Ứng dụng của CNTT&TT trong dạy học hóa học

1.3.1. Xu thế ứng dụng CNTT&TT trong giáo dục ở các nước và nước ta

Hiện nay có nhiều hướng ứng dụng CNTT & TT trong dạy học. Một trong những ứng dụng đó là: Xây dụng bài trình chiếu hay cịn gọi là giáo án điện tử, giảng dạy thông qua Internet , học tập nhờ công nghệ tiên tiến , giáo dục dựa trên Website , giáo dục trực tuyến , giao tiếp thông qua máy tính (CMC), học tập điện tử , lớ p ho ̣c ảo, trường ho ̣c ảo, môi trường truyền thông , công nghê ̣ thông tin và truyền thông (ICT), giao tiếp trực tuyến qua máy tính , học tập mở và từ xa (ODL), giáo dục từ xa (distance education), học tập được hỡ trợ phân bở, các khóa học hỗn hợp, tài liệu khóa học điện tử, các khóa học lai ghép , giáo dục số hóa , học tập cơ động và học tập được hỗ trợ công nghê ̣....Bước sang thế kỷ 21, người ta nhắc nhiều đến “Giáo du ̣c số hóa trong nền kinh tế tri thức – Education for a digital world”. Viê ̣c ứng du ̣ng ICT trong giáo dụ c những năm đầu thế kỷ 21 được coi là cuô ̣c cách ma ̣ng thứ 3 liên quan đến viê ̣c sử du ̣ng ICT trong tiếp nhâ ̣n và phân bổ thông tin [27].

1.3.2. Thực trạng việc ứng dụng CNTT&TT trong dạy học Hóa học ở nước ta hiện nay

Để hoà cùng với nhịp độ phát triển giáo dục chung của các nước trên thế giới, trong khoảng mười năm gần đây, Bộ GD&ĐT đã đưa chương trình tin học vào nhà trường, trình độ giảng dạy và ứng dụng tin học đã có cơ sở vững chắc, nhiều PMDH đã được thực nghiệm. Nhiều GV đã áp dụng PMDH của nước ngồi để làm cơng cụ dạy học, song các PMDH đó cịn q ít ỏi, các ứng dụng còn mang tính thử nghiệm.

Đối với bộ mơn hóa học, việc đổi mới PPDH, phương tiện, thiết bị dạy học đang từng bước cải tiến. Hầu hết GV đã thấy được vai trò quan trọng của việc khai thác các phần mềm phục vụ cho việc dạy học. Tuy nhiên cịn hạn chế về kinh phí đầu tư.

Hầu hết các trường ĐH, CĐ đều được trang bị máy vi tính, máy chiếu Projecter, nhiều trường đã xây dựng các phịng học đa năng, nhiều GV đã có máy tính xách tay, song việc sử dụng trong dạy học còn hạn chế, nhiều GV lớn tuổi ngại thay đổi, ngại tiếp cận CNTT, GV chưa biết cách khai thác…

Phần lớn các GV trẻ rất tích cực hưởng ứng việc áp dụng CNTT&TT vào dạy học Hóa học và đều cho rằng đó là một hướng đi đúng và cần thiết cho việc đổi mới phương pháp dạy học Hóa học ở các trường Đại học - Cao đẳng và Cao đẳng trong giai đoạn hiện nay và trong tương lai.

Một số GV lạm dụng giáo án điện tử, sử dụng tràn lan, kém hiệu qủa, giờ dạy GV chỉ đóng vai trị kĩ thuật viên bấm máy tính, các hình ảnh đưa ra chỉ là hình thức, có tính tượng trưng mà khơng được khai thác, GV chưa biết cách phối hợp giữa phương pháp dạy học hiện đại và truyền thống.

Nguyễn Thúy Hằng, qua điều tra 138 giáo viên Hóa học, thấy rằng hầu hết GV đều cho rằng ứng dụng CNTT&TT trong dạy học hoá học là cần thiết (90%) [22]và việc ứng dụng CNTT góp phần làm cho giờ học sinh động hơn, SV tiếp thu bài nhanh hơn, nhờ thế chất lượng bài dạy được nâng cao hơn. Cũng theo kết qủa của các phiếu điều tra đó thì trình độ tin học của GV nói

chung cịn hạn chế, số GV sử dụng máy tính và các thiết bị dạy học hiện đại trong giờ dạy của mình chỉ chiếm: 14,5% sử dụng thường xuyên; 63,77% hiếm khi sử dụng, còn 21,8% chưa sử dụng bao giờ.

Kết qủa điều tra là cơ sở thực tiễn cho việc nghiên cứu đề tài và đồng thời cũng là cơ sở cho yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học Hóa học trong giai đoạn hiện nay.

1.3.3. Xây dựng giáo án điện tử

1.3.3.1. Dạy học với phương tiện điện tử (e-learning)

 Khái niệm: E-learning là một thuật ngữ dùng để mô tả việc học tập, đào tạo dựa trên công nghệ thông tin và truyền thơng. Theo Lâm Quang Thiệp, có 3 tiêu chuẩn cơ bản để xác định e-learning: (1) E-learning là học tập nhờ mạng máy tính, nhờ đó có thể cập nhật, lưu trữ, chia sẻ kiến thức hoặc thông tin một cách tức thời; (2) E-learning được phân phối tới người học trực tiếp qua một máy vi tính sử dụng cơng nghệ internet tiêu chuẩn; (3) E-learning thực hiện theo một quan điểm rộng nhất về việc học - các giải pháp học tập khơng cịn bị ràng buộc bởi các mơ hình học tập truyền thống.

Đặc điểm

Dạy học với phương tiện điện tử có những đặc điểm chung sau đây:

 Dạy học dựa trên CNTT&TT, đó là cơng nghệ mạng, kĩ thuật đồ họa, kĩ thuật mơ phỏng, cơng nghệ tính tốn, cơng nghệ ảo,…

 E-learning mang lại hiệu quả cao hơn so với cách học truyền thống nhờ công nghệ đa phương tiện (multimedia) truyền thông tin như văn bản, đồ họa, âm thanh…, e-learning tạo điều kiện cho người học trao đổi TT dễ dàng, sử dụng nội dung học tập phù hợp với khả năng và sở thích của từng người.  Một cách tổng quát, e-learning sẽ làm thay đổi rất lớn việc học tập hiện nay của từng con người, của toàn xã hội. Nó mang lại nhiều lợi ích thiết thực, phục vụ nhu cầu học tập và yêu cầu ngày càng cao của mỗi cá nhân, cộng đồng xã hội,

1.3.3.2. Giáo án điện tử và Bài giảng điện tử

 Khái niệm

 Giáo án điện tử

Là một bản kế hoạch và dàn ý giờ lên lớp của GV được biên soạn có sử dụng CNTT&TT và được biên soạn trong giai đoạn chuẩn bị lên lớp. Giáo án điện tử là bản thiết kế cụ thể toàn bộ kế hoạch hoạt động dạy học của giáo viên trên giờ lên lớp, tồn bộ hoạt động dạy học đó đã được đa phương tiện (multimedia) hóa một cách chi tiết, có cấu trúc chặt chẽ và logic được quy định bởi cấu trúc của bài học.

 Bài giảng điện tử

Bài giảng điện tử là một hình thức tổ chức bài lên lớp nhằm thực thi giáo

án điện tử. Khi đó tồn bộ kế hoạch hoạt động dạy học đều được chương trình hóa, do giáo viên điều khiển thơng qua mơi trường đa phương tiện với sự hỗ trợ của CNTT&TT. Nếu như bài giảng truyền thống là sự tương tác giữa thầy và trị thơng qua các phương pháp, phương tiện và hình thức dạy - học truyền thống thì BGĐT là sự tương tác giữa thầy và trị thơng qua các phương pháp, phương tiện và hình thức dạy - học có sự hỗ trợ của CNTT&TT.

1.4. Cơ sở lí luận của phƣơng pháp tự học

1.4.1. Khái niệm tự học

Theo từ điển Giáo dục học- NXB Từ điển Bách khoa 2001: “Tự học là quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ năng thực hành...” [25]

Như vậy, tự học là một bộ phận của học, nó cũng được hình thành bởi những thao tác, cử chỉ, ngôn ngữ, hành động của người học trong hệ thống tương tác của hoạt động dạy học. Tự học phản ánh rõ nhất nhu cầu bức xúc về học tập của người học, phản ánh tính tự giác và nỗ lực của người học, phản ánh năng lực tổ chức và tự điều khiển của người học nhằm đạt được kết quả nhất định trong hoàn cảnh nhất định với nội dung học tập nhất định.

1.4.2. Các hình thức của tự học

Tự học có ba hình thức chính: [21]

 Tự học khơng có hướng dẫn: Người học tự tìm lấy tài liệu để đọc, hiểu, vận dụng các kiến thức trong đó.

 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 thầy hướng dẫn giảng giải sau đó về nhà tự học.

1.4.3. Chu trình của tự học

Chu trình tự học của SV gồm 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Tự nghiên cứu

- Giai đoạn 2: Tự thể hiện

- Giai đoạn 3: Tự kiểm tra, tự điều chỉnh.

Sơ đồ 1.6. Chu trình tự học

Giai đoạn 1: Tự nghiên cứu

Người học tự tìm tịi, quan sát, mơ tả, giải thích, phát hiện vấn đề, định hướng, giải quyết vấn đề tự tìm ra kiến thức mới (chỉ đối với người học) và tạo ra sản phẩm ban đầu hay sản phẩm thơ có tính chất cá nhân.

Giai đoạn 2: Tự thể hiện

Người học tự thể hiện mình bằng văn bản, bằng lời nói, tự sắm vai trong các tình huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức hay sản phẩm cá nhân

ban đầu của mình, tự thể hiện qua sự hợp tác, trao đổi, đối thoại, giao tiếp với các bạn và thầy, tạo ra sản phẩm có tính xã hội của cộng đồng lớp học.

Giai đoạn 3: Tự kiểm tra, tự điều chỉnh.

Sau khi tự thể hiện mình qua sự hợp tác, trao đổi với các bạn và thầy, sau khi thầy kết luận, người học tự kiểm tra, tự đánh giá sản phẩm ban đầu của mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học (tri thức).

1.4.4. Vai trò của tự học

- Tự học có ý nghĩa quyết định quan trọng đối với sự thành đạt của mỗi người. - Tự học là con đường tự khẳng định của mỗi người. Tự học giúp cho con người giải quyết mâu thuẫn giữa khát vọng cao đẹp về học vấn với hồn cảnh khó khăn của cuộc sống cá nhân.

- Tự học khắc phục nghịch lí: học vấn thì vơ hạn mà tuổi học đường thì có hạn. Tự học là một giải pháp khoa học giúp giải quyết mâu thuẫn giữa khối lượng kiến thức đồ sộ với quỹ thời gian ít ỏi ở nhà trường.

- Tự học là con đường tạo ra tri thức bền vững cho mỗi người. Kiến thức có được do tự học là kết quả của sự hứng thú, của sự tìm tịi, lựa chọn nên bao giờ cũng vững chắc, bền lâu.

- SV biết tự học sẽ dễ thích ứng với cách học địi hỏi phải tự học tập, tự nghiên cứu thường xuyên, do đó khó có thể thu được kết quả học tập tốt.

1.4.5. Tự học trong môi trường CNTT-TT. Tự học qua mạng

1.4.5.1. Khái niệm:

Tự học qua mạng là hình thức của tự học mà khơng dùng lời nói trực tiếp để giao lưu với nhau, phương tiện để giao tiếp là máy tính có kết nối mạng Internet. Người học chủ động tìm kiếm tri thức để thoả mãn những nhu cầu hiểu biết của mình, tự củng cố, tự phân tích, tự đào sâu, tự đánh giá, tự rút ra kinh nghiệm...với sự hỗ trợ của máy tính.

1.4.5.2. Lợi ích của tự học qua mạng

Tự học qua mạng, người học không bị ràng buộc vào thời khoá biểu chung, một kế hoạch chung, có thời gian để suy nghĩ sâu sắc một vấn đề, phát

hiện ra những khía cạnh xung quanh vấn đề đó và ra sức tìm tịi, học hỏi thêm. Như vậy, cách tự học đó dần trở thành thói quen, giúp người học phát triển được tư duy độc lập, tư duy phê phán, tư duy sáng tạo.

Tự học qua mạng giúp người học có thể tìm kiếm nhanh chóng và dễ dàng một khối lượng lớn thơng tin bổ ích. Về mặt này, người học hồn toàn thuận lợi so với việc tìm kiếm trên sách báo.

1.5. Cơ sở lí thuyết về E-book

1.5.1. Khái niệm về E-book

E-book (electronic book, viết tắt là E-book) là tài liệu số hướng dẫn học một mơn học có bài tập, thí nghiệm mơ phỏng, tự kiểm tra đánh giá và thường được ghi trên đĩa CD chuyển cho học sinh mang về sử dụng trên máy tính cá nhân hoặc đưa lên mạng Internet để học sinh có thể truy cập tự học ở mọi nơi, mọi lúc tùy theo nhu cầu và điều kiện cụ thể của mỗi người [10], [11], [13], [14], [15], [22]. GV ở các trung tâm địa phương của các tổ chức đào tạo cũng có thể sử dụng học liệu đó trong các buổi phụ đạo, hướng dẫn cho sinh viên.

1.5.2. Ưu và nhược điểm của E-book

1.5.2.1. Ưu điểm của E-book

E-book có những lợi thế mà sách giáo khoa thơng thường khơng thể có được như:

- Gọn nhẹ, dễ dàng mang theo người, sử dụng dễ dàng, chỉ cần một máy tính với cấu hình vừa phải.

- Có thể tinh chỉnh về cỡ chữ, màu sắc, và các thao tác cá nhân hóa tùy theo sở thích của người đọc.

- Có khả năng lưu trữ hệ thống thơng tin đồ sộ. Ví dụ: một đĩa CD- ROM có thể lưu trữ đến 2000 cuốn sách số hóa.

- Chuyển tải được thông tin, kiến thức bằng đầy đủ các media: văn bản, hình ảnh, âm thanh, tiếng nói, hình ảnh động.

- Tạo được giao tiếp hai chiều (người học- máy).

- Tính tái sử dụng rất cao

1.5.2.2. Nhược điểm của E-book

- Sử dụng E-book, người học tự học ở nhà nên thiểu hẳn các tương tác quan trọng như:

+ Tương tác Thầy- Trò.

+ Tương tác Trò- Bạn đồng học.

+ Tương tác Trị - Mơi trường học tập.

- So với lớp học truyền thống, học tập bằng E-book thiếu hẳn hoạt động thường xuyên thảo luận, động viên khuyến khích lẫn nhau.

1.5.3. Các yêu cầu của việc thiết kế E-book

1.5.3.1. Yêu cầu về nội dung

Nội dung của E-book phải đầy đủ, chi tiết, ít nhất là như giáo trình ấn phẩm. Mở đầu giáo trình có phần giới thiệu chương trình mơn học, nêu mục đích, u cầu mơn học và hướng dẫn về phương pháp học tập cho học sinh.

Đầu mỗi chương cần có hướng dẫn của GV, cuối chương có tóm tắt và nhấn mạnh những nội dung chủ yếu cần nắm vững trong chương và nêu cách làm các loại bài tập, bài thực hành trong chương.

1.5.3.2. u cầu về trình bày

Cần có sự phối hợp văn bản với các dạng media: âm thanh, video, mô phỏng bằng phần mềm giúp người học cảm nhận và tiếp thu gần như được trực tiếp dự buổi thuyết giảng của Thầy nhưng lại có thể trở lại nhiều lần đối với những phần khó mà HS chưa nắm vững được. Nếu sử dụng cơng cụ lập trình web để xây dựng thì việc liên kết, tìm kiếm tra cứu trên giáo trình rất thuận tiện, giao diện thân thiện khơng địi hỏi trình độ hiểu biết nhiều về tin học của người sử dụng.

1.5.3.3. Yêu cầu về bài tập

Các bài tập, bài kiểm tra, bài trắc nghiệm nên bố trí theo từng chương, từng chủ đề hoặc bài tổng hợp, theo độ khó khác nhau. Cần sử dụng nhiều cách lựa chọn ngẫu nhiên tạo đề bài tập từ một ngân hàng đề để gây hứng thú

cho SV, tránh nhàm chán khi học đi học lại nhiều lần. Bố trí nhiều bài kiểm tra có chấm điểm tự động và sử dụng kĩ xảo để tạo ra những nhận xét, động viên khích lệ SV khi xuất hiện kết quả chấm bài. Đây chính là việc thực hiện giao tiếp hai chiều người- máy làm cho học sinh hứng thú học tập, xóa bỏ tâm lí cơ đơn, buồn chán trong điều kiện phải tự học một mình.

1.5.3.4. Yêu cầu về hướng dẫn sử dụng

Cần phải có hướng dẫn cách sử dụng E-book một cách chi tiết kèm theo những phần mềm hỗ trợ đọc chương trình nếu cần thiết.

1.5.4. Quy trình xây dựng E-book

 Analysis: Phân tích tình huống để đề ra chiến lược phù hợp.

- Hiểu rõ mục tiêu.

- Các tài nguyên có thể có. - Đối tượng sử dụng.

 Design: Thiết kế nội dung cơ bản

- Các chiến lược dạy học.

- Siêu văn bản (hypertext) và siêu môi trường (hypermedia). - Hướng đối tượng, kết nối và phương tiện điều hướng.

 Development: Phát triển quá trình

- Thiết kế đồ họa.Phát triển phương tiện 3D và đa môi trường( multimedia).

- Hình thức và nội dung các trang. - Phương tiện thực tế ảo.