạy học quản lý chất lượng giáo dục), chất lượng giáo dục Canada trường học nước đồng có chất lượng cao, lựa chọn nhiều du học sinh giới Singapore giới biết đến ngưỡng mộ phát triển vượt bậc khoa học, công nghệ kinh tế nguồn tài ngun nghèo nàn Có thành tựu phải kể đến đóng góp to lớn giáo dục Singapore Sự phân cấp, linh hoạt định hướng nghề nghiệp từ sớm giúp Singapore đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao góp phần thúc đẩy kinh tế phát triển mạnh mẽ[2] Phần Lan – quốc gia đánh giá nước có giáo dục thành công giới với điểm đánh giá PISA tốp đầu Đặc biệt kết lại đạt sở hình thức giáo dục “khơng thi cử, khơng có áp lực”, giáo dục Phần Lan chủ đề nghiên cứu nhiều nhà giáo dục đến từ nhiều quốc gia giới[3] Nước Mỹ đất nước đứng đầu giới lĩnh vực cơng nghệ thơng tin, nhiều tập đồn lớn Mỹ có sức ảnh hưởng lớn giới hoạt động lĩnh vực như: Facebook, Google, Microsoft, Apple, Intel, IDM… Với đặc điểm bật quốc gia đó, tác giả mong muốn rút nhiều học tiên tiến hữu ích để áp dụng đề xuất chương trình tốt phục vụ dạy học lập trình Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] (Linda Sturman, 2011) (http://www.moe.gov.sg/education/, n.d.) [3] (http://www.ncee.org/, n.d.) [2] 11 Canada Task Force, 2013 Future Tense: Adapting Canadian Education Systems for the 21'st Century, Canada: Action Canada Computing at School Working Group, 2012 Computer Science: A curriculum for School, s.l.: BCS, Microsoft, Google and Intellect Finnish National Board of Education, 2010 Vocational Qualification in Information and Communications Technology, Finland: www.oph.fi Ontario Ministry of Education, 2008 The Ontario Curriculum Grades 10 - 12: Computer Studies Ontario: Ontario University of Liege Psychology and Education, 2012 Survey of School: ICT in Education, Finland: European Schoolnet Allen Tuckerr, A V C S D M F D J J., 2003 CSTA K-12 Standards Curriculum, New York: ACM Order Department General Post Office Anja Balanskat, K E., 2014 Computer programming and coding - Priorities, school curricula and initiatives across Europe, s.l.: European Schoolnet Chris Stephenson, A V B H., 2005 The New Educational Imperative: Improving High School Computer Science Education, New York: Association for Computing Machinery, Inc (ACM) Deborah Seehorn, S C B F I L., 2011 CSTA K-12 Computer Science Standards, New York: Computer Science Teachers Association (CSTA) an 10 Deirdre Butler, M L G S J C., 2013 Building towards a Learning Society: A National Digital Strategy for Schools, Ireland: Educational Research Center 11 Education, U o L P a., 2012 Survey of schools: ICT in Education, s.l.: s.n 12 Halinen, M I., 2015 Curriculum reform in Finland Finnish National Board of Education 13 Judith Gal-Ezer, D H., 2000 Curriculum and Course Syllabi for a High-School , Israel: Israel Ministry of Education 14 Leanne M Perry, R C., 2014 The Role of Education Agents in Canada’s Education Systems, Canada: Council of Ministers of Education, Canada 15 Linda Sturman, J S., 2011 International Comparison of Computing in Schools, UK: National Foundation for Educational Research 16 Ministry of Education, S., 2014 ICT Masterplans in the Singapore in the Singapore Education System, Singapore: Unesco 12 17 Organization, S A M o E., 2010 Srtatus of ICT Intergration in Education in Shoutheast Asian Countries, Bangkok: Shoutheast Asian Ministers of Education Organization 18 Singapore Ministry of Education, 2007 Computer Applications Syllabus Singapore: Singapore Ministry of Education 19 Studio Viiva Oy, V K O., 2003 National Core Curriculum for Upper Secondary Schools, Finland: Finnish National Board of Education  ... khoa học kĩ thuật thu hút yêu thích học sinh, giải vấn đề khó khăn học sinh học lập trình Luận văn đề xuất chương trình giảng dạy lập trình mang tính mở gợi ý cách tổ chức hoạt động học tập cho học. .. chương trình trình dạy lập trình số quốc gia phát triển giới từ học hỏi, rút kinh nghiệm đưa đề xuất cải tiến chương trình dạy học lập trình phù hợp với Việt Nam Việc lựa chọn ngơn ngữ lập trình. .. giảng dạy Vấn đề dẫn tới tâm lý học sinh chán học, giáo viên chán dạy nên chất lượng môn Tin học trường THPT khơng đáp ứng mục đích, yêu cầu môn học Đặc biệt với môn Lập trình Pascal tin học lớp