Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, công nghệ GIS – hệ thống thông tin địa lý – đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bởi khả năng giải quyết hiệu quả các vấn đề có liên quan đến thông tin không gian. Ở nƣớc ta, GIS đƣợc ứng dụng phổ biến trong quản lý hành chính, môi trƣờng, … Riêng trong lĩnh vực giáo dục, các ứng dụng GIS còn rất khiêm tốn. Trong khi đó, việc xây dựng các ứng dụng nhằm hỗ trợ cho công tác dạy và học đối với các môn có liên quan đến các thông tin về không gian nhƣ: môn Địa lý và Lịch sử có thể cung cấp một phƣơng tiện hỗ trợ dạy và học hiệu quả. Đối với môn Địa lý, việc sử dụng và khai thác các kiến thức từ bản đồ có thể xem là điều tất nhiên.
Riêng với môn Lịch sử, do kiến thức lịch sử là không thể tái hiện trong thí nghiệm, học sinh không thể tiến hành quan sát trực tiếp đƣợc đối tƣợng nhận thức trong quá khứ, cho nên việc sử dụng các đồ dùng trực quan, trong đó có bản đồ là rất cần thiết giúp học sinh dễ nhớ, dễ tiếp thu bài học lịch sử. Đây cũng là lí do mà trong hầu hết các tài liệu về phƣơng pháp dạy học Lịch sử ở phổ thông đều nhấn mạnh tầm quan trọng của các bản đồ lịch sử. Trong SGK các cấp ở phổ thông, bên cạnh các bài viết đều có bản đồ, hình ảnh để minh họa. Đây là nguồn tƣ liệu tham khảo chuẩn cho các giáo viên.
Tuy nhiên, bên cạnh các ƣu điểm, các bản đồ trong SGK còn có một số hạn chế nhất định. Do đó, việc nghiên cứu xây dựng các bản đồ lịch sử là điều cần thiết. Xuất phát từ ý tƣởng trên, tôi đã lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS xây dựng công cụ hỗ trợ dạy học môn lịch sử ở phổ thông” nhằm mục đích góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn Lịch sử ở phổ thông. Tổng quan lịch sử nghiên cứu 1.
Tài liệu nước ngoài Hiện nay, một số nƣớc đã ứng dụng GIS trong việc nghiên cứu và giảng dạy lịch sử vì khả năng trình bày và quản lý dữ liệu theo thời gian của GIS. Có thể kể đến một vài nghiên cứu và ứng dụng cụ thể sau: Chƣơng trình “Historical material Geographical Information System (GIS)” [15] là kết quả của việc ứng dụng công nghệ Webgis trong việc lƣu trữ, quản lý, truy xuất các dữ liệu về lịch sử hiện đại của Trung Quốc. Với chƣơng trình Historical material GIS, hàng trăm tƣ liệu lịch sử đƣợc phổ biến đến cộng đồng thông qua Internet bằng công nghệ WebGIS. Ngƣời sử dụng có thể sử dụng trình duyệt để biết một cách rõ ràng về các sự kiện lịch sử hiện đại của Trung Quốc và nhận ra sự khác biệt về không gian giữa hiện tại và quá khứ.
Đồng thời, chƣơng trình này còn là phƣơng thức mới cho mọi ngƣời trong và ngoài nƣớc tìm hiểu về lịch sử Trung Hoa. Historical material GIS gồm 5 chức năng sau: 1. Tƣơng tác bản đồ (Layer manipulation): bao gồm các công cụ nhƣ phóng to, thu nhỏ, công cụ đo khoảng cách, diện tích, lựa chọn đối tƣợng. Định vị bản đồ (Map Position): Chức năng này cho phép ngƣời sử dụng tìm và phóng to đến địa điểm đặc biệt đƣợc truy xuất bằng cách dùng lệnh truy vấn (SQL).
Truy vấn dữ liệu lịch sử (Historical Data Query): Chức năng này cho phép ngƣời sử dụng truy vấn theo từ khóa hay điều kiện. Khi lệnh truy vấn hoàn thành, chƣơng trình sẽ liệt kê các kết quả tìm kiếm đƣợc và ngƣời sử dụng có thể lựa chọn và truy cập đến dữ liệu mà mình tìm kiếm. Điều khiển các lớp bản đồ (Layer Control): Cho phép ngƣời sử dụng quản lý và điều khiển các lớp bản đồ nhƣ: sắp xếp thứ tự các bản đồ, hiển thị hay tắt các lớp…. In (Print): Công cụ này cho phép ngƣời sử dụng lƣu lại bản đồ theo các định dạng khác nhau.1 Chương trình Historical material GIS Chƣơng trình ứng dụng Timemap [17] là chƣơng trình miễn phí cung cấp cho ngƣời sử dụng cách thức mới để xây dựng các bản đồ đa thời gian nhƣ: sự phát triển của các đô thị, sự thay đổi phạm vi lãnh thổ của một quốc gia qua các năm… Hình 1.2 Ứng dụng Timemap thể hiện sự thay đổi lãnh thổ của Hàn Quốc theo thời gian 3 Hình 1.3 Ứng dụng Timemap thể hiện lịch sử Châu phi theo thời gian Ứng dụng Timemap có thể là ý tưởng để làm các bản đồ lãnh thổ qua thời gian, chẳng hạn như thể hiện tiến trình hình thành và mở rộng lãnh thổ của nước Việt Nam từ Bắc vào Nam qua từng thời kì lịch sử.
Dự án GIS for History của trƣờng Đại học Illinois tại Chicago (Mỹ) [13]: Mục tiêu của dự án là xây dựng và chia sẻ tài liệu và bài giảng lịch sử thông qua công nghệ Webgis. Bài học đƣợc thiết kế dành riêng cho hai nhóm đối tƣợng là sinh viên và giáo viên. Theo đó, mỗi bài học sẽ gồm 3 phần: Phần khái quát bài giảng (the Overview), phần bản đồ, và phần tƣ liệu.4 Giao diện của một bài giảng trong dự án GIS for History Phần khái quát bài giảng đối với đối tƣợng là giáo viên sẽ gồm các nội dung về các câu hỏi định hƣớng cho bài học, nội dung chính của bài học, mục tiêu 4 và các hoạt động giảng dạy chính của bài. Còn đối với đối tƣợng là sinh viên, phần khái quát bài giảng chỉ là các câu hỏi định hƣớng bài học.
Hai phần còn lại là bản đồ và tƣ liệu dành cho hai đối tƣợng này là nhƣ nhau. Phần bản đồ: Dự án cung cấp thanh thời gian với các mốc thời gian tƣơng ứng với sự thay đổi của từng lớp bản đồ. Bên cạnh đó, trong trang này còn cung cấp các công cụ tƣơng tác: phóng to, thu nhỏ, điều khiển các lớp bản đồ và xuất bản đồ. Phần tƣ liệu bản đồ: Cung cấp các tƣ liệu liên quan đến bài học, bao gồm các bài viết và hình ảnh.
Các tài liệu nước ngoài cho thấy việc ứng dụng GIS để xây dựng công cụ hỗ trợ tìm hiểu và dạy học lịch sử có thể cung cấp một phương tiện sử dụng và khai thác bản đồ hiệu quả hơn so với bản đồ giấy. Ví dụ như so với bản đồ giấy bị giới hạn trong một không gian nhất định thì ta có thể sử dụng các công cụ phóng to, thu nhỏ để xem chi tiết hoặc khái quát một khu vực nào đó; hoặc nếu như tất cả đối tượng được thể hiện cố định trong bản đồ giấy thì ta có thể tùy chỉnh bật tắt các lớp để cho thấy sự thay đổi về thời gian…Sự thay đổi trong cách thức sử dụng này làm cho bản đồ trở nên “động” hơn khi có sự tương tác giữa người sử dụng và bản đồ. Các chức năng của các ví dụ nêu trên sẽ là nguồn tham khảo hữu ích cho đề tài khi nghiên cứu thiết kế và xây dựng chức năng cho chương trình ứng dụng dạy học lịch sử. Tài liệu trong nước Ở nƣớc ta, các nghiên cứu ứng dụng GIS trong lĩnh vực giáo dục nói chung còn rất khiêm tốn.
Có thể kể một vài nghiên cứu xây dựng bản đồ hỗ trợ giảng dạy, tìm hiểu kiến thức lịch sử sau: Tập bản đồ Lịch sử Trung học Cơ sở Tập bản đồ Lịch sử Trung học cơ sở (THCS) [9] đƣợc xuất bản bởi nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. Dựa trên chƣơng trình và SGK môn Lịch sử, cấu trúc tập 5 bản đồ Lịch sử THCS đƣợc bố cục và sắp xếp theo trình tự từ lịch sử Việt Nam đến lịch sử thế giới. Ƣu điểm của tập bản đồ này là trình bày có hệ thống các bản đồ lịch sử với hình thức thể hiện bản đồ đẹp, hấp dẫn. Tuy nhiên, tập bản đồ đƣợc sử dụng với phƣơng thức để bàn (xem với khoảng cách gần), không thích hợp để treo tƣờng, đồng thời khối lƣợng khá nặng nên khó cho giáo viên sử dụng tập bản đồ để hƣớng dẫn cho từng học sinh.
Ngoài ra, giá thành tƣơng đối cao cũng gây trở ngại trong việc phổ biến tập bản đồ này đến các giáo viên và học sinh để sở hữu tập sách nhƣ là phƣơng tiện giảng dạy cũng nhƣ tự học lịch sử. Vì là bản đồ giấy cho nên tập bản đồ này mang tính chất “tĩnh”, khó khăn cho giáo viên trong việc trích các đối tƣợng trên bản đồ để đƣa vào bài giảng (bằng powperpoint).5 Bìa sách Tập bản đồ Lịch sử THCS Tập bản đồ này sẽ là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích về nội dung và cách thức thể hiện bản đồ của chương trình ứng dụng. Ứng dụng Website: Thư Viện Lịch Sử Việt Nam Đây là ứng dụng đƣợc xây dựng nhằm mục đích phổ biến kiến thức lịch sử cho học sinh, đem đến một phƣơng tiện tìm hiểu lịch sử sinh động và hấp dẫn hơn [16]. Nội dung chủ yếu lấy từ SGK với những thông tin, hình ảnh liên kết với những Website khác.6 Giao diện của trang Website: Thư Viện Lịch Sử Việt Nam Giao diện chính của Website gồm 2 phần: Phần bên phải là nội dung.
Nội dung lịch sử của ứng dụng này đƣợc tổ chức có hệ thống, bao gồm 3 phần: địa điểm, sự kiện và con ngƣời. Có thể liên kết một cách linh động giữa 3 thành phần này. Phần bên trái là bản đồ: thể hiện vị trí các địa điểm lịch sử có liên quan đến phần nội dung. Do đƣợc xây dựng bằng công nghệ Web, cho nên ứng dụng này có thể dễ dàng đƣợc phổ biến đến ngƣời sử dụng thông qua mạng Interner.
Ƣu điểm của ứng dụng này là cách tổ chức nội dung lịch sử có hệ thống, nội dung phong phú (bài viết, hình ảnh, video), có sử dụng bản đồ làm phƣơng tiện để cung cấp thông tin về không gian lịch sử. Khi ngƣời sử dụng xem đến sự kiện hoặc địa điểm nào thì bản đồ sẽ tự động tìm và phóng to đến địa điểm tƣơng ứng. Tuy nhiên, phần bản đồ chỉ dừng lại ở việc giúp định vị các địa điểm lịch sử.
