Bài giảng công nghệ dạy học

Tuy nhiên trong thời đại công nghệ thông tin và truyền thông hiện nay thì những nội dung này trong Công nghệ dạy học sẽ được hiểu với ý nghĩa rộng hơn, cụ thể là: ƒ Phương pháp: Không c

KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT -

BÀI GIẢNG

C«ng nghÖ d¹y häc

Biên soạn: ThS Bùi Ngọc Sơn

Bộ môn : Khoa học và công nghệ giáo dục

Hà Nội, 2009

Mở đầu

Error! Bookmark not defined

Chương 1 : Khái niệm Phương tiện dạy học

Error! Bookmark not defined

1.1.5 Các quan điểm và khái niệm hiện nay về Phương tiện dạy học 13

1.3.2 Phân loại theo cách thức tạo dựng và trình diễn 17

Chương 2 : Các chức năng của máy tính và Phương tiện trong quá trình dạy học

Error! Bookmark not defined

Chương 3 : Vòng đời của Phương tiện dạy học

Error! Bookmark not defined

3.1 Giai đoạn Phát triển 51

3.2 Giai đoạn Lựa chọn 54

3.3 Giai đoạn Thử nghiệm, đánh giá 55

Chương 4 : Sự thay đổi và xu hướng phát triển của Phương tiện dạy học

Error! Bookmark not defined

4.4 Xu hướng phát triển của phương tiện dạy học 68

MỞ ĐẦU

Về khái niệm „Công nghệ dạy học“

Trong nền kinh tế thị trường, công nghệ là một loại hàng hóa có thể mua bán qua phương thức chuyển giao công nghệ Vì lợi ích chung của người mua công nghệ (ví dụ, các nước mới phát triển, còn xa lạ với kinh tế thị trường) và người bán (ví dụ, các nước phát triển, già dặn kinh nghiệm thương trường) nhu cầu định nghĩa công nghệ một cách chặt chẽ (như thường thấy về những quy định chi tiết của một mặt hàng), được nhiều chuyên gia và

tổ chức quốc tế quan tâm Một trong những định nghĩa được tổng hợp qua nhiều tư liệu hiện hành là

Ví dụ, trong sản xuất công nghiệp, như đã biết, nhờ phương tiện máy móc, phương pháp gia công và kỹ năng thích hợp, con người có thể biến tài nguyên thiên nhiên thành những sản phẩm với chất lượng và giá cả mong muốn

Với định nghĩa này, dạy học cũng là một công nghệ, chuyển giao được và được định nghĩa

như sau:

Cũng từ định nghĩa ấy, đã hình thành một quan điểm mới khi xem xét một đối tượng nào đó: quan điểm (hay tiếp cận) công nghệ Theo quan điểm này ta quan tâm hai thuộc tính cơ bản của đối tượng, đó là tính khả thi(làm được) và tính hiệu quả (làm tốt) : khả thi phụ thuộc phương tiện và phương pháp, hiệu quả còn phụ thuộc kỹ năng (trong đó có bí quyết) của người tạo ra cũng như sử dụng phương pháp và phương tiện Làm được và làm tốt là hai mức độ đôi khi cách nhau rất xa.Bên cạnh đó chúng ta cũng thấy trong định nghĩa về Công nghệ có bao gồm 3 thành phần cơ bản sau: Phương pháp, Phương tiện, Kỹ năng Tuy nhiên trong thời đại công nghệ thông tin và truyền thông hiện nay thì những nội dung này trong Công nghệ dạy học sẽ được hiểu với ý nghĩa rộng hơn, cụ thể là:

ƒ Phương pháp:

Không chỉ đề cập đến các phương pháp dạy học thuần túy như thuyết trình, nêu vấn đề, (như trong môn Lý luận dạy học) mà còn đề cập chủ yếu vào các phương pháp thiết kế, sử dụng các phương tiện dạy học từ đơn giản đến phức tạp cũng như các phương pháp thiết kế các bài giảng sử dụng các phương tiện này theo những chuẩn mực sư phạm và hiệu quả

Công nghệ là một hệ thống phương tiện, phương pháp

và kỹ năng nhằm vận dụng quy luật khách quan, tác động

vào một đối tượng nào đó, đạt một thành quả xác định

Công nghệ dạy học là một hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng (thậm chí, nghệ thuật), tác động

[*] Nguyễn Xuân Lạc : Bài giảng Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học-Công nghệ,

ƒ Phương tiện: phương tiện dạy học

ƒ Kỹ năng:

Các kỹ năng xây dựng, sử dụng phương tiện dạy học (từ các phương tiện dạy học truyền thống, đơn giản đến các phương tiện dạy học hiện đại, phức tạp) trong các tình huống ứng dụng (tình huống dạy-học) cụ thể

Trong môn học này, phần Phương tiện dạy học và các vấn đề liên quan sẽ được nghiên cứu trong bài giảng lý thuyết, còn phần Phương pháp và Kỹ năng sẽ được giới thiệu trong các Seminar

Thực hành Công nghệ dạy học riêng biệt

Một số lưu ý về Công nghệ dạy học hiện đại

Một công nghệ (phương tiện, phương pháp và kỹ năng) dạy học chỉ có tác dụng tốt khi được sử dụng theo quan điểm hệ thống và quan điểm công nghệ

Công nghệ dạy học hiện đại là một hệ thống con trong hệ thống công nghệ dạy học nói chung, nó chỉ có ý nghĩa (phát huy tác dụng tốt) trong những điều kiện hoàn toàn xác định, trong đó tiên quyết là:

• phải có phương tiện (máy tính, máy chiếu,…) thích hợp và điều kiện vận hành tương ứng,

• người dạy có tay nghề (kiến thức, phương pháp và kỹ năng về tin học cũng như chuyên môn,…) đủ để làm chủ quá trình dạy học, như ứng tác linh hoạt khi phát hiện thiếu hoặc thừa thời gian dạy học so với kế hoạch đã định,…

• người học phảicó học liệu thích hợp và biết ứng xử ngang tầm với những thuận lợi do công nghệ hiện đại đem lại

Cũng như công nghệ dạy học truyền thống, công nghệ dạy học hiện đại phải được sử dụng đúng lúc, đúng chỗ và đúng độ (trình độ, mức độ,…), trong mối tương quan với các yếu tố truyền thống sao cho quá trình dạy học không chỉ khả thi mà còn hiệu quả

• Sơ lược về Phương tiện dạy học

Ngày nay khái niệm „Các phương tiện mới“ được nói đến nhiều, tuy nhiên trong ngôn ngữ hàng ngày thì khái niệm này được hiểu rất khác nhau:

- Công nghệ thông tin và truyền thông số (Information-Communication Technologie –ICT)

- Phương tiện thông tin số (các ứng dụng đa phương tiện – Multimedia applications)

- Cả hai cách hiểu trên

Khi nói đến các „Phương tiện mới“ chúng ta cũng phải đề cập đến các „Phương tiện cũ“ Thông thường chúng ta hay hiểu khái niệm „mới“ là công nghệ và phương tiện số, khái niệm „cũ“ thường gắn với công nghệ và phương tiện „tương tự“ Bên cạnh đó, khái niệm „mới“ còn thể hiện một cách

rõ ràng ở việc lưu trữ, xử lý dưới dạng số, từ đó đưa ra nhiều khả năng mới trong việc truy cập thông tin Việc số hóa các loại ký hiệu khác nhau như chữ viết, tiếng động, đồ họa, tranh ảnh, ảnh động đã tạo ra khả năng kết hợp các loại ký hiệu này trong cùng một ứng dụng và người ta gọi đó

là các ứng dụng Đa phương tiện (Mutimedia Applications) Ngoài ra điều này còn cho phép chúng

ta có thể tiếp tục tiến hành các thao tác xử lý khác nhau trên các loại dữ liệu này với những thiết bị (với máy ảnh số, máy quét, máy tính ) và phần mềm thích hợp cũng như quản lý được việc lưu trữ

dữ liệu (trên đĩa CD, ngân hàng dữ liệu, trên mạng Intranet-Internet ) Chính những khả năng này

đã làm cho công nghệ thông tin và truyền thông số (ICT) giữ được vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Lịch sử nhân loại đã chứng minh rằng mỗi khi có những sự thay đổi lớn về công nghệ và kỹ thuật thì cũng luôn kéo theo sự thay đổi về con người kinh tế, cấu trúc xã hội nhưng với nhịp độ chậm hơn nhiều, và trong lĩnh vực đào tạo cũng như vậy

hành Ở một vài cơ sở đào tạo, giáo viên và học sinh không có được những câu hỏi đánh giá về việc ứng dụng những công nghệ dạy học mới Giống như hiện nay người ta không còn nói nhiều về những lĩnh vực công việc với sự trợ giúp của máy tính, và người ta cũng sẽ không đề cập nhiều nữa đến việc dạy và học với sự trợ giúp của máy tính hoặc công nghệ Web Người ta sẽ sử dụng những khả năng này một cách rất tự nhiên Trong giai đoạn tìm kiếm và thử nghiệm hiện nay, người ta sẽ tìm ra những hình thức ứng dụng có hiệu quả nhất Việc tìm kiếm này cũng chỉ ra những khó khăn trong lĩnh vực đào tạo Thứ nhất : với sự trợ giúp của các phương tiện mới, người học sẽ được cung cấp nhiều thông tin (nội dung học tập) hơn, nhưng điều này sẽ không đồng nghĩa với việc người học „tự động“ có được nhiều tri thức Việc chuyển đổi từ thông tin thành tri thức và từ tri thức thành sự giáo dục phải do bản thân người học thực hiện Để làm được điều này, người học phải được động viên, loại bỏ những căng thẳng, lo lắng, và phải có được những điều kiện xã hội thích hợp Nếu chỉ riêng một khối lượng lớn thông tin thì không thể tạo nên được một „văn hóa học tập“ mới

Các khả năng, yêu cầu đặt ra cho giáo viên

Do những sự phát triển như vậy người giáo viên nên sẵn sàng để có thể dự đoán và đánh giá được những thay đổi cơ bản Họ cần phải có cái nhìn tổng quát, sâu sắc và có thể tự định hướng Bên cạnh đó họ phải có hiểu biết về những mối quan hệ cơ bản, họ không chỉ

là những chuyên gia đánh giá, quan sát mà bản thân họ cũng phải là những người thực hiện Ngoài ra người giáo viên cũng cần có những kiến thức cũng như khả năng ứng dụng, phát triển những phương tiện mới, ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy

và học

Người giáo viên nên có khả năng để

• Phác thảo, thực hiện Quá trình dạy và học với sự kết hợp, sử dụng các phương

tiện, ICT một cách sư phạm và hiệu quả

• Phát triển phương tiện phù hợp với những tình huống giảng dạy cụ

thể

• Lựa chọn những phương tiện thích hợp từ những quảng cáo

• Chỉnh sửa phương tiện với những tình huống giảng dạy cụ thể

• Tư vấn cho người học việc sử dụng kết hợp các phương tiện và

ICT trong quá trình tự học

• Thử nghiệm, đánh giá phương tiện trong những tình huống ứng dụng

Nội dung môn học : 2 phần

Thông tin

Hiểu biết

Đào tạo

1 Bài giảng Công nghệ dạy học

Trình bày cho người học những lý thuyết cơ sở, kiến thức nền tảng liên quan đến Phương tiện dạy học như: Khái niệm Phương tiện dạy học, Chức năng của máy tính và Phương tiện trong dạy và học, „Vòng đời“ của Phương tiện dạy học, Sự thay đổi và xu hướng phát triển của Phương tiện dạy học

2 Seminar „Thực hành Công nghệ dạy học“

Được trình bày sau bài giảng lý thuyết nằm cung cấp cho người học những phương pháp, kỹ năng, công cụ để người học có khả năng tự thiết kế, xây dựng và phát triển cũng như ứng dụng các phương tiện dạy học mới, từ đơn giản đến phức tạp Seminar

„Thực hành Công nghệ dạy học“ được chia thành 4 phần như sau:

ƒ Làm việc với văn bản và hình ảnh

Cung cấp cho người học những công cụ, phương pháp cũng như kỹ năng thiết kế, sứ dụng các phương tiện dạy-học dưới dạng văn bản, hình ảnh (tĩnh) một cách sư phạm,

cụ thể là:

- Các nguyên tắc sư phạm khi thiết kế phương tiện dạy-học dạng văn bản, đồ họa, hình ảnh và chuỗi các hình ảnh

- Làm việc với các phần mềm và công cụ thiết kế

- Xây dựng các ứng dụng cụ thể trong giảng dạy

ƒ Xây dựng và sử dụng phim, phim hoạt hình trong quá trình dạy-học

Cung cấp cho người học những công cụ, phương pháp cũng như kỹ năng thiết kế, sứ dụng phim (video), phim hoạt hình như một phương tiện dạy học, cụ thể là:

- Phim Video trong dạy học

- Các tình huống sử dụng của video và hoạt hình trong dạy-học

- Các nguyên tắc sư phạm khi xây dựng video và hoạt hình

- Làm việc với các phần mềm thiết kế và xây dựng

- Xây dựng một ứng dụng cụ thể trong dạy học

ƒ Hypertext-Hypermedia

- Các nguyên tắc sư phạm khi thiết kế, xây dựng các phần mềm học tập, các Môi trường học tập điện tử, các ứng dụng Multimedia (kịch bản sư phạm, quá trình thực hiện, các tình huống ứng dụng cụ thể )

- Làm quen với các công cụ phát triển cho từng loại phương tiện khác nhau

- Xây dựng ứng dụng cụ thể

ƒ Ứng dụng WWW và Internet trong dạy-học

- Tích hợp các phần mềm dạy-học trên Internet vào quá trình giảng dạy

- Các nguyên tắc sư phạm khi thiết kế một phương tiện dạy-học dưới dạng Web

- Các kiến thức cơ sở về phần cứng, phần mềm khi sử dụng Internet trong dạy học, đặc biệt là khả năng tích hợp nhiều loại phương tiện khác nhau trong một ứng dụng phức tạp

CHƯƠNG 1 : KHÁI NIỆM PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1.1 Khái niệm

Người ta đã tranh luận và nói rất nhiều về các loại phương tiện và cuối cùng cũng xác định rằng mỗi loại đều đề cập một vài điểm khác nhau, một sự thống nhất cho tất cả là không thể thực hiện được Chúng ta đều có thể thấy rõ rằng một từ có thể cung cấp nhiều ý nghĩa khác nhau Người ta chỉ có thể hiểu được khi đưa ra một cách rõ ràng ý nghĩa ứng dụng của từ hoặc có thể nhận biết từ những tình huống giao tiếp thông thường Sự mâu thuẫn này không phải xuất phát từ nguyên nhân có nhiều khái niệm về phương tiện mà xuất phát

từ việc chúng ta không hiểu hết nội dung ẩn chứa bên trong các khái niệm đó

Việc có nhiều khái niệm về phương tiện chính là do con người quan sát, xem xét phạm vi đối tượng của hành động và suy nghĩ với những mục đich rất khác nhau (vd: phát triển, ứng dụng, mua bán ) cũng như những quan điểm khác nhau (vd: quan điểm lý luận dạy học, quan điểm kỹ thuật, kinh tế, luật pháp ) Những sự khác nhau này đã thể hiện rõ nét trong những thể hiện về mặt tư duy, hay trong bản thân mỗi khái niệm

Vì phương tiện đóng một vai trò trung tâm trong những phần tiếp theo môn học, do đó chúng ta cần có sự thống nhất và xây dựng được một định nghĩa chuẩn, thích hợp về

„phương tiện“ Để làm được điều đó, trước hết chúng ta cần kiểm tra, liệu đã có một khái niệm về Phương tiện mà có thể thích hợp cho công việc của chúng ta hay chưa Sau đó chúng ta sẽ đơn giản hóa khái niệm này đồng thời với việc thống nhất với những khái niệm khác Với 4 cách giải thích, diễn giải sau đây chúng ta mong muốn từng bước sẽ tiếp cận gần với khái niệm „Phương tiện dạy học“ một cách sư phạm và phù hợp với mục đích của chúng ta

1.1.1 Một số giải thích về phương tiện

3 Giải thích 1 (theo ngôn ngữ giao tiếp)

• „Phương tiện thông tin đại chúng“

• „Phương tiện in ấn“

• „Phương tiện giải trí“

• „Phương tiện giảng dạy“

• „Phương tiện nghe nhìn“

Phổ biến thông tin

Phổ biến Phát tán

In ấn

Xuất bản Lưu trữ Giải trí

Giảng dạy

Mục đích ứng dụng nghe

xem, nhìn

Hình thức cảm nhận

• Giải thích 2 (theo ngôn ngữ giao tiếp)

• Tiêu đề một quyển sách cụ thể ?

• Một quyển sách đơn lẻ ?

• Văn bản với đồ họa, hình ảnh ?

• Một buổi biểu diễn nhạc kich cụ thể ?

• Giải thích 3 (theo nguồn gốc Latinh)

1 Mitte = ở giữa, trung tâm (vị trí, địa điểm)

medium [lat] = Mitte/Mittler

2 Mittler = chức năng

a Mittler = truyền đạt, chuyển giao

b Mittler = làm trung gian, trao đổi, kết nối

Giải thích 4 (theo cách thức trình bày văn bản)

Độc giả

Văn bản

Nội dung

Mục tiêu Phương pháp thể hiện

(Từ điển Bách khoa toàn thư về Khoa học giáo dục, Tr25)

Hình 1.1: Sự tác động qua lại giữa độc giả và tác giả

1.1.2 Định nghĩa

Phương tiện là

1 Một hệ thống ký hiệu được người gửi xây dựng và ghi nhớ từ các hệ thống ký hiệu khác (ký tự, âm thanh, biểu tượng, đồ họa, tranh ảnh ) nhằm Truyền đạt một nội dung đến người nhận,

và

2 Nội dung chứa trong các ký hiệu đó để trao đổi, tranh luận với người nhận về :

• thể hiện tư duy của người gửi

• mục tiêu cần đạt được theo ý của người gửi

• phương pháp người gửi đã lựa chọn

Phương tiện dạy học là

một cấu trúc ký hiệu được lưu trữ, do người dạy chủ động tạo lập và lựa chọn

sử dụng nhằm

• truyền đạt nội dung đến người học

• trao đổi, tranh luận với người học về nội dung đó

Người nhận (Người học)

Người gửi (Giáo viên)

Truyền đạt

Ghi nhớ Phương tiện

Trao đổi

Cấu trúc ký hiệu + Nội dung

Vật mang Hình thức Thể hiện Mục tiêu Phương pháp

Hình 1.2 : Cấu trúc của Phương tiện/Phương tiện dạy học

Là hình ảnh vật lý của ký hiệu, trên đó hình thức quy ước của ký hiệu được thể

hiện, đây là thành phần thay đổi của ký hiệu

Một Ký hiệu bao giờ cũng là sự thống nhất của

- Hình thức quy ước của ký hiệu

1.1.5 Các quan điểm và khái niệm hiện nay về Phương tiện dạy học

Khái niệm “Phương tiện dạy học” được xây dựng ở trên xuất phát từ quan điểm lý luận dạy học Với khái niệm này chúng ta nên hiểu :

a, những điều mà giáo viên có thể xây dựng và chọn lựa cho học sinh theo quan niệm, sự nhận thức về lý luận và phương pháp

b, những điều mà sau đó người học với những giác quan, trí tuệ của họ có thể cảm

Cấu trúc ký hiệu là sự Tổ hợp và Sắp xếp theo quy tắc của các ký

hiệu được lấy từ một hay nhiều hệ thống ký hiệu, tín

hiệu khác nhau nhằm Truyền đạt thông tin

Bông hoaBông hoa này rất đẹp

a

Thẳng

Cong

Phương tiện là các cấu trúc ký hiệu được bố cục và trong đó có chứa đựng nội dung, mang

lại sự thống nhất về những hình ảnh tư duy giữa người tạo ra phương tiện và người nhận phương tiện đó Nhờ đó trong khái niệm phương tiện của chúng ta chỉ bao hàm những thành phần nội dung cơ bản, không chứa đựng những yếu tố kỹ thuật Theo định nghĩa trên những hệ thống kỹ thuật thuần túy để xử lý, lưu trữ, quản lý, truyền tải ký hiệu và nội dung của nó như máy tính, Internet, đĩa CD không phải là phương tiện

WEIDENMANN đưa ra một khái niệm về Phương tiện dạy học, trong đó không bao hàm

yếu tố nội dung trong khái niệm về phương tiện

“Phương tiện dạy học là tất cả những cái có thể truyền tải nội dung, tin tức trong tình huống dạy và học”

(WEIDENMANN, B,:Lernen mit Bildmedien Beltz Verlag (1994))

Trong khái niệm này việc truyền đạt nội dung được sử dụng như một đặc điểm của việc xây dựng khái niệm Việc xây dựng khái niệm này chỉ rằng, liệu các cấu trúc ký hiệu mang nội dung và/hoặc kỹ thuật truyền đạt cấu trúc ký hiệu đó có phải là phương tiện hay không

??

Trong việc xây dựng khái niệm chúng ta tiếp tục chỉ ra rằng, cấu trúc ký hiệu được xây dựng theo mục đích lý luận dạy học - phương pháp hoặc được lựa chọn và mang nội dung cần được lưu trữ Đã có một lý do thực tế cho vấn đề này Giáo viên cần xây dựng phương tiện của mình sao cho có khả năng ứng dụng lại và chuyển giao cho người khác Khả năng ứng dụng lại, sử dụng cùng chứng minh rằng phương tiện tồn tại như một công việc sáng tạo mang tính lý luận-phương pháp, được lưu trữ, định hướng đối tượng và có thể chuyển nhượng

Trong khái niệm của McLUHAN, cấu trúc ký hiệu được xây dựng và chứa đựng nội dung không được hiểu là phương tiện mà chỉ có thành phần nội dung được coi là phương tiện

„Phương tiện là tin tức, thông điệp“

(McLUHAN,M.P.:The Global Village Der Weg der Mediengeselschaft in das 21 Jahrhundert Bruce und M.Meckel (1995))

Trong quan niệm khá hợp lý này, chỉ có những yếu tố tạo nên sự thống nhất giữa thế giới

tư duy của người tạo nên nội dung và người tiếp nhận nội dung được đặt ở vị trí trung tâm Một số khái niệm khác cũng khá gần với khái niệm của chúng ta

Khái niệm của ARMBRUSTER

„Một cách chung nhất phương tiện được định nghĩa thông qua một bộ mã hoặc một

hệ thống ký hiệu , một nội dung trình bày (chủ đề/lời bình luận), một hình thức trình bày xác định của bản tin và được truyền đạt trên một kênh truyền từ người gửi đến người nhận“

(ARMBRUSTER, B.: Einstieg in den Problemkreis Mediendidaktik über

„ Bản thân Phương tiện cũng có ảnh hưởng nhất định Tuy nhiên ảnh hưởng đó không xuất phát từ khía cạnh kỹ thuật mà xuất phát từ các thông tin và trước hết từ yếu tố con người “

(ORTNER, G.O.: Bildungsmedien in Europa In : Beiträge des 28 Symposiums der GPI, Berlin (1993))

1.2 Phương tiện – Công cụ - Sự trình diễn

Theo định nghĩa của chúng ta thì các Folie phim trong (OH-Folie), băng Video, hoạt hình ghi trên đĩa CD chính là phương tiện và các dụng cụ sử dụng cho việc tạo ra chúng được gọi là công cụ

Ví dụ:

• Với phim trong (OH-Folie), trong trường hợp đơn giản thì dụng cụ chính là bút viết

• Khi tạo các Folie bằng máy tính và máy in thì dụng cụ là máy in và máy tính (phần cứng), các chương trình vẽ và soạn thảo thích hợp (phần mềm)

Để người học có thể tiếp thu được những phương tiện được tạo ra, chúng ta cần phải trình diễn, giới thiệu chúng Kỹ thuật mà chúng ta cần để thực hiện chuyện đó nên được gọi là

„sự trình diễn“ (Präsentant)

Ví dụ:

• Với phim trong (OH-Folie) là máy chiếu phim trong (Overhead)

• Với hoạt hình máy tính (Computer-Animation) là máy chiếu Data Projector, máy tính (phần cứng) và chương trình xem phim (Animation-Player) (phần mềm)

Người dùng/ Người nhận (Học sinh)

Vật lưu trữ

Phương tiện

Trình bày

Người chế tạo/Người gửi (Giáo viên)

Vật mang Hình thức Thể hiện Mục tiêu Phương pháp

Vật trình diễn Công cụ

Trao đổi Chế tạo

Hình 1.3: Cấu trúc Phương tiện với công cụ và sự trình bày

Sự khác biệt, phân biệt giữa công cụ, phương tiện và sự trình diễn cũng được xác định cả ở trong lĩnh vực kỹ thuật tương tự và lĩnh vực kỹ thuật số

1.3 Phân loại Phương tiện dạy học

Để có được cái nhìn tổng quát về sự đa dạng của phương tiện, chúng ta có thể sắp xếp, phân loại chúng theo những tiêu chí khác nhau (vd: mục tiêu ứng dụng) hoặc theo những đặc điểm cụ thể (vd: kiểu lưu trữ)

Theo SCHRÖTER (SCHRÖTER, G.: Medien im Unterricht Donauwörth Ludwig Auer

Phim trong Overhead

Máy chiếu phim Phim

Bộ nhớ điện từ Máy tính +

Player

Hình 1.4: Sự phân biệt giữa Phương tiện - Công cụ - Sự trình bày

1.3.1 Phân loại theo hệ thống ký hiệu sử dụng

1.3.2 Phân loại theo cách thức tạo dựng và trình diễn

• Phương tiện sơ cấp

Là những phương tiện mà không cần các thiết bị để tạo dựng và trình diễn

• Phương tiện thứ cấp

Là những phương tiện cần sử dụng thiết bị chỉ để tạo dựng hoặc để trình diễn

Ví dụ: Các tranh tĩnh, sơ đồ, bản vẽ kỹ thuật

• Phương tiện cao cấp

Là những phương tiện cần sử dụng thiết bị cho cả việc xây dựng và trình diễn

Ví dụ: Các trình chiếu Power Point, các mô phỏng, các đoạn phim hoạt hình

1.3.3 Phân loại theo phương thức tác động

Phương tiện

âm thanh Phương tiện văn bản Phương tiện hình ảnh

Phương tiện Văn bản – Hình ảnh

Phương tiện Văn bản – Hình ảnh – Âm thanh

(Hyper/Multimedia)

Hình 1.5: Phân loại Phương tiện theo hệ thống ký hiệu sử dụng

1.3.4 Phân loại theo cách thức lưu trữ

Phương tiện tương tự (analog Media) Phương tiện số (digital Media)

Đa phương tiện

sư phạm

Đa phương tiện

kỹ thuật

Tính kết hợp Tính khả dụng Tính tương tác

Hình 1.6: Phương tiện tương tự -Phương tiện số

1.3.5 Phân loại theo trình độ phát triển tư duy

Theo sự tiếp cận về „Hình nón tư duy“ của E.DALE và FLECHSIDG * thì phương tiện

được phân chia thành các loại như sau:

• Phương tiện định hướng hành động

Là tất cả vật thay thế (sự giới thiệu lại) của hiện thực, ở đó những hành động thử

nghiệm có thể được thực hiện (ví dụ: Các mô hình cho quá trình mô phỏng)

• Phương tiện hình tượng

Là tất cả vật thay thế (sự giới thiệu lại) của hiện thực, là những vật có thể được cảm nhận bằng trực quan, âm thanh, xúc giác (ví dụ: tranh ảnh tĩnh-động, sự ghi nhớ bằng âm thanh, tranh nổi )

• Phương tiện biểu tượng

Là tất cả vật thay thế (sự giới thiệu lại) của hiện thực, phục vụ cho các hệ thống ký hiệu với sự sắp xếp ý nghĩa thống nhất (ví dụ: ký tự, ngôn ngữ, biểu tượng )

Tổng kết: các khả năng phân loại phương tiện

ƒ Theo hệ thống ký hiệu sử dụng

Phương tiện

âm thanh

Phương tiện văn bản

Phương tiện hình ảnh

Phương tiện hình ảnh- văn bản

Sự hình thành và phát triển tư duy được diễn ra theo các giai đoạn sau:

Hoạt động trừu tượng hóa

Xây dựng khái niệm trực quan

Các hành động riêng lẻ

Ký tựNgôn ngữ

hình tượng

Tranh tĩnh(ảnh, đồ họa )

Mô phỏng (mô hình)Thí nghiệm

định hướng

hành động

Các trò chơi trí tuệ Các buổi tham quanĐối tượng thực tế

hiện thực

(các đối tượng, quá trình, )

Hình 1.7: Các loại phương tiện theo „Hình nón tư duy“ theo E.DALE

ƒ Theo cách tạo dựng và trình diễn

1.4 Phương tiện trong các mô hình dạy-học

Phương tiện trong mô hình lý luận dạy học của HEIMANN và SCHULZ (Lý luận dạy học theo lý thuyết học tập)

Phương tiện trong mô hình lý luận dạy học của FRANK (1967) (Mô hình theo lý thuyết thông tin)

Các điều kiện văn hóa-xã hội

Các điều kiện về con người

Tác dụng con người

Tác dụng văn hóa – xã hội

Mục tiêu

Nội dung

Phương tiện

Phương pháp

Nhà trường

Giờ học

Hình 1.8: Mô hình dạy-học của HEIMANN và SCHULZ

như thế nào cái gì

Tài liệu giảng dạy

Hình 1.9: Mô hình dạy-học của FRANK (1967)

Phương tiện trong mô hình của VON CUBE (1982) (Mô hình theo lý thuyết điều khiển học)

„Mối quan hệ lý luận dạy học cơ bản“ của HORTSCH

Mục tiêu đặt ra

Mục tiêu đạt được

Phương thức dạy

Tương tác của các nhóm

Kết quả

Điều khiển

Nhiễu tác động (bên trong lẫn bên ngoài)

Mục tiêu học

Kiểm tra học tập

Con người, phương tiện

Người điều khiển, người giáo dục, người đào tạo như người lập kế hoạch

Đối tượng điều khiển:

Hình 1.10: Mô hình dạy-học của VON CUBE (1982)

Hình 1.11: Mối quan hệ lý luận dạy học cơ bản của HORTSCH

Phương tiện trong mô hình định hướng hoạt động của IHBE (1982)

Một số khái niệm về dạy và học

Học tập là một quá trình, thông qua đó từng các nhân sẽ xây dựng hành

động và cấu trúc đặc điểm cho môi trường của họ, kết hợp với các kinh nghiệm đã có sẵn để có thể sẵn sàng trong tư duy, hành động vượt qua tình huống yêu cầu

(theo CLAUß, G : Die hierarchische Struktur menschlichen Lernens und Konsequenzen für die Lehrprogrammierung In:

Pädagogik Volk und Wissen Verlag I Beiheft (1973) S.18-19)

Học tập là sự giải thích, thảo luận tích cực về các thông tin, từ đó dẫn đến

những thay đổi tương đối lâu dài trong hành vi và/hoặc hiểu biết của từng cá nhân

(theo KÖRNDLE)

Dạy học là sự chuẩn bị, xây dựng những điều kiện thuận lợi nhất cho việc

học tập thành công („Chuẩn bị điều kiện“ có nghĩa là: đặt mục tiêu học tập, giải thích hoặc tìm kiếm những điểm chung, lựa chọn nội dung học tập-đối tượng nhận thức, hình thành phương pháp, chuẩn bị cho việc tự trao đổi, định hướng phương pháp học tập, chỉ dẫn, tư vấn, đảm bảo các cấu trúc cơ sở hạ tầng về phòng ốc, phương tiện, tổ chức, kỹ

Học tập

Đối tượng nhận thức

= Câu hỏi về đối tượng

Phương

Kết quả học Mục tiêu học

Giáo viên

Dạy học

Phương tiện

Mục tiêu dạy

Hiện thực, nguyên bản và

Hình 1.12: Mô hình dạy-học của IHBE (1982)

Ngôn ngữ (được coi như phương tiện truyền thông trong dạy và học)

Ngôn ngữ

nói

Ngôn ngữ viết

Ngôn ngữ tranh ảnh

Ngôn ngữ

cơ thể

Ngôn ngữ trang phục

Biểu tượng

ngôn ngữ

truyền thông bằng ngôn ngữ truyền thông phi ngôn ngữ

(Theo HEID, H.: Weiterbildung-die neue Herausforderung? Über die Qualität von Argumenten, mit denen das

Weiterbildungserfordernis bergründet wird Universität St Gallen Aulavorträge Nr.58 1996)

1.5 Ngôn ngữ và phương tiện dạy học

Ngôn ngữ (cả văn nói và văn viết) là một phương tiện truyền thông rất hữu dụng của dạy

và học Sự truyền tin với sự giúp đỡ của ngôn ngữ được gọi là „ truyền thông bằng lời“ Ngoài ra trong dạy và học người ta còn sử dụng nhiều hình thức truyền thông có ý nghĩa khác như : với sự trợ giúp của tranh ảnh, của điệu bộ, cử chỉ Người ta gọi những hình thức truyền thông đó là „truyền thông phi ngôn ngữ“

Ngôn ngữ theo nghĩa hẹp (ngôn ngữ nói và viết)

Ngôn ngữ theo nghĩa rộng (các loại ngôn ngữ)

Ngôn ngữ là tập hợp có quan hệ chủ thể của các ký hiệu,

sự áp dụng của chúng được xác định thông qua

Các khía cạnh của ký hiệu

Các chức năng của ký hiệu

Mô tả cái gì đó

(Mô tả đối tượng của sự phản ánh tư duy, đặt

tên cho đối tượng)

Chức năng mô tả VD: « Đây là cái cây“

Mang ý nghĩa gì đó

(ý nghĩa là sự thể hiện tư duy)

Chức năng ý nghĩa

VD : « Cái cây là » Nhấn mạnh điều gì đó

(chia xẻ cảm xúc, giá trị )

Chức năng biểu cảm

VD : « Cái cây này đẹp »

VD : « Hãy bảo vệ cây xanh »

Tính thực tế

Hiện tượng

Các mối quan

hệ về đặc điểm, tính chất

Cây

Hình 1.14: Các khía cạnh của ký hiệu

Tập hợp ký hiệu dùng chung

Người 1

với sở thích, mục tiêu, kinh nghiệm

thể hiện tư duy A1

của thế giới của anh ta

Người 2

với sở thích, mục tiêu, kinh nghiệm thể hiện tư duy A2 của thế giới của anh ta

Người 2

với sở thích, mục tiêu, kinh nghiệm thể hiện tư duy A2 của thế giới của anh ta

sờ cảm giác ngửi nếm trong các hoạt động

Hình 1.15: Tập hợp ký hiệu dùng chung

CHƯƠNG 2 : CÁC CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH VÀ PHƯƠNG TIỆN

TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC

Máy tính điện tử ra đời đã đánh dấu một bước phát triển to lớn của khoa học và công nghệ Chức năng ban đầu của máy tính điện tử giống như tên gọi của nó là hỗ trợ con người trong việc giải các bài toán với tốc độ tính toán và độ chính xác cao Sau này sự xuất hiện của máy tính cá nhân (Personal Computer – PC) cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin – truyền thông đã tạo ra một cuộc cách mạng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống như: giải trí, khoa học, nghệ thuật, y khoa, giáo dục, kinh doanh , máy tính trở thành một công cụ không thể thiếu trong mọi công việc của con người

Ở gia đình các máy tính “tý hon” được tích hợp trong các mạch điện tử và phụ trách thực hiện các công việc như: điều khiển nhiệt độ trong phòng, kích hoạt hệ thống bảo vệ, báo giờ

Rất nhiều người làm việc tại nhà và liên lạc với các đồng nghiệp thông qua mạng máy tính Ngoài ra máy tính cá nhân còn cho phép mọi người kết nối với mạng truyền thông toàn cầu Internet để tìm kiếm và chia sẻ thông tin

Ngày nay với xu thế áp dụng các phương tiện hiện đại và phương pháp dạy học mới vào quá trình dạy-học nhằm nâng cao chất lượng đào tạo thì chức năng của máy tính và các ứng dụng công nghệ thông tin-truyền thông trong lĩnh vực giáo dục–đào tạo ngày càng quan trọng và đa dạng Các chức năng này nhiều khi đan xen với nhau và thực sự khó phân biệt Dựa trên quan điểm là xem xét những chức năng mà phương tiện, máy tính cũng như các ứng dụng thông tin-truyền thông đáp ứng cho việc dạy và hoc, chúng ta có thể phân chia thành các nhóm như sau (Hình 2.1)

2.1 Chức năng là đối tượng nhận thức

Bản chất của chức năng này là người học muốn tiếp thu những kiến thức về cấu tạo, chức năng của máy tính; khả năng làm việc, thao tác với máy tính Khi đó máy tính, các phương thức làm việc có sự trợ giúp của máy tính sẽ là đối tượng nhận thức của người học mà người học muốn chiếm lĩnh (ví dụ: các môn học trong lĩnh vực công nghệ thông tin, tin học văn phòng )

Từ những yêu cầu trên của người học, chúng ta thấy rằng có hai cách thức tiến hành mang tính nguyên tắc và sư phạm như sau:

Để tiếp thu những kiến thức về cấu tạo và tính năng của máy tính, chúng ta phải tìm hiểu,

đi từ cái tổng thể đến cái chi tiết

Để có thể có được khả năng ứng dụng các hiểu biết này vào những tình huống cụ thể, chúng ta phải đi từ vấn đề cụ thể, từ đó nắm bắt được những vấn đề mang tính hệ thống, tổng quát

2.2 Chức năng điều khiển việc học tập (như một “giáo viên”)

Bản chất của chức năng này là hỗ trợ khả năng tự học của học sinh Khi đó máy tính và các phần mềm dạy học sẽ đóng vai trò như một giáo viên thực hiện chức năng điều khiển quá trình học tập của học sinh bao gồm: truyền đạt kiến thức, kiểm tra đánh giá kết quả Ở đây chúng ta sẽ phân biệt hai hình thức điều khiển quá trình học tập của học sinh như sau: Điều khiển từ bên ngoài

Học sinh tự điều khiển

2.2.1 Điều khiển từ bên ngoài

Cơ sở của hình thức này là người học muốn có sự hướng dẫn trong quá trình tự học Khi

đó các chương trình dạy học (Teaching Program) sẽ được sử dụng và được gọi chung bằng thuật ngữ “CBT Program – Computer Based Training Program” Trong các chương trình dạy học này thì mục tiêu học, cách thức học và nội dung học tập đã được chuẩn bị sẵn cho người học, người học không thể tự thay đổi được, đó chính là bản chất của việc điều khiển

từ bên ngoài Quá trình học của người học được điều khiển theo từng bước với phương pháp dạy đã được xác định trước

Chức năng của máy tính và phương tiện

trong quá trình dạy-học

Chức năng là đối

tượng nhận thức

Chức năng điều khiển(„giáo viên“)

Chức năng công cụ

Chức năng tổng hợp

Công cụ cung cấp, lưu trữ thông tin

Công cụ sắp xếp, thiết kế

Công cụ

tổ chức

Hình 2.1: Chức năng của máy tính và phương tiện trong dạy-học

Phương pháp dạy đầu tiên dựa theo các mô hình điều kiện của tâm lý học hành vi của nhà tâm lý học người Mỹ là B.F.Skinner và điều khiển chương trình theo cấu trúc tuyến tính hay còn gọi là cấu trúc bước (chương trình Skinner) (hình 2.2) Sau đó phương pháp dạy

đã có sự thay đổi, mang tính sư phạm cao hơn với cơ sở lý thuyết của lý luận dạy học và dựa theo hình thức chỉ dẫn có sự trợ giúp của giáo viên Các chương trình dạy học được xây dựng theo cấu trúc phân nhánh theo mô hình của Crowder (chương trình Crowder) (hình 2.3)

C©u hái, bµi tËp

Lµm bµi tËp, tr¶ lêi c©u hái

Ngày nay các chương trình dạy học luôn được cải tiến về nội dung kiến thức, các yếu tố kỹ thuật liên quan, đặc biệt là các phương thức điều khiển phân nhánh ngày càng phức tạp nhằm tạo nên sự đa dạng trong việc kiểm tra, đánh giá, đồng thời giúp người học có thể lựa chọn những con đường, cách thức thích hợp để nắm bắt và tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và hiệu quả Việc chuyển đến bước học tiếp theo trong chương trình của

người học không chỉ phụ thuộc vào kết quả của bước học trước đó mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố liên quan khác như : thời gian học, số lỗi mắc phải, số lần cần sự trợ

giúp Với sự trợ giúp của máy tính trong việc xử lý, ghi nhớ và liên kết dữ liệu thì chúng

Thư viện tài liệu học tập

Các thành phần đưa thông tin ra

Các thành phần đối thoại học tập

Các thành phần xử lý dữ liệu học tập

Hình 2.3 : Sơ đồ một bước học trong chương trình dạy học theo cấu trúc phân nhánh

ta hoàn toàn có thể thực hiện được việc này Một số phương thức điều khiển phân nhánh thường gặp được liệt kê trong bảng 2.4

Phương thức điều khiển phân nhánh Các yếu tố quyết định cho bước học

tiếp theo Phương thức điều khiển phân nhánh phụ

thuộc vào kết quả

Kết quả trả lời cuối cùng (Kết quả trả lời sẽ được lưu giữ và so sánh với câu trả lời mẫu Kết quả của việc so sánh sẽ quyết định bước học tiếp theo của người học)

Phương thức điều khiển phân nhánh phụ

thuộc vào quá trình

Kết quả trả lời và các đặc điểm khác của hành động

(Ngoài các câu trả lời thì thời gian cần thiết cho các câu trả lời đó, các lỗi mắc phải hoặc việc sử dụng sự trợ giúp sẽ được lưu lại Phương pháp đánh giá sẽ liên kết các yếu tố này lại và đưa ra quyết định cho bước học tiếp theo)

Phương thức điều khiển phân nhánh phụ

thuộc vào mô hình

Từ một trong các phương án trả lời và các đặc điểm khác của hoạt động học, « Mô hình người hoc » sẽ được xây dựng

(Từ các dữ liệu đã được lưu trữ về hoạt động học hiện tại và quá khứ, một mô hình của người học được xây dựng để trợ giúp cho quá trình quyết định bước học tiếp theo)

Lưu giữ - So sánh - Quyết định

Các môdul

học đã được

sử dụng

Lưu giữ - Xây dựng mô hình – Quyết định

Bảng 2.4: Một số phương thức điều khiển phân nhánh

Các hình thức kiểm tra trong chương trình dạy học

A Bài tập với các câu trả lời có sẵn

B Bài tập với các câu trả lời tự do (phải tự đưa ra câu trả lời)

Các câu trả lời đánh dấu

Các câu trả lời lựa chọn đúng/sai

Các câu trả lời lựa chọn đơn giản

Đánh dấu các đoạn văn bản xác định theo

Câu trả lời điền khuyết

Câu trả lời dạng Text

Câu trả lời dạng đồ họa

Đưa ra từ chìa khóa

Đưa ra các giá trị bằng số

Điền vào chỗ trống trong văn bản

Hoàn chỉnh các trình bày đồ họa

Tự trả lời dưới dạng Text hoặc số

Tự đưa ra các biểu đồ, đồ thị

Một số loại hình chương trình dạy học sử dụng hình thức điều khiển từ bên ngoài :

Các chương trình luyện tập-kiểm tra (Trainings-Testprogram)

Các chương trình này được xây dựng nhằm hỗ trợ cho quá trình ôn tập, củng cố hoặc kiểm tra kiến thức Do đó nó chủ yếu dựa theo các hình thức học máy móc như luyện từ vựng (trong học ngoại ngữ), luyện tập khả năng tính toán và các hình thức tương tự, ở đó không nhất thiết cần có sự có mặt của giáo viên Về bản chất các chương trình luyện tập là một chuỗi các bài tập, câu hỏi được sắp xếp theo trình tự nhất định và người học cần giải các bài tập đó Sau mỗi lần đưa ra câu trả lời, người học sẽ nhận được kết quả phản hồi Nếu câu trả lời sai, người học cũng sẽ nhận được phương án trả lời đúng Cấu trúc một vòng của chương trình luyện tập được thể hiện trong hình 2.5

Các bài tập thường được lựa chọn một cách ngẫu nhiên Thông thường khi kết thúc một vòng luyện tập thì kết quả học tập sẽ được tổng hợp và thông báo, qua đó người học cũng nhận được số lượng câu hỏi hoặc bài tập mà không giải đáp được

Cấu trúc của các chương trình kiểm tra cũng tuân theo nguyên tắc tương tự giống chương trình luyện tập Các chương trình này còn có chức năng ghi nhớ kết quả của quá trình kiểm tra để có thể phản hồi lại người học Sự lựa chọn bài tập, câu hỏi của các chương trình kiểm tra không tuân theo nguyên tắc ngẫu nhiên mà sẽ được xác định phù hợp với mục đích của khóa học

• Các chương trình giảng dạy (Tutorial Program)

Các chương trình Tutorial có nhiệm vụ truyền đạt kiến thức mới cho người học, đặc biệt thích hợp cho việc học một cách đơn lẻ Quá trình truyền đạt kiến thức có thể tuân theo các cấp độ học khác nhau Các mục tiêu học tập đặt ra không chỉ nằm trong phạm vi kiến thức chuyên môn, ngoài ra về cơ bản thì các mức độ cao hơn của việc nắm vững, áp dụng kiến thức chuyên môn cũng có thể đạt được Trong chương trình, các thành phần giảng dạy, truyền đạt kiến thức, các bài tập, câu hỏi kiểm tra có thể được kết hợp một cách đa dạng Việc chương trình sẽ tiếp tục thực hiện như thế nào sau khi hoàn thành một nhiệm vụ phụ thuộc vào quyết định mang tính sư phạm Cấu trúc này hầu như không khác biệt so với hình thức mô tả của quan điểm giảng dạy với những cách thức truyền đạt khác nhau Cấu trúc này được bổ sung thêm các khả năng về truy nhập thông tin thông qua menu chương trình, các siêu liên kết (hyperlinks) và chức năng từ điển tra cứu (lexicon) Ngoài ra người

Hình 2.5 : Cấu trúc một vòng của chương trình luyện tập-kiểm tra

Bµi tËp

Bµi tËp

Bµi tËp

Tæng kÕt

chương trình có thể bằng một bài kiểm tra hoặc một bài tóm tắt Các chương trình Tutorial luôn phải dựa trên các quan điểm về lý luận dạy học và tuân theo các chuẩn mực sư phạm Đây chính là điểm khác biệt cơ bản của nó với các ứng dụng siêu văn bản, siêu phương tiện (Hypertext, Hypermedia) thông thường

• Các hệ thống giảng dạy thông minh (Intelligent Tutorial Systems-ITS)

Trên cơ sở của việc giảng dạy được chương trình hóa trong thập kỷ 60-70 thì đến những năm 80 ý tưởng nghiên cứu một hệ thống giảng dạy thông minh (Intelligent Tutorial Systems-ITS) đã xuất hiện Mục đích của các hệ thống này là tạo ra sự tương thích tối ưu giữa máy tính với kiến thức có sẵn, sự tiến bộ trong học tập và khả năng trí tuệ của người học Các hệ thống này sử dụng phương thức điều khiển phân nhánh phụ thuộc vào mô hình, đồng thời sự cố gắng của người học trong việc giải quyết các vấn đề trở thành trung tâm của quá trình học tập (khác với việc truyền đạt kiến thức một cách thuần túy ở các chương trình Tutorial) Mục tiêu của việc phát triển các hệ thống này là :

Máy tính cần « hiểu » cái gì nó làm, cái gì nó dạy Việc này dựa trên các hệ chuyên gia trong các lĩnh vực kiến thức chuyên môn khác nhau

Máy tính cần được trang bị một hệ thống có thứ tự các phương pháp khác nhau để có thể đưa ra những hướng dẫn và trợ giúp cho người sử dụng Những hướng dẫn và trợ giúp này không đưa ra ngay các bước giải quyết vấn đề hoặc toàn bộ lời giải mà sẽ đặt ra các câu hỏi mang tính chỉ dẫn cho người học, qua đó sẽ dẫn người học đến cách làm chính xác

Để có thể tiếp tục trợ giúp cho người học khi họ không thể giải quyết các vấn đề, hệ thống này cần thông qua « mô hình người học » để tiến hành phân tích hiệu quả học tập, các kết quả đơn lẻ của người học từ trước đến nay

Hệ thống cần có sẵn các tiêu chí rõ ràng cho việc sử dụng các thông tin trợ giúp Thậm chí

từ những sai sót của người học, hệ thống có thể đưa ra các phân tích chính xác về các vấn

đề liên quan đến việc tiếp thu kiến thức của người học

Một hệ thống đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu như trên, trong trường hợp lý tưởng có thể thay thế hoạt động của giáo viên Nó có thể nhận biết chính xác người học làm việc như thế nào, có sự can thiệp kịp thời khi người học mắc sai lầm hoặc yêu cầu được trợ giúp Để

có thể xây dựng được hệ thống dạy học đáp ứng được yêu cầu trên, con người cần đến một công nghệ đặc biệt, đó là « Trí tuệ nhân tạo » Việc nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo trong các phòng thí nghiệm và các ứng dụng trong thực tế đòi hỏi chi phí rất cao, điều này cũng ảnh hưởng đến giá thành các phần mềm có sử dụng trí tuệ nhân tạo

Có nhiều cấu trúc khác nhau để xây dựng một hệ thống giảng dạy thông minh, tuy nhiên các cấu trúc này đều bao gồm các thành phần cơ bản sau :

- Hệ thống kiến thức cơ bản : giới thiệu các yếu tố, quy luật, các phương pháp

nghiên cứu của thế giới khách quan

- Các thành phần đối thoại với người học : trên cơ sở đối thoại với người học, các

thành phần này sẽ phân tích và xây dựng một mô hình về kiến thức và trình độ của người học

- Các thành phần giảng dạy : bao gồm một hệ thống các phương pháp sư phạm

nhằm điều khiển quá trình truyền đạt kiến thức trên cơ sở các kết quả của việc đối thoại với người học

- Các thành phần giao tiếp-liên lạc

Một vấn đề mang tính nguyên tắc của tất cả các sản phẩm có sử dụng trí tuệ nhân tạo là máy tính cần phải xử lý hệ thống các ký hiệu, ký tự theo một quy định hình thức nghiêm ngặt (xử lý thông tin theo hình thức-cú pháp) Việc xử lý thông tin dựa theo ý nghĩa của các ký hiệu (xử lý thông tin theo ngữ nghĩa, nội dung) rất quen thuộc đối với con người lại không thích hợp với máy tính Việc kết hợp hai phương thức xử lý thông tin này là xu

hướng phát triển của các hệ thống trí tuệ nhân tạo và ứng dụng của nó trong việc xây dựng các hệ thống giảng dạy thông minh

2.2.2 Tự điều khiển

Cơ sở của hình thức này là trong quá trình tự học người học muốn được tự điều khiển việc học của mình Người học sẽ tự quyết định và xây dựng mục tiêu học, lựa chọn nội dung, phương pháp học phù hợp với yêu cầu và khả năng cho riêng mình Khi đó máy tính sẽ cung cấp một phần mềm dưới hình thức « Môi trường học tập điện tử » (Digital Learning Environment) Môi trường học tập điện tử là một phần mềm dạy học có hỗ trợ khả năng tự học, tự điều khiển của người học từ việc xác định mục tiêu, lập kế hoạch, thực hiện đến việc kiểm tra quá trình học tập Trong môi trường học tập điện tử, người học sẽ được cung cấp các điều kiện học tập thích hợp với các modul nội dung học tập được cấu trúc theo lôgic hành động dưới những hình thức thể hiện khác nhau như văn bản, đồ họa, hình ảnh, hoạt hình, âm thanh ; các khả năng hành động mang tính chức năng như khái quát, tìm kiếm thông tin chi tiết, luyện tập, tự điều khiển để người học có thể tham gia vào các chủ

đề hoặc lĩnh vực công việc một cách đầy đủ, trọn vẹn

Việc xây dựng các « Môi trường học tập điện tử » dựa trên các quan điểm lý luận dạy học hành vi và tâm lý học tư duy Ví dụ về các yếu tố và thành phần cơ bản của một « Môi trường học tập điện tử » được thể hiện trong hình sau (hình 2.6)

• Các modul nội dung

Nội dung học tập được trình bày dưới nhiều hình thức khác nhau như văn bản, hình ảnh, hoạt hình, âm thanh và được liên kết theo một cấu trúc xác định

• Từ điển tra cứu

Trợ giúp cho việc tra cứu và giải thích các khái niệm

• Công cụ làm việc

Trợ giúp quá trình giải các bài tập trong quá trình học tập như: soạn thảo văn bản, tính toán

Ng−êi häc víi nhu cÇu vµ kh¶ n¨ng häc Mµn h×nh lµm viÖc

Tõ ®iÓn tra cøu

C«ng cô lµm viÖc

“CÆp s¸ch“ c¸ nh©n

M« h×nh m« pháng

Modul s− ph¹m(chØ dÉn, luyÖn tËp,

®iÒu khiÓn häc tËp )

Modul néi dung

Hình 2.6: Ví dụ về các thành phần cơ bản của môi trường học tập điện tử

• Thành phần định hướng

Trợ giúp việc định hướng trong việc lập kế hoạch và thực hiện một quá trình học hoàn chỉnh như: lựa chọn nội dung, lựa chọn các chức năng sư phạm, chỉ dẫn tìm kiếm thông tin

• „Cặp sách cá nhân“

Hỗ trợ việc lựa chọn, xây dựng, lưu trữ các thông tin cá nhân của từng người học như: nội dung học tập, kết quả học tập, các chức năng đang sử dụng (vd: tìm kiếm, trao đổi thông tin ) Các thông tin này là hoàn toàn riêng biệt và độc lập cho từng người học

Ví dụ:

Môi trường học tập điện tử thuộc lĩnh vực cơ khí

dưới dạng trang Web tại trường Đại học Kỹ thuật

Tổng hợp Dresden (CHLB Đức)

(http://mlu.mw.tu-dresden.de/module/index.htm)

2.3 Chức năng như một công cụ

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ như hiện nay, cùng với những yêu cầu mới trong lĩnh vực Giáo dục-Đào tạo thì máy tính còn được sử dụng như một công cụ không thể thiếu trong việc trợ giúp giáo viên cũng như người học thực hiện các công việc trong quá trình dạy-học như : xử lý, lưu trữ, cung cấp dữ liệu; thông tin liên lạc; minh họa trình bày thông tin; mô hình hóa, mô phỏng; xây dựng, tổ chức, tiến hành các điều kiện cần thiết cho các hình thức dạy và học khác nhau (Online, Offline, E-Learning )

2.3.1 Công cụ minh họa

Người học trong quá trình học tập của mình muốn thu nhận thông tin về một đối tượng nào

đó thông qua các sự chỉ dẫn, giải thích theo những mức độ trừu tượng khác nhau như: chữ viết, ký hiệu, hình ảnh (tĩnh, động), âm thanh Để đáp ứng được mục tiêu này của người học , máy tính sẽ đưa ra các hình thức sau đây:

• Chữ viết kết hợp hình ảnh

- Folie đơn (VD: OH Folie)

- Tập hợp các Folie (có thể kết hợp âm thanh) (vd: Một bài trình bày bao gồm nhiều Slide của PowerPoint): hỗ trợ tích cực cho việc phát triển quá trình tư duy liên tục, cho việc giải thích mang tính quan hệ đối với người học

- Siêu văn bản (Hypertext)/Siêu phương tiện (Hypermedia): đơn giản hóa các mối quan hệ phức tạp của các thành phần kiến thức (thông qua các siêu liên kết để tạo nên con đường nhận thức) Nội dung kiến thức sẽ được xây dựng, mô tả, hình thành theo từng bước xác định

• Hoạt hình máy tính (2 chiều, 3 chiều, có thể kết hợp với âm thanh)

Hoạt hình máy tính được sử dụng để tạo ra các hiệu quả đặc biệt trong việc mô tả lại những hiện tượng, quá trình động mà trong thực tế không thể quay thành phim Video do :

- Quá trình thực tế diễn ra quá nhanh (ví dụ: quá trình truyền dữ liệu trong máy tính), hoặc diễn ra quá chậm (ví dụ: quá trình di chuyển của các lục địa)

- Quá trình trong thực tế quá nhỏ (ví dụ: quá trình dich chuyển của các điển tử) hoặc quá lớn (ví dụ: quá trình di chuyển của các hành tinh trong quỹ đạo của chúng)

- Quá trình xảy ra trong điều kiện không thể quan sát được (VD: hoạt động của động

cơ diesel), hoặc đã xảy ra trong quá khứ (VD: nguyên lý làm việc của động cơ hơi nước ở thế kỷ 18)

- Các mô hình chức năng không thể hiện được những thông tin cần thiết

Với hoạt hình máy tính thì các quá trình, hiện tượng này được mô tả một cách đơn giản hơn thực tế nhưng vẫn giữ được bản chất, hỗ trợ cho quá trình tiếp thu kiến thức của người học

• Video-Clips

Video-Clips (các đoạn phim ngắn) được sử dụng trong giờ học để mô tả, giới thiệu cho người học một đối tượng, một quá trình trong thực tế, làm tăng tính trực quan của nội dung, từ đó xây dựng động cơ, hứng thú trong học tập

• Hoạt hình máy tính kết hợp Video-Clip

Sự kết hợp giữa các Video-Clip (mô tả thực tế) và các hoạt hình máy tính (mô tả một cách trừu tượng bản chất của đối tượng nhận thức) có thể hỗ trợ quá trình trừu tượng hóa của người học, giúp người học có thể nhanh chóng nắm bắt được bản chất của các sự vật, hiện tượng, từ đó nâng cao khả năng tư duy

2.3.2 Công cụ xây dựng mô hình, mô phỏng

Cơ sở của chức năng này là thông qua những thao tác mang tính chất thí nghiệm trên mô hình (thực hiện mô phỏng) người học sẽ thu nhận được những hiểu biết, kiến thức về đối tượng được mô hình hóa và khả năng tác động đến đối tượng đó

a, Mô phỏng (simulation)

Mô phỏng (theo nghĩa thuật ngữ) là “thực nghiệm quan sát được và điều khiển được trên

mô hình” của đối tượng khảo sát *

Trong lĩnh vực khoa học, mô phỏng là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với nghiên

cứ lý thuyết thuần túy và nghiên cứu thực nghiệm trên đối tượng thực Phương pháp Mô phỏng được sử dụng khi không thể, không cần hoặc không nên thực nghiệm trên đối tượng thực

Mô phỏng, đặc biệt là mô phỏng trên máy tính tạo điều kiện thuận lợi cho người học, người nghiên cứu về các mặt:

- Nhận thức (trực quan hóa, dễ tiếp cận và đo lường, lặp lại được nhiều lần, thử nghiệm ý tưởng sáng tạo và tiên đoán )

- Công nghệ (thiết bị, phương pháp, kỹ năng : khả thi, hiệu quả về mặt thời gian, kinh tế )

b, Mô hình

• Khái niệm mô hình

Nền tảng của phương pháp mô phỏng là Mô hình của đối tượng nào đó trong thực tế

“Mô hình được hiểu là một thể hiện bằng thực thể hay bằng khái niệm một số thuộc tính và quan hệ đặc trưng của một đối tượng nào đó-còn gọi là nguyên hình-nhằm mục đích nhận thức sau:

- Làm đối tượng quan sát cho nguyên hình hoặc/và

- Làm đối tượng nghiên cứu (thực nghiệm hay suy diễn) về nguyên hình” *

Như vậy Mô hình :

- Là sự thay thế của đối tượng thật (nguyên hình)

- Phản ánh những chức năng, cấu trúc, thành phần bản chất của nguyên hình

- Bản thân không phải là đối tượng thật

- Là sự giới thiệu của chúng ta về đối tượng thật

- Luôn luôn đơn giản hơn đối tượng thật

• Đặc tính của Mô hình

- Đặc tính Đối tượng : sự thể hiện của chủ thể

- Đặc tính Đơn giản : sự đơn giản hóa của chủ thể

- Đặc tính Mục đích : sự thể hiện cho chủ thể

- Đặc tính Sử dụng : sự thể hiện cho ai đó

- Đặc tính Sao chép : sự thể hiện của ai đó

• Phân loại Mô hình

- Phân loại theo lý thuyết xây dựng cho mô hình

Hiện nay chưa có một lý thuyết tổng quát về mô hình nói chung, mà chỉ có những lý thuyết được xây dựng cho từng loại mô hình Trên cở sở lý thuyết này, có thể phân mô hình thành các loại sau

Mô hình trích mẫu (sampling model)

Là tập hợp những cá thể (thường gọi là tập mẫu) trích ra từ một tổng thể được xét Ở đây

mô hình là một thực thể cùng chất với nguyên hình, lý thuyết mô hình là Lý thuyết xác suất và thống kê toán học, cho phép chọn dung lượng tập mẫu theo độ chính xác và mức độ tin cậy cho trước, từ đó đánh giá thống kê đúng đắn về tổng thể Mô hình trích mẫu được

sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như : đánh giá chất lượng sản phẩm, điều tra xã hội học

Mô hình đồng dạng (similar model)

Hai thực thể được gọi là đồng dạng khi các đại lượng vật lý cùng tên của chúng tỷ lệ với nhau, đồng dạng hình học nếu chỉ có tỷ lệ về chiều dài tương ứng, đồng dạng động hình học nếu có tỷ lệ về các vận tốc tương ứng, đồng dạng động lực học nếu có các tỷ lệ về lực tương ứng Mô hình đồng dạng là một thực thể có các thông số vật lý cùng tên với nguyên hình và được xác định theo Lý thuyết đồng dạng

Mô hình tương tự (analog model)

Hai thực thể khác nhau về bản chất vật lý được gọi là tương tự khi trạng thái của chúng được mô tả cùng một hệ phương trình vi phân và điều kiện đơn trị Mô hình tương tự là một thực thể có những thông số vật lý khác tên với nguyên hình và được xác định theo Lý thuyết tương tự Mô hình này thường được gọi tên theo chất liệu của mô hình và nguyên hình, ví dụ: mô hình điện-cơ

Mô hình toán học (mathematical model)

Ba mô hình vừa nêu trên đều là những mô hình thực thể (vật lý) Mô hình toán học là mô hình khác dưới dạng một cấu trúc hay một hệ thức toán học Ví dụ: mô hình tinh thể, chuyển động của vật rắn có thể được mô hình hóa bằng cấu trúc nhóm

Theo lý thuyết cho mô hình

Mô hình tương tự (Lý thuyết tương tự)

Mô hình toán học

Hình 2.7: Phân loại mô hình theo lý thuyết xây dựng cho mô hình

- Phõn loại theo mức độ trừu tượng

Ngoài hai cỏch phõn loại nờu ở trờn, cũn cú thể dựa vào tớnh chất (động, tĩnh), mục đớch hay ngành khoa học để phõn loại mụ hỡnh khi cần thiết Trong quỏ trỡnh học tập nghiờn cứu, người học luụn phải tiếp xỳc và tiến hành thớ nghiệm trờn cỏc mụ hỡnh Thụng qua cỏc thớ nghiệm này người học cú thể thu nhận được những kiến thức về đối tượng thật trong thực tế Ngày nay với sự phỏt triển của mỏy tớnh điện tử thỡ phương phỏp mụ phỏng trờn mỏy tớnh ngày càng được sử dụng rộng rói với nhiều chương trỡnh mụ phỏng khỏc nhau, thớch hợp cho từng ngành kỹ thuật nhất định, vớ dụ: trong ngành Điện-Điện tử cú cỏc chương trỡnh: MultiSim, CircuitMaker ,trong ngành Cơ khớ cú chương trỡnh SolidWork Khi tốc độ của quỏ trỡnh mụ phỏng tương đương với tốc độ của quỏ trỡnh thực chỳng ta cú khỏi niệm mụ phỏng trong thời gian thực (Real Time Simulation) Tuy nhiờn trong thực tế nhiều khi chỳng ta khụng nhất thiết cần đến điều này Phương phỏp dạy-học cú sử dụng mụ phỏng mỏy tớnh là một trong những phương phỏp dạy-học cú hiệu quả cao về nhiều mặt như : tăng cường tớnh trực quan sinh động trong giờ học, gõy hứng thỳ học tập và nghiờn cứu, phỏt huy tư duy sỏng tạo của học sinh

Theo mức độ trừu tượng

Vật thật Mụ hỡnh

chức năng mỏy tớnh Mụ hỡnh

Hỡnh 2.8: Phõn loại mụ hỡnh theo mức độ trừu tượng

Hỡnh 2.9 : Cỏc bước của phương phỏp mụ hỡnh

Mô tả chính xác vấn đề

Xây dựng mô hình(Mô hình hóa) Mô hình

Mô phỏng(Thí nghiệm trên mô hình)

Nhận xét, đánh giá

Vấn đề nghiờn cứu

• Hai hình thức phân tích hệ thống khi mô phỏng

- Phân tích đầu vào-ra : Không nghiên cứu quy luật biến đổi bên trong của hệ thống

(mô hình Hộp đen), ví dụ : Mô phỏng lái ôtô, máy bay, tàu hỏa

- Phân tích mô hình : Cần nghiên cứu quy luật biến đổi bên trong của hệ thống (mô

hình Hộp trắng), ví dụ : Mô phỏng các mạch điện tử, các mạch lôgic

• Một số điểm lưu ý khi làm việc với mô hình

- Luôn luôn kết hợp giữa học trên mô hình và trên vật thật

- Tạo ra mô hình một cách có ý thức

- Mô hình cần phải có tính « trong suốt »

- Không quá tin tưởng vào các mô hình

2.3.3 Công cụ thông tin liên lạc

Trong quá trình học tập cộng tác (Collaborative Learning), nhu cầu trao đổi thông tin như

bài tập, kết quả công việc, giải đáp thắc mắc giữa những người học, giữa người học với

giáo viên là rất cần thiết Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và công nghệ

truyền thông, máy tính và các dịch vụ của Internet/Intranet được sử dụng để phục vụ cho

yêu cầu này Một số hình thức truyền thông và dịch vụ trên mạng được sử dụng trong

dạy-học hiện nay :

• WWW (World Wide Web), E-mail, List-/Mailserver

- WWW phục vụ cho việc chia sẻ thông tin một cách công khai

- E-mail phục vụ chuyển giao thông tin cá nhân

- List-/Mailserver phục vụ việc phân chia có mục đích các thông báo, E-mail đến các

cá nhân, nhóm mà có địa chỉ E-mail được ghi nhớ, liệt kê trong Mailserver Việc

soạn thảo, lưu trữ, đọc các thông báo này diễn ra trong các gian đoạn khác nhau

(truyền thông không đồng bộ - asynchronous Communication)

ƒ Diễn đàn thảo luận (Discussion Forums)

Đây chính là hình thức của một diễn đàn thảo luận ảo, ở đó tất cả mọi người đều có quyền

tham gia vào một chủ đề thảo luận, cùng giải quyết một vấn đề Mọi ý kiến, câu hỏi, câu

trả lời, kết quả công việc, các chỉ dẫn có thể được đưa ra, phản hồi ở bất kỳ thời điểm nào

(truyền thông không đồng bộ - asynchronous Communication)

ƒ Chat

« Chat » được xem như là một hình thức liên lạc thời gian thực (truyền thông đồng bộ -

synchronous communication) Người học, giáo viên có thể liên lạc, trao đổi với nhau thông

qua các đoạn văn bản một cách trực tiếp, thâm chí có thể bằng đối thoại (voice chat) hoặc

hình ảnh (Webcam) Tuy nhiên nếu số lượng người tham gia quá đông, có thể gây nên hiện

tượng « hỗn loạn » Ngày nay việc sử dụng hình thức hội thảo bằng Video (Video

Conference) đã tạo ra khả năng cho những người tham gia có thể trao đổi thông tin bằng

chữ viết, vừa có thể trực tiếp nhìn thấy và trao đổi bằng lời nói

(=Hộp trắng)

(=Hộp đen)