Tài liệu Phương pháp dạy học môn tin học

TRẦN VĂN HẠO – LÊ ĐỨC LONG BẢN IN THỬ Tháng 9/ 2007 Copyright by Duc-Long, Le - 2007 1 LỜI TỰA Từ năm học 2006-2007 môn Tin học đã đƣợc đƣa vào chƣơng trình chuẩn của bậc Trung học phổ thông, do đó việc đào tạo giáo viên dạy môn Tin học ở phổ thông trở thành một nhu cầu cấp thiết. Tuy nhiên cho đến nay tài liệu giúp cho thầy và trò các trƣờng Sƣ phạm cũng nhƣ giáo viên phổ thông tham khảo về phƣơng pháp dạy học môn Tin học còn quá thiếu. Chính vì vậy, dựa trên kinh nghiệm giảng dạy học phần Phƣơng pháp dạy học môn Tin học ở trƣờng ĐHSP Tp. Hồ Chí Minh, kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy môn Tin học ở trƣờng phổ thông một số năm, chúng tôi biên soạn tập sách này với hi vọng cung cấp những kiến thức cần thiết, bổ ích cho việc giảng dạy Tin họ của các thầy cô giáo tƣơng lai, đồng thời là một tài liệu tham khảo cho các thầy cô giáo đang trực tiếp giảng dạy môn Tin học ở trƣờng phổ thông. Cuốn sách bao gồm 5 chƣơng, trọng tâm là chƣơng 3 và chƣơng 4 trình bày về phƣơng pháp dạy học môn Tin học và một số kĩ thuật dạy học bộ môn. Nội dung cuốn sách cung cấp đầy đủ các kiến thức cho học phần Phƣơng pháp dạy học môn Tin học của sinh viên chuyên ngành Sƣ Phạm Tin học, các chỉ dẫn đều có các ví dụ minh hoạ. Ngoài ra, cuốn sách còn có 3 phụ lục, trong đó phụ lục A và B là hai giáo án đề nghị của hai nhóm học viên Sƣ phạm và phụ lục C là dự kiến một bản kế hoạch giảng dạy môn Tin học lớp 10 (có tăng cƣờng thêm 1 tiết tự chọn) để bạn đọc tham khảo. Vì thời gian biên soạn có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp của bạn đọc gần xa. CÁC TÁC GIẢ 2 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 Lời cảm tạ Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành vì sự động viên và giúp đỡ tinh thần lẫn vật chất của Ban chủ nhiệm, các Thầy Cô, quý bạn bè, đồng nghiệp trong và ngoài Khoa Toán Tin học, trường Đại Học Sư Phạm Tp. Hồ Chí Minh đã hỗ trợ chúng tôi hoàn thành tập sách này. Chúng tôi cũng gởi lời cám ơn đến tác giả những tài liệu tham khảo mà giáo trình đã có trích dẫn và tham khảo. Copyright by Duc-Long, Le - 2007 3 Mục lục Chƣơng 1. Mở đầu .......................................................................................................................... 6 Đại cƣơng về phƣơng pháp dạy học bộ môn............................................................................ 6 Khái niệm phương pháp dạy học (PPDH) bộ môn.................................................................. 6 Hệ thống dạy học .................................................................................................................... 8 Những thành tố cơ bản của phương pháp dạy học bộ môn ................................................... 11 Nhiệm vụ của môn phƣơng pháp dạy học tin học ................................................................. 25 Nhiệm vụ khoa học (như một ngành khoa học) ..................................................................... 25 Nhiệm vụ môn PPDH tin học (như một môn nghiệp vụ) ....................................................... 26 Phần thực hành ............................................................................................................................. 27 Chƣơng 2. Tin học trong nhà trƣờng phổ thông ........................................................................ 28 Nội dung môn tin học ............................................................................................................... 28 Cung cấp những khái niệm cơ bản về thông tin .................................................................... 28 Góp phần phát triển tư duy thuật toán .................................................................................. 33 Rèn luyện khả năng phân tích và kĩ năng lập trình ............................................................... 35 Dạy học hệ điều hành (HĐH) và một số ứng dụng, tiện ích khác ......................................... 41 Cung cấp kiến thức cơ bản về cơ sở dữ liệu (CSDL) và hệ quản trị CSDL (DBMS) ............ 52 Chƣơng trình môn tin học trong trƣờng phổ thông .............................................................. 54 Vai trò, vị trí, ý nghĩa của môn học ....................................................................................... 54 Mục tiêu môn học .................................................................................................................. 54 Mục tiêu dạy học môn Tin học ở bậc học phổ thông và cấp trung học phổ thông .......... 55 Chương trình tin học trong trường THPT ............................................................................. 55 Phần thực hành ............................................................................................................................. 67 Chƣơng 3. Phƣơng pháp dạy học môn Tin học .......................................................................... 68 Những vấn đề chung ................................................................................................................ 68 Khái niệm về phương pháp dạy học (PPDH) ........................................................................ 68 Những chức năng điều hành của quá trình dạy học .............................................................. 70 Hiện trạng của việc dạy và học Tin học ở nước ta ................................................................ 75 Các đặc trưng tổng quát của dạy học môn Tin ..................................................................... 76 Phân loại các phương pháp dạy học bộ môn ........................................................................ 77 Dạy học truyền thống và dạy học tích cực ............................................................................. 78 Phương pháp dạy học (PPDH) truyền thống ........................................................................ 79 Phương pháp dạy học (PPDH) tích cực ................................................................................ 80 Một số kiểu dạy học............................................................................................................... 80 Các phƣơng pháp dạy học truyền thống ................................................................................ 85 Nhóm các phương pháp dùng lời .......................................................................................... 85 Nhóm các phương pháp trực quan ...................................................................................... 103 Nhóm các phương pháp thực hành...................................................................................... 105 Sự lựa chọn phương pháp dạy học bộ môn ......................................................................... 107 Các phƣơng pháp dạy học tích cực....................................................................................... 108 Bản chất của phương pháp dạy học tích cực ...................................................................... 111 Những đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực ......................................................... 111 4 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 Điều kiện để áp dụng phương pháp dạy học tích cực ......................................................... 112 Một số phương pháp dạy học tích cực ................................................................................ 113 Phần thực hành ........................................................................................................................... 127 Chƣơng 4. Một số kĩ thuật dạy học bộ môn Tin ....................................................................... 128 Các loại bài dạy của môn Tin học ......................................................................................... 128 Nhận dạng các loại bài dạy................................................................................................. 128 Bài dạy lí thuyết/kiến thức ................................................................................................... 128 Bài dạy thực hành/kĩ năng................................................................................................... 130 Xây dựng bài giảng - Hồ sơ bài dạy ...................................................................................... 132 Hồ sơ chuyên môn của giáo viên ......................................................................................... 132 Những nội dung cần chuẩn bị cho một bài dạy ................................................................... 133 Thiết kế bài dạy - Hồ sơ bài dạy (HSBD) ............................................................................ 133 Hình thức chung của một giáo án/bài giảng ....................................................................... 139 Kĩ thuật mở đầu một bài dạy ............................................................................................... 141 Dạy học khái niệm, nguyên lí ................................................................................................ 143 Dạy học khái niệm ............................................................................................................... 143 Dạy học nguyên lí................................................................................................................ 144 Dạy học thực hành ................................................................................................................. 145 Các nội dung liên quan khi dạy kĩ năng vận dụng .............................................................. 145 Trình tự dạy kĩ năng vận dụng ............................................................................................ 146 Kiểm tra và đánh giá kết quả học tập .................................................................................. 146 Mục đích của kiểm tra, đánh giá môn học .......................................................................... 146 Những định hướng đổi mới đánh giá .................................................................................. 147 Nội dung – phương pháp kiểm tra đánh giá môn học ......................................................... 151 Các hình thức kiểm tra đánh giá ......................................................................................... 152 Trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan ................................................................ 154 Khung đánh giá ................................................................................................................... 157 Một số đề kiểm tra minh hoạ ............................................................................................... 160 Tổ chức và quản lí hoạt động nhóm ..................................................................................... 169 Mục đích của hoạt động nhóm trong dạy học ..................................................................... 169 Quản lí hoạt động nhóm ...................................................................................................... 170 Quy trình quản lí hoạt động nhóm ...................................................................................... 171 Phần thực hành ........................................................................................................................... 172 Chƣơng 5. Tích hợp công nghệ trong dạy học.......................................................................... 173 Khái quát về việc sử dụng PTDH và TBDH ........................................................................ 173 Mở đầu ................................................................................................................................ 173 Phương tiện dạy học và thiết bị dạy học môn Tin học ........................................................ 175 Tích hợp công nghệ trong dạy học ...................................................................................... 176 Sơ lƣợc về kĩ năng giao tiếp cơ bản ...................................................................................... 179 Hƣớng dẫn sử dụng bảng phấn trong dạy học .................................................................... 181 Phần thực hành ........................................................................................................................... 182 Phụ lục. ........................................................................................................................................ 183 Copyright by Duc-Long, Le - 2007 5 Chương 1. Mở đầu Đại cương về phương pháp dạy học bộ môn Khái niệm phương pháp dạy học (PPDH) bộ môn PPDH bộ môn và giáo dục học Phƣơng pháp dạy học (PPDH) bộ môn là một bộ phận của giáo dục học. Giáo dục học nghiên cứu quá trình giáo dục, những quy luật của quá trình này. Những quy luật đó phản ánh những mối liên hệ bản chất, tất yếu, phổ biến trong quá trình giáo dục nhƣ quy luật thống nhất biện chứng giữa dạy và học, quy luật về tính quy định xã hội đối với quá trình dạy học, quy luật thống nhất biện chứng giữa nội dung và phƣơng pháp dạy học… Trong khi đó, PPDH bộ môn nghiên cứu một bộ phận của quá trình này, đó là phƣơng pháp dạy học một bộ môn cụ thể bao gồm: truyền thụ kiến thức, rèn luyện kĩ năng, phát triển tƣ duy cho đến việc hình thành thế giới quan, nhân sinh quan, phẩm chất, đạo đức, thẩm mỹ. Riêng đối với bộ môn Tin học, việc giáo dục phẩm chất, đạo đức hết sức quan trọng, vì nhƣ ta đã thấy Tin học có một phạm vi ảnh hƣởng toàn cầu, nên một ngƣời học Tin học mà đạo đức kém có thể trở thành một “Tin tặc” có khả năng phá hoại rất lớn. Giáo dục học PPDH bộ môn Nghiên cứu quá trình dạy học Dạy của Thầy Nội dung dạy học Học của Trò HỆ THỐNG DẠY HỌC 6 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 Những nhiệm vụ cơ bản của quá trình dạy học bộ môn Xuất phát từ mục tiêu của giáo dục phổ thông và mục tiêu cụ thể của từng bộ môn, có thể nêu lên một số nhiệm vụ cơ bản của quá trình dạy học bộ môn nhƣ sau: (i) Truyền thụ tri thức, kĩ năng của bộ môn và kĩ năng vận dụng vào thực tiễn. Những tri thức này bao gồm: các khái niệm/nguyên lí, các sự kiện, các quan hệ, các quy trình/thao tác, các phƣơng pháp suy luận, … Những kĩ năng bao gồm: các kĩ năng vận dụng tri thức trong nội bộ bộ môn, các kĩ năng vận dụng tri thức của bộ môn vào các môn học khác (chẳng hạn vận dụng thuật toán trong Tin học để giải các bài toán trong Toán học, Vật lí, …), kĩ năng vận dụng tri thức của bộ môn trong đời sống. (ii) Phát triển năng lực trí tuệ, tƣ duy Bất kì bộ môn nào cũng cần giúp học sinh phát triển năng lực trí tuệ, tƣ duy dựa trên đặc điểm của bộ môn mình. Những năng lực này bao gồm: tƣ duy trừu tƣợng và trí tƣởng tƣợng không gian, tƣ duy logic, tƣ duy biện chứng, các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát, … , các phẩm chất tƣ duy nhƣ linh hoạt, độc lập, sáng tạo. (iii) Giáo dục tƣ tƣởng, phẩm chất đạo đức và thẩm mỹ Mỗi bộ môn cần góp phần giáo dục học sinh tƣ tƣởng cầu tiến, lành mạnh, ý thức cố gắng không ngừng, các phẩm chất của ngƣời lao động tiên tiến nhƣ làm việc có mục đích, kế hoạch, phƣơng pháp, có kĩ luật, tiết kiệm, sáng tạo. Đồng thời cần phải giáo dục cho học sinh ý thức tôn trọng cộng đồng, tôn trọng lợi ích chung và các giá trị xã hội. Các dạng hoạt động của quá trình dạy học Học tập là một quá trình xử lí thông tin. Các hoạt động của quá trình dạy học phải nhằm làm cho việc xử lí thông tin đó đƣợc thực hiện có hiệu quả nhất. - Các hoạt động của Thầy bao gồm: thuyết trình (ở mức phổ thông là giảng giải, trình bày; ở mức đại học là nêu ý kiến của Thầy, nghiên cứu của Thầy), nêu vấn đề, gợi ý dẫn dắt, sử dụng công cụ dạy học, tổ chức các nhóm học tập, phát vấn, ôn tập, kiểm tra, đánh giá. - Các hoạt động của Trò bao gồm: lắng nghe Thầy giảng, ghi chép, thảo luận, phát biểu, trình bày ý kiến của nhóm, làm bài tại lớp và ở nhà, thực hành thí nghiệm, tham quan. Copyright by Duc-Long, Le - 2007 7 Mục tiêu chính của quá trình dạy học là học sinh chủ động nắm bắt và làm chủ thông tin, vì vậy trong từng bộ môn và từng nội dung phải tìm ra những hoạt động thích hợp. Đó là cả một nghệ thuật trong quá trình dạy học. Hệ thống dạy học Hoạt động dạy học diễn ra trong một hệ thống dạy học, bao gồm: Thầy (giáo viên), Trò (học sinh), Tri Thức và Môi Trƣờng Hệ thống dạy học Thầy Trò Môi trƣờng Tri thức Tri thức Mục tiêu của quá trình dạy học là học sinh làm chủ đƣợc tri thức. Tất nhiên tri thức phải đƣợc biến đổi từ tri thức khoa học đến tri thức chƣơng trình rồi đến tri thức dạy học để học sinh nắm vững. Đây là quá trình chuyển hoá sƣ phạm. -Tri thức khoa học: những tri thức cần thiết trang bị cho học sinh ở từng lứa tuổi. Chẳng hạn đối với môn Tin học, đó là các tri thức về Tin học và máy tính điện tử, hệ điều hành, soạn thảo văn bản, bảng tính điện tử, giải thuật và lập trình, mạng máy tính và Internet, ... -Tri thức chƣơng trình: những tri thức khoa học đƣợc sàng lọc để trở thành những tri thức phù hợp với tâm sinh lí lứa tuổi của học sinh cũng nhƣ yêu cầu của từng cấp học, đƣợc quy định trong chƣơng trình học của từng cấp học, khối học, đƣợc thể hiện trong sách giáo khoa. -Tri thức dạy học: là tri thức chƣơng trình đƣợc thể hiện trong mỗi lớp học với những đối tƣợng cụ thể. Ngƣời thầy phải tổ chức lại tri thức trong chƣơng trình (sách giáo khoa) biến thành tri thức dạy học tuỳ theo khả năng sƣ phạm của thầy để chuyển giao cho học sinh một cách hiệu quả nhất. Thầy Trong quá trình dạy học, thầy giáo đóng vai trò chủ động, dẫn dắt, trƣớc hết làm cho việc dạy và học tuân thủ các nguyên tắc dạy học sau đây: - Đảm bảo sự thống nhất hài hoà giữa tính khoa học và tính sƣ phạm. - Đảm bảo sự thống nhất giữa cái cụ thể và cái trừu tƣợng. - Đảm bảo sự thống nhất giữa đồng loạt và phân hoá. - Đảm bảo sự thống nhất giữa tính vừa sức và yêu cầu phát triển. - Đảm bảo sự thống nhất giữa hoạt động điều khiển của Thầy và hoạt động học tập của Trò. 8 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 Ngƣời thầy phải thấy đƣợc các mâu thuẫn trong quá trình dạy học để tìm cách thực hiện đồng thời một số yêu cầu khác nhau. Ví dụ, để đảm bảo tính khoa học thì thƣờng phải trình bày vấn đề một cách chính xác, nhƣng nhƣ vậy thì khó, trừu tƣợng; trong khi đó đối với tính sƣ phạm thì cần đảm bảo trình bày vấn đề dễ hiểu, dễ nhớ, dẫn đến việc Thầy phải tìm những “kẻ hở” để “lách” làm sao cho học sinh dễ dàng tiếp thu nhƣ tìm các khái niệm, ví dụ gần giống hoặc tƣơng tự với khái niệm cần dạy để truyền đạt cho học sinh Tóm lại, giáo viên phải là ngƣời tạo thuận lợi tối đa cho việc học của trò. Trò Trƣớc đây thƣờng có xu hƣớng cho rằng nếu vai trò của Thầy là chủ động, thì vai trò của học sinh là thụ động tiếp thu kiến thức (dẫn đến việc Thầy giảng, Trò ghi). Tuy nhiên, quan niệm đó đã tỏ ra lỗi thời, để đạt đƣợc hiệu quả cao trong học tập, học sinh cũng phải có vai trò chủ động, vai trò trung tâm. Muốn vậy, thầy giáo phải tổ chức những hoạt động trong lớp học để phát huy vai trò chủ động của học sinh (lúc này vai trò của Thầy là gì? nhƣ vậy không cần đến Thầy nữa phải không? - câu hỏi đặt ra để cho thấy vẫn không thể loại bỏ vai trò của Thầy trong quá trình dạy học). Luật giáo dục (12/1998) của Việt Nam trƣớc đây cũng đã quy định phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh. Nói tóm lại, trong hệ thống dạy học Trò phải hƣớng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Riêng đối với trường THPT, cần chú ý đến các đặc điểm phát triển trí tuệ của học sinh THPT sau: - Tính chủ động trong quá trình nhận thức đã phát triển. - Tri giác có mục đích đã đạt mức khá cao. - Ghi nhớ có chủ định giữ vai trò chủ đạo. - Tƣ duy lí luận trừu tƣợng, độc lập và phát triển khá. - Đã có óc phê phán trƣớc các sự kiện. - Ý thức đối với học tập rõ hơn ở cấp dƣới. - Hứng thú đối với các môn học đã phân hoá. - Bƣớc đầu hình thành khuynh hƣớng nghề nghiệp. - Đối với học sinh Việt Nam: chƣa có thói quen làm việc theo nhóm. Vì vậy, Thầy phải chọn phƣơng pháp dạy học phù hợp (với tâm sinh lí lứa tuổi, với môi trƣờng học của học sinh, với trình độ học sinh), phát huy đƣợc tính tích cực của học sinh nhƣ: hƣớng dẫn và cho học sinh thảo luận nhóm, báo cáo theo nhóm; tự tìm kiếm thông tin và nghiên cứu tài liệu; tham gia học tập theo hƣớng giải quyết vấn đề, học tập theo dự án; … Copyright by Duc-Long, Le - 2007 9 Môi trƣờng Sự hiểu biết hệ thống dạy học và đặc biệt là hiểu biết việc học của học sinh đòi hỏi phải bổ sung vào yếu tố môi trƣờng. Môi trƣờng là hệ thống đối mặt với ngƣời học, những đối tƣợng mà học sinh tiếp xúc nhằm đi tới việc làm chủ kiến thức. Môi trƣờng không chỉ đơn thuần là điều kiện vật chất, môi trƣờng học tập, ảnh hƣởng khách quan bên ngoài, mà còn là các tình huống có vấn đề cần giải quyết do Thầy đặt ra, các tình huống thực tế liên quan đến công việc, đời sống hàng ngày mà học sinh phải đối mặt giải quyết, ... Khi học sinh làm việc với những đối tƣợng trong môi trƣờng có thể xảy ra hai trƣờng hợp: - Nếu học sinh có thể áp dụng kiến thức sẵn có vào những đối tƣợng mới để giải quyết vấn đề thì đó là sự đồng hoá tri thức. Ví dụ sau khi đã học xong bài Tổ chức rẽ nhánh (chương trình lớp 11), cho một yêu cầu như sau: viết chương trình Pascal để tìm số lớn nhất (max) của 3 số nguyên a, b, c nhập vào từ bàn phím. Bài toán này có thể sử dụng cấu trúc rẽ nhánh đơn ( if) để giải quyết. Giả sử yêu cầu viết chương trình để tìm số lớn nhất (max) của 4 số nguyên a, b, c, d nhập vào từ bàn phím, thì với bài toán này học sinh chỉ cần áp dụng kiến thức đã có và làm tương tự như bài trên. - Nếu những đối tƣợng mới tác động trở lại chủ thể buộc họ phải điều chỉnh kiến thức của mình (do không thể áp dụng kiến thức sẵn có) để giải quyết vấn đề nảy sinh thì đó là sự điều tiết tri thức. Cũng với bài toán trên nhưng tổng quát hoá để tìm số lớn nhất (max) của n số nguyên nhập từ bàn phím thì với cấu trúc rẽ nhánh không đủ để giải quyết bài toán, học sinh phải biết thêm về cấu trúc lặp, dẫn đến phải có sự điều tiết tri thức. Việc đồng hóa và điều tiết tri thức của học sinh để giải quyết vấn đề đƣợc gọi chung là sự thích nghi với môi trƣờng. Nếu kiến thức cũ không còn đáp ứng đƣợc yêu cầu trƣớc một tình huống, ta nói là có sự mất cân bằng. Khi chủ thể đã điều chỉnh một kiến thức cũ, hình thành một kiến thức mới và giải quyết đƣợc vấn đề, ta nói chủ thể đó đã lập lại sự cân bằng. Mặt khác, từ sự thích nghi của ngƣời học với môi trƣờng, ngƣời học có thể hiểu hơn về kiến thức đó thông qua việc dùng nó để giải quyết các yêu cầu trong những tình huống thích hợp nhất định. Đây cũng chính là những khái niệm cơ sở của phƣơng pháp dạy học theo tình huống (một trong những phương pháp dạy học tích cực sẽ bàn ở phần sau). Trong đó, tình huống học tập lí tƣởng là tình huống mà Thầy đề xuất sao cho Trò tự hình thành hoặc điều chỉnh những kiến thức của họ để đáp ứng những nhu cầu 10 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 của môi trƣờng (truyền đạt kiến thức một cách gián tiếp) chứ không phải do chủ quan, ý muốn của ngƣời dạy (truyền đạt kiến thức trực tiếp đến học sinh). Việc làm này chính là sự ủy thác mà ngƣời dạy tìm cách để học sinh học, không để lộ ý đồ dạy (mục tiêu dạy), kiến thức cần truyền đạt đến học sinh hoàn toàn đƣợc gợi ra và hình thành do tình huống đặt ra mà ngƣời Thầy đứng bên ngoài tổ chức và hƣớng dẫn. Những thành tố cơ bản của phương pháp dạy học bộ môn Quan điểm cơ bản của phƣơng pháp dạy học là khai thác đƣợc những hoạt động tiềm tàng trong nội dung bài học để đạt đƣợc mục đích dạy học (thể hiện qua mối liên hệ hữu cơ giữa mục đích, nội dung và phƣơng pháp dạy học). Nhƣ vậy, quá trình dạy học là một quá trình điều khiển các hoạt động và giao lưu của học sinh nhằm thực hiện mục tiêu dạy học. Bản chất của việc học tập là một quá trình xử lí thông tin. Quá trình dạy học Quá trình điều khiển các hoạt động và giao lưu của học sinh Hoạt động 1 Hoạt động 2 Đưa thông tin vào Ghi nhớ thông tin ... Hoạt động 3 Biến đổi thông tin Điều phối thông tin Hoạt động n Đưa thông tin ra Thực hiện THẦY Tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện TRÒ Các thành tố cơ bản của phƣơng pháp dạy học bộ môn là:     Hoạt động và hoạt động thành phần Động cơ Tri thức và tri thức phƣơng pháp Sự phân bậc hoạt động Copyright by Duc-Long, Le - 2007 11 Những hoạt động trong lớp học Quá trình dạy học đƣợc thể hiện bằng những hoạt động của Thầy và Trò. Để những hoạt động này đạt hiệu quả cao, giáo viên cần hình dung một tiết học nhƣ một kịch bản chi tiết, mỗi phân cảnh thể hiện các nội dung giảng đƣợc kiến trúc dƣới dạng các hoạt động và hoạt động thành phần. Để xây dựng và tổ chức các hoạt động trong lớp học cần phải: Phát hiện những hoạt động tương thích với nội dung Xuất phát từ một nội dung dạy học (tri thức chƣơng trình), trƣớc hết cần phát hiện những hoạt động tƣơng thích với nó, thông qua các ví dụ minh hoạ, dẫn chứng thực tiễn gắn liền với học sinh. Các hoạt động này sẽ góp phần đem lại kết quả là giúp học sinh lĩnh hội kiến thức hoặc vận dụng đƣợc nội dung muốn truyền đạt. Ví dụ: giảng dạy nội dung khái niệm về hệ điều hành – OS (Tin 10) Gợi ý cho học sinh suy nghĩ và trả lời: Thầy và Trò (nói riêng), mọi ngƣời trong xã hội VN giao tiếp với nhau thông qua cái gì ? Thầy Trò Giao tiếp bằng gì ? NGÔN NGỮ (TIẾNG VIỆT) Đặt vấn đề: Vậy đối với máy tính thì sao ?  User O.S (Hệ điều hành) Trong việc phát hiện những hoạt động tƣơng thích với nội dung, cần xem xét những dạng hoạt động khác nhau nhƣ:  12 Nhận dạng và thể hiện: là hai dạng hoạt động theo chiều hƣớng trái ngƣợc nhau -Nhận dạng một khái niệm: là phát hiện xem một đối tƣợng cho trƣớc có các đặc trƣng của khái niệm hay không ? Ví dụ: Trong Excel học bài Sử dụng Hàm, giáo viên đƣa ra công thức: = IF (E3 >= 5, “Đậu”, “Hỏng”)  Yêu cầu học sinh nhận dạng cú pháp của hàm IF, công dụng của hàm IF (viết cú pháp, vẽ lƣu đồ) Copyright by Duc-Long, Le – 2007 -Thể hiện một khái niệm: là tạo một đối tƣợng có các đặc trƣng của khái niệm Ví dụ: Trong Excel học về khái niệm địa chỉ tuyệt đối, địa chỉ tƣơng đối, giáo viên đƣa ra một bảng tính ĐỊA CHỈ TƢƠNG ĐỐI -Dữ liệu tại các ô nhƣ sau : A1=5, B1=4, A2=5, B2=10 -Công thức tại ô C1 là : =A1+B1 => Kết quả là 9 -Khi sao chép công thức của ô C1 vào ô C2 thì công thức tại ô này là: =A2+B2 và kết quả là 15 ĐỊA CHỈ TUYỆT ĐỐI -dữ liệu tại các ô nhƣ sau : A1=5, B1=4, A2=5, B2=10 -Công thức tại ô C1 là : =$A$1+$B$1 => Kết quả là 9 -Khi sao chép công thức của ô C1 vào ô C2 thì công thức tại ô này là: =$A$1+$B$1 và kết quả là 9  Câu hỏi đặt ra đối với học sinh: Vậy các em quan sát và tìm thấy điểm khác nhau giữa các công thức trong 2 bảng tính trên, thế nào là địa chỉ tƣơng đối, địa chỉ tuyệt đối, làm sao để tạo địa chỉ tuyệt đối ? Ta thấy địa chỉ tƣơng đối A1 và địa chỉ tuyệt đối $A$1, vậy có thể viết nhƣ thế này đƣợc không $A1 hay A$1 ? -Nhận dạng một quy trình: là phát hiện xem một dãy tình huống, thao tác có phù hợp với một quy trình đã biết hay không ? Ví dụ: Cho học sinh xem trình tự sao chép khối văn bản qua các thao tác sau: -Chọn khối văn bản. -Edit, Cut -Di chuyển điểm chèn đến vị trí mong muốn. -Edit, Paste Bạn hãy thử xem có quy trình nào tương tự như trình tự thao tác đã biết (thao tác Copy ở chức năng Edit). Phát triển: Tóm tắt các thao tác chỉnh sửa, cập nhật cho nội dung văn bản trong chức năng Edit trên thanh thực đơn của Word. Copyright by Duc-Long, Le - 2007 13 -Thể hiện một quy trình: là tạo một loạt tình huống phù hợp với các bƣớc của một phƣơng pháp đã biết Ví dụ: Học sinh đã đƣợc trình bày khái niệm về bài toán, thuật toán, biết các cách biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ và ngôn ngữ tự nhiên (liệt kê). Bƣớc 1: i  2. Bƣớc 2: If n mod i <> 0 thì chuyển sang bước 3. Else chuyển sang bước 4. Bƣớc 3: i  i + 1. Trở về bước 2. Bƣớc 4: If i = n thì xuất tbáo kết quả 1. Else xuất tbáo kết quả 2.  Giải thuật này phù hợp với quy trình giải bài toán nào? kết quả 1, kết quả 2 sẽ tƣơng ứng với thông báo gì ? Những hoạt động trí tuệ phổ biến trong bộ môn: đó là những hoạt động nhƣ lật ngƣợc vấn đề, phân chia trƣờng hợp, mô hình hoá và thể hiện, tìm đoán/ thử sai, … Ví dụ nhƣ trình bày nguyên lí thiết kế máy tính Von Neumann – chƣơng trình và dữ liệu máy tính xử lí đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ (mô hình hoá và thể hiện). Phát biểu nguyên lý dƣới dạng mô hình nhƣ sau: Dữ liệu vào Chương trình Địa chỉ ô nhớ Ô nhớ 0 Mã lệnh 1 1 Mã lệnh 2 2 Mã lệnh 3 ... RAM 14 1 word Lệnh: Địa chỉ lệnh Mã lệnh Địa chỉ liên quan CPU Copyright by Duc-Long, Le – 2007 Ví dụ nhƣ khi trình bày ý tƣởng của bài toán kiểm tra tính nguyên tố của một số nguyên dƣơng, ta sử dụng cây điều kiện để phân chia trường hợp: Số nguyên tố : Định nghĩa: “Một số nguyên dương N là số nguyên tố nếu nó chỉ có đúng hai ước là 1 và chính nó” Các tính chất: - Nếu N = 1  N không là số nguyên tố - Nếu 1 < N < 4  N là số nguyên tố Ý tưởng giải quyết: 1 : N không là số nguyên tố ® Kết thúc N 1=4 : N là số nguyên tố : Không tìm thấy iÎ[2..(N-1)], i=N ® Kết thúc (Lưu ý, giá trị i là số nguyên bất kì nằm trong khoảng từ 2 đến N-1) Từ những phân tích ở cây điều kiện, học sinh có thể hiểu dễ dàng hơn về thuật toán kiểm tra tính nguyên tố của số nguyên dƣơng N. (Tin 10)  Những hoạt động trí tuệ chung: trong học tập bộ môn, học sinh còn phải tiến hành những hoạt động trí tuệ nhƣ: phân tích, tổng hợp, so sánh, tƣơng tự hoá, trừu tƣợng hoá, hệ thống hoá, khái quát hoá, … đƣợc gọi là hoạt động trí tuệ chung. Ví dụ nhƣ trong bài định dạng văn bản cho học sinh quan sát sau đó phân tích và nhận xét hai mẫu văn bản bên dưới. Sau đó thảo luận và trả lời câu hỏi: Định dạng văn bản để làm gì? (Tin 10) Có những loại định dạng văn bản nào? Kể tên? Văn bản thô chưa định dạng Copyright by Duc-Long, Le - 2007 Văn bản đã qua định dạng 15  Những hoạt động ngôn ngữ: đƣợc tiến hành khi học sinh đƣợc yêu cầu phát biểu, giải thích, trình bày phƣơng pháp, quy trình (chú ý đến cách thể hiện, trình bày nhƣ giọng nói, phong cách, hình thức, .. và sự chuẩn bị về nội dung trình bày). Ví dụ nhƣ yêu cầu học sinh trình bày các bƣớc để giải một bài toán trên máy tính (Tin 10); yêu cầu học sinh phải thực hiện bài tập lập trình (Tin 11) theo các bƣớc: xác định bài toán, phân tích bài toán, thiết kế chƣơng trình, và cài đặt; trình bày, báo cáo kết quả nghiên cứu của nhóm về một chủ đề; … Phân tích một hoạt động thành những hoạt động thành phần Những hoạt động dạy học khác nhau thƣờng liên quan mật thiết với nhau, có khi xuất hiện đan kết nhau hoặc lồng vào nhau, việc phân tích đƣợc một hoạt động thành những hoạt động thành phần là giáo viên đã biết đƣợc cách tiến hành hoạt động toàn bộ, nhờ đó có thể vừa quan tâm rèn luyện cho học sinh hoạt động toàn bộ, vừa chú ý cho học sinh tập luyện tách riêng những hoạt động thành phần khó hoặc quan trọng khi cần thiết. Việc phân tích một hoạt động thành những hoạt động thành phần tƣơng tự nhƣ trong thực tế thƣờng làm là một vấn đề/bài toán phức tạp thƣờng phải đƣợc phân tích thành nhiều bài toán con đơn giản hơn để giải quyết. Chẳng hạn nếu học sinh gặp khó khăn khi tiến hành giải quyết một bài toán trên máy tính; không biết cách nào để xây dựng giải thuật của chƣơng trình. Lúc đó, có thể tách riêng một thành phần của bài toán và khát quát hoá cho học sinh giải quyết thành phần này với câu hỏi gợi ý: “tình huống bài toán này phù hợp với đầu vào, đầu ra của bài toán nào ? điểm tƣơng tự của bài toán này so với bài toán đã biết ? quy tắc xử lý hoặc ý tƣởng giải quyết bài toán là gì ?” Ví dụ: Mở rộng bài toán kiểm tra tính nguyên tố của một số nguyên dƣơng, ta có bài toán xuất ra màn hình 100 số nguyên tố đầu tiên. Hƣớng dẫn học sinh phân tích tách bài toán thành nhiều bài toán nhỏ tƣơng ứng với các hoạt động giải quyết các bài toán nhỏ này nhƣ: -BT1: Nhắc lại bài toán đã biết “Kiểm tra tính nguyên tố của một số nguyên dƣơng ?” -BT2: Xuất phát từ giá trị ban đầu để kiểm tra là 2, kiểm tra số đó có phải là số nguyên tố ?, sau đó tăng lên 1 đơn vị lại kiểm tra tiếp tục, … Đặt một biến đếm. Gán giá trị ban đầu của biến này là 0. Cứ mỗi lần kiểm tra đƣợc một số nguyên là số nguyên tố thì tăng biến đếm lên 1 đơn vị, … Lưu ý khi phân tích hoạt động thành những hoạt động thành phần cần phải dự kiến phản ứng của học sinh trước một hoạt động diễn ra trước đó. 16 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 Lựa chọn hoạt động dựa vào mục tiêu dạy học Mỗi nội dung dạy học thƣờng tiềm tàng nhiều hoạt động, do đó nếu “khuyến khích” các hoạt động nhƣ vậy thì có thể sa vào tình trạng làm cho học sinh rối ren, khó hiểu, mất thời gian. Để khắc phục tình trạng này, giáo viên cần sàng lọc những hoạt động đã phát hiện đƣợc để tập trung vào một số mục đích nhất định. Ví dụ trong dạy học về chƣơng trình con trong NNLT Pascal (Tin 11), nên tập trung vào khái niệm truyền tham số, xây dựng hoạt động để hiểu thế nào là tham số hình thức, tham số thực (nội dung này còn nhiều hoạt động nhƣ khái niệm thủ tục/hàm, khái niệm tầm vực, tham biến, tham trị, …) Việc tập trung vào những mục đích nào đó căn cứ vào tầm quan trọng của mục đích đối với việc học tập bộ môn và những môn học khác, đối với khoa học, kĩ thuật và đời sống, cụ thể là nhắm vào mục tiêu của bài dạy, chuẩn kiến thức cần đạt đối với bài dạy. Chẳng hạn việc đặt nhiều câu hỏi để học sinh trả lời, dẫn đến lớp học sinh động tƣởng chừng mang tính tích cực vì có nhiều hoạt động của thầy và trò, nhƣng lại có thể gây ra mất thời gian, học sinh mất tập trung, kĩ luật chung của lớp giảm, không nêu bật đƣợc trọng tâm của bài giảng, … Tập trung vào những hoạt động bộ môn Khi lựa chọn hoạt động, để đảm bảo sự tƣơng thích của hoạt động đối với mục tiêu dạy học, ta cần nắm đƣợc chức năng phƣơng tiện và chức năng mục đích của hoạt động cùng mối liên hệ giữa hai chức năng này, lấy phƣơng châm “ thực hiện chức năng mục đích của hoạt động trong quá trình thực hiện chức năng phƣơng tiện”. Một số trong những hoạt động nhƣ thế nổi bật lên do tầm quan trọng của chúng trong bộ môn, cũng nhƣ trong thực tế và việc tiến hành thành thạo những hoạt động đó trở thành một trong những mục đích dạy học bộ môn của Thầy. Gợi động cơ và hƣớng đích Một điều rất quan trọng trong quá trình dạy học bộ môn là học sinh cần phải học tập một cách tự giác và hứng thú. Điều này đòi hỏi học sinh phải có ý thức về những mục đích cần đạt trong việc học và tạo đƣợc động lực bên trong để thúc đẩy bản thân mình tiến hành những hoạt động để đạt đƣợc mục đích đó. Để làm đƣợc nhƣ vậy sẽ phải thực hiện ngay trong quá trình dạy học thông qua việc gợi động cơ và hƣớng đích. Gợi động cơ và hƣớng đích là làm cho các mục đích sƣ phạm của giáo viên biến thành mục đích cá nhân của học sinh (không phải chỉ là sự mở đầu bài dạy, đặt vấn đề một cách hình thức, mà trong suốt cả quá trình dạy học). Copyright by Duc-Long, Le - 2007 17 Hướng đích - Hƣớng đích nghĩa là hƣớng vào những mục đích đã đặt ra, vào hiệu quả dự kiến của các hoạt động của thầy và trò nhằm đạt mục đích đó. Chẳng hạn để chuẩn bị cho việc học soạn thảo văn bản có thể gợi cho học sinh chuẩn bị ra một tờ báo tƣờng của lớp (sử dụng máy tính), có các tiêu đề trang trí, kiểu chữ hấp dẫn, có hình ảnh minh hoạ, … Cho học sinh phân loại các cách trình bày, mỗi cách trình bày sẽ có những công việc cụ thể điều khiển máy tính làm việc. - Một trong những biện pháp hƣớng đích là đặt mục đích, ví dụ thông qua việc giới thiệu bài, đặt vấn đề ở đầu tiết học thì học sinh biết đƣợc bài học sẽ có mục tiêu cụ thể là gì. Đặt mục đích thƣờng là một giai đoạn/pha (phase) ngắn ngủi, còn hƣớng đích là một nguyên tắc chỉ đạo toàn bộ tiết học. Một giáo viên khi dạy học đƣợc gọi là hƣớng đích nếu tất cả những gì giáo viên đó nói và làm, đều biết rằng những cái đó nhằm vào mục đích gì, kết quả học sinh đạt đƣợc là cái gì. Gợi động cơ Trong dạy học, việc hƣớng đích thƣờng đƣợc gắn liền với việc gợi động cơ. Gợi động cơ là làm cho học sinh có ý thức về ý nghĩa của những hoạt động và của đối tƣợng hoạt động. Cũng nhƣ hƣớng đích, gợi động cơ không phải chỉ là việc làm ngắn ngủi lúc bắt đầu bài học, mà phải xuyên suốt quá trình dạy học. Vì vậy, có thể phân biệt ba giai đoạn: gợi động cơ mở đầu, gợi động cơ trung gian, và gợi động cơ kết thúc.  Gợi động cơ mở đầu: thƣờng gắn với giai đoạn (pha) mở đầu bài dạy hay đặt vấn đề, có thể gợi động cơ mở đầu xuất phát từ thực tế hoặc từ nội bộ của môn Tin học. Trong đó: o Gợi động cơ xuất phát từ thực tế, có thể nêu lên:  Thực tế gần gũi xung quanh học sinh (công việc, đời thƣờng hàng ngày, kinh nghiệm bản thân, …).  Thực tế xã hội rộng lớn (kinh tế, kĩ thuật, quốc phòng, …).  Thực tế ở những môn học và khoa học khác (liên môn). o Gợi động cơ từ nội bộ của môn Tin học, là nêu lên một vấn đề Tin học xuất phát từ:  Nhu cầu bộ môn Tin học.  Việc xây dựng khoa học máy tính, các lĩnh vực Tin học.  Những phƣơng thức tƣ duy và hoạt động môn Tin học. Thông thƣờng khi bắt đầu một nội dung lớn, chẳng hạn một phân môn hay một chƣơng, ta nên cố gắng gợi động cơ xuất phát từ thực tế (dùng những ví dụ liên quan đến kinh nghiệm bản thân; công việc hàng ngày; vấn đề quan tâm của cộng 18 Copyright by Duc-Long, Le – 2007 đồng; …). Còn đối với từng bài hay từng phần của bài thì cần tính tới những khả năng gợi động cơ từ nội bộ của môn Tin học (liên hệ những kiến thức đã có để giải quyết vấn đề chƣa đủ, cần phải bổ sung kiến thức mới; giới thiệu với học sinh một hƣớng tiếp cận mới để thao tác, làm việc; …). Việc gợi động cơ xuất phát từ thực tế rất có ý nghĩa trong dạy học vì làm cho học sinh cảm thấy có nhu cầu, hứng thú trong việc lĩnh hội tri thức, tạo điều kiện kích thích động cơ học tập của học sinh. Một số cách gợi động cơ từ nội bộ của môn Tin học - Đáp ứng nhu cầu muốn xoá bỏ một sự hạn chế Ví dụ trong NNLT Pascal (Tin 11), khi trình bày các kiểu dữ liệu cơ sở nhƣ kiểu số nguyên Byte (1 Bytes), miền giá trị 0 .. 255  Integer (2 Bytes), miền giá trị -32768 .. 32767  Longint (4 Bytes), miền giá trị -2 tỉ .. 2 tỉ, … - Huớng tới sự tiện lợi, hợp lí hoá công việc Ví dụ nhƣ việc tổ chức Chƣơng trình con (Tin 11) là để tiện lợi, hợp lí hoá, tiết kiệm công sức lập trình khi gặp bài toán mà một đoạn chƣơng trình đƣợc dùng nhiều lần ở nhiều chỗ trong chƣơng trình, thể hiện tính cấu trúc của chƣơng trình, … - Hướng tới sự hoàn chỉnh và hệ thống Ví dụ sau khi học xong bài Định dạng kí tự (Tin 10), yêu cầu học sinh thực hiện bảng tổng kết các lệnh, nút lệnh tƣơng ứng nhƣ sau: Lệnh Phím tắt Nút lệnh Công dụng Font Ctrl + Shift + F Chọn Font chữ Font size Ctrl + Shift + P Chọn kích thước Font Bold Ctrl + B In đậm Italic Ctrl + I In nghiêng Underline Ctrl + U Gạch dưới kí tự - Lật ngược vấn đề Ví dụ trong NNLT Pascal (Tin 11), chỉ có hàm Upcase(c) cho phép đổi một kí tự thƣờng thành kí tự in hoa, nhƣng không có hàm chuyển đổi ngƣợc lại. Muốn vậy, ta phải làm sao ?  c := chr (ord(c) + 32) Copyright by Duc-Long, Le - 2007 19 - Xem xét tương tự Ví dụ trong soạn thảo văn bản với Word (Tin 10) để sao chép dùng lệnh Edit, Copy; rồi dùng tiếp Edit, Paste. Tƣơng tự để di chuyển ta dùng lệnh Edit, Cut; và cũng dùng tiếp Edit, Paste - Khái quát hoá Ví dụ trong chủ đề Bài toán và thuật toán (Tin 10) xét bài toán tìm số lớn nhất trong 4 số nguyên a, b, c, d. Xét tiếp bài toán tìm số lớn nhất trong 5 số nguyên, 6 số nguyên, … Tổng quát, xét bài toán tìm số lớn nhất của một dãy gồm n số nguyên. - Tìm sự liên hệ và phụ thuộc Ví dụ xét đoạn chƣơng trình in lên màn hình bảng cửu chƣơng từ 1 đến 9 …. For i:= 1 to 9 do Begin For j := 1 to 9 do Write (i *j : 5); Writeln; End; …. Xem xét sự liên hệ phụ thuộc giữa biến điều khiển i của vòng lặp ngoài và biến j của vòng lặp trong, sự phụ thuộc của vị trí hiển thị kết quả lên màn hình khi chỉ định quy cách xuất ra màn hình.  Gợi động cơ trung gian: là gợi động cơ cho những bƣớc trung gian hoặc cho những bƣớc hoạt động tiến hành giải quyết vấn đề để đi đến mục đích. Với xu thế hƣớng đến việc dạy học mang tính tích cực hiện nay dẫn đến vai trò của gợi động cơ trung gian có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển năng lực độc lập giải quyết vấn đề của học sinh. Một số cách thƣờng dùng để gợi động cơ trung gian: - Hướng đích Ví dụ xét bài toán lập trình tính tổng 3 đƣờng cao trong tam giác khi biết độ dài của ba cạnh. (Tin 11) Chia bài toán thành những bài toán con như sau: - T1: Tính diện tích tam giác theo ba cạnh. - T2: Tính đƣờng cao đi qua cạnh khi biết diện tích và độ dài cạnh đó. Tính tổng 3 đƣờng cao. Nhận xét tiếp bài toán T1 lại chia thành: - T11: Nhập vào 3 cạnh và kiểm tra xem 3 số đó có là số đo 3 cạnh một tam giác không ? - T12: Tính diện tích tam giác theo 3 cạnh. Nhờ việc gợi động cơ bằng hƣớng đích, ngƣời học sinh hiểu rằng việc đem chia bài toán ban đầu thành T1 và T2, rồi lại chia bài toán T1 thành T11 và 20 Copyright by Duc-Long, Le – 2007