CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC THEO QUAN ĐIỂM DẠY HỌC TÍCH HỢP 1. TỔNG QUAN LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC THEO QUAN ĐIỂM DẠY HỌC TÍCH HỢP TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 1. Trên thế giới Các nghiên cứu điển hình mang tính định hướng cho người dạy trong việc lựa chọn và sử dụng hiệu quả phương tiện dạy học có thể kể đến 02 tác giả Dale Edgar và Bruner J. Dale Edgar (1946, 1954, 1969) đã đề cao vai trò của các kênh thu nhận thông tin trong quá trình học tập của con người.
Ông cho rằng, tuỳ theo từng loại kênh thu nhận thông tin (Đọc, Viết, Nghe, Nhìn, Làm), người học sau hai tuần sẽ lưu trữ lượng thông tin với tỉ lệ phần trăm khác nhau. Cụ thể, con người chỉ lưu giữ được 10% những gì đọc được và 20% những gì họ nghe được. Trong học tập, tỉ lệ phần trăm lưu giữ thông tin này giúp người học có khả năng định nghĩa, liệt kê, mô tả và giải thích một sự vật, hiện tượng. Con người có khả năng lưu giữ 30% thông tin khi xem hình ảnh và 50% thông tin khi nghe và nhìn.
Với khả năng lưu giữ này, người học có thể trình diễn, luyện tập và vận dụng các thông tin đã được lưu giữ. Có 70% thông tin được lưu giữ khi con người tự mình nói và viết. Khả năng lưu giữ thông tin của con người đạt được tới 90% khi tự mình làm hoặc giảng lại các thông tin đó cho người khác. Với khả năng lưu giữ thông tin từ 70% đến 90%, người học có khả năng phân tích, thiết kế, sáng tạo và đánh giá [33].
Đây là những kết luận quan trọng nhằm định hướng cho các nhà giáo dục phát triển nhiều loại phương tiện dạy học khác nhau để tổ chức cho người học lĩnh hội các đối tượng nhận thức ở nhiều mức độ từ thấp đến cao. Luan van 7 Vai trò và hiệu quả của việc sử dụng phương tiện dạy học được Bruner J. Theo đó, tác giả cho rằng quá trình hình thành kinh nghiệm (quá trình học tập) của người học bắt đầu từ các hoạt động trực tiếp trên đối tượng thật, đến các hoạt động gián tiếp thông qua sử dụng các phương tiện giả cách như đóng vai, mô phỏng, kế đến hình thành các biểu tượng trực quan bằng cách sử dụng các loại ảnh tĩnh, ảnh động, âm thanh và kết thúc là các hoạt động tư duy trừu tượng thông qua các phương tiện chữ viết, lời nói, ký hiệu. Trong đó, người học lĩnh hội kinh nghiệm hiệu quả nhất khi giáo viên sử dụng vật thật để trình bày vấn đề và học sinh lĩnh hội kinh nghiệm ít nhất khi giáo viên dùng lời nói hoặc ký hiệu.
Tuy nhiên, việc tạo cơ hội cho người học trải nghiệm thông qua vật thật, hiện tượng thật là yêu cầu lý tưởng vì có những hiện tượng hiếm khi xảy ra như động đất, nhật thực hoặc khi xảy ra sẽ rất nguy hiểm như sấm chớp, phóng xạ. Mặt khác, tuỳ vào trình độ nhận thức của người học để lựa chọn phương tiện dạy học phù hợp, không nhất phải sử dụng vật thật cho đối tượng người học có trình độ nhận thức cao, khi đó chỉ cần sử dụng lời nói trực quan có thể giải quyết được vấn đề. Ở góc độ nghiên cứu chế tạo phương tiện dạy học phục vụ dạy học các môn chuyên ngành kỹ thuật cơ khí nói chung và môn Vẽ kỹ thuật nói riêng đã có nhiều tác giả tiến hành thực hiện, cụ thể: Zongyi Zou, Kaiping Feng, Bing Chen (2003) thuộc Trường Đại học Công nghệ Quảng Đông nhận định rằng trong một thời gian dài ở Trung Quốc nội dung và phương pháp giảng dạy môn Vẽ kỹ thuật vẫn theo lối truyền thống. Ngày nay với phương tiện công nghệ thông tin hiện đại, họ đã thay đổi hoàn toàn phương pháp dạy học môn Vẽ kỹ thuật.
Theo đó, người học được dạy vẽ kết hợp với dạy thiết kế; vẽ tay kết hợp với vẽ bằng phần mềm vi tính; dạy trên lớp kết hợp dạy tương tác qua mạng. Các phương tiện dạy học Vẽ kỹ thuật truyền thống như bảng phấn, bản vẽ treo tường, máy chiếu qua đầu được thay thế bằng hệ thống máy tính cá nhân và màn chiếu cỡ lớn. Hệ thống phần mềm dạy học multimedia cho phép người học khai thác Luan van 8 kiến thức tại lớp; củng cố kiến thức và trao đổi bài tập ở nhà đã làm cho việc học môn Vẽ kỹ thuật không còn khô khan và buồn tẻ mà trở nên đầy màu sắc, sinh động và sáng tạo. Phương pháp dạy học mới giúp giáo viên tiết kiệm thời gian viết và vẽ trên bảng, giáo viên có thời gian cập nhật kiến thức mới và lên lớp một cách chủ động [37].
Nội dung CD - Room trình bày một cách trực quan các chủ đề của môn Vẽ kỹ thuật như nguyên tắc phép chiếu vuông góc và hình cắt trong bản vẽ kỹ thuật, dung sai và kích thước, Vẽ hình học bằng cách kết hợp các kênh thông tin khác nhau như hoạt hình, âm thanh và bài tập tương tác. Kết quả khảo sát cho thấy sinh viên lĩnh hội rất tốt kiến thức trong các chủ đề nêu trên [30]. Lilia Halim, Ruhizan M.Yasin & Azaman Ishar (2012) thuộc Trường Đại học Kebangsaan (Malaysia) đã thiết kế và sử dụng phương tiện hoạt hình để giảng dạy chủ đề Vẽ hình học thuộc môn Vẽ kỹ thuật. Bộ phương tiện được phát triển dựa trên lý thuyết kiến tạo và thuyết tải nhận thức, quá trình triển khai thông qua 04 bước: Phân tích nhu cầu, Thiết kế và chế tạo bộ phương tiện, Nghiên cứu tính khả thi và Đánh giá hiệu quả.
Phương pháp thực nghiệm được thực hiện trên 110 sinh viên thuộc nhóm đối chứng và 109 sinh viên thuộc nhóm thực nghiệm, lấy ý kiến phản hồi của 05 giáo viên bộ môn Vẽ kỹ thuật về tính khả thi của phương tiện dạy học mới. Kết quả khảo sát cho thấy cả giáo viên và sinh viên đều cho rằng phương tiện dạy học mới hỗ trợ tích cực cho việc dạy và học. Ngoài ra, kết quả khảo sát cũng cho thấy thành tích học tập, sự thông hiểu các khái niệm và kỹ năng giải quyết vấn đề của nhóm thực nghiệm được cải thiện đáng kể. Các giáo viên và học sinh yêu cầu nhân rộng loại phương tiện này cho các chủ đề khác của môn VKT [32].
Qua phân tích các công trình nghiên cứu trên cho thấy các nghiên cứu có cùng điểm chung là đều ứng dụng công nghệ Multimedia máy tính vào dạy học môn VKT. Luan van 9 Tuy nhiên loại phương tiện này chỉ hỗ trợ tốt cho người học trong việc thấu hiểu các khái niệm mà không tạo cơ hội cho họ ứng dụng khái niệm vào trong các tình huống đọc và lập bản vẽ kỹ thuật. Trong xu thế tích hợp ngày càng nhiều các nội dung liên quan vào môn VKT như kiến thức về dung sai - kích thước, kiến thức về vật liệu gia công, chất lượng bề mặt gia công, công nghệ lắp ráp. Một số tác giả đã tập trung nghiên cứu thiết kế và sử dụng phương tiện dạy học tích hợp nhằm giúp người học thấy được mối liên quan giữa các chủ đề môn VKT và các môn học khác, từ đó cải thiện mối quan tâm của họ đối với môn học VKT nói riêng và các chuyên ngành kỹ thuật nói chung.
Trong đó, phải kể đến các nghiên cứu sau: Hazel M.Suchora (2005) cho rằng học sinh phổ thông thiếu sự chuẩn bị các kỹ năng vẽ cơ bản nên phải đối mặt nhiều vấn đề khi học môn VKT ở năm thứ nhất bậc đại học. Để giải quyết vấn đề, họ đã thiết kế lại chương trình học môn VKT hoàn toàn mới và đề xuất ý tưởng giảng dạy cho từng chủ đề theo hướng sử dụng phương tiện trực quan và tiếp cận thực tế sản xuất. Theo đó, nội dung môn VKT không thực hiện theo thứ tự như truyền thống (bắt đầu với các tiêu chuẩn bản vẽ, dụng cụ vẽ và cách sử dụng, hình chiếu vuông góc, hình chiếu trục đo và ứng dụng các kiến thức vào bản vẽ kỹ thuật) mà sinh viên bắt đầu với nội dung biểu diễn đối tượng dưới dạng hình chiếu trục đo từ ba hình chiếu vuông góc cho trước, tiếp đến là biểu diễn hình chiếu vuông góc của đối tượng từ hình chiếu trục đo, sau đó là nội dung hình cắt, mặt cắt và trình bày bản vẽ kỹ thuật. Tác giả cho rằng, với cách tiếp cận mới này sinh viên nhận diện được mối liên hệ rõ ràng giữa bản vẽ hình chiếu hai chiều và đối tượng trong không gian ba chiều.
Tuỳ theo nội dung từng chủ đề, tác giả thiết kế các mô hình dạy học phù hợp như mô hình hộp thuỷ tinh sáu mặt cho chủ đề phép chiếu vuông góc; các khối hình học có kết cấu từ đơn giản đến phức tạp là phương tiện dạy nội dung vẽ hình học; các bản vẽ thu thập từ các công ty tại địa phương dùng làm phương tiện cho nội dung hình chiếu phụ, hình cắt, kích thước, dung sai; các chi tiết đặc biệt như bu-lông, đai ốc, bánh răng được sử dụng cho nội Luan van 10 dung bản vẽ chi tiết.Kết quả khảo sát cho thấy tất cả các sinh viên đều tích cực tham gia và đáp ứng được yêu cầu của môn học [31]. Theo Slobodan Urdarevik, trong thực tế khả năng tưởng tượng có liên quan tới sự thành công trong kỹ thuật. Để giúp sinh viên phát triển khả năng này cũng như làm cho việc học trở nên phong phú và thú vị hơn, Slobodan Urdarevik đã đề xuất phát triển và sử dụng mô hình vật lý trong dạy và học VKT nói riêng và trong kỹ thuật cơ khí nói chung. Mô hình được thiết kế và sử dụng để giải thích các chủ đề trừu tượng của môn Vẽ kỹ thuật như nguyên tắc phép chiếu vuông góc, cách biểu diễn các loại lỗ và mối nối trong kỹ thuật, các tiêu chuẩn biểu diễn hình cắt.
Kết quả khảo sát cho thấy sinh viên rất hứng thú khi học môn Vẽ kỹ thuật bằng mô hình vật lý, họ rất tích cực tham gia học các chủ đề có nội dung trừu tượng và lĩnh hội kiến thức các chủ đề này một cách dễ dàng. Thông qua mô hình, sinh viên thấy được sự tương quan giữa nội dung các chủ đề môn Vẽ kỹ thuật và nội dung các môn học khác như kích thước và dung sai bề mặt, các ký hiệu mối hàn, vật liệu cơ khí. Do đó, sinh viên thấy rằng việc học rất có ý nghĩa và tự tin vận dụng các kiến thức Vẽ kỹ thuật vào các môn học tiếp theo [35].