Trong những năm gần đây, đổi mới phương pháp, ứng dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy, nghiên cứu được đề cập thường xuyên trong ngành giáo dục ở nước ta. Cùng với sự phát triển vũ bão của cuộc cách mạng khoa học công nghệ, việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học là một xu thế phát triển tất yếu của nền giáo dục hiện đại, có thể coi là một cú huých mạnh mẽ nhằm đem lại hiệu quả, nâng cao chất lượng dạy và học trong các hệ thống đào tạo. Thực tế cho thấy, nhiều ngành khoa học đã ứng dụng mạnh mẽ Hệ thống thông tin địa lý (GIS Geographical information system) vào giảng dạy và nghiên cứu, bước đầu đã đạt được nhiều thành tựu nổi bật như ngành địa lý, nông lâm nghiệp, tài nguyên và môi trường, quản lí đô thị, quản lí đất đai, khảo cổ học, khí tượng, thủy văn,... Tuy nhiên việc ứng dụng GIS trong nghiên cứu và giảng dạy Lịch sử trong các trường đại học, cao đẳng, các trường phổ thông ở nước ta còn rất hạn chế, giáo viên chủ yếu sử dụng các bản đồ, lược đồ, sơ đồ có sẳn. Thực trạng này ảnh hưởng rất lớn đến việc phát triển tư duy trừu tượng, tư duy logic và tư duy thực tiễn, cũng như tư duy sáng tạo và tạo hứng thú cho người học đối với môn Lịch sử. Vì vậy, đáp ứng yêu cầu đổi mới về giáo dục, việc ứng dụng GIS trong nghiên cứu và giảng dạy Lịch sử là yêu cầu mang tính cấp thiết, nhằm bắt kịp với xu thế thời đại. Bài viết tập trung làm rõ hiệu quả của việc ứng dụng GIS vào nghiên cứu và giảng dạy Lịch sử, từ đó cung cấp luận cứ cho việc đổi mới phương pháp giảng dạy các môn khoa học xã hội trong nhà trường phổ thông thời gian tới.
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY LỊCH SỬ Phan Văn Trung - Phan Duy Anh - Nguyễn Thị Hồi Phương TĨM TẮT Trong năm gần đây, đổi phương pháp, ứng dụng công nghệ thông tin giảng dạy, nghiên cứu đề cập thường xuyên ngành giáo dục nước ta Cùng với phát triển vũ bão cách mạng khoa học công nghệ, việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học xu phát triển tất yếu giáo dục đại, coi cú huých mạnh mẽ nhằm đem lại hiệu quả, nâng cao chất lượng dạy học hệ thống đào tạo Thực tế cho thấy, nhiều ngành khoa học ứng dụng mạnh mẽ Hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographical information system) vào giảng dạy nghiên cứu, bước đầu đạt nhiều thành tựu bật ngành địa lý, nông - lâm nghiệp, tài nguyên mơi trường, quản lí thị, quản lí đất đai, khảo cổ học, khí tượng, thủy văn, Tuy nhiên việc ứng dụng GIS nghiên cứu giảng dạy Lịch sử trường đại học, cao đẳng, trường phổ thơng nước ta cịn hạn chế, giáo viên chủ yếu sử dụng đồ, lược đồ, sơ đồ có sẳn Thực trạng ảnh hưởng lớn đến việc phát triển tư trừu tượng, tư logic tư thực tiễn, tư sáng tạo tạo hứng thú cho người học môn Lịch sử Vì vậy, đáp ứng yêu cầu đổi giáo dục, việc ứng dụng GIS nghiên cứu giảng dạy Lịch sử yêu cầu mang tính cấp thiết, nhằm bắt kịp với xu thời đại Bài viết tập trung làm rõ hiệu việc ứng dụng GIS vào nghiên cứu giảng dạy Lịch sử, từ cung cấp luận cho việc đổi phương pháp giảng dạy môn khoa học xã hội nhà trường phổ thông thời gian tới Từ khóa: Hệ thống thơng tin địa lý, nghiên cứu, giảng dạy, lịch sử Trường Đại học Thủ Dầu Một Khái quát hệ thống thơng tin địa lý Hiện nay, có nhiều định nghĩa Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Theo nhà địa lý học Dana Tomlin, Hệ thống thông tin địa lý “một sở cho việc chuẩn bị, trình bày diễn giải kiện có liên quan đến bề mặt trái đất Đây định nghĩa rộng… Tuy nhiên, định nghĩa hẹp hơn, thường sử dụng nhiều hơn, GIS cấu hình phần cứng máy tính phần mềm thiết kế đặc biệt cho việc sử dụng liệu đồ”1 Jeffrey John Estes lại định nghĩa: “Hệ thống thông tin địa lý hệ thống thông tin thiết kế để làm việc với liệu tham chiếu tọa độ không gian địa lý Nói cách khác, GIS hệ thống sở liệu với khả tham chiếu liệu không gian cụ thể, tập hợp hoạt động làm việc với liệu… GIS coi đồ bậc cao”2 Ý tưởng xây dựng GIS bắt đầu vào năm 1854 bác sĩ người Anh – John Snow Năm 1854, bệnh dịch tả lây lan công thành phố London nước Anh Bác sĩ John Snow bắt đầu lập đồ thành phố, đường giao thông, ranh giới khu nhà hệ thống cống nước Khi ông bổ sung liệu vào đồ, ông nhận thấy trường hợp nguồn gốc bệnh tả tìm thấy dọc theo dòng nước Đây kiện lớn kết nối địa lý an tồn sức khỏe cộng đồng Nó khơng bắt đầu phương pháp phân tích khơng gian mà đánh dấu khởi đầu lĩnh vực nghiên cứu: Dịch tễ học – Nghiên cứu lây lan bệnh Lĩnh vực nghiên cứu thường xuyên sử dụng liệu không gian địa lý Đến năm 1968, GIS thức xây dựng máy tính Roger Tomlinson người sử dụng thật ngữ “hệ thống thông tin địa lý” nghiên cứu “Một hệ thống thông tin địa lý để quy hoạch vùng” GIS trở thành cơng cụ máy tính để thao tác lưu trữ liệu đất đai dựa đồ Roger Tomlinson qua đời năm 2014 xem “cha đẻ GIS” Những thông tin địa lý chiếm tỷ lệ lớn nhu cầu thông tin người sống hàng ngày Nhà khu vực học Roert Williams khẳng định: “ước tính 80% nhu cầu thông tin nhà hoạch định sách quyền địa phương Dana Tomlin: Geographical Information Systems and Cartographich Modeling, Englewood Clifs, NJ: Prentice- Hall, 1990, page Xi Geographical information system Jeffrey, John Estes: Geographich Information Systems: An introduction, Englewood Clifs, NJ: Prentice-Hall, 1990, page 2-3 có liên quan đến vị trí địa lý”3 Mà GIS lại cung cấp công cụ mạnh mẽ để giải vấn đề địa lý Sử dụng GIS giúp có thơng tin việc phân tích khu vực địa lý định tập hợp đồ hiển thị Từ giúp định đắn Ở Việt Nam, khái niệm Hệ thống thông tin địa lý tổ chức tổng thể bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, tư liệu địa lý người điều hành thiết kế hoạt động cách có hiệu nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích hiển thị tồn dạng liệu địa lý GIS có mục tiêu xử lý hệ thống liệu môi trường không gian địa lý4 Phần cứng: máy tính thiết bị ngoại vi (bàn số hoá, máy quét, máy in, đĩa cứng, mềm, máy vẽ…); phần mềm: tập hợp câu lệnh, thị nhằm điều khiển phần cứng thực nhiệm vụ xác định, gồm: hệ điều hành, giao diện, không gian, hệ quản trị sở liệu; tư liệu địa lý: gồm có liệu khơng gian liệu phi không gian; người điều hành: người trực tiếp sử dụng GIS người quản lý sử dụng Hai nhóm tham gia vào việc thành lập, khai thác bảo trì hệ thống cách gián tiếp hay trực tiếp GIS công nghệ đồ dùng để kết nối thơng tin vị trí địa lý đối tượng với tất dạng thơng tin khác có liên quan đến thơng tin thuộc tính đối tượng Đặc trưng bật khả GIS mà hệ thống thông tin khác khơng có khả thao tác không gian kết nối liệu Từ định nghĩa trên, hiểu cách đơn giản hơn, GIS có khả biến liệu thuộc tính (chữ, số, bảng số liệu…) thành liệu khơng gian – liệu vị trí đối tượng mặt đất theo hệ qui chiếu đó, thể thơng qua sản phẩm cụ thể đồ, lược đồ, sơ đồ, biểu đồ, mơ hình… làm tăng tính khoa học, trực quan giảng, đề tài nghiên cứu Các lĩnh vực nghiên cứu khác tìm thấy GIS công cụ hỗ trợ đắc lực Đối với lĩnh vực nông nghiệp, GIS xây dựng hệ thống đồ trồng trọt, canh tác xác với loại đất khác Đối với Khảo cổ học, GIS giúp khám phá văn minh cổ đại Robert Williams:Selling a geographical information system to government policy makers Papers from the 1987 Annual Conference of the Urban and Regional Information Systems Association, 1987 http://gisgeography.com/what-gis-geographic-information-systems Nguyễn Ngọc Thạch (2013), Địa thơng tin – ngun lí ứng dụng, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ với mẫu trầm tích Đối với kiến trúc thiết kế đô thị, GIS công cụ giúp quy hoạch đất đai Đối với lĩnh vực kinh doanh, GIS giúp lựa chọn địa điểm, phân tích vị trí địa lý chuỗi cung ứng Đối với kỹ thuật, GIS giúp cho trình bảo trì liệu sở hạ tầng Đối với mơi trường, tìm thấy GIS thơng tin giúp đánh giá mơi trường, phân tích biến đổi khí hậu, nhiễm nước ngầm Đối với y học an tồn cơng cộng, GIS giúp lập đồ dịch bệnh, ứng phó thảm họa Đối với khoa học qn sự, GIS giúp phân tích thơng tin tình báo địa điểm, quản lý hậu cần, vệ tinh thám Đối với hành cơng, GIS giúp tạo liệu truyền thông công cộng, đô thị quy hoạc vùng…Đặc biệt, giáo dục, GIS cơng cụ đắc lực cho việc hình dung liệu, hỗ trợ định lưu trữ hồ sơ Như vậy, có nhiều lĩnh vực áp dụng cơng nghệ GIS GIS có nhiều phần mềm khác nhau, MapInfo phần mềm hữu hiệu để tạo quản lý sở liệu địa lý vừa nhỏ máy tính cá nhân Đây phần mềm tương đối gọn nhẹ, dễ sử dụng, dùng để xây dựng thông tin điạ lý thể qua đồ máy thực số phép truy vấn, phân tích Vì vậy, dự án, quản lý hành chánh, giảng dạy, nghiên cứu người ta thường sử dụng MapInfo Chính lẽ đó, ví dụ báo cáo minh họa dựa phần mềm MapInfo Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý nghiên cứu giảng dạy lịch sử Học tập lịch sử trình nhận thức điều diễn khứ để hiểu hướng tới tương lai Việc tái tạo cách phương tiện dạy học có người giáo viên lược đồ, đồ giáo khoa phận khăng khít khơng thể tách rời dạy học lịch sử tạo biểu tượng khơng gian, hồn cảnh địa lí diễn kiện lịch sử thiếu nó, học sinh khơng thể tiếp thu cách có khoa học niềm tin cụ thể Lược đồ, đồ sách giáo khoa chọn lọc trình bày tri thức bản, lượng thông tin đáng kể phản ánh thông qua ngơn ngữ kí hiệu giúp học sinh hình dung cách có logic làm cho việc phản ánh thực tế lịch sử diễn sinh động đầy đủ giúp cho việc nhận thức lịch sử dễ dàng Chính vậy, mơn học Lịch sử nhà trường ln gắn bó với lược đồ, đồ Việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học Lịch sử thông qua sử dụng phần mềm MapInfo mang lại hiểu to lớn 2.1 Phát huy tư trừu tượng tư thực tiễn cho người học thơng qua chuyển kênh chữ thành kênh hình Trong cách giảng dạy truyền thống giáo viên thường phụ thuộc phần lớn vào kênh chữ, nội dung kênh chữ nhiều tiết học làm cho người học nhàm chán, thủ động, mang nặng lối truyền thụ chiều Với việc ứng dụng GIS biến đổi kênh chữ thành kênh hình thơng qua xây dựng lược đồ, đồ gắn với không gian cụ thể Với cách chuyển kênh giúp người học phát huy khả tư trừu tượng tư thực tiễn từ thuộc tính khơng gian đối tượng Trong nhiều học phần lịch sử, đề cập đến địa điểm, lãnh thổ lúc có sẵn lược đồ, đồ Vì vậy, người dạy thường truyền đạt nội dung thơng qua kênh chữ, làm cho người học khó tiếp nhận thông tin Ứng dụng GIS (cụ thể sử dụng phần mềm MapInfo), khắc phục hạn chế Trong phần mềm MapInfo, sau cài đặt xong, copy liệu gốc vào máy tính, liệu có lớp thơng tin (các quốc gia, khu vực giới, thủ đơ, dân số, diện tích, giao thơng, sơng ngịi,…) Đối với Việt Nam, phần mềm có liệu đầy đủ (cả liệu thuộc tính liệu không gian) từ cấp tỉnh đến cấp xã (phường), giúp người dạy thuận tiện để xây dựng lược đồ, đồ môn học theo ý tưởng cách nhanh chóng Hình Lược đồ hành cấp tỉnh phần mềm MapInfo Ví dụ, học phần: Cơ sở văn hóa Việt Nam, phần giới hạn vùng địa lý - văn hóa, thay người dạy kể tên liệt kê vùng văn hóa với tỉnh cụ thể, sử dụng phần mềm MapInfo, chuyển kênh chữ thành kênh hình Các bước thực sau: mở phần mềm MapInfo máy tính, sau chọn thư mục hành Việt Nam, ta lược đồ hình 2.1 Với hỗ trợ phần mềm giáo viên giảng dạy trực tiếp phần mền, giáo viên giảng đến tỉnh click chuột vào tỉnh đó, màu tỉnh chọn khác so tỉnh khác, giúp học sinh dễ dàng nhận diện đối tượng đồ Ngoài ra, phần mềm cho phép xuất sang dạng file ảnh thuận tiện cho việc bảo quản, lưu trữ, sử dụng tài liệu Không giới hạn học phần này, trình bày phần mềm MapInfo chứa đựng đầy đủ thơng tin thuộc tính thông tin không gian tất lãnh thổ giới Vì vậy, liên quan đến khơng gian lãnh thổ xây dựng thành lược đồ, đồ để giảng dạy hay nghiên cứu khu vực 2.2 Tạo hứng thú cho người học thơng qua kênh hình trực quan Sử dụng MapInfo giảng dạy nhiều nội học phần lịch sử phần mềm Kênh hình sử dụng khơng dừng lại mức độ minh họa, mà để khai thác tri thức Người dạy người học khai thác kênh hình để tìm tri thức Ví dụ, dạy đến phần nước Đơng Nam Á, sử dụng MapInfo mở file WORLD, chọn khu vực Đông Nam Á Tiếp theo, chọn quốc gia khu vực Đông Nam Á, chọn màu cho cho khu vực Đơng Nam Á để khác với khu vực khác, cho thị thủ đô quốc gia hình 2.2 Với cách giảng dạy học sinh hứng thú, tập trung cho học Hình Lược đồ khu vực Đông Nam Á xây dựng phần mềm MapInfo Ngồi nội dung đề cập, kênh hình cịn chứa đựng nhiều thơng tin thuộc tính khác, như: diện tích, dân số, giới tính, GDP/người, cấu dân số,… quốc gia Chúng ta muốn biết thơng tin quốc gia dùng cơng cụ có biểu tượng chữ i Main click chuột vào quốc gia Ví dụ, click chuột vào Việt Nam, bảng thơng tin thị tất liệu thuộc tính đối tượng lựa chọn hình 2.2 Tóm lại, thơng qua kênh hình MapInfo, vừa khai thác kiến thức liên quan đến thơng tin khơng gian thuộc tính, phục vụ tốt mục tiêu giảng 2.3 Phát huy tư logic thông qua đồ khung Bản đồ khung là: đồ có số yếu tố sở đường bờ biển, ranh giới khu vực, sơng chính, hệ thống kinh vĩ tuyến…nhằm đáp ứng yêu cầu phương pháp truyền thủ Khi sử dụng, giáo viên vừa giảng, vừa xây dựng thêm lên đồ khung làm cho học sinh tập trung ý, học thêm sinh động, sinh viên tiếp thu có logic dễ nhớ5 Trong MapInfo tất lãnh thổ giới có đồ khung, yếu tố giúp cho người dạy vận dụng xây dựng giảng cách hiệu Kênh hình khơng dừng lại mức độ minh họa mà giúp người học phát mối liện hệ đối tượng từ thuộc tính khơng gian Với cách tiếp cần này, tư logic người học phát huy tối đa.Ví dụ, xây dựng lược đồ nước thuộc liên minh châu Âu năm 2013 (sách giáo khoa lịch sử 12 cập nhật đến năm 2007), vào MapInfo mở file EUROPE Tiếp theo chọn nước gia nhập EU theo giao đoạn: trước năm 1995; nước gia nhập năm 2004; 2007; nước gia nhập EU sau năm 2007 Hình Lược đồ nước thuộc Liên minh châu Âu (4/2014) xây dựng phần mềm MapInfo dựa đồ khung Trong trình chọn lựa nước, người học lúc liên hệ đến nhiều vấn đề: thời gian nước gia nhập EU, vị trí nước, tổng số nước xu hướng mở rộng EU hay thời gian nước rời khỏi EU tương lai 2.4 Bổ sung thêm phương tiện giảng dạy theo xu hướng đổi phương pháp dạy học Lê Văn Tin (2005), Bản đồ giáo khoa địa lý, Đại học Huế Với mơ hình xây dựng đại học nghiên cứu nay, yêu cầu giảng viên khơng ngừng hồn thiện phương pháp giảng dạy nghiên cứu khoa học Vì vậy, cần hỗ trợ công cụ tạo phương tiện giảng dạy mới, có phần mềm tin học GIS sử dụng hiệu giảng dạy nội dung phù hợp, kiến thức trình phát triển kiện, tượng lịch sử Ví dụ, giảng dạy đến Sự đời phát triển tổ chức ASEAN, xây dựng lược đồ thể thời gian tham gia nước, phát triển tổ chức ASEAN Mở file WORLD phần mềm MapInfo, chọn khu vực Đông Nam Á Sau đó, chọn nước gia nhập thời gian, chọn màu để phân biệt thời gian gia nhập ASEAN nước, xây dựng giải Như vậy, với hỗ trợ phần mềm MapInfo thời gian ngắn xây dựng lược đồ: nước Đông Nam Á phát triển tổ chức ASEAN, hình 2.4 Hình Lược đồ nước Đơng Nam Á phát triển tổ chức ASEAN 2.5 Công cụ hỗ trợ đắc lực cho nghiên cứu lịch sử chuyên sâu Trong nghiên cứu lịch sử lĩnh vực khác, lúc có đầy đủ đồ, lược đồ thuộc lĩnh vực nghiên cứu Vì vậy, người nghiên cứu phải tự xây dựng đồ, lược đồ khu vực nghiên cứu với nội dung tương ứng Ví dụ, nghiên cứu văn hóa khảo cổ Việt Nam, sau nhà nghiên cứu thường khai quật để tìm di tích văn hóa cổ, địa điểm phát di tích văn hóa xây dựng thành đồ, lược đồ Cụ thể, nghiên cứu văn hóa Sa Huỳnh, nhà nghiên cứu tiến hành khai quật số địa điểm huyện Nam Giang Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam phát di tích Sa Huỳnh Cà Đăng (107,780; 15,630), Za Ra (107,670; 15,620), Pa Xua (107,680; 15,680), B’Rang (107,480; 15,730) Sử dụng MapInfo, thể điểm đồ cách xác: Hình Lược đồ di tích Sa Huỳnh huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam Qua lược đồ này, giúp cho nhà nghiên cứu có nhìn tổng quan di tích Sa Huỳnh địa bàn nghiên cứu, từ đưa kết luận cần thiết Ngoài ra, có lĩnh vực nghiên cứu có đồ, lược đồ khơng đáp ứng u cầu, cần phải số hóa lại liệu Với hỗ trợ GIS khơi phục lược đồ, đồ cũ bị mờ hư hỏng có giá trị lớn Kết luận GIS có vai trị lớn giảng dạy nghiên cứu lịch sử Trong giảng dạy, GIS phát huy tối đa tính tích cực, chủ động người học, góp phần đổi phương pháp giảng dạy Trong nghiên cứu, GIS giúp nhà nghiên cứu xây dựng thêm lược đồ, đồ khôi phục lược đồ, đồ bị hư hỏng, làm cho kết nghiên cứu trực quan, thuyết phục Với hỗ trợ GIS ngành lịch sử, yếu tố thời gian gắn với không gian xác định, người học nhanh chóng nhận diện mối quan hệ thời gian không gian kiện, dấu ấn lịch sử…từ tạo hứng thú học tập, tăng cường khả tư duy, lập luận, phát huy tốt vai trò chủ đạo người học Trên số ứng dụng GIS trình giảng dạy nghiên cứu lịch sử, qua thể rõ vai trị GIS ngành lịch sử Do vậy, chương trình đào tạo ngành lịch sử trường đại học, cao đẳng bổ sung thêm học phần Ứng dụng GIS giảng dạy nghiên cứu lịch sử, thiết kế thêm nội dung học phần Địa lí đại cương để giảng dạy cho sinh viên ngành sử Đối với giảng viên, giáo viên tập huấn GIS để sử dụng q trình soạn giảng thực đề tài nghiên cứu liên quan TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội Trần Trọng Đức (2014), Thực hành GIS, NXB ĐHQG TP HCM Hà Quang Hải (Chủ biên) (2007), Bản đồ học Hệ thông tin Địa lý, NXBQG TP HCM Jeffrey, John Estes (1990): Geographich Information Systems: An introduction, Englewood Clifs, NJ: Prentice-Hall Phan Ngọc Liên (2012), Lịch sử 12, NXB Giáo dục Việt Nam Trần Vĩnh Phước (2003), GIS đại cương phần thực hành, NXB ĐHQG TP HCM Nguyễn Ngọc Thạch (2013), Địa thơng tin – ngun lí ứng dụng, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ Lê Văn Tin (2005), Bản đồ giáo khoa địa lý, Đại học Huế Trung tâm nghiên cứu ứng dụng viễn thám GIS (2000), hướng dẫn sử dụng phần mềm Mapinfo 6.0, Trường Đại học khoa học tự nhiên Hà Nội 10 Robert Williams:Selling a geographical information system to government policy makers Papers from the 1987 Annual Conference of the Urban and Regional Information Systems Association, 1987 11 http://gisgeography.com/what-gis-geographic-information-systems ... Khái quát hệ thống thông tin địa lý Hiện nay, có nhiều định nghĩa Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Theo nhà địa lý học Dana Tomlin, Hệ thống thông tin địa lý “một sở cho việc chuẩn... MapInfo Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý nghiên cứu giảng dạy lịch sử Học tập lịch sử trình nhận thức điều diễn khứ để hiểu hướng tới tương lai Việc tái tạo cách ngồi phương tiện dạy học có... trị lớn giảng dạy nghiên cứu lịch sử Trong giảng dạy, GIS phát huy tối đa tính tích cực, chủ động người học, góp phần đổi phương pháp giảng dạy Trong nghiên cứu, GIS giúp nhà nghiên cứu xây dựng