trƣờng THPT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
Với những định hướng lớn về đổi mới phương pháp dạy học đã được xác định trong Nghị quyết Trung ương 4 khóa VII (1 - 1993), Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII (12 - 1996), được thể chế hóa trong Luật Giáo dục (12 - 1998), được cụ thể hóa trong các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo, đặc biệt là chỉ thị số 15 (4 - 1999). Ngành giáo dục nói chung và Sở GD&ĐT Thái Nguyên nói riêng đã chỉ đạo các nhà trường phải tích cực đổi mới phương pháp dạy học (trong đó phải tăng cường ứng dụng CNTT vào dạy học) bước đầu đã tác động đến quá trình học tập của học sinh và phần nào đã khắc phục được thói quen học tập thụ động của học sinh
Tuy nhiên, trên thực tế các trường THPT chưa triển khai một cách quyết liệt và có hiệu quả việc đổi mới phương pháp dạy học đến cán bộ giáo viên và HS. Các cơ sở giáo dục chưa khắc phục hoàn toàn được hình thức dạy học kiểu “đọc-chép” và trong quá trình dạy học người học chưa thể vừa là đối tượng của hoạt động dạy, lại vừa là chủ thể của hoạt động học. Những hạn chế đó do một số nguyên nhân chủ yếu sau:
Thứ nhất, trong các nhà trường một thầy dạy cho một lớp đông học trò, cùng lứa tuổi và trình độ tương đối đồng đều thì giáo viên khó có điều kiện chăm lo cho từng HS nên đã hình thành kiểu dạy "thông báo - đồng loạt". Cộng với đó thì một số giáo viên chỉ quan tâm đến việc truyền đạt cho hết nội dung quy định trong chương trình sách giáo khoa, cố gắng làm cho HS hiểu và nhớ những điều giáo viên giảng. Cách dạy này dẫn đến cách học thụ động, thiên về ghi nhớ, ít chịu suy nghĩ, cho nên đã hạn chế về chất lượng, hiệu quả dạy và học, không đáp ứng yêu cầu phát triển năng động của xã hội hiện đại.
Thứ hai, một thực tế là khả năng tưởng tượng về toán (đặc biệt là toán hình) của học sinh còn hạn chế nên ảnh hưởng tới tiến trình giảng dạy của GV
trong một khoảng thời nhất định.
Thứ ba, thời gian học của học sinh có hạn, nhưng lượng kiến thức rất nhiều, từ đó một vấn đề hết sức quan trọng là: làm thế nào để HS có thể tiếp nhận đầy đủ khối lượng tri thức lớn đó trong khi quỹ thời gian dành cho dạy và học không thay đổi.
Với mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo đồng thời để khắc phục tình trạng trên. Chúng ta phải đổi mới phương pháp dạy học, một trong các biện pháp khả thi đó là sự kết hợp các phương pháp dạy học truyền thống và không truyền thống với sự hỗ trợ của CNTT nói chung, phần mềm dạy học nói riêng như một công cụ đắc lực. Việc sử dụng các phần mềm dạy học để tạo hứng thú học tập cho HS trong các bài toán về quỹ tích, chứng minh,…đồng thời qua đó HS kiểm tra ngay được các dự đoán của mình, kiểm tra được các kết quả bài làm có đúng hay không? Qua thực tế tìm hiểu, nghiên cứu chúng ta có thể khai thác tính trực quan của phần mềm GeoGebra trong việc tổ chức HĐ nhận thức cho HS trong dạy học môn toán ở trường THPT.
1.5. Ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ các hoạt động nhận thức trong dạy học môn toán ở trƣờng THPT
1.5.1. Tác động của công nghệ thông tin tới quá trình dạy học toán ở trƣờng THPT
Việc ứng dụng CNTT trong dạy học hiện nay đang được đẩy mạnh và sử dụng rộng rãi trong các nhà trường. Ở các trường THPT, tùy theo mức độ nhận thức và kĩ năng sử dụng CNTT của GV, HS và hạ tầng cơ sở vật chất mà việc ứng dụng CNTT trong đổi mới dạy học nói chung, hay dạy học toán nói riêng diễn ra ở các mức độ khác nhau. Khi CNTT tham gia vào quá trình dạy học sẽ làm môi trường dạy học thay đổi, nó có tác động mạnh mẽ tới mọi thành tố của quá trình dạy học toán ở trường THPT
Khi sử dụng máy tính như một phương tiện dạy học, ta có thể khai thác các ưu điểm về mặt kỹ thuật và các tiềm năng về mặt sư phạm của CNTT để tận dụng được các tác động từ đó như:
- Thuận lợi trong việc thực hiện mục đích dạy học toán học cho HS: Ngày nay các phần mềm dạy học trở nên rất phong phú, đa dạng, trong đó có rất nhiều phần mềm có thể khai thác để rèn luyện kĩ năng thực hành cho HS. Chẳng hạn với phần mềm GeoGebra HS có thể rèn luyện kĩ năng dựng hình, tìm hiểu các bài toán quỹ tích có hiệu quả,... Dạy học với sự hỗ trợ của CNTT đã cho phép giáo viên tạo môi trường thuận lợi, những điều kiện bên ngoài tác động vào điều kiện bên trong để phát triển khả năng suy luận toán học, tư duy lôgic, tư duy thuật toán, đặc biệt là năng lực quan sát, mô tả, phân tích, so sánh cho HS. HS sử dụng phần mềm mô tả các đối tượng toán học, sau đó tìm tòi khám phá các thuộc tính ẩn chứa bên trong đối tượng đó. Thông qua các kết quả hoặc sự biến thiên của đối tượng, bằng suy luận có lí, HS có thể dự đoán về tính chất, những quy luật mới. Chính từ quá trình mò mẫm, dự đoán mà HS đi đến khái quát hóa, tương tự hóa và sử dụng lập luận lôgic để làm sáng tỏ vấn đề. Điều này có tác động rất tích cực tới việc tổ chức HĐ nhận thức trong dạy học toán ở trường THPT.
- Bổ sung những kiến thức toán học phong phú, đa dạng vào nội dung dạy học cho HS: Trong HĐ toán học, có những việc đòi hỏi phải tư duy, nhưng cũng có việc trung gian chỉ đòi hỏi một loại công việc đơn điệu như tính toán, vẽ hình…Những việc này lại cần nhiều thời gian, sức lực và kết quả không chính xác. Có thể lược bỏ yêu cầu rèn luyện thuần túy các kĩ năng làm việc có tính chất đơn điệu, không đòi hỏi tư duy đó. Khi HS được giải phóng khỏi các công việc này thì khả năng tập trung tư duy vào chủ đề chính tốt hơn.
các HĐ nhận thức để HS có điều kiện hiểu sâu hơn, rộng hơn về nội dung kiến thức Toán học. Tuy nhiên, những yêu cầu gắn với việc rèn luyện các thao tác trí óc thì không thể giảm nhẹ được, dù cho có thể dùng phần mềm thay thế chúng. Chẳng hạn việc tính đạo hàm, việc dạy HS hiểu các khái niệm hình học trong tổ chức HĐ nhận thức toán học cho HS vẫn hết sức quan trọng. Cùng với việc giảm bớt một số yêu cầu, nội dung, do thời gian được tiết kiệm, ta cần xem xét việc đưa thêm các nội dung mới tùy theo nhu cầu của môn học và thực tiễn đối tượng HS.
b. Về phƣơng pháp và hình thức dạy học
Khi ứng dụng CNTT trong dạy học, HS được nhúng vào một môi trường học tập hết sức mới mẻ, hấp dẫn, đa dạng và có tính hỗ trợ cao, môi trường này chưa hề có trong nhà trường truyền thống trước đây.
- Phát huy tính tích cực của học tập của HS: Trước khi người ta chú trọng tới phương pháp dạy (dạy sao cho HS dễ hiểu và nhớ lâu), thì nay phải đặt trọng tâm vào việc hình thành và phát triển cho HS các phương pháp học. Trước đây người ta thường đánh giá tầm quan trọng của khả năng ghi nhớ kiến thức và thành thục kĩ năng vận dụng, thì nay cần khuyến khích và quan tâm đặc biệt đến phát triển năng tực tư duy sáng tạo của HS. CNTT là phương tiện hỗ đắc lực để thực hiện các mục tiêu đó, việc chuyển từ định hướng "lấy giáo viên làm trung tâm" sang "lấy HS làm trung tâm" sẽ trở nên dễ dàng hơn. Các nhà giáo dục thường xuyên nói nhiều tới việc tổ chức HĐ sáng tạo, tích cực, tự lực cho HS nhưng trong điều kiện dạy học sử dụng các phương tiện truyền thống, những biện pháp nhằm tích cực hóa HS chỉ đạt được những kết quả nhất định. CNTT sẽ tạo ra một môi trường HĐ ảo nhưng tích cực cho HS. HS sẽ là chủ thể HĐ, tác động lên các đối tượng thuộc môi trường đó, nhờ đó HS chiếm lĩnh những tri thức kĩ năng mới.
trợ tổ chức HĐ nhận thức trong dạy học toán cho HS, đặc biệt là một số phần mềm dạy học. Nhờ sử dụng các phần mềm này mà một HS trung bình, thậm trí là trung bình yếu cũng có thể HĐ tốt trong môi trường học tập tích hợp. HS hoàn toàn có khả năng tìm hiểu các đối tượng, sự kiện toán học … thông qua quá trình tác động lên đối tượng, xem xét và phân tích nó, có thể đưa ra các dự đoán về các mối quan hệ mang tính quy luật. Giáo viên có điều kiện giúp đỡ được tất cả HS rèn luyện tốt năng lực sáng tạo, rèn luyện phương pháp nghiên cứu trong học tập. Đây là một tác dụng của CNTT trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học toán ở trường THPT. Nếu giáo viên biết khai thác một cách thích hợp CNTT thì có thể tạo ra những đổi mới trong dạy học, sẽ có những thành tựu mới mà giáo dục truyền thống chưa thể đạt được.
- Hiệu quả sử dụng các phương pháp dạy học tăng lên rõ rệt: Những phương pháp dạy học tích cực có điều kiện phát huy rất hiệu quả khi ứng dụng CNTT. Nhiều lý thuyết dạy học như lí thuyết tình huống, lí thuyết kiến tạo có khả năng ứng dụng cao. Với lí thuyết tình huống, trong môi trường truyền thống, khả năng tạo ra các tình huống lí tưởng là rất khó, nhưng với sự hỗ trợ của CNTT thì phạm vi tạo ra các tình huống lí tưởng sẽ được mở rộng nhiều lần. Môi trường tạo ra bởi CNTT sẽ có tính tương tác cao và là môi trường tương tác thông minh, giáo viên sẽ không phải can thiệp vào quá trình tương tác giữa HS và môi trường nhưng kết quả học tập vẫn được đảm bảo. Cũng với lí thuyết tình huống, các nhà khoa học có đề cập đến các chướng ngại như những khó khăn mà khi HS vượt qua phải thay đổi quan niệm hoặc hệ thống quan niệm cũ. Khi có môi trường CNTT có thể loại bỏ một vài chướng ngại truyền thống đó
Ví dụ: Với môi trường dạy học truyền thống, việc định nghĩa tiếp tuyến của đường tròn theo các tiêu chuẩn xác định số giao điểm của đường thẳng với đường tròn, có đưa ra quan niệm tiếp tuyến như là vị trí tới hạn của
cát tuyến khi một điểm chung của cát tuyến với đường tròn gần đến vị trí giao điểm khia. Nhưng trong môi trường của phần mềm GeoGebra, việc tạo ra hình chuyển động liên tục cho phép HS nhìn nhận khái niệm tiếp tuyến theo quan điểm giới hạn của cát tuyến mà không hề gặp khó khăn, vì vậy giáo viên tránh được một chướng ngại cho HS trong dạy học
- Trong tâm lí học có quan niệm về “Vùng phát triển gần nhất” của Vưgôtxki. Khi chiến lĩnh những khái niệm, biểu tượng của “Vùng phát triển gần nhất”, HS sẽ phát triển tư duy. Đối với một số HS ở nhà trường truyền thống, điều kiện để đưa ra kiến thức rơi vào vùng phát triển “Vùng phát triển gần nhất” có thể không nhiều, như ở môi trường CNTT thì dễ dàng đưa ra một số lượng lớn kiến thức rơi vào “Vùng phát triển gần nhất” cho HS
- Tăng khả năng áp dụng và kết hợp các hình thức dạy học: các hình thức dạy học đồng loạt, dạy học theo nhóm và dạy học cá nhân trong điều kiện có sử dụng CNTT cũng vẫn tồn tại nhưng việc kết hợp chúng sẽ nhuần nhiễn linh hoạt hơn.
c. Về khả năng kiển soát và đánh giá quá trình học tập của học sinh
Với sự trợ giúp của CNTT, quá trình học tập của từng HS được kiểm soát chặt chẽ. Đồng thời, việc đánh giá sẽ xảy ra liên tục, trong một thời điểm của quá trình học tập. Các đánh giá sẽ không chung chung và trừu tượng bằng điểm số và điểm trung bình trong tháng, trong học kì và cả năm học. Khi nhìn các điểm số đó ta không thể hình dung được HS có mặt nào mạnh, mặt nào yếu. Khi có máy tính và phần mềm, bằng cách phân tích và thống kê, sẽ có những nhận định chi tiết về các đặc điểm của HS trong khi học như: kĩ năng giải toán, khả năng chú ý, khả năng suy luận lôgic, các lỗi hay mắc khi làm bài,…
d. Về sử dụng phƣơng tiện dạy học hiện đại và hình thành phẩm chất, năng lực học sinh
Do xuất hiện máy tính vạn năng, xuất hiện các SGK điện tử vì vậy các bảng tra cứu, sổ tay toán học, bàn tính gẩy, thước tính,… sẽ được xem xét lại (khả năng tồn tại hoặc khả năng sử dụng trong các tình huống sư phạm hạn chế nào đó). Tăng khả năng xây dựng môi trường đa phương tiện và môi trường làm việc trên mạng Internet, để nâng cao chất lượng dạy học, cần hiểu rằng chỉ riêng máy tính thì không đủ mà cần tăng cường nghiên cứu tạo ra môi trường đa phương tiện gồm có máy tính, video, máy chiếu, mạng internet, website giáo dục,…
Việc sử dụng CNTT ngay trên ghế nhà trường đã trực tiếp góp phần hình thành và phát triển kĩ năng sử dụng thành thạo máy vi tính và làm việc trong môi trường CNTT cho HS THPT. Đây là kĩ năng không thể thiếu của người lao động trong thời đại phát triển CNTT. Sử dụng CNTT trong quá trình thu thập và xử lí thông tin đã giúp hình thành và phát triển cho HS cách giải quyết vấn đề hoàn toàn mới, đưa ra các quyết định trên cơ sở kết quả xử lí thông tin. Cách học này tránh được kiểu học vẹt, học đối phó, máy móc nhồi nhét, thụ động như trước đây, nó đòi hỏi sự độc lập, tự giác và nghiêm túc của HS trong học tập. Quá trình học tập với sự trợ giúp của CNTT, HS có điều kiện phát triển năng lực làm việc với cường độ cao một cách khoa học, đức tính cần cụ chịu khó, khả năng độc lập, sáng tạo, tự chủ và kỉ luật cao. Việc đánh giá, kiểm tra kiến thức bản thân bằng các phần mềm trên máy vi tính cũng giúp HS rèn luyện đức tính trung thực, cẩn thận, chính xác và kiên trì, khả năng quyết đoán. Việc sử dụng máy vi tính còn góp phần hình thành cho HS một phương pháp nghiên cứu toán học mới.
1.5.2. Các mức độ ứng dụng CNTT hỗ trợ trong việc dạy học Toán ở trƣờng THPT
tế nó được triển khai ở các mức độ rất khác nhau. Tuỳ từng trường hợp cụ thể, tuỳ mức độ nhận thức và kĩ năng CNTT của giáo viên, trang thiết bị mà các nhà trường THPT ứng dụng CNTT ở mức độ khác nhau:
Mức 1: Ứng dụng CNTT trợ giúp giáo viên một số thao tác nghề nghiệp. Trong quá trình dạy học toán, giáo viên phải làm một loạt công việc như: soạn giáo án, ra bài kiểm tra, nhận xét HS, chuẩn bị các đồ dùng dạy học, các tài liệu cho tiết học… Rất nhiều công việc như vậy sẽ được trợ giúp bới các thiết bị CNTT như chương trình soạn thảo văn bản, bản tính Excel, các thiết bị quét tư liệu ảnh, chụp ảnh tư liệu. Giáo án sẽ được soạn bởi các ứng dụng văn phòng, các bài kiểm tra test có thể được lựa chọn bởi ngân hàng đề trắc nghiệm, in ấn nhờ phần mềm công cụ trợ giúp trợ giúp riêng. Các tư liệu phục vụ bài dạy học được lấy từ website trên mạng internet, được sao chụp từ các máy scaner,…nhờ các ứng dụng CNTT mà công tác chuẩn bị của giáo viên dễ dàng hơn và chất lượng được nâng cao hơn hẳn. Lúc này các