Tài liệu Thiết kế học liệu số hỗ trợ dạy học chủ đề động học trong vật lý 10 chương trình giáo dục phổ thông 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ TRẦN THỊ HẢI HẬU THIẾT KẾ HỌC LIỆU SỐ HỖ TRỢ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ ĐỘNG HỌC TRONG VẬT LÝ 10 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng,1năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ TRẦN THỊ HẢI HẬU THIẾT KẾ HỌC LIỆU SỐ HỖ TRỢ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ ĐỘNG HỌC TRONG VẬT LÝ 10 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Sƣ phạm Vật lý Khóa học: 2018-2022 Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Trần Thị Hƣơng Xuân Đà Nẵng,2năm 2022 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo, Ban chủ nhiệm khoa, Quý Thầy Cô giáo khoa Vật lí trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng và Quý Thầy cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Trần Thị Hương Xuân – người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp và thầy Nguyễn Hồng Lĩnh ở trường THPT Nguyễn Trãi đã đóng góp ý kiến phản biện, nhận xét đề tài và giúp đỡ tôi trong việc thu thập ý kiến từ các thầy cô khác trong trường. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện khoá luận tốt nghiệp này. Đà Nẵng, tháng 5 năm 2022 Tác giả 3 DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu Chữ viết đầy đủ HLS Học liệu số GV Giáo viên HS Học sinh CNTT Công nghệ thông tin HĐ Hoạt động DH Dạy học TN Thực nghiệm SGK Sách giáo khoa MTĐT Máy tính điện tử GAĐT Giáo án điện tử 4 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ...................................................................................................................7 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................................ 7 2. Mục đích nghiên cứu ......................................................................................................... 9 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................................... 9 4. Đối tƣợng, khách thể và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 9 5. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................................. 9 NỘI DUNG .............................................................................................................11 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG CHƢƠNG ĐỘNG HỌC – VẬT LÝ 10 ...................................... 11 1.1. Khái niệm về học liệu số .................................................................................11 1.2 Thực trạng sử dụng học liệu số dạy học trong nƣớc và quốc tế ..................16 1.3. Hoạt động tự học của HS ...............................................................................22 1.4. Quy trình thiết kế học liệu số .........................................................................24 1.5. Cơ sở lí luận của việc thiết kế học liệu số trong dạy học .............................25 TIỂU KẾT CHƢƠNG 1 ........................................................................................32 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG CHƢƠNG ĐỘNG HỌC – VẬT LÝ 10 ................................................................................................................. 33 2.1. Cấu trúc và nội dung bài học trong chƣơng Động học – Vật lý lớp 10 .....33 2.2. Định hƣớng thiết kế một số bài học trong chƣơng Động học – Vật lý lớp 10 ..............................................................................................................................33 2.3. Thiết kế dạy học sử dụng học liệu số trong chƣơng Động học – Vật lý lớp 10 ..............................................................................................................................35 2.4. Sử dụng học liệu số trong dạy và học vật lý ở chƣơng “Động học” ở trƣờng trung học phổ thông ..................................................................................51 TIỂU KẾT CHƢƠNG 2 ........................................................................................53 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................54 5 3.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................54 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................54 3.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................54 3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm.....................................................................54 3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .............................................................55 3.6. Tiến hành thực nghiệm...................................................................................56 KẾT LUẬN .............................................................................................................62 TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................63 PHỤ LỤC ................................................................................................................65 6 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây vấn đề giáo dục được Đảng, Nhà nước hết sức quan tâm và được khẳng định trong nghị quyết Trung ương IV khoá VII (2020) : "Giáo dục đào tạo là quốc sách hàng đầu”. Ngày nay giáo dục được coi là nền móng cho sự phát triển khoa học kỹ thuật và đem lại sự thịnh vượng cho nền kinh tế quốc dân. Vai trò của giáo dục là hết sức to lớn nhưng để làm được điều đó trước hết phải đổi mới giáo dục, đổi mới từ tư duy giáo dục và cần phải có chiến lược giáo dục đúng đắn. Về vấn đề này trong “Nghị Quyết Đại hội đại biểu của Đảng khoá IX đã khẳng định “Đổi mới hình thức giảng dạy, học tập các chương trình giáo dục phải đổi mới để cập nhật với tri thức hiện đại, thích hợp với lứa tuổi và các điều kiện giảng dạy học tập cụ thể. Đổi mới phướng pháp giảng dạy theo hướng không chỉ để nhồi nhét kiến thức mà quan trọng hơn là chú ý việc phát triển tư duy độc lập, năng động của HS”. Điều đó có thể nói bắt đầu từ hai nhân tố chính của giáo dục là người dạy (vai trò chủ đạo) và HS (vai trò chủ động), trong đó việc chủ động học tập của HS là hết sức quan trọng, nó quyết định không nhỏ ở chất lượng giáo dục. Có nghĩa là HS phải có phương pháp học tập đúng đắn, tích cực và phải có ý thức trau dồi tự học cho chính mình. Bên cạnh đó người dạy phải có những định hướng HĐ học tập cho HS, phát triển tư duy tích cực, hình thành cho HS năng lực hợp tác, tự học, tự chiếm lĩnh kiến thức cho bản thân góp phần nâng cao chất lượng giáo dục hiện đại. Trong quy định “Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý, tổ chức đào tạo qua mạng” của Bộ GD&ĐT ban hành năm 2016 có nói: Ứng dụng công nghệ thông tin trong đào tạo qua mạng là việc sử dụng các trang thiết bị điện tử, phần mềm, Học liệu số và mạng viễn thông (chủ yếu là mạng Internet) hỗ trợ các hoạt động dạy và học nhằm đổi mới phương pháp dạy – học, nâng cao hiệu quả công tác đào tạo. Một số một mô hình ứng dụng công nghệ thông tin trong đào tạo qua mạng phổ biến là: - Đào tạo kết hợp (Blended learning) là việc kết hợp phương thức học tập điện tử (e-Learning) với phương thức dạy – học truyền thống (theo đó người dạy và người học cùng có mặt) nhằm nâng cao hiệu quả công tác đào tạo và chất lượng giáo dục. 7 - Học tập điện tử (e-Learning) là hình thức học tập qua đó người học có thể tự học mọi lúc, học mọi nơi thông qua các Học liệu số đa phương tiện (lời giảng, lời thuyết minh, âm thanh, hình ảnh, video, đồ họa…). Các hình thức học tập như mLearning (học thông qua thiết bị di động: điện thoại thông minh, máy tính bảng, màn hình tương tác), u-Learning (học thông qua các phương thức tương tác thực tế ảo diễn ra bất kỳ nơi nào), hay smart-Learning (phương tiện học tập thông minh) đều là các hình thái của học tập điện tử e-Learning. Học liệu số là tập hợp các phương tiện điện tử sử dụng các mô hình dạy học nói trên để phục vụ dạy và học, bao gồm: sách giáo trình, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, bài kiểm tra đánh giá, bản trình chiếu, bảng dữ liệu, các tệp âm thanh, hình ảnh, video, bài giảng điện tử, phần mềm dạy học, thí nghiệm ảo... Trong bối cảnh hiện nay, tình hình dịch bệnh covid-19 vẫn đang diễn biến rất phức tạp, khó lường. Vậy nên việc dạy học trực tiếp tại các trường học vẫn chưa thể tiến hành mà không có rủi ro, đa số các trường học vẫn chọn hình thức học trực tuyến để đảm bảo an toàn cho học sinh. Trong khoảng thời gian dịch bệnh bùng phát, nhiều thành phố bị cách ly và triển khai giãn cách xã hội, khi bước vào năm học mới các em học sinh đã không thể chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập cho năm học mới và việc kiểm tra sức học của các em trở thành vấn đề khó khăn đối với giáo viên và phụ huynh. Trong bối cảnh hiện tại, bộ Giáo dục nói chung và giáo viên nói riêng là những người phải chủ động trong việc tìm kiếm phương pháp dạy học mới để đảm bảo kiến thức cho học sinh. Vì vậy việc phát triển và xây dựng mảng học liệu số để nâng cao hiệu quả học tập trực tuyến trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. Với các tiện ích tích họp trên nền máy tính, điện thoại có tính tương tác cao và thuận tiện, học liệu số đã ra đề như một xu thế tất yếu, tạo cơ hội cho người học có thể chủ động tự học, tự trau dồi kiến thức ở bất kì thời gian nào, địa điểm nào. Bên cạnh đó, với các thiết kế bài học sinh động, chỉ cần bấm chuột, chỉ vài giây sau trên màn hình hiện ra ngay nội dung bài học với những nội dung và hình ảnh sống động, qua đó tạo điều kiện cho học sinh được hoạt động và tương tác nhiều hơn với bài học. Đối với các em học sinh lớp 10 bước vào năm học mới và học trực tuyến là lựa chọn duy nhất hiện nay, với những thay đổi về lượng kiến thức của cấp trung học phổ thông có thể có rất nhiều học sinh không theo kịp bài giảng trên trường và giáo viên vẫn chưa tối ưu hóa được hiệu quả dạy học trực tuyến. Từ sự cần thiết trên, tôi chọn đề tài “Thiết kế học liệu số hỗ trợ dạy học chương Động học trong Vật Lý 8 10” là chương đầu tiên của Vật lý lớp 10. Qua đó, tạo cảm hứng học tập cho học sinh mới vào cấp trung học phổ thông, góp phần đổi mới phương pháp dạy học ở trung học cơ sở và nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lý 10. 2. Mục đích nghiên cứu Đề xuất được quá trình thiết kế học liệu số sử dụng qua đó thiết kế các tiếp trình dạy học sử dụng các học liệu số (HLS) thu hút, tạo cảm hứng cho học sinh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu về học liệu số - Xác định cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc thiết kế và sử dụng học liệu số trong dạy học - Nghiên cứu nội dung chương Động học trong Vật lý 10 và khả năng thể hiện bằng học liệu số - Tìm hiểu và vận dụng quy trình xây dựng học liệu số cho một số bài học chương Động học lớp 10 - Đề xuất các hình thức sử dụng học liệu số trong dạy học chương Động học lớp 10 - Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của học liệu số trong dạy học chương Động học lớp 10 4. Đối tƣợng, khách thể và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Quá trình sử dụng học liệu số trong dạy học chương Động học lớp 10 - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chương Động học lớp 10 - Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và sử dụng học liệu số để hỗ trợ dạy học một số nội dung chương Động học lớp 10 trong sách kết nối tri thức về cuộc sống của nhà xuất bản giáo dục Việt Nam 5. Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận Phân tích, tổng hợp, thu thập thông tin, nghiên cứu các tài liệu liên quan đến phạm vi nghiên cứu của đề tài để thu thập, xử lý thông tin, tìm ra cơ sở lí luận của đề tài nghiên cứu 9 5.2. Phƣơng pháp điều tra, quan sát, nghiên cứu thực tiễn Sử dụng phiếu điều tra để tìm hiểu về sự quan tâm của GV và HS tới thiết kế và sử dụng HLS trong dạy học chương Động học – Vật lý lớp 10. Trao đổi, thảo luận với các GV giảng dạy ở các trường trung học phổ thông, quan sát hoạt động của GV và HS trong một số giờ dạy ở trường để tìm hiểu thực tế của việc thiết kế và sử dụng HLS trong dạy học chương Động học – Vật lý lớp 10. 5.3 Phƣơng pháp chuyên gia Sử dụng trí tuệ của đội ngũ chuyên gia có trình độ cao của một chuyên ngành để xem xét, nhận định bản chất một sự kiện khoa học hay thực tiễn phức tạp. Bằng cách sử dụng trí tuệ một đội ngũ chuyên gia giáo dục có trình độ cao, ý kiến của từng người sẽ bổ sung lẫn nhau, kiểm tra lẫn nhau cho ta một ý kiến đa số, khách quan để tìm ra giải pháp tối ưu cho sản phẩm HLS trong dạy học chương Động học – Vật lý lớp 10. 10 NỘI DUNG CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG CHƢƠNG ĐỘNG HỌC – VẬT LÝ 10 1.1. Khái niệm về học liệu số 1.1.1. Quan niệm về học liệu số Do học liệu số mới xuất hiện trong thời gian gần đây nên hiện nay chưa có được một định nghĩa chung, thống nhất về học liệu số. Mặc dù có nhiều cách tiếp cận khác nhau, nhưng các quan niệm đều có các điểm chung. Học liệu số (HLS) là các tài liệu học tập được số hóa theo một cấu trúc, định dạng và kịch bản nhất định được lưu trữ trên máy tính nhằm phục vụ việc dạy và học qua máy tính. Các dạng thông tin thường gặp trong HLS là dạng thức số hóa của văn bản, slide, bảng dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video clip, các ứng dụng tương tác và hỗn hợp của các dạng thức nói trên. Do học liệu điện tử mới xuất hiện trong thời gian gần đây nên hiện nay chưa có được một định nghĩa chung, thống nhất về học liệu điện tử. Mặc dù có nhiều cách tiếp cận khác nhau, nhưng các quan niệm đều có các điểm chung. Học liệu số (HLS) là các tài liệu học tập được số hóa theo một cấu trúc, định dạng và kịch bản nhất định được lưu trữ trên máy tính nhằm phục vụ việc dạy và học qua máy tính. Các dạng thông tin thường gặp trong HLS là dạng thức số hóa của văn bản, slide, bảng dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video clip, các ứng dụng tương tác và hỗn hợp của các dạng thức nói trên. 1.1.2. Phân loại học liệu số Hiện nay cũng chưa có một sự phân loại HLS một cách thống nhất. Trong tài liệu Trinh Thị Phương Thảo [13] đã đề xuất phân loại HLS như sau: - Căn cứ vào khả năng can thiệp vào HLS có:  HLS đóng: Sau khi xuất bản Giáo viên (GV), HS không thể can thiệp vào sửa chữa, thêm bớt nội dung học liệu; 11  HLS mở: Trong quá trình sử dụng, GV, HS có thể update để cập nhật, bổ sung hay xóa bỏ nội dung của học liệu; - Căn cứ vào khả năng tƣơng tác với HLS có:  HLS tĩnh: Đây là các HLS mà trong quá trình sử dụng ta không thể tương tác với nội dung, mặc dù nội dung của HLS có thể có những yếu tố động ảnh động, video,...(về mặt công nghệ thì các HLS tĩnh với trang web tĩnh là tương đồng);  HLS động: Đây là các HLS cho phép tương tác với nội dung. Người sử dụng có thể nhận được các thông tin phản hồi khác nhau khi ta đưa ra các yêu cầu khác nhau, ví dụ ta có thể thực hiện các thao tác tìm kiếm, sắp xếp, trả lời trắc nghiệm, … nếu HLS ở dạng động (về mặt công nghệ, HLS ở dạng động phải có một cơ sở dữ liệu đi kèm). Các HLS tương tác cho phép người sử dụng có thể tác động trực tiếp để thay đổi kịch bản ngay trong quá trình trình diễn. Về kiểu tương tác có hai mức độ: Tương tác thông qua chọn kịch bản trình diễn (thực đơn hay liên kết) để khởi động một kịch bản trình diễn tiếp theo sẵn có; tương tác qua các dữ liệu được nhập trực tiếp trong quá trình trình diễn, kịch bản trình diễn tiếp theo tùy thuộc vào giá trị trình diễn đó (ví dụ một câu hỏi kiểm tra trắc nghiệm, trả lời đúng hoặc sai sẽ rẽ nhánh theo một trong hai kịch bản tiếp theo). Với loại tương tác thứ hai này chúng ta phải có một chương trình tạo kịch bản tự động tùy theo dữ liệu. - Căn cứ vào phương thức lưu trữ:  Lưu trữ trên các thiết bị cá nhân: HLS được lưu trữ trên các CD-ROM, thẻ nhớ, đĩa cứng… Với dạng lưu trữ này, người sử dụng dễ dàng mang theo và sử dụng bất kỳ lúc nào ta muốn.  Lưu trữ trên máy chủ: HLS được lưu trữ trên các file sever: Trong trường hợp này đa phần người sử dụng phải kết nối mạng trong hệ thống mạng LAN, WAN hoặc kết nối Internet và truy cập đọc trực tiếp hoặc download về máy tính cá nhân để sử dụng. Ngoài ra, nếu căn cứ vào sự đa dạng của thông tin trong HLS, ta còn có thể phân chia HLS thành 2 nhóm: HLS dạng mono (đơn điệu chỉ có 1 dạng thông tin) và HLS dạng đa phương tiện (nội dung gồm nhiều dạng thông tin khác nhau được thể 12 hiện đồng thời). HLS dạng đa phương tiện thường gồm những loại sau đây: Các file âm thanh để minh họa hay diễn giảng kiến thức các file flash hoặc tương tự được tạo ra từ các phần mềm đồ họa dùng để mô phỏng kiến thức; các file video clip được lưu trữ trong các định dạng mpeg, avi hay các định dạng có hiệu ứng tương tự; các file trình diễn tổ hợp các thành phần trên theo một cấu trúc nào đó. Một đặc điểm cơ bản của HLS là muốn sử dụng các HLS ta phải có các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, máy tính bảng… 1.1.3. Những ƣu điểm và hạn chế của HLS  Ƣu điểm  HLS vừa thay thế được cho các tài liệu thông thường về nội dung kiến thức đồng thời lại thay thế được giáo án giảng dạy của người GV tức là thông qua tài liệu, các thiết bị điện tử có thể thay thế người GV tại một vài thời điểm nhất định để truyền đạt kiến thức đồng thời HS có thể phần nào tìm kiếm được các giải đáp khi có thắc mắc cần hỏi.  Với việc xây dựng HLS để sử dụng trên máy tính cá nhân sẽ giúp học viên khắc phục được các khoảng cách về thời gian và không gian trong việc học tập từ đó dẫn đến giảm giá thành và nâng cao hiệu quả của khoá học.  Với HLS được ghi lên đĩa CD nên thuận lợi trong việc phân phối cho từng học viên mang về sử dụng trên máy tính cá nhân mọi nơi, mọi lúc tùy theo nhu cầu và điều kiện cụ thể của mỗi người. GV của các tổ chức đào tạo cũng có thể sử dụng học liệu đó trong các buổi phụ đạo, hướng dẫn cho học viên.  Chuyển tải được thông tin kiến thức bằng đầy đủ các media: văn bản, hình ảnh, âm thanh và tiếng nói, hình ảnh động (video)…  Có thể sử dụng mọi nơi, mọi lúc, sử dụng nhiều lần, lặp lại từng phần tùy nhu cầu cụ thể của từng H S.  Kích thước rất gọn nhẹ, dễ dàng mang theo người, sử dụng dễ dàng, chỉ cần có một PC với cấu hình vừa phải. Giá thành rất rẻ, chỉ bằng 25 - 30% so với giáo trình in cùng khối lượng nội dung.  Dễ vận chuyển đến mọi nơi thông qua gửi e-mail hoặc truyền tệp trên mạng. Dễ dàng đưa vào các thư viện điện tử hiện đang rất phát triển  Hạn chế 13  Trên môi trường học tập của nhà trường ảo (virtual instituton) trong đào tạo trực tuyến (online training) có thể đặt những học liệu điện tử lên website để cho học viên và những người có nhu cầu, sử dụng trực tuyến hoặc tải về máy tính cá nhân sử dụng nên đòi hỏi dung lượng băng thông đường truyền phải tốt để có thể khai thác các HLS đa phương tiện.  Phải tính đến khả năng kết nối Internet nếu muốn khai thác các HLS trên mạng (hiện nay các HLS của các công ty Việt Nam hầu hết đều đòi hỏi phải kết nối Internet). 1.1.4 Các hình thức khai thác HLS trong dạy học Căn cứ vào mục đích khai thác HLS ta có các hình thức sau:  Sử dụng HLS theo nghĩa thay cho các sách giáo khoa, sách tham khảo…: Trong trường hợp này HLS gần như chỉ là một bản số hóa 1-1 của sách giáo khoa (SGK), sách tham khảo và thay vì đọc trực tiếp thì người sử dụng lưu trữ các file trên máy tính, điện thoại di động và đọc chúng. Như vậy thay vì mang theo rất nhiều tài liệu, HS chỉ cần một thẻ nhớ. Mặt khác HLS chắc chắn sẽ có hình thức cuốn hút hơn so với bản in lại dễ dàng phóng to, thu nhỏ, chia sẻ, …  Sử dụng HLS để truyền tải nội dung bài giảng trên lớp Trong trường hợp này HLS được GV khai thác, sử dụng để truyền tải nội dung bài học đến HS trong các giờ lên lớp. Mục đích chính của việc sử dụng HLS ở đây là việc tích cực hoá HĐ chiếm lĩnh kiến thức mới của H S.Với nội dung dạy học kiến thức mới thì các hình thức làm việc tập trung theo lớp hoặc theo nhóm trong đó thời lượng sử dụng phương tiện được đan xen trong giờ học, nghĩa là ta khai thác HLS để dạy học một phần của nội dung nhỏ hoặc một nội dung nhỏ của bài học.  Sử dụng HLS dạy một nội dung ngắn Quỹ thời gian sử dụng HLS chỉ trong khoảng từ 1 đến 3 phút nhằm mục đích nêu ra tình huống có vấn đề, gợi mở, kiểm chứng những suy đoán nhận định trong quá trình đi tìm lời giải hoặc minh hoạ kết quả lời giải. 14 Hình thức này thường được sử dụng trong hình thức tổ chức lớp học với số đông. GV hoặc cho một vài HS trực tiếp tương tác với HLS. Hình thức này tận dụng được thời gian lên lớp và phù hợp hơn cả là các tiết học nội dung bài mới. Ví dụ, GV sử dụng HLS để phát hiện hoặc hình thành động cơ chứng minh định lý, minh hoạ quỹ tích, minh hoạ kết quả tổng quát vừa tìm được với những trường hợp cụ thể...  Sử dụng HLS để dạy học trọn vẹn một nội dung Với mục đích sử dụng HLS để giải quyết trọn vẹn một nội dung cụ thể trong tiết học nên quỹ thời gian sử dụng phương tiện có thể kéo dài từ 5 đến 10 phút (Hình 1.1). Qua việc tương tác với HLS HS phát hiện và giải quyết trọn vẹn một vấn đề. Hình thức này có thể sử dụng trong cả hình thức tổ chức lớp số đông hoặc học tập theo nhóm. HĐ sử dụng, khai thác phần mềm được tiến hành đan xen với các HĐ khác.  Sử dụng HLS dạy trọn vẹn một tiết học Đối với một số nội dung như hệ thống lại kiến thức trong các tiết ôn tập chương, ôn tập cuối năm. HLS được thiết kế thành một hệ thống liên kết chặt chẽ phối hợp đan xen các HĐ của thầy và trò để đạt được mục đích của giờ giảng. Điều đặc biệt là HLS được thiết kế sao cho khai thác tối đa sự hỗ trợ của phần mềm và máy tính điện tử. Với hình thức này, có thể thời lượng sử dụng bảng đen sẽ không như các giờ học khác vì nội dung kiến thức được thiết kế sẵn trong các Slide và GV chiếu lên màn hình thay cho viết bảng. Vì HLS tích hợp sẵn một khối lượng kiến thức được liên kết sẵn cho phép người GV ôn tập đến phần nào GV kích chuột vào tên mục để chuyển đến slide nội dung của mục đó. Với HLS này, tiến trình lên lớp rất linh hoạt, tiến trình ôn tập có thể rẽ nhánh, triển khai đi sâu vào những nội dung chi tiết, quay lui chuyển về những nội dung đã trình bày...Hơn nữa, khối lượng kiến thức được ôn tập lại trong một tiết rất lớn và GV tiết kiệm được thời gian để viết, kẻ, vẽ lên bảng. Nhờ sự hỗ trợ của máy tính và HLS, giờ ôn tập chương không còn là cảnh GV liệt kê lại nội dung đã học mà nó là quá trình làm việc tích cực của trò dưới sự dẫn dắt của thầy. Việc HS làm việc với "cây" kiến thức sẽ góp phần phát triển tư duy lôgíc, biện chứng. 15 Tuy nhiên, HLS được thiết kế theo một kịch bản của GV dự định trước nên việc đưa ra các tình huống là hữu hạn, các giải pháp đáp ứng yêu cầu cố định, trong đó thực tế rất đa dạng và phong phú. Vậy GV cần phối hợp với các phương pháp, hình thức dạy học khác để phát huy tối đa tính tích cực, chủ động của HS để nâng cao chất lượng dạy học. 1.2 Thực trạng sử dụng học liệu số dạy học trong nƣớc và quốc tế 1.2.1 Thực trạng sử dụng học liệu số dạy học ở nƣớc ngoài Sự phát triển của CNTT đã đưa đến sự gia tăng đáng kể của các loại phương tiện trực quan hiện đại, trong đó có HLS. Xét trên quan điểm của lí luận dạy học hiện đại, các phương tiện công nghệ nói chung và HLS nói tiêng là một loại phương tiện trực quan. Nghiên cứu về CNTT và HLS chỉ mới xuất hiện phổ biến vào thập niên cuối thế kỉ XX, song những nguyên tắc về dạy học đảm bảo tính trực quan trong dạy học đã có quá trình phát triển lâu dài Tầm quan trọng của nguyên tắc trực quan trong dạy học được học giả, các nhà nghiên cứu giáo dục qua nhiều thế kỉ khẳng định và ngày càng làm rõ hơn: Sự phát triển mạnh mẽ của CNTT và các hình thức học tập dựa trên nền tảng công nghệ đã tác động mạnh mẽ đến giáo dục truyền thống. Bên cạnh các nghiên cứu về tính trực quan nói chung, xuất hiện ngày càng nhiều nghiên cứu về phương tiện DH hiện đại, CNTT, trong đó có HLS trong dạy học. Phân tích sự khác biệt của người học từ hứng thú, sở thích đến nhu cầu học tập, các tác giả của cuốn: “Hướng tới mục tiêu: Chiến lược dạy học phân hóa” (On Target: Strategies That Differentiate Instruction, Education Service Agency Region 6 & 7, 2006) đã đề xuất các chiến lược học tập đa dạng tôn trọng sự khác biệt giúp người học học tập hiệu quả hơn, tham gia tích cực hơn vào các hoạt động học tập và được mỉm cười nhiều hơn trong lớp học. Một trong số các chiến lược đó là sử dụng CNTT trong dạy học phân hóa (Differentiating Instruction with Technology), cụ thể là HLS. Tác giả đã chỉ ra sáu lợi ích cơ bản của HLS: - Tác động tới nhiều giác quan của người học. Cho phép người học lựa chọn hình thức học tập phù hợp với phong cách học của cá nhân. - Tôn trọng cá nhân khi cho phép người học được lựa chọn cách tạo ra sản phẩm hoặc tiếp nhận thông tin. - Người học thực sự tạo ra bằng chứng về những gì mình học được và sau này nó có thể trở thành một phần trong hồ sơ năng lực. 16 - Tạo ra bầu không khí chủ động trong học tập, đòi hỏi người học phải tham gia và tích cực tư duy. - Thúc đẩy sự giao tiếp, tương tác giữa HS với nhau và HS với GV. - Giúp việc học mang ý nghĩa thực tiễn vì nó được xây dựng dựa trên cuộc sống hàng ngày của người học [104, tr.20]. Trong đó, trang web học tập là HLS được tác giả đặc biệt chú trọng với nhiều đặc trưng nổi bật: “Phù hợp với các phong cách học tập khác nhau. Đồ họa, hình ảnh, video hỗ trợ cho người học theo kiểu nhìn. Trong khi đó những công cụ tương tác sẽ phù hợp với người học theo kiểu vận động. Người học theo kiểu nghe sẽ học tốt hơn với video, âm thanh và người học theo kiểu văn bản sẽ tìm thấy những nội dung đọc và viết thú vị hơn so với việc sử dụng giấy/bút truyền thống [104, tr.20]. Như vậy, chính tính năng đa dạng, phù hợp với nhiều kiểu học và khả năng phân hóa người học là những lý do quan trọng để việc sử dụng HLS dưới hình thức trang web học tập cần có nhiều cơ hội để triển khai trong thực tế dạy học. GV nên căn cứ vào kiểu học, năng lực cụ thể của HS để lựa chọn và sử dụng HLS hiệu quả. Trong bài viết:“Công nghệ thông tin, dạy học trực tuyến và sự phát triển của GV” (IT, e-learning and teacher development, Shannon Research Press, 2005), tác giả Jonathan Anderson khẳng định: vai trò của GV và HS; cấu trúc lớp học và nội dung học tập là ba phương diện có những thay đổi mạnh mẽ dưới tác động của CNTT. Trong đó, GV từ “nhà hiền triết” trở thành “người hướng dẫn”. Cùng với sự thay đổi vai trò của GV và người học, toàn bộ cấu trúc của trường, lớp cũng có sự biến đổi: “Các lớp học đóng kín („Closed door‟) đã thay đổi trở thành không gian học tập mới: không giới hạn trong bốn bức tường của lớp học, mở rộng cơ hội giao tiếp và chia sẻ xã hội của người học. Trọng tâm của việc giảng dạy được chuyển từ ghi nhớ sự kiện (memorising facts) sang học tập gợi mở (inquiry-based learning)” [113, tr.3]. Do đó, mỗi GV cần nhận thức được sự thay đổi này để phát triển kĩ năng sử dụng CNTT nói chung, sử dụng HLS nói riêng trong lớp học. Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên hợp quốc (UNESCO) là một trong những cơ quan có đóng góp tích cực trong việc thúc đẩy ứng dụng CNTT vào giáo dục trên toàn thế giới. Văn phòng UNESCO ở các quốc gia không ngừng công bố những nghiên cứu, khảo sát, đánh giá thực tế về việc sử dụng CNTT nói chung và sử dụng HLS nói riêng trong dạy học ở mỗi quốc gia, cũng như các khu vực khác nhau. Trong cuốn sách “Chuyển đổi giáo dục: sức mạnh của chính sách CNTT” (Transforming Education: The Power of ICT Policies, UNESCO, 2011), 17 các tác giả thông qua khảo sát việc sử dụng CNTT trong giáo dục ở nhiều quốc gia thuộc các khu vực khác nhau trên thế giới (gồm cả các quốc gia OECD) đã đưa ra cảnh báo: “Việc công nghệ thông tin không được sử dụng nhiều trong các trường học là trái ngược với thực tế của các doanh nghiệp đang hoạt động trong nền kinh tế tri thức, nơi máy tính được tích hợp vào cuộc sống hàng ngày và được sử dụng như một công cụ trung tâm để doanh nghiệp thành công” [136, tr. 18]. Từ thực trạng trên, các tác giả đã nhấn mạnh cần thay đổi cách tiếp cận, sử dụng học liệu điện tử và xem đó như một hướng đi để phát huy sức mạnh của CNTT trong giáo dục. Thông qua việc nhấn mạnh vai trò của CNTT trong dạy học, các nghiên cứu kể trên đều khẳng định việc sử dụng CNTT, HLS trong dạy học nói chung và DHVL nói riêng là xu thế tất yếu và ngày càng được phổ biến trên toàn thế giới. Trong đó, trang web học tập được lựa chọn như một loại HLS đa chức năng, nhiều tiện ích và thân thiện với người học. Trong bài viết “Các xu hướng và vấn đề tích hợp công nghệ thông tin trong dạy học cho tương lai giáo dục của thế giới” (Trends and Issues to integrate ICT in Teaching Learning for the Future World of Education) đăng trên tạp chí International Journal of Engineering & Technology IJET-IJENS Vol: 11 No: 03 (2011), ba tác giả Md. Aktaruzzaman, Md. Rashedul Huq Shamim, Che Kum Clement đã dựa trên nghiên cứu về khả năng ghi nhớ của trẻ và lý thuyết về mạng lưới thần kinh não người để khẳng định tính hiệu quả của việc sử dụng CNTT nói chung và HLS nói riêng trong giáo dục, đặc biệt là giúp người học đến gần với những trải nghiệm thực tế về những gì đang được học. Đồng thời chỉ ra những ưu điểm vượt trội của HLS: “GV và HS không còn phải phụ thuộc hoàn toàn vào những cuốn sách in và các tư liệu, phương tiện vật chất khác trong thư viện (với số lượng có hạn). Với sự hỗ trợ của Internet, các trang web với một số lượng khổng lồ học liệu điện tử cho hầu hết các môn học có thể truy cập, sử dụng ở bất cứ nơi nào, bất cứ thời điểm nào và không giới hạn số lượng người truy cập. Điều này thực sự có ý nghĩa đối với giáo dục ở các quốc gia phát triển, thậm chí có thể coi đây là trọng tâm của việc đổi mới giáo dục trong thế kỉ XXI.” [96, tr. 116-117]. Đối với giáo dục Việt Nam - một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, đẩy mạnh sử dụng CNTT nói chung, HLS nói riêng trong dạy học là một trong những chìa khóa quan trọng đưa giáo dục Việt Nam tiến gần hơn với các quốc gia phát triển trên thế giới, giảm bớt sự bất bình đẳng về giáo dục trong xã hội. 18 Chính sự phát triển mạnh mẽ của Internet cùng với ứng dụng phổ biến của các thiết bị điện tử thông minh giúp việc sử dụng HLS trở nên linh hoạt và hiệu quả. Hiện nay, HLS được sử dụng trong dạy học trực tuyến được tiến hành dưới hai phương thức chủ yếu: phương thức dạy học trực tuyến toàn phần - Online learning và dạy học kết hợp giữa dạy học trực tiếp trên lớp và trực tuyến- Blended learning (Dạy học kết hợp). Trong một vài năm trở lại đây, dạy học kết hợp có xu hướng được sử dụng rộng rãi vì có khả năng phù hợp với nhiều điều kiện dạy học khác nhau. Như vậy, các nghiên cứu đều khẳng định việc sử dụng hình thức dạy học kết hợp là một trong những giải pháp nâng cao hiệu quả của việc ứng dụng CNTT trong dạy học nói chung và HLS nói riêng. Trong đó, trang web học tập là một loại HLS phổ biến được sử dụng trong hình thức dạy học kết hợp bởi những ưu thế vượt trội và khả năng đáp ứng nhu cầu đổi mới giáo dục theo hướng ứng dụng công nghệ đang diễn ra mạnh mẽ trên toàn thế giới. 1.2.2 Thực trạng sử dụng học liệu số dạy học ở Việt Nam Trong cuốn “Lý luận dạy học”, nhà xuất bản Giáo dục, 2002, tác giả Nguyễn Văn Hộ khẳng định tầm quan trọng của nguyên tắc trực quan, coi đó như một trong những nguyên tắc dạy học cơ bản để đảm bảo sự thống nhất giữa cái cụ thể và cái trừu tượng trong dạy học. Từ đó, tác giả đề xuất GV cần “sử dụng phối hợp phương tiện trực quan khác nhau với tư cách là các phương tiện nhận thức và các nguồn nhận thức” [35, tr.39]. Đồng thời khẳng định “các phương tiện trực quan sẽ giúp HS thu lượm được một lượng thông tin đầy đủ hơn, sâu sắc hơn về đối tượng nghiên cứu, giúp làm thỏa mãn và phát triển hứng thú học tập cũng như tăng cường hoạt động của người học” [35, tr.82]. Tác giả Phan Trọng Ngọ đã nhấn mạnh tính trực quan trong dạy học ở cuốn sách “Dạy học và phương pháp dạy học trong nhà trường”, NXB. Đại học Sư phạm Hà Nôi, 2005: “Trực quan theo đúng nghĩa của nó không đơn giản là quan sát sự vật bằng các giác quan, mà là hành động, tác động lên sự vật, làm biến đổi các dấu hiệu bề ngoài của chúng, làm cho cái bản chất, các mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật của chúng được bộc lộ, được phơi bày một cách cảm tính, mà nếu không có sự tác động đó thì chúng mãi còn là bí ẩn đối với nhận thức của con người” [63. tr.342]. Như vậy, khi sử dụng nguyên tắc trực quan trong dạy học GV không đơn thuần xây dựng các nhiệm vụ để HS quan sát, mà hơn hết là các nhiệm vụ giúp HS được tương tác, trải nghiệm. 19 Sang thế kỉ XXI, những nghiên cứu về ứng dụng CNTT trong dạy học nói chung và sử dụng HLS nói riêng ngày càng phổ biến. Với những nghiên cứu chuyên sâu gồm 14 chương về phương tiện dạy học, tác giả Tô Xuân Giáp trong cuốn “Phương tiện dạy học”, NXB. Đại học Sư phạm Hà Nội, 2005 đã nhấn mạnh vai trò của phương tiện trực quan trong dạy học: “có tác dụng làm tăng hiệu quả sư phạm của nội dung và phương pháp dạy học lên rất nhiều. Phương tiện dạy học không chỉ có chức năng cụ thể hóa cho bài giảng mà còn có tác dụng thúc đẩy quá trình thu nhận kiến thức và hiểu sâu sắc nội dung của thông điệp cần truyền” [27, tr.43]. Trong đó, vai trò của phương tiện số hóa được tác giả khẳng định: “giúp cho thầy giáo khả năng truyền đạt rõ ràng, tỉ mỉ và chi tiết tất cả các vấn đề; tác động một cách dễ dàng vào năm giác quan thông thường, kể cả phát huy “giác quan thứ sáu” là kĩ năng truyền thông và tiếp nhận thông tin của học sinh.” [27, tr.224]. Như vậy, trong hệ thống phương tiện trực quan đa dạng, phong phú, phương tiện số hóa đã khẳng định được ưu thế riêng giúp phát triển cả kiến thức và kĩ năng của HS. Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cho ấn bản cuốn“Tăng cường năng lực sử dụng thiết bị dạy học và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học”(Tài liệu Bồi dưỡng phát triển năng lực nghề nghiệp GV, 2014), để giúp GV tự học, tự bồi dưỡng năng lực sử dụng thiết bị dạy học và ứng dụng CNTT. Các tác giả hướng dẫn GV thiết kế trang web học tập như một loại HLS sáng tạo giúp nâng cao hiệu quả dạy học: “Website dạy học bộ môn không chỉ cung cấp những kiến thức cơ bản, yêu cầu học sinh phải nắm vững mà còn mở rộng các kiến thức của họ sinh, đáp ứng yêu cầu ham học hỏi, nghiên cứu của các em. Bên cạnh đó bổ sung thêm một số các hình ảnh, đoạn video, các Flash,… Với các chức năng hỗ trợ lập trình trên website, máy tính có thể dễ dàng tạo ra các bài kiểm tra trên website đồng thời tự chấm điểm theo thang điểm đã quy định sẵn, sau đó tự động lưu vào hồ sơ điểm của học sinh từng lớp để GV có thể quản lí” [7, tr.147]. Như vậy, thiết kế trang web hỗ trợ dạy học bộ môn ở Việt Nam không phải là xu hướng mới. Tuy nhiên, áp dụng xu hướng này theo hình thức dạy học nào cho phù hợp với điều kiện, đối tượng dạy học cụ thể vẫn là vấn đề đáng được quan tâm và nghiên cứu sâu hơn. Ngoài ra, nhiều hội thảo quốc gia được tổ chức để các nhà nghiên cứu bàn thảo, đưa ra giải pháp thúc đẩy việc ứng dụng CNTT nói chung và sử dụng HLS nói riêng trong DH đáp ứng yêu cầu đổi mới toàn diện giáo dục hiện nay. Trong đó có hội thảo: “Ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục và dạy học năm 2014”, do Đại học Đà Nẵng tổ chức với nhiều nghiên cứu đề cập đến việc thiết kế và sử dụng HLS dưới các góc độ khác nhau như: xây dựng sách điện tử trong môn Hóa học; 20