Skkn sinh học thpt (4)

Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến

1.1 Xuất phát từ mục tiêu đổi mới giáo dục và thực hiện chương trình dạy học mới 2018

Mục tiêu chung của giáo dục phổ thông là phát triển toàn diện con người Việt Nam về mặt đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ và nghề nghiệp, đồng thời hình thành phẩm chất, năng lực và ý thức công dân yêu nước, có tinh thần dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội Giáo dục trung học phổ thông nhằm trang bị kiến thức công dân, củng cố kết quả giáo dục trung học cơ sở, giúp học sinh hoàn thiện học vấn phổ thông và có hiểu biết thông thường về kỹ thuật, hướng nghiệp Ngoài ra, mục tiêu còn hướng đến tạo điều kiện để học sinh phát huy năng lực cá nhân, lựa chọn hướng phát triển, tiếp tục học chương trình giáo dục đại học, nghề nghiệp hoặc tham gia lao động, góp phần xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, phù hợp với yêu cầu của sự nghiệp phát triển đất nước và hội nhập quốc tế.

Để thực hiện mục tiêu của chương trình học mới, cần đa dạng hóa phương pháp dạy học kết hợp các phương tiện dạy học hiện đại nhằm kích thích sự chủ động và sáng tạo của người học Việc này không chỉ giúp giảm áp lực cho người dạy mà còn tối ưu hóa công việc giảng dạy, nâng cao hiệu quả học tập cho học sinh.

Xuất phát từ tính ưu việt của các thiết bị ứng dụng CNTT trong dạy và học, môn Sinh học được xem là phù hợp để tích hợp công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy Tuy nhiên, đặc thù của môn Sinh học là vừa có tính ứng dụng thực tiễn, vừa mang đặc điểm trừu tượng, kết hợp giữa khoa học tự nhiên và các quan điểm triết học Điều này khiến học sinh thường khá ngại học môn Sinh do phải học các khái niệm phức tạp, thực hiện các bài tính toán và liên hệ kiến thức liên môn, đòi hỏi sự tư duy và sáng tạo cao.

Việc áp dụng các thiết bị dạy học mới đang ngày càng phổ biến, giúp giải phóng đáng kể sức lao động của giáo viên và nâng cao chất lượng giảng dạy Nhờ công nghệ, học sinh trở nên hào hứng và chủ động hơn trong quá trình học tập, góp phần thúc đẩy hiệu quả giáo dục.

Sự hiện diện của các thiết bị dạy học mới, đặc biệt là các thiết bị ứng dụng CNTT, giúp giải quyết điểm khó của môn học và tạo điều kiện kết nối gần gũi hơn giữa người học và người dạy Người học và người dạy có thể trao đổi, học hỏi mọi lúc mọi nơi nhờ vào các thiết bị này Đồng thời, các thí nghiệm và hiện tượng thực tế được lưu trữ chính xác, dễ dàng chia sẻ để mọi người cùng quan sát và học tập hiệu quả hơn.

1.3 Xuất phát từ thực tiễn dịch bệnh Covid – 19 chưa có dấu hiệu kết thúc, thúc đẩy mạnh mẽ các phương pháp, phương tiện dạy học mới

Dịch bệnh do virut SAR-CoV-2 gây ra xuất hiện những ca bệnh đầu tiên tại Trung Quốc cuối năm 2019, sau đó lây lan toàn cầu gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến mọi hoạt động kinh tế, giáo dục và sản xuất Ngành giáo dục là một trong những lĩnh vực chịu tác động nặng nề nhất bởi dịch bệnh, với các quy định phòng chống dịch thay đổi theo từng giai đoạn nhưng đều ảnh hưởng đến quá trình dạy và học.

6 một lớp là F 1 đồng nghĩa cả học sinh và giáo viên dạy lớp đó phải đi cách li tập trung

Trong giai đoạn sau, chỉ các trường hợp F1 cách ly tại nhà mới cần thực hiện Khi trong lớp có học sinh F1, lớp học sẽ áp dụng hình thức học song hành gồm cả học trực tiếp và học trực tuyến để đảm bảo an toàn và duy trì quá trình học tập hiệu quả.

Trong giai đoạn bùng phát dịch, các ca F0 mới phải cách ly tại nhà và tự điều trị để hạn chế lây nhiễm Nếu ca F0 là giáo viên, điều này có nghĩa lớp học sẽ không có giáo viên trực tiếp giảng dạy, buộc phải tổ chức dạy học trực tuyến hoặc có giáo viên khác thay thế Tuy nhiên, do số lượng giáo viên nhiễm bệnh tăng cao, nhiều trường hợp không có giáo viên dạy thay, gây ảnh hưởng đến lịch trình giảng dạy và quá trình học tập của học sinh.

Với tất cả các trường hợp nói trên đều ảnh hưởng tới chất lượng dạy và học

Chúng tôi đã thiết kế và áp dụng sáng kiến "Xây dựng bộ phần mềm hỗ trợ việc học tập và giảng dạy môn Sinh học" nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập trong môn học này Sáng kiến này giúp cải thiện phương pháp dạy học truyền thống và tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tiếp cận kiến thức một cách trực quan, sinh động hơn Việc xây dựng bộ phần mềm hỗ trợ còn góp phần thúc đẩy đổi mới phương pháp giảng dạy, nâng cao kỹ năng tự học của học sinh và phát triển công nghệ giáo dục phù hợp với xu hướng hiện đại Tác động tích cực của sáng kiến không chỉ giúp học sinh hiểu bài sâu hơn mà còn khơi dậy đam mê môn Sinh học, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện.

Mục đích nghiên cứu

Xây dựng được các nội dung của bộ phần mềm

Lựa chọn được nền tảng để chạy các phần mềm đó (hệ điều hành)

Lựa chọn đối tượng sử dụng bộ phần mềm.

Đối tƣợng nghiên cứu

- Chương trình Sinh học THPT hiện hành

- Các dạng toán Sinh học phổ biến trong chương trình Sinh học THPT

- Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm

- Các hệ điều hành thông dụng

- Các ngôn ngữ lập trình.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp chuyên gia bắt đầu bằng việc các thành viên trong nhóm đề xuất ý tưởng, sau đó trình bày tính hợp lý, tính cấp thiết và khả năng hoàn thành của từng ý tưởng, đồng thời tối ưu chi phí và làm nổi bật điểm mới cũng như giá trị khoa học của ý tưởng đó Sau khi thảo luận và đánh giá kỹ lưỡng, nhóm tiến hành thống nhất chọn ý tưởng chung phù hợp để thực hiện, đảm bảo tính khả thi và hiệu quả cao trong quá trình làm việc nhóm.

Phương pháp điều tra số liệu dựa trên việc phân tích các thông tin khoa học đã được công bố, liên quan đến kiến thức sinh học cấp phổ thông, các loại ngôn ngữ lập trình và cơ sở dữ liệu Việc thu thập dữ liệu từ các nguồn uy tín giúp đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của nghiên cứu Áp dụng phương pháp này sẽ cung cấp cơ sở vững chắc để đưa ra các kết luận học thuật chất lượng cao.

* Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu về sinh học THPT, Tin học ứng dụng

Phương pháp lịch sử giúp khám phá các mô hình và cơ sở thực tiễn đã áp dụng hoặc mô phỏng tương tự, từ đó đánh giá ưu điểm và hạn chế của từng mô hình Qua đó, phân tích và so sánh các phương pháp để rút ra những bài học kinh nghiệm quý báu, góp phần xây dựng các giải pháp phù hợp và hiệu quả hơn cho thực tiễn Việc này giúp đảm bảo tính khách quan, có căn cứ khoa học và phù hợp với bối cảnh phát triển của lĩnh vực nghiên cứu.

Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

7 mới, điểm cải tiến của dự án so với các dự án trước đó

Phương pháp thực nghiệm giúp kiểm tra khả năng vận hành của ứng dụng, phát hiện lỗi phát sinh trong quá trình phát triển Qua đó, các nhà phát triển có thể điều chỉnh thiết kế để nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của sản phẩm Quá trình này còn bao gồm tổng kết quy trình nhằm tối ưu hóa quy trình phát triển, đảm bảo ứng dụng hoạt động mượt mà, ổn định và phù hợp với yêu cầu người dùng.

Phân loại và hệ thống hóa lý thuyết là quá trình sắp xếp các tài liệu khoa học theo từng mặt và đơn vị có cùng đặc điểm bản chất, hướng phát triển để xây dựng hệ thống kiến thức rõ ràng Phân loại giúp xác định các vấn đề có liên quan, trong khi hệ thống hóa tổ chức các tri thức thành một mô hình hoàn chỉnh, dễ hiểu Đây là phương pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả nghiên cứu và truyền đạt kiến thức trong khoa học.

Phương pháp cách thức hóa là một phương pháp nghiên cứu các đối tượng bằng cách xây dựng mô hình gần giống với đối tượng ban đầu, giúp tái hiện lại đặc điểm và cấu trúc của đối tượng thông qua tổ chức, cơ cấu và chức năng của chúng Phương pháp này giúp làm rõ các đặc điểm cốt lõi của đối tượng nghiên cứu, hỗ trợ phân tích và hiểu sâu hơn về cấu trúc cũng như hoạt động của chúng.

Nghiên cứu cấu trúc các ứng dụng từ điển khác để hiểu rõ cách hoạt động và chức năng của chúng, từ đó rút ngắn thời gian nghiên cứu Việc phân tích các dạng ứng dụng từ điển giúp tối ưu hóa quá trình phát triển Cuối cùng, xây dựng mô hình ứng dụng phù hợp với mục đích ban đầu để đảm bảo hiệu quả sử dụng và đáp ứng nhu cầu người dùng.

Phạm vi áp dụng

Tại một số trường THPT - Tỉnh Nam Định

Học sinh, giáo viên trên lãnh thổ Việt Nam có sử dụng hệ điều hành Android và cài đặt chợ ứng dụng Google play.

Đóng góp của đề tài

 Giúp giáo viên đẩy mạnh ứng dụng CNTT vào giảng dạy, rút ngắn thời gian làm việc nhưng hiệu quả công việc tăng lên

 Giúp học sinh chủ động trong việc học tập của bản thân khi có thể tự học tập, nghiên cứu, ôn tập trong điều kiện không được đến lớp

 Trong điều kiện dạy học trực tiếp giáo viên và học sinh vẫn có thể sử dụng các ứng dụng trên để nâng cao hiệu quả công việc

 Tiếp tục hoàn thiện và tiếp thu các ý kiến để mở rộng thêm các tính năng mới ở giai đoạn tiếp theo

MÔ TẢ GIẢI PHÁP

Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến

Đội ngũ giáo viên dạy Sinh học đạt chuẩn về trình độ, trong đó đặc biệt là các giáo viên Vật lý, Hóa học và Sinh học tích cực trao đổi, thảo luận và xây dựng các đề tài Khoa học kỹ thuật tích hợp và liên môn, nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và thúc đẩy sự sáng tạo trong nghiên cứu liên ngành.

Nhờ sự quan tâm sát sao của lãnh đạo nhà trường, các hoạt động học tập được tổ chức bài bản và chuyên nghiệp Các kế hoạch giáo dục được xây dựng chi tiết, rõ ràng nhằm đảm bảo tiến độ và chất lượng giảng dạy Hệ thống giám sát chặt chẽ cùng sự hỗ trợ kịp thời giúp giải quyết nhanh chóng mọi vướng mắc, nâng cao hiệu quả giáo dục toàn diện.

- Về điều kiện dạy học: Nhà trường đã có phòng học bộ môn Sinh học với các trang thiết bị cần thiết

Trong những năm gần đây, tỉnh Nam Định và Sở Giáo dục và Đào tạo Nam Định đã tổ chức thường xuyên các cuộc thi KHKT và Ngày hội STEM, nhằm thúc đẩy phong trào nghiên cứu khoa học và sáng tạo trong học sinh Ban giám hiệu trường THPT Hoàng Văn Thụ luôn tạo điều kiện và khuyến khích các giáo viên đầu tư, hướng dẫn học sinh tích cực tham gia các hoạt động này, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực học sinh.

Dưới ảnh hưởng của dịch bệnh, phong trào học tập tại các lớp và địa phương gặp nhiều khó khăn, nhiều nơi phải tổ chức học trực tuyến hoặc kết hợp giữa học trực tiếp và trực tuyến Điều này dẫn đến kết quả giáo dục không đồng đều và ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng chung của toàn bộ trường học.

Trình độ tin học ứng dụng của các thầy, cô giáo còn không đều và thấp hơn so với học sinh, những người có khả năng công nghệ rất năng động và thành thạo Điều này đặt ra thách thức lớn cho việc thực hiện mục tiêu dạy học theo chương trình mới 2018, đòi hỏi cần có các giải pháp nâng cao trình độ công nghệ cho giáo viên để phù hợp với sự phát triển của học sinh.

Trường sở hữu 4 phòng học chất lượng cao được trang bị hệ thống máy chiếu, máy tính và thiết bị truyền thông đa phương tiện hiện đại Tuy nhiên, với tổng cộng 30 lớp học, việc tận dụng tối đa các phòng học này không phải lúc nào cũng khả thi Ngoài ra, ảnh hưởng của dịch bệnh khiến các em không thể đến trường, dẫn đến các phòng học chất lượng cao hoạt động không hết công suất.

Chương trình SGK hiện hành có sự chênh lệch giữa sách cơ bản và sách nâng cao, gây ra thách thức và cơ hội cho nhà trường trong việc khai thác điểm mạnh và hạn chế điểm yếu của chương trình Trong khi nhà trường chủ yếu sử dụng sách cơ bản, kỳ thi tốt nghiệp và thi năng lực lại huy động kiến thức từ nhiều bộ sách và khối lớp khác nhau, đặt ra câu hỏi làm thế nào để phát huy tính mở của chương trình mà vẫn đảm bảo đáp ứng yêu cầu các kỳ thi chính thức Ngoài ra, đề xuất về việc áp dụng chương trình mới với sự tham gia của nhiều nhà xuất bản mở ra hướng tiếp cận học tập linh hoạt hơn, chuyển từ tài liệu bắt buộc sang hướng tới hoạt động học sáng tạo và đa dạng.

CƠ SỞ LÍ LUẬN

1 Xu thế chung của nền giáo dục số hoá

Sự phát triển nhanh chóng của đổi mới công nghệ đã thay đổi thế giới mạnh mẽ, đồng thời đại dịch Covid-19 diễn ra toàn cầu ảnh hưởng đến mọi lĩnh vực, trong đó có giáo dục Chính phủ Việt Nam đã phê duyệt Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030, xác định giáo dục là lĩnh vực ưu tiên chuyển đổi số, thể hiện vai trò quan trọng của chuyển đổi số trong nâng cao chất lượng giáo dục và thúc đẩy sự phát triển bền vững của đất nước Theo các nguồn quốc tế như OECD và EU, chuyển đổi số là xu hướng toàn cầu, như Báo cáo Toàn cảnh Giáo dục số OECD 2021 và Kế hoạch Hành động Giáo dục số đều nhấn mạnh tầm quan trọng của đổi mới số trong giáo dục hiện đại.

2021 - 2027 (Digital Education Action Plan 2021-2027) đã chỉ ra

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đã định hình lại xã hội và đặt ra nhiều thách thức, đòi hỏi hệ thống giáo dục phải nhanh chóng thích nghi để thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của đất nước Nâng cao năng lực cạnh tranh và đáp ứng kỳ vọng của phụ huynh, học sinh là động lực chính cho chuyển đổi số trong giáo dục Việc đổi mới mô hình đào tạo và thúc đẩy khả năng thích ứng với phương pháp giảng dạy mới giúp giảm thiểu phản kháng về văn hóa và hành vi Các chuyên gia và giảng viên cần cập nhật kiến thức về xu hướng kỹ thuật số để nâng cao năng lực đào tạo và phát triển kỹ năng mới phù hợp với yêu cầu của thị trường lao động Đồng thời, đổi mới sáng tạo trong giáo dục góp phần nâng cao chất lượng đào tạo khoa học kỹ thuật, tăng tính linh hoạt của chương trình giảng dạy và thích ứng với các thay đổi toàn cầu, từ đó tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động ngày càng khắt khe trong tương lai.

Chuyển đổi số trong giáo dục tạo ra cuộc cách mạng trong chiến lược cạnh tranh và đổi mới sáng tạo, thúc đẩy phát triển công nghệ để giúp giảng viên tiếp cận nhiều nguồn tài nguyên và nâng cao chất lượng đào tạo trực tuyến Đào tạo trực tuyến là phương pháp đào tạo tuyệt vời, có trình độ cao hơn trong lĩnh vực giáo dục, giúp đào tạo nguồn nhân lực đa dạng và có khả năng tiếp cận công nghệ tiên tiến toàn cầu Chuyển đổi số thúc đẩy giao tiếp dễ dàng hơn giữa giảng viên và sinh viên trong kỷ nguyên số, tạo nền tảng công nghệ giáo dục vững chắc để phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao phù hợp mục tiêu quốc gia Thành công trong chuyển đổi số giáo dục là chìa khóa giúp đất nước tiến tới mục tiêu trở thành quốc gia công nghiệp hiện đại, thu nhập cao vào năm 2045, như đã xác định trong Văn kiện Đại hội 13 của Đảng.

2 Các khía cạnh của số hoá giáo dục

2.1 Các khóa học trực tuyến

Bạn muốn học một ngôn ngữ mới hoặc tham gia các khóa đào tạo chuyên sâu nhưng không có nhiều thời gian để di chuyển xa? Các khóa học trực tuyến do các chuyên gia hàng đầu thiết kế mang đến trải nghiệm học tập trong thời gian thực, giúp bạn linh hoạt hơn trong việc nâng cao kỹ năng mà không cần đến trường lớp truyền thống Với phương pháp giảng dạy đột phá và nội dung chất lượng cao, các khóa học trực tuyến là giải pháp hiệu quả cho những ai muốn học tập mọi lúc, mọi nơi.

Số hóa nhường chỗ cho kỳ thi trực tuyến, giúp quá trình chấm thi thuận tiện cho cả giáo viên và học sinh

Hình 1.Kì thi đánh giá năng lực tại Đại học Quốc gia Hà Nội

2.3 Sách giáo khoa kỹ thuật số

Sách giáo khoa kỹ thuật số, còn gọi là sách giáo khoa điện tử hoặc văn bản điện tử, mang đến trải nghiệm học tập tương tác cho học sinh Với giao diện đa phương tiện tích hợp, học sinh có thể truy cập vào nội dung phong phú như video, bản trình bày tương tác và siêu liên kết để nâng cao hiệu quả học tập.

Hình 2 SGK kỹ thuật số của Nhật Bản [1]

Hoạt hình là một phương pháp giảng dạy hấp dẫn giúp học sinh học tập hiệu quả hơn nhờ cách trình bày trực quan về các chủ đề Nhờ hoạt hình, học sinh dễ dàng nắm bắt các khái niệm, kể cả những chủ đề phức tạp nhất cũng trở nên đơn giản và dễ hiểu Đây là một công cụ hỗ trợ hình thành kiến thức một cách sinh động, thu hút sự chú ý và tăng khả năng ghi nhớ của học sinh.

Hình 3 Một đoạn video mô tả chu trình nhân lên của virut SAR – CoV – 2 [2]

2.5 Tích hợp trên cùng một nền tảng số

Các trường học và cao đẳng đang tìm kiếm giải pháp tích hợp để đáp ứng nhu cầu giáo dục đa dạng của sinh viên từ nhiều vùng khác nhau Việc số hóa toàn bộ hệ thống giáo dục, qua các hình thức như khóa học trực tuyến, kỳ thi trực tuyến, sách giáo khoa kỹ thuật số, câu đố và ghi chú điện tử đang nâng cao chất lượng học tập Chuyển đổi số trong giáo dục giúp tăng cường khả năng tiếp cận kiến thức và thúc đẩy hiệu quả học tập của sinh viên.

Hình 3 Một số ứng dụng học tập cho học sinh

2.6 Tài nguyên trực tuyến - Kết nối học sinh với các nhà giáo dục của họ

Việc kết nối trong học tập được thực hiện qua các lớp học ảo như Google Classroom hoặc Microsoft Teams, giúp giáo viên và học sinh dễ dàng trao đổi, phản hồi và quản lý các hoạt động dạy và học một cách hiệu quả Ngoài ra, các ứng dụng như Zalo, Messenger cũng là lựa chọn phổ biến, giúp duy trì kết nối trực tuyến nhanh chóng và tiện lợi, đảm bảo quá trình học tập không gián đoạn dù ở bất kỳ đâu Các nền tảng này giúp tăng cường sự tương tác, hỗ trợ học sinh học tập linh hoạt hơn trong môi trường số.

3 Vai trò của ứng dụng di động trong giáo dục

Sự phát triển của các thiết bị công nghệ số, đặc biệt là điện thoại thông minh và thiết bị di động, đã mở ra cơ hội lớn cho giáo dục từ xa và học trực tuyến trong hai thập niên qua UNESCO khuyến nghị các quốc gia xây dựng hạ tầng công nghệ thông tin và viễn thông nhằm thúc đẩy học tập trực tuyến rộng rãi hơn Ở Anh, Đan Mạch và Hà Lan, các chính sách sáng tạo đã thúc đẩy việc học trên thiết bị di động, trong đó chính phủ Anh khởi xướng các chương trình giáo dục di động từ tiểu học đến đại học, hợp tác với các công ty viễn thông để cung cấp công nghệ Nga và Ukraina cũng phát triển mạnh mẽ việc học trên di động, trong đó Ukraina đưa học sinh làm quen với phương pháp này trong các trường học Nhật Bản, Bangladesh và Hàn Quốc đã triển khai các dự án quốc gia lớn nhằm tích hợp thiết bị di động vào giáo dục Chính sách thúc đẩy giáo dục thông minh tại Hàn Quốc đã tích hợp thiết bị di động vào môi trường học tập hàng ngày, chuẩn bị sẵn sàng cho tương lai số của học sinh, sinh viên.

Hiện trạng học tập trên thiết bị di động toàn cầu cho thấy mức độ chấp nhận khác nhau giữa các quốc gia, xuất phát từ thiếu chính sách giáo dục quốc gia hỗ trợ ứng dụng này trong trường học Các lo ngại về ảnh hưởng đến sức khỏe và tâm lý của học sinh cũng góp phần hạn chế việc sử dụng thiết bị di động trong giáo dục Dù ý nghĩa tích cực của học tập qua thiết bị di động được công nhận rộng rãi, vẫn tồn tại nỗi lo về lạm dụng điện thoại di động trong lớp, an ninh thông tin, tiếp xúc với nội dung không phù hợp, cũng như các vấn đề an ninh trong kỳ thi liên quan đến hành vi gian lận, bạo lực và tình dục.

4 Các ngôn ngữ lập trình tạo ứng dụng di động 4.1 Ngôn ngữ lập trình Javascrip [3]

JavaScript là ngôn ngữ lập trình website phổ biến hiện nay, được tích hợp và nhúng vào HTML để làm cho website trở nên sống động hơn JavaScript đóng vai trò quan trọng như một thành phần của trang web, giúp thực thi các script phía người dùng (client-side) cũng như phù hợp với môi trường phía máy chủ (Node.js), từ đó tạo ra các trang web động và tương tác hơn cho người dùng.

- Chương trình JavaScript rất dễ học

- Lỗi JavaScript (JS) dễ phát hiện và sẽ giúp bạn sửa lỗi nhanh hơn

- Các trình duyệt web có thể dịch nó bằng HTML mà không cần một compiler

- JS hoạt động trên rất nhiều nền tảng và trình duyệt khác nhau

- Được đánh giá là ngôn ngữ lập trình nhẹ, nhanh so với các ngôn ngữ khác

- JS có thể được gắn trên một số element hoặc các events của trang web

- Khi website có sử dụng JS thì sẽ giúp cho trang web đó tương tác và tăng trải nghiệm người dùng khi truy cập

- Bạn có thể tận dụng JavaScript để kiểm tra các input thay vì kiểm tra thủ công thông qua việc truy xuất database

- Giao diện phong phú gồm các thành phần Drag and Drop, Slider để cung cấp một Rich Interface (Giao diện giàu tính năng)

- Dễ bị khai thác từ những hacker và scammer

- Có thể được dụng để thực thi mã độc trên máy tính của người dùng

- Các thiết bị khác nhau có thể thực hiện JS khác nhau dẫn đến không đồng nhất

- Vì tính bảo mật nên client-side JavaScript không cho phép đọc và ghi các file

- JS không được hỗ trợ khi sử dụng trong kết nối mạng

- JavaScript không có khả năng đa luồng hoặc đa xử lý

4.2 Ngôn ngữ lập trình HTML/CSS [4]

HTML viết tắt của Hypertext Markup Language là ngôn ngữ lập trình dùng để xây dựng và cấu trúc lại các thành phần có trong Website

* Ưu điểm của HTML là gì?

HTML được sử dụng để tạo bố cục, cấu trúc trang web Nó có một số ưu điểm sau:

- Có nhiều tài nguyên hỗ trợ với cộng đồng người dùng vô cùng lớn

- Có thể hoạt động mượt mà trên hầu hết mọi trình duyệt hiện nay

- Học HTML khá đơn giản

- Các markup sử dụng trong HTML thường ngắn gọn, có độ đồng nhất cao

- Sử dụng mã nguồn mở, hoàn toàn miễn phí

- HTML là chuẩn web được vận hành bởi W3C

- Dễ dàng để tích hợp với các loại ngôn ngữ backend (ví dụ như: PHP, Node.js,…)

* Nhược điểm của HTML là gì?

Chỉ áp dụng chủ yếu cho website tĩnh, các trang web này không có khả năng tương tác động và cần sử dụng các công nghệ bổ sung để mở rộng chức năng Để tạo các tính năng động và phức tạp hơn, lập trình viên phải tích hợp thêm JavaScript hoặc sử dụng ngôn ngữ backend của bên thứ ba như PHP để phát triển và vận hành các tính năng linh hoạt trên website.

- Mỗi trang HTML cần được tạo riêng biệt, ngay có khi có nhiều yếu tố trùng lặp như header, footer

Việc kiểm soát cách trình duyệt đọc và hiển thị file HTML gặp nhiều khó khăn, đặc biệt khi sử dụng các trình duyệt cũ không hỗ trợ các tag mới Do đó, dù trong mã HTML có sử dụng các thẻ mới này, trình duyệt vẫn không thể render đúng nội dung.

- Một vài trình duyệt còn chậm cập nhật để hỗ trợ tính năng mới của HTML

4.3 Ngôn ngữ lập trình Python [5]

Python là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, cấp cao, mạnh mẽ, dễ học và ngày càng trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho người mới bắt đầu học lập trình Python nổi bật với khả năng tạo kiểu động và cơ chế cấp phát bộ nhớ tự động, giúp lập trình viên dễ dàng xây dựng các ứng dụng phức tạp Với cấu trúc dữ liệu cấp cao và cú pháp rõ ràng, Python mang lại hiệu quả cao trong phát triển phần mềm, đồng thời phù hợp để viết script và phát triển ứng dụng trên nhiều nền tảng khác nhau.

* Ưu điểm chính của việc sử dụng Python

- Dễ đọc và dễ học

- Giảm chi phí bảo trì

- Tránh tác hại từ lỗi phần mềm

- Python không để lỗi mã xảy ra phân đoạn trong ứng dụng Do đó, nó được coi là một ngôn ngữ ưa thích

- Khả năng ứng dụng rộng rãi

Ngôn ngữ này có khả năng áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ kỹ thuật đến khoa học và toán học Các kỹ sư, nhà khoa học, nhà toán học đều tận dụng tính năng linh hoạt của nó để giải quyết các vấn đề phức tạp Nhờ đó, ngôn ngữ này trở thành công cụ hữu hiệu trong nhiều ngành nghề khác nhau.

XÂY DỰNG BỘ PHẦN MỀM HỖ TRỢ VIỆC HỌC TẬP VÀ GIẢNG DẠY MÔN SINH HỌC

Ứng dụng “Giải nhanh sinh học”

1.1 Xây dựng công thức giải các bài toán sinh học

1.1.1 Các công thức sử dụng để tính toán các chỉ số ADN [15]

* Chiều dài (L): 1A o = 10 -1 nm = 10 -4 àm = 10 -7 mm

N: là tổng số nuclêôtit của phân tử ADN 3,4 A o : kích thước trung bình của 1 nuclêôtit L: chiều dài của phân tử ADN

Chiều dài trung bình của một phân tử ADN mạch kép: L N x 3 , 4 A o

Khối lượng trung bình của một nuclêôtit: 300 đ.v.C

Khối lượng trung bình của một phân tử ADN: M = N 300 đ.v.C

1.1.2 Thông số các mạch của gen

* Về số lượng Nuclêotit: a Trên mỗi mạch

* Về tỷ lệ phần trăm a.Trên mỗi mạch

1.1.3 Bài toán liên quan đến nguyên tắc bán bảo tồn

Trong quá trình nghiên cứu, một phân tử ADN chứa N 15 được tiến hành nhân đôi một lần trong môi trường chỉ chứa N 14 Quá trình này giúp xác định đặc điểm của cơ chế sao chép ADN dựa trên các phân tử phân biệt bằng đồng vị Khi tất cả các phân tử ADN đã chuyển sang môi trường chỉ có N 14, các chu kỳ nhân đôi tiếp theo sẽ tạo ra các phân tử ADN có các mức trọng lượng khác nhau, từ đó phân tích quá trình sao chép chính xác hơn Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong sinh học phân tử để nghiên cứu quá trình nhân đôi DNA và xác định các mô hình nhân đôi phù hợp.

N 15 và tiếp tục nhân đôi b2 lần thì :

Số phân từ ADN có N 14 = a1 x (2 b1+1 -2);

Số phân tử chỉ có N 15 = a1 x (2 b1 + b2 + 2 – 2 b1+1 )

1.1.4 Bài toán liên quan đến quá trình nhân đôi - phiên mã – dịch mã

- Nguyên tắc bổ sung trong nhân đôi:

Bazơ lớn loại A môi trường luôn bắt cặp bổ sung với bazơ bé loại T của mạch gốc và ngược lại

Bazơ lớn loại G môi trường luôn bắt cặp bổ sung với bazơ bé loại X của mạch gốc và ngược lại

- Trong quá trình phiên mã

Trong môi trường, bazơ lớn loại A luôn tạo thành cặp bổ sung với bazơ bé loại T của mạch gốc, đảm bảo sự chính xác trong quá trình tổng hợp DNA Ngoài ra, bazơ bé của môi trường (U) thường bắt cặp bổ sung với bazơ lớn loại A của mạch gốc, góp phần duy trì tính ổn định của cấu trúc DNA Sự tương tác này là yếu tố then chốt giúp đảm bảo quá trình sao chép và sửa chữa DNA chính xác.

Bazơ lớn loại G môi trường luôn bắt cặp bổ sung với bazơ bé loại X của mạch gốc và ngược lại

- Trong quá trình dịch mã

Trong quá trình tổng hợp protein, bazơ lớn A trên tARN phải khớp với bazơ bé U trên mARN, còn bazơ lớn G trên tARN phải khớp với bazơ bé X trên mARN Quy tắc bổ sung này đảm bảo quá trình dịch mã chính xác và hiệu quả trong việc hình thành chuỗi polypeptide mới.

Do đó dựa vào trình tự mạch mã gốc có thể suy ra trình tự trên mạch bổ sung, mARN và cuối cùng là chuỗi pôlipeptit và ngược lại

1.1.5 Đột biến xảy ra trong quá trình phát sinh giao tử

Trong quá trình lai, nếu đực có một số tế bào đột biến ở cặp số 1, còn cái có một số tế bào bị đột biến ở cặp số 2, và một số tế bào khác bị đột biến ở cặp số 3, thì số loại kiểu gene ở đời con được tính theo công thức: số loại kiểu gene ở cặp số 1 nhân với tích của số loại kiểu gene ở cặp số 2 và số loại kiểu gene ở cặp số 3, rồi trừ đi tích của số loại kiểu gene đột biến ở cặp số 2 và số loại kiểu gene đột biến ở cặp số 3 Dạng toán này đề cập đến các trường hợp lệch bội trong di truyền học.

Hình 4 Phương pháp giải bài toán lai tứ bội [9]

1.1.7 Công thức quy luật Menđen [16]

* Tính số loại giao tử:

- Nếu cơ thể bố, mẹ có n cặp gen, mỗi gen có 2 alen thì số loại giao tử được tạo ra là 2 n

- Nếu cơ thể có n cặp gen và tất cả các cặp gen đều dị hợp, phân li độc lập, giảm phân

Trong quá trình hình thành giao tử, nếu cơ thể có n cặp gen dị hợp và k cặp gen đồng hợp trội, các gen phân li độc lập và giảm phân bình thường, thì loại giao tử có m alen trội trong tổng số n cặp gen (với m ≤ n) chiếm tỷ lệ = m/n.

* Tính nhanh kết quả lai: (Chỉ trình bày các bài toán nâng cao, bài toán cơ bản không đề cập ở đây)

Trong phép lai tự thụ phấn, hai cơ thể lai đều dị hợp về gen với cặp gen trội hoàn toàn, dẫn đến tỉ lệ kiểu hình mang tính trạng trội theo lý thuyết là m.

- Trong phép lai phân tích của một cơ thể mang n cặp gen dị hợp, thu được Fa Ở đời con loại kiểu hình mang m tính trạng trội chiếm tỉ lệ:

Trong phép lai phân li độc lập, nếu bố mẹ mang gen gồm tổng số n cặp gen dị hợp và m cặp gen đồng hợp, thì số cơ thể xuất hiện ở đời con mang k alen trội (với k >= m) có thể tính bằng công thức tổng hợp các tổ hợp phù hợp Các phép tính này giúp xác định tỷ lệ xuất hiện của các kiểu hình mang alen trội trong thế hệ con, góp phần dự đoán chính xác kết quả di truyền của các tính trạng liên quan đến nhiều cặp gen Sử dụng phương pháp này, người nghiên cứu có thể phân tích sự phân bố của các alen trội và tr recess ở thế hệ sau, nâng cao hiểu biết về di truyền học và ứng dụng trong chọn giống.

- Trong phép lai 2 cơ thể đem lai đều dị hợp n cặp gen thì đời con tỉ lệ cơ thể mang m alen trội là: 2

Trong quá trình tự thụ phấn của cơ thể dị hợp mắc n cặp gen, sau khi tạo ra thế hệ F1, xác suất để chọn ngẫu nhiên một cá thể có kiểu hình trội về tất cả n tính trạng là một yếu tố quan trọng Để xác định khả năng thu được cá thể thuần chủng, cần phân tích xác suất của việc các cặp gen đều biểu hiện theo kiểu thuần chủng, dựa trên tính chất di truyền của các gen trội và lặn Hiểu rõ quy luật di truyền này giúp dự đoán chính xác tỷ lệ cá thể thuần chủng trong thế hệ F1, tối ưu hoá quá trình chọn lọc và nhân giống.

Trong quá trình tự thụ phấn của cơ thể dị hợp n cặp gen, thu được thế hệ F1 Khi lấy ngẫu nhiên một cá thể trong F1 có khả năng biểu hiện kiểu hình trội về m trong số n tính trạng, trong đó m nhỏ hơn n, xác suất để thu được cá thể thuần chủng là một yếu tố quan trọng cần tính toán Việc xác định xác suất này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế di truyền và khả năng duy trì các đặc điểm di truyền trong các dòng thuần chủng, đồng thời hỗ trợ trong các ứng dụng sinh học và công nghệ sinh học.

1.1.8 Quy luật tương tác gen

Khi các gen tương tác cộng gộp theo kiểu mỗi alen trội cùng nhau ảnh hưởng đến dạng hình thể, làm tăng hoặc giảm biểu hiện của kiểu hình Trong trường hợp cơ thể P có n cặp gene dị hợp phân li độc lập, số loại kiểu hình ở thế hệ con sẽ là 2n + 1, phản ánh sự đa dạng trong biểu hiện kiểu hình do tương tác gen cộng gộp gây ra.

- Phép toán chuyển đổi kết quả lai giữa tự thụ phấn sang lai phân tích:

1.1.9 Quy luật liên kết gen – hoán vị gen [17]

Trong quần thể tự thụ phấn, khi thế hệ ban đầu có cấu trúc di truyền x AA + y Aa + z aa = 1, sau n thế hệ tự thụ phấn, cấu trúc di truyền của quần thể sẽ thay đổi theo quy luật nhất định Quần thể sẽ dần trở nên đồng nhất về kiểu gen, với tần số các kiểu gen thay đổi theo số thế hệ tự thụ phấn Quá trình này dẫn đến giảm sự đa dạng di truyền và làm tăng tần số của các kiểu gen đồng hợp, đặc biệt là trong các thế hệ sau.

Trong quần thể ngẫu phối, khi xảy ra ngẫu phối, quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng theo định luật Hacđi-Vanbec Trạng thái này được xác định bằng đẳng thức: p² AA + 2pq Aa + q² aa = 1, trong đó p là tần số alen A và q là tần số alen a Để xác định nhanh trạng thái cân bằng di truyền của quần thể, người ta có thể sử dụng công thức đặc biệt này để đánh giá sự phân phối của các alen trong quần thể.

1 2 Tiến hành lập trình tạo ứng dụng

Ứng dụng được thiết kế theo dạng LinearLayout, mang lại giao diện đơn giản, dễ sử dụng và thân thiện người dùng Giao diện này được duy trì xuyên suốt tất cả các màn hình, tạo cảm giác quen thuộc và thuận tiện cho người dùng Sản phẩm hướng đến sự gần gũi với môn học và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng để dễ dàng tiếp cận và thao tác.

Hình 5 Giao diện ứng dụng

1.2.2 Lập trình chi tiết các bài toán

* Trang chủ: Khi nhấn vào ―Danh mục tiện ích ‖ ứng dụng sẽ hiển thị lên các tiện ích tương ứng

Hình 6 Thiết kế giao diện trang chủ

Bố cục được phân tách bằng sử dụng vector ADN cách điệu

* Di truyền học phân tử

Hình 7 Giao diện tính chỉ số ADN

Với tính năng này giáo viên hoặc học sinh chỉ việc nhập tối thiểu 02 thông số ứng dụng sẽ cho ra các kết quả tương ứng của gen như:

- Thông số các mạch của gen

Hình 8 Giao diện tính thông số Nu trên 2 mạch

Với tính năng này, người dùng có thể dễ dàng tính toán các thông tin liên quan đến hai mạch của gen khi nhập vào các dữ liệu phù hợp theo yêu cầu của ứng dụng Chức năng này giúp tối ưu quá trình phân tích gen, nâng cao độ chính xác và tiết kiệm thời gian trong các công tác nghiên cứu hoặc ứng dụng y học Nhờ đó, người dùng có thể nhanh chóng đưa ra các kết luận chính xác dựa trên dữ liệu nhập vào, đáp ứng các tiêu chuẩn về độ tin cậy trong công việc phân tích gen.

- Nguyên tắc bán bảo tồn

Hinh 9 Giao diện tiện ích nguyên tắc bán bảo tồn

Dưới đây là cách giải nhanh bài toán áp dụng nguyên tắc bảo tồn, trong đó người dùng chỉ cần nhập các biến a (số phân tử ADN ở các lần nuôi cấy trong các môi trường khác nhau) và b (số thế hệ nuôi cấy tương ứng với từng môi trường) Phần mềm sẽ tự động tính toán chi tiết về số mạch DNA và số phân tử ADN tương ứng dựa trên các biến đầu vào này, giúp tiết kiệm thời gian và đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình phân tích.

- Nhân đôi – Phiên mã – Dịch mã

Hình 10 Giao diện của screen

Tiến hành kiểm tra chiều, trình tự các codon, anticodon, prôtêin được tổng hợp khi biết trình tự triplet trên mạch mã gốc ban đầu

Ứng dụng “ Ôn sinh học”

2.1 Xây dựng mã nguồn câu hỏi ôn tập

Ứng dụng này nhằm giúp học sinh tự ôn luyện trong thời gian dịch bệnh hạn chế đi lại và đến trường Đối tượng chính hướng đến là học sinh lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng kỳ thi tốt nghiệp và các kỳ thi tại trường, đặc biệt là các môn trong tổ hợp thi đại học có môn Sinh Tác giả đã xây dựng bộ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm đa dạng về mức độ nhằm hỗ trợ học sinh ôn luyện hiệu quả, chuẩn bị tốt cho kỳ thi quan trọng sắp tới.

 Mức độ 5 + : Giúp nhóm học sinh học yếu tự ôn tập và rèn luyện kỹ năng làm trắc nghiệm

 Mức độ 6 + : Giúp nhóm học sinh có lực học trung bình và có một nền tảng kiến thức nền nhất định nâng cao lực học bản thân

 Mức độ 7 + : Giúp nhóm học sinh có lực học khá, có ý định thi đại học ôn tập và nâng cao trình độ

Mức độ 8+ là cấp độ cao nhất, tập trung vào các câu hỏi khó nhằm giúp học sinh có lực học tốt và rèn luyện với mục tiêu cao nhất Để xây dựng bộ câu hỏi luyện tập chất lượng, tác giả đã thu thập các câu hỏi trắc nghiệm đa dạng, đặc biệt là các câu hỏi của đề thi chính thức trong kỳ thi tốt nghiệp Mức độ này giúp học sinh nâng cao khả năng phân tích và giải quyết các bài tập phức tạp, chuẩn bị tốt cho các kỳ thi quan trọng.

Sau đây là form tác giả sử dụng để xây dựng bộ câu hỏi ôn tập

Hình 38 Bảng thu thập câu hỏi trắc nghiệm ôn tập

2 2 Xây dựng các tính năng ứng dụng a Phần trang chủ

Hình 39 Trang chủ ứng dụng

Tập trung các tính năng chính của ứng dụng gồm:

- Ôn thi tốt nghiệp THPT

51 b Phần giới thiệu và hướng dẫn sử dụng

Hình 40 Phần giới thiệu và hướng dẫn

Chức năng ôn luyện cho phép người dùng thi thử với 20 câu hỏi ngẫu nhiên lấy từ ngân hàng câu hỏi phong phú, được phân chia theo các mức độ khó như 5+, 6+, 7+, 8+ Mỗi câu hỏi có thời gian trả lời tối đa là 300 giây, giúp đảm bảo quá trình ôn tập hiệu quả và phù hợp với từng trình độ của người học Tính năng này hỗ trợ người học nâng cao kỹ năng và tự tin hơn khi bước vào kỳ thi chính thức.

10 điểm, sau khi kết thúc phần làm bài học sinh sẽ được thông báo số điểm đã đạt được

Chức năng thách đấu là một tính năng độc đáo, chưa từng xuất hiện trên bất kỳ ứng dụng ôn tập nào trước đây, lấy cảm hứng từ các trò chơi giải trí nổi tiếng Tính năng này cho phép người dùng thử thách bản thân qua hàng loạt câu hỏi không giới hạn, kéo dài đến khi trả lời sai, giúp thúc đẩy sự vượt khó và rèn luyện khả năng phản xạ nhanh Các câu hỏi được chọn ngẫu nhiên từ ngân hàng câu hỏi đa dạng, đảm bảo tính mới mẻ mỗi lần ôn tập Ngoài ra, chức năng thách đấu còn mang lại trải nghiệm giải trí hấp dẫn sau những giờ học căng thẳng, góp phần nâng cao hiệu quả học tập và tinh thần thi đấu lành mạnh.

Hình 41 Tính năng luyện thi theo mức độ

Khi truy cập vào tính năng này, người dùng có thể lựa chọn mức độ câu hỏi phù hợp với mục đích học tập của mình Đặc biệt, học sinh luyện thi tốt nghiệp nên tập trung vào hệ thống câu hỏi phù hợp để nâng cao khả năng và chuẩn bị tốt cho kỳ thi quan trọng Việc lựa chọn mức độ câu hỏi giúp tối ưu hóa quá trình học tập, từ đó nâng cao hiệu quả đạt được kết quả cao hơn trong kỳ thi.

Học sinh muốn xét tuyển vào đại học có tổ hợp môn Sinh học cần luyện tập cả 4 mức độ, bao gồm 52 độ 5+ và 6+, để nâng cao năng lực làm bài và đảm bảo thành tích tốt trong kỳ thi xét tuyển đại học Việc rèn luyện đa dạng các mức độ giúp học sinh chuẩn bị tốt hơn và tăng cơ hội trúng tuyển vào các ngành yêu cầu môn Sinh học.

Hình 42 Một câu hỏi khi người dùng làm trắc nghiệm

Trong quá trình ôn luyện, học sinh sẽ được cung cấp tối đa 300 giây để trả lời mỗi câu hỏi Nếu quá thời gian này, ứng dụng sẽ tự động chuyển sang câu hỏi tiếp theo và câu hỏi đó được xem như người làm bài trả lời sai Điều này giúp đảm bảo việc kiểm tra diễn ra một cách công bằng và chính xác, đồng thời thúc đẩy học sinh phản xạ nhanh hơn trong việc trả lời.

Hình 43 Câu hỏi khi người dùng trả lời sai

Khi học sinh chọn đáp án chính xác, câu trả lời sẽ chuyển sang màu xanh để phản hồi đúng Ngược lại, nếu chọn sai, câu trả lời sẽ chuyển sang màu đỏ, đồng thời đáp án đúng sẽ hiển thị màu xanh để học sinh nhận biết đáp án chính xác và nhận biết lỗi của mình Hệ thống giúp nâng cao hiệu quả học tập nhờ việc phản hồi trực quan và rõ ràng Đây là phương pháp tối ưu để thúc đẩy học sinh tự nhận thức, chỉnh sửa và ghi nhớ kiến thức tốt hơn.

Hình 44 Kết quả của người dùng

Sau khi hoàn thành 20 câu hỏi ở mỗi phần, thí sinh sẽ nhận được 10 điểm cho mỗi câu trả lời đúng Tổng điểm cuối cùng sẽ được công bố sau khi kết thúc phần ôn tập, giúp các thí sinh dễ dàng đánh giá năng lực của mình Tính năng thách đấu mang lại sự cạnh tranh lành mạnh, thúc đẩy vận dụng kiến thức hiệu quả hơn trong quá trình học tập và ôn luyện.

Tính năng này giống như chế độ luyện thi, nhưng thời gian mỗi câu hỏi giảm còn tối đa 150 giây để nâng cao khả năng phản xạ và làm bài nhanh của học sinh Người dùng có thể làm câu hỏi không giới hạn số lượng, giúp nâng cao kỹ năng ôn tập hiệu quả Học sinh sẽ chỉ bị dừng lại khi trả lời sai, tạo nên trải nghiệm thử thách thực sự căng thẳng và hấp dẫn Sau mỗi vòng thách đấu, kết quả điểm số sẽ được công bố rõ ràng, giúp người chơi theo dõi tiến bộ và cố gắng hơn trong các lượt chơi tiếp theo.

Hình 45 Tính năng thách đấu

Ứng dụng “Từ điển sinh học”

3.1 Mục đích của việc xây dựng ứng dụng

Trong bối cảnh dịch Covid-19 diễn biến phức tạp, việc học trực tuyến trở thành giải pháp chính để đảm bảo việc học tập của học sinh diễn ra liên tục Việc chuyển đổi từ học trực tiếp sang học trực tuyến là cần thiết nhằm duy trì quá trình học tập trong tình hình dịch bệnh kéo dài Ngoài việc tham gia các lớp học trực tuyến, tự học tại nhà cũng đóng vai trò quan trọng để các em học sinh có thể nâng cao kiến thức và kỹ năng trong giai đoạn khó khăn này.

Dựa trên những phân tích trên, việc xây dựng một bộ từ điển Sinh học trung học phổ thông (THPT) trên thiết bị di động là cần thiết để giúp học sinh và giáo viên nhanh chóng tra cứu kiến thức cơ bản Trong bối cảnh xu hướng tuyển sinh đại học từ năm 2021–2022 chuyển sang sử dụng các bài đánh giá năng lực từ các trung tâm của Đại học Quốc Gia, Bách Khoa và Sư phạm, việc này càng trở nên cấp thiết Điều này giúp học sinh các khối 10, 11 và 12 dễ dàng tiếp cận và trang bị lại kiến thức Sinh học một cách nhanh chóng, đặc biệt đối với các bạn theo học lệch chuyên về một khối.

3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu cho từ điển

Use the popular free application DB Browser for SQLite to create a database file named dictionary.db, which will store all the data for the dictionary The database structure includes essential tables and schemas that organize the words and definitions efficiently, ensuring easy data management and retrieval This approach provides a user-friendly way to develop and maintain a comprehensive digital dictionary.

 Android_metadata; Android_version: Bảng được tạo tự động, giúp kết nối CSDL với ứng dụng và khai báo phiên bản

 Bảng dictionary: Bảng này lưu toàn bộ dữ liệu của bộ từ điển

Bảng `sqlite_stat1` được tạo để lưu trữ thông tin thống kê về các bảng và chỉ mục đã được phân tích Dữ liệu trong bảng này giúp trình tối ưu hóa truy vấn hiểu rõ hơn về cấu trúc dữ liệu, từ đó tối ưu hóa hiệu suất truy vấn Việc duy trì và cập nhật `sqlite_stat1` là bước quan trọng trong việc nâng cao tốc độ xử lý dữ liệu của ứng dụng sử dụng SQLite Đây là một phần thiết yếu để đảm bảo các câu lệnh truy vấn hoạt động hiệu quả và chính xác hơn.

Hình 46 Trình duyệt BD Browser dùng để tạo và chỉnh sửa CSDL [20] b Xây dựng CSDL

Chúng tôi tạo các cột trong CSDL với các tên nhƣ sau:

Hình 47 Các cột trong CSDL (phần 1)

Hình 48 Các cột trong CSDL (phần 2)

- _Id: Số định danh của từ khoá, giúp dễ dàng truy vấn địa chỉ của từ khoá trong CSDL

- Word: từ khoá – Đây là cụm từ để người dùng tìm kiếm

- Stripword : Tên đầy đủ của từ khoá

- Title: Tên hiển thị của từ khoá khi được tìm thấy trên kết quả tìm kiếm

- Definition: Định nghĩa, giải nghĩa của từ khoá tìm được

- Synonym: Liệt kê các từ đồng nghĩa với từ khoá

- Picture: Cột lưu trữ hình ảnh cho từ điển

Chúng tôi khai báo các dữ liệu trong bảng như sau:

Hình 14: Khai báo kiểu dữ liệu trong bảng CSDL

Sau khi xây dựng nội dung về các từ khoá Sinh học THPT trong file Word, chúng tôi sẽ tiến hành đồng bộ dữ liệu này với cơ sở dữ liệu (CSDL) để đảm bảo tính nhất quán và hiệu quả trong quản lý thông tin Quá trình đồng bộ dữ liệu giúp cập nhật nhanh chóng các nội dung liên quan đến từ khoá Sinh học THPT, nâng cao chất lượng và khả năng tìm kiếm trên hệ thống Việc này đảm bảo dữ liệu đáp ứng các tiêu chuẩn SEO, giúp tăng khả năng tiếp cận và xếp hạng cao trên các công cụ tìm kiếm.

Hình 49 Cấu trúc dữ liệu trên file word

 Cột ―Tên khái niệm ‖ trong file word sẽ tương ứng với cột Word;Stripword ;Title trên CSDL

 Cột ―Tên gọi khác‖ sẽ tương ứng với cột ―Synonym‖ trên CSDL

 Côt ―Định nghĩa‖ sẽ tương ứng với cột ―Definition‖ trên CSDL

 Cột ―Ảnh minh hoạ‖ sẽ tương ứng với cột ―Picture‖ trên CSDL

Trong quá trình tích hợp hình ảnh vào cơ sở dữ liệu, chúng tôi gặp phải vấn đề là các hệ quản trị không thể lưu trực tiếp hình ảnh dưới dạng dữ liệu thô Do đó, chúng tôi sử dụng thuật toán mã hóa hình ảnh thành chuỗi Base64 để có thể lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, khi cần hiển thị sẽ được giải mã ngược lại thành hình ảnh Trang web https://base64.guru/converter/encode/image là công cụ hỗ trợ mã hóa hình ảnh thành định dạng Base64, giúp quá trình này thuận tiện và hiệu quả SQLite hỗ trợ ngôn ngữ html, nên các đoạn mã html chứa hình ảnh cũng hoạt động tốt trên nền tảng này.

Ví dụ: Tôi có hình ảnh sau:

Hình 50 Ảnh mô hình cấu tạo ADN

Khi qua công cụ mã hoá của trang web hình ảnh sẽ được mã hoá thành các chuỗi kí tự có dạng sau:

Hình 51 Mã hoá ảnh thành các chuỗi của base64

Chúng tôi có thể dễ dàng tích hợp hình ảnh vào cơ sở dữ liệu bằng cách sao chép các mã hình ảnh vào cột "Picture" trên CSDL, giúp việc lưu trữ hình ảnh trở nên thuận tiện hơn Khác với quan niệm cũ cho rằng hình ảnh nên được lưu trữ trong thư mục riêng, phương pháp này cho phép hiển thị hình ảnh trực tiếp trong ứng dụng một cách đơn giản bằng cách dịch ngược các chuỗi này thành hình ảnh khi truy cập.

Hình 52 Các mã base64 được dịch ngược thành hình ảnh trong ứng dụng c Định dạng hiển thị CSDL

SQLite hoàn toàn hỗ trợ tốt ngôn ngữ định dạng HTML, giúp dễ dàng nhúng và xử lý nội dung HTML trong cơ sở dữ liệu Vì vậy, chúng tôi sẽ sử dụng các mã HTML để định dạng văn bản hiển thị, đảm bảo tính linh hoạt và trực quan cho giao diện người dùng Việc áp dụng HTML trong SQLite giúp tối ưu quá trình trình bày và quản lý nội dung một cách hiệu quả.

Sau đây là ví dụ về việc không dùng mã html để định dạng văn bản

Giả sử nếu phần nội dung mô tả về ADN:

Nếu như định dạng trên word như sau:

- ADN là một đại phân tử, cấu trúc theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân là các nuclêôtit (viết tắt là Nu)

- Đơn phân của ADN là Nucleotit, cấu trúc gồm 3 thành phần:

+ Đường đêoxiribôzơ: C5H10O4 + Axit phốtphoric: H3PO4 + Bazơ nitơ: 1 trong có 4 loại bazo nito là A, T, G, X

- Các Nu liên kết với nhau theo một chiều xác định tạo nên một chuỗi polinuclêotit

Mỗi phân tử ADN gồm hai chuỗi polinucleotit liên kết với nhau qua các liên kết hidro giữa các bazo nito của các nucleotit, theo nguyên tắc bổ sung Cụ thể, adenine (A) liên kết với thymine (T) bằng hai liên kết hidro, còn guanine (G) liên kết với xơ in (X) bằng ba liên kết hidro Đây là các nguyên tắc cơ bản giúp duy trì cấu trúc và chức năng của DNA, đóng vai trò quan trọng trong quá trình sao chép và truyền đạt thông tin di truyền.

- Hai mạch đơn xoắn kép, song song và ngược chiều nhau

Xoắn phải là quá trình xoắn từ trái qua phải, tạo ra các chu kỳ xoắn nhất định Mỗi chu kỳ gồm 10 cặp nucleotit và có chiều dài khoảng 34 Angstrom, với đường kính khoảng 20 Angstrom Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc DNA và giúp duy trì tính ổn định của gene.

Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.”

Khi hiển thị ứng dụng, bố cục sẽ không xuống dòng như trong Word; thay vào đó, các ký tự sẽ được sắp xếp liên tục không ngắt quãng cho đến hết.

ADN là một đại phân tử mang cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, gồm nhiều đơn phân là các nucleotit Mỗi nucleotit gồm ba thành phần chính: đường deoxiribose, axit phốtphoric và bazơ nitơ (A, T, G, X) Các nucleotit liên kết với nhau theo một chiều xác định để tạo thành chuỗi polinuclêotit, và trong phân tử ADN, hai chuỗi polinuclêotit liên kết với nhau bằng các liên kết hydro dựa trên nguyên tắc bổ sung của các bazơ nitơ.

DNA liên kết với T bằng hai liên kết hidro và G liên kết với X bằng ba liên kết hidro, tạo thành cấu trúc dựa trên nguyên tắc bốn base nito Cấu trúc không gian của DNA gồm hai mạch đơn xoắn kép, song song và ngược chiều nhau, xoắn từ trái sang phải – gọi là xoắn phải – tạo thành các chu kỳ xoắn gồm 10 cặp nuclêôtit, dài khoảng 34 Angstrom, với đường kính 20 Angstrom Chức năng chính của DNA là mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền trong tế bào sống.

Nhƣ vậy sẽ rất rối mắt, để khắc phục hiện tƣợng này chúng tôi sẽ thêm mã html cho các kí tự sẽ có dạng nhƣ sau:

- ADN là một đại phân tử, cấu trúc theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân là các nuclêôtit (viết tắt là Nu).

- Đơn phân của ADN là Nucleotit, cấu trúc gồm 3 thành phần:

+ Bazơ nitơ: 1 trong có 4 loại bazo nito là A, T, G, X.

- Các Nu liên kết với nhau theo một chiều xác định tạo nên một chuỗi polinuclêotit.

Mỗi phân tử ADN gồm hai chuỗi polinucleotit liên kết với nhau bằng các liên kết hidro giữa các bazơ nito của các nucleotit theo nguyên tắc bổ sung Trong đó, A liên kết với T bằng hai liên kết hidro, còn G liên kết với X (hay T trong DNA) bằng ba liên kết hidro, tạo thành cấu trúc ổn định và duy trì tính đa dạng của chuỗi ADN.

- Hai mạch đơn xoắn kép, song song và ngược chiều nhau.

Xoắn từ trái qua phải, còn gọi là xoắn phải, tạo nên các chu kỳ xoắn cố định, mỗi chu kỳ gồm 10 cặp nuclêôtit với chiều dài 34 Angstrom và đường kính 20 Angstrom, đảm bảo cấu trúc DNA vững chắc và ổn định.

Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

Nên khi hiển thị ở ứng dụng sẽ có dạng trình bày rất rõ ràng

Hình 53 Hiển thị nội dung văn bản trên ứng dụng

HIỆU QUẢ

Tiêu đề	Skkn Sinh học THPT (4)
Trường học	Trường THPT (thông tin không rõ tên trường cụ thể)
Chuyên ngành	Sinh học
Thể loại	Sáng kiến kinh nghiệm
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	6,96 MB