Tài liệu Thực trạng và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng các phương tiện dạy học trực quan hiện đại tại trường thcs hải thành, đồng hới

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG BIỂU- HÌNH ẢNH- SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ..................................................................................... 2 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU .................................................... 3 3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU............................................................................... 5 4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .............................................................................. 5 5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 5 5.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài ..................................................................... 5 5.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 5 5.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 6 5.3.1. Phương pháp tổng quan tài liệu, phân tích xử lý thông tin .......................... 6 5.3.2. Phương pháp phỏng vấn ............................................................................... 6 5.3.3. Phương pháp thực nghiệm trên công cụ khai thác dữ liệu ........................... 6 6. CẤU TRÚC ĐỀ TÀI .......................................................................................... 6 NỘI DUNG ............................................................................................................ 7 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN .......................................................................... 7 1.1. Khát quát chương trình địa lý ở trường THCS ............................................... 7 1.1.1. Địa lý tự nhiên đại cương ............................................................................. 7 1.1.2. Địa lý kinh tế - xã hội đại cương .................................................................. 7 1.1.3. Địa lý các châu lục ....................................................................................... 7 1.1.4. Địa lý Việt Nam ........................................................................................... 7 1.2. Một số vấn đề về phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý .......... 8 1.2.1. Phương pháp dạy học trực quan ................................................................... 8 1.2.2. Phương tiện trực quan trong dạy học địa lý ................................................. 9 1.2.3. Phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý ................................. 10 1.3. Nguồn dữ liệu địa lý ...................................................................................... 11 1.4. Các công cụ khai thác dữ liệu địa lý ............................................................. 17 CHƯƠNG 2. THỰC TRẠNG VỀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG TIỆN TRỰC QUAN HIỆN ĐẠI TẠI TRƯỜNG THCS HẢI THÀNH, THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI, TỈNH QUẢNG BÌNH .................................................................... 21 2.1. Giới thiệu khái quát về trường THCS Hải Thành ......................................... 21 2.1.1.Quy mô phát triển........................................................................................ 21 2.1.2. Các thành tích đạt được .............................................................................. 21 2.1.3. Về đội ngũ .................................................................................................. 22 2.1.4. Đặc điểm học sinh trường Hải Thành ........................................................ 23 2.2. Phương pháp và nội dung khảo sát ............................................................... 24 2.2.1. Phương pháp khảo sát ................................................................................ 24 2.2.2. Nội dung khảo sát....................................................................................... 25 2.3. Kết quả khảo sát và thảo luận ....................................................................... 28 2.3.1. Chủ trương của Nhà trường ....................................................................... 28 2.3.2. Điệu kiện cơ sở vật chất ............................................................................. 30 2.3.3. Nhu cầu của giáo viên, học sinh ................................................................ 30 2.3.4. Năng lực giáo viên ..................................................................................... 31 2.3.5. Đánh giá chung về thực trạng sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học môn địa lý tại trường THCS Hải Thành, Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình .......................................................................................................... 34 2.3.6. Một số nguyên nhân về hạn chế năng lực của giáo viên tại trường THCS Hải Thành, Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình ............................................ 35 CHƯƠNG 3. BIỆN PHÁP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG TIỆN TRỰC QUAN HIỆN ĐẠI TRONG DẠY HỌC ĐỊA LÝ TẠI TRƯỜNG THCS HẢI THÀNH, THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI, TỈNH QUẢNG BÌNH .................................................................................................................... 36 3.1. Một số biện pháp chung ................................................................................ 36 3.2. Thí điểm trong dạy học địa lý địa phương bằng công cụ Google Earth Pro 37 3.2.1 Nội dung địa lý địa phương trong chương trình dạy học địa lý tại trường THCS .................................................................................................................... 37 3.2.2. Giới thiệu công cụ Google Earth Pro ......................................................... 38 3.2.3. Quy trình ứng dụng .................................................................................... 44 3.2.4. Một số nội dung sử dụng Google Earth Pro trong dạy học ........................ 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................. 48 1. KẾT LUẬN ...................................................................................................... 48 2. KIẾN NGHỊ ..................................................................................................... 48 DANH MỤC BẢNG BIỂU – HÌNH ẢNH – SƠ ĐỒ Bảng 1: Sự khác biệt giữa bản đồ giấy và dữ liệu GIS - viễn thám ..................... 10 Hình 1: Hình ảnh 01 file Landsat 8 ...................................................................... 12 Hình 2: Dữ liệu Landsat 8 .................................................................................... 12 Hình 3: Dữ liệu QuickBird .................................................................................. 13 Hình 4: Dữ liệu Ikonok ........................................................................................ 14 Hình 5: Dữ liệu SPOT .......................................................................................... 14 Hình 6: Dữ liệu MODIS ....................................................................................... 15 Hình 7: Giao diện Open Street Maps ................................................................... 15 Hình 8: Giao diện Google Maps .......................................................................... 16 Hình 9: Giao diện Global Adminnistrative Areas ................................................ 17 Hình 10: Giao diện Google Earth Pro .................................................................. 18 Hình 11: Giao diện QGIS ..................................................................................... 19 Hình 12: Giao diện MapInfo ............................................................................... 20 Hình 13: Giao diện ArcGIS.................................................................................. 20 Sơ đồ 1: Các bước thực hiện khảo sát .................................................................. 25 Sơ đồ 2: Sơ đồ khảo sát ........................................................................................ 28 Hình 14: Điều tra thực tế về chủ trương của nhà trường từ “Hiệu trưởng Nguyễn Thế Hiển” ............................................................................................................. 29 Hình 15: Điều tra thực tế về năng lực của giáo viên “Giáo viên Nguyễn Thị Phượng Loan” ...................................................................................................... 32 Hình 16: Ảnh vệ tinh có được từ công cụ Google Earth Pro ............................... 39 Hình 17: Hình ảnh đa thời gian về sự tan băng ở Greenland ............................... 39 Hình 18: Sử dụng công cụ đo diện tích để đo diện tích Thành Đồng Hới được thực hiện bởi công cụ Google Earth Pro .............................................................. 40 Hình 19: Thể hiện lát cắt địa hình từ Cửa khẩu Cha Lo đến Phong Nha ............ 41 được thực hiện bởi công cụ Google Earth Pro ..................................................... 41 Hình 20: Tìm điểm đến Việt Nam thông qua công cụ Google Earth Pro ............ 41 Hình 21: Download hình ảnh về Cửa biển Nhật Lệ ............................................. 42 được thực hiện bởi công cụ Google Earth Pro ..................................................... 42 Hình 22: Thông tin về tọa độ và độ thu phóng .................................................... 42 Hình 23: Hình ảnh 3D của thành phố Paris ......................................................... 43 Hình 24: Hiển thị chế độ ngày đêm ..................................................................... 43 Hình 25: Một số vật thể bên ngoài Trái đất ......................................................... 44 Hình 26: Các dạng quần cư .................................................................................. 45 Hình 27: Hình thức canh tác ở Xã Quảng Lộc – Thị xã Ba Đồn – Tỉnh Quảng Bình ...................................................................................................................... 46 Hình 28: Hình thức canh tác Xã Xuân Thủy - Huyện Lệ Thủy ........................... 46 - Tỉnh Quảng Bình ............................................................................................... 46 Hình 29: Các hình ảnh hiển thị trên Google Earth Pro ........................................ 47 LỜI CẢM ƠN Trước tiên em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Giảng viên chính, Th.S Nguyễn Hữu Duy Viễn, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này! Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo, các giảng viên Bộ môn Địa lý Khoa Khoa học xã hội, trường Đại học Quảng Bình đã dạy dỗ em trong suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trường. Chính nhờ sự dạy dỗ của thầy cô mà em đã nhận được những kiến thức bổ ích đặc biệt là về chuyên ngành của mình để phục vụ cho bản thân và công việc sau này. Cuối cùng em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và tất cả mọi người đã luôn động viên giúp đỡ em trong những lúc khó khăn. Sự động viên đó đã giúp bản thân em ngày càng cố gắng học tập và hoàn thiện tốt khóa học của mình. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình nghiên cứu song do kiến thức còn hạn chế, thời gian không nhiều và những lý do khách quan khác nên không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được ý kiến đóng góp của hội đồng khoa học để đề tài khóa luận được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Đặng Gia Lệ 1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong bối cảnh hiện nay, công nghệ thông tin ngày càng có vai trò to lớn đối với nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội, từng bước đưa con người vào thời đại thông tin hay kỷ nguyên số. Dưới tác động của công nghệ thông tin, tri thức ngày càng mang tính xã hội hoá cao độ. Con người ta không thể phủ nhận những lợi ích từ công nghệ thông tin mang lại thông qua các ứng dụng: gửi thư điện tử, lưu trữ dữ liệu, trò chuyện, trao đổi, cung cấp thông tin, giải trí,…Chính điều này cũng đã dẫn đến những thay đổi to lớn việc phương thức tiếp cận thông tin. Để có thể đáp ứng được các yêu của cầu xã hội và có thể cập nhật các thông tin một cách đầy đủ, kịp thời nhất thì phải đổi mới phương thức tiếp cận trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt là lĩnh vực giáo dục cần phải đi trước một bước. Thật vậy, lĩnh vực giáo dục phải là lĩnh vực tiên phong trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống, đào tạo ra những con người thời đại mới. Đầu tư cho nguồn nhân lực ngành giáo dục hiện nay nhất thiết phải đổi mới, phải tận dụng các thế mạnh của công nghệ thông tin để áp dụng vào việc thay đổi hình thức dạy học, áp dụng các phương tiện trực quan hiện đại vào giảng dạy. Tuy nhiên, sự phát triển một cách nhanh chóng của công nghệ thông tin đã đặt ra những yêu cầu nhất định, tạo ra những rào cản khá lớn so với khả năng tiếp cận của con người. Trường THCS Hải Thành là một trường THCS nằm ở trung tâm thành phố Đồng Hới, có điều kiện tiếp cận với các ứng dụng của công nghệ thông tin một cách dễ dàng. Tuy nhiên, thực trạng tại các trường THCS tại Việt Nam nói chung và tại Trường THCS Hải Thành nói riêng cho thấy năng lực của đội ngũ giáo viên hiện là một rào cản rất lớn trong việc đổi mới dạy học theo phương thức hiện đại này. Để sử dụng hiệu quả thì cần phải có kiến thức nền tảng và nắm bắt thật cụ thể, thật chi tiết về các phương tiện trực quan hiện đại đó. Điều đó, đòi hỏi giáo viên cần phải được bồi dưỡng về những kỹ năng cần thiết để có thể áp dụng những phương tiện trực quan hiện đại vào giảng dạy tại lớp học. Trong dạy học địa lý, các ứng dụng của công nghệ thông tin có khả năng ứng dụng trong dạy học rất đa dạng. Tuy nhiên, các ứng dụng mang tính chất đặc trưng trong lĩnh vực địa lý chủ yếu có thể kể đến: bản đồ số, viễn thám, GIS… Các công cụ này có khả năng sử dụng trong dạy học địa lý hiện đại như là một phương tiện 2 trực quan. Vì vậy, nó có khả năng hỗ trợ tốt trong việc dạy học môn địa lý nếu khai thác một cách hiệu quả nhất. Để có thể đưa ra những biện pháp tích cực để khắc phục những hạn chế khi sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại, nhằm sử dụng một cách có hiệu quả nhất thì điều quan trọng nhất là cần phải điều tra, xác định được thực trạng sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại này trong dạy học. Chính vì những lý do trên tôi đã chọn và thực hiện đề tài “Thực trạng và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng các phương tiện dạy học trực quan hiện đại tại trường THCS Hải Thành, Đồng Hới.” Việc thực hiện đề tài là cơ hội để chúng tôi có thể học tập, rèn luyện thêm kiến thức và kỹ năng của mình, đồng thời kết quả nghiên cứu cũng sẽ là nguồn tài liệu quan trọng hỗ trợ cho tôi trong quá trình giảng dạy ở trường THCS sau này. 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Việc ứng dụng các nguồn dữ liệu không gian và công cụ xử lý các nguồn dữ liệu để phục vụ phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học môn địa lý khá phổ biến trong dạy học ở các trường nhưng trên thực tế thì việc khai thác ấy vẫn chưa được thực hiện đúng và chưa đạt được hiệu quả cao. Đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến, có thể kể đến một vài đề tài nghiên cứu như sau: - Nguyễn Hải Văn, Nguyễn Thị Hà (2007) Đề tài nghiên cứu khoa học “Sử dụng phương tiện trực quan trong việc đổi mới phương pháp dạy học môn sinh học trường THCS” – trường THCS Song Hồ, Huyện Thận Thành, Bắc Ninh. Đề tài đã nêu lên định hướng và những yêu cầu để sử dụng phương tiện trực quan trong việc đổi mới phương pháp dạy học, đã thực nghiệm sư phạm tại các lớp học ở trường THCS Song Hồ. - Nguyễn Văn Lộc (2007), Trường THCS Ba Tiêu - Ba Tơ, Sáng kiến kinh nghiệm “Sử dụng phương pháp trực quan trong dạy học địa lý – lớp 6 – cấp THCS”. Sáng kiến đã đưa ra được các vấn đề liên quan đến phương tiện trực quan trong dạy học địa lý và đã một số giáo án ví dụ về việc áp dụng các phương tiện trực quan hiện đại trong địa lý. - Nguyễn Thị Thanh Hương, Trường Đại học Vinh ( 2010) Luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục “Sử dụng phương tiện dạy học hiện đại vào giảng dạy phần III môn những nguyên lý cơ bản của chủ nghĩa Mác- Lê nin ở trường Cao đẳng Y tế 3 Nghệ An”. Áp dụng các phương tiện dạy học hiện đại trong giảng dạy vào phần III môn những nguyên lý cơ bản của chủ nghĩa Mác- Lệ nin, nhằm đáp ứng được nững yêu cầu đổi mới của sự nghiệp giáo dục trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước. - Nguyễn Thị Thịnh, Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật - Mỹ nghệ Việt Nam (2010) “ Đề cương môn phương tiện dạy học”. Đề cương đã đưa ra được khái niệm về phương tiện dạy học, đặc điểm, tính chất cũng như vai trò của các phương tiện dạy học. - Lê Hữu Liêm, Chuyên viên Phòng KĐ&HTPT (2014) “Sử dụng phương pháp dạy học trực quan trong giáo dục nghề nghiệp”. Nội dung bài viết mô tả phương pháp tính hiệu quả cũng như các ưu nhược điểm của phương pháp dạy học trực quan trong giáo dục nghề nghiệp. - Lê Thị Thanh Nguyệt, CĐSP Địa lý K55Trường Đại học Quảng Bình (2016), Khóa luận tốt nghiệp “Ứng dụng GIS trong dạy học môn Địa lý ở trường THCS”. Khóa luận đã tổng quan được thông tin dữ liệu GIS, nêu lên được mốt số ứng dụng GIS trong dạy học môn địa lý. - Nguyễn Hữu Duy Viễn (2016) “Khai thác dữ liệu không gian miễn phí trong việc rèn luyện kỹ năng địa lý cho học sinh trung học phổ thông” 9, 38-39. Dạy và học ngày nay. Bài được đăng có nội dung: Rèn luyện kỹ năng là một nội dung quan trọng để phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông. Thông qua việc tổng quan về các nguồn dữ liệu không gian miễn phí phổ biến và một số công cụ khai thác các dữ liệu trên, bài viết đề xuất một số hướng sử dụng các nguồn dữ liệu trên trong việc rèn luyện kỹ năng địa lý cho học sinh trung học phổ thông. - Nguyễn Hữu Duy Viễn (2016) “Ứng dụng GIS và viễn thám trong việc đổi mới phương pháp đào tạo giáo viên địa lý tại trường Đại học Quảng Bình đáp ứng yêu cầu hội nhập”, 247-253, Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học “Đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu hội nhập. Từ việc phân tích một số yêu cầu của người giáo viên địa lý trong bối cảnh hội nhập, khả năng ứng dụng của GIS và viễn thám trong việc đào tạo giáo viên địa lý, một số kết quả bước đầu và khó khăn trong việc ứng dụng GIS và viễn thám trong việc đào tạo giáo viên địa lý tại Trường Đại học Quảng Bình, bài viết đề xuất một số hướng khai thác hiệu quả các công cụ trên 4 nhằm đổi mới phương pháp đào tạo giáo viên địa lý tại Trường Đại học Quảng Bình đáp ứng yêu cầu của việc hội nhập quốc tế hiện nay. Tóm lại, công nghệ thông tin luôn luôn phát triển và thay đổi, sự biến động trong công nghệ thông tin dẫn đến nhiều thông tin sẽ thay đổi, lạc hậu. Trong dạy học môn địa lý, bản đồ là phương tiện gần gũi và có mối quan hệ mật thiết với công nghệ thông tin. Từ đó phương thức khai thác bản đồ cũng sẽ thay đổi theo để cho phù hợp với việc đổi mới. Dù đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu được thực hiện, nhưng vấn đề làm thế nào để sử dụng để khai thác có hiệu quả các phương tiện trực quan hiện đại thông qua các ứng dụng của công nghệ thông tin là một vấn đề cần được bàn luận thêm và luôn là vấn đề được đặt ra để tìm hướng giải quyết hợp lý nhất. 3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Xác định được vị trí, vai trò, tầm quan trọng của các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý ở trường THCS. - Khảo sát được thực trạng sử dụng phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý tại trường THCS Hải Thành, Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. - Đề xuất được một số biện pháp pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý tại trường THCS. 4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Tiến hành khảo sát thực trạng sử dụng phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý tại trường THCS Hải Thành, Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. - Trên cơ sở việc khảo sát thực trạng, đề ra một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý 5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu của đề tài là vấn đề sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học môn địa lý ở bậc THCS. 5.2. Phạm vi nghiên cứu - Về không gian: Trường THCS Hải Thành, Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. - Về thời gian: Điều tra trong khoảng thời gian từ tháng 01/2017 đến tháng 5/2017. 5 5.3. Phương pháp nghiên cứu 5.3.1. Phương pháp tổng quan tài liệu, phân tích xử lý thông tin Phương pháp này dùng để thu thập các thông tin sơ cấp liên quan đến các nguồn dữ liệu và công cụ khai thác; các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý, nhằm lấy thông tin liên quan đến đề tài để khai thác một cách có hiệu quả. Trên cơ sở dữ liệu thu thập được, cùng với các dữ liệu được thực nghiệm để tiến hành phân tích, tổng hợp, xử lý dữ liệu, sau đó chọn lọc các dữ liệu cần thiết để làm cơ sở dữ liệu cho đề tài [3]. Sắp xếp tổ chức các tài liệu thu thập được từ đó để hoàn thành nội dung đề tài theo đề cương đề tài. 5.3.2. Phương pháp phỏng vấn Phương pháp phỏng vấn là phương pháp nghiên cứu khoa học thu nhận thông tin qua hỏi - trả lời giữa nhà nghiên cứu với các cá nhân khác nhau về vấn đề quan tâm. Phương pháp này thuộc nhóm phương pháp nghiên cứu trong xã hội học, giáo dục học và tâm lý học. 5.3.3. Phương pháp thực nghiệm trên công cụ khai thác dữ liệu Trên cơ sở nghiên cứu về mặt lý thuyết và kỹ năng sử dụng các công cụ để khai thác dữ liệu, tiến hành làm thử một số khả năng của công cụ như: đo diện tích, chu vi, xác định biến động không gian, phóng to thu nhỏ đối tượng địa lý,… 6. CẤU TRÚC ĐỀ TÀI Chương 1. Cơ sở lý luận Chương 2. Thực trạng về việc sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại tại trường THCS Hải Thành Chương 3. Biện pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý tại trường THCS Hải Thành, Thành phố Đồng Hới, Tỉnh Quảng Bình 6 NỘI DUNG CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Khát quát chương trình địa lý ở trường THCS 1.1.1. Địa lý tự nhiên đại cương Phần Địa lý tự nhiên đại cương được giảng dạy trong toàn bộ nội dung của chương trình lớp 6. Các kiến thức cơ bản của phần này gồm: - Các kiến thức cơ bản về Trái đất: vị trí, hình dạng, kích thước của Trái đất, Bản đồ, sự vận động tự quay của Trái đất quanh trục và vận động quanh Mặt Trời, cấu tạo bên trong của vỏ Trái đất. - Các thành phần tự nhiên của Trái đất: địa hình, lớp vỏ khí, lớp vỏ nước, lớp vỏ thổ nhưỡng và lớp vỏ sinh vật. 1.1.2. Địa lý kinh tế - xã hội đại cương Phần Địa lý kinh tế - xã hội đại cương được giảng dạy trong phần 1 và phần 2 nội dung của chương trình lớp 7. Các kiến thức cơ bản của phần này gồm: - Các kiến thức về dân số và địa lý dân cư: dân số, sự phân bố dân cư, các chủng tộc trên thế giới, quần cư, đô thị hóa. - Các hoạt động kinh tế của con người ở các vành đai: hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp. 1.1.3. Địa lý các châu lục Phần Địa lý các châu lục được giảng dạy trong phần 3 nội dung của chương trình lớp 7 và phần 1 chương trình lớp 8. Các kiến thức cơ bản của phần này gồm tự nhiên và kinh tế - xã hội ở các châu lục trên thế giới: châu Phi, châu Mỹ, châu Nam Cực, châu Đại Dương, châu Á. 1.1.4. Địa lý Việt Nam Phần Địa lý Việt Nam được giảng dạy trong phần 2 chương trình lớp 8 và toàn bộ chương trình lớp 9. Các kiến thức cơ bản của phần này gồm: - Địa lý tự nhiên Việt Nam: vị trí, giới hạn, hình dạng lãnh thổ, vùng biển, lịch sử phát triển của lãnh thổ, địa hình, khí hậu, sông ngòi, đất đai, sinh vật và các vùng Địa lý tự nhiên của Việt Nam gồm Miền Bắc và Đông Bắc Bắc Bộ, Miền Tây Bắc và Bắc Trung Bộ, Miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ. - Địa lý kinh tế - xã hội Việt Nam: dân cư, kinh tế và sự phân hóa lãnh thổ thành các vùng kinh tế - xã hội (Trung du và miền núi Bắc Bộ, Đồng bằng sông 7 Hồng, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long). - Địa lý địa phương Bên cạnh nội dung kiến thức, chương trình Địa lý ở bậc THCS còn trang bị kỹ năng về bản đồ, kỹ năng thu thập và xử lý thông tin, kỹ năng giải quyết vấn đề cụ thể. Đó là những kỹ năng cơ bản cần thiết cho việc học tập môn Địa lý [7]. 1.2. Một số vấn đề về phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý 1.2.1. Phương pháp dạy học trực quan Phương pháp dạy học trực quan được thể hiện dưới hình thức là minh họa và trình bày: - Minh họa thường trưng bày những phương tiện dạy học trực quan có tính chất minh họa như bản mẫu, bản đồ, bức tranh, tranh chân dung, hình vẽ trên bảng,... - Trình bày thường gắn liền với việc trình bày thí nghiệm, những thiết bị kĩ thuật, chiếu phim đèn chiếu, phim điện ảnh, băng video. Trình bày thí nghiệm là trình bày mô hình đại diện cho hiện thực khách quan được lựa chọn cẩn thận về mặt sư phạm. Nó là cơ sở, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức - học tập của học sinh, là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn. Thông qua sự trình bày của giáo viên mà học sinh không chỉ lĩnh hội dễ dàng tri thức mà còn giúp họ học tập được những thao tác mẫu của giáo viên từ đó hình thành kỹ năng, kỹ xảo,... Trong khi tri giác những biểu tượng có sơ đồ hóa hoặc hình ảnh của đối tượng và hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu, học sinh có thể tìm hiểu được bản chất của các quá trình và hiện tượng đã thực sự xảy ra. Những tính chất và hiểu biết về đối tượng được học sinh tri giác không chỉ bằng thị giác mà còn có thể bằng xúc giác, thính giác và trong một số trường hợp ngay cả khứu giác cũng được sử dụng [16]. * Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp dạy học trực quan - Ưu điểm: Trực quan là một trong những nguyên tắc cơ bản của lý luận dạy học nhằm tạo cho học sinh những biểu tượng và hình thành các khái niệm trên cơ sở trực tiếp quan sát hiện vật đang học hay đồ dùng trực quan minh họa sự vật. Đồ dùng trực quan là chỗ dựa để hiểu sâu sắc bản chất kiến thức, là phương tiện có hiệu lực để hình thành các khái niệm, giúp học sinh nắm vững các quy luật của sự phát triển xã hội. 8 Đồ dùng trực quan có vai trò rất lớn trong việc giúp học sinh nhớ kỹ, hiểu sâu những hình ảnh, những kiến thức lịch sử. Hình ảnh được giữ lại đặc biệt vững chắc trong trí nhớ là hình ảnh chúng ta thu nhận được bằng trực quan. Vì vậy, cùng với việc góp phần tạo biểu tượng và hình thành khái niệm lịch sử, đồ dùng trực quan còn phát triển khả năng quan sát, trí tưởng tượng, tư duy và ngôn ngữ của học sinh. - Nhược điểm: Phương pháp dạy học trực quan này đòi hỏi nhiều thời gian, giáo viên cần tính toán kỹ để phù hợp với thời lượng đã quy định. Nếu sử dụng phương pháp dạy học trực quan không khéo sẽ làm phân tán chú ý của học sinh, dẫn đến học sinh không lĩnh hội được những nội dung chính của bài học. Khi sử dụng phương tiện dạy học trực quan, đặc biệt là khi quan sát tranh ảnh, các phim điện ảnh, phim video, nếu giáo viên không định hướng cho học sinh quan sát sẽ dễ dẫn đến tình trạng học sinh sa đà vào những chi tiết nhỏ lẻ, không quan trọng. Phương pháp dạy học trực quan đi đôi với các phương tiện dạy học. Phương tiện dạy học lại chia làm 02 loại là phương tiện trực quan truyền thống và phương tiện trực quan hiện đại. 1.2.2. Phương tiện trực quan trong dạy học địa lý Phương tiện trực quan truyền thống là những cách thức dạy học quen thuộc được truyền từ lâu đời và được bảo tồn, duy trì qua nhiều thế hệ, phương tiện trực quan truyền thống cồng kềnh, khó bảo quản, lượng thông tin ít, bản đồ giấy được in trên tỷ lệ nhất định, bị giới hạn vùng thể hiện nên không thể thu phóng hoặc thay đổi khung nhìn, việc cập nhật phải đợi đến lần tái bản tiếp theo mới thực hiện được. Đối với phương tiện trực quan hiện đại đây là những phương tiện khai thác kiến thức trực tiếp, kiến thức được cập nhật nhanh chóng. Bản đồ số, GIS và viễn thám được sử dụng như những phương tiện trực quan hiện đại, có thể lữu trữ dữ liệu trên đĩa từ nên gọn nhẹ, dễ bảo quản, chứa đựng thông tin lớn, có thể tích hợp với các công cụ tìm kiếm của internet và tra cứu thông tin dễ dàng. Dữ liệu GIS và viễn thám có khả năng thay đổi tỷ lệ, vùng hiển thị, cập nhật dữ liệu dễ dàng. Trong dạy học địa lý, bản đồ giấy được sử dụng nhiều nhất nên bản đồ giấy đại diện cho phương tiện dạy học truyền thống, để so sánh với GIS- viễn thám- 9 phương tiện trực quan hiện đại. Sự khác biệt giữa bản đồ giấy và dữ liệu GIS- viễn thám được thể hiện qua Bảng 1[6]. Nội dung so sánh Dạng dữ liệu và hình thức lưu trữ Bản đồ giấy Dạng giấy, lưu trữ trên giấy GIS và viễn thám Dạng số, lưu trữ trên đĩa từ máy tính Lượng thông tin cung cấp Ít, bị giới hạn Nhiều, có thể bổ sung Tra cứu thông tin Mất nhiều thời gian Tra cứu dễ dàng Khả năng thu phóng Không thu phóng được Có thể thu phóng được Sự thay đổi tỷ lệ, vùng Cố định, không thay đổi hiển thị được Tính cập nhật Khó cập nhật Có thể thay đổi được Cập nhật dễ dàng Bảng 1: Sự khác biệt giữa bản đồ giấy và dữ liệu GIS - viễn thám Với nhiều thế mạnh mà bản đồ giấy và các công cụ truyền thống khác không có được, GIS và viễn thám là một giải pháp khả thi để đổi mới dạy học địa lý trong bối cảnh lượng thông tin địa lý ngày càng biến đổi nhanh chóng và đa dạng như hiện nay. 1.2.3. Phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý Đặc điểm của phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý là dựa trên nền tảng của công nghệ thông tin thì phương tiện dạy học hiện đại cần phải có máy tính và phải có hệ thống truyền dẫn Internet. Vai trò của phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý là cơ sở hình thành các kỹ năng sử dụng máy tính, các công cụ khai thác dữ liệu địa lý, rèn các kỹ năng đặc thù của ngành địa lý. Từ các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học địa lý, sẽ tạo cho học sinh có sự tin tưởng, có tính chân thực của các đối tượng địa lý. Các phương tiện trực quan hiện đại trong dạy học môn địa lý được gắn với nội dung: nguồn dữ liệu không gian và các công cụ khai thác không gian. Các nguồn dữ liệu được chia thành hai loại dữ liệu là: dữ liệu phi không gian và dữ liệu không gian. Trong dạy học địa lý, người sử dụng thường sử dụng dữ liệu không gian thể hiện vị trí, kích thước, hình dạng, sự phân bố của đối tượng ở thế giới thực, các dữ liệu không gian gồm bản đồ số, GIS- viễn thám. 10 1.3. Nguồn dữ liệu địa lý Nguồn dữ liệu cho một chương trình máy tính có thể là một tệp tin, một bảng dữ liệu, một bảng tính, một tệp XML; các dữ liệu được mã hóa cứng trong chương trình, hoặc thậm chí một nguồn cấp dữ liệu trực tiếp [17]. Ví dụ: Để có thể hoàn thành được đề tài này, thì càn phải thu thập thông tin từ những nguồn dữ liệu đáng tin cậy như các khóa luận, bài đăng báo hay là sách của các tác giả đã từng nghiên cứu vấn đề liên quan. Khóa luận, bài đăng báo hay là sách đó chính là những nguồn dữ liệu, có thể tìm thêm một số nguồn dữ liệu thông qua mạng internet ở địa chỉ đáng tin cậy. Phần mềm Microsoft Word 2007 là công cụ để khai thác , xử lý dữ liệu. Mục đích của nguồn dữ liệu là thu thập tất cả các thông tin kỹ thuật cần thiết để truy cập dữ liệu - tên trình điều khiển, địa chỉ mạng, phần mềm mạng, ...vào một nơi và ẩn nó khỏi người dùng [19]. 1.3.1. Nguồn dữ liệu viễn thám * Dữ liệu Landsat Một chương trình chung của USGS và NASA, đã quan sát Trái Đất liên tục từ năm 1972 cho đến ngày nay. Dữ liệu Landsat được chụp từ các vệ tinh Landsat, đã trả qua qua các thế hệ đó là : Landsat 1 (1972-1978), Landsat 2 (1975-1982), Landsat 3(1978- 1983), Landsat 4 (1982- 1983), Landsat 5 (1984-2013), Landsat 7 (1999 đến nay), Landsat 8 (2013 đến nay). Hiện nay, các Landsat 1 đến Landsat 5 đã dừng hoạt động, việc thu thập dữ liệu được thực hiện bởi vệ tinh mang tên Landsat 7, 8. Landsat 8 thu nhận xấp xỉ 400 cảnh/ngày, tăng 250 cảnh/ngày so với Landsat 7. Thời gian hoạt động của vệ tinh theo thiết kế là 5,25 năm nhưng nó được cung cấp đủ năng lượng để có thể kéo dài hoạt động đến 10 năm. So với Landsat 7, Landsat 8 có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh và chu kỳ lặp lại 16 ngày. 11 Hình 1: Hình ảnh 01 file Landsat 8 Hiện nay, ảnh vệ tinh Landsat 8 hoàn toàn có thể khai thác miễn phí từ mạng Internet qua địa chỉ http://earthexplorer.usgs.gov/. Ví dụ: Khi tải một cảnh có phiên hiệu hàng cột là 127-046 về, sẽ nhận được file nén có tên là “LC81270462013352LGN00.tar.gz” với dung lượng khoảng 960MB và giải nén sẽ sinh ra 13 file, trong đó 11 file có đuôi được đánh số từ B1 đến B11 tương ứng với 11 kênh phổ của ảnh Landsat 8, kèm theo 01 file báo cáo đánh giá chất lượng có đuôi tên là BQA và 01 file siêu dữ liệu dạng txt chứa các thông tin về thời gian chụp ảnh và tọa độ các góc của cảnh ảnh [15]. Hình 2: Dữ liệu Landsat 81 1 Nguồn dữ liệu Landsat 8 12 * Dữ liệu QuickBird Dữ liệu Quickbird được chụp từ vệ tinh QuickBird của hãng DigitalGlobe, được đưa lên quỹ đạo vào tháng 10 năm 2001. Với độ cao 450 km, tần suất quay trở lại từ 1 đến 3.5 ngày phụ thuộc vào vĩ độ cho ảnh với độ phân giải 70 cm ghép kênh toàn sắc tổ hợp với kênh hồng ngoại, khả năng định vị khu vực chụp trên mặt đất 544 km từ tâm tuyến chụp vệ tinh. Hệ thống QuickBird cho phép vệ tinh thu thập dữ liệu ảnh một cách chính xác và thuận lợi trên 75 triệu km2 mỗi năm [10]. Hiện nay ảnh QuickBird được sử dụng phổ biến vào các lĩnh vực dân sự, an ninh, quản lý môi trường [8]. Hình 3: Dữ liệu QuickBird2 * Dữ liệu IKONOK Được thu từ vệ tinh tạo ảnh vũ trụ phân giải siêu cao IKONOK được phóng lên quỹ đạo cân cực vào ngày 24 tháng 9 năm 1999 tại độ cao 682 km, cắt xích đạo vào 10:30 phút sáng. Các thế hệ của vệ tinh: Ikonok 1 (27/04/1999) bị phóng hỏng nên không được sử dụng, Ikonok 2 (24/9/1999) đang được sử dụng tới thời điểm hiện tại. Độ lặp lại quỹ đạo tại một điểm trên trái đất là sau 11 ngày, độ rộng của ảnh trên mặt đất là 11km, và độ phủ là 11 x 11 km. Ảnh có trên 4 kênh đa phổ với độ phân giải là 4 m và kênh toàn sắc độ phân giải là 1m. Các kênh đa phổ và kênh toàn sắc kết hợp cho phép tạo ảnh có độ phân giải 1m [10]. 2 Nguồn dữ liệu QuickBird 13 Hình 4: Dữ liệu Ikonok3 * Dữ liệu SPOT Các vệ tinh SPOT đã trải qua các thế hệ: SPOT 1 (1986), SPOT 2 (1990), SPOT 3 (1993), SPOT4 (1996), SPOT 5 (2002), SPOT 6 (2012), SPOT 7 (2014) cung cấp hình ảnh quang học có độ phân giải cao với bản lưu trữ 26 năm được SPOT 1 thông qua tới SPOT 5 chứa hơn 30 triệu hình ảnh với độ phân giải từ 2,0 đến 2,5 m, tất cả đều có thể truy cập từ Geostore [10]. Hình 5: Dữ liệu SPOT4 * Dữ liệu MODIS 3 Nguồn dữ liệu Ikonok 4 Nguồn dữ liệu SPOT 14 Công cụ MODIS đang hoạt động trên tàu vũ trụ Terra và Aqua. Nó có chiều rộng khoảng 2330 km xem và nhìn toàn bộ bề mặt Trái đất mỗi một đến hai ngày. Máy dò của nó đo 36 dải phổ từ 0,405 đến 14,385 μm, và thu thập dữ liệu ở ba độ phân giải không gian - 250 m, 500 m và 1000 m [13]. Các bộ cảm biến hình ảnh chụp độ phân giải trung bình (MODIS) trên vệ tinh Terra và Aqua của NASA đã thu thập hình ảnh của Earth hàng ngày từ năm 1999 [10]. Hình 6: Dữ liệu MODIS5 1.3.2. Nguồn dữ liệu GIS * Nguồn dữ liệu Open Street Maps Hình 7: Giao diện Open Street Maps6 5 Nguồn dữ liệu MODIS 6 Nguồn Open Street Maps 15