Tài liệu Luận văn thạc sĩ ứng dụng phần mềm powerpoint thiết kế mô hình động dạy học phần di truyền sinh học 9 (trung học cơ sở)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---------------- NGUYỄN THÁI DŨNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM POWERPOINT THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐỘNG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN SINH HỌC 9 (TRUNG HỌC CƠ SỞ) LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---------------- NGUYỄN THÁI DŨNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM POWERPOINT THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐỘNG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN SINH HỌC 9 (TRUNG HỌC CƠ SỞ) CHUYÊN NGÀNH: LL&PPDH SINH HỌC MÃ SỐ: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN VĂN HỒNG THÁI NGUYÊN – 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo: Nguyễn Văn Hồng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy, cô trong tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy Sinh học thuộc khoa Sinh- KTNN, khoa Sau đại học của trường ĐH Sư phạm- ĐH Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi nghiên cứu, học tập và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu cùng các thầy cô giáo tổ Sinh vật các trường THCS trên địa bàn huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang đặc biệt là trường: THCS Tăng Tiến và THCS thị trấn Nếnh, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang đã tạo điều kiện thuận lợi và hợp tác cùng chúng tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực nghiệm đề tài. Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Thái Nguyên, tháng 6 năm 2010 Tác giả Nguyễn Thái Dũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn 3 Mục lục 4 Danh mục các chữ viết tắt trong luận văn 5 PHẦN MỞ ĐẦU 6 Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu 11 1.1. Tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học 11 1.2. Vai trò của phương tiện trực quan trong dạy học sinh học 19 1.3. Cấu trúc nội dung và thành phần kiến thức cơ bản của phần di 23 truyền Sinh học 9 1.4. Hiện trạng sử dụng PTDH phần di truyền Sinh học 9 ở trường 28 THCS hiện nay Chƣơng 2: Sử dụng hiệu ứng của PowerPoint thiết kế mô hình 30 động dạy học phần di truyền Sinh học 9 2.1. Hiện trạng ứng dụng PowerPoint trong dạy học 30 2.2. Nguyên tắc thiết kế mô hình động 32 2.3. Quy trình thiết kế mô hình động 39 2.4. Sử dụng các mô hình động để thiết kế giáo án dạy học các cơ 63 chế và quá trình sinh học phần di truyền Sinh học 9- THCS theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 66 3.1. Mục đích thực nghiệm 66 3.2. Phương pháp thực nghiệm 66 3.3. Kết quả thực nghiệm 67 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHẦN PHỤ LỤC 87 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN STT Đọc Viết tắt 1 a.a Axít amin 2 CNTT Công nghệ thông tin 3 ĐC Đối chứng 4 ĐT Điện tử 5 GV- HS Giáo viên- Học sinh 6 GD- GD& ĐT Giáo dục- Giáo dục và đào tạo 7 KHTN Khoa học tự nhiên 8 MH Mô hình 9 MHĐ Mô hình động 10 NST Nhiễm sắc thể 11 PMDH Phần mềm dạy học 12 PP Phương pháp 13 PPDH Phương pháp dạy học 14 PPMH Phương pháp mô hình 15 PTDH Phương tiện dạy học 16 PPTC Phương pháp tích cực 17 PTTQ Phương tiện trực quan 18 QTDH Quá trình dạy học 19 THCS Trung học cơ sở 20 THPT Trung học phổ thông 21 TLTK Tài liệu tham khảo 22 TN Thực nghiệm 23 SH Sinh học 24 SGK Sách giáo khoa 25 SGV Sách giáo viên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 http://www.lrc-tnu.edu.vn PHẦN MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.1. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã đƣợc Đảng, Nhà nƣớc và Bộ GD& ĐT đặc biệt chú ý trong những năm gần đây và đã đƣợc đề cập trong nhiều văn bản có tính pháp lí cao Nghị quyêt hội nghị lần thứ 2 Ban chấp hành Trung ương khoá VIII đã chỉ rõ: “Tập trung đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến vào quá trình dạy học,…”[9]. Báo cáo của Bộ Chính trị tại hội nghị lần thứ 6 Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá IX đã đề ra những nhiệm vụ đổi mới từ năm 2001- 2010 trong đó có nhiệm vụ nâng cao chất lượng, hiệu quả giáo dục và đào tạo: “Tập trung vào việc chỉ đạo đổi mới nội dung chương trình, phương pháp giáo dục theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, sử dụng công nghệ thông tin tiếp cận với trình độ tiên tiến của khu vực và quốc tế”[2]. Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ X tiếp tục đề cập và nhấn mạnh về định hướng đổi mới PP giáo dục: ”Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện; đổi mới cơ cấu tổ chức, cơ chế quản lí, nội dung, phương pháp dạy và học thực hiện chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, chấn hưng nền giáo dục Việt Nam”[10]. Điều 5 Luật Giáo dục nước CHXHCN Việt Nam năm 2005 cũng đã ghi rõ về yêu cầu nội dung, phương pháp giáo dục phổ thông, trong đó: ”Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của người học, bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”[20]. Nhằm tăng cường hiệu quả của việc ứng dụng CNTT trong giảng dạy, sử dụng công nghệ thông tin làm công cụ đắc lực hỗ trợ cho việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, ngày 30/09/2008, Bộ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 http://www.lrc-tnu.edu.vn trưởng Bộ GD&ĐT đã có chỉ thị số 55/2008/CT- BGD ĐT về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng CNTT trong ngành GD giai đoạn 2008- 2012 [3]. Việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến vào dạy học đang trở thành xu thế tất yếu. Trong đó tin học thực sự trở thành một phương tiện hỗ trợ đắc lực cho dạy học. Tin học có vai trò tích cực trong việc thúc đẩy sự ra đời của nhiều lí thuyết mới, của nhiều ngành khoa học mới. Do vậy, việc dạy học muốn đạt được chất lượng cao cần phải thích ứng được những điều kiện công nghệ mới và tận dụng những thành tựu của tin học. Đặc biệt đối với những nước chậm phát triển như nước ta đây là con đường đi tắt đón đầu nhanh nhất để loại bỏ sự cách biệt về GD với những nước phát triển. 1.2. Xuất phát từ ƣu thế của phƣơng tiện trực quan nói chung và phần mềm dạy học nói riêng trong quá trình dạy học Quá trình dạy học thực chất là một hệ thống thông báo giữa thầy và trò, trong đó điều quan trọng là sự truyền thông tin, lĩnh hội và xử lí thông tin. Sự truyền thông tin được diễn ra trên các kênh: kênh thị giác, kênh thính giác và kênh khứu giác, trong đó kênh thị giác là kênh có khả năng truyền thông tin lớn nhất điều đó cho thấy việc sử dụng các phương pháp trực quan trong dạy học sẽ tạo điều kiện cho học sinh hình thành khái niệm nhanh hơn, ghi nhớ tốt hơn, học tập chất lượng hiệu quả hơn. Phương pháp trực quan luôn gắn liền với việc sử dụng các phương tiện trực quan như: máy chiếu, mô hình, tranh vẽ... ngoài các phương tiện vật chất hoá thì phần mềm dạy học đã và đang thể hiện ưu thế của mình. Phần mềm dạy học là một phương tiện trực quan hữu hiệu có tác dụng kích thích tính tích cực, độc lập, sáng tạo của người học, giúp người dạy học thực hiện tốt việc phân hoá, cá thể hoá trong dạy học. Đây cũng là một trong những lí do mà Bộ Giáo dục và Đào tạo nước ta đã đề ra kế hoạch thực hiện „„Năm học 2008 - 2009 là năm học đẩy mạnh ứng dụng CNTT…”[5]. 1.3. Xuất phát từ những ƣu điểm của phần mềm PowerPoint PowerPoint là phần mềm có sẵn trong Microsoft Office 97/2000/XP/2003. Với những tiện ích kì diệu và dễ sử dụng của nó mà trong thời gian gần đây phần Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 http://www.lrc-tnu.edu.vn mềm này đã thu hút rất nhiều giáo viên nghiên cứu và sử dụng trong dạy học ở các trường phổ thông nước ta. PowerPoint có nhiều tính năng ưu việt như: Tạo một trình diễn bằng mẫu thiết kế, khả năng định dạng văn bản, các chức năng lập dàn bài và tổ chức trình diễn. Khả năng trình diễn của PowerPoint rất linh hoạt. Với số lượng lớn các hiệu ứng PowerPoint cho phép trình bày bài giảng một cách khoa học, rõ ràng, hình ảnh sinh động có sự kết hợp hài hoà và sắp xếp các đề mục logic. Nhờ sử dụng PowerPoint mà việc dạy và học trở nên hấp dẫn hơn, học sinh dễ tiếp thu bài giảng hơn. Phần mềm PowerPoint rất hữu ích trong thiết kế các trình diễn phục vụ dạy học nhưng hiệu quả sử dụng nó thực sự vẫn chưa cao. Các hiệu ứng sẵn có của phần mềm PowerPoint vẫn chưa được khai thác triệt để và có hiệu quả trong thiết kế các trình diễn. 1.4. Xuất phát từ sự cần thiết sử dụng mô hình động trong dạy học phần di truyền Sinh học 9- THCS Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, đặc biệt, nội dung phần di truyền Sinh học lớp 9 có một lượng lớn các kiến thức về các cơ chế, quá trình sinh học (khoảng 20). Đây là các kiến thức khó và trừu tượng và để giúp học sinh có thể hiểu đễ dàng hơn, nhanh hơn và sâu sắc hơn thì việc thiết kế và sử dụng các mô hình động bằng phương tiện máy tính đã trở nên hết sức cần thiết. Việc làm này sẽ khắc phục được hiện tượng dạy chay trong các bài giảng sinh học ở nhà trường hoặc chỉ sử dụng các mô hình, hình ảnh tĩnh như trong SGK sinh học 9 hiện hành đã làm hạn chế khả năng nhận thức của HS và từ đó giảm đi đáng kể kết quả học tập của các em. Xuất phát từ những lý do cơ bản trên đây, tôi đã lựa chọn đề tài: “Ứng dụng phần mềm PowerPoint thiết kế mô hình động dạy học phần di truyền Sinh học lớp 9 Trung học cơ sở”. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xác định cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc thiết kế và sử dụng mô Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 http://www.lrc-tnu.edu.vn hình động dạy học các cơ chế di truyền, quá trình sinh học góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần di truyền Sinh học 9- THCS. 3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 3.1. Xây dựng cơ sở lý thuyết và thực tiễn. 3.2. Xây dựng quy trình thiết kế mô hình động. 3.3. Xây dựng mô hình động dạy học các cơ chế, quá trình sinh học phần di truyền Sinh học 9- THCS. 3.4. Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm. 4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu như: Các tài liệu của Đảng, Nhà nước và của Ngành GD& ĐT về việc đổi mới phương pháp dạy học, về việc tăng cường ứng dụng tin học trong dạy học; phần mềm PowerPoint; Một số công trình nghiên cứu và giáo án Sinh học 9 có sử dụng phần mềm PowerPoint trong thiết kế bài giảng và mô hình động. SGK và SGV Sinh học 9 và một số trang Web về giáo án điện tử... 4.2. Phương pháp điều tra - Đối với cán bộ quản lí giáo dục: Điều tra về chỉ đạo thực hiện ứng dụng CNTT trong dạy học. - Đối với đội ngũ giáo viên phổ thông: Điều tra hiện trạng ứng dụng PowerPoint trong dạy học các môn học nói chung và môn Sinh học nói riêng; Hiệu quả sử dụng mô hình động dạy học phần di truyền Sinh học 9- THCS. - Đối với học sinh: Thăm dò thái độ của học sinh về tác dụng việc sử dụng mô hình động trong dạy học. 4.3. Trưng cầu ý kiến của các chuyên gia chuyên ngành Phương pháp dạy học Sinh học, chuyên ngành Tin học, một số nhà quản lý giáo dục và giáo viên dạy học bộ môn Sinh học ở trường THCS về hiệu quả sử dụng mô hình động trong day học. 4.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm ở một số trường THCS thuộc khu vực huyện Việt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 http://www.lrc-tnu.edu.vn Yên, tỉnh Bắc Giang bước đầu đánh giá hiệu quả sử dụng mô hình động trong dạy học các cơ chế, quá trình sinh học phần di truyền Sinh học lớp 9- THCS. 4.5. Phương pháp phân tích số liệu bằng toán học thống kê. 5. ĐỐI TƢỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU - ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU: Mô hình động dạy học phần di truyền Sinh học lớp 9- THCS bằng phần mềm PowerPoint. - KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU: Quá trình dạy học Sinh học 9- THCS. 6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu xác định được các nguyên tắc, quy trình thiết kế và sử dụng mô hình động trong dạy học về các cơ chế, quá trình sinh học phần di truyền Sinh học 9 một cách hợp lí thì sẽ góp phần nâng cao kết quả học tập của HS. 7. NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI - Thiết kế được 15 mô hình động dạy học phần di truyền Sinh học 9- THCS. 8. GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU - Đề tài nghiên cứu của chúng tôi chỉ đề cập đến việc sử dụng PowerPoint để thiết kế MHĐ về các cơ chế, quá trình sinh học phần di truyền Sinh học 9THCS. - Thực nghiệm ở 1 số trường THCS thuộc huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên10 http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học 1.1.1. Tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong GD ở một số nƣớc trên thế giới Khoảng 20 năm trở lại đây, máy tính điện tử đã trở thành công cụ không thể thay thế được trong phát triển kinh tế, an ninh quốc phòng và nghiên cứu khoa học. Nhiều nước như Pháp, Anh, Nhật.... đã xác định chiến lược phát triển ứng dụng CNTT, một mặt quan trọng của chiến lược đó là giáo dục tin học phổ thông. Vì vậy, họ đã đầu tư xây dựng các trung tâm máy tính điện tử cho các viện nghiên cứu và cho các trường học. Việc đưa tin học vào trường phổ thông trên thế giới hình thành hai xu hướng: Một là đưa tin học vào nội dung dạy học, hai là sử dụng máy vi tính như công cụ dạy học. Người ta rất quan tâm đến việc phân biệt giữa dạy học về máy tính và dạy học với sự trợ giúp của máy tính. Nhật Bản đã xác định vai trò của máy tính dùng để hỗ trợ quá trình giáo dục là rất quan trọng và đã đầu tư theo hướng này với tốc độ phát triển nhanh chóng. Tuỳ từng điều kiện cụ thể, mỗi nước có cách đi và phương hướng phát triển riêng. Tuy nhiên, các nước trên đều có xu hướng chung là từng bước đưa nội dung tin học vào phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và sử dụng máy tính điện tử như công cụ trợ giúp cho dạy- học. Đa số các nước đều quan tâm đến phương pháp dạy học như thế nào để học sinh nhanh chóng lĩnh hội được tri thức cơ bản và tự học để hoàn thiện kiến thức. Trong đó, hầu hết các nước đều phát triển phương pháp dạy cách tự học cho học sinh. Cùng với sự phát triển của máy tính điện tử là sự phát triển của các phần mềm hệ thống và ứng dụng. Hầu hết người sử dụng máy tính trên thế giới đã quen với các phần mềm nổi tiếng như WinDows, Foxpro, Visual Basic... Từ nửa sau của thế kỉ 20 sự phát triển của CNTT đã tiến những bước nhảy vọt. Các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên11 http://www.lrc-tnu.edu.vn phần mềm ứng dụng ngày càng được sử dụng nhiều hơn và ngày càng phát huy thế mạnh của chúng trong lĩnh kinh tế, kĩ thuật, khoa học và giáo dục. Nhiều phần mềm ứng dụng trong dạy học đã lần lượt ra đời. Phần mềm tin học là một chương trình cho máy tính để xử lý thông tin. Các phần mềm tin học được ứng dụng ngay từ khi có hệ thống phần cứng ra đời. Monet định nghĩa: “Phần mềm tin học là nội dung “thông minh” trong máy tính, bao gồm toàn bộ những chỉ dẫn nhằm hướng dẫn hoạt động chung (hệ thống khai thác) và riêng (ứng dụng) cho một cách sử dụng chính xác hay đặc thù” [21]. Phần mềm tin học được coi là chỗ dựa cho dạy học được gọi là phần mềm dạy học. Phần mềm tự học là dạng phần mềm giáo dục, cho phép cá nhân tự học theo một nội dung nào đó, nhờ sự trợ giúp của máy tính, phần mềm tự học đặt ra các lỗi, các tình huống xử lý trong quá trình học (học viên tự kiểm tra và hiệu chỉnh kiến thức qua lỗi mắc phải). Phần mềm hỗ trợ dạy và học đã sớm ra đời, ngày càng phong phú đa dạng, dễ sử dụng, thuận tiện, thường xuyên cập nhật các phiên bản mới. Các phần mềm dạy học ngày càng chuyên biệt và được xây dựng theo từng nội dung kiến thức cụ thể của chuyên ngành. Sự ra đời Internet đã kết nối toàn cầu thành một hệ thống thông tin khổng lồ. Việc trao đổi thông tin không chỉ là đơn lẻ một khu vực hay quốc gia mà rộng khắp thế giới. Thông tin trao đổi có thể trực tiếp, các thông tin thời sự và các kết quả nghiên cứu khoa học được cập nhật nhanh nhất. Các ngôn ngữ lập trình cũng được phát triển và hoàn thiện gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên hơn tạo điều kiện cho việc phát triển các ứng dụng trên nền tảng phần cứng nhanh nhất và thuận tiện nhất. Các phần mềm có tính chất mở (người sử dụng có thể phát triển) nhiều hơn thuận tiện cho người sử dụng phát triển vào mục đích ứng dụng của mình. Trong dạy học, các phần mềm dùng để tham khảo và phổ biến kiến thức được xây dựng khá công phu và có ứng dụng rộng rãi thông qua mạng Internet, ví dụ các trang Web: http://www.encarta.com; http://www.mcb.harvard.edu; http://www.crlt.Umich. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên12 http://www.lrc-tnu.edu.vn Một số nước tiên tiến như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Australia, Ấn Độ... đã nghiên cứu xây dựng và đưa vào sử dụng nhiều phần mềm dạy học về mô phỏng, thí nghiệm ảo... trong dạy và học nhiều môn học ở trường phổ thông và cho kết quả tốt. Ví dụ, một số chương trình nghiên cứu ứng dụng CNTT vào dạy học như: - Đề án: “Tin học cho mọi người” năm 1970 do Pháp xây dựng. - Chương trình MEP (Microelectonics Education Programe) năm 1980 do Anh xây dựng. - Đề án: CLASS (Computer Literacy And Studies in School) của Ấn Độ năm 1985. - Chương trình phần mềm các môn học ở trung học của Australia do tổ chức NSCU (Nationnal Software- Cadination Unit ) thành lập năm 1985. - Hội thảo xây dựng các PMDH của các nước khu vực Châu Á- Thái Bình Dương (Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Thái Lan, Malaysia, Xerilanca) năm 1985 ở Malaysia. Việc đào tạo từ xa của các trường đại học cũng như các trung tâm nghiên cứu đã được thực hiện trên cơ sở xây dựng hệ thống thư viện điện tử và tra cứu thông tin qua mạng Internet. Hiện nay, đã có phần mềm hỗ trợ dạy và học các môn học ở mọi cấp học, trong đó có các phần mềm về lĩnh vực dạy học SH: - Phần mềm Biology trong Encarta (từ điển bách khoa toàn thư) gồm các kiến thức về phân loại thực vật, phân loại động vật, giải phẫu sinh lý, quá trình phát triển phôi sớm... Nhìn chung, phần mềm nước ngoài có giao diện sinh động, có âm thanh, màu sắc trung thực, nhưng bằng tiếng nước ngoài nên khả năng sử dụng cho GV và HS rất hạn chế. Một điều đáng nói là nội dung các phần mềm đó có ở khắp các cấp học, chỉ phù hợp cho việc tham khảo, minh hoạ của GV khi cần thiết, không phù hợp với chương trình SGK mới ở cấp tiểu học, THCS, THPT hiện hành. Chính vì vậy, chúng tôi cho rằng nghiên cứu để tự thiết kế mô hình động bằng công cụ sẵn có trong máy vi tính để chủ động sử dụng trong dạy- học là việc làm rất cần thiết. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên13 http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học ở Việt Nam Từ những năm 60 của thế kỉ XX, nước ta đã bắt đầu sử dụng máy tính điện tử. Hội đồng Bộ trưởng nay là Chính phủ đã ra Nghị quyết số: 173- HĐBT (1975) và số: 245- HĐBT (1976) về tăng cường ứng dụng toán học và máy tính điện tử trong cả nước. Viện Công nghệ thông tin được thành lập và có những đề án nghiên cứu ứng dụng CNTT, đưa tin học vào nhà trường. Đặc biệt trong khoảng 10 năm trở lại đây đã có nhiều tác giả nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học các môn học ở trường phổ thông. Chẳng hạn như: Năm 2002, các tác giả Phạm Xuân Quế, Phạm Kim Chung đã thử nghiệm xây dựng trang Web dạy học chương “Dao động cơ học” ở chương trình Vật lí lớp 12 THPT theo hướng phát triển hứng thú, tích cực, tự lực tham gia giải quyết vấn đề trong học tập của HS [26]. Năm 2004, nhóm tác giả Nguyễn Thị Côi và cộng sự đã khai thác và ứng dụng tiện ích của phần mềm PowerPoint để thiết kế các sơ đồ, biểu đồ, tạo các phim hoạt hình sinh động dạy học Lịch sử ở trường phổ thông [6]. Nguyễn Thiện Phúc cùng các cộng sự đã xây dựng các “Thiết bị ảo” các mô hình 2D, 3D, sử dụng các công cụ đã xây dựng các phương pháp hiện đại về đồ họa và làm hoạt hình trên máy tính để giảng dạy kĩ thuật [24]. Năm 2005, tác giả Hoàng Trọng Phú đã ứng dụng phần mềm Working model để thiết kế các thí nghiệm mô phỏng trong dạy Vật lí [23]. Theo tác giả thì những hiện tượng vật lí như được thu nhỏ lại trước màn hình giúp HS có thể theo dõi, quan sát hiện tượng ở nhiều góc độ khác nhau. Lê Công Triêm đã giới thiệu một số Website điển hình dùng cho việc khai thác tư liệu hỗ trợ cho việc thiết kế bài giảng điện tử trong dạy học Vật lí. Trịnh Thanh Hải đã khai thác phần mềm Cabri geometry để tạo các hình vẽ trực quan, hình động nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học hình học [34]. Năm 2006, Trần Thị Trung Ninh và các cộng sự đã sử dụng phần mềm Macromedia Flash MX để minh họa một số cơ chế phản ứng hữu cơ trong dạy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên14 http://www.lrc-tnu.edu.vn học hóa học [22]. Tác giả cho rằng: Chỉ cần những minh họa đơn giản, có thể hiểu được cơ chế của một số phản ứng hữu cơ xảy ra như thế nào, điều mà rất khó có thể chứng minh được bằng thí nghiệm hóa học thông thường. Bùi Thị Hạnh đã nghiên cứu sử dụng phần mềm PowerPoint dạy học một số nội dung trong bài “Ancol” đã giúp giáo viên tiết kiệm được thời gian, nhấn mạnh được trọng tâm vấn đề. Năm 2007, Nguyễn Mạnh Hưởng đã nghiên cứu thiết kế bài giảng “Cách mạng tháng Tám” với sự hỗ trợ của phần mềm PowerPoint [18]. Theo tác giả, phần mềm này có vai trò, ý nghĩa to lớn trong việc giúp học sinh đi từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, hiểu đúng bản chất sự kiện, hiện tượng lịch sử. Vấn đề ứng dụng CNTT trong GD& ĐT được Đảng và Nhà nước ta rất coi trọng, coi yêu cầu đổi mới PPDH có sự hỗ trợ của các phương tiện kĩ thuật hiện đại là điều hết sức cần thiết. Các Văn kiện, Nghị quyết, Chỉ thị của Đảng, Chính phủ, Bộ GD& ĐT đã thể hiện rõ điều này (Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII, Chỉ thị số 29 của Bộ GD& ĐT (30/7/2001/CT)). Đặc biệt, chiến lược phát triển GD& ĐT 2001 - 2010 của Bộ GD& ĐT đã yêu cầu ngành GD& ĐT phải từng bước phát triển dựa trên CNTT, vì: “CNTT và đa phương tiện sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong quản lí hệ thống GD& ĐT, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩy cuộc cách mạng về phương pháp dạy và học” [35]. 1.1.3. Một số nghiên cứu ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học Hiện nay việc áp dụng CNTT trong dạy học Sinh học đã giúp học sinh hiểu bài một cách dễ ràng, sâu sắc và chính xác. Đã có một số tác giả nghiên cứu về sử dụng tin học trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông. Năm 2002, tác giả Dương Tiến Sỹ đã sử dụng phần mềm PowerPoint thiết kế các trình phim để dạy khái niệm môi trường và các nhân tố sinh thái. Tác giả thiết kế được một sơ đồ hoàn chỉnh bao gồm nhân tố sinh thái tác động vào đời sống cây xanh, các nhân tố đó được xếp vào nhân tố vô sinh, nhân tố hữu sinh, nhân tố con người. Các câu hỏi được khắc họa bằng sơ đồ, hình ảnh, giúp học sinh tích cực suy nghĩ để giải quyết vấn đề mà GV đặt ra cho HS say mê, tích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên15 http://www.lrc-tnu.edu.vn cực tìm tòi chiếm lĩnh những kiến thức mới và phương pháp chiếm lĩnh kiến thức đó [31]. Gần đây, tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh đã cùng các sinh viên nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học Sinh học. Có thể đơn cử một số ví dụ dưới đây: - Năm 2005, Nguyễn Như Quỳnh đã giới thiệu được quy trình thiết kế bài soạn bằng phần mềm PowerPoint [27]. - Năm 2006, Nguyễn Thị Phương đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm FrontPage thiết kế giáo án điện tử trong giảng dạy phân loại động vật (khóa phân loại họ rắn Hổ, họ rắn Giun, họ rắn Rầm ri, họ rắn Lục ở Việt Nam [25]. - Cũng năm 2006, Đồng thị Bích Nga đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm Flash trong giảng dạy Sinh học ở trường phổ thông. Tác giả đã thiết kế mô hình động để giảng dạy bài “Kỹ thuật di truyền” (Sinh học 12) và tổ hợp về kiến thức quang hợp về cây xanh (Sinh học 11) [21]. Năm 2007, Võ Trần Thị Hậu, “Vận dụng phương pháp mô phỏng vào dạyhọc Sinh học 11 THPT (Ban KHTN - Bộ 1) Luận văn Thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Hà Nội [12]. Năm 2008, Nguyễn Đình Tâm, đã nghiên cứu thiết kế và sử dụng mô hình động trong dạy học Sinh học Tế bào (Sinh học 10) bằng phần mềm Macromedia Flash8 [32]. Tác giả Nguyễn Văn Hồng trong thời gian gần đây cũng đã có nhiều đóng góp trong nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy- học Sinh học. Tác giả rất quan tâm đến vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạyhọc sinh học. Theo tác giả kiến thức và năng lực ứng dụng tin học của đội ngũ giáo viên miền núi còn rất hạn chế, kèm theo đó là sự thiếu thốn về cơ sở vật chất như phòng học, máy tính, máy chiếu... Điều này cần phải được khắc phục ngay trong thời gian tới. Bên cạnh đó, nhiều giáo viên cũng đã mạnh dạn ứng dụng những thành tựu của tin học trong dạy học: Biên soạn bài giảng, thiết kế mô hình, xây dựng ngân hàng câu hỏi, tổ chức đề thi... và đã thu hút được nhiều các bạn đồng nghiệp và học sinh. Tác giả cho rằng các GV không phải chuyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên16 http://www.lrc-tnu.edu.vn ngành tin học thì việc nghiên cứu ứng dụng thành tựu của tin học là quan trọng nhất và cần phải làm được ngay. Thực tế, có nhiều phần mềm có sẵn, dễ sử dụng, hiệu quả tốt... nhưng do mắc chứng bệnh ”sính cái mới” nên chúng ta lại không biết khai thác các tính năng kì diệu của nó mà ngược lại chúng ta lại đi tìm những phần mềm cao cấp, không có sẵn, phức tạp, khó sử dụng, và nhiều phần mềm còn phải đăng kí và trả tiền. Điều này đã làm giảm đi rất nhiều công việc triển khai thực hiện và hiệu quả ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học của đội ngũ GV ở nước ta, trong đó đặc biệt là ở các trường học thuộc khu vực miền núi. Các công trình nghiên cứu của tác giả đã thể hiện điều đã nói trên đây: - Hình thành biện pháp đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá trong dạy học bộ môn Phương pháp dạy học Sinh học ở khoa Sinh- KTNN trường ĐHSP Thái Nguyên [14]. - Sử dụng PowerPoint thiết kế giáo án hướng dẫn tự học trong dạy học Sinh học [13]. - Sử dụng PowerPoint xây dựng một số thí nghiệm ảo trong dạy học Sinh học 11[13]. - Ứng dụng phần mềm EMP- TEST biên soạn câu hỏi, đề thi trắc nghiệm khách quan kết quả học tập của học sinh [15]. - Sử dụng PowerPoint thiết kế giáo án điện tử dạy học Sinh học 6 [16]. Bên cạnh các công trình của các tác giả nói trên, trong thực tiễn còn có các công trình của một số tác giả khác nữa thuộc các bộ môn khoa học ở các cấp học khác nhau. Công sức và trí tuệ của các tác giả đó thực sự là những ngọn lửa cùng thắp sáng cho ngọn đuốc ứng dụng CNTT trong dạy- học do Bộ GD& ĐT phát động trong thời gian gần đây [35]. 1.1.4. Thực trạng ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học của GV ở trƣờng THCS Thực tiễn ở các trường THCS cho thấy, việc sử dụng CNTT của GV Sinh học ở trường THCS chưa thường xuyên và chưa có hiệu quả cao. Bảng điều tra 100 Giáo viên dạy môn Sinh học THCS huyện Việt Yên- Tỉnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên17 http://www.lrc-tnu.edu.vn Bắc Giang năm 2010 về ứng dụng phần mềm PowerPoint trong việc thiết kế mô hình dạy học sau đây đó cho thấy rõ điều đó: Bảng 2: Kết quả điều tra thực trạng ứng dụng phần mềm PowerPoint trong dạy học Sinh học 9 ở Huyện Việt Yên Ứng dụng STT SL % 1 Thiết kế màn trình diễn 100 100 2 Biên soạn giáo án ĐT 35 35 3 Thiết kế mô hình động 9 9 Qua điều tra, chúng tôi thấy, đa số các giáo viên ứng dụng phần mềm này để thiết kế màn trình diễn thay cho việc viết phấn trên bảng dẫn đến hiệu quả của phần mềm PowerPoint không phát huy được tác dụng trong dạy học, 35% giáo viên cũng đã biên soạn được giáo án ĐT so với yêu cầu thì chưa đạt, còn lại chỉ có 9% giáo viên biết thiết kế mô hình động, song qua trao đổi và tìm hiểu thì những mô hình vẫn chỉ ở mức độ đơn giản và hiệu quả đạt được vẫn chưa cao. Như vậy, có thể nhận xét rằng: Khả năng ứng dụng phần mềm PowerPoint của đa số các GV Sinh học còn rất hạn chế. Kết quả điều tra bảng 2 trên và những nhận xét của chúng tôi nêu ra trên đây cũng tương tự với kết quả điều tra và đánh giá do Nguyễn Đình Tâm thực hiện năm 2008 về thực trạng ứng dụng tin học trong dạy học sinh học của 90 giáo viên THPT ở 4 tỉnh: Lạng Sơn, Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn: [32]. Bảng 3: Thực trạng ứng dụng tin học trong dạy học sinh học Mức độ sử dụng Thực trạng sử dụng Stt Phần mềm Đã Chƣa sử Thành Chƣa sử dụng dụng thạo thành thạo SL % Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên18 SL % SL % SL http://www.lrc-tnu.edu.vn % 1 Microsoft Word 65 72 25 28 17 19 48 53 2 Microsoft Excel 36 40 54 60 5 12 31 34 3 Microsoft 31 34 59 66 6 7 25 38 4 4 86 96 1 1 3 3 3 3 87 97 1 1 2 2 8 9 82 91 4 4 4 4 PowerPoint 4 Microsoft Front Page 5 Macromedia Flash 6 Internet 1. 2. Vai trò của phƣơng tiện trực quan trong dạy học sinh học Phương tiện dạy học là các phương tiện được sử dụng trong QTDH, bao gồm các đồ dùng dạy học, các trang thiết bị kỹ thuật dùng trong dạy học, các thiết bị hỗ trợ và các điều kiện cơ sở vật chất khác. Theo Lotsklinbo: “PTDH là tất cả những phương tiện vật chất cần thiết giúp GV hay HS tổ chức tiến hành hợp lý, có hiệu quả quá trình giáo dục và giáo dưỡng ở các cấp học, ở các lĩnh vực, các môn học để có thể thực hiện những yêu cầu của chương trình giảng dạy. PTTQ bao gồm mọi thiết kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong QTDH, để làm dễ dàng cho sự truyền đạt và lĩnh hội kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo”[7]. PTTQ là nguồn chứa đựng thông tin tri thức hết sức phong phú và sinh động, giúp HS lĩnh hội tri thức đầy đủ và chính xác, đồng thời giúp củng cố, khắc sâu, mở rộng, nâng cao và hoàn thiện tri thức. Qua đó rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, phát triển tư duy tìm tòi sáng tạo, năng lực quan sát, phân tích tổng hợp, tình hình phát triển động cơ học tập tích cực, làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học. Từ đó có khả năng vận dụng những tri thức đã học vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. Trực quan trong dạy- học là một nguyên tắc lý luận dạy- học ra đời sớm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên19 http://www.lrc-tnu.edu.vn nhất. Từ cổ xưa, người ta đã sử dụng nó trong quá trình truyền đạt những kinh nghiệm, kỹ năng, kỹ xảo, ở những chỗ mà lời giảng không đủ để đảm bảo cho trẻ em hiểu thấu được đối tượng. J.A.Cômenxki (1592 - 1679) nhà giáo dục nổi tiếng Slovakia được xem là người đầu tiên nêu ra luận đề cơ bản về giảng dạy trực quan. Theo ông, không hề có gì hết trong trí não nếu như trước đây không có gì trong cảm giác. Vì vậy, dạy- học không thể bắt đầu từ sự vật mà phải từ sự quan sát trực tiếp của chúng. Trực quan được xem là một phương tiện phản ánh khách quan, trung thực vào đối tượng và các quá trình của thế giới hiện thực, nằm trong mối liên hệ chặt chẽ với việc phát triển tư duy trừu tượng của HS [37]. PTTQ là một công cụ trợ giúp đắc lực cho GV trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học ở tất cả các khâu của QTDH. Nó không thể thiếu trong việc vận dụng phối hợp các PPDH cụ thể, giúp GV trình bày bài giảng một cách tinh giảm nhưng đầy đủ, sâu sắc và sinh động, điều khiển quá trình nhận thức của HS một cách hiệu quả, sánh tạo. PTTQ là những phương tiện chứa đựng và chuyển tải thông tin nhằm đáp ứng nhu cầu nhận thức, phát triển, giáo dục của quá trình sư phạm. Tuy nhiên, PTTQ có giá trị dạy học cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào trình độ sư phạm trong quá trình nghiên cứu xây dựng và sử dụng của người GV. Nếu trong giờ học, PTTQ được sử dụng không hợp lý sẽ dẫn đến những hậu quả xấu về mặt sư phạm và kinh tế. Chúng có thể phá vỡ cấu trúc bài giảng, phân tán sự chú ý của HS, lãng phí thời gian và tiền của. Vì vậy, một trong những vấn đề quan trọng hàng đầu là việc nghiên cứu xây dựng và sử dụng các PTTQ phải gắn liền với việc hướng dẫn sử dụng có hiệu quả cho đội ngũ GV. Đây cũng chính là một vấn đề còn ít được quan tâm đầy đủ, và là một khâu yếu nhất trong nhà trường phổ thông hiện nay. Trong lí luận dạy học, quá trình dạy học là một quá trình truyền thông tin bao gồm sự lựa chọn sắp xếp và truyền đạt thông tin trong một môi trường sư phạm thích hợp tối ưu cho người học. Trong bất kỳ tình huống dạy- học nào Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên20 http://www.lrc-tnu.edu.vn