CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Phương pháp mô phỏng và việc ứng dụng của nó trong dạy học 1. Khái niệm phương pháp mô phỏng Mô phỏng từ lâu đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: kỹ thuật, kinh tế, xã hội. Trong khoa học và công nghệ mô phỏng là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với nghiên cứu lí thuyết thuần tuý và nghiên cứu thực nghiệm trên đối tượng thực.
Nó được sử dụng khi không thể, không cần hay không nên thực nghiệm trên đối tượng thực. Có nhiều quan điểm xung quanh khái niệm mô phỏng: Theo từ điển tiếng Việt, mô phỏng là bắt chước làm theo một cái mẫu. Stephenson (Mỹ), mô phỏng là nghiên cứu trạng thái của mô hình để qua đó hiểu được hệ thống thực. Ông cho rằng, các nhà kỹ thuật thường giải quyết các vấn đề bằng trực giác và nhiều vấn đề đã được giải quyết bằng cách này, tuy nhiên trong thực tế họ gặp phải nhiều vấn đề khó khăn phức tạp (thời gian, kinh tế và sự nguy hiểm) mà chỉ có thể sử dụng PPMP mới có thể giải quyết được.
Việc mô phỏng bắt đầu bằng việc tạo ra một mô hình bằng trí tưởng tượng (có suy nghĩ) của con người về những yếu tố có liên quan đến hệ thống thực. Christophe Mercier (Pháp) cho rằng, mô phỏng là tiến hành thí nghiệm trên mô hình. Đó là quá trình nghiên cứu tiến hành trên vật nhân tạo mô phỏng hiện tượng mà người nghiên cứu cần để quan sát và làm thực nghiệm, từ đó rút ra kết luận tương tự vật thật. Woods và Kent L.
Một số nhà khoa học khác thông qua mô hình để nghiên cứu trạng thái bên trong của đối tượng nghiên cứu. Một cách tổng quát (có thể hiểu theo nghĩa thuật ngữ) mô phỏng là thực nghiệm quan sát được và điều khiển được trên mô hình của đối tượng khảo sát. Cấu trúc của phương pháp mô phỏng 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Quá trình mô phỏng (1) (2) Đối tượng Mô hình Kết quả nghiên cứu (3) PPMP (theo sơ đồ 1.1) được tiến hành theo 3 bước: (1): Mô hình hoá: Từ mục đích nghiên cứu, cần xác định, lựa chọn một số tính chất và mối quan hệ chính của đối tượng nghiên cứu, đồng thời trừu xuất những tính chất và mối quan hệ thứ yếu để xây dựng mô hình.
(2): Nghiên cứu mô hình (tính toán, thực nghiệm…) để rút ra những hệ quả lý thuyết, kết luận về đối tượng nghiên cứu. (3): Từ kết quả thu được trên mô hình suy ra các kết quả thực tiễn. Vậy cấu trúc của PPMP gồm đối tượng nghiên cứu, mô hình và kết quả nghiên cứu mô hình.[20] Ta biết dạy học bằng PPMP thực ra đã ra đời từ rất lâu. Người xưa muốn dạy con cháu chiếm lĩnh kỹ năng nghề nghiệp (săn bắn), họ đã chế tạo ra các công cụ nhỏ, mô phỏng nhưng phương tiện thực của người lớn.
Rồi họ tổ chức những tình huống mô phỏng những cuộc săn bắt thật, biến thành trò chơi mô phỏng có luật chơi cụ thể. Trong điều kiện hiện nay, khi dạy học bằng PPMP, bước (2) của quá trình mô phỏng giữ vai trò quan trọng vì việc lĩnh hội kiến thức của HS chủ yếu thông qua nghiên cứu mô hình, điều này nhấn mạnh vai trò của PPMP. Vai trò, ý nghĩa của phương pháp mô phỏng và sự vận dụng trong dạy học CNTT có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng dạy - học, nó hỗ trợ đắc lực cho GV trong quá trình dạy - học. Việc dạy - học có sự trợ giúp của máy tính ở các trường phổ thông đã tạo ra một bước ngoặt lớn trong việc dạy - học; đặc biệt dùng chương trình mô phỏng trên máy tính phát huy cao độ tính độc lập, khả năng làm việc trí tuệ của HS, tạo một trạng thái tâm lí mới làm thay đổi phương pháp nhận thức.
Thông qua nghiên cứu các hình ảnh động, chương trình mô phỏng trên máy tính, HS có thể quan sát và điều khiển mô hình mô phỏng với số lần không hạn chế, 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com có thể điều chỉnh tốc độ diễn biến của các quá trình nhanh chậm tuỳ ý sao cho việc nhận thức có hiệu quả hơn. Đối với môn Sinh học, PPMP giúp HS quan sát và hiểu kỹ được các cơ chế, quá trình bên trong của các sự vật, hiện tượng mà nếu các sự vật, hiện tượng này biểu diễn dưới các mô hình tĩnh rất khó nhận biết. Khi xây dựng bài giảng có sử dụng các chương trình mô phỏng phải bảo đảm sự đồng bộ giữa thiết bị, nội dung và phương pháp, tạo ra được mâu thuẫn, kích thích hứng thú của HS, thỏa mãn các yêu cầu tính cực, sáng tạo, phát triển tư duy của chương trình mô phỏng. Phối hợp chặt chẽ giữa các bước chuyển động của hình vẽ phù hợp với các tình huống nêu vấn đề và tiện cho việc tổ chức dạy học.
Khi vận dụng PPMP vào dạy - học nếu các chương trình mô phỏng phù hợp với nội dung giảng dạy sẽ đem lại kết quả như mong muốn: - Trí tưởng tượng của HS được khơi dậy liên tục, bổ trợ cho việc phát triển tư duy. - Nội dung dạy học trở nên tự nhiên, liên tục, sinh động, hấp dẫn và logic. Điều đó làm tăng hứng thú nhận thức của người học. Hứng thú nhận thức lại tích cực hóa toàn bộ nhận thức của HS.
Do đó chất lượng dạy - học đạt được ở mức cao hơn. Đây chính là cơ chế vận động đạt tới mục tiêu dạy - học. Sử dụng các chương trình mô phỏng làm cho việc giảng dạy trở nên cụ thể, dễ dàng hơn, làm tăng thêm khả năng tiếp thu các cơ chế và các quá trình phức tạp mà trong điều kiện bình thường HS khó nắm bắt được. Nhờ đó rút ngắn thời gian giảng dạy, đồng thời việc lĩnh hội kiến thức của HS lại diễn ra nhanh hơn.
Mặt khác, nó cũng giúp cho GV giảm nhẹ được lao động của mình trên lớp, nâng cao chất lượng dạy học. Chương trình mô phỏng còn là phương tiện vật chất dễ dàng gây được sự chú ý và chiếm được tình cảm của HS hơn cả. Bằng việc sử dụng các chương trình mô phỏng, GV có thể kiểm tra một cách khách quan khả năng tiếp thu tri thức mới cũng như hoàn thiện kỹ năng, kỹ xảo của HS. Vai trò của chương trình mô phỏng là hỗ trợ cho GV trên lớp, các chương trình mô phỏng được thiết kế và sưu tầm có thể nâng cao và thúc đẩy việc học tập, lĩnh hội tri thức của HS và hỗ trợ đắc lực cho thầy giáo.
Phương tiện trực quan trong dạy học 1. Một số khái niệm có liên quan - Khái niệm phương tiện dạy học (PTDH) 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo Lotsklinbo: “PTDH là tất cả các phương tiện vật chất cần thiết giúp GV hay HS tổ chức và tiến hành hợp lý, có hiệu quả quá trình giáo dục và giáo dưỡng ở các cấp học, ở các lĩnh vực, các môn học để có thể thực hiện được những yêu cầu của chương trình giảng dạy, để làm dễ dàng cho sự truyền đạt và lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo”. PTDH là các phương tiện được sử dụng trong quá trình dạy học, bao gồm các đồ dùng dạy học, các trang thiết bị kỹ thuật dùng trong dạy học, các thiết bị hỗ trợ và các điều kiện cơ sở vật chất khác. - Khái niệm phương tiện trực quan Theo Đinh Quang Báo: “PTTQ là tất cả các đối tượng nghiên cứu được tri giác trực tiếp nhờ các giác quan”.
PTTQ là khái niệm phụ thuộc khái niệm PTDH. PTTQ được hiểu là một hệ thống bao gồm mọi dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp dùng trong QTDH với tư cách là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan về sự vật hiện tượng, làm cơ sở và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lĩnh hội kiến thức, kỹ năng – kỹ xảo về đối tượng đó cho HS. - Khái niệm đa phương tiện: Theo Dương Tiến Sỹ, đa phương tiện (Multimedia) là thuật ngữ gắn liền với CNTT, được hiểu: Multimedia = Digital text + Audio & visual media + Hyperlink. Như vậy, “đa phương tiện là việc sử dụng nhiều phương tiện khác nhau để truyền thông tin ở các dạng như văn bản, hình ảnh tĩnh và động, âm thanh, phim, video,… cùng với siêu liên kết giữa chúng với mục đích giới thiệu thông tin”.
[34] - Vai trò của phương tiện trực quan trong quá trình dạy học Trong lí luận dạy học thì PTTQ có những vai trò sau: - PTTQ là nguồn chứa đựng thông tin tri thức hết sức phong phú và sinh động, giúp học sinh lĩnh hội tri thức đầy đủ và chính xác; đồng thời giúp củng cố, khắc sâu, mở rộng, nâng cao và hoàn thiện tri thức. Qua đó rèn luyện những kỹ năng – kỹ xảo, phát triển tư duy tìm tòi sáng tạo, năng lực quan sát, phân tích tổng hợp, hình thành và phát triển động cơ học tập tích cực, làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học. Từ đó có khả năng vận dụng những tri thức đã học vào thực tiễn, giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - PTTQ là một công cụ trợ giúp đắc lực cho giáo viên trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học ở tất cả các khâu của quá trình dạy học.
Nó không thể thiếu được trong quá trình vận dụng phối hợp các phương pháp dạy học cụ thể, giúp GV trình bày bài giảng một cách tinh giảm nhưng đầy đủ, sâu sắc và sinh động; điều khiển quá trình nhận thức của học sinh hiệu quả sáng tạo. - PTTQ chỉ phát huy hiệu quả cao nhất khi GV sử dụng nó với tư cách là phương tiện tổ chức và điều khiển hoạt động nhận thức của HS; còn đối với HS thông qua làm việc với PTTQ để hình thành những tri thức, kỹ năng, thái độ và hình thành nhân cách. - PTTQ có vai trò quan trọng trong quá trình dạy – học, nó thay thế cho những sự vật hiện tượng và các quá trình xảy ra trong thực tiễn mà GV và HS không thể tiếp cận trực tiếp được; nó giúp cho GV phát huy được tất cả các giác quan của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức; giúp HS nhận biết được quan hệ giữa các hiện tượng, các khái niệm, quy luật làm cơ sở cho việc rút ra những tri thức và sự vận dụng vào thực tế. Như vậy, nguồn tri thức HS thu nhận được trở nên đáng tin cậy và được nhớ lâu bền hơn.