Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Thiết kế và sử dụng mô hình trong dạy học Lịch sử" của tác giả Trần Thị Thuỷ Quyên (ngành Sư phạm Lịch sử, Khoa Khoa học Xã hội, Trường Đại học Thủ đô Hà Nội; người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Vân Anh; hoàn thành tháng 5 năm 2019) xuất phát từ các yêu cầu lý luận và thực tiễn sau:

Tri thức lịch sử mang tính chất đặc thù: các sự kiện, hiện tượng lịch sử diễn ra trong quá khứ, gắn liền với không gian và thời gian xác định, không lặp lại và không thể tái tạo trực tiếp trong phòng thí nghiệm. Việc tiếp nhận tri thức quá khứ đòi hỏi năng lực tư duy trừu tượng và trí tưởng tượng cao ở học sinh. Trong bối cảnh đổi mới giáo dục theo tinh thần Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII về việc "đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học", việc sử dụng đồ dùng trực quan ba chiều (mô hình, sa bàn) là giải pháp giúp học sinh tiếp cận hình ảnh lịch sử cụ thể, sinh động.

Tuy nhiên, thực tế dạy học Lịch sử tại các trường phổ thông vẫn tồn tại tình trạng dạy "chay", nặng về truyền thụ kiến thức một chiều; đồ dùng trực quan chủ yếu dừng lại ở tranh ảnh, bản đồ có sẵn trong sách giáo khoa hoặc chỉ được dùng để minh họa thụ động. Việc nghiên cứu, thiết kế và đưa các mô hình trực quan có tính tương tác, tháo lắp vào tiết dạy còn hạn chế do rào cản thời lượng tiết học (45 phút) và thiếu tài liệu hướng dẫn kỹ thuật chế tạo cụ thể.

Mục đích nghiên cứu của khóa luận là xác định quy trình thiết kế và đề xuất các biện pháp sử dụng mô hình trực quan nhằm tổ chức cho học sinh tự lực nghiên cứu tài liệu, chiếm lĩnh kiến thức và kiểm tra đánh giá kết quả học tập. Để đạt được mục đích đó, tác giả xác định 4 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn giáo dục phổ thông về việc thiết kế và sử dụng mô hình trực quan trong dạy học Lịch sử.
  2. Thiết kế mô hình trực quan cụ thể (mô hình Địa đạo Củ Chi) nhằm phát huy tính tích cực của học sinh.
  3. Xác định các yêu cầu chung, đề xuất biện pháp thiết kế và quy trình sử dụng mô hình trực quan cho giáo viên và học sinh.
  4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường phổ thông để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của đề tài.
  • Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học Lịch sử ở trường phổ thông, trọng tâm là biện pháp thiết kế và sử dụng mô hình trực quan.
  • Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trong phạm vi lí luận và thực tiễn thiết kế, sử dụng mô hình trực quan (không nghiên cứu dàn trải toàn bộ các loại phương tiện trực quan khác); địa bàn thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại Trường Trung học cơ sở Nguyễn Phong Sắc (địa chỉ: số 44 Đại La, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài được xây dựng trên các nền tảng:

  • Lý luận dạy học Lịch sử và nguyên tắc trực quan: Dựa trên luận điểm của nhà giáo dục học K. U-sin-xki về vai trò của trực quan trong việc lưu giữ hình ảnh bền vững trong trí nhớ, kết hợp nguyên tắc tạo biểu tượng lịch sử chân thực, cụ thể để hình thành khái niệm và quy luật phát triển xã hội.
  • Lý thuyết về tính tích cực nhận thức: Phân cấp tính tích cực của học sinh thành 3 cấp độ từ thấp đến cao gồm "Bắt chước", "Tìm hiểu và khám phá", và "Sáng tạo".
  • Lý thuyết giải quyết nhiệm vụ sáng chế (TRIZ): Vận dụng 8 trong số 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản do Giáo sư G.S. Altshuller đề xuất vào thiết kế đồ dùng dạy học trực quan (gồm: nguyên tắc phân nhỏ, nguyên tắc tách khỏi đối tượng, nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc vạn năng, nguyên tắc thực hiện sơ bộ, nguyên tắc linh động, nguyên tắc thay đổi màu sắc, nguyên tắc đồng nhất).
Tiêu chí so sánh Kiểu dạy học truyền thống Phương pháp dạy học phát huy tính tích cực
Mục tiêu cung cấp kiến thức Cung cấp kiến thức cơ bản chọn lọc phù hợp trình độ học sinh. Cung cấp nhiều sự kiện, lấy mức độ hoạt động nhận thức làm tiêu chí chất lượng.
Nguồn tri thức và vai trò giáo viên Giáo viên là nguồn kiến thức duy nhất; phần lớn thời gian dùng để thuyết trình; học sinh nghe và ghi chép. Học sinh tiếp thu từ nhiều nguồn: giáo viên, vốn kiến thức đã có, bạn bè, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, thực tế.
Hình thức hoạt động của học sinh Học sinh làm việc cá nhân thụ động trên lớp, ở nhà hoặc khi giáo viên kiểm tra. Học sinh tự nghiên cứu, trao đổi, thảo luận nhóm, đề xuất ý kiến và thắc mắc với giáo viên.
Nguồn kiến thức thu nhận Hạn hẹp, chủ yếu giới hạn trong bài giảng của giáo viên và sách giáo khoa. Phong phú, đa dạng: lời nói, tài liệu viết, đồ dùng trực quan, di tích, phòng truyền thống, nhân chứng lịch sử.
Không gian tổ chức dạy học Chủ yếu diễn ra trong không gian lớp học truyền thống. Dạy trên lớp, tại bảo tàng, thực địa, hoạt động ngoại khóa.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

  • Phương pháp nghiên cứu lí luận: Phân tích, tổng hợp các tài liệu sư phạm, văn kiện đổi mới giáo dục, tài liệu lịch sử chuyên ngành.
  • Phương pháp thiết kế - mô hình hóa: Quy chuẩn hóa các bước tạo hình, dựng khung, chế tác chi tiết mô hình 3D và lập trình tích hợp mã QR (Quick Response Code).
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức các hoạt động dạy học có sử dụng mô hình tại Trường THCS Nguyễn Phong Sắc để đối chứng và kiểm nghiệm giả thiết khoa học.
  • Phương pháp khảo sát, quan sát sư phạm: Ghi nhận thái độ, mức độ tham gia và kỹ năng của học sinh trong giờ học.

Nguồn dữ liệu sử dụng: Sách giáo khoa Lịch sử hiện hành, các công trình nghiên cứu về phương pháp dạy học Lịch sử, tư liệu lịch sử và kỹ thuật quân sự về cấu trúc hệ thống Địa đạo Củ Chi, dữ liệu số hóa liên kết qua nền tảng tạo mã QR trực tuyến.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng mô hình trong dạy học Lịch sử

Chương này làm rõ vị trí của mô hình ba chiều trong hệ thống phương tiện trực quan bộ môn Lịch sử:

  • Về mặt lý luận: Tri thức lịch sử không lặp lại, đòi hỏi tính cụ thể cao. Mô hình trực quan là loại đồ dùng có tính quy ước, mô phỏng không gian ba chiều, cho phép học sinh quan sát, cầm nắm, tháo lắp, từ đó kích thích đồng thời nhiều giác quan (thị giác, thính giác, xúc giác). Tác giả phân tích sơ đồ vai trò của đồ dùng trực quan: là cầu nối giữa quá khứ với hiện tại, hỗ trợ thu thập thông tin, tư duy thông tin, minh họa, khắc sâu sự kiện, rèn luyện kỹ năng thực hành và vận dụng kiến thức.
  • Về mặt thực tiễn: Khảo sát thực trạng cho thấy nhiều giáo viên còn lúng túng trong việc kết hợp mô hình vào tiến trình 45 phút của tiết học; đồ dùng trực quan thường chỉ đóng vai trò minh họa phụ trợ sau lời giảng, chưa được khai thác như một nguồn tri thức độc lập để học sinh tự khám phá. Nguyên nhân do thi cử còn nặng về kiểm tra lý thuyết tái hiện, thiếu bài tập thực hành; tình trạng dạy "chay" còn phổ biến; cơ sở vật chất nhà trường chưa đồng bộ.
  • Biện pháp giải quyết: Xác định rõ quy trình tổ chức cho học sinh làm việc với mô hình (rèn luyện kỹ năng miêu tả, quan sát, chỉ vị trí trên mô hình, so sánh, nhận định, rút ra quy luật lịch sử) và định hướng linh hoạt các hình thức sử dụng (kiểm tra bài cũ, giảng bài mới, ôn tập, hoạt động ngoại khóa).

Chương 2: Thiết kế mô hình trong dạy học Lịch sử (qua ví dụ Mô hình Địa đạo Củ Chi)

Chương 2 trình bày toàn bộ quy chuẩn thiết kế, hệ thống nguyên tắc và quy trình thi công mô hình cụ thể:

  • Hệ thống nguyên tắc: Xác định 4 nguyên tắc chung trong thiết kế mô hình dạy học gồm tính khoa học sư phạm (đúng chuẩn chương trình, thời lượng phù hợp), tính trực quan hóa (cấu trúc gọn nhẹ, bền vững, an toàn), tính thẩm mĩ (màu sắc hài hòa, kích thích thị giác), và tính kinh tế (chi phí thấp, dễ kiếm, học sinh có thể tự làm tại nhà).
  • Quy trình 5 bước xây dựng mô hình tổng quát:
    1. Bước 1: Xem xét và hoàn thành bản vẽ thiết kế, lựa chọn vật liệu thích hợp.
    2. Bước 2: Tính toán tỉ lệ kích thước phù hợp với không gian lớp học.
    3. Bước 3: Dựng khung mô hình cơ bản (khuyến nghị dùng tấm mica mỏng hoặc xốp định hình).
    4. Bước 4: Hoàn thiện từng chi tiết từ lớn đến nhỏ, sơn phủ màu sắc tương ứng.
    5. Bước 5: Xem xét, chỉnh sửa và hoàn thiện tổng thể.
  • Cơ sở tư liệu lịch sử về Địa đạo Củ Chi: Hệ thống địa đạo cách trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 70 km về hướng Tây Bắc, hình thành từ năm 1948 tại hai xã Tân Phú Trung và Phước Vĩnh An trong kháng chiến chống Pháp, sau đó phát triển mạnh giai đoạn 1961-1965 thành hệ thống liên hoàn dài trên 200 km với 2 đến 3 tầng (tầng trên gọi là "thượng", tầng dưới gọi là "trầm"), có hệ thống lỗ thông hơi, ổ chiến đấu, nắp hầm bí mật, bẫy chông mìn, bếp Hoàng Cầm, hầm giải phẫu, hội trường.
  • Kỹ thuật thi công mô hình Địa đạo Củ Chi:
    • Vật liệu và dụng cụ: 08 tấm xốp (kích thước mỗi tấm 23 x 10,5 x 7,6 cm), đất nặn, nhành lá cây khô, cây giả, giấy màu, màu vẽ, hình người bằng nhựa, đèn pin mini, giấy bóng kính, dao cắt giấy, kéo, cọ vẽ, keo nến, keo 502.
    • Tiến trình 6 bước chế tạo:
      1. Bước 1: Xác định và ghép các khối xốp tương ứng với từng tầng hầm.
      2. Bước 2: Căn cứ bản vẽ thiết kế, định vị hệ thống đường hào, hầm chức năng trong lòng đất.
      3. Bước 3: Dùng dao cắt giấy khoét sâu các khối xốp theo sơ đồ đã định vị.
      4. Bước 4: Tô màu mô phỏng địa chất tầng đất thịt và lòng hầm.
      5. Bước 5: Sử dụng que gỗ, vải vụn chế tác mô hình bàn ghế, giường bệnh, vật dụng sinh hoạt.
      6. Bước 6: Lắp đặt chi tiết bề mặt (cây cỏ, mô hình chiến sĩ, ụ súng) và hệ thống đèn pin mini chiếu sáng các tầng hầm.
  • Ứng dụng nguyên tắc sáng tạo và công nghệ: Khóa luận phân tích việc vận dụng 8 nguyên tắc sáng tạo của G. Altshuller (như chia cắt mô hình thành từng mảng tháo lắp, tách lớp mặt cắt để quan sát bên trong, dùng mica trong suốt làm tăng khả năng quan sát). Đồng thời, tác giả hướng dẫn chi tiết 6 bước tạo mã QR qua trang web Unitag.io (từ truy cập, đăng ký tài khoản, chọn công cụ tạo mã, thiết lập nội dung liên kết bài học, lưu và xuất mã QR) để gắn trực tiếp lên mô hình, cho phép học sinh dùng điện thoại thông minh quét mã truy xuất dữ liệu âm thanh, phim tư liệu và hình ảnh thuyết minh.

Chương 3: Sử dụng mô hình trong dạy học Lịch sử

Chương 3 xây dựng các kịch bản sư phạm cụ thể nhằm đưa mô hình Địa đạo Củ Chi vào giảng dạy:

  • Sử dụng trong bài học nội khóa:
    • Hoạt động khám phá kiến thức mới (thời lượng 20 phút): Giáo viên đặt mô hình tại trung tâm, chia nhóm học sinh; hướng dẫn học sinh quét mã QR gắn trên các tầng hầm để lấy tài liệu nghiên cứu; các nhóm thảo luận, cử đại diện đóng vai "thuyết minh viên" chỉ trực tiếp trên mô hình để trình bày cấu trúc 3 tầng, hệ thống bẫy và công trình chức năng; giáo viên nhận xét, chuẩn hóa kiến thức.
    • Hoạt động củng cố kiến thức: Triển khai theo 2 phương án gồm: (1) Kiểm tra bài cũ đầu giờ (5 phút) bằng cách tháo rời các bảng chú thích trên mô hình, yêu cầu học sinh lên bảng gắn đúng thẻ tên vào từng vị trí hầm chức năng và trả lời câu hỏi; (2) Củng cố cuối bài để hệ thống hóa toàn bộ nội dung bài học.
  • Sử dụng trong hoạt động ngoại khóa và tự học: Định hướng học sinh thành lập các câu lạc bộ mô hình lịch sử, tự thiết kế các đồ dùng trực quan đơn giản từ vật liệu tái chế phục vụ các chuyên đề Lịch sử địa phương.
  • Thực nghiệm sư phạm: Khóa luận ghi nhận quá trình tiến hành dạy thực nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Phong Sắc (Hà Nội) với sự phối hợp của giáo viên Tổ Khoa học Xã hội, đánh giá mức độ hứng thú và khả năng ghi nhớ sự kiện của học sinh thông qua việc tương tác trực tiếp với mô hình.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể:

  • Về sản phẩm trực quan: Chế tạo thành công 01 mô hình học cụ 3D hoàn chỉnh về cấu trúc Địa đạo Củ Chi từ 8 khối xốp định hình (23 x 10,5 x 7,6 cm), thể hiện rõ mặt cắt cấu trúc phân tầng (tầng thượng, tầng trầm), hệ thống giếng nước, bếp Hoàng Cầm, hầm phẫu thuật và ụ chiến đấu; tích hợp hệ thống đèn chiếu sáng mini và các thẻ mã QR liên kết nguồn tài liệu số.
  • Về quy trình sư phạm: Đề xuất bộ quy trình 5 bước thiết kế mô hình đồ dùng trực quan môn Lịch sử có thể áp dụng rộng rãi cho giáo viên và học sinh; xây dựng 2 kịch bản dạy học chi tiết (khám phá bài mới 20 phút và kiểm tra bài cũ 5 phút có tương tác tháo lắp thẻ chú thích).
  • Đóng góp khoa học: Góp phần cụ thể hóa lý luận dạy học trực quan môn Lịch sử bằng việc kết hợp lý thuyết sáng tạo kỹ thuật (8 nguyên tắc của G. Altshuller) với công nghệ mã vạch 2 chiều (QR Code) vào việc tự làm đồ dùng dạy học lịch sử ở trường THCS, khắc phục lối truyền thụ thụ động và giải quyết bài toán thiếu phương tiện dạy học trực quan sinh động.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Địa bàn thực nghiệm sư phạm của đề tài mới chỉ được triển khai tại 01 trường THCS (Trường THCS Nguyễn Phong Sắc, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội); sản phẩm mô hình thực nghiệm tập trung vào 01 đối tượng duy nhất là công trình quân sự Địa đạo Củ Chi; độ bền vật liệu xốp và đất nặn còn hạn chế khi vận chuyển nhiều lần.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng quy trình thiết kế sang các loại hình mô hình lịch sử khác (như sa bàn chiến dịch Điện Biên Phủ, mô hình thành quách cổ, kiến trúc di tích lịch sử địa phương); nghiên cứu sử dụng các vật liệu có độ bền cao hơn (nhựa tổng hợp, in 3D); mở rộng địa bàn thực nghiệm sư phạm trên nhiều khối lớp và trường học khác nhau.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Sư phạm Lịch sử, Giáo dục Lịch sử tại các trường đại học, cao đẳng sư phạm: Tham khảo phương pháp xây dựng giáo án tích cực, kỹ năng thiết kế đồ dùng dạy học tự làm.
  • Giáo viên Lịch sử cấp Trung học cơ sở và Trung học phổ thông: Ứng dụng quy trình chế tạo mô hình 3D giá thành thấp, cách thức tích hợp mã QR vào đồ dùng dạy học trực quan và kịch bản tổ chức hoạt động nhóm 20 phút trên lớp.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Bảng hướng dẫn 6 bước chế tác mô hình Địa đạo Củ Chi từ vật liệu xốp (Chương 2) và quy trình 6 bước tạo mã QR liên kết bài giảng bằng công cụ Unitag.io.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình Địa đạo Củ Chi trong khóa luận được cấu thành từ những vật liệu và kích thước cụ thể nào? Mô hình sử dụng 08 tấm xốp (mỗi tấm kích thước 23 x 10,5 x 7,6 cm) làm cốt nền phân tầng, kết hợp đất nặn, nhành lá cây khô, cây giả, giấy màu, màu vẽ, hình người bằng nhựa, đèn pin mini để chiếu sáng lòng hầm, giấy bóng kính bảo vệ mặt cắt, keo nến và keo 502 để liên kết.

2. Tác giả khóa luận đã vận dụng những nguyên tắc sáng tạo nào của G. Altshuller vào thiết kế mô hình? Tác giả vận dụng 8 nguyên tắc sáng tạo kỹ thuật gồm: (1) Nguyên tắc phân nhỏ, (2) Nguyên tắc tách khỏi đối tượng, (3) Nguyên tắc kết hợp, (4) Nguyên tắc vạn năng, (5) Nguyên tắc thực hiện sơ bộ, (6) Nguyên tắc linh động, (7) Nguyên tắc thay đổi màu sắc, và (8) Nguyên tắc đồng nhất.

3. Mã QR được tích hợp vào mô hình dạy học nhằm mục đích gì và sử dụng công cụ nào để khởi tạo? Mã QR được tạo thông qua nền tảng trực tuyến Unitag.io (theo quy trình 6 bước). Mã này được dán tại các vị trí hầm chức năng trên mô hình để học sinh sử dụng thiết bị thông minh quét và truy xuất dữ liệu mở rộng (phim tư liệu, hình ảnh, văn bản giải thích chi tiết) trong quá trình thảo luận nhóm.

4. Kịch bản kiểm tra bài cũ đầu giờ bằng mô hình được thiết kế triển khai như thế nào? Hoạt động diễn ra trong 5 phút: Giáo viên đặt mô hình lên bàn và tháo rời các bảng chú thích; học sinh trả lời câu hỏi tái hiện kiến thức và trực tiếp lên bảng gắn các thẻ chú thích vào đúng vị trí cấu trúc tương ứng trên mô hình; giáo viên nhận xét và cho điểm.

5. Địa bàn và cơ sở thực nghiệm sư phạm của đề tài được thực hiện ở đâu? Khảo sát thực nghiệm sư phạm của khóa luận được tiến hành tại Trường Trung học cơ sở Nguyễn Phong Sắc (địa chỉ: số 44 phố Đại La, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội) với sự phối hợp của các giáo viên Tổ Xã hội.

Kết luận

Khóa luận "Thiết kế và sử dụng mô hình trong dạy học Lịch sử" của tác giả Trần Thị Thuỷ Quyên đã giải quyết đồng bộ từ cơ sở lý luận đến quy trình kỹ thuật chế tạo mô hình trực quan ba chiều tích hợp mã QR. Thông qua sản phẩm cụ thể là mô hình Địa đạo Củ Chi và các giáo án thực nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Phong Sắc, công trình đã chứng minh tính khả thi của việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh. Đây là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho công tác giảng dạy và rèn luyện nghiệp vụ sư phạm bộ môn Lịch sử.