BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC LINH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11 THEO HƯỚNG TÍCH HỢP TRUYỀN THƠNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Sinh học Mã số : 62.14.01.11 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC HÀ NỘI - 2014 Cơng trình hồn thành Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS TS Đinh Quang Báo PGS TS Dương Tiến Sỹ Phản biện 1: PGS TS Nguyễn Phúc Chỉnh Trường ĐHSP - Đại học Thái Nguyên Phản biện 2: GS.TS Vũ Văn Vụ Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Đình Nhâm Trường Đại học Vinh Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Thư viện Trường Cao đẳng Sư phạm Trung ương PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ văn pháp lý định hướng ứng dụng CNTT đổi phương pháp DH Chỉ thị 58-CT/TW Bộ Chính trị ngày 17/10/2000 rõ nhiệm vụ trọng tâm ngành giáo dục là: “…đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin công tác giáo dục đào tạo cấp học, bậc học ngành học” Luật giáo dục nước CHXHCN Việt Nam Quốc hội thông qua tháng 12 năm 1998 mục điều nêu rõ:“phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động tư sáng tạo người học, bồi dưỡng lực tự học, lòng say mê học tập, ý chí vươn lên ” 1.2 Xuất phát từ đặc điểm chương trình sách giáo khoa SH 11 THPT Nội dung chương trình SH 11 nghiên cứu hệ thống sinh học cấp độ thể đa bào (SH 11) gồm đặc trưng sống như: Chuyển hóa vật chất lượng, sinh trưởng phát triển, cảm ứng/tự điều chỉnh sinh sản Chương trình SH 11 THPT đề cập đến SH cấp độ thể, SGK trình bày tách rời sinh học thể TV (phần A) sinh học thể ĐV (phần B) Với cách cấu trúc thuận lợi cho việc tìm hiểu sâu chi tiết chế sinh học riêng biệt diễn TV ĐV từ có sở để thực thao tác khái qt hóa hình thành khái niệm sinh học cấp độ thể 1.3 Xuất phát từ đặc điểm nội dung kiến thức sinh lý thực vật SH 11 THPT Hệ thống kiến thức SH thể TV SH 11 thực chất kiến thức sinh lý thực vật mà loại kiến thức chủ yếu miêu tả chế trình sinh học diễn bên thể TV nên trừu tượng, vi mơ khó hiểu, điều gây khó khăn cho q trình dạy GV học HS 1.4 Xuất phát từ thực trạng dạy học nội dung kiến thức sinh lý thực vật - SH 11 THPT Với cách viết SGK ngồi kênh chữ đóng vai trị chủ đạo việc mơ tả kiến thức hệ thống kênh hình kênh hình tĩnh - đặc điểm cố hữu tài liệu giấy khơng riêng SGK Với kênh truyền tải chắn hạn chế việc diễn tả kiến thức thuộc loại chế SH 1.5 Xuất phát từ phát triển công nghệ, đặc biệt CNTT Sức mạnh CNTT cho phép mô lại nhiều nội dung dạy học khó phức tạp tưởng chừng mô Trong SH chế vi mơ, phức tạp, chế tạo chất độc hại, nguy hiểm hay thí nghiệm cần chi phí tốn kém, trình SH diễn lâu dài hay phạm vi rộng lớn, vượt khỏi giới hạn không gian thời gian lớp học 1.6 Xuất phát từ yêu cầu ứng dụng CNTT để đổi PPDH PTDH kỹ thuật số ngày đóng vai trị quan trọng việc đổi PPDH, đặc biệt PTDH kỹ thuật số hỗ trợ cho hoạt động dạy học thiết kế thông qua PMDH lập trình sẵn tạo tình dẫn dắt người học tự tìm tịi phát kiến thức Vì đề tài “Xây dựng sử dụng PMDH sinh học thể thực vật, SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT” có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục đích nghiên cứu Xác định sở lý luận thực tiễn nhằm xây dựng sử dụng PMDH theo hướng THTTĐPT để tổ chức dạy học sinh học thể thực vật, SH 11 THPT Đối tượng khách thể nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu tiếp cận THTTĐPT sở ứng dụng CNTT tiếp cận sinh học hệ thống nhằm xây dựng sử dụng PMDH để tổ chức dạy học sinh học cấp độ thể TV, SH 11 THPT Khách thể nghiên cứu: Quá trình DHSH thể, SH 11 THPT Phạm vi nghiên cứu Giới hạn nội dung DHSH phần thể TV, SH 11 THPT Giả thuyết khoa học Có thể xây dựng sử dụng PMDH theo hướng THTTĐPT tạo quan hệ tương tác kênh thông tin khác tương tác hoạt động dạy hoạt động học để tổ chức dạy học sinh học 11 đáp ứng mục tiêu hình thành khái niệm sinh học cấp độ thể Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1 Hệ thống sở lý luận THTTĐPT để định hướng vào xây dựng sử dụng hệ thống tổ hợp đa phương tiện dạy học SH thể thực vật, SH 11 THPT 6.2 Hệ thống sở lý luận tiếp cận sinh học hệ thống làm định hướng cho việc hình thành dấu hiệu tương đồng TV ĐV dạy SH cấp độ thể, SH 11 THPT 6.3 Điều tra thực trạng tập trung vào vấn đề có liên quan trực tiếp đến đề tài, cụ thể: Thực trạng dạy học phần thực vật, SH 11 trường THPT Thực trạng nhu cầu GV PTDH kỹ thuật số DH SH 11 tình hình trang bị PTDH thiết bị phục vụ dạy học trường THPT Thực trạng nhận thức GV PMDH, vai trò ý nghĩa PMDH Định hướng dạy học SH 11 trường THPT 6.4 Xác định nguyên tắc xây dựng sử dụng tổ hợp đa phương tiện PMDH để DH SH thể TV, SH 11 THPT 6.5 Xác định quy trình xây dựng sử dụng tổ hợp đa phương tiện theo hướng THTTĐPT để DH chế SH thực vật, SH 11 THPT 6.6 Xác định quy trình xây dựng sử dụng PMDH để tổ chức DH SH thể thực vật, SH 11 THPT 6.7 Thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học mà đề tài đặt 6.8 Xây dựng PMDH để quản lý toàn kết nghiên cứu luận án Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp chuyên gia - Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Phương pháp thống kê toán học Những kết đóng góp luận án 8.1 Về lý luận - Hệ thống hóa sở lý luận THTTĐPT để xây dựng sử dụng hệ thống tổ hợp đa phương tiện nhằm nâng cao hiệu dạy học sinh học thể thực vật Trong kênh thơng tin tích hợp để đồng thời tạo hai hiệu ứng: Hiệu ứng 1: Tương tác bổ sung kênh thông tin làm khuếch đại giá trị trực quan PTDH; Hiệu ứng 2: Tương tác hoạt động dạy - hoạt động học, hoạt động dạy, hoạt động học - Phối hợp đồng thời tiếp cận THTTĐPT tiếp cận hệ thống sống nghiên cứu chất chế, trình sinh lý thể thực vật để thiết lập logic quan hệ xây dựng sử dụng tổ hợp đa phương tiện nhằm tổ chức hiệu định hướng trình dạy học sinh học thể thực vật, SH 11 THPT Đồ thị 1.1 Mối quan hệ THTTĐPT tiếp cận SH hệ thống DH SH thể TV, SH 11 THPT 8.2 Về thực tiễn Đã điều tra làm rõ thực trạng vấn đề có liên quan trực tiếp đến đề tài phân tích, đánh giá nguyên nhân hạn chế DHSH thể, SH 11 THPT 8.3 Về sản phẩm đề tài 8.3.1 Xác định nguyên tắc xây dựng sử dụng hệ thống tổ hợp đa phương tiện theo hướng THTTĐPT PMDH để dạy học sinh học thể TV, SH 11 THPT 8.3.2 Xác định quy trình xây dựng sử dụng hệ thống tổ hợp đa phương tiện để dạy chế sinh học TV, SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT xây dựng PMDH hoàn chỉnh ghi đĩa DVD để sử dụng TN 8.3.3 Đề xuất giải pháp dạy sinh học 11 theo logic tổng - phân - hợp thể qua: Lơgic hình thành khái niệm SH thể qua DH phần thể TV Lơgic hình thành khái niệm SH thể qua tổ chức tổng kết chương Dạy tốt chế sinh học TV theo tiếp cận THTTĐPT PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1.1 Trên giới Tuỳ điều kiện cụ thể, nước có cách phương hướng phát triển riêng Nhìn chung, nước giới có xu hướng bước đưa CNTT&TT vào dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục sử dụng máy tính điện tử cơng cụ trợ giúp cho dạy học Đa số quốc gia quan tâm đến việc đưa CNTT&TT vào trình DH thông qua đầu tư xây dựng hệ thống PMDH Việc đầu tư xây dựng hệ thống PMDH trở thành xu chung quốc gia có giáo dục phát triển quốc gia ý thức vai trò to lớn PMDH mang lại cho hệ thống giáo dục quốc dân việc truyền tải nội dung dạy học đến số lượng lớn người học, giảm đầu tư sở vật chất dẫn tới tiết kiệm chi phí người học Hơn PMDH tốt cịn giúp người học nhanh chóng lĩnh hội tri thức tự học để hoàn thiện kiến thức cho thân 1.1.1.2 Ở Việt Nam Hiện sản phẩm PM cơng ty, nhà sản xuất có mặt thị trường nước Tuy nhiên, sản phẩm PMDH loại chủ yếu mang tính hỗ trợ cho GV, HS QTDH, tỉ trọng đóng góp chuyên gia môn học vào sản phẩm không nhiều nên chưa thực hỗ trợ tích cực cho việc nâng cao chất lượng dạy học Bên cạnh có nhiều đề tài, luận án liên quan tới xây dựng sử dụng PMDH bảo vệ thành công xây dựng sử dụng PMDH sinh học thể thực vật, SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT chưa có cơng trình nghiên cứu đề cập đến 1.1.2 Cơ sở lý luận THTTĐPT 1.1.2.1 Khái niệm đa phương tiện (Multimedia) Đa phương tiện thuật ngữ gắn liền với CNTT, ta hiểu: Multimedia = Văn kỹ thuật số (digital text) + Âm & phương tiện truyền thơng hình ảnh (audio & visual media) + Siêu liên kết (hyperlink) Như vậy, ĐPT việc sử dụng nhiều phương tiện khác để truyền thông tin dạng văn bản, hình ảnh tĩnh động, âm thanh, phim, video,… với siêu liên kết chúng Các yếu tố cấu trúc ĐPT dạy học bao gồm: Kênh chữ: Được thể nội dung kiến thức SGK Kênh hình: bao gồm ảnh tĩnh động, phim, video, sơ đồ, biểu bảng, PHT nguồn tư liệu quan trọng giúp HS tìm tịi, khám phá tự lĩnh hội kiến thức Kênh âm thanh: bao gồm lời giảng GV; tiếng thuyết minh đoạn phim, hình ảnh; Siêu liên kết (hyperlink): hiểu kết nối từ vị trí đến đích khác văn bản, hình ảnh, phim, video, hay địa email, file, chương trình, Siêu liên kết góp phần khuếch đại hiệu sư phạm PMDH 1.1.2.2 Khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện THTTĐPT mối quan hệ hữu phương tiện (kênh) truyền tải thông tin khác THTTĐPT dạy học hiểu QTDH có kết hợp nhiều phương tiện truyền tải nội dung đến cho người học, người học tiếp nhận nội dung lúc nhiều kênh thông tin khác (kênh chữ, kênh hình, kênh tiếng…) tác động đồng thời lên giác quan người học làm cho trình lĩnh hội kiến thức người học trở nên nhanh hiệu 1.1.2.3 Truyền thông dạy học - Q trình truyền thơng: Sự truyền thơng (Communication có nguồn gốc từ chữ La-tinh “Communis” nghĩa “cái chung”) thiết lập “cái chung” người có liên quan q trình thực hay nói rõ tạo nên đồng cảm người phát người thu thông qua hay nhiều thông điệp truyền - Quá trình dạy học: Quá trình dạy học thực chất q trình truyền thơng bao gồm lựa chọn, xếp phân phối thơng tin mơi trường sư phạm thích hợp; tương tác người học thông tin Trong tình dạy học có thơng điệp truyền Thơng điệp thường nội dung chủ đề dạy, câu hỏi nội dung cho người học, phản ánh từ người dạy đến người học nhận xét, đánh giá câu trả lời hay thông tin khác Mối quan hệ truyền thông dạy học: Quá trình dạy học trình truyền thơng, có gia cơng mặt sư phạm nội dung dạy học, bao gồm lựa chọn, xếp phân phối thông tin mơi trường sư phạm thích hợp; tương tác người học thơng tin Mọi tình dạy học xuất phát từ nội dung thông điệp truyền đi, thông tin phản hồi từ người học điều chỉnh thông tin người dạy, cuối kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh 1.1.3 Cơ sở lý luận PMDH 1.1.3.1 Khái niệm PMDH Theo Dương Tiến Sỹ Nguyễn Ngọc Linh, PMDH phần mềm tạo phần mềm lập trình (tools software) phần mềm ứng dụng (application software) để lệnh cho máy vi tính thực yêu cầu nội dung PPDH nhằm thực mục tiêu dạy học PMDH có nguồn gốc từ lớp phần mềm ứng dụng (application software) phần mềm PowerPoint, Mcmix, Violet… từ lớp phần mềm lập trình (tools software) 1.1.3.2 Phân loại PMDH HS GV PMDH Mức độ HS GV PMDH Mức độ HS GV PMDH Mức độ HS GV PMDH Mức độ 1.1.3.3 Vai trị PMDH - Đa dạng hóa hình thức tổ chức dạy học - Đổi phương thức truyền tải nội dung dạy học - Đổi phương pháp dạy học 1.1.4 Cơ sở lý luận tiếp cận hệ thống sinh học hệ thống 1.1.4.1 Khái niệm hệ thống Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam: Hệ thống tập hợp yếu tố, phận có mối quan hệ qua lại với nhau, tác động lẫn tạo thành chỉnh thể định Tuy có nhiều cách định nghĩa khác hệ thống, nhìn chung định nghĩa phản ánh dấu hiệu chung, chất tập hợp yếu tố liên hệ, tác động qua lại với tạo nên tính chỉnh thể, ổn định 1.1.4.2 Tiếp cận nghiên cứu hệ thống Theo Dương Tiến Sỹ, tiếp cận nghiên cứu hệ thống thường vận dụng phương pháp phân tích cấu trúc (Method of structure analysis) phương pháp tổng hợp hệ thống (Methods of systems synthesis) 1.1.4.3 Qui trình nghiên cứu hệ thống: - Bước 1: Mơ hình hố hệ thống - Bước 2: Phân tích cấu trúc - Bước 3: Tổng hợp hệ thống - Bước 4: Tối ưu hố hệ thống 11 kênh Bên cạnh đó, sử dụng "tổ hợp đa phương tiện" kênh thông tin hỗ trợ nhau, khuếch đại làm tăng giá trị sư phạm từ làm tăng hiệu cung cấp thông tin đến cho HS THTTĐPT cho phép GV sử dụng phương tiện KTS để xây dựng nên giảng sinh động, thu hút ý HS, thuận lợi áp dụng PPDH tích cực Do đặc tính mềm dẻo dễ thay đổi PTDH KTS nên GV thay đổi, điều chỉnh để phù hợp với trình độ nhận thức đối tượng HS 2.3 ĐỊNH HƯỚNG DHSH CƠ THỂ, SH 11 THPT THEO TIẾP CẬN SH HỆ THỐNG 2.3.1 Xây dựng logic dạy học Tổng - Phân - Hợp dạy học sinh học thể, SH 11 THPT Để hình thành khái niệm cấp độ thể dựa trình khái qt hóa, hệ thống hóa nội dung sinh học TV, ĐV cần khắc phục tách rời hai nội dung logic Tổng - Phân - Hợp Theo lôgic Tổng - Phân - Hợp để dẫn HS đến khái niệm "hệ thể" theo hai logic sau đây: 2.3.2 Lơgic hình thành khái niệm SH thể qua DH phần thể TV Theo logic thơng thường, để hình thành khái niệm SH thể đòi hỏi phải dạy xong phần TV (Phần A) phần ĐV (Phần B) Tuy nhiên qua nghiên cứu chúng tơi thấy để hình thành khái niệm SH thể không thiết phải theo logic Để làm điều đòi hỏi PMDH thiết kế phải hướng vào việc hình thành nên dấu hiệu tương đồng đặc trưng sống Tức dạy phần TV PMDH phải hướng tới phần ĐV, hay dạy TV thực chất làm khung cho dạy phần ĐV Nói cách hình tượng dạy TV giống việc xây xong nửa cầu phía bên đồng thời định vị hình thành mố cầu phía bên sơng để học phần ĐV HS cần hình thành dầm cầu hồn thiện cầu Chúng tơi xây dựng lôgic triển khai sau: Bước 1: Tổ chức HS tìm kiếm, khai thác thơng tin: Kết hợp với SGK, tổ chức HS quan sát kênh thông tin PMDH hình thành kiến thức chuyên khoa TV với chủ đích hướng đến khái niệm SH thể lệnh hoạt động thông qua câu hỏi, tập định hướng Bước 2: Kết hợp kênh thơng tin để khái qt hình thành khái niệm đặc trưng sống dấu hiệu tương đồng đặc trưng sống 12 Bước 3: Kết hợp kênh thông tin, dựa vào logic dấu hiệu tương đồng để tổ chức HS gia công thông tin SH ĐV phép suy diễn tương tự Trong bước, PMDH ln trọng đến vai trị THTTĐPT tham gia vào khâu Chính vai trị THTTĐPT thơng qua kênh: kênh chữ, hình tĩnh, hình động, sơ đồ, hỗ trợ tích cực phát huy hiệu logic DH SH cấp thể 2.3.3 Logic hình thành khái niệm sinh học thể qua tổ chức tổng kết chương Bài tổng kết chương dạy HS trải qua nội dung: Một là, tiếp nhận nội dung kiến thức chuyên khoa TV Hai là, tiếp nhận nội dung kiến thức chun khoa ĐV Cơng đoạn có khác biệt lớn so với giai đoạn - giai đoạn "TỔNG QUÁT" Nếu giai đoan đầu HS trang bị cách khái quát dấu hiệu tương đồng đặc trưng sống với tinh thần có phần bị gị ép kiến thức Ở tổng kết chương, sở HS phải sử dụng kiến thức chuyên khoa biểu khác TV ĐV để khái quát nên dấu hiệu tương đồng tức hình thành nên đặc trưng sinh học cấp độ thể, việc làm có sở, có kế thừa từ nguyên liệu bước trước Chính điều lần giúp HS hiểu sâu sắc sinh học cấp độ thể, từ có nhìn khái qt sinh học cấp độ thể dựa điểm riêng biệt biểu TV ĐV Logic tổng kết chương trình bày theo bước sau: Bước 1: GV hệ thống lại kiến thức chuyên khoa TV ĐV thông qua hai phương tiện sau: - Hệ thống sơ đồ - Hệ thống bảng tổng kết Bước 2: GV hướng dẫn HS tổng hợp lại kiến thức thông qua sơ đồ khái qt Bước 3: Khái qt qt hóa để hình thành nên dấu hiệu tương đồng chung cho TV ĐV 2.4 CÁC NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PMDH SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT, SH 11 THPT THEO HƯỚNG THTTĐPT 13 Việc xây dựng sử dụng "tổ hợp đa phương tiện" PMDH sinh học thể TV, SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT tuân thủ nguyên tắc sau: 2.4.1 Đảm bảo phù hợp Mục tiêu - Nội dung - PPDH Nguyên tắc đảm bảo phù hợp mục tiêu - nội dung - phương pháp DH thể mối quan hệ thống biện chứng thành tố trình DH Trong đó, mục tiêu khơng quy định, chi phối nội dung mà quy định, chi phối PPDH Mối quan hệ mục tiêu, nội dung, PPDH không cấp độ chương trình, mơn học hay phần, chương mà mối quan hệ phải quán triệt vào học cụ thể 2.4.2 Nguyên tắc mơ hình hóa q trình sinh học Kiến thức sinh học 11 có tính trừu tượng cao, đề cập đến trình SH diễn thời gian dài, chế, trình phức tạp, tinh vi mà mắt thường quan sát được,các tượng SH diễn khơng gian rộng, thí nghiệm SH khó thành cơng nguy hiểm thực liên quan đến hóa chất, thiết bị đắt tiền Với khó khăn trên, mơ hình hóa chế SH trở thành nguyên tắc quan trọng Để xây dựng sử dụng PMDH thể TV, SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT, sử dụng PM tin học để sưu tầm, chỉnh sửa xây dựng số PM mô chế, q trình SH 2.4.3 Ngun tắc tích hợp phương tiện trực quan thành đa phương tiện nhằm phát huy tối đa vai trò giác quan nhận thức THTTĐPT việc diễn đạt nội dung dạy học nhiều dạng PTDH khác để truyền tải nội dung DH đến người học thơng qua kênh hình tĩnh, hình động, kênh chữ, kênh âm thanh, BĐKN, biểu bảng,…và siêu liên kết chúng Quán triệt nguyên tắc đảm bảo cung cấp tối đa tri thức cho HS PTDH, tạo điều kiện quan trọng hỗ trợ cho q trình quan sát tìm tịi phát tri thức Đây hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng việc đổi phương pháp dạy học, THTTĐPT, khắc phục mặt “tĩnh” PTDH truyền thống SGK Do SGK khơng có kênh hình động mơ tả chế, trình sinh lý TV ĐV nên hạn chế thể nội dung PPDH Việc xây dựng “tổ hợp đa phương tiện” tương ứng với chế sinh học để tổ chức hoạt động học tập khắc phục hạn chế 14 Quá trình xây dựng “tổ hợp đa phương tiện” để DH SH thể TV theo hướng THTTĐPT thực chất trình tổ chức thông tin (ở dạng khác như: kênh chữ, kênh hình tĩnh, kênh hình động,…), để từ người học phát hiện, phân tích tổng hợp thơng tin hình thành kiến thức cho thân định hướng "tổ hợp đa phương tiện" 2.4.4 Nguyên tắc khái quát hóa dạy học sinh học thể, SH 11 THPT THTTĐPT với "tổ hợp đa phương tiện" có vai trị vừa tạo mơi trường phong phú, đa dạng thơng tin cho HS tìm hiểu, thu thập làm nguyên liệu, vừa tổ chức cho HS gia cơng trí tuệ thơng tin để khái qt hóa nhằm tìm dấu hiệu tương đồng chung cho TV ĐV, đường hình thành khái niệm SH cấp độ thể 2.5 QUY TRÌNH XÂY DỰNG PMDH SH CƠ THỂ THỰC VẬT, SH 11 THPT THEO HƯỚNG THTTĐPT Bước Xác định mục tiêu dạy học Giai đoạn xây dựng tổ hợp đa phương tiện Bước 2: Phân tích hạn chế việc truyền tải nội dung kiến thức làm sở đề xuất phương án xây dựng, sưu tầm, chỉnh sửa PTDH phù hợp theo tiếp cận THTTĐPT Bước Sưu tầm, gia công sư phạm gia công kỹ thuật hệ thống tư liệu dạy học kĩ thuật số phù hợp để tổ chức kiến thức theo tiếp cận THTTĐPT Bước Thiết kế xây dựng tổ hợp đa phương tiện theo tiếp cận THTTĐPT Bước Xây dựng GAKB PMBG phần TV Giai đoạn xây dựng PMDH Bước Xây dựng thư viện tư liệu KTS để HS tham khảo mở rộng nâng cao kiến thức Bước Xây dựng PMDH PM Prontpage dạng website để quản lý kết nghiên cứu Bước Chạy thử, chỉnh sửa chương trình 15 2.5.1 Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học Việc xác định mục tiêu không định hướng tường minh cho việc thiết kế "tổ hợp đa phương tiện" ứng với chế sinh học cấu thành hoạt động sống đặc trưng SH thể mà cịn thuận lợi cho gia cơng hệ thống hóa thơng tin theo mạch logic hình thành khái niệm SH thể 2.5.2 Bước 2: Phân tích hạn chế việc truyền tải nội dung kiến thức làm sở đề xuất phương án xây dựng, sưu tầm, chỉnh sửa PTDH cấu trúc hóa nội dung phù hợp theo tiếp cận THTTĐPT Để xây dựng sử dụng PMDH theo tiếp cận THTTĐPT, phân tích hạn chế việc cung cấp, tổ chức nội dung SGK SH 11 tập trung vào hai nhóm vấn đề sau: Một là, liệu thơng tin kiện, tượng, chế sinh lý, cấu tạo, hình thái thể TV ĐV thuận tiện cho HS quan sát, thu thập, phân tích làm sở hình thành khái niệm SH chuyên khoa? Hai là, nội dung hình thành thuận lợi cho việc định hướng HS tìm hiểu, gia cơng thơng tin để hệ thống hóa theo logic diễn biến hoạt động sống đặc trưng cho cấp độ thể chưa? PMDH theo hướng THTTĐPT xây dựng sử dụng nhằm tìm lời giải tối ưu cho hai câu hỏi Lời giải cho câu hỏi thiết kế "tổ hợp đa phương tiện" cho vừa tạo tài nguyên thông tin phong phú, đa dạng cho HS vừa cấu trúc tài nguyên theo "đơn vị" để định hướng tường minh cho HS thu thập, xử lý phù hợp với tình dạy học Lời giải câu hỏi số xác định mạch logic nội dung định hướng tổ chức HS tìm kiếm, xử lý thơng tin để hệ thống hóa, khái qt hóa nội dung SH chun khoa hình thành khái niệm SH thể 2.5.3 Bước Sưu tầm, gia công sư phạm gia công kỹ thuật hệ thống tư liệu dạy học kĩ thuật số phù hợp để tổ chức kiến thức theo tiếp cận THTTĐPT 2.5.3.1 Sưu tầm tư liệu dạy học dạng kỹ thuật số: Hiện có nhiều cơng cụ tìm kiếm Internet như: Google, Yahoo, Altavista; Hotbot; Snap; Babylon 2.5.3.2 Gia công sư phạm gia công kỹ thuật tư liệu dạy học dạng kỹ thuật số Gia công sư phạm việc điều chỉnh, thay đổi nội dung tư liệu DH phù hợp với nội dung, đối tượng DH Gia công kỹ thuật thao tác 16 kỹ thuật máy tính nhằm điều chỉnh tư liệu DH theo ý tưởng gia công sư phạm đề Gia công sư phạm gia công kỹ thuật hai công việc khác tác động đồng thời lên đối tượng tư liệu DH cho tư liệu xác nội dung, dễ nhìn, rõ nét, màu sắc hài hồ, phù hợp với đối tượng HS, dễ dàng quan sát phù hợp với ý tưởng tổ chức DH GV 2.5.4 Bước Xây dựng "tổ hợp đa phương tiện" theo tiếp cận THTTĐPT Để xây dựng "tổ hợp đa phương tiện" GV phải thực công việc sau: 2.5.4.1 Sắp xếp trình tự kênh thơng tin phù hợp với logic nội dung: Khi xếp phải ý đến hỗ trợ, phối hợp, bổ sung kênh thơng tin với thân kênh thơng tin ln có điểm mạnh điểm yếu Việc phối hợp kênh thông tin điều kiện để khắc phục hạn chế kênh thơng tin Để làm tốt điều địi hỏi GV phải tìm hiểu kỹ lưỡng đặc điểm kênh thơng tin, có phối hợp kênh thông tin với làm tăng giá trị sư phạm tổ hợp đa phương tiện Việc xếp kênh thơng tin cịn phải cân nhắc tới thuận lợi cho việc HS tự nghiên cứu nội dung 2.5.4.2 Xây dựng hệ thống câu hỏi, tập, định hướng khai thác nội dung chế SH: vào hệ thống kiến thức kênh thông tin cung cấp 2.5.4.3 Xây dựng hệ thống câu hỏi vận dụng kiến thức: Các câu hỏi cần khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức vừa học để giải tình hay tượng thực tiễn 2.5.5 Bước Xây dựng giáo án kịch phần mềm giảng 2.5.5.1 Xây dựng GAKB phần mềm Microsoft Office Word: Giáo án bao gồm mục sau: Mục tiêu, phương tiện, phương pháp, tiến trình lên lớp, kiểm tra đánh giá, tập hướng dẫn cách học Quy trình xây dựng hoạt động dạy - học gồm bước sau: Bước 1: Định hướng hoạt động tổ hơp đa phương tiện Bước 2: HS tự nghiên cứu Bước 3: Thảo luận nhóm Bước 4: Kết luận, xác hóa kiến thức Bước 5: Vận dụng kiến thức 17 2.5.5.2 Xây dựng PMBG tích hợp đa phương tiện phần mềm Powerpoint a Tạo giao diện chung cho slide kiểu giả web PMBG: b Nhập liệu thông tin từ giáo án kịch vào phần mềm PowerPoint hình thành PMBG c Tạo liên kết (Hyperlink) mục PMBG với slide d Tạo hiệu ứng cho cột dàn ý PMBG 2.5.6 Bước Xây dựng thư viện tư liệu kỹ thuật số để tham khảo mở rộng nâng cao kiến thức Thư viện tư liệu kỹ thuật số xây dựng theo cấu trúc gồm: Ảnh tĩnh; Ảnh động - phim; Em có biết 2.5.7 Bước Xây dựng PMDH phần mềm Prontpage dạng website 2.5.7.1 Cấu trúc PMDH sinh học thể TV, SH 11 THPT Giới thiệu Hướng dẫn Cài đặt Nội dung Chương I Bài Giáo án kịch Phần mềm giảng Kiểm tra đánh giá Thư viện tư liệu kỹ thuật số Ảnh tĩnh Ảnh động-Phim Bài Em có biết ? Bài Chương II Chương III Chương IV Kiểm tra đánh giá 2.5.7.2 Qui trình xây dựng PMDH SH 11 phần mềm Prontpage dạng website Tạo giao diện cho trang chủ Giao diện cho chương Giao diện (index) 18 Tạo đường link 2.5.8 Bước 8: Chạy thử, chỉnh sửa chương trình 2.6 QUY TRÌNH SỬ DỤNG PMDH SH CƠ THỂ THỰC VẬT, SH 11 THPT THEO HƯỚNG THTTĐPT 2.6.1 Quy trình sử dụng tổ hợp đa phương tiện DH SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT Quy trình sử dụng tổ hợp đa phương tiện DH Bước 1: Định hướng hoạt động tổ hợp đa phương tiện gồm: Kênh chữ, kênh hình tĩnh - động, câu hỏi, tập, PHT, tiến trình hoạt động GV, HS Bước 2: Học sinh tự nghiên cứu Bước 3: Thảo luận nhóm Bước 4: Kết luận, xác hóa kiến thức Bước 5: Vận dụng 2.6.2 Quy trình vận hành PMDH DH Quy trình vận hành PMDH DH Bước 1: Cài đặt PM hỗ trợ chạy chương trình máy tính Bước 2: Nghiên cứu GAKB Bước 3: Nghiên cứu PMBG Bước 4: Sử dụng PMDH tổ chức trình lên lớp 19 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM Nhằm kiểm tra tính đắn giả thuyết khoa học đề tài 3.2 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM Chúng tiến hành dạy thực nghiệm theo chương trình SGK sinh học gồm 19 lý thuyết theo hướng vận dụng tiếp cận THTTĐPT dạy học sinh học cấp độ thể, SH 11 THPT 3.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 3.3.1 Chọn trường, GV HS tham gia thực nghiệm - Chọn trường tham gia thực nghiệm: Các trường TN lựa chọn phải đảm bảo điều kiện sở vật chất, trang thiết bị DH đại (máy tính kết nối Internet, máy chiếu đa năng, ) Tỉnh Thái Bình: chọn 02 trường Tỉnh Nghệ An: chọn 02 trường Thành Phố Hà Nội chọn 05 trường - Chọn GV tham gia dạy thực nghiệm: GV tham gia dạy thực nghiệm: GV có thâm niên trình độ giảng dạy tương đối đồng - Chọn HS tham gia thực nghiệm: HS tham gia thực nghiệm: tổng số 1743 HS Số lượng, trình độ chất lượng học tập lớp gần tương đương 3.3.2 Bố trí thực nghiệm TN bố trí song song, khác chỗ lớp TN dạy theo tư tưởng giả thuyết khoa học đề tài (sử dụng PMDH SH thể TV theo hướng THTTĐPT) Cịn lớp ĐC khơng sử dụng PMDH, dạy theo chương trình sách giáo khoa hành cách bình thường Tiến hành kiểm tra TN với đề / chương Thời gian làm 45 phút / đề Cấu trúc đề gồm 20 câu hỏi trắc nghiệm khách quan câu tự luận Câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhắm tới việc kiểm tra kiến thức chuyên khoa Câu hỏi tự luận nhắm đến việc hình thành khái niệm sinh học cấp thể (Nội dung đề kiểm tra xem phần phụ lục 1) Thực nghiệm diễn tổng số lớp TN với số lượng 439 HS & lớp ĐC với số lượng 437 HS (năm học 2009 - 2010 năm học 2010 - 2011) để đánh giá hình thành khái niệm sinh học cấp độ thể Kết thu 3504 bài, có 1756 TN 1748 ĐC Sau thực nghiệm 30 ngày, kiểm tra 45 phút gồm 20 câu hỏi trắc nghiệm khách quan tổ hợp lại sở đề kiểm tra phần 20 mềm trộn đề TestPro phần mềm mạnh việc tạo đề thi trắc nghiệm câu hỏi tự luận, thực tổng số lớp TN với số lượng 432 HS & lớp ĐC với số lượng 435 HS để đánh giá độ bền kiến thức khái niệm sinh học cấp độ thể Kết thu 867 bài, có 432 TN 453 ĐC 3.4 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.4.1 Phân tích định lượng Kết TN phân tích phần mềm Microsoft excel 3.4.1.1 Phân tích định lượng kiểm tra thực nghiệm - Lập bảng phân phối thực nghiệm vẽ biểu đồ: Tổng hợp kết điểm qua đề kiểm tra thực nghiệm, ta thu bảng phân phối tần suất, tần suất hội tụ tiến vẽ đồ thị sau: BẢNG TẦN SUẤT ĐIỂM (%) Bảng 3.2 Tần số điểm kiểm tra TN Phương án n 10 44 TN 1756 0 1.37 3.42 6.83 12.3 17.8 13.4 9.3 ĐC 1748 0 1.83 12.6 42.3 16.2 10.3 7.32 Đồ thị 3.1 Đồ thị tần suất điểm kiểm tra TN Nhận xét: Giá trị trung bình, yếu vị trung vị điểm kiểm tra TN lớp TN cao so với lớp ĐC Do sai số mẫu lớn tính chất đại biểu tổng thể mẫu thấp độ lệch chuẩn, phương sai mẫu lớn biến thiên hay mức độ phân tán trị số xung quanh giá trị trung bình lớn Trong bảng ta thấy sai số mẫu, độ lệch chuẩn phương sai mẫu TN nhỏ ĐC; chứng tỏ biến thiên hay mức độ phân tán trị số xung quanh giá trị trung bình ĐC cao TN 21 Như vậy, điểm kiểm tra khối TN cao tập trung so với ĐC 3.4.1.2 Phân tích định lượng kiểm tra sau thực nghiệm Sau thực nghiệm 30 ngày, kiểm tra 45 phút tất lớp TN & ĐC (thu 867 bài) để đánh giá độ bền kiến thức - Lập bảng phân phối thực nghiệm vẽ biểu đồ: BẢNG TẦN SUẤT ĐIỂM (%) Bảng 3.7 Tần suất điểm kiểm tra sau TN Phương án n 10 TN 432 0 1.39 3.47 6.94 13.9 41.9 20.4 12 ĐC 435 1.38 3.91 12.2 12.6 36.3 16.3 10.3 6.9 Đồ thị 3.3 Đồ thị tần suất điểm kiểm tra sau TN Nhận xét: Giá trị trung bình, yếu vị trung vị điểm kiểm tra TN lớp TN cao so với lớp ĐC Do sai số mẫu lớn tính chất đại biểu tổng thể mẫu thấp độ lệch chuẩn, phương sai mẫu lớn biến thiên hay mức độ phân tán trị số xung quanh giá trị trung bình lớn Trong bảng ta thấy sai số mẫu, độ lệch chuẩn phương sai mẫu TN nhỏ ĐC; chứng tỏ biến thiên hay mức độ phân tán trị số xung quanh giá trị trung bình ĐC cao TN Như vậy, điểm kiểm tra khối TN cao tập trung so với ĐC 3.4.1.3 So sánh độ bền kiến thức HS trước sau thực nghiệm Để đánh giá độ bền kiến thức phương án TN ĐC, tiến hành so sánh độ bền kiến thức học HS trước sau TN bảng sau: Bảng 3.12 Bảng so sánh độ bền kiến thức HS trước sau thực nghiệm Phương án TRONG TN SAU TN CHÊNH LỆCH TN&ĐC 22 TN 7.029612756 7.006944444 ĐC 6.219679634 6.034482759 So sánh dạng đồ thị: 0.0227 0.1852 Đồ thị 3.5 So sánh độ bền kiến thức HS trước sau thực nghiệm 3.4.2 Phân tích định tính Để đánh giá hiệu định tính việc vận dụng tiếp cận THTTĐPT với hỗ trợ PMDH SH thể thực vật, SH 11 THPT chúng tơi vào tiêu chí sau: Tiêu chí 1: HS ghi nhớ, phân tích, giải thích, huy động kiến thức chuyên khoa sinh lý TV: - Nội dung học cụ thể diễn đạt nhiều kênh thông tin khác điều thực tế làm cho HS lớp TN tiếp thu nội dung kiến thức chế sinh lý thực vật tốt lớp ĐC - Với hỗ trợ CNTT thể xây dựng sử dụng "tổ hợp đa phương tiện" theo hướng THTTĐPT số kiến thức khắc sâu mở rộng đưa thêm vào nên HS học theo PMDH tiếp cận kiến thức Tiêu chí 2: Xác định dấu hiệu tương đồng chất chung cho TV ĐV: - HS so sánh tìm điểm giống khác chế thực trình sinh học TV ĐV - HS lớp TN bước đầu biết khái quát hóa từ dấu hiệu riêng biệt, hay thay đổi chế thực trình sinh học TV & ĐV để hình thành nên dấu hiệu tương đồng Tất HS lớp TN làm quen với thao tác tư kết qua kiểm tra phần lớn HS lớp TN bước đầu biết cách khái quát hóa dấu hiệu tương đồng TV ĐV Ngoài ra, qua thực tế q trình thực nghiệm chúng tơi nhận thấy: Khi học tập lớp với dạy THTTĐPT HS lớp TN có thái độ hứng thú, tích cực chủ động việc tiếp thu kiến thức thông qua hệ thống PTDH phong phú lần đầu làm quen với giảng loại có nhiều bỡ ngỡ song đa số HS thích ứng nhanh với PMDH Hơn nữa, 23 HS lớp TN tiếp cận với nhiều kênh thông tin hơn, đươc làm việc theo quy trình thiết kế sẵn nên nội dung số lần tác động lên giác quan nhiều HS học theo SGK nên độ bền kiến thức có phần cao so với HS học theo SGK PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Luận án "Xây dựng sử dụng phần mềm dạy học sinh học thể thực vật, sinh học 11 theo hướng tích hợp truyền thơng đa phương tiện" hồn thành việc nghiên cứu thể qua kết sau đây: - Hệ thống hóa sở lý luận THTTĐPT xây dựng sử dụng tổ hợp đa phương tiện PMDH nhằm nâng cao hiệu DH kiến thức sinh lý thực vật Trong phương tiện tích hợp để đồng thời tạo hai hiệu ứng: Một là, tương tác bổ sung kênh thông tin qua giác quan làm khuếch đại giá trị trực quan phương tiện kỹ thuật số Hai là, tương tác hoạt động dạy, hoạt động học, hoạt động dạy, hoạt động học mà tích hợp tạo giá trị tương tác lớn khuếch đại giá trị sư phạm - Đề xuất ngun tắc mơ hình hóa q trình SH DH SH thể TV nguyên tắc tích hợp phương tiện trực quan thành đa phương tiện nhằm phát huy tối đa vai trò giác quan nhận thức nguyên tắc đặc thù cho ứng dụng CNTT DH kiến thức chế sinh lý TV theo hướng THTTĐPT - Phối hợp đồng thời tiếp cận THTTĐPT tiếp cận hệ thống nghiên cứu chất chế sinh lý thể thực vật để thiết lập logic quan hệ xây dựng PMDH nhằm tổ chức hiệu trình DH nội dung SH thể TV, SH 11 THPT - Hệ thống hóa sở lý luận tiếp cận hệ thống nhằm cấu trúc hóa nội dung DH SH 11 để thuận lợi cho việc tổ chức kiến thức sinh học thể TV ĐV theo dấu hiệu tương đồng chất SH thể nhằm khái qt hóa hình thành khái niệm SH cấp độ thể - Luận án điều tra làm rõ thực trạng vấn đề có liên quan trực tiếp đến nội dung nghiên cứu, phân tích, đánh giá nguyên nhân hạn chế chất lượng DH SH thể, SH 11 - Xác định nguyên tắc xây dựng sử dụng hệ thống tổ hợp đa phương tiện để DH sinh học thể TV, SH 11 theo hướng THTTĐPT - Xác định quy trình xây dựng sử dụng tổ hợp đa phương tiện để DH sinh học thể TV theo hướng THTTĐPT xây dựng PMDH hoàn chỉnh ghi đĩa DVD để sử dụng TN sư phạm 24 - Đề xuất giải pháp dạy sinh học 11 theo logic tổng - phân - hợp thể qua: Lơgic hình thành khái niệm SH thể qua DH phần thể TV, dạy tốt chế sinh học cụ thể theo tiếp cận THTTĐPT tổ chức tổng kết chương nhằm hình thành khái niệm sinh học thể Đề nghị Qua trình thực luận án, chúng tơi có số đề nghị sau: - Trong khuôn khổ luận án đề cập đến phần xây dựng sử dụng PMDH SH thể TV, SH 11 THPT Cần có nghiên cứu để hoàn thiện PMDH SH 11 THPT nghiên cứu xây dựng phát triển PMDH môn khác, bậc học khác - Tiếp tục nghiên cứu phát triển PMDH SH thể TV, SH 11 THPT theo hướng phát huy tính tương tác cao tiến tới PMDH hoàn toàn tự học PMDH thơng minh nhằm phát huy tính tương tác cao GV – HS – PMDH q trình DH - Với thời gian cơng sức bỏ thời gian qua, thân tơi ln mong muốn có hội để sản phẩm nhanh chóng đưa ứng dụng thực tế góp phần nhỏ bé vào kho tàng sở lý luận thực tiễn DH trường THPT - Tăng cường đầu tư cho trường phổ thông hệ thống thiết bị đại như: máy vi tính, máy chiếu đa năng, internet tốc độ cao, phịng học mơn, v.v có sách động viên GV nâng cao kỹ sử dụng máy tính khai thác mạng internet 25 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyễn Ngọc Linh (2009), Xây dựng tài liệu hướng dẫn dạy học phần 1, Sinh học lớp 10 ban theo hướng THTTĐPT Luận văn thạc sỹ ĐHGD - ĐHQGHN Nguyễn Ngọc Linh, Dương Tiến Sỹ (2011), "Thế PMDH", Tạp chí giáo dục, số 256, kỳ (2/2011), [trang 60,61,62] Nguyễn Ngọc Linh (2009), "Sử dụng phần mềm Photoimpact X3 để việt hóa hình ảnh kỹ thuật số có *JPG dạy học môn sinh học trường phổ thông", Tạp chí Giáo dục số 218, kỳ tháng 7/2009 trang [43, 44] Nguyễn Ngọc Linh (2012), Quy trình sử dụng tổ hợp đa phương tiện để tổ chức hoạt động nhận thức cho HS dạy học SH 11 THPT Kỷ yếu hội thảo Quốc Gia Quyển [Trang 69-72] Nguyễn Ngọc Linh (2012), Rèn luyện kỹ khái qt hóa để hình thành khái niệm sinh học cấp độ thể dạy học tổng kết chương (SH 11 THPT) Tạp chí Giáo dục số 285 kỳ tháng 5/2012 trang [55, 56] Nguyễn Ngọc Linh (2014), Quán triệt tiếp cận sinh học hệ thống dạy học tổng kết chương - Chuyển hóa vật chất lượng (sinh học 11) Tạp chí Giáo dục số đặc biệt tháng 6/2014 trang [225, 226] Nguyễn Ngọc Linh (2014), Tiếp cận sinh học hệ thống cấp độ thể dạy tổng kết chương - Sinh trưởng phát triển (sinh học 11) Tạp chí Giáo dục số đặc biệt tháng 6/2014 trang [223] ... NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PMDH SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT, SH 11 THPT THEO HƯỚNG THTTĐPT 13 Việc xây dựng sử dụng "tổ hợp đa phương tiện" PMDH sinh học thể TV, SH 11 THPT theo hướng THTTĐPT... KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Luận án "Xây dựng sử dụng phần mềm dạy học sinh học thể thực vật, sinh học 11 theo hướng tích hợp truyền thơng đa phương tiện" hoàn thành việc nghiên cứu thể qua kết... SH thể, SH 11 - Xác định nguyên tắc xây dựng sử dụng hệ thống tổ hợp đa phương tiện để DH sinh học thể TV, SH 11 theo hướng THTTĐPT - Xác định quy trình xây dựng sử dụng tổ hợp đa phương tiện