Bài viết Chuyển đổi số trong giáo dục Toán học: DUEL, G Suite và Augmented Reality đề xuất việc sử dụng ba công cụ DUEL, G Suite và AR trong giáo dục không chỉ trong giai đoạn ứng phó đại dịch mà còn hướng đến việc xây dựng một nền tảng giáo dục số. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1496
Bùi Anh Tuấn Trần Thị Thu Thảo
Trường Đại học Cần Thơ
1 Introduction
Trong kỷ nguyên 4.0, công nghệ kỷ thuật tác động mạnh mẽ đến hầu hết các lĩnh vực Trong đó, việc loại bỏ giới hạn về không gian và thời gian khi làm việc, học tập và giải trí là rất cần thiết
Chuyển đổi số (Digital Transformation_DT) là một khái niệm được ra đời
trong thời đại bùng nổ Internet, là sự tích hợp các công nghệ kỹ thuật số vào tất
cả các lĩnh vực của một doanh nghiệp nhằm thay đổi căn bản cách thức vận hành,
mô hình kinh doanh và cung cấp các giá trị mới cho khách hàng, cũng như tăng tốc các hoạt động kinh doanh Nhiều quốc gia trên thế giới đã triển khai các chương trình thúc đẩy DT trong đa dạng các lĩnh vực như chính phủ số, kinh tế
số, xã hội số và chuyển đổi số trong các ngành trọng điểm
Mặt khác, theo xu hướng chung, DT còn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong giáo dục DT trong giáo dục bắt đầu từ những lớp học Online sử dụng điện toán đám mây để phát triển các không gian học tập, tạo điều kiện cho người học tiếp cận các nền tảng trí tuệ, trao đổi ý tưởng và xây dựng các dự án chung Đây
là quá trình nhằm giảm thời lượng thuyết giảng trực tiếp, chuyển hướng từ truyền thụ kiến thức sang phát triển năng lực, tăng khả năng tự học, tạo cơ hội học tập mọi lúc, mọi nơi, cá nhân hóa việc học, góp phần tạo ra xã hội học tập và học tập suốt đời Theo Kopp et al (2019), DT không phải là một vấn đề mới trong giáo dục nhưng khi đại dịch COVID-19 bùng nổ, chuyển đổi kỹ thuật số của các cơ
sở giáo dục là trở thành một vấn đề thời sự
DUEL, G Suite và Augmented Reality (AR) được sử dụng trong quản lý
giáo dục, trong đào tạo trực tuyến, trong kiểm tra đánh giá, nghiên cứu khoa học
và trong phát triển, khai thác hệ thống học liệu và môi trường học tập số với mục tiêu loại bỏ giới hạn không gian và thời gian trong giáo dục Cụ thể, DUEL được thiết kế mang tính lưỡng dụng phục vụ học tập ở cả hai môi trường trực tiếp - trực tuyến; G Suite hỗ trợ quá trình số hóa tài liệu, lưu trữ đám mây, chuyển giao kiến thức đến người học và đồng thời thực hiện việc kiểm tra đánh giá; AR đưa nội dung học lý thuyết vào thực hành, cho phép người học trải nghiệm kiến thức thông qua tương tác một cách sinh động
Trang 2497
Nghiên cứu này đề xuất việc sử dụng ba công cụ DUEL, G Suite và AR
trong giáo dục không chỉ trong giai đoạn ứng phó đại dịch COVID-19 mà còn hướng đến việc xây dựng một nền tảng giáo dục số
2 Literature review
2.1 Chuyển đổi số trong giáo dục
Trước hết, chúng ta tìm hiểu về ba khái niệm: Digitization, Digitalization
và Digital Transformation
- Số hóa (Digitization) là một trong những bước đầu của quá trình chuyển
đổi số với vai trò chuyển thể dữ liệu ở dạng giấy truyền thống thành những dữ liệu mềm đa phương tiện
- Ứng dụng số hóa (Digitalization) là bước tiếp sau quá trình số hóa Tức
là, sau khi có những dữ liệu ở dạng số hóa, ứng dụng số hóa là những phần mềm hoặc công cụ để hỗ trợ để tối ưu việc sử dụng sản phẩm số hóa
- Chuyển đổi số (Digital transformation) là một quá trình hoàn chỉnh áp
dụng số hóa và ứng dụng số hóa nhưng ở một cấp độ cao hơn
Chuyển đổi số trong giáo dục đào tạo tập trung vào hai nội dung chủ đạo là chuyển đổi số trong quản lý giáo dục và chuyển đổi số trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá, nghiên cứu khoa học Trong quản lý giáo dục bao gồm số hóa thông tin quản lý, tạo ra những hệ thống cơ sở dữ liệu lớn liên thông, triển khai các dịch
vụ công trực tuyến, ứng dụng các Công nghệ 4.0 để quản lý, điều hành, dự báo,
hỗ trợ ra quyết định trong ngành giáo dục Trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá gồm số hóa học liệu như sách giáo khoa điện tử, bài giảng điện tử, kho bài giảng E-learning, ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm, thư viện số, phòng thí nghiệm ảo, triển khai hệ thống đào tạo trực tuyến,…
Theo Abad Segura et al (2020), trong những thập kỷ gần đây, giáo dục đại học hướng tới số hóa nhằm thu hút sinh viên với mục tiêu phát hiện kịp thời những trở ngại trong đào tạo để giảm nguy cơ bỏ học, đẩy mạnh sự trải nghiệm của các khóa học trực tuyến và nâng cao chất lượng của quá trình đào tạo Theo Mhlanga, D., & Moloi, T (2020), cách mạng Công nghiệp lần thứ tư thúc đẩy sự
ra đời của nhiều công cụ phục vụ cho các hoạt động giáo dục chuyển sang học trực tuyến Theo Strielkowski (2020), học tập trực tuyến trở thành một giải pháp giúp khắc phục những hậu quả của cuộc khủng hoảng trong giáo dục do đại dịch Covid-19 mang lại
Trong nghiên cứu này, chúng tôi liên hệ các ưu điểm của quá trình chuyển đổi số với công dụng của ba đối tượng: DUEL, G Suite và AR Cụ thể như sau:
- DUEL vận dụng vào dạy học để “Tạo không gian và thời gian học linh
động, thúc đẩy giáo dục mở - bình đẳng - cá thể hóa” Với bài giảng DUEL, người học được tiếp cận thông tin đa chiều, thu hẹp mọi không gian, tiết kiệm tối
Trang 3498
ưu về thời gian, từ đó phát triển nhanh về kiến thức, nhận thức và tư duy nên
“Giảm chi phí đào tạo” và “tăng cường quản lý trong giáo dục”
- G Suite hỗ trợ quá trình số hóa dữ liệu, cung cấp nền tảng điện toán đám
mây cho quá trình thiết kế và sử dụng DUEL và phục vụ việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập thông qua Online tests, thu thập ý kiến phản hồi, nâng cao khả năng tương tác trong các cuộc hội họp trực tuyến
- AR tạo dựng các phòng thí nghiệm ảo, mô hình thực tế ảo có khả năng
tương tác cao, giúp cho người học có những trải nghiệm đa giác quan, dễ hiểu,
dễ nhớ và gây tò mò, hứng thú cho người học
2.2 Duel
Theo Alonso et al (2005), mô hình E-learning cho phép sử dụng các công nghệ kỹ thuật số và Internet để cải thiện chất lượng học tập, tạo điều kiện tiếp nhận tri thức ở mọi lúc mọi nơi (Okiki (2011)), nâng cao kiến thức, kỹ năng của người học với sự hợp tác và trao đổi từ xa (Bhuasiri et al (2012)), không phải lo lắng về sự thay đổi không gian và thời gian (Mbarek & Zaddem (2013))
Fig 1 The subsets of dlexible learning by Brown (2003)
Thorne (2003) nghiên cứu về mô hình Blended learning để kết hợp các hoạt động học tập trực tiếp và trực tuyến với nhau nhằm giảm thời gian giảng bài với nguồn tài nguyên số hóa và chia sẻ miễn phí (Watson (2008)), loại bỏ giới hạn không gian thời gian và cá nhân hóa việc học tập (Hou (2012) and Tayebinik & Puteh (2013)) Có thể xem, Blended learning là quá trình sử dụng các yếu tố công nghệ chuyển đổi số để xây dựng một lớp học truyền thống
Fig 2.The Challenge of finding Blends that take advantage of the strengths
of each environment and avoid the weaknesses by Graham (2006)
Trang 4499
Lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) được xem là sản phẩm của mô
hình Blended learning
Việc số hóa các tư liệu học thành dạng đa phương tiện và chuyển đổi số trong các lớp học đang được thúc đẩy Trong lĩnh vực công nghệ, thuật ngữ
“Dual-use Technology” thường được dùng để nói đến những công nghệ dùng cho
hai lĩnh vực là dân sự và quân sự (Atlas & Dando (2006); Forge (2010))
Trong giáo dục, bài giảng điện tử lưỡng dụng được dùng vào việc giảng dạy tại lớp học tryền thống, truyền tải cho người học trong quá trình tự học tập tại nhà, Online learning trước hoặc sau buổi học Trong nghiên cứu này bài giảng lưỡng dụng được hiểu như sau:
“Dual-use Electronic Lectures (DUEL) là nguồn học liệu được sử dụng phối hợp trong hai môi trường là Online learning và Traditional learning, có khả năng chuyển đổi giữa hai hình thức online và offline để phù hợp với nhiều mục đích học tập khác nhau, trong các bối cảnh đa dạng của xã hội.”
Hướng dẫn cách sử dụng DUEL trong mô hình lớp học đảo ngược
- Trước tiết học: GV cung cấp cho HS bài giảng DUEL để HS ôn tập kiến
thức liên quan, làm quen trước với các khái niệm và tính chất mới HS ghi chép lại những thắc mắc để cùng trao đổi với GV và bạn bè trên lớp Đây là cách sử dụng với hình thức trực tuyến của bài giảng DUEL
- Trong tiết học: HS tìm hiểu các kiến thức mới thông qua các hoạt động
học tập, tham gia các trò chơi hoặc giải bài tập trên DUEL với sự hỗ trợ trực tiếp của GV và hoạt động nhóm với bạn bè, đảm bảo yếu tố giao tiếp trong sư phạm Đây là cách sử dụng với hình thức trực tiếp của DUEL
- Sau tiết học: HS tiếp tục nghiên cứu và giải quyết các vấn đề mở rộng của
kiến thức và tham gia các bài kiểm tra đánh giá trực tuyến với DUEL Nếu HS chưa theo kịp và chưa hiểu kiến thức nào thì có thể xem lại nhiều lần Đây là cách sử dụng với hình thức trực tuyến của bài giảng DUEL
Trang 5500
Để thiết kế DUEL phần mềm iSpring Suite là một lựa chọn được ưu tiên với nhiều tính năng vượt trội Nó là một add – in tích hợp với Microsoft PowerPoint (PPT), có đầy đủ các tính năng soạn giảng của E-learning, có giao diện dễ nhìn và dễ sử dụng, bản dùng thử 14 ngày tại địa chỉ: https://www.ispringsolutions.com/
Một số đặc điểm nổi bật của DUEL khi được thiết kế bằng iSpring Suite
Công cụ số hóa của iSpring Suite
Công cụ liên kết mở rộng của iSpring Suite
Công cụ tạo sự tương tác và các yếu tố hoạt hình
Công cụ kiểm tra đánh giá
Giao diện thiết kế một bài kiểm tra
Trang 6501
Hệ thống câu hỏi trong một bài kiểm tra được thiết kế đa dạng
Trang 7502
Các câu hỏi trắc nghiệm được thiết kế có canh chỉnh thời gian
Học sinh được cá nhân hóa chế độ hiển thị DUEL phù hợp với thiết bị mà
họ đang sở hữu như máy tính bàn, máy tính bảng, laptop, điện thoại theo chiều dọc và chiều ngang
Công cụ thiết lập và quản lý
Công cụ xuất bản
Học sinh được lựa chọn tốc độ trình bày nhanh chậm theo từng slide, điều chỉnh âm lượng của các tệp âm thanh hoặc video; bỏ qua hoặc xem lại nhiều lần những slide chứa kiến thức nào đó Đặc biệt, các link liên kết mở rộng giúp cho DUEL phong phú về nguồn tài nguyên cũng như đảm bảo tính lưỡng dụng
Trang 8503
2.3 G Suite
G Suite là bộ công cụ của Google dựa trên nền tảng điện toán đám mây với rất nhiều ứng dụng hữu ích như Gmail, Drive, Docs, Sheet,… có thể lưu trữ và chia sẻ dữ liệu dễ dàng thông qua Internet
- Gmail: Đây là dịch vụ email rất nổi tiếng của Google Trong dạy học, Gmail
là công cụ liên hệ giữa người dạy và người học nhằm trao đổi những thông tin liên quan đến môn học hoặc chuyển giao những tài liệu số hóa và nhận phản hồi
- Google Docs, Sheét, Slides, Forms: Đây là bộ công cụ số hóa, cho phép
xem, chỉnh sửa, thay đổi và chia sẻ văn bản, trang trình chiếu trực tuyến một cách nhanh chóng, ở bất cứ đâu, bất cứ lúc nào Mặt khác, với Google Forms, người dạy có thể thiết lập bài kiểm tra trực tuyến (Online tests) và khảo sát ý kiến của người học
- Google Meet: Đây là công cụ hội họp trực tuyến nên người tham gia có thể
thực hiện việc “face-to-face” để thảo luận nhiều vấn đề, tạo môi trường tương tác
- Google Calendar: Đây là công cụ lên lịch trình công việc, đặt hẹn và
nhắc việc, cho phép người dùng chia sẻ lịch làm việc cá nhân đồng thời xem lịch của đồng nghiệp/cộng sự nhằm chủ động hơn trong công việc
- Google Drive: Đây là nơi người dùng lưu trữ các dữ liệu (văn bản, hình
ảnh, video,…) trên nền tảng đám mây của Google, dễ dàng sao lưu, đồng bộ tất
cả các tập tin từ máy tính/thiết bị di động của mình sang Google Drive và chia sẻ chúng với những người dùng khác
- Google Classroom: là một dịch vụ web miễn phí được phát triển bởi
Google dành cho các trường học, được tích hợp với các dịch vụ Google khác như Google Drive, Google Docs, Google Sheets, Google Slides, nhằm đơn giản hóa công việc giảng dạy của các giáo viên
- Google Site: cho phép doanh nghiệp tạo ra một mạng nội bộ dễ dàng để
chia sẻ, cập nhật, truyền đạt các thông tin, dữ liệu Định dạng được Google Site
hỗ trợ bao gồm: doc, xls, csv, ppt, pdf, txt,…
- Google Vault: dùng cho doanh nghiệp Do ưu tiên về các công cụ miễn
phí nên trong nghiên cứu này, tạm thời chúng tôi chưa đề cập đến công cụ này
Trang 9504
- Google+: là nền tảng mạng xã hội tích hợp sẵn các yếu tố tương tác xã
hội thực tế trên môi trường web
Trong nghiên cứu này, ngoài việc G Suite được sử dụng để chuyển đổi số trong quá trình từ thiết kế đến chuyển giao sử dụng DUEL, chúng tôi đề xuất mô hình “The Procedure of Establishing Online tests_PEOT” trong hoạt động kiểm tra đánh giá kết quả học tập bằng bài kiểm tra trực tuyến (Online tests_OT) với một công cụ trong G Suite Đó chính là Google Forms
Fig 3 The Procedure of Establishing Online tests (PEOT)
Trước tiên, ta cần số hóa các câu hỏi được kiểm định chất lượng với một số công cụ và thiết lập các tính năng bảo mật và phản hồi kết quả kiểm tra với GF như hình bên:
Ở mỗi câu hỏi trong GF có những cài đặt riêng về định dạng câu hỏi (Short answer, Paragraph, Multiple-choice, Check box, Drop-down menu, Upload the file, Linear range, Multiple choice grid, Grid Check box, Day, Hours), cài đặt
Trang 10505
chế độ Obligatory, có mô tả chi tiết câu hỏi, chế độ chuyển sang phần tương ứng với câu trả lời, trộn thứ tự các đáp án của câu hỏi (còn ở phần cài đặt chung là xáo trộn câu hỏi của bài tests), nhập câu hỏi trực tiếp hoặc chèn ảnh, chèn video Youtube và chế độ phản hồi cho từng câu hỏi
Đặc biệt, với Add-ons, GF có thể điều chỉnh thời gian bắt đầu kiểm tra và kết thúc, có khả năng giới hạn số lượng truy cập (tương ứng với sĩ số lớp học); tùy chỉnh giao diện để GF thú vị và hấp dẫn hơn, chế độ xem trước; chia sẻ với nhiều người thông qua địa chỉ gmail hoặc link, có chức năng cộng tác viên và tạo bản sao Xét thấy, GF đáp ứng với yêu cầu để thiết kế một bài OT Đối với môn Toán, GF thường sử dụng định dạng câu hỏi trắc nghiệm và chèn ảnh vì Google chưa hỗ trợ chèn công thức Equation hoặc Mathtype (Astuti (2020))
Kết quả của bài Online tests được phản hồi đến người học thông qua Gmail
mà họ đã đăng nhập để thực hiện kiểm tra đánh giá
2.4 Augmented Reality
Thực tế tăng cường (Augmented Reality_AR) là sự kết hợp của các hình ảnh thực tế với những thông tin ảo được cung cấp thêm và bao phủ lên các sự vật thực nhờ vào smartphone, máy tính bảng, giúp người dùng có thể tương tác với những hình ảnh ảo ngay trong thế giới thực
AR có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống hiện nay Công nghệ AR có nhiều ứng dụng thiết thực trong các lĩnh vực của cuộc sống Ở lĩnh vực giải trí, nổi trội nhất chính là việc tích hợp AR trong các ứng dụng trò chơi giải trí trên các thiết bị điện tử, chẳng hạn như trò chơi Pokémon Go Trong lĩnh vực y tế, AR giúp mô phỏng trước các ca phẫu thuật phức tạp, giúp các y bác sĩ
dễ dàng tìm ra phương án điều trị Về lĩnh vực nghệ thuật trang trí nội thất, công nghệ AR giúp khách hàng có sự hình dung chính xác về món nội thất được đặt trong không gian thật của căn nhà như thế nào
Khác với thực tế ảo (Virtual Reality_VR), vốn được thiết kế cho người sử dụng tương tác hoàn toàn trong không gian mô phỏng, AR giúp người dùng tương tác với nội dung ảo trong môi trường thật và thực hiện việc đưa nội dung học lý thuyết vào thực hành Về nội dung cung cấp, công nghệ AR có hai xu thế chính
là nhận diện hình ảnh và nhận diện âm thanh Tính năng nhận diện hình ảnh cho phép người dùng tìm hiểu sâu về sản phẩm và thúc đẩy sáng tạo Tính năng nhận
