II. Xõy dựng phần mềm hỗ trợ dạy học một số nội dung mụn cỏc mụn học về tự nhiờn và xó hội ở Tiểu học bằng cụng nghệ đa phương tiện
1. Cỏc nguyờn tắc cơ bản khi xõy dựng phần mềm dạy học
Để xỏc định hệ thống cỏc nguyờn tắc dạy học núi chung và nguyờn tắc xõy dựng và sử dụng phần mềm dạy học cần phải dựa trờn những cơ sở như: mục đớch giỏo dục, tớnh quy luật của quỏ trỡnh dạy học, những đặc điểm tõm lý của đối tượng học sinh, kinh nghiệm thiết kế, cỏc hệ thống nguyờn tắc dạy học... thỡ cũn phải xột đến đặc thự của mụn học và cả cỏch tiếp cận hợp lý nhất khi nghiờn cứu mụn học đú. Nội dung dạy học cỏc mụn học về tự nhiờn và xó hội mà chỳng tụi xõy dựng là những hiện tượng trừu tượng, khú hiểu. Chớnh vỡ vậy cần thiết phải cú mụ hỡnh, hỡnh ảnh động để học sinh cú thể trực tiếp quan sỏt, thao tỏc trờn cỏc mụ hỡnh, hỡnh ảnh giỳp học sinh tỡm tũi kiến thức mới, tự kiểm tra đỏnh giỏ mức độ chiếm lĩnh tri thức của mỡnh. Muốn vậy, phần mềm dạy học phải xõy dựng dựa trờn cỏc nguyờn tắc cơ bản sau:
* Quỏn triệt mục tiờu dạy học
Thực chất của việc xỏc định mục tiờu bài học là xỏc định yờu cầu cần đạt được của người học, sau khi học bài học đó chứ khụng phải là việc mụ tả những yờu cầu của nội dung chương trỡnh quy định; nú khụng phải là chủ đề của bài học mà cỏi đớch học sinh phải đạt tới; là nhiệm vụ học tập mà học sinh phải hoàn thành.
Mục tiờu dạy học đặt ra cho học sinh thực hiện, nú phải được diễn đạt ngắn gọn, cụ thể bằng những cụm từ hành động cho phộp ta dễ dàng đo được kết quả của cỏc hành động học tập của học sinh. Căn cứ vào mục tiờu đú, khi xõy dựng kịch bản cho phần mềm thỡ mỗi mục tiờu phải được cụ thể hoỏ bằng cỏc cõu hỏi, cỏc phiếu học tập cựng với việc quan sỏt cỏc hỡnh ảnh, õm thanh... để định hướng cỏc hoạt động học và tự học cho học sinh. Tiến trỡnh tổ chức cho học sinh từng bước giải quyết được cõu hỏi, phiếu học tập đú cũng đồng thời là quỏ trỡnh thực hiện cỏc mục tiờu dạy học đó đề ra.
Khi thiết kế cõu hỏi, phiếu học tập theo từng nội dung dạy học, phải gắn liền với việc chuẩn bị và sử dụng cỏc cỏc mụ hỡnh, hỡnh ảnh, sơ đồ, õm thanh... tương ứng phự hợp với nội dung và ý đồ về phương phỏp dạy học. Một kịch bản tốt là một kịch bản phải đảm bảo bỏm sỏt mục tiờu dạy học, nghĩa là từ cỏc hỡnh ảnh trực quan cựng với những cõu hỏi dẫn dắt cho phộp định hướng suy nghĩ, tỡm tũi phỏt hiện ra kiến thức mới trong bài học.
Như vậy, việc đạt mục tiờu bài học chớnh là việc học sinh tự tỡm tũi kiến thức qua việc tự học bằng phần mềm dạy học, nú vừa là phương tiện cụ thể hoỏ mục tiờu dạy học, vừa là định hướng cỏch thức tỡm tũi phỏt hiện tri thức mới, chớnh vỡ vậy phần mềm dạy học là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực tự học, rốn luyện kỹ năng tư duy và giỏo dục nhõn cỏch cho học sinh.
Sau đõy là một vớ dụ minh hoạ: Xỏc định mục tiờu bài "Cơ thể chỳng ta được hỡnh thành như thế nào?" SGK (Khoa học lớp 5).
Giỳp học sinh cú khả năng:
- Nhận ra sự thay đổi của lồng ngực khi hớt vào, thở ra.
- Chỉ và núi được tờn cỏc bộ phận của cơ quan hụ hấp trờn sơ đồ. Chỉ trờn sơ đồ và núi được đường đi của khụng khớ khi ta hớt vào, thở ra.
- Hiểu được vai trũ của hoạt động thở đối với sự sống của con người. Để thực hiện mục tiờu thứ nhất của bài, phần mềm dạy học phải cú hỡnh ảnh lồng ngực khi hớt vào, thở ra, học sinh quan sỏt rồi trả lời theo cõu hỏi định hướng hoạt động học tập tỡm kiếm kiến thức mới.
Cõu hỏi để định hướng học sinh quan sỏt, tỡm tũi thực hiện mục tiờu thứ nhất là:
- Hóy cho biết hỡnh ảnh nào của lồng ngực khi hớt vào, thở ra ?
Học sinh quan sỏt hỡnh vẽ và quan sỏt, cảm nhận trờn hiện tượng cơ thể mỡnh những thay đổi khi hớt vào, thở ra. Sau khi cú kết luận, học sinh kộo ụ ghi chữ "Hớt vào" hoặc "Thở ra" xuống vị trớ dưới bức tranh sao cho phự hợp.
Sau khi làm xong, học sinh nhấn ụ kết quả, nếu học sinh làm đỳng, cú tiếng vỗ tay, nếu làm sai, hiện dũng chữ "Bạn hóy làm lại nhộ!". Sau đú, học sinh hướng lờn bảng nghe bạn chữa bài và giỏo viờn kết luận.
Qua đú, học sinh sẽ cú được biểu tượng về lồng ngực khi ta hớt vào, thở ra. Như vậy mục tiờu của bài học đó đạt được.
* Bảo đảm tớnh chớnh xỏc của nội dung
Kịch bản trong phần mềm bao gồm cỏc dạng cõu hỏi, cỏc hỡnh ảnh, õm thanh... tạo thành một tổ hợp để xừy dựng nội dung dạy học đảm bảo tớnh chớnh xỏc khoa học. Nếu hỡnh ảnh, õm thanh, cỏc dạng cõu hỏi định hướng cho học sinh khụng ăn nhập hợp lý, nghĩa là khụng đảm bảo tớnh chớnh xỏc của nội dung thỡ hoạt động tỡm tũi kiến thức của học sinh sẽ gặp trở ngại.
Chất lượng của phần mềm dạy học phụ thuộc vào chất lượng của kịch bản. Do đú, việc gia cụng sư phạm đảm bảo tớnh chớnh xỏc nội dung là yờu cầu quan trọng hàng đầu. Những nội dung kiến thức mới trong SGK được cung cấp dưới dạng thụng bỏo, là cơ sở xõy dựng dạng cõu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự tỡm tũi kiến thức mới, phản ỏnh nội dung thụng tin SGK. Cỏc cõu hỏi định hướng này phải chứa đựng trong nú phương phỏp tỡm kiếm ra kiến
thức mới. Vớ dụ ở bài "Mõy được hỡnh thành như thế nào? Mưa từ đõu ra?" (Khoa học, lớp 5) SGK mụ tả cỏch hỡnh thành vũng tuần hoàn của nước trong tự nhiờn qua một cõu chuyện với tranh minh hoạ , học sinh quan sỏt tranh, đọc lời kể theo tranh sau đú giỏo viờn tổng hợp nội dung chớnh của bài học. Phần mềm hỗ trợ được xõy dựng đó đưa cõu chuyện với cỏc bức tranh tĩnh trong SGK thành một đoạn phim hoàn chỉnh như sau:
Sau khi xem đoạn phim trờn học sinh sẽ tỡm cõu trả lời thớch hợp cho cõu hỏi tựa đề của đoạn phim rồi trả lời cỏc cõu hỏi tiếp theo, từ đú hỡnh thành kiến thức mới.
Cõu 1: Điền vào ụ trống:
Khi trời nắng, nước ở sụng, hồ, biển... vào khụng khớ. Cõu 2: Con hóy cho biết:
Mõy được hỡnh thành như thế nào? a. Hơi nước bay lờn tạo thành mõy.
b. Hơi nước bay lờn cao, gặp lạnh ngưng tụ lại thành những hạt nước rất nhỏ, tạo nờn cỏc đỏm mõy.
c. Con khụng biết.
Những đỏm mõy tiếp tục bay lờn cao thỡ hiện tượng gỡ sẽ xảy ra? a. Cỏc hạt nước lạnh quỏ biến thành đỏ và rơi xuống đất.
b. Càng lờn cao càng lạnh, càng nhiều hạt nước nhỏ đọng lại hợp thành cỏc hạt nước lớn hơn, trĩu nặng và rơi xuống tạo thành mưa..
c. Con khụng biết Cõu 4:
Con cho biết: Hiện tượng nước bay hơi thành hơi nước, rồi từ hơi nước ngưng tụ thành mừy, cỏc giọt nước trong cỏc đỏm mõy rơi xuống thành mưa xảy ra lặp đi lặp lại, gọi là...
a. Vũng tuần hoàn của nước trong tự nhiờn. b. Con khụng biết.
Mỗi một lựa chọn của học sinh sẽ cú cõu trả lời phự hợp. Vớ dụ, nếu học sinh làm sai, sẽ hiện ra dũng chữ "Con làm chưa đỳng rồi. Con hóy xem đoạn phim sau rồi trả lời lại nhộ!". Học sinh sẽ được xem một đoạn phim ngắn thể hiện nội dung cần hỏi rồi trả lời lại cõu hỏi...
* Đảm bảo tớnh sư phạm
Bố cục trong phần mềm dạy học phải rừ ràng, phự hợp với sự phõn bố thời gian. Nội dung ụn bài cũ là những kiến thức, kỹ năng của bài trước và những kiến thức kỹ năng cần thiết giỳp học sinh ụn tập, tỏi hiện phục vụ cho học bài mới. Nội dung kiến thức phải phự hợp với trỡnh độ nhận thức, kỹ năng, kỹ xảo của học sinh và thuận lợi cho giỏo viờn trong quỏ trỡnh lờn lớp. Bố cục cỏc hỡnh ảnh động, đoạn phim phải hợp lý phự hợp với nội dung, để học sinh sau khi quan sỏt cú thể rút ra được kiến thức cần học, cú như vậy mới gõy được hứng thú tỡm tũi, khỏm phỏ học tập ở học sinh. Nội dung luyện tập trong phần mềm phải đảm bảo đo được khả năng chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng của học sinh.
Tớnh sư phạm cũn thể hiện ở việc kết hợp gia cụng nội dung phự hợp với cỏc hỡnh ảnh, õm thanh; tạo nờn những biểu tượng trực quan sinh động và
trung thực, học sinh kết hợp quan sỏt kờnh chữ với kờnh hỡnh dễ dàng tự chiếm lĩnh kiến thức mới thụng qua hoạt động trả lời cỏc cõu hỏi, bảng biểu. Do đa số giỏo viờn và học sinh khụng am hiểu nhiều về tin học, nờn phần mềm phải thiết kế sao cho thao tỏc sử dụng vừa đơn giản, tiện lợi, lại tiết kiệm thời gian học tập. Phần mềm phải trở thành một cụng cụ đắc lực hỗ trợ quỏ trỡnh dạy học và quỏ trỡnh tự học.
Vớ dụ Bài "Mõy được hỡnh thành như thế nào? Mưa từ đõu ra?"(Khoa học, lớp 4), để tớch cực hoỏ hoạt động nhận thức của học sinh, giỏo viờn phải xử lý cỏc hỡnh ảnh tĩnh trong SGK thành hỡnh ảnh động (hơi nước bay lờn tạo thành mõy, hạt nước trong cỏc đỏm mõy nặng quỏ rơi xuống tạo thành mưa...Hiện tượng này lặp đi lặp lại tạo thành vũng tuần hoàn của nước trong tự nhiờn). Ở đõy cú thể biến hỡnh vẽ trong SGK thành mụ hỡnh động nhằm khắc sõu kiến thức cho học sinh như sau:
Học sinh nhấn chuột vào vị trớ của tim trờn hỡnh vẽ, nếu làm đỳng, sẽ nhỡn thấy hỡnh ảnh quả tim đang đập với cỏc dũng mỏu chảy màu đỏ mang khớ ụ - xi đến cỏc mạch mỏu trờn cơ thể, dũng mỏu màu xanh mang khớ cac-
bon – nớc từ cỏc mỏch mỏu trờn cơ thể trở về tim. Nếu nhấn khụng đỳng vị trớ thỡ sẽ hiện dũng chữ “ Con làm lại nhộ!”.
Đảm bảo tớnh sư phạm khụng chỉ thể hiện ở việc phõn tớch nội dung, gia cụng nội dung mà cũn phải đảm bảo tớnh thẩm mĩ và hiệu quả dạy học.
* Đảm bảo tương tỏc tối đa giữa người học và mỏy tớnh
Quỏ trỡnh dạy học mang tớnh phỏt triển nờn nỳ khụng dừng lại ở việc học kiến thức mà quan trọng hơn là học phương phỏp để tự chiếm lĩnh kiến thức, bồi dưỡng năng lực tự học, tự nghiờn cứu suốt đời.
Để phỏt huy được tớnh tớch cực của học sinh, nhằm thực hiện tốt nguyờn tắc này, khi gia cụng sư phạm giỏo viờn cú thể biến nội dung cung cấp thụng tin trong SGK thành nội dung học tập để học sinh phải tự tỡm tũi hoàn thiện nội dung kiến thức đú. Muốn vậy, giỏo viờn phải xõy dựng, sử dụng cỏc dạng cõu hỏi, cựng với cỏc hỡnh ảnh, õm thanh... phự hợp để huy động được tất cả cỏc giỏc quan tham gia vào quỏ trỡnh hoạt động ở học sinh để hoàn thành cỏc cõu trả lời. Dạng cõu hỏi phự hợp cho ý tưởng này là cỏc cõu hỏi trắc nghiệm khỏch quan. Như vậy, học sinh vừa phải quan sỏt (nghe, nhỡn), vừa phải tư duy tỡm tũi, vừa phải thao tỏc bằng tay với cỏc đối tượng học tập khi sử dụng phần mềm trờn mỏy tớnh để tự chiếm lĩnh tri thức mới.
Vớ dụ: Ở bài "Chỳng ta thở như thế nào?"(Khoa học lớp 5) trong SGK chỉ đưa thụng tin và hỡnh vẽ minh hoạ. Nhưng nếu sử dụng phần mềm dạy học ta cú thể đưa sơ đồ cõm rồi yờu cầu học sinh nhận biết cỏc cơ quan hụ hấp rồi quan sỏt, đối chiếu với hỡnh bờn cạnh rồi viết chữ ghi tờn cỏc cơ quan hụ hấp vào ụ trống sao cho phự hợp. Học sinh làm xong, nhấn ụ “kết quả”, nếu đỳng thỡ trờn hỡnh vẽ thỡ sẽ xuất hiện một dũng khụng khớ đi từ mũi đến từng lỏ phổi. Nếu làm sai sẽ hiện dũng chữ “Con làm sai rồi. Hóy làm lại nhộ!”. Học sinh làm nhiều lần khụng đỳng thỡ giỏo viờn hướng dẫn học sinh tỡm sự trợ giỳp bằng cỏch nhấn ụ “Dũng khụng khớ”.
Với cỏch đặt cõu hỏi dẫn dắt như trờn, học sinh phải làm việc rất tớch cực, luụn phải thao tỏc trờn mỏy kết hợp tối đa việc quan sỏt hỡnh vẽ, đọc kỹ cõu hỏi rồi vận dụng kiến thức vừa thu được qua quan sỏt để trả lời cõu hỏi tỡm ra kiến thức mới. Sự gia cụng sư phạm của giỏo viờn trong kịch bản phần mềm như trờn đó phỏt huy được tối đa sự giao tiếp giữa học sinh và mỏy, làm cho học sinh khụng ngừng phải quan sỏt, suy nghĩ, thao tỏc trờn mỏy.
* Đảm bảo nguyờn tắc trực quan
Nguyờn tắc này xuất phỏt từ lý luận nhận thức "từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng". Trong lý luận dạy học, một trong những nguyờn tắc cơ bản là khi vận dụng phương phỏp dạy - học khụng thể tỏch rời phương tiện dạy học, trong đú cú phương tiện trực quan. Ở đõy, phần mềm hỗ trợ dạy học với tư cỏch là một phương tiện trực quan đặc biệt. Để thực hiện nguyờn tắc này, cỏc nội dung trong phần mềm cần đảm bảo cỏc yờu cầu cơ bản sau:
- Cụ thể hoỏ được những kiến thức lý thuyết cơ bản, phức tạp để học sinh tiếp thu đầy đủ và sõu sắc.
- Gừy hứng thú học tập, kớch thớch sự tỡm tũi sỏng tạo, tập trung chú ý, quan sỏt, theo dừi khỏm phỏ tri thức.
- Phỏt huy tớnh tớch cực của học sinh, làm nảy sinh nhu cầu nhận thức; phỏt triển năng lực tư duy và năng lực hành động.
- Giỏo dục lũng ham mờ nghiờn cứu mụn học, cỳ thúi quen liờn hệ giữa lý thuyết và thực tế.
Những yờu cầu của nguyờn tắc này luụn đũi hỏi việc xõy dựng và sử dụng hợp lý, để tổ chức hoạt động tỡm tũi sỏng tạo của học sinh trờn phần mềm, cần phải cú cỏc hỡnh ảnh trực quan thỡ mới đạt hiệu quả dạy học cao. Phần mềm dạy học khụng những cung cấp tối đa tri thức cho học sinh mà cũn rốn luyện phong cỏch tư duy và hành động cho học sinh, tạo điều kiện tốt nhất cho cỏc em hiểu đầy đủ và sõu sắc hơn kiến thức của mụn học.
Phần mềm dạy học tớch hợp được nhiều khả năng biểu diễn thụng tin khỏc nhau như chữ viết, hỡnh ảnh, õm thanh... Do đú khi xõy dựng phần mềm phải quan tõm đến hỡnh thức trỡnh bày nội dung và hỡnh ảnh trực quan. Cỏc hỡnh ảnh phải sỏng sủa, rừ nột, màu sắc hài hoà, cỏc đoạn phim phải quan sỏt được dễ dàng, õm thanh trung thực cú tỏc dụng gõy hứng thú cho học sinh học tập. Như K.D.USinxki (1908) đó viết: "Dẫu cỏc anh cú gọi tụi là người núi hồ đồ trong khoa học sư phạm. Nhưng tụi đú rút ra trong cảm tưởng đời tụi một điểm khẳng định sõu sắc rằng, một phong cảnh đẹp cú ảnh hưởng lớn lao đến sự phỏt triển tõm hồn của thế hệ trẻ, đến nỗi mà ảnh hưởng của nhà sư phạm khú lũng cú thể cạnh tranh nổi ..."
* Đảm bảo tớnh hiệu quả, linh hoạt và hữu dụng
Bất kỳ một sản phẩm nào, đặc biệt là sản phẩm trớ tuệ, việc đỏnh giỏ giỏ trị của nú phụ thuộc chủ yếu vào khả năng và hiệu quả sử dụng. Phần mềm dạy học được xõy dựng phải được ứng dụng và triển khai rộng rói trong quỏ trỡnh dạy học và đem lại hiệu quả cao, trỏnh tỡnh trạng nghiờn cứu xa rời với thực tế. Muốn thực hiện được điều đú thỡ cỏc phần mềm dạy học phải cú thao
tỏc sử dụng dễ dàng, thụng dụng cho nhiều loại mỏy tớnh, dễ ỏp dụng và cú khả năng phổ biến rộng rói trong thực tế, phự hợp với điều kiện cơ sở vật chất được trang bị, giỏ thành sản phẩm thấp, phự hợp với điều kiện dạy học.