Mục đích cơ bản của luận án này là tổng quan cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở trong dạy học Địa lí. Xác định những yêu cầu, nguyên tắc xây dựng và sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thông (THPT). Xây dựng quy trình và thiết kế WebGIS.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI * NGUYỄN THANH XN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG WEBGIS MÃ NGUỒN MỞ TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ mơn Địa lí Mã số: 9.14.01.11 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội, 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS Nguyễn Viết Thịnh 2. PGS.TS Đặng Văn Đức Phản biện 1: PGS.TS Trịnh Lê Hùng Học viện Kỹ thuật Qn sự Phản biện 2: PGS.TS Ngơ Quang Sơn Học viện Dân tộc Phản biện 3: PGS.TS Đỗ Vũ Sơn Trường ĐHSP Đại học Thái Ngun Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi … giờ … ngày … tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Bản đồ nói chung, bản đồ giáo khoa nói riêng có vai trò rất quan trọng trong dạy học địa lí. Các loại bản đồ giáo khoa hiện hành được in trên giấy và tồn tại một số đặc điểm: tính cập nhật có độ trễ khá lớn; các đối tượng, hiện tượng phải được khái qt hóa phù hợp với tỉ lệ in, khó mở rộng khối lượng kiến thức trên bản đồ; người dùng gặp bất tiện khi muốn tra cứu hay tìm hiểu các nội dung trên bản đồ mà khơng mang theo bản đồ. Việc có thêm một hệ thống bản đồ giáo khoa dạng liệu số, lưu trữ, cập nhật trực tuyến, dùng phối hợp với các nguồn bản đồ hiện có, sẽ khắc phục được những hạn chế trên, tạo nhiều thuận lợi cho người dạy và người học Việc đổi mới phương pháp dạy học trường phổ thơng, trong đó có mơn Địa lí là nhiệm vụ và cũng là giải pháp quan trọng nhằm thực hiện cơng cuộc đổi mới căn bản tồn diện giáo dục của nước ta. Việc đẩy mạnh ứng dụng cơng nghệ trong dạy học, tạo mơi trường tương tác hiện đại cho học sinh sẽ góp phần quan trọng trong việc đào tạo thế hệ "cơng dân tồn cầu", phù hợp với u cầu của kỷ ngun cách mạng cơng nghiệp 4.0 Sự phát triển của khoa học cơng nghệ và Internet đã cho ra đời WebGIS. Ứng dụng này bước đầu đã được sử dụng nhiều lĩnh vực của đời sống, kinh tế, xã hội trong đó có giáo dục. WebGIS xây dựng bằng mã nguồn mở có thể là hướng đi thích hợp, góp phần đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả, năng lực ứng dụng cơng nghệ thơng tin trong dạy học địa lí Địa lí 12 trung học phổ thơng là mơn học giúp học sinh có kiến thức bản về địa lí Việt Nam. Hệ thống các bản đồ dùng trong dạy học Địa lí 12 chủ yếu là bản đồ in trong sách giáo khoa, bản đồ giáo khoa treo tường và atlat địa lí Việt Nam. Giáo viên có thể tìm kiếm thêm nguồn tư liệu bản đồ từ ứng dụng Google maps và các website khác nhưng WebGIS dành riêng cho dạy học Địa lí 12 thì chưa thấy tác giả nào cơng bố Từ những lí do trên, tác giả đã lựa chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thơng” 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng quy trình, thiết kế WebGIS bằng mã nguồn mở, thực hiện một số bản đồ mẫu trên WebGIS va s ̀ dụng trong dạy học Địa lí 12 nhăm góp ph ̀ ần nâng cao hiệu quả dạy học địa lí ở trường trung học phổ thơng theo hướng phát triển năng lực học sinh 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu Tổng quan cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng WebGIS ma ngn m ̃ ̀ ở trong dạy học Địa lí; Xác định những u cầu, ngun tắc xây dựng và sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thơng (THPT); Xây dựng quy trình và thiết kế WebGIS; Sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí lớp 12 THPT; Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi va hiêu qua c ̀ ̣ ̉ ủa việc sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thơng 3. Đối tượng và giới hạn phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu quy trình xây dựng WebGIS; ứng dụng mã nguồn mở để xây dựng WebGIS; sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 THPT 3.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu Trong khn khổ luận án, chỉ xây dựng một số bản đồ mẫu trên WebGIS để dạy học 03 bài trong chương trình Địa lí 12 THPT (các bài 13, 24 và 30); Sử dụng WebGIS trong dạy học 3 bài nêu trên; Thực nghiệm sư phạm cũng chỉ giới hạn tại 04 trường THPT thuộc Hà Nội, Thái Bình, Hưng n, Thái Ngun 4. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng hợp lí sản phẩm WebGIS mã nguồn mở trong dạy học Địa lí lớp 12 thì sẽ phát huy được tính tích cực, phát triển năng lực học sinh, góp phần đổi mới phương pháp, nâng cao hiệu quả dạy học mơn Địa lí ở trường phổ thơng 5. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 5.1. Trên thế giới Trong phần này có điểm qua các cơng trình về bản đồ và thành lập và sử dụng bản đồ trong dạy học địa lí của các học giả Nga, như V.P. Budanov (1948), A.A.Borzov (1949), N.N. Baranxki (1960), Borden D. Dent (1999); Slocum (1999); A.M. Berliant (2004); K.A. Xalisev (b ản dịch 2005). Từ cuối thế kỷ XX, sự phát triển và bùng nổ của khoa học kỹ thuật công nghệ đã dẫn đến sự ra đời của dạng bản đồ mới bản đồ số (digital map). Đây chính là một tiền đề quan trọng, tạo một bước nhảy vọt trong việc xây dựng và sử dụng bản đồ. Một số nghiên cứu nổi bật như: Denis Wood, John Fels (1992); A.H. Robinson và nnk (1995); M.J. Kraak và F.J. Ormeling (1996); Allan Brown (2001); Alan M. MacEachren (2004); M.P. Peterson (2005); E. Stefanakis và nnk (2006); W. Cartwright và nnk (2007),… Các cơng trình đã trình bày việc sử dụng cơng nghệ và khoa học kỹ thuật trong xây dựng và sử dụng bản đồ, đồng thời đưa ra những phân tích, so sánh tính ưu việt của bản đồ điện tử, bản đồ đa phương tiện so với bản đồ truyền thống. Các tác giả cũng đưa ra các khái niệm nền tảng về loại hình bản đồ trên nền web, trên Internet WebGIS mã nguồn mở thực sự nở rộ khi các nền tảng cơng nghệ máy chủ bản đồ (Map Server) mã nguồn mở ra đời, cùng với sự phát triển của các ứng dụng, phần mềm mã nguồn mở liên quan đến GIS và Web. WebGIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống, phục vụ phát triển kinh tế xã hội. Trong lĩnh vực giáo dục, WebGIS cũng sớm được ứng dụng vào giảng dạy tại nhiều quốc gia. 5.2. Tại Việt Nam Trong phần này tổng quan về các cơng trình của các chun gia về bản đồ học và bản đồ giáo khoa như Ngơ Đạt Tam (1968); Phạm Ngọc Đĩnh, Vũ Tuấn Cảnh, Lâm Quang Dốc, Lê Huỳnh, Hồng Xn Lính, Đỗ Thị Minh Tính (1976); Lê Huỳnh Lê Ngọc Nam (2001); Lâm Quang Dốc Phạm Ngọc Đĩnh, Vũ Bích Vân, Nguyễn Minh Ngọc (2005); Lâm Quang Dốc (2009)… Đồng thời cũng điểm qua các cơng trình của các chun gia về lí luận và phương pháp dạy học Địa lí vể phương pháp sử dụng bản đồ để nâng cao chất lượng dạy học địa lí ở trường phổ thơng, Nguyễn Dược, Nguyễn Trọng Phúc (2001), Mai Xn San (2001), Đăng Văn Đ ̣ ức, Nguyên Thu Hăng (2003), Nguy ̃ ̀ ễn Đức Vũ (2006). Trong số các đề tài xây dựng bản đồ trực tuyến hay WebGIS có thể kể đến cơng trình Lê Quốc Hưng (2005), Trần Quốc Bình (2010), Võ Anh Tuấn (2012), Trần Vân Anh và Mai Văn Sỹ (2013). Các cơng trình trên hoặc là tiếp cận các vấn đề vĩ mơ như chia sẻ dữ liệu khơng gian, cơ sở hạ tầng dữ liệu quốc gia ho ặc là trực tiếp xây dựng các ứng dụng WebGIS phục vụ phát triển kinh tế xã hội, du lịch, quản lý tài ngun, … Cho đến hiện tại tác giả chưa tiếp cận được các cơng trình nghiên cứu về WebGIS ứng dụng trong dạy học nói chung, dạy học Địa lí nói riêng 6. Quan điểm và phương pháp nghiên cứu 6.1. Quan điểm nghiên cứu Luận án được thực hiện dựa trên những quan điểm: Quan điểm hệ thốngcấu trúc; quan điểm dạy học lấy học sinh làm trung tâm; quan điểm cơng nghệ dạy học, quan điểm dạy học theo định hướng phát triển năng lực 6.2. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu chính được sử dụng trong luận án là: phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu; phương pháp Graph (sơ đồ hóa); phương pháp bản đồ và ứng dụng hệ thống thơng tin địa lí; phương pháp chun gia; phương pháp điều tra, khảo sát; phương pháp thực nghiệm sư phạm; phương pháp thống kê tốn học 7. Những đóng góp mới của luận án 7.1.Về mặt lý luận Tổng quan cơ sở lý luận của việc xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở trong dạy học, vận dụng vào dạy học Địa lí 12 THPT; Xać đinh nh ̣ ưng yêu câu va nguyên tăc xây d ̃ ̀ ̀ ́ ựng WebGIS bằng mã nguồn mở trong dạy học Địa lí 12 THPT; Đề xuất quy trình xây dựng và sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 THPT 7.2.Về mặt thực tiễn Đánh giá hiện trạng sử dụng phương tiện và ứng dụng CNTT&TT trong dạy học Địa lí 12 THPT; Xây dựng được sản phẩm WebGIS và tổ chức dạy học Địa lí 12 THPT bằng WebGIS theo hướng phát triển năng lực của HS; Tiến hành thực nghiêm s ̣ pham ̣ ở trương THPT, qua đó ̀ chứng minh tính khả thi tính hiệu việc sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 THPT 8. Cấu trúc của luận án Ngồi phần mở đầu, kết luận, nội dung chính của luận án gồm 3 chương. Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thơng; Chương 2: Quy trình xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở dạy học Địa lí lớp 12 trung học phổ thông; Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. Ngồi ra còn có danh mục tài liệu tham khảo, danh mục hình, danh mục bảng và các phụ lục CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG WEBGIS MÃ NGUỒN MỞ TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 1.1. Nhưng vân đê chung vê đ ̃ ́ ̀ ̀ ổi mới giáo dục phổ thông 1.1.1. Đôi m ̉ ơi ch ́ ương trinh giao duc phô thông ̀ ́ ̣ ̉ Chương trình giáo dục phổ thơng mới được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của người học; nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của hoạt động nhận thức, phát triển tồn diện các phẩm chất nhân cách, hình thành và phát triển các năng lực (NL) chung và năng lực đặc thù gắn với mơn học. Trong dạy học mơn Địa lí, cần hình thành và phát triển ở HS các NL chung và các NL đặc thù địa lí: NL nhận thức khoa học địa lí, NL tìm hiểu địa lí, NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học 1.1.2. Đơi m ̉ ơi v ́ ề phương pháp, hinh th ̀ ưc d ́ ạy học và đánh giá kết quả học tập Về phương phaṕ daỵ hoc, ̣ giáo viên (GV) tiếp tục áp dụng các phương pháp tích cực hố hoạt động của người học, đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn hoạt động cho HS. Trong dạy học Địa lí, GV cần tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học đề cao chủ thể HS. Đồng thời, GV cần sử dụng có hiệu quả phương tiện dạy học và CNTT. GV cần khuyến khích và tạo điều kiện, mơi trường học tập thuận lợi cho HS khai thác thơng tin từ Internet để phục vụ học tập; rèn luyện cho HS kĩ năng xử lí, trình bày thơng tin địa lí bằng CNTT&TT Về hình thức tổ chức dạy học: Đa dạng hố hình thức tổ chức học tập, coi trọng cả dạy học trên lớp và các hoạt động xã hội, trải nghiệm sáng tạo, tập dượt nghiên cứu khoa học. Phối hợp chặt chẽ giáo dục nhà trường, giáo dục gia đình và giáo dục xã hội Vê ki ̀ ểm tra, đánh giá: Đa dạng hố trong đánh giá, sử dụng nhiều hình thức và cơng cụ đánh giá khác nhau. Cần xác định rõ các biểu hiện cụ thể của phẩm chất và năng lực để đánh giá NL của học sinh được chính xác Vận dụng các quan điểm chỉ đạo và định hướng đổi mới nêu trên, tác giả nghiên cứu xây dựng WebGIS hỗ trợ dạy học Địa lí 12 THPT nhằm tạo phương tiện dạy học và tăng cường ứng dụng CNTT trong dạy và học. Sản phẩm được thiết kế theo hướng có thể đa dạng hóa các hình thức tổ chức dạy học, góp phần hình thành và phát triển NL của HS 1.2. Ứng dụng cơng nghệ thơng tin và truyền thơng trong dạy học địa lí 1.2.1. Khái niệm CNTT&TT là thuật ngữ chỉ chung cho tập hợp các ngành khoa học và cơng nghệ liên quan đến khái niệm thơng tin, các q trình xử lý thơng tin và truyền bá thơng tin. Theo nghĩa đó, CNTT&TT cung cấp cho chúng ta các quan điểm, phương pháp khoa học, các phương tiện và giải pháp kỹ thuật hiện đại chủ yếu là các máy tính và phương tiện truyền thơng nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn thơng tin trong mọi lĩnh vực hoạt động KTXH, văn hóa và con người Theo UNESCO, CNTT&TT có thể bổ sung, làm giàu và biến đổi giáo dục tốt hơn. Có những cách thức khác nhau mà cơng nghệ có thể tạo thuận lợi cho sự tiếp cận phổ qt với giáo dục, kết nối các lĩnh vực học tập, hỗ trợ sự phát triển nghề nghiệp của GV, nâng cao chất lượng của việc dạy học, tăng cường sự hội nhập, cải thiện sự quản lí và quản trị giáo dục 1.2.2. Vai trò của CNTT&TT trong dạy học địa lí Sự phát triển của Internet và hạ tầng cơng nghệ mạng đã mở ra 3 hướng khai thác chính trong giáo dục: phục vụ đào tạo, tăng cường tương tác và tìm kiếm tài ngun học tập. CNTT&TT giúp nâng cao tính trực quan trong dạy học địa lí; GV dễ dàng thể hiện được các phương pháp dạy học tích cực và các kỹ thuật dạy học hiện đại; cải thiện khả năng chú ý của HS; tạo cơng cụ, phương tiện dạy học. 1.2.3. Xu hướng ứng dụng CNTT&TT trong dạy học Địa lí Khả năng ứng dụng CNTT&TT trong dạy học Địa lí rất phong phú, đa dạng: Khai thác và sử dụng những tiện ích của CNTT&TT trong tất cả các khâu của q trình dạy học; Tổ chức dạy học thơng qua các ứng dụng, phần mềm chun ngành địa lí; Xây dựng các đồ dùng trực quan đơn giản bằng CNTT&TT; Dạy học trực tuyến hoặc dạy học kết hợp Sản phẩm WebGIS mã nguồn mở sử dụng trong dạy học Địa lí lớp 12 THPT mà tác giả xây dựng có thể được coi là sản phẩm ứng dụng được xây dựng nhờ áp dụng các thành tựu của khoa học cơng nghệ. Việc khai thác, tổ chức dạy học bằng WebGIS về mặt bản chất chính là ứng dụng CNTT&TT vào q trình dạy và học địa lí 1.3. Bản đồ giáo khoa trong dạy học địa lí Bản đồ giáo khoa địa lí là biểu hiện thu nhỏ bề mặt Trái Đất lên mặt phẳng dựa trên cơ sở tốn học, bằng ngơn ngữ bản đồ, phương 10 tiện (đồ họa) phản ánh sự phân bố, trạng thái, mối liên hệ tương hỗ của khách thể, tương ứng với mục đích, nội dung, phương pháp của mơn học theo những ngun tắc chặt chẽ của tổng quat́ hóa bản đồ, phù hợp với trình độ phát triển trí óc của lứa tuổi HS, u cầu thẩm mĩ và vệ sinh học đường Theo tác giả Lâm Quang Dốc (2009) có thể khái qt hóa các dạng bản đồ giáo khoa hiện hành thành các nhóm theo các tiêu chí phân loại khác nhau. Tác giả luận án đề xuất xếp WebGIS dùng cho dạy học là loại bản đồ giáo khoa trực tuyến, do WebGIS được duy trì và phát triển trên khơng gian mạng, truy cập, sử dụng thơng qua trình duyệt web hoặc ứng dụng kết nối internet. Bản đồ giáo khoa có vai trò quan trọng trong dạy học Địa lí. Về phương diện kiến thức, bản đồ giáo khoa là cơng cụ duy nhất có khả năng bao qt các hiện tượng, những khu vực lãnh thổ rộng lớn, những vùng lãnh thổ xa xơi trên bề mặt Trái Đất. Khi thao tác tư duy dựa trên bản đồ, HS mở rộng khái niệm khơng gian, thiết lập các chiều cạnh khơng gianthời gian của các mối quan hệ tương hỗ và nhân quả giữa các hiện tượng và các q trình trong tự nhiên và trong xã hội được phản ánh trên bản đồ; khám phá các quy luật phân bố của các đối tượng và hiện tượng địa lí Về mặt phương pháp, bản đồ giáo khoa là loại kênh hình thể hiện súc tích thơng tin về các đối tượng và hiện tượng đã được mã hóa bằng các kí hiệu bản đồ và định vị khơng gian, có khả năng phản ánh sự phân bố và những mối quan hệ của đối tượng trên bề mặt Trái Đất một cách cụ thể. Bản đồ giáo khoa là cơng cụ hỗ trợ hiệu quả để GV áp dụng nhiều phương pháp giảng dạy tích cực, phát triển tri thức, rèn luyện năng lực cho HS. Bản đồ giáo khoa tạo thuận lợi cho GV đa dạng hóa các hình thức tổ chức dạy học cả ở trong lớp lẫn ngồi lớp 1.4. WebGIS trong dạy học địa lí Khái niệm WebGIS có liên quan đến các khái niệm về Internet và Web, khái niệm về hệ thống thơng tin địa lí WebGIS là hệ thống thơng tin địa lí được vận hành và phát triển thơng qua hệ thống mạng máy tính, cho phép người dùng thực hiện các chức năng thu thập, lưu trữ, cập nhật, xử lý, phân tích dữ liệu địa lí và nhận kết quả trực tiếp trên trình duyệt Web mà khơng cần phải sử dụng thêm các phần mềm GIS. Về mặt hình thức WebGIS là bản đồ tồn tại trên khơng gian mạng hay còn gọi là bản đồ trực tuyến (online) 15 Về mặt cơ sở vật chất: Ứng dụng WebGIS hoạt động trực tuyến, vì vậy cần phải có mạng Internet hoặc bộ phát di động 3G, 4G. Cơ sở vật chất tối thiểu trong lớp học cần có máy tính/laptop và máy chiếu (projector) hoặc màn hình LCD cỡ lớn. Đối với giáo viên và học sinh: GV cần có sự am hiểu và thành thục nhất định về CNTT. Trước mỗi bài học, GV nên chuẩn bị một kịch bản sử dụng WebGIS. GV cần lưu ý tránh lạm dụng WebGIS; trong dạy học địa lí cần kết hợp sử dụng các dạng kênh hình khác (biểu đồ, bảng số liệu, tranh ảnh, …) đồng thời kế thừa các bản đồ giáo khoa hiện có nhằm tăng hiệu quả tiếp thu kiến thức của HS Để HS thực hiện các dự án học tập hoặc một số dạng bài tập về nhà, cần sử dụng một số tính năng nâng cao của WebGIS, vì vậy GV cần dành thời gian để hướng dẫn HS thực hành với WebGIS, mặt khác các nhóm thực hiện dự án đều phải có HS thành thục về CNTT 2.1.2. Ngun tắc Đảm bảo tính khoa học: Tính khoa học biểu hiện ở tính chính xác của cơ sở tốn học, ở lượng thơng tin đầy đủ nhưng khơng q tải. Tính khoa học còn thể hiện ở việc vận dụng ngơn ngữ bản đồ đảm bảo trình bày những thơng tin rõ ràng, dễ nhớ, dễ hiểu. Đảm bảo tính sư phạm: WebGIS này thích hợp nhất cho dạy học Địa lí lớp 12. Nếu sử dụng nó để dạy cho lớp học cao hơn hoặc thấp hơn thì sẽ khơng đúng nội dung, khơng phù hợp với trình độ, chất lượng dạy học sẽ khơng đảm bảo. Việc xây dựng các bản đồ phải được cân nhắc lựa chọn tránh q tải cả về số lượng bản đồ cũng như lượng thơng tin trên mỗi bản đồ. WebGIS cần hỗ trợ tốt việc tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS, dễ dàng tương tác và HS có thể chủ động khám phá Đảm bảo tính trực quan: WebGIS phải đảm bảo cho HS dễ phát hiện được những đối tượng quan trọng trên bản đồ và mối quan hệ giữa những đối tượng địa lí quan trọng ấy với các đối tượng địa lí khác. Màu sắc phải rõ ràng, ký hiệu nên chân thực, gần gũi để HS dễ liên tưởng đến các đối tượng ngồi thực tế Đảm bảo tính hiện đại và cập nhật: WebGIS phải phản ánh được những thành tựu mới nhất của khoa học địa lí và khoa học bản đồ, đồng thời ứng dụng những thành tựu mới nhất của cơng nghệ hiện đại vào thành lập và sử dụng bản đồ, đáp ứng u cầu mới của giáo dục. Đảm bảo tính thẩm mĩ: Bố cục WebGIS phải gọn gàng, rõ ràng. Các lớp bản đồ chun đề phải đặt vị trí trung tâm và chiếm phạm 16 vi chủ đạo. Các biểu tượng (icon) trên các thanh cơng cụ phải sắc nét, dễ tìm. Giao diện trang Web cần tươi sáng, màu sắc các đối tượng, các lớp bản đồ cần hài hòa, logic, phù hợp với mơi trường học đườ ng Đảm bảo tính tương tác: Việc thiết kế WebGIS cần chú ý tới các tình huống dạy học cụ thể, cung cấp các cơng cụ đa dạng để tăng cường khả năng tương tác của hệ thống trong q trình dạy học 2.2. Xác định các lớp bản đồ và các lớp thơng tin cần xây dựng trên WebGIS Căn cứ vào mục tiêu, nội dung của chương trình Địa lí lớp 12 THPT và các bài học cụ thể, căn cứ vào các nguồn tài liệu hiện có, tác giả đã tiến hành xây dựng ma trận các lớp bản đồ và các lớp thơng tin cần thiết trên WebGIS. Các lớp dữ liệu này gồm 2 nhóm chính: nhóm kế thừa từ các bản đồ giáo khoa hiện có, đượ c tách thành các lớp riêng biệt, cập nhật các số liệu mới hoặc các đối tượ ng mới và nhóm bổ sung mới. Tác giả lựa chọn xây dựng bản demo WebGIS với các lớp dữ liệu của 3 bài học cụ thể gồm: bài 13, bài 24 và bài 30 2.3. Quy trình xây dựng WebGIS Theo nghiên cứu của tác giả, quy trình xây dựng webGIS trải qua 7 bước cơ bản (hình 2.1). Bước 1: Xác định mục đích, u cầu: Việc xác định mục đích, u cầu của sản phẩm phải căn cứ vào mục tiêu, nội dung chương trình Địa lí 12 THPT và của từng bài học, dự kiến hoạt động nhận thức của HS, các phương pháp giảng dạy, các phương tiện dạy học đi kèm và các hình thức tổ chức dạy học Bước 2: Xác định các lớp bản đồ, lớp thơng tin cần thiết: Tổng hợp các dạng bản đồ giáo khoa hiện có sử dụng dạy học Địa lí 12 THPT làm căn cứ quan trọng để xác định các lớp bản đồ, lớp thơng tin cần thiết trên sản phẩm WebGIS. Việc xác định này phải kế thừa và kết hợp được với nguồn bản đồ truyền thống, tạo ra các lớp bản đồ cập nhật về số liệu, nội dung hoặc các lớp mới phục vụ cho các ý tưởng dạy học Hình 2.1. Quy trình xây dựng webGIS 17 Bước 3: Thiết kế và biên tập dữ liệu: Căn cứ vào ma trận các lớp bản đồ được xác định từ bước 2, dữ liệu được tổ chức thành 2 nhóm: dữ liệu nền và dữ liệu chun đề. Bước 4: Lựa chọn cơng nghệ WebGIS: Đối với WebGIS phục vụ dạy học Địa lí 12, tác giả luận án lựa chọn kết hợp các thành phần cơng nghệ sau: về phía máy chủ chọn Apache là máy chủ web, GeoServer là máy chủ bản đồ; về phía máy khách sử dụng bộ code Heron MC để tạo giao diện. Để quản lý cơ sở dữ liệu sử dụng PostgreSQL/PostGIS. Bước 5: Xây dựng cấu trúc và giao diện WebGIS Cấu trúc WebGIS phục vụ dạy học Địa lí 12 gồm 3 tầng (tier) cơ bản như một Website thơng thường gồm tầng giao diện, tầng máy chủ ứng dụng và tầng dữ liệu (hình 2.2) Tác giả luận án thiết kế giao diện của sản phẩm bao gồm các thành phần chính sau: phần đặt banner hoặc logo WebGIS; phần quản trị các lớp bản đồ; phần hiển thị nội dung các lớp bản đồ; phần chú giải; phần đặt các thanh cơng cụ của WebGIS Hình 2.2. Cấu trúc WebGIS phục vụ dạy học Địa lí 12 Bước 6: Kiểm thử: Mục đích của bước này nhằm kiểm tra các chức năng của ứng dụng webGIS, sự hiển thị các lớp dữ liệu. Khởi động (start) Apache và Geoserver để khởi tạo dịch vụ web và dịch vụ bản đồ cho ứng dụng, sau đó sử dụng trình duyệt web truy cập địa chỉ: http://localhost/geo12 Bước 7: Hồn thiện và thực nghiệm: Ở bước này, tiếp tục giải quyết thêm những nhiệm vụ hoặc bổ sung những tính năng hữu ích khác cho sản phẩm. Tác giả cơng bố WebGIS trực tuyến tại địa chỉ truy cập: http://emap12.tk để tiếp tục kiểm tra các tính năng và tham khảo ý kiến các chun gia để bổ sung, chỉnh sửa. Sau đó tiến hành thực nghiệm sư phạm, đồng thời hồn thiện sản phẩm 2.4. Ứng dụng các mã nguồn mở để xây dựng WebGIS Tác giả luận án đã sử dụng các mã nguồn mở: GeoServer, Apache, PostgreSQL/PostGIS, QGIS, Heron MC và thư viện Leaflet để xây dựng sản phẩm WebGIS 2.5. Giới thiệu sản phẩm WebGIS 18 Sản phẩm WebGIS dùng trong dạy học Địa lí lớp 12 THPT (WGT12) cung cấp các chức năng chính sau: 1/ Chức năng quản trị các lớp chuyên đề; 2/ Chức năng đánh dấu bản đồ; 3/ Chức năng chỉnh sửa (Edit); 4/ Chức năng tạo ảnh bản đồ (Print); 5/ Chức năng tải dữ liệu (Upload) 2.6. Sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí lớp 12 THPT 2.6.1. Tiến trình dạy học khi sử dụng WebGIS Tác giả tập trung trình bày cách thức sử dụng sản phẩm cho 2 hình thức tổ chức dạy học trên lớp: dạy học cả lớp và dạy học với nhóm nhỏ Đối với cả lớp: Tác giả đã xác định và đề xuất tiến trình sử dụng WebGIS đối với dạy học cả lớp gồm các bước cơ bản sau đây (hình 2.22): Bước 1: GV kích hoạt các bản đồ chun đề trên WebGIS theo kịch Bước 2: GV giao nhiệm vụ học tập cho HS thơng qua WebGIS Bước 3: HS trả lời/trình bày kết quả với sự hỗ trợ của WebGIS Bước 4: GV chính xác hóa nội dung học tập bằng WebGIS Hình 2.22. Các bước sử dụng WebGIS trong dạy học với cả lớp Đối với nhóm nhỏ: Tác giả đề xuất quy trình sử dụng WebGIS đối với nhóm nhỏ bao gồm các bước chính sau (hình 2.23): Bước 1: GV chia nhóm Bước 2: GV phát phiếu học tập và các nhóm thực hiện nhiệm vụ Bước 3: HS báo cáo kết quả làm việc nhóm với sự hỗ trợ của WebGIS Bước 4: GV chính xác hóa nội dung học tập bằng WebGIS Hình 2.23. Các bước sử dụng WebGIS dạy học nhóm nhỏ 2.6.2. Khai thác các tính năng của WebGIS trong một số tình huống dạy học Địa lí lớp 12 THPT Phần này có những chỉ dẫn cụ thể về khai thác các tính năng của WebGIS, như: Tìm kiếm, xác định các đối tượng theo tên gọi; Xác định vị trí đối tượng theo tọa độ; Thêm mới, chỉnh sửa, trực quan hóa các đối tượng tự tạo; Quan sát đồng thời nhiều đối tượng; Cung cấp thơng tin 19 dưới dạng đa phương tiện; Tạo bản đồ trống; Lưu trữ, tái sử dụng các dữ liệu số 2.7. Một số giáo án minh họa 2.7.1. Giáo án số 1 Bài 13: Thực hành: Đọc bản đồ địa hình, điền vào lược đồ trống một số dãy núi và đỉnh núi 2.7.2. Giáo án số 2 Bài 24: Vấn đề phát triển ngành thủy sản và lâm nghiệp 2.7.3. Giáo án số 3 Bài 30: Vấn đề phát triển ngành giao thơng vận tải và thơng tin liên lạc CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích, ngun tắc, phương pháp thực nghiệm 3.1.1. Mục đích Thực nghiệm sư phạm (TN) nhằm kiểm tra tính đúng đắn của các nghiên cứu về lý thuyết, đồng thời chứng tỏ tính khả thi và hiệu quả của việc xây dựng WebGIS bằng mã nguồn mở và sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 THPT. Kết quả và phân tích kết quả sau TN là căn cứ khoa học để kết luận việc chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết khoa học của đề tài 3.1.2. Ngun tắc Q trình TN cần đảm bảo một số ngun tắc: Tính khoa học, khách quan; Tính phổ biến và đại diện; Tính thực tiễn. 3.1.3. Phương pháp thực nghiệm Tác giả sử dụng phương pháp TN so sánh (Vũ Cao Đàm, 1999) Việc đánh giá kết quả TN trên cả 2 mặt định tính và định lượng. 3.2. Đối tượng, địa bàn, thời gian thực nghiệm 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm Đối tượng TN là HS lớp 12 tại 04 trường THPT (07 lớp TN và 07 lớp ĐC). 3.2.2. Địa bàn thực nghiệm Bảng 3.1 Danh sách các trường và giáo viên dạy thực nghiệm Tên trường THPT Tên giáo viên Lớp Sĩ số Trần Hoài 12A2 43 Lớp TN L ớp 12D4 Lớp ĐC Sĩ số 45 20 Cầu Giấy 12A3 47 12D5 47 Thu (Hà Nội) THPT Chuyên Lê Vân Thái Bình 12A1 43 12Anh2 39 Anh (Thái Bình) THPT Văn 12A8 38 12A5 42 Lâm Nguyễn 12A2 44 12A1 48 (Hưng Thị Hồ Lý Yên) THPT Yên 12A1 28 12A2 30 Trần Hải Ninh (Thái 12A5 32 12A4 31 Yến Nguyên) Tổng số HS 275 282 3.2.3. Thời gian thực nghiệm Từ tháng 10/2017 đến tháng 4/2018, năm học 2017 2018. 3.3. Chọn bài và tổ chức thực nghiệm 3.3.1. Chọn bài thực nghiệm Ba bài được chọn để tiến hành TN gồm: Bài 13. Thực hành: Đọc bản đồ địa hình, điền vào lược đồ trống một số dãy núi và đỉnh núi Bài 24: Vấn đề phát triển ngành thủy sản và lâm nghiệp Bài 30. Vấn đề phát triển ngành giao thơng vận tải và thơng tin liên lạc 3.3.2. Tổ chức thực nghiệm Để quá trình TN diễn ra thuận lợi, đạt hiệu quả, tác giả đã tiến hành theo trình tự sau: Bước 1: Khảo sát thực tế; Bước 2: Dự giờ; Bước 3: Chọn bài, soạn giáo án; Bước 4: Hướng dẫn GV sử dụng WebGIS; Bước 5: Dạy thực nghiệm và kiểm tra; Bước 6: Khảo sát đánh giá WebGIS 3.4. Kết quả thực nghiệm 3.4.1. Bài thực nghiệm số 1 Bảng 3.5. Các tham số tổng hợp của bài kiểm tra số 1 Lớp TN n 275 7,1 S 0,97 21 ĐC 282 6,3 0,88 Bảng 3.6. Kết quả phân tích phương sai một nhân tố của bài kiểm tra số 1 Tổng hợp Số Phương lượng Tổng Trung bình sai 275 1952,5 7,1 0,9 282 1768,5 6,3 0,8 ANOVA Nhóm TN ĐC Nguồn biến động SS df Giữa các nhóm 95,6 Trong nhóm 478,5 555 Tổng 574,1 556 3.4.2. Bài thực nghiệm số 2 MS 95,6 0,9 F 110,9 Pvalue 0.0 F crit 3,9 Bảng 3.9. Các tham số tổng hợp của bài kiểm tra số 2 Lớp TN ĐC n 275 282 8,1 7,3 S 0,8 1,0 Bảng 3.10. Kết quả phân tích phương sai một nhân tố của bài kiểm tra số 2 Nhóm TN ĐC Tổng hợp Số Trung Tổng lượng bình 2231, 275 8,1 2013, 282 7,3 ANOVA Nguồn biến động SS df Giữa các nhóm 132,2 Trong nhóm 454,9 555 Tổng 587,1 556 3.4.3. Bài thực nghiệm số 3 MS 132,2 0,8 Phương sai 0,6 1,0 F 161,3 Pvalue Bảng 3.13. Các tham số tổng hợp của bài kiểm tra số 3 Lớp n S F crit 3,9 22 TN ĐC 275 282 8,6 7,6 0,7 1,0 Bảng 3.14. Kết quả phân tích phương sai một nhân tố của bài kiểm tra số 3 Số lượng 275 282 Nhóm TN ĐC Nguồn biến động SS Giữa các nhóm 136,2 Trong nhóm 431,1 Tổng 567,3 Tổng hợp Trung Tổng bình 2353 8,6 2134 7,6 ANOVA df 555 556 Phương sai 0,5 1,0 MS 136,2 0,8 P value F 175,3 F crit 3,9 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm 3.5.1. Đánh giá định lượng Điểm TB của nhóm lớp TN ln cao hơn nhóm ĐC tất cả các trường và qua cả 3 bài TN (bảng 3.15) Bảng 3.15. Tổng hợp điểm trung bình 3 bài kiểm tra Trường Lớp THPT Cầu Giấy THPT Chuyên Thái Bình THPT Văn Lâm THPT Yên Ninh Sĩ số 12A2 TN 12D4 ĐC 12A3 TN 12D5 ĐC 12A1 TN 12Anh2 ĐC 12A8 TN 12A5 ĐC 12A2 TN 12A1 ĐC 12A1 TN 12A2 ĐC 12A5 TN 43 45 47 47 43 Điểm trung bình Bài 1 Bài 2 6,8 6,1 7,2 7,1 8,1 6,1 7,1 7,6 8,5 Bài 3 8,3 7,8 8,7 7,2 8,8 39 7,1 7,8 8,3 38 42 44 48 28 30 32 7,1 6,0 7,4 6,0 6,8 6,3 6,7 6,5 8,2 7,0 7,2 8,1 8,3 7,0 8,5 7,6 8,6 7,5 8,6 23 12A4 ĐC 31 6,4 7,4 7,6 Tỉ lệ HS đạt điểm khá, giỏi nhóm TN chiếm đa số và có xu hướng tăng nhanh qua 3 bài kiểm tra. Ở nhóm lớp ĐC, chỉ số này cũng có xu hướng tăng nhưng mức độ tăng chậm hơn và tỉ lệ thấp hơn (bảng 3.16) Bảng 3.16. Kết quả xếp loại điểm kiểm tra (đơn vị: %) Nhóm TN ĐC Bài Bài kiểm kiểm tra 1 tra 2 Y TB K G 30,5 69,5 69,5 30,5 Bài kiểm tra 3 Y TB 3,6 36,2 K G 96,4 63,8 Y TB 0,7 22,3 K G 99,3 77,7 Tham số S của 3 bài kiểm tra cho thấy xu hướng điểm kiểm tra của nhóm lớp TN tập trung quanh giá trị điểm TB hơn so với nhóm lớp ĐC, cũng đồng nghĩa với điểm số của HS lớp TN tăng lên tương đối đồng đều Phân tích ANOVA đều cho thấy F > F crit, giả thuyết H 0 về khơng có sự khác biệt giữa việc sử dụng và khơng sử dụng WGT12 trong dạy học bị bác bỏ. Các số liệu thu được từ TN cho thấy việc khai thác, sử dụng WebGIS vào dạy học Địa lí 12 đã có tác động tích cực tới khả năng nhận thức của HS, việc tiếp thu kiến thức, phát triển năng lực đạt hiệu quả hơn so với sử dụng nguồn tư liệu thường thấy trong SGK 3.5.2. Đánh giá định tính Thơng qua thảo luận cùng các GV bộ mơn đặc biệt là những GV trực tiếp dạy TN đồng thời bằng sự quan sát tiến trình dạy học của GV và HS tại các lớp TN và ĐC, tác giả nhận thấy: Phần lớn GV đều quan tâm tới việc có WebGIS để dạy học địa lí. GV cũng bày tỏ sự e ngại rằng sẽ phải mất thời gian để có thể khai thác WebGIS hoặc sẽ phải thay đổi hồn tồn phương pháp giảng dạy, quy trình tổ chức dạy học. Thực tế, sau khi được tác giả hướng dẫn sử dụng, các GV đã nhanh chóng thực hiện được các thao tác cơ bản với WebGIS. GV dạy TN còn thể hiện sự tự tin, chủ động ngay từ tiết TN đầu tiên Việc áp dụng các phương pháp dạy học như thường lệ, có đơi chút cải tiến ở một số khâu, cũng khơng có trở ngại gì lớn khiến cho GV rất n tâm trong các tiết dạy tiếp theo. Về bản chất, WebGIS cũng là dạng bản đồ giáo khoa, nhưng những ưu thế của nó so với bản đồ trong SGK 24 khả năng di chuyển tới các khu vực, phóng to, thu nhỏ, quản lý các lớp chun đề, … tạo sự hứng thú đối với chính GV trong q trình tổ chức dạy học HS thích thú đón nhận WebGIS trong tiết học Địa lí. HS bị thu hút bởi yếu tố cơng nghệ và hiện đại của WebGIS, phù hợp với tâm lí giới trẻ trong thời đại "smartphone" hiện nay Trong hoạt động nhận thức trên lớp, HS hăng hái và tích cực tham gia thảo luận, xây dựng bài. Tác giả quan sát và ghi nhận rất nhiều các biểu hiện tích cực về thái độ, hành vi của HS tại các lớp TN: HS tập trung hơn, ít làm việc riêng, khơng thể hiện ra mặt trạng thái mệt mỏi, khơng nhìn đồng hồ, khơng từ chối phát biểu, trong lúc thảo luận nhóm thì hợp tác cùng đồng đội, sơi nổi tranh luận, biết bảo vệ quan điểm của nhóm, HS chủ động hỏi ý kiến GV về nhiệm vụ học tập … Các tiết học sử dụng WGT12 đem lại khơng khí sơi nổi, hào hứng, HS có sự chú ý nên hiểu bài nhanh hơn, nhớ bài tốt hơn, góp phần hình thành và rèn luyện một số năng lực chung và năng lực đặc thù địa lí cho HS 3.6. Đánh giá về ứng dụng WebGIS Cuối đợt TN, tác giả đã xin ý kiến đánh giá của GV về ứng dụng WGT12 để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện sản phẩm. Đối tượng khảo sát bao gồm các GV tại các trường TN theo phương thức trực tiếp bằng phiếu xin ý kiến và các GV dạy mơn Địa lí tại các trường THPT trên cả nước thơng qua biểu mẫu online. Tác giả đã nhận được phản hồi của 51 GV. Tác giả khảo sát ý kiến đánh giá về 6 tiêu chí chính của sản phẩm nhằm đáp ứng ngun tắc và u cầu ban đầu đề ra. Trong mỗi tiêu chí này lại chia ra nhiều thành phần khác nhau. Kết quả cụ thể được tổng hợp ở bảng 3.18 Kết quả khảo sát cho thấy, đại đa số GV có thái độ hoan nghênh và đánh giá tích cực cho sản phẩm WebGIS, có >90% các ý kiến đánh giá mức độ Tốt cho tất cả các tính chất của sản phẩm. Mặc dù số lượng mẫu chưa nhiều, kết quả trên cũng chưa hồn tồn đại diện cho tất cả đối tượng người dùng, nhưng bước đầu sản phẩm cũng thể hiện được nhiều ưu điểm, được sự đón nhận của GV và HS, tạo nên hiệu quả nhất định đối với dạy và học mơn Địa lí Bảng 3.18. Tổng hợp kết quả đánh giá WGT12 của GV Tỉ lệ đánh giá (%) Tiêu chí đánh giá Tốt Khá Trung bình Chưa đạt 25 1.Tính khoa học 2.Tín h sư phạm 3.Tín h trực quan 4.Tín h hiện đại và cập nhật 5.Tín h thẩm mĩ 6.Tín h tương tác 1.1. Nội dung chính xác 1.2. Nội dung cụ thể 1.3. Bố trí các thành phần, thanh cơng cụ của ứng dụng có tính khoa học 1.4. Hướng dẫn sử dụng rõ ràng, cụ thể 2.1. Nội dung phù hợp với chương trình địa lí 12 2.2. Nội dung được chọn lọc, tránh q tải 2.3. Phù hợp với các PP dạy học tích cực 2.4. Thuận lợi để đa dạng các hình thức tổ chức dạy học địa lí 2.5. Phù hợp với nhận thức của học sinh 3.1. Kí hiệu chân thực, gần gũi 3.2. Các đối tượng trên bản đồ được thể hiện phù hợp với tỉ lệ 3.3. Các đối tượng trên bản đồ được thể hiện có độ tương phản, màu sắc tươi sáng, rõ ràng 3.4. Hiển thị đa phương tiện 4.1. Truy cập dễ dàng qua trình duyệt web 4.2. Sử dụng được trên thiết bị di động có kết nối mạng 4.3. Tốc độ tải trang, upload, download khá ổn định 4.4. Số liệu và thơng tin cập nhật 4.5. Linh hoạt khi triển khai online, offline 5.1. Màu sắc giao diện WebGIS tươi sáng 5.2. Bố cục WebGIS hài hòa, cân đối 5.3. Các lớp bản đồ, lớp thơng tin được thể hiện nổi bật 6.1. Khả năng sử dụng các tính năng cơ bản của WebGIS (thu/phóng, bật/tắt lớp, di chuyển, tìm kiếm) 6.2. Khả năng sử dụng WebGIS để soạn bài 6.3. Khả năng sử dụng WebGIS để tổ chức hoạt động học tập cho HS 6.4. Khả năng HS thao tác với WebGIS 96 92 98 94 100 92 92 8 96 92 92 8 94 96 98 98 2 94 94 98 92 94 94 6 94 92 92 94 92 26 Bên cạnh đó, sản phẩm cũng tồn tại một số hạn chế như: tốc độ tải trang và dữ liệu phụ thuộc vào tốc độ đường truyền Internet, việc sắp xếp các lớp bản đồ theo thứ tự trước sau để tổ hợp thành các bản đồ mới còn cần thời gian để GV hồn tồn chủ động, … KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1.Kết luận 1/ Luận án đã trình bày chi tiết, khoa học những u cầu, ngun tắc cơ bản của việc xây dựng và sử dụng WebGIS; cụ thể hóa quy trình xây dựng WebGIS thơng qua vận dụng các mã nguồn mở; hướng dẫn khai thác sản phẩm WebGIS và quy trình sử dụng trong các tình huống dạy học địa lí 12 THPT. Các kết quả trên được thiết lập dựa trên những nghiên cứu cẩn trọng về lý luận, khoa học cơng nghệ, khảo sát thực tế và thực nghiệm sư phạm 2/ Bản đồ vừa là cơng cụ, phương tiện vừa là nguồn tri thức quan trọng trong dạy và học mơn Địa lí. WebGIS dùng trong dạy học là dạng bản đồ giáo khoa trực tuyến có nhiều ưu điểm so với bản đồ giấy truyền thống. Các cơng cụ, phần mềm ứng dụng để xây dựng WebGIS rất phong phú, đa dạng trong đó việc lựa chọn các mã nguồn mở để xây dựng WebGIS hỗ trợ dạy học là hướng đi đúng đắn 3/ Việc xây dựng WebGIS đối với một chun gia cơng nghệ khơng khó, nhưng WebGIS dùng trong dạy học lại cần thêm sự kết hợp của chun gia về GIS và chun gia về giáo dục. Sản phẩm phải đáp ứng các ngun tắc và u cầu đối với một ứng dụng dùng trong dạy học. Quy trình 7 bước xây dựng WebGIS mã nguồn mở phục vụ dạy học Địa lí 12 do tác giả xây dựng đã bao gồm sự kết hợp của các yếu tố cơng nghệ, GIS và phương pháp dạy học đó. Thơng qua thực nghiệm sư phạm đã kiểm nghiệm tính khả thi, thực tiễn, khả năng đáp ứng các ngun tắc và u cầu, góp phần hồn thiện sản phẩm của đề tài 4/ WGT12 là sản phẩm ứng dụng có nhiều chức năng hữu ích, tuy nhiên việc phát huy những thế mạnh nổi trội của sản phẩm lại phụ thuộc nhiều vào việc GV khai thác, thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học bằng WebGIS. Việc chiếm lĩnh tri thức, phát triển năng lực HS thơng qua các hoạt động là chiến lược và giải pháp của việc đổi mới phương pháp dạy học mơn Địa lí trong nhà trường phổ thơng hiện nay 27 5/ Việc khai thác, sử dụng WGT12 để tổ chức các hoạt động nhận thức của HS trong mỗi bài học Địa lí 12 đã tạo điều kiện thuận lợi cho HS dễ dàng tiếp thu kiến thức, bồi dưỡng và phát triển các năng lực chung và năng lực đặc thù địa lí, khơi dậy niềm say mê hứng thú của HS đối với mơn học. Những nỗ lực đổi mới phương pháp dạy học và áp dụng tiến bộ của khoa học cơng nghệ vào mỗi bài dạy của GV đã góp phần vun đắp niềm say mê học tập, cải thiện vị thế của mơn học trong lòng mỗi HS 6/ Q trình triển khai thực nghiệm chưa đủ dài, việc khai thác tổ chức dạy học chưa được phong phú, mới tập trung vào 2 hình thức tổ chức dạy học phổ biến nhất là cả lớp và nhóm nhỏ nhưng nghiên cứu này có thể cung cấp những tư liệu cũng như kinh nghiệm cần thiết cho đồng nghiệp, đặc biệt là GV các trường THPT, trong q trình mạnh dạn áp dụng những thành tựu của khoa học cơng nghệ hiện đại vào dạy học mơn Địa lí nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy 2.Khuyến nghị 1/ Các sở GDĐT và ban giám hiệu các trường THPT căn cứ định hướng đổi mới giáo dục của Bộ GDĐT, tiếp tục qn triệt đổi mới nội dung, hình thức, phương pháp dạy học đối với các mơn học trường phổ thơng, trong đó có mơn Địa lí; tạo điều kiện thuận lợi để GV tích cực khai thác các cơng cụ, phương tiện dạy học bộ mơn, ứng dụng CNTT&TT trong dạy và học, thiết kế, tổ chức các hoạt động nhận thức bằng các phương pháp tích cực, hiệu quả. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại; tổ chức các khóa bồi dưỡng nâng cao năng lực sử dụng CNTT và các kỹ năng khai thác và sử dụng bản đồ, khai thác tư liệu từ Internet, sử dụng các cơng cụ dạy học hiện đại như WebGIS, 2/ Các khoa địa lí của các trường đại học sư phạm cần quan tâm trang bị và rèn luyện cho sinh viên các kiến thức, kỹ năng về khai thác, sử dụng, xây dựng bản đồ, đặc biệt là các dạng bản đồ hiện đại nhằm thiết kế, tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS 3/ GV giảng dạy mơn Địa lí ở trường phổ thơng cần đẩy mạnh và phát huy hơn nữa hiệu quả sử dụng bản đồ nói chung, WebGIS nói riêng trong dạy học. Chú trọng chức năng nguồn tri thức của bản đồ để tổ chức các hoạt động nhận thức, tích cực hóa các hoạt động của người học, hướng tới phát triển năng lực cho HS. GV cần khơng ngừng học hỏi, trau dồi về kỹ năng nghiệp vụ, tự nâng cao khả năng làm chủ cơng 28 nghệ thông tin, mạnh dạn việc áp dụng, khai thác cơng cụ, phương tiện dạy học hiện đại CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Nguyễn Thanh Xn (2016), Những khả năng sử dụng WebGIS để nâng cao chất lượng dạy học địa lí, Kỷ yếu Hội thảo khoa học địa lí tồn quốc lần thứ 9, quyển 3, tr.463 468, Quy Nhơn Nguyễn Thanh Xuân (2017), Chuẩn dịch vụ web cho WebGIS mã nguồn mở, Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng GIS tồn quốc, tr.794 – 801, Quy Nhơn Nguyễn Thanh Xn (2017), Các mức độ vận dụng mã nguồn mở UMN Mapserver trong xây dựng WebGIS, Kỷ yếu Hội thảo khoa học Quốc tế: Ứng dụng GIS và Viễn thám trong nghiên cứu địa lí và quản lý, giám sát tài ngun mơi trường, tr.325 335, Hà Nội Nguyễn Thanh Xn (2017), Quy trình xây dựng WebGIS sử dụng mã nguồn mở phục vụ nghiên cứu và giảng dạy địa lí, Kỷ yếu Hội thảo khoa học Quốc tế: Ứng dụng GIS và Viễn thám trong nghiên cứu địa lí và quản lý, giám sát tài ngun mơi trường, tr.316 324, Hà Nội, Nguyễn Thanh Xn (2018), Vai trò của WebGIS trong dạy học địa lí ở trường phổ thơng, Tạp chí khoa học Trường ĐHSP Hà Nội, vol 63, Issue 5B, tr.2229 Nguyễn Thanh Xn (2018), Sử dụng WGT12 để dạy học Địa lí 12 Trung học phổ thơng, Tạp chí khoa học Trườ ng ĐHSP Hà Nội, vol 63, Issue 5, tr.112119. Nguyễn Thanh Xuân (2018), Nghiên cứu mã nguồn mở Mapserver phục vụ triển khai ứng dụng WebGIS tại khoa Địa lí, trường ĐHSP Hà Nội, Đề tài khoa học cơng nghệ cấp trường, mã số SPHN14 – 375, nghiệm thu 31/1/2018 Nguyễn Thanh Xn, Đỗ Văn Thanh (2018), Tổ chức dạy học Địa lí 12 bằng WebGIS, Kỷ yếu Hội nghị khoa học địa lí tồn quốc lần thứ 10, quyển 1, tr.1529 1535, Đà Nẵng Đặng Văn Đức, Nguyễn Thanh Xn (2018), Đổi mới phương pháp dạy học khoa Địa lí trường ĐHSP Hà Nội theo định hướng phát triển năng lực, Kỷ yếu Hội nghị khoa học địa lí tồn quốc lần thứ 10, quyển 1, tr.1435 1443, Đà Nẵng ... chương. Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thơng; Chương 2: Quy trình xây dựng và sử dụng WebGIS mã nguồn mở dạy học Địa lí lớp 12 trung học. .. WEBGIS MÃ NGUỒN MỞ TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 2.1. u cầu và ngun tắc của việc xây dựng và sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 2.1.1. u cầu Về khả năng hỗ trợ dạy và học địa lí: Nội dung của WebGIS phải ... trong dạy học Địa lí; Xác định những u cầu, ngun tắc xây dựng và sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí 12 trung học phổ thơng (THPT); Xây dựng quy trình và thiết kế WebGIS; Sử dụng WebGIS trong dạy học Địa lí lớp 12 THPT; Thực nghiệm sư phạm