phần mở đầu và kết luận, luận văn có 3 chương: Chƣơng 1: Cở sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chƣơng 2: Sử dụng hiệu ứng của MS. Power Point thiết kế và sử dụng các mô hình ảo phục vụ dạy học một số kiến thức phần sinh học sinh lớ th?c v?t thuộc Sinh học 11 THPT. Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm. 5 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DẠY HỌC BẰNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 1.Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục ở một số nƣớc trên thế giới Cùng với sự phát triển của máy tính điện tử là sự phát triển của các phần mềm hệ thống và ứng dụng. Hầu hết người sử dụng máy tính trên thế giới đã quen với các phần mềm nổi tiếng như Windows, Visual Basic. Từ nửa sau thế kỉ 20 sự phát triển của CNTT đã tiến những bước nhảy vọt. Các phần mềm ứng dụng ngày càng được sử dụng nhiều hơn và được phát huy thế mạnh của chúng trong lĩnh vực kinh tế, kĩ thuật, khoa học và giáo dục.
Nhiều phần mềm ứng dụng dạy học đã lần lượt ra đời. Phần mềm tin học là một trương trình cho máy tính để xử lí thông tin. Các phần mềm tin học được ứng dụng ngay từ khi có hệ thống phần cứng ra đời. Monet định nghĩa: “phần mềm tin học là nội dung “thông minh” trong máy tính, bao gồm toàn bộ những chỉ dẫn nhằm hướng dẫn hoạt động chung (hệ thống khai thác) và riêng(ứng dụng) cho một cách sử dụng chính xác hay đặc thù” [6].
Phần mềm tin học được coi là chỗ dựa cho dạy học được coi là phần mềm dạy học. Phần mềm tự học là dạng phần mềm giáo dục, cho phép cá nhân tự học theo một nội dung nào đó, nhờ sự trợ giúp của máy tính, phần mềm tự đặt ra các lỗi, các tình huống xử lí trong quá trình học (học viên tự kiểm tra và hiệu chỉnh kiến thức qua các lỗi mắc phải). Phần mềm hỗ trợ dạy và học đã sớm ra đời, ngày càng phong phú đa dạng, dễ sử dụng, thuận tiện, thường xuyên cập nhật các phiên bản mới. Các phần mềm dạy học ngày càng chuyên biệt và được xây dựng theo từng nội dung kiến thức cụ thể của chuyên ngành.
6 Sự ra đời Internet đã kết nối toàn cầu thành một hệ thống thông tin khổng lồ. Việc trao đổi thông tin không chỉ là đơn lẻ một khu vực hay quốc gia mà rộng khắp thế giới. Thông tin trao đổi có thể trực tiếp, các thông tin thời sự và các kết quả nghiên cứu khoa học được cập nhật nhanh nhất. Các ngôn ngữ lập trình cũng được phát triển và hoàn thiện gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên hơn tạo điều kiện cho việc phát triển các ứng dụng trên nền tảng phần nhanh nhất và thuận tiện nhất.
Các phần mềm có tính chất mở (người sử dụng có thể phát triển) nhiều hơn thuận tiện cho người sử dụng phát triển vào mục ứng dụng của mình. Trong dạy học, các phần mềm ứng dụng để tham khảo và phổ biến kiến thức được xây dựng khá công phu và có ứng dụng rộng rãi thông qua mạng Internet, ví dụ các trang Web: http://www.com http://www.edu http://www.Umich Một số nước tiên tiến như Mĩ, Anh, Pháp, Đức, Australia, ấn Độ .đã nghiên cứu xây dựng và đưa vào sử dụng nhiều phần mềm dạy học về mô phỏng, thí nghiệm ảo. trong dạy học và nhiều môn học ở trường phổ thông và cho kết quả tốt. Ví dụ, một số chương trình nghiên cứu CNTT vào dạy học như: - Đề án: “Tin học cho mọi người” năm 1970 do Pháp xây dựng.
- Chương trình Mep (Microelectonnics Education Programe) năm 1980 do Anh xây dựng. - Đề án : CLASS (Computer Literacy And Studies in School) của ấn Độ năm 1980. - Chương trình phần mềm các môn học ở trung học của Australia do tổ chức NSCU (Nationnal Software - Cadination Unit) thành lập năm 1985[20]. 7 - Hộ thảo xây dựng các PMDH của các nước khu vực Châu Á - Thái Bình Dương (Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Thái Lan, Malaysia, Xerilanca) năm 1985 ở Malaysia.
Việc đào tạo từ xa của các trường Đại học cũng như các Trung tâm dạy nghiên cứu đã được thực hiện trên cơ sở xây dựng hệ thống thư viện, điện tử và tra cứu thông tin qua mạng Internet. Hiện nay, đã có phần mềm hỗ trợ dạy và học các môn học ở mọi cấp học, trong đó có các phần mềm về lĩnh vực dạy Sinh học: - Phần mềm Biology trong Encarta (từ điển bách khoa toàn thư) gồm các kiến thức về phân loại thực vật, phân loại động vật, giải phẫu sinh lí, quá trình phát triển phôi sớm. - Phần mềm trong www.org xây dựng một số cấu trúc cơ chế của sự di truyền như phiên mã, dịch mã; cấu trúc nhiễm sắc thể. Nhìn chung, phần mềm nước ngoài có giao diện sinh động, có âm thanh, màu sắc trung thực, nhưng bằng tiếng nước ngoài nên khả năng sử dụng cho GV và HS rất hạn chế.
Một điều đáng nói là nội dung các phần mềm đó có ở khắp các cấp học, chỉ phù hợp cho việc tham khảo, minh họa của GV khi cần thiết, không phù hợp với các trương trình SGK mới ở cấp tiểu học, THCS, THPT hiện hành[27]; [28]; [29]. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học ở Việt Nam Từ những năm 60, nước ta bắt đầu sử dụng máy tính điện tử. Hội đồng chính phủ đã ra nghị quyết số 173- CP (1975) và 245- CP (1976) về tăng cường ứng dụng toán học và máy tính điện tử trong cả nước. Viện Công nghệ thông tin được thành lập và có những đề án nghiên cứu ứng dụng CNTT, Đưa tin học vào nhà trường.
8 Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học các môn học ở trường phổ thông. Năm 2002, Phạm Xuân Quế, Phạm Kim Chung đã thử nghiệm xây dựng trang web dạy học chương “dao động cơ học” ở chương trình Vật lí lớp 12 theo hướng phát triển hứng thú, tích cực, tự lực tham gia giải quyết vấn đề trong học tập của HS. Năm 2004, Nguyễn Thị Côi và cộng sự đã khai thác và ứng dụng tiện ích của phần mềm Microsoft powerpoint để thiết kế các dạng sơ đồ, biểu đồ, tạo các hiệu ứng hoạt hình sinh động trong dạy học Lịch Sử ở trường phổ thông [5]. Hoàng Quỳnh Anh đã sử dụng các phần mềm Maple, Cabri Geometry nhằm khắc sâu và mở rộng kiến thức đại số tuyến tính cho sinh viên.
Nguyễn Thiện Phúc và các cộng sự đã xây dựng các “thiết bị ảo” các mô hình 2D, 3D, sử dụng các công cụ đã xây dựng các phương pháp hiện đại về đồ họa và làm hoạt hình trên máy tính để giảng dạy kĩ thuật. Năm 2005, Hoàng Trọng Phú đã ứng dụng phần mềm Working model để thiết kế các thí nghiệm mô phỏng trong dạy Vật lí [6]. Theo tác giả thì những hiện tượng vật lí như được thu nhỏ lại trước màn hình giúp HS có thể theo dõi, quan sát hiện tượng ở nhiều góc độ khác nhau. Lê Công Triêm đã giới thiệu một số website điển hình dùng cho việc khai thác tư liệu hố trợ cho việc thiết kế bài giảng điện tử trong dạy học Vật lí.
Trịnh Thanh Hải đã khai thác phần mềm Cabri geometry để tạo các hình vẽ trực quan, hình động nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học hình học. Năm 2006, Tần Thị Trung Ninh và các cộng sự đã sử dụng phần mềm Macromedia Flash MX để minh họa một số cơ chế phản ứng hữu cơ trong dạy học hóa học. Tác giả cho rằng : Chỉ cần những minh họa đơn giản, có thể hiểu 9 được cơ chế của một số phản ứng hữu cơ sảy ra như thế nào, điều mà rất khó có thể chứng minh được bằng thí nghiệm hóa học thông thường. Bùi Thị Hạnh đã nghiên cứu sử dụng phần mềm Microsft Power point dạy học một số nội dung trong bài “Ancol, giúp giáo viên tiết kiệm được thời gian , nhấn mạnh được trọng tâm vấn đề”.
Năm 2007, Nguyễn Mạnh Hưởng đã nghiên cứu thiết kế bài giảng “ Cách mạng tháng Tám” với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft power point [12]. Theo tác giả, phần mềm này có vai trò, ý nghĩa to lớn trong việc giúp học sinh đi từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, hiểu đúng bản chất sự kiện, hiện tượng lịch sử. Vấn đề ứng dụng CNTT trong GD - ĐT được Đảng và Nhà nước ta rất coi trọng, coi yêu cầu đổi mới PPDH có sự hỗ trợ của các phương tiện kĩ thuật hiện đại là điều hết sức cần thiết. Các văn kiện, nghị quyết, Chỉ thị của Đảng, Chính phủ, Bộ GD - ĐT đã thể hiện rõ điều này( Nghị quyết trung ương 2 khóa VIII, Chỉ thị số 29 của Bộ GD - ĐT(30/7/2001/CT)).
Đặc biệt, chiến lược phát triển GD - ĐT 2001 - 2010 của Bộ GD - ĐT đã yêu cầu ngành GD phải từng bước phát triển dựa trên CNTT, vì:“ CNTT và đa phương tiện sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong quản lí hệ thống GD, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩy cuộc cách mạng về phương pháp dạy và học” [17]; [19]. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học Hiện nay việc áp dụng công nghệ thông tin trong dạy học Sinh học đã giúp học sinh hiểu bài một cách dễ ràng, sâu sắc và chính xác. Đã có một số tác giả nghiên cứu về sử dụng tin học trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông. Năm 2002, Dương Tiến Sỹ đã sử dụng phần mềm Microsoft powerpoint thiết kế các trình phim dạy khái niệm môi trường và các nhân tố sinh thái 10 [21].
Tác giả thiết kế được một sơ đồ hoàn chỉnh bao gồm nhân tố sinh thái tác động vào đời sống cây xanh, các nhân tố đó được xếp vào nhân tố vô sinh, nhân tố hữu sinh, nhân tố con người. Các câu hỏi được khắc họa bằng sơ đồ, hình ảnh, giúp học sinh tích cực suy nghĩ để giải quyết vấn đề mà giáo viên đặt ra cho học sinh say mê, tích cực tìm tòi chiếm lĩnh những kiến thức mới và phương pháp chiếm lĩnh kiến thức đó[9]; [25]. Năm 2005, Nguyễn Như Quỳnh đã giới thiệu được quy trình thiết kế bài soạn bằng phần mềm Microsoft power point. Năm 2006, Nguyễn Thị Phương đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm FrontPge thiết kế giáo án điện tử trong giảng dạy phân loại động vật (khóa phân loại họ rắn, Hổ, họ rắn Giun, họ rắn Rầm ri, họ rắn Lục ở Việt Nam.