Mục đích của chức năng này là hỗ trợ khả năng tự học của học sinh. Khi đó máy tính và các phần mềm dạy học sẽ đóng vai trò nh− một giáo viên thực hiện chức năng điều khiển việc học của học sinh, truyền đạt kiến thức và tiến hành kiểm tra đánh giá. Có hai hình thức điều khiển việc học :
- Điều khiển từ bên ngoài. - Học sinh tự điều khiển.
*). Điều khiển từ bên ngoài.
Cơ sở của hình thức này là ng−ời học muốn có đ−ợc sự h−ớng dẫn trong quá trình tự học. Khi đó các ch−ơng trình dạy học (Teaching Programm) sẽ đ−ợc sử dụng và ng−ời ta gọi chung các ch−ơng trình dạy học đó là “Computer Based Training Programm – CBT Programm”. Trong các ch−ơng trình dạy học thì mục tiêu học, cách thức học và nội dung học tập đã đ−ợc chuẩn bị sẵn cho ng−ời học, ng−ời học không thể tự thay đổi đ−ợc, đó chính là việc điều khiển từ bên ngoài. Quá trình học của học sinh đ−ợc điều khiển từng b−ớc một theo một ph−ơng thức dạy học đã đ−ợc xác định tr−ớc.
Hình 2.1 : Cấu trúc tuyến tính của ph−ơng thức dạy học (Nguồn [8])
Câu hỏi, bài tập
Làm bài tập, trả lời câu hỏi
Nhận xét
Đ−a thông tin mới Đ−a thông tin
Ph−ơng thức dạy học đầu tiên dựa theo các mô hình điều kiện của tâm lý học hành vi của nhà tâm lý học ng−ời Mỹ là B.F.Skinner và điều khiển ch−ơng trình theo một cấu trúc tuyến tính hoặc cấu trúc b−ớc (còn gọi là các ch−ơng trình Skinner)
Sau đó ph−ơng thức dạy học đã có sự thay đổi, mang tính s− phạm cao hơn với cơ sở lý thuyết của lý luận dạy học và dựa theo hình thức chỉ dẫn có sự trợ giúp của giáo viên. Các ch−ơng trình dạy học đã đ−ợc xây dựng theo cấu trúc phân nhánh (hay còn gọi là các ch−ơng trình Crowder)
Ngày nay các ch−ơng trình dạy học luôn đ−ợc cải tiến về nội dung học tập, các thành phần kỹ thuật liên quan, đặc biệt là ph−ơng thức điều khiển phân nhánh ngày càng phức tạp nhằm tạo nên sự đa dạng trong việc kiểm tra, đánh giá, đồng thời giúp cho ng−ời học có thể chọn lựa những con đ−ờng thích hợp để nắm bắt và tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng.
Việc chuyển đến b−ớc học tiếp theo trong ch−ơng trình của ng−ời học không chỉ phụ thuộc vào kết quả của b−ớc học tr−ớc đó mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố liên quan khác nh−: thời gian học tập, số lỗi mắc phải, số lần cần đến sự trợ giúp... Với sự trợ giúp của máy tính trong việc xử lý, ghi nhớ và kết nối dữ liệu thì chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện đ−ợc điều này.
Một số loại hình ch−ơng trình sử dụng ph−ơng thức điều khiển từ bên ngoài :
*) Các ch−ơng trình luyện tập-kiểm tra (Training-Testprogramm)
Các ch−ơng trình luyện tập phục vụ cho quá trình ôn tập, củng cố hoặc kiểm tra kiến thức. Do đó nó hoạt động chủ yếu theo các hình thức học máy móc nh− luyện từ vựng (trong học ngoại ngữ), luyện tập khả năng tính toán và các hình thức t−ơng tự, ở đó không nhất thiết cần sự có mặt của giáo viên. Về bản chất các ch−ơng trình luyện tập là một chuỗi các bài tập, câu hỏi đ−ợc sắp xếp theo trình tự nhất định và ng−ời học cần giải các bài tập đó. Sau mỗi lần
đ−a ra câu trả lời, ng−ời học sẽ nhận đ−ợc thông báo rằng câu trả lời đó đúng hay sai, trong tr−ờng hợp trả lời sai, ng−ời học cũng sẽ nhận đ−ợc ph−ơng án trả lời đúng. Cấu trúc một vòng của ch−ơng trình luyện tập đ−ợc thể hiện ở hình 2.2
Các bài tập th−ờng đ−ợc lựa chọn theo nguyên tắc ngẫu nhiên. Thông th−ờng khi kết thúc một vòng luyện tập thì kết quả học tập sẽ đ−ợc tổng kết và thông báo, qua đó ng−ời học cũng nhận đ−ợc số l−ợng câu hỏi hoặc bài tập mà không giải đáp đ−ợc.
Cấu trúc của các ch−ơng trình kiểm tra cũng tuân theo nguyên tắc t−ơng tự giống với ch−ơng trình luyện tập. Các ch−ơng trình này còn có chức năng ghi nhớ kết quả của quá trình kiểm tra để có thể đ−a ra cho ng−ời học sự phản hồi. Sự lựa chọn bài tập, câu hỏi của các ch−ơng trình kiểm tra không tuân theo nguyên tắc ngẫu nhiên mà sẽ đ−ợc xác định phù hợp với mục đích của khóa học.
*) Các ch−ơng trình giảng dạy ( Tutorial)
Các ch−ơng trình Tutorial có nhiệm vụ truyền đạt các kiến thức mới cho ng−ời học, đặc biệt thích hợp cho việc học một cách đơn lẻ. Quá trình truyền đạt kiến thức có thể tuân theo các cấp độ học khác nhau. Các mục tiêu học tập
Bài tập
Bài tập
Bài tập
Tổng kết
đặt ra không chỉ nằm trong phạm vi kiến thức chuyên môn, ngoài ra về cơ bản thì các mức độ cao hơn của việc nắm vững, áp dụng kiến thức chuyên môn cũng có thể đạt đ−ợc. Trong ch−ơng trình, các thành phần nhằm mục đích giảng dạy, truyền đạt kiến thức và các bài tập, câu hỏi có thể đ−ợc kết nối với nhau một cách đa dạng. Việc ch−ơng trình sẽ tiếp tục thực hiện nh− thế nào sau khi thi hành một nhiệm vụ sẽ là một quyết định mang tính s− phạm. Cấu trúc này hầu nh− không khác biệt so với hình thức mô tả của quan điểm giảng dạy với các cách thức truyền đạt khác nhau. Cấu trúc này đ−ợc bổ sung thêm các khả năng khác nhau về truy nhập thông tin thông qua menu ch−ơng trình, các kết nối siêu văn bản và chức năng từ điển tra cứu. Ngoài ra ng−ời học khi sử dụng ch−ơng trình còn đ−ợc thông tin về mục tiêu và nội dung học tập. Kết thúc ch−ơng trình có thể có một bài kiểm tra hoặc một bài tóm tắt.
Nền tảng của các ch−ơng trình Tutorial luôn là các quan điểm của lý luận dạy học. Điều này đã giúp phân biệt các ch−ơng trình này với các hệ thống siêu văn bản hoặc siêu ph−ơng tiện (Hypertext Hypermediasystem).
*) Các hệ thống giảng dạy thông minh (Intelligent Tutorial System – ITS)
Trên cơ sở của việc giảng dạy đ−ợc ch−ơng trình hóa trong những thập kỷ 60-70 thì đến những năm 80 đã xuất hiện ý t−ởng nghiên cứu một hệ thống giảng dạy thông minh (Intelligent Tutorial System – ITS). Mục đích của hệ thống này là tạo ra sự t−ơng thích tối −u giữa máy tính với kiến thức có sẵn, sự tiến bộ trong học tập và khả năng trí tuệ của ng−ời học. Các hệ thống này sử dụng ph−ơng thức điều khiển phân nhánh phụ thuộc vào mô hình, đồng thời sự cố gắng của ng−ời học trong việc giải quyết các vấn đề sẽ trở thành trung tâm của quá trình học tập (khác với việc truyền đạt kiến thức một cách thuần tuý ở các ch−ơng trình Tutorial). Mục tiêu của việc phát triển các hệ thống này là :
- Máy tính cần cái gì nó làm, cái gì nó dạy. Việc này cần dựa trên các hệ chuyên gia trong các lĩnh vực kiến thức chuyên môn khác nhau.
- Máy tính cần đ−ợc trang bị một hệ thống có thứ tự các ph−ơng pháp khác nhau để có thể đ−a ra những h−ớng dẫn và trợ giúp cho ng−ời sử dụng. Những h−ớng dẫn và trợ giúp này không đ−a ra ngay các b−ớc giải quyết vấn đề hoặc toàn bộ lời giải mà sẽ đặt ra các câu hỏi mang tính chỉ dẫn cho ng−ời học, qua đó sẽ dẫn ng−ời học đến cách làm chính xác.
- Để có thể tiếp tục trợ giúp ng−ời học khi họ không thể giải quyết các vấn đề, hệ thống này cần thông qua “mô hình ng−ời học” (đã đề cập ở phần trên) tiến hành phân tích hiệu quả học tập , các kết quả đơn lẻ của ng−ời học từ tr−ớc đến nay.
- Hệ thống cần có sẵn các tiêu chí rõ ràng cho việc sử dụng các thông tin trợ giúp. Thậm chí từ những sai sót của ng−ời học, hệ thống có thể đ−a ra các phân tích chính xác về các vấn đề liên quan đến việc tiếp thu kiến thức của ng−ời học.
Một hệ thống đáp ứng đ−ợc đầy đủ các yêu cầu nh− trên, trong tr−ờng hợp lý t−ởng có thể thay thế hoạt động của giáo viên. Nó có thể nhận biết chính xác ng−ời học làm việc nh− thế nào, có sự can thiệp kịp thời khi ng−ời học mắc sai lầm hoặc yêu cầu đ−ợc trợ giúp. Để có thể xây dựng đ−ợc hệ thống dạy học đáp ứng các yêu cầu trên , con ng−ời cần đến một ph−ơng tiện kỹ thuật đặc biệt, đó là “Trí tuệ nhân tạo”. Việc nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo trong các phòng thí nghiệm và ứng dụng trong thực tế đòi hỏi chi phí rất cao, điều này cũng ảnh h−ởng đến giá thành các phần mềm có sử dụng trí tuệ nhân tạo.
Có nhiều cấu trúc khác nhau để xây dựng các hệ thống giảng dạy thông minh, tuy nhiên các cấu trúc này đều bao gồm các thành phần cơ bản nh− sau: - Hệ thống kiến thức cơ bản: giới thiệu các yếu tố, các quy luật, các ph−ơng pháp nghiên cứu của thế giới khách quan.
- Các thành phần đối thoại với ng−ời học: trên cơ sở đối thoại với ng−ời học, các thành phần này sẽ phân tích và xây dựng một mô hình về kiến thức và trình độ của ng−ời học.
- Các thành phần giảng dạy: bao gồm một hệ thống các ph−ơng pháp s−
phạm nhằm điều khiển quá trình truyền đạt kiến thức trên cơ sở các kết quả của việc đối thoại với ng−ời học.
- Các thành phần giao tiếp - liên lạc.
Một vấn đề mang tính nguyên tắc của tất cả các sản phẩm có sử dụng trí tuệ nhân tạo là máy tính cần phải xử lý hệ thống các ký hiệu, ký tự theo một quy định hình thức nghiêm ngặt (xử lý thông tin theo hình thức-cú pháp). Việc xử lý thông tin dựa theo ý nghĩa của các ký hiệu (xử lý thông tin theo ngữ nghĩa, nội dung) rất quen thuộc đối với con ng−ời lại không thích hợp đối với máy tính. Việc kết hợp hai ph−ơng thức xử lý thông tin này là xu h−ớng phát triển của các hệ thống trí tuệ nhân tạo và ứng dụng của nó trong việc xây dựng hệ thống giảng dạy thông minh.
*) Học sinh tự điều khiển
Cơ sở của hình thức này là trong quá trình tự học ng−ời học muốn đ−ợc tự điều khiển. Ng−ời học sẽ tự quyết định và xây dựng mục tiêu học, lựa chọn nội dung học, cách thức học phù hợp với yêu cầu và khả năng cho riêng mình. Khi đó máy tính sẽ đ−a ra một loại phần mềm d−ới hình thức “Môi tr−ờng học tập điện tử” (Digital Learning Environment). Môi tr−ờng học tập điện tử là một loại hình phần mềm dạy học mà hỗ trợ khả năng tự học, tự điều khiển của ng−ời học từ xác định mục tiêu, lập kế hoạch, thực hiện đến kiểm tra quá trình học tập. Trong môi tr−ờng học tập điện tử, ng−ời học sẽ đ−ợc cung cấp các điều kiện học tập thích hợp với các modul nội dung học tập đ−ợc cấu trúc theo logic hành động d−ới các hình thức thể hiện khác nhau nh− văn bản, đồ họa, tranh ảnh, hoạt hình, âm thanh...; các khả năng hành động mang tính chức năng nh− khái quát, tìm kiếm thông tin chi tiết, luyện tập, tự điều khiển..để
ng−ời học có thể tham gia vào các chủ đề hoặc lĩnh vực công việc một cách đầy đủ, trọn vẹn. Việc xây dựng các “Môi tr−ờng học tập” dựa trên các quan điểm của lý luận dạy học hành vi và tâm lý học t− duy. Các yếu tố và thành phần cơ bản của một “Môi tr−ờng học tập” đ−ợc thể hiện trong hình sau (Hình 2.3)
- Các modul nội dung : Đ−ợc thể hiện d−ới nhiều hình thức khác nhau (văn bản, hình ảnh, hoạt hình, âm thanh..) và đ−ợc liên kết một cách có cấu (văn bản, hình ảnh, hoạt hình, âm thanh..) và đ−ợc liên kết một cách có cấu trúc