Chương 1 nêu rõ cơ sở lí luận và thực tiễn; Chương 2: trình bày “Một số giáo án giảng dạy thống kê với sự hỗ trợ của các phần mềm EXCEL, MINITAB và STATA” và Chương 3 kiểm định bằng các “Thực nghiệm sư phạm” 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Ngày nay, công nghệ thông tin (CNTT) có những bước tiến vượt bậc, thâm nhập vào mọi mặt của đời sống xã hội, mang lại lợi ích to lớn thiết thực trong mọi lĩnh vực. Riêng trong ngành giáo dục, có thể thấy những tiến bộ của công nghệ thông tin đã làm thay đổi quan niệm dạy học và có những ảnh hưởng tích cực trong việc nâng cao hiệu quả giáo dục và đào tạo. Sự ra đời của Intemet đã thực sự mở ra một kỷ nguyên ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, kinh tế, văn hóa. Trong khung cảnh đó giáo dục được coi là “mảnh đất mầu mỡ” để cho các ứng dụng của CNTT phát triển, điều đó sẽ tạo ra những thay đổi sâu sắc trong công nghệ đào tạo và giáo dục.
Những công nghệ tiên tiến như đa phương tiện, truyền thông băng rộng, CD-ROM, DVD và Intemet đã mang đến những biến đổi có tính cách mạng trên quy mô toàn cầu trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo, do đó sẽ dẫn đến những thay đổi trong phương pháp dạy và học. Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục đã được Đảng, Nhà nước và Bộ Giáo dục và Đào tạo đặc biệt quan tâm, đơn cử[15- 18]: - Chỉ thị số 58 của Bộ Chính trị, ký ngày 17/10/2000, về đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá: "Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác giáo dục và đào tạo ở các cấp học, bậc học, ngành học. Phát triển các hình thức đào tạo từ xa phục vụ cho nhu cầu học tập của toàn xã hội. Đặc biệt tập trung phát triển mạng máy tính phục vụ cho giáo dục và đào tạo, kết nối 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Intemet tới tất cả các cơ sở giáo dục và đào tạo".
- Quyết định của thủ tướng Chính phủ Số 47/2001/QĐ-TTg phê duyệt "Quy hoạch mạng lưới trường đại học, cao đẳng giai đoạn 2001- 2010" ngày 04 tháng 4 năm 2001: "Tăng cường năng lực và nâng cao chất lượng hoạt động thư viện; hình thành hệ thống thư viện điện tử kết nối giữa các trường từng bước kết nối và hệ thống thư viện của các trường đại học, thư viện quốc gia của các nước trong khu vực và trên thế giới. Mở cổng kết nôi Intemet trực tuyến cho hệ thống giáo dục đại học” - Chỉ thị số 29 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo ký ngày 30/7/2001 về việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục: "Đối với giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp. phương thức dạy và học. CNTT là phương tiện để tiên tới một “xã hội học tập”.
Mặt khác giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển của CNTT thông qua việc cung cấp nguồn nhân làm cho CNTT” - Chỉ thị số 40/CT-TW của Ban chấp hành TW Đảng ra ngày 15/6/2004 về việc xây dựng, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáo và cán bộ quản lí giáo dục: “Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học”. Đối với môn toán nói riêng, là một bộ môn vốn dĩ có mối liên hệ mật thiết với tin học, toán học chứa đựng nhiều yếu tố để phục vụ nhiệm vụ giáo dục tin học, ngược lại tin học sẽ là một công cụ đắc lực cho quá trình dạy học toán. Với sự hỗ trợ của Máy tính điện tử đặc biệt là của Intemet và các phần mềm dạy học, quá trình dạy học toán sẽ có những nét mới, chẳng hạn: - Giáo viên không còn là kho kiến thức duy nhất. Giáo viên phải 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thêm một chức năng là tư vấn cho học sinh khai thác một cách tối ưu các nguồn tài nguyên tri thức trên mạng hoặc giới thiệu các CD-ROM.
- Tiến trình lên lớp không còn máy móc theo sách giáo khoa hay như nội dung các bài giảng truyền thống mà có thể tiến hành theo phương thức linh hoạt. Phát triển cao các hình thức tương tác giao tiếp: học sinh - giáo viên, học sinh - học sinh, học sinh - máy tính,. trong đó chú trọng đến quá trình tìm lời giải, khuyến kích học sinh trao đổi, tranh luận,. từ đó phát triển các năng lực tư duy ở học sinh.
Như vậy với mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo, đổi mới phương pháp giảng dạy thì một trong các biện pháp khả thi là biết kết hợp các phương pháp dạy học truyền thống và không truyền thống trong đó có sử dụng CNTT như một yếu tố không thể tách rời. Có thể nói, CNTT đang dần trở thành công cụ đắc lực hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập và quản lý, góp phần nâng cao hiệu quả và chất lượng giáo dục. Tuy nhiên, làm thế nào để việc ứng dụng CNTT đạt hiệu quả cao nhất cho từng nội dung giảng dạy và cho từng đối tượng vẫn luôn là vấn đề được ngành giáo dục đặc biệt quan tâm. Khai thác sử dụng CNTT trong dạy học Toán Cùng với sự phát triển như vũ bão của CNTT và truyền thông, việc nghiên cứu và triển khai các thế mạnh của CNTT nhằm hỗ trợ quá trình dạy học toán được nhiều quốc gia và các nhà giáo dục quan tâm.
Trong tài liệu The free NCET (1995) leanet (Mathematics ang IT- apupil’s entitlement) [8] đã mô tả 6 hướng cơ bản trong việc sử dụng CNTT nhằm cung cấp các điều kiện cho người học toán, cụ thể: - Học tập dựa trên thông tin ngược: Máy tính có khả năng cung cấp nhanh và chính xác các thông tin phản hồi dưới góc độ khách quan. Từ 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com những thông tin phản hồi như vậy cho phép người học đưa ra sự ước đoán của mình và từ đó có thể thử nghiệm, thay đổi những ý tưởng của người học. - Khả năng quan sát các mô hình: Với khả năng và tốc độ xử lý của MTĐT giúp người học đưa ra nhiều ví dụ khi khám phá các vấn đề trong toán học. MTĐT sẽ trợ giúp người học quan sát, xử lý các mô hình, từ đó đưa ra lời chứng minh trong trường hợp tổng quát.
- Phát hiện các mối quan hệ trong toán học: MTĐT cho phép tính toán biểu bảng, xử lý đồ hoạ để theo sát sự thay đổi trong công th ức một cách chính xác và liên kết chúng với nhau. Việc cho thay đổi một vài thành phần và qua các thành phần còn lại đã giúp người học phát hiện ra mối tương quan giữa các đại lượng. - Thao tác với các hình động: Người học có thể sử dụng MTĐT để biểu diễn các biểu đồ một cách sinh động. Việc đó đã giúp cho người học hình dung ra các hình trong hình học một cách tổng quát từ hình ảnh của máy tính.
- Khai thác tìm kiếm thông tin: MTĐT cho phép người sử dụng làm việc trực tiếp với các dữ liệu thực, từ đó hình dung ra sự đa dạng của nó và sử dụng để phân tích hay làm sáng tỏ một vấn đề toán học. - Dạy học với máy tính: Khi người học thiết kế thuật toán để sử dụng MTĐT nhằm tìm ra kết quả thì người học phải hoàn thành dãy các chỉ thị mệnh lệnh một cách rõ ràng, chính xác. Họ đã sắp đặt các suy nghĩ của mình cũng như các ý tưởng một cách rõ ràng. - Sử dùng đồ hoạ với máy tính: Đồ thị trên máy tính là nét mới trong các lớp dạy học toán.
Kenneth Ruthven bắt đầu lựa chọn, nghiên cứu và phát triển dự án sử dụng đồ hoạ máy tính từ năm 1986 [9]. Tuy nhiên, khái niệm, ý định về một môi trường mà trong đó người sử dụng có thể thay đổi 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com kích thước to nhỏ, điều tra, tìm hiểu sự giao nhau và độ dốc địa phương đã được phát triển ít lâu bởi David Tall [10]. Một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng nếu giáo viên có sử dụng đồ hoạ MTĐT trong quá trình giảng bài thì họ có thể đưa ra các câu hỏi với yêu cầu cao hơn so với lớp không sử dụng. Mặt khác, sử dụng đồ hoạ cho phép ta phân tích các mối liên kết giữa đại số, hình học.
Ý tưởng trên về sử dụng đồ hoạ máy tính cho học sinh từ 11 đến 16 tuổi được trình bày trong Open Calculalor Challenge [11]. Theo Colette, một nhà nghiên cứu về dạy học môn toán người Pháp, thì MTĐT có khả năng tạo ra môi trường giải quyết vấn đề (problem solving environments) cho học sinh và môi trường đó có vai trò to lớn trong việc kích thích c á c hoạt động tìm tòi khám phá và từ đó hình thành kiến thức mới. Theo học thuyết kiến tạo (cosntructivist hypothesis) thì kiến thức học sinh được tạo nên khi hoạt động trong môi trường toán học, MTĐT có khả năng rất tốt trong việc tạo ra môi trường đó. Trong môi trường máy tính, học sinh tiếp thu được bằng chính hoạt động, thực hành của mình (learning by doing).
Toán học là một môn khoa học trừu tượng, do đó khai thác v à sử dụng phần mềm trên MTĐT trong dạy và học toán có những đặc thù riêng. Ngoài mục tiêu trợ giúp học sinh chiếm lĩnh kiến thức thì vấn đề phát triển tư duy suy luận lôgic, óc tưởng tượng sáng tạo toán học và đặc biệt là khả năng tự tìm tòi để chiếm lĩnh kiến thức là một mục tiêu rất quan trọng. Sản phẩm của môi trường học tập với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin là những học sinh có năng lực tư duy sáng tạo toán học, có năng lực giải quyết các vấn đề và năng lực tự học một cách sáng tạo. Như vậy, việc tổ chức dạy - học với sự hỗ trợ của MTĐT và các phần mềm toán học nhằm xây dựng một môi trường dạy - học với 3 đặc tính cơ bản sau: 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Tạo ra một môi trường học tập hoàn toàn mới mà trong môi trường này tính chủ động, sáng tạo của học sinh được phát triển tốt nhất.