Thiết kế dạy học theo hướng tích cực và tương tác trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Trang 1VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM
Trang 2VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Người hướng dẫn khoa học
1 PGS.TS ĐÀO THÁI LAI
2 PGS.TS BÙI THẾ DŨNG
Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Văn Khôi
Phản biện 2: PGS.TS Đỗ Trung Tuấn
Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Thanh Thủy
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp tại : Viện Khoa Học Giáo Dục Việt Nam
Vào hồi : 8 giờ 30 ngày 20 tháng 01 năm 2009
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện Quốc Gia và
thư viện của Viện Khoa Học Giáo Dục Việt Nam
Trang 31. Đối tượng học và việc thiết kế đa phương tiện dạy học Tạp chí
Khoa học Giáo Dục, số 31, tháng 04/2008
2. Lý thuyết hoạt động và mô hình thiết kế hành động học với
02/2008
3. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Giáo trình đại
học.NXB Đại học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh, tháng 01/2008
4. Một số nguyên tắc sư phạm cần thiết cho việc thiết kế
multimedia dạy học Kỷ yếu hội thảo khoa học Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, tháng 03/2007
5. Một số vấn đề cần quan tâm khi thiết kế multimedia dạy học Kỷ
yếu hội thảo khoa học Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, tháng 03/2007
6. Đánh giá hiệu quả các khóa bồi dưỡng sư phạm thông qua khảo
số 1/2006
7. Những đặc trưng ở bài giảng có sự hỗ trợ của máy tính Bản tin
Khoa Học Đào Tạo Nghề, số 3(11), tháng 11/2005
Trang 4MỞ ĐẦU
1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Khi tham gia vào môi trường lớp học, công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) làm thay đổi vai trò, và tương quan của các thành tố giáo viên – sinh viên – nội dung học tập Sự thay đổi này phải được phản ánh trong thiết kế dạy học và hiện thực hóa trong quá trình dạy học trên lớp
Tuy nhiên, thực tế hiện nay cho thấy, thiết kế dạy học vẫn tiến hành theo thói quen cũ, sản phẩm thiết kế không hỗ trợ được giáo viên
và sinh viên thực hiện vai trò mới của mình trong dạy và học
Vì thế, rất cần xác định các nguyên tắc thiết kế dạy học, qui trình
và phương pháp thiết kế các bài giảng điện tử trên cơ sở khai thác các tính năng hỗ trợ tương tác tích cực giữa thầy và trò một cách linh hoạt của multimedia với máy tính
Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi chọn nội dung “Thiết kế
dạy học theo hướng tích cực và tương tác trong môi trường lớp học
có sự hỗ trợ của máy tính” làm đề tài nghiên cứu
2 MỤC ĐÍCH – KHÁCH THỂ - ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Mục đích nghiên cứu _ Đề xuất nguyên tắc, qui trình, phương
pháp và kỹ thuật thiết kế dạy học trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Khách thể nghiên cứu _ Quá trình và sản phẩm thiết kế dạy học
cho các bài học trên lớp có sự hỗ trợ của máy tính
Đối tượng nghiên cứu _ Thiết kế dạy học trong môi trường lớp
học có sự hỗ trợ của máy tính
3 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
N ếu xác định được mô hình học tập, xây dựng được mô hình thiết
k ế hành động học phù hợp với môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy
tính, thì s ẽ đề xuất được các nguyên tắc, qui trình và phương pháp thiết
k ế bài giảng điện tử có tính tương tác cao góp phần cải thiện môi
tr ường lớp học và nâng cao hiệu quả dạy học
Trang 54 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1 Phương pháp nghiên cứu
Tổng quan tương tác thầy trò trong quá trình dạy học trên lớp với
sự hỗ trợ của máy tính
Đề xuất các nguyên tắc thiết kế dạy học làm cơ sở cho việc thiết
kế bài giảng điện tử
Xác định cấu trúc cơ sở dữ liệu, mẫu giao diện, mẫu kịch bản sư phạm của bài giảng điện tử
Thực nghiệm sư phạm
4.2 Phạm vi nghiên cứu
Thiết kế dạy học áp dụng cho bài giảng điện tử bậc cao đẳng, đại học sư phạm kỹ thuật
5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu các tài liệu về những vấn đề liên quan; nghiên cứu các lý thuyết và mô hình học tập, lý thuyết thiết kế dạy học; nghiên cứu các phần mềm công cụ; nghiên cứu các công cụ đo lường môi trường học tập
Điều tra - Nghiên cứu thực tế: Phân tích hệ thống các bài giảng điện tử, băng ghi hình các bài giảng điển hình; Quan sát và điều tra với bảng hỏi
Xác định được các nguyên tắc thiết kế dạy học làm cơ sở cho thiết kế các multimedia dạy học
Xây dựng mẫu kịch bản sư phạm, cấu trúc dữ liệu, qui trình và
kỹ thuật thiết kế bài giảng điện tử
Trang 66.2 Giá trị thực tiễn
Nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học (năng lực ICT) của giáo viên vào trong dạy học
Nâng cao chất lượng của các bài giảng điện tử
7 NHỮNG LUẬN ĐIỂM ĐƯA RA BẢO VỆ
Học tập tương tác là mô hình thích hợp để thiết kế multimedia dạy học trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Thiết kế multimedia dạy học cần bắt đầu với xây dựng cấu trúc
dữ liệu, kịch bản sư phạm và thiết kế hành động học
Các nguyên tắc thiết kế dạy học xây dựng trên sự phân tích tương tác thầy trò là cơ sở lý luận để xây dựng cấu trúc dữ liệu, kịch bản sư phạm và thiết kế hành động học khi thiết kế dạy học cho môi trường học tập có sự hỗ trợ của máy tính
8 CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
Luận án gồm hai phần “Mở đầu”, “Kết luận – Kiến nghị” và ba chương
Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn thiết kế dạy học trong môi
trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính Chương 2 Thiết kế dạy học trong môi trường lớp học có sự hỗ
trợ của máy tính Chương 3 Thực nghiệm sư phạm
Trang 7Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN THIẾT KẾ
DẠY HỌC TRONG MÔI TRƯỜNG LỚP HỌC CÓ
SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH 1.1 Tổng quan
1.1.1 Một số khái niệm liên quan
Thi ết kế dạy học _ là hoạt động sáng tạo của giáo viên, dựa trên
các qui luật về việc dạy và học để tạo nên môi trường học tập thích hợp, xác định qui trình và công cụ, phương tiện hoạt động học phù hợp, nhằm giúp sinh viên đạt được mục tiêu học tập
Môi tr ường học tập _ toàn bộ không gian vật chất và tinh thần
cùng với các thành tố của nó bao phủ và tác động đến tiến trình học tập của sinh viên cả trong và ngoài lớp học, làm nền tảng đồng thời tạo nên trường hoạt động cho tiến trình ấy
Multimedia d ạy học _ loại phương tiện mới có khả năng tích hợp
nhiều thành phần phương tiện và khả năng làm việc theo chương trình, được sử dụng để dạy học
Bài gi ảng điện tử _ bài học do giáo viên thực hiện trên lớp với sự
hỗ trợ của multimedia dạy học để cung cấp tài nguyên, công cụ học tập,
tổ chức và kiểm soát hoạt động học, hoạt động dạy theo mục tiêu dạy học định trước
1.1.2 Nghiên cứu về môi trường lớp học
Năm 1936, Kurt Lewin đưa ra hàm số B= f (P, E) xác định quan
hệ giữa môi trường E (environment) nhân cách P (personality) và hành
vi B (behaviour) của con người
Murray (1938), Stern, Stein và Bloom (1956) đã phát triển lý thuyết của Lewin để mô tả quan hệ giữa các nhu cầu cá nhân và áp lực của môi trường
Ba thập kỷ cuối của thế kỷ 20 các nghiên cứu tập trung vào việc phát triển các công cụ đo môi trường lớp học của Fraser, Treagust, Williamson, Tobin, Giddings, Mcrobbie, Taylor và Fisher
Trang 81.1.3 Nghiên cứu về tương tác trong dạy học
Theo mô hình truyền thông, Bergeron Corrie phân biệt 4 kiểu
tương tác chính trong dạy học như sau: cá nhân – cá nhân, cá nhân –
nhóm, nhóm – cá nhân và nhóm – nhóm
More và Hillman xác định các tương tác dạy học sau đây: người
h ọc – người hướng dẫn, người học – người học, người học – nội dung,
ng ười học – giao diện, trải nghiệm gián tiếp và tương tác bên trong
1.1.4 Nghiên cứu về tương tác trong dạy và học với multimedia
Không phải mọi multimedia đều là multimedia tương tác, nhưng multimedia dạy học thì cần phải là multimedia tương tác
Borsook và Higginbotham xác định các đặc điểm tương tác trong một phần mềm dạy học
Rhodes & Azbell xác định mức độ tương tác tùy theo quyền kiểm soát của người sử dụng đối với chương trình multimedia Jonassen xác định mức độ tương tác dựa trên tương quan giữa người
sử dụng và chương trình
Schwier & Misanchuk đưa ra nguyên tắc phân loại tương tác dựa chất lượng tương tác Trong khi đó, Rod Sim đưa ra 11 loại tương tác khác nhau, từ tương tác đối tượng đến tương tác trong môi trường ảo
1.1.5 Nghiên cứu về thiết kế dạy học
Lý thuyết và mô hình thiết kế dạy học chủ yếu dựa trên các lý thuyết học tập D Merrill gọi các mô hình thiết kế dạy học dựa trên lý thuyết hệ thống và thuyết hành vi là thiết kế dạy học thế hệ thứ nhất và ông cho rằng không phù hợp với môi trường học tập kiến tạo có sự hỗ trợ của máy tính
Hi ện vẫn còn thiếu khung lý thuyết phù hợp cho việc thiết kế dạy
h ọc trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
1.2 Môi trường học tập có sự hỗ trợ của máy tính
1.2.1 Môi trường học tập
Theo Daniel K Schneider, một số thành tố chính của môi trường học tập là: sinh viên, giáo viên, bạn học, nhà trường, hệ thống giám sát, tài liệu học tập, hệ thống cơ sở vật chất, các nguồn tài nguyên thông tin
Trang 91.2.2 Sự tác động của máy tính vào môi trường học tập
Nhờ vào khả năng đặc biệt của nó, khi tham gia vào môi trường lớp học, máy tính thay đổi vai trò của giáo viên và sinh viên, thay đổi tương tác thầy trò, tương tác người học – nội dung
Vai trò của sinh viên và giáo viên trong môi trường ICT
Sự thay đổi tương tác thầy trò do tác động của CNTT & TT
Dạy học với công nghệ
Một thầy dạy nhiều sinh
viên trong không gian lớp
học cụ thể và giới hạn
Trình bày thông tin bằng lời
kết hợp với trực quan
Trực tiếp giao bài học, bài
tập, kiểm tra đánh giá, cung
cấp phản hồi tại lớp
Một hoặc nhiều thầy tham gia giảng dạy cho một lớp học trong “không gian mở”
Trình bày thông tin bằng nhiều con đường khác nhau
Hướng dẫn, đánh giá và phản hồi cho cá nhân/toàn lớp trong
và ngoài lớp học
Đa số tương tác giáo viên –
sinh viên thực hiện trực tiếp
trong môi trường trực tiếp
(face to face)
Nhiều tương tác giáo viên – sinh viên thực hiện gián tiếp hoặc trực tiếp nhưng thông qua môi trường gián tiếp
Quan hệ giáo viên – cá nhân
sinh viên có nhiều giới hạn
thiết lập quan hệ cá nhân giữa giáo viên với đa số sinh viên
Trang 101.2.3 Tương tác dạy học ở lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Có thể mô tả các mô hình tương tác dạy học trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính bằng các sơ đồ dưới đây
1.3 Thiết kế môi trường học tập kiến tạo, thiết kế hành động học cho lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
1.3.1 Môi trường học tập kiến tạo trên cơ sở hoạt động học với sự
hỗ trợ của máy tính
Để tạo môi trường học tập kiến tạo trên cơ sở hoạt động học với
sự hỗ trợ của máy tính cần xây dựng: ngân hàng sự kiện bằng phương tiện multimedia, công cụ làm việc, công cụ đối thoại
Giáo viên/người học phản tỉnh
Tài nguyên/Công cụ
Hành đông
Trình bày
Môi trường học tập
Môi trường học tập
hành động
Người học phản tỉnh
Giáo viên/người học phản tỉnh
Tài nguyên/Công cụ
Hành đông
Trình bày
Môi trường học tập
Môi trường học tập
-Nội dung
Giáo viên
ICT (Máy tính)
-Nội dung
Giáo viên
ICT (Máy tính)
-Nội dung
Giáo viên
Trang 111.3.3 Thiết kế hành động học
Ba giả định: Bài học luôn được thiết kế dựa trên những mục tiêu
d ạy học đã xác định; theo những nội dung định trước; để người học đáp ứng những yêu cầu/công việc cụ thể của thế giới lao động
Từ ba giả định trên, kết hợp với phân bậc hoạt động của Leontiev, chúng ta có mô hình thiết kế hành động học
1.3.4 Các loại thông tin cần thiết để thiết kế dạy học cho môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Các thông tin quan trọng cần có khi tổ chức dạy học theo mô hình đối thoại là: thông tin sự kiện học tập; thông tin điều hướng tư duy
và thông tin kết quả hành động (thể hiện theo mô hình dưới)
PHẢN TỈNH CỦA NGƯỜI HỌC
PHẢN TỈNH CỦA GIÁO VIÊN
THÔNG TIN ĐIỀU HƯỚNG TƯ DUY KẾT QUẢ TRAO ĐỔI, THẢO LUẬN THÔNG TIN SỰ KIỆN HỌC TẬP
HÀNH ĐỘNG CỦA NGƯỜI HỌC
HÀNH ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN KẾT QUẢ HÀNH ĐỘNG THÔNG TIN SỰ KIỆN HỌC TẬP
Hành động
Trao đổi
PHẢN TỈNH CỦA NGƯỜI HỌC
PHẢN TỈNH CỦA GIÁO VIÊN
THÔNG TIN ĐIỀU HƯỚNG TƯ DUY KẾT QUẢ TRAO ĐỔI, THẢO LUẬN THÔNG TIN SỰ KIỆN HỌC TẬP
HÀNH ĐỘNG CỦA NGƯỜI HỌC
HÀNH ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN KẾT QUẢ HÀNH ĐỘNG THÔNG TIN SỰ KIỆN HỌC TẬP
Hành động Trao đổi
Trang 12T ừ cấu trúc thông tin – hành động sẽ xây dựng được cơ sở dữ
li ệu để thiết kế dạy học cho lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
1.3.5 Bốn loại kịch bản sư phạm ở lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Có bốn loại kịch bản sư phạm trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính, gồm: kịch bản theo trật tự cố định, kịch bản theo trật
tự không cố định, kịch bản khám phá dưới sự hướng dẫn và kịch bản làm ra sản phẩm multimedia dạy học
1.4 Năng lực ICT của giáo viên và một số đặc điểm học tập của sinh viên cao đẳng, đại học sư phạm kỹ thuật ở Tp.HCM 1.4.1 Năng lực ICT của giáo viên đại học, cao đẳng sư phạm kỹ thuật ở thành phố Hồ Chí Minh
Thuật ngữ “năng lực ICT” là cách nói vắn tắt của năng lực ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học
Kết quả khảo sát cho thấy, đa số các giáo viên có năng lực cơ bản
về sử dụng máy tính và năng lực sử dụng phần mềm công cụ tạo tài liệu dạy học điện tử ở mức khá Tuy nhiên năng lực sư phạm liên quan đến ICT và năng lực lập/quản lý kế hoạch thực hiện các sản phẩm multimedia dạy học còn ở mức trung bình yếu
Để nhanh chóng có được các sản phẩm multimedia dạy học đạt
m ức tối thiểu như kịch bản 2, cần cụ thể hóa các nguyên tắc thiết kế
d ạy học, các giải pháp và kỹ thuật thực hiện thành tài liệu hướng dẫn,
b ồi dưỡng nâng cao năng lực sư phạm về ICT cho giáo viên
1.4.2 Một số đặc điểm học tập của sinh viên cao đẳng, đại học sư phạm kỹ thuật
Đặc điểm học tập của sinh viên sư phạm kỹ thuật (SPKT):
Tập trung vào nhận dạng và vận dụng bài toán hơn là chứng minh, giải các bài toán kỹ thuật phức tạp
Chú trọng năng lực sử dụng, khai thác công nghệ hơn là nghiên cứu tìm ra các giải pháp công nghệ mới Coi trọng khả năng sử dụng các tài liệu kỹ thuật, sổ tay công nghệ,
Học lý thuyết luôn gắn liền với luyện tập tay nghề chuyên môn, tham gia thực tiễn sản xuất để tích lũy kinh nghiệm
Trang 13Những năng lực quan trọng cần rèn luyện: tự học tự nghiên cứu; tính toán cơ bản; nhận dạng và phân loại bài toán; sử dụng các máy móc/thiết bị kỹ thuật; đo lường - thu thập/xử lý thông tin - ra quyết định; tổ chức và làm việc tập thể
Khảo sát phong cách học tập của sinh viên SPKT cho thấy:
Có sự cân bằng giữa tư duy hình ảnh và tư duy ngôn ngữ
Hơi thiên lệch về tư duy cụ thể so với tư duy trừu tượng
Có sự cân bằng tương đối giữa qui nạp và diễn dịch, nhưng hơi thiên về tư duy diễn dịch nhiều hơn
Có sự cân bằng giữa hai xu hướng làm việc: nhóm và cá nhân
Để phát triển năng lực tư duy, năng lực thực tiễn cho sinh viên
s ư phạm kỹ thuật, thiết kế dạy học phải tạo ra môi trường học tập kiến
t ạo, gắn liền với thực tiễn, xác định được các hoạt động học cụ thể của
sinh viên, bao g ồm cả các hoạt động với ngôn ngữ
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Từ các nghiên cứu trên, chúng ta rút ra một số kết luận sau:
Chất lượng dạy và học được đánh giá bởi hiệu quả dạy học (qua điểm số), chất lượng môi trường học tập và phải được kiểm soát từ đầu qua chất lượng thiết kế dạy học
Để xây dựng môi trường học tập kiến tạo với sự hỗ trợ của máy tính, cần xây dựng hệ thống tài nguyên học tập (ngân hàng sự kiện, tài liệu, phương tiện, công cụ hoạt động học/dạy, và các loại kịch bản
Mô hình học tập đối thoại là mô hình phù hợp để thiết kế dạy học trong môi trường lớp học có sự hỗ trợ của máy tính
Kết hợp cấu trúc thông tin – hành động theo mô hình đối thoại và mô hình thiết kế hành động học theo lý thuyết hoạt động cho phép xây dựng được cơ sở dữ liệu để thiết kế dạy học cho lớp học có sự hỗ trợ của máy tính