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
1.2. Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học địa lí
phổ thông có khả năng ứng dụng CNTT&TT trong dạy học; biên soạn và sử dụng giáo trình, sách giáo khoa điện tử [10]. Trong dự thảo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (7/2017), Bộ GDĐT tiếp tục nhấn mạnh yêu cầu này.
1.2.1. Khái niệm
CNTT là tập hợp các phương pháp khoa học, công nghệ và công cụ kỹ thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ và trao đổi thông tin số; ứng dụng CNTT là việc sử dụng CNTT vào các hoạt động thuộc lĩnh vực KTXH, đối ngoại, quốc phòng, an ninh và các hoạt động khác nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả của các hoạt động này [40].
CNTT&TT là thuật ngữ chỉ chung cho tập hợp các ngành khoa học và công nghệ liên quan đến khái niệm thông tin, các quá trình xử lý thông tin và truyền bá thông 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 thông nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn thông tin trong mọi lĩnh vực hoạt động KTXH, văn hóa và con người (Từ điển Bách khoa Việt Nam).
Từ CNTT đến CNTT&TT là một bước tiến lớn và hiện nay trong các tài liệu khoa học thuật ngữ CNTT&TT được dùng thay cho thuật ngữ CNTT trước đây. Trong CNTT&TT nhấn mạnh vai trò của truyền thông hợp nhất và việc tích hợp viễn thông, các máy tính và các phần mềm doanh nghiệp, các phần mềm trung gian, các bộ lưu trữ, các hệ thống nghe - nhìn, cho phép người dùng truy cập, lưu trữ, truyền phát và xử lí thông tin.
Thuật ngữ CNTT&TT còn dùng để chỉ sự hội tụ của hệ thống nghe - nhìn và mạng điện thoại với mạng máy tính thông qua các hệ thống đường truyền [119].
UNESCO là tổ chức quốc tế tiên phong trong việc định hướng ứng dụng CNTT&TT trong giáo dục. Theo UNESCO, CNTT&TT có thể bổ sung, làm giàu và biến đổi giáo dục tốt hơn. UNESCO chia sẻ kiến thức về những cách
thức khác nhau mà công nghệ có thể tạo thuận lợi cho sự tiếp cận phổ quát với giáo dục, kết nối các lĩnh vực học tập, hỗ trợ sự phát triển nghề nghiệp của GV, nâng cao chất lượng và sự thích hợp của việc dạy học, tăng cường sự hội nhập, cải thiện sự quản lí và quản trị giáo dục [120].
1.2.2. Vai trò của CNTT&TT trong dạy học địa lí
CNTT&TT ngày càng phát triển mạnh mẽ, được sử dụng rộng rãi trong giáo dục ở nhiều cấp độ, mức độ và trình độ. Vai trò quan trọng của nó đối với dạy và học được thể hiện ở một số khía cạnh sau [23],[27],[48],[87]:
- Xét ở khía cạnh công cụ dạy học, sự phát triển của Internet và hạ tầng công nghệ mạng đã mở ra 3 hướng khai thác chính trong giáo dục: một là, Internet được coi là công cụ để phát triển các hoạt động đào tạo tại trường học dưới hình thức dạy học trực tuyến, đào tạo từ xa; hai là, nó là phương thức kết nối thuận tiện và tăng cường khả năng tương tác giữa các cá thể trong nhà trường; ba là, trợ giúp cho GV và HS được tiếp cận nguồn tư liệu và tri thức khổng lồ của nhân loại trên không gian mạng, giúp chúng ta dễ dàng tra cứu, tìm kiếm được thông tin chính xác, đầy đủ về hiện tượng, đối tượng, quá trình nghiên cứu, do đó nâng cao chất lượng dạy học. Phần lớn các trường phổ thông ở nước ta khai thác theo hướng thứ ba, đặc biệt đối với môn địa lí vốn luôn phản ánh sự phát triển, biến đổi không ngừng của các đối tượng, hiện tượng, sự kiện kinh tế - xã hội. Nếu GV và HS không thường xuyên tự cập nhật thông tin thì kiến thức sẽ trở nên lạc hậu.
Nhờ sự phát triển của Internet, các thiết bị và công nghệ di dộng chúng ta có thể học bất kỳ thứ gì, bất kỳ lúc nào, bất kỳ nơi đâu và học tập suốt đời, hướng tới xây dựng xã hội học tập. Đặc biệt việc cả GV và HS cùng tham gia các cộng đồng học tập ảo (lớp học ảo) trên Internet giúp tăng cường khả năng học tập hợp tác và bồi dưỡng thái độ học tập tích cực.
- Việc sử dụng đa phương tiện hiện đại trong dạy học như: máy quay, máy chiếu, máy tính, băng đĩa CD, videoclip, tranh ảnh tư liệu, … đã nâng cao tính trực quan của dạy học, đặc biệt hữu dụng đối với môn Địa lí vốn có
nhiều khái niệm, biểu tượng, hiện tượng khó mô tả bằng lời cũng như trực tiếp quan sát như: các hệ quả của chuyển động quay quanh Mặt trời và tự quay quanh trục của Trái đất, thuyết kiến tạo mảng, hiện tượng núi lửa phun trào, quá trình đô thị hóa, …
- CNTT&TT giúp cải thiện khả năng chú ý của HS qua các hệ thống kênh hình, kênh chữ, số liệu, các bài giảng điện tử của GV, … tăng cường khả năng tương tác giữa GV - HS, HS - HS, HS - phương tiện, thiết bị thông qua việc GV tổ chức các hoạt động dạy học có sự trợ giúp của CNTT&TT.
- GV có khả năng về tin học và công nghệ có thể tự thiết kế được nhiều bài giảng có chất lượng và giá trị thẩm mỹ; tự chuẩn bị được các tư liệu dạy học như bản đồ, lược đồ, sơ đồ, … thậm chí có thể tạo được các phần mềm dạy học, các ứng dụng học tập nhờ sự trợ giúp của các phầm mềm công cụ, các ứng dụng, các chỉ dẫn, các bộ mã nguồn mở,… từ miễn phí cho đến có tính phí trên không gian mạng. Hệ thống tư liệu này có thể tái sử dụng nhiều lần và có thể cập nhật, bổ sung được.
- Hệ thống phương tiện, thiết bị, phần mềm ứng dụng thuộc về CNTT&TT góp phần tăng cường phương tiện, thiết bị cho dạy học: phòng học đa chức năng, phòng công nghệ cao với các phương tiện thiết bị như: máy vi tính, máy chiếu (projector), đầu video, loa, micro, đường truyền internet, đường truyền dữ liệu, băng đĩa dữ liệu, bảng thông minh … (hệ thống phương tiện phần cứng); phần mềm dạy học/tự học, phần mềm hỗ trợ giảng bài, phòng thí nghiệm ảo, thư viện âm thanh, hình ảnh, website … (hệ thống phương tiện phần mềm).
- CNTT & TT đã trực quan hóa các nguồn tư liệu và thông tin, góp phần tăng cường khả năng tiếp nhận và lưu trữ tri thức. Bảng 1.1 đã chỉ ra mối liên hệ giữa các giác quan và khả năng tiếp nhận và lưu giữ thông tin của người học. CNTT&TT có tác động trực tiếp tới thính giác và thị giác của HS, giúp HS dễ hiểu bài, dễ xác định và nhận biết các thông tin, tăng cường khả năng ghi nhớ kiến thức hơn.
Bảng 1.1. Khả năng tiếp thu và lưu giữ tri thức của HS qua các giác quan [25]
Tỉ lệ tiếp thu tri thức khi học Tỉ lệ lưu giữ tri thức sau khi học
1% Qua Nếm 20% Qua Nghe
1.5% Qua Sờ 30% Qua Nhìn
3.5% Qua Ngửi 50% Qua Nghe + Nhìn
11% Qua Nghe 80% Qua Tự trình bày
83% Qua Nhìn 90% Qua trình bày và làm 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. Tùy theo điều kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị, trình độ của GV và HS, sự quan tâm, chỉ đạo của các cấp quản lý mà có thể thấy các xu hướng ứng dụng cơ bản sau:
- Khai thác và sử dụng những tiện ích của CNTT&TT trong tất cả các khâu của quá trình dạy học như: tìm và lựa chọn thông tin, biên soạn tài liệu, thiết kế bài giảng, kiểm tra, đánh giá, tự học, …
- Tổ chức dạy học thông qua các ứng dụng, phần mềm chuyên ngành địa lí như: Atlat địa lí Việt Nam (bản điện tử), bộ đĩa DVD Bách khoa toàn thư Encarta, các website có nội dung địa lí, các bản đồ trực tuyến, …
- Xây dựng các đồ dùng trực quan đơn giản bằng CNTT&TT: xây dựng bản đồ, biểu đồ, tranh ảnh dạy học trên máy vi tính, tự biên soạn băng hình, video clip dạy học, … nhằm tự bổ sung, cập nhật nguồn tư liệu dạy học
- GV có khả năng về tin học và công nghệ tự thiết kế các ứng dụng, phần mềm hỗ trợ dạy học.
- Dạy học trực tuyến thông qua mạng internet (Elearning, Webquest,…) hoặc dạy học kết hợp (Blended learning).
WebGIS mã nguồn mở sử dụng trong dạy học Địa lí lớp 12 THPT mà tác giả xây dựng là sản phẩm ứng dụng được xây dựng nhờ áp dụng các thành tựu của khoa học công nghệ. Việc khai thác, tổ chức dạy học bằng WebGIS về mặt bản chất chính là ứng dụng CNTT&TT vào quá trình dạy và học địa lí.