Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp này thuộc ngành Lí luận và phương pháp dạy học hóa học, được thực hiện tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh năm 2019, dưới sự hướng dẫn của TS. Thái Hoài Minh. Loại hình nghiên cứu kết hợp giữa thiết kế sản phẩm giáo dục và thực nghiệm sư phạm có nhóm đối chứng, gắn với bối cảnh đổi mới phương pháp dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2017 của Bộ GD&ĐT.

Lý do chọn đề tài xuất phát từ hai thực trạng song song được tác giả ghi nhận qua khảo sát và trao đổi thực địa: (1) bảng tương tác (Interactive Whiteboard – IWB) đã được trang bị tại hầu hết các trường phổ thông, nhưng hơn 50% giáo viên (GV) chưa bao giờ tổ chức hoạt động dạy học với thiết bị này và 37,5% GV thừa nhận sử dụng bảng tương tác không khác gì máy chiếu thông thường; (2) 90,1% học sinh (HS) thích hoặc rất thích được trải nghiệm trò chơi trong giờ học, song 84,1% GV chưa bao giờ hoặc chỉ thỉnh thoảng tổ chức trò chơi. Khó khăn hàng đầu GV nêu ra là tốn thời gian chuẩn bị (90,5%), thiếu ý tưởng (38,1%) và hạn chế kỹ năng ICT (34,9%). Ngoài ra, 54,72% GV được khảo sát (Đào Thị Hoàng Hoa, 2015) cho rằng HS đang có thái độ tiêu cực với môn Hóa học do chương trình khó và hàn lâm.

Mục đích nghiên cứu: Thiết kế các bộ mẫu trò chơi phù hợp với môn Hóa học, hỗ trợ GV tổ chức trò chơi có sử dụng bảng tương tác trong dạy học hóa học ở trường phổ thông.

Nhiệm vụ nghiên cứu (theo thứ tự tác giả trình bày):

  1. Nghiên cứu tổng quan về việc sử dụng trò chơi và bảng tương tác hỗ trợ dạy học hóa học.
  2. Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng trò chơi tương tác trong dạy học hóa học.
  3. Nghiên cứu quy trình thiết kế và sử dụng trò chơi tương tác.
  4. Thiết kế bộ mẫu trò chơi tương tác hỗ trợ dạy học hóa học ở trường phổ thông.
  5. Thực nghiệm để đánh giá kết quả của đề tài nghiên cứu.

Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học hóa học theo định hướng phát huy tính tương tác trong lớp học ở trường phổ thông. Đối tượng nghiên cứu: Việc thiết kế bộ mẫu trò chơi dùng cho bảng tương tác hỗ trợ dạy học hóa học ở trường phổ thông.

Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở việc thiết kế bằng phần mềm Microsoft PowerPoint và phần mềm ActivInspire, áp dụng tại trường THPT, thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại trường THPT Nguyễn Du, TP.HCM năm học 2018–2019.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lí luận được xây dựng trên ba trụ cột: (1) lý luận về trò chơi dạy học (Đặng Thành Hưng, 2002; Nguyễn Thị Hương, 2014); (2) lý luận về đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo định hướng phát triển năng lực, căn cứ vào Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (Bộ GD&ĐT, 2017) và Chương trình môn Hóa học (Bộ GD&ĐT, 2018) với ba năng lực đặc thù: nhận thức hóa học, tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học, và vận dụng kiến thức kỹ năng; (3) lý luận về sử dụng bảng tương tác và phần mềm ActivInspire trong dạy học (Lê Trung Thu Hằng, 2011; Lê Thị Thơ, 2011).

Các khái niệm công cụ bao gồm: trò chơi dạy học (Đặng Thành Hưng, 2002), ICT (Cambridge), bảng tương tác IWB, E-learning, Blended Learning. Tác giả phân loại trò chơi dạy học theo hai nhóm phù hợp với phạm vi đề tài: trò chơi có ứng dụng ICT (gồm trò chơi trực tuyến như Kahoot, Plickers, Quizizz và trò chơi ngoại tuyến thiết kế bằng PowerPoint, ActivInspire) và trò chơi không có ứng dụng ICT.

Phương pháp nghiên cứu gồm: nghiên cứu tài liệu, phân loại và hệ thống hóa lý thuyết, phân tích–tổng hợp thông tin, quan sát khoa học, điều tra thực trạng bằng phiếu khảo sát, thực nghiệm sư phạm có nhóm thực nghiệm (TN) và nhóm đối chứng (ĐC), xử lí kết quả theo phương pháp thống kê toán học (phân bố tần số, tần suất, tần suất tích lũy, các tham số mô tả).

Nguồn dữ liệu: Khảo sát GV và HS tại các trường THPT nhiều địa phương (40 GV); khảo sát lấy ý kiến phản hồi từ HS lớp Hóa 41A, 41B trường ĐHSP TP.HCM và tổ chức MIE Expert; bài kiểm tra của HS tại trường THPT Nguyễn Du, Q. HCM (các lớp TN và ĐC); phiếu nhận xét của GV bộ môn Hóa học tại trường thực nghiệm (thầy Phạm Lê Thanh và cô Đặng Thị Hồng Thủy).


Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc thiết kế bộ mẫu trò chơi sử dụng cho bảng tương tác

Chương này trình bày tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước, làm rõ vai trò của trò chơi trong dạy học hóa học và thực trạng sử dụng bảng tương tác ở trường phổ thông.

Về nghiên cứu quốc tế, tác giả dẫn các công trình của Maja, Olga & Irmgard (2003), Pieroni, Vuano & Ciolino (2000), Kim, Park & Baek (2009), Hassan Rastegarpour & Poopak Marashi (2012), Marina Stojanovska & Blaga Velevska (2018) để khẳng định trò chơi ICT nâng cao hứng thú và hiệu quả học tập hóa học. Bài báo của Diane D. Painter, Elizabeth Whiting và Brenda Wolters về "The Use of an Interactive Whiteboard in Promoting Interactive Teaching and Learning" được dẫn để chỉ ra trò chơi là hoạt động HS thích nhất khi sử dụng bảng tương tác.

Về thực trạng trong nước, khảo sát 40 GV cho thấy: hơn 50% chưa bao giờ tổ chức hoạt động dạy học với bảng tương tác; 37,5% cho rằng bảng tương tác được dùng như máy chiếu thông thường; 52,5% cho rằng HS có rất ít cơ hội tương tác với bảng; mặc dù hơn 80% GV nhìn nhận trò chơi là công cụ phát huy tốt nhất thế mạnh của bảng tương tác, song 57,5% GV chưa bao giờ tổ chức trò chơi trên thiết bị này.

Chương cũng hệ thống hóa các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học (8 xu hướng), ưu và nhược điểm của trò chơi có ứng dụng ICT, đồng thời giới thiệu hai phần mềm thiết kế: Microsoft PowerPoint 2019 (với các tính năng hiệu ứng Morph, hình ảnh 3D, superzoom) và ActivInspire (với kho tài nguyên sẵn có như đồng hồ đếm ngược, bảng tuần hoàn, mẫu trò chơi, và khả năng tương tác linh hoạt hơn PowerPoint).

Chương 2: Xây dựng bộ mẫu trò chơi sử dụng cho bảng tương tác hỗ trợ dạy học hóa học ở trường phổ thông

Đây là chương trọng tâm của khóa luận, trình bày sản phẩm thiết kế. Tác giả xác định bốn nguyên tắc thiết kế: (1) đảm bảo gây hứng thú (giao diện sinh động, luật chơi có tính cạnh tranh, câu hỏi đa dạng); (2) đảm bảo mục tiêu dạy học (nội dung câu hỏi bám sát mục tiêu năng lực, phát triển kỹ năng hợp tác và giao tiếp); (3) đảm bảo tính sư phạm (câu hỏi vừa sức, rõ ràng, không bạo lực); (4) đảm bảo tính tương tác (HS là chủ thể tương tác chính, bố trí đối tượng thuận tiện cho thao tác trên bảng).

Quy trình thiết kế gồm 5 bước: lên ý tưởng → thiết kế kỹ thuật → xây dựng nội dung câu hỏi và kế hoạch bài dạy → thử nghiệm → tổ chức dạy học → rút kinh nghiệm chỉnh sửa.

Chương trình bày chi tiết các kỹ thuật lập trình tương tác trong PowerPoint (Trigger, Hyperlink, Drag and Drop qua macro "keo tha.bas") và trong ActivInspire (Hidden, Another Page, Change Text Value). Mỗi kỹ thuật được hướng dẫn theo từng bước cụ thể kèm công dụng và lưu ý thực tế.

Bộ mẫu hoàn thiện gồm hai nhóm:

Nhóm Tên bộ mẫu Phần mềm
Bộ mẫu PowerPoint Escape Room Microsoft PowerPoint
Chemystery – Hóa học kỳ bí Microsoft PowerPoint
Nhà hóa học thiên tài Microsoft PowerPoint
Snakes and Ladders – Lạc Vào Rừng Sâu Microsoft PowerPoint
Bộ mẫu ActivInspire Cho Bạn Hay Cho Ai? ActivInspire
Carbon muôn màu ActivInspire

Mỗi bộ mẫu gồm ba thành phần: (1) file template đã bố trí sẵn phông nền, âm thanh, hiệu ứng, khung câu hỏi – GV chỉ cần nhập nội dung; (2) file demo hoàn chỉnh với chủ đề Hóa học THPT cụ thể; (3) văn bản hướng dẫn sử dụng định dạng PDF, bao gồm luật chơi, thời điểm tổ chức phù hợp và kịch bản sư phạm.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm được tiến hành tại trường THPT Nguyễn Du, TP.HCM với các cặp lớp TN và ĐC song song. Dữ liệu được thu thập qua ba kênh: phiếu phản hồi của GV về bộ mẫu trò chơi, phiếu phản hồi của HS về tiết học, và bài kiểm tra so sánh kết quả học tập giữa lớp TN và lớp ĐC.

Kết quả phân tích thống kê bao gồm bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lũy kết quả kiểm tra của HS ở cặp lớp TN1–ĐC1; bảng phân loại kết quả kiểm tra; và bảng các tham số mô tả (trình bày tại trang 61). Biểu đồ thể hiện tỉ lệ GV và HS mong muốn được tiếp tục sử dụng và trải nghiệm thêm các bộ mẫu trò chơi tương tác cũng được đưa vào phân tích.


Kết quả và đóng góp

Sản phẩm chính là bộ mẫu trò chơi hoàn chỉnh gồm ít nhất 6 tên trò chơi thiết kế bằng hai phần mềm (Microsoft PowerPoint và ActivInspire), tất cả đều có kèm file template, file demo và tài liệu hướng dẫn PDF. Nhóm nghiên cứu của tác giả (Nguyễn Quốc Bảo, Nguyễn Vĩnh Mạnh, Nguyễn Trần Trọng Hiếu, 2018) đã thiết kế được hơn 15 bộ mẫu trò chơi, trong đó khóa luận này trình bày chi tiết các bộ mẫu hướng riêng đến việc khai thác bảng tương tác và môn Hóa học THPT.

Giải pháp và kiến nghị tác giả đề xuất:

  • GV chỉ cần nhập nội dung câu hỏi vào file template có sẵn để tạo ra trò chơi hoàn chỉnh, thay vì phải thiết kế từ đầu, qua đó rút ngắn đáng kể thời gian và công sức chuẩn bị.
  • Trò chơi cần được tích hợp vào kế hoạch bài dạy với mục tiêu và tiến trình rõ ràng, không tổ chức tùy tiện.
  • Nên tổ chức chốt kiến thức sau mỗi câu hỏi và yêu cầu HS ghi bài trong suốt quá trình chơi.

Đóng góp so với nghiên cứu trước (theo tác giả tự nêu): Các nghiên cứu trước hoặc xem bảng tương tác như máy chiếu, hoặc chỉ dùng câu hỏi trắc nghiệm đơn giản, hoặc chưa định hướng riêng cho môn Hóa học. Khóa luận này là nghiên cứu trực tiếp thiết kế bộ mẫu trò chơi vừa khai thác tính tương tác của IWB, vừa gắn với nội dung chương trình Hóa học THPT, vừa cung cấp kịch bản sư phạm đi kèm để GV áp dụng ngay.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản không nêu rõ mục hạn chế riêng biệt. Dựa trên phạm vi nghiên cứu đã xác định, có thể nhận thấy một số giới hạn tự nhiên: bộ mẫu giới hạn trong hai phần mềm (PowerPoint và ActivInspire), chưa bao phủ các nền tảng trực tuyến như Kahoot hay Quizizz; thực nghiệm được tiến hành tại một trường THPT ở TP.HCM nên tính khái quát hóa cần được mở rộng; các bộ mẫu demo gắn với một số chủ đề Hóa học cụ thể, cần phát triển thêm để phủ rộng toàn bộ chương trình. Hướng tiếp theo có thể là thiết kế bộ mẫu cho các nền tảng trực tuyến, mở rộng thực nghiệm đa trường và nghiên cứu tác động lâu dài đến kết quả học tập bộ môn.


Giá trị tham khảo

Khóa luận này phù hợp để tham khảo với các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học đang làm khóa luận về ứng dụng ICT, phương tiện dạy học hiện đại hoặc phương pháp tổ chức hoạt động dạy học tích cực; Chương 1 (lí luận về trò chơi dạy học và bảng tương tác) và Chương 2 (nguyên tắc, quy trình thiết kế) có giá trị tham khảo trực tiếp về khung lý thuyết và quy trình thiết kế sản phẩm.
  • GV Hóa học THPT muốn triển khai trò chơi trên bảng tương tác: phần hướng dẫn kỹ thuật chi tiết (Trigger, Hyperlink, Drag and Drop trong PowerPoint; Hidden, Change Text Value trong ActivInspire) và các file template, demo, kịch bản sư phạm đi kèm là tài liệu thực hành có thể áp dụng trực tiếp.
  • Sinh viên ngành Giáo dục học hoặc Công nghệ giáo dục quan tâm đến thiết kế tài liệu dạy học có tính tương tác cao; Chương 2 cung cấp mô hình thiết kế sản phẩm giáo dục có thể chuyển hóa sang các bộ môn khác.
  • Nhà nghiên cứu về E-learning, Blended Learning hoặc ứng dụng ICT trong giáo dục phổ thông: Chương 3 cung cấp quy trình thực nghiệm sư phạm với nhóm đối chứng và cách xử lý dữ liệu thống kê.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao tác giả chọn Microsoft PowerPoint và ActivInspire làm nền tảng thiết kế thay vì các phần mềm trực tuyến như Kahoot hay Quizizz? Vì mục tiêu cốt lõi của đề tài là khai thác tính năng cảm ứng trực tiếp của bảng tương tác (IWB) – cho phép HS thao tác ngay trên màn hình – thay vì chỉ tham gia bằng thiết bị cá nhân như điện thoại. PowerPoint và ActivInspire là hai phần mềm ngoại tuyến có khả năng tạo hiệu ứng Trigger, Drag and Drop và Hidden phù hợp để HS tương tác trực tiếp lên bảng. Ngoài ra, PowerPoint tương thích với Windows – hệ điều hành phổ biến nhất tại Việt Nam, còn ActivInspire được thiết kế chuyên dụng cho bảng tương tác Activboard của Promethean.

2. Bộ mẫu trò chơi "Escape Room" được tổ chức như thế nào trong lớp học và quy tắc tính điểm ra sao? Lớp được chia thành bốn đội. Các đội lần lượt chọn đồ vật trong căn phòng ảo (mỗi đội 3 lần/lượt) để tìm câu hỏi. Đội chọn được câu hỏi là "đội chơi chính" – có 30 giây hội ý và được quyền trả lời trực tiếp trên bảng tương tác. Trả lời đúng được +10 điểm; trả lời sai thì các đội còn lại giơ bảng, mỗi đội đúng được +10 điểm đồng thời đội chơi chính bị trừ 5 điểm/đội trả lời đúng. Đội chơi chính có 1 lần quyền sao chép đáp án của một đội khác. Đội trả lời được "ô chìa khóa" cuối cùng được cộng thêm 30 điểm.

3. Kỹ thuật Drag and Drop trong Microsoft PowerPoint được thiết lập bằng cách nào và ứng dụng cụ thể trong trò chơi hóa học như thế nào? PowerPoint ở chế độ trình chiếu vốn không hỗ trợ kéo thả đối tượng bằng bút hoặc chuột. Tác giả giải quyết bằng cách nhập macro "keo tha.bas" (tải tại http://bit.ly/2IEq1E3) vào tệp PowerPoint và lưu dưới định dạng "PowerPoint Macro Enabled Presentation". Sau đó gán macro "DragAndDrop" cho từng đối tượng thông qua tính năng Action → Run macro. Ứng dụng thực tế: HS dùng bút cảm ứng kéo lọ hóa chất về khu vực của đội mình ngay trên bảng tương tác, thay vì chỉ nói miệng hoặc nhờ GV thao tác hộ.

4. Thực trạng sử dụng bảng tương tác ở các trường THPT được khảo sát cho thấy những con số nào đáng chú ý? Khảo sát 40 GV tại nhiều địa phương cho thấy: hơn 50% chưa bao giờ tổ chức hoạt động dạy học với bảng tương tác; 37,5% cho rằng bảng tương tác chỉ được dùng như máy chiếu thông thường; 52,5% cho rằng HS có rất ít cơ hội được tương tác với bảng; và 57,5% chưa bao giờ tổ chức trò chơi với bảng tương tác – mặc dù hơn 80% thừa nhận trò chơi là công cụ phát huy tốt nhất thế mạnh của thiết bị này.

5. Mỗi bộ mẫu trò chơi hoàn chỉnh bao gồm những thành phần gì và GV cần làm gì để sử dụng được ngay? Mỗi bộ mẫu gồm ba thành phần: (1) file template đã thiết lập sẵn toàn bộ phông nền, âm thanh, hiệu ứng, đường dẫn và khung câu hỏi – GV chỉ cần nhập nội dung câu hỏi và đáp án; (2) file demo là một trò chơi hoàn chỉnh với chủ đề Hóa học THPT cụ thể để GV tham khảo hoặc dùng ngay; (3) văn bản hướng dẫn sử dụng định dạng PDF gồm giới thiệu trò chơi, thời điểm tổ chức phù hợp, luật chơi, cách chỉnh sửa template và kịch bản sư phạm chi tiết.


Kết luận

Khóa luận giải quyết một vấn đề thực tiễn được xác định qua khảo sát định lượng: GV có thiết bị bảng tương tác nhưng thiếu công cụ và kỹ năng để khai thác tính năng tương tác vào hoạt động dạy học. Sản phẩm chính là bộ mẫu trò chơi thiết kế bằng Microsoft PowerPoint và ActivInspire với cấu trúc ba thành phần (template, demo, hướng dẫn PDF), được thực nghiệm tại trường THPT Nguyễn Du và đánh giá qua phản hồi GV, phản hồi HS và kết quả bài kiểm tra thống kê. Đóng góp nổi bật là cung cấp giải pháp cụ thể giúp GV tiết kiệm thời gian thiết kế, đồng thời chuyển HS từ vai trò quan sát thụ động sang chủ thể tương tác trực tiếp trên bảng trong giờ học Hóa học phổ thông.