Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc thiết kế và sử dụng học liệu điện tử trong dạy học môn Tự nhiên và Xã hội Chương 2: Thiết kế và sử dụng học liệu điện tử trong dạy học môn Tự nhiên và Xã hội Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 4 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC MÔN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI 1. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 1. Một số nghiên cứu trên thế giới Từ những năm 1990, “Knowledge Adventure (Anh) đã nghiên cứu bộ tài nguyên giáo dục cho trẻ tiểu học và mầm non JumpStart. Các phiên bản dành cho đối tượng tiểu học đầu tiên được xuất bản năm 1995, các phiên bản mới nhất cho đối tượng tiểu học tính đến năm 2014 bao gồm: JumpStart 1st Grade, JumpStart 2nd Grade (2007); JumpStart 3rd Grade, JumpStart 4th Grade (2000); JumpStart 5th Grade (2001).
Các phiên bản này bao gồm các bài học, bài tập, video, trò chơi giáo dục, các ứng dụng iPad và các phương tiện khác với tính tương tác cao” [5]. Những năm gần đây, nhiều tác giả cũng đưa ra nhiều nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng học liệu điện tử cho học sinh tiểu học. Có thể kể đến một số nghiên cứu như: Năm 2012, Ciampa trong bài viết “Reading in the digital age: Using electronic books as a teaching tool for beginning reader” (Sử dụng sách điện tử như một công cụ giảng dạy cho người mới bắt đầu đọc) đã đưa ra khái niệm, vai trò của sách điện tử và cách thức khai thác, sử dụng sách điện tử cho người mới bắt đầu đọc, trong đó bao gồm cả học sinh bắt đầu đi học tiểu học. Bài viết đã phân tích vai trò quan trọng của một số học liệu điện tử, trong đó có sách đọc đến sự hình thành, phát triển ngôn ngữ cho học sinh [18].
trong bài viết “Teaching with interactive picture e‐books in grades K–6” (Giảng dạy bằng sách điện tử có hình ảnh tương tác ở các lớp K–6) đã trình bày ý nghĩa chung 5 của việc sử dụng sách tranh điện tử tương tác trong lớp học. Các đề xuất bắt nguồn từ nghiên cứu với các độc giả lớp trung học cơ sở trong môi trường dạy kèm và từ lớp mẫu giáo đến lớp bốn. Người ta đặc biệt chú ý đến những tính năng trong sách điện tử có thể làm xao nhãng, hỗ trợ hoặc mở rộng khả năng hiểu. Bài báo cũng đề cập đến các cách giúp học sinh làm quen với các thiết bị máy tính bảng cảm ứng đa điểm đồng thời khuyến khích học sinh và giáo viên chuyển các chiến lược đọc sách in sang phương tiện mới này.
Ngoài ra, các tác giả cung cấp một khuôn khổ để xem xét mối quan hệ giữa các tính năng tương tác trong sách điện tử và khả năng hiểu của học sinh đồng thời thiết lập nhu cầu về hướng dẫn đọc nhiều hơn khi sử dụng sách điện tử [23]. Năm 2019, Dek Ngurah Laba Laksana, Maria Angelina Seso, Imelda Uma Riwu trong nghiên cứu “Content and Flores Cultural Context Based Thematic Electronic Learning Materials: Teachers and Students’ Perception” đã điều tra nhận thức của giáo viên và học sinh tiểu học về nội dung và tài liệu học tập điện tử theo chủ đề dựa trên bối cảnh văn hóa Flores. Nghiên cứu này bắt đầu với việc phát triển các tài liệu học tập điện tử bằng cách sử dụng mô hình ADDIE bao gồm: 1) phân tích, 2) thiết kế, 3) phát triển, 4) triển khai và 5) đánh giá. Mặt khác, dữ liệu về nhận thức của học sinh và giáo viên được thu thập thông qua bảng câu hỏi về nhận thức của giáo viên và học sinh cho thấy: nhận thức của giáo viên về học liệu điện tử thuộc loại xuất sắc.
Ngoài ra, học sinh tiểu học cũng có nhận thức rất tốt về các tài liệu học tập điện tử và được sử dụng có hiệu quả trong quá trình học tập [21]. Bên cạnh những nghiên cứu về học liệu điện tử, nhiều cá nhân, tổ chức cũng đưa ra những phần mềm điện tử hỗ trợ việc tổ chức dạy học cho học sinh tiểu học như: Năm 2006, phần mềm “Math Facts in a Flash” của Wisconsin Rapids xuất hiện. Đây là phần mềm thiết kế được dùng để hỗ trợ tính toán ra đời dựa 6 trên nền tảng Flash. Phần mềm này cung cấp cho học sinh ở mọi cấp độ có thể thực hành cá nhân hóa khả năng tính toán cộng, trừ, nhân, chia, phân số, số thập phân và phần trăm.
Nó cung cấp cho học sinh những công cụ thực hành cần thiết để phát triển kĩ năng tính toán trôi chảy và chuẩn bị cho việc học đại số. Học sinh có thể thực hiện tiến độ học theo các cấp độ trong phần mềm bằng cách đáp ứng thời gian và độ chính xác đạt được. Phần mềm theo dõi bài làm của học sinh theo từng cấp độ và báo cáo chi tiết thông qua một ảnh chụp nhanh về sự tiến bộ của học sinh. Ngoài ra có thể kể đến phần mềm GCompris.
“Đây là một bộ phần mềm giáo dục toàn diện và nền tảng cho trẻ tiểu học, là một phần của dự án GNU. Nó bao gồm các hoạt động vui chơi giúp trẻ phát triển các kỹ năng như nhận ra chữ cái và con số, cách sử dụng chuột và bàn phím, học đại số tiểu học, đọc trên một đồng hồ analog, vẽ vector, học ngôn ngữ thông qua các trò chơi và một số kỹ năng khác. Tính đến năm 2014, GCompris bao gồm hơn 140 trò chơi, được gọi là "hoạt động" và được đóng gói thành các nhóm: Khám phá máy tính; Toán; Khoa học; Địa lý; Trò chơi; Đọc; Khác (học cách xem giờ, câu đố về bức tranh nổi tiếng, vẽ vector, làm phim hoạt hình,. Năm 2021, phần mềm Duolingo xuất hiện như là công cụ hỗ trợ dạy học tiểu học hiệu quả.
“Phương pháp sư phạm mà Duolingo hướng đến là phương pháp tự học, kỹ năng “thực chiến” nhằm giúp người dùng có thể chủ động hơn trong việc tiếp nhận thông tin, kiến thức, được các chuyên gia chọn là một trong các phần mềm dạy học ở tiểu học tốt nhất”[19]. Bên cạnh đó, có một số Website của một số công ty cũng giới thiệu cho học sinh tiểu học một số phần mềm bổ ích và lí thú hỗ trợ các em học tập, bổ sung kiến thức, kĩ năng ở nhiều lĩnh vực như: “http://www.org (cung cấp các phần mềm dạy học với 7 mảng kiến thức là Toán, Sức khỏe, Tin học, Kỹ năng sống, Tiếng Anh, Văn học, Khoa học), 7 http://www.com (cung cấp các phần mềm dạy học được xây dựng trên nền tảng web), http://www. Một số nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam, ứng dụng CNTT trong dạy học ở tiểu học được nhiều tác giả và giáo viên tìm hiểu và nghiên cứu. Một trong các nội dung về CNTT trong dạy học được đề cập là tìm hiểu, xây dựng học liệu điện tử hỗ trợ dạy học.
Năm 2002, Nguyễn Sỹ Đức trong nghiên cứu “Xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học hỗ trợ luyện tập môn Toán ở trường tiểu học”[4] đã làm rõ “những căn cứ luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học hỗ trợ môn toán ở trường tiểu học. Tác giả đã làm sáng rõ ý nghĩa đổi mới PPDH của việc sử dụng phần mềm dạy học trên các phương diện: Tổ chức học tập trong hoạt động và bằng hoạt động; tăng cường yếu tố tự học của HS; sử dụng linh hoạt các hình thức tổ chức dạy học; đổi mới kiểm tra đánh giá. Ưu điểm của phần mềm là hỗ trợ được GV trong việc soạn bài, tổ chức giảng dạy có hiệu quả các bài luyện tập cho HSTH”[4]. Năm 2008, Nguyễn Hoài Anh trong nghiên cứu “Dạy học khái niệm toán học cho HS các lớp 4, 5 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học” [9] đã làm rõ những vấn đề lí luận liên quan đến dạy học “khái niệm toán học ở tiểu học và định hướng sử dụng, thiết kế các đồ dùng trực quan dựa trên các PMDH nhằm hỗ trợ HS các lớp 4, 5 lĩnh hội các khái niệm toán học, từ đó đề xuất quy trình khai thác và thiết kế các đồ dùng dạy học ảo thao tác được nhằm hỗ trợ hoạt động dạy và học các khái niệm toán học”[1].
Năm 2011, Nguyễn Thị Tường Vi trong nghiên cứu “Xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học chủ đề Con người và Sức khỏe trong môn Tự nhiên và Xã hội ở tiểu học” [15] đã “xây dựng phần mềm dạy học bao gồm hệ thống 8 tư liệu (hệ thống hình ảnh, câu hỏi khai thác tranh, câu hỏi trắc nghiệm, chuyện kể, bài hát, trò chơi) được thiết kế trên phần mềm Violet và được chuyển tải qua đĩa CD, qua trang Web (http://www. Phần mềm đã tạo môi trường tương tác giữa HS và các thành tố liên quan (GV, bạn học và đối tượng học tập) làm cho việc tiếp cận kiến thức trở nên dễ dàng và thú vị đối với HS. Tuy nhiên, phạm vi nghiên cứu của luận án chỉ dừng lại ở chủ đề Con người và Sức khoẻ trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 1, 2, 3 và cũng chưa có phương án mở rộng hệ thống tư liệu cho chủ đề này trong môn Khoa học lớp 4, 5 và ở các chủ đề khác thuộc nội dung kiến thức của chương trình môn Tự nhiên và Xã hội ở tiểu học” [15]. Năm 2015, Trịnh Phương Thảo trong bài báo “Năng lực biên soạn, sử dụng học liệu điện tử trong dạy học ở trường phổ thông” đã trình bày một số vấn đề lí luận về việc sử dụng CNTT trong dạy học ở trường phổ thông, đồng thời phân tích tình hình thực tiễn về vấn đề sử dụng CNTT, đặc biệt là việc khai thác học liệu điện tử trong dạy học.
Từ đó, bài báo chỉ ra những yêu cầu sư phạm đối với việc khai thác, sử dụng học liệu điện tử; chỉ ra những năng lực cơ bản mà giáo viên cần có để biên soạn, sử dụng học liệu điện tử vào quá trình dạy học phổ thông hiệu quả [11]. Năm 2018, Trần Dương Quốc Hoà, trong đề tài “Xây dựng học liệu điện tử hỗ trợ dạy học tương tác ở tiểu học” đã phân tích các cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc xây dựng học liệu điện tử hỗ trợ dạy học tương tác ở tiểu học. Đồng thời, xây dựng nguồn học liệu điện tử hỗ trợ quá trình tổ chức dạy học các môn học ở tiểu học theo quan điểm dạy học tương tác [5]. Bên cạnh những nghiên cứu về học liệu điện tử, cũng có nhiều các nghiên cứu và thiết kế phần mềm hỗ trợ dạy học ở tiểu học.