ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VIOLET GIÚP SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG TIỂU HỌC KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG SAI THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU TOÁN HỌC TRONG HỌC TẬP HỌC PHẦN TẬP HỢP VÀ LÔGIC

Việc ứng dụng phần mềm Violet thiết kế và trình chiếu các bài tập trắc nghiệm khách quan sẽ giúp sinh viên được thường xuyên củng cố và ôn luyện các thuật ngữ, ký hiệu toán học, gây hứng

1

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VIOLET GIÚP SINH VIÊN

HỆ CAO ĐẲNG TIỂU HỌC KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG SAI THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU TOÁN HỌC TRONG HỌC TẬP

HỌC PHẦN TẬP HỢP VÀ LÔGIC

Ths Nguyễn Thị Thu Hương Trường CĐSP Thái Nguyên Thành viên nhóm nghiên cứu VVOB Vietnam www.vvob.be/vietnam

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tập hợp và lôgic là học phần được đưa vào giảng dạy đầu tiên trong môn Toán của chương trình đào tạo giáo viên tiểu học hệ CĐSP, có thể coi đây là cầu nối giúp SV chuyển từ việc học toán sơ cấp sang toán cao cấp Học tốt học phần này sẽ giúp rèn luyện tư duy lôgic và tư duy hình thức cho sinh viên để các em có thể học tốt các học phần tiếp theo của môn

Toán Song trong quá trình học tập sinh viên hệ CĐSP Tiểu học trường CĐSP Thái Nguyên thường sử dụng sai thuật ngữ, ký hiệu Toán học dẫn

đến kết quả học tập học phần này còn chưa cao Nguyên nhân của tình trạng trên là: Hệ thống thuật ngữ và ký hiệu Toán học của học phần nhiều, mang tính trừu tượng, khái quát cao và thời lượng dạy học của bộ môn còn

ít (30 tiết) chưa thực sự cân xứng với nội dung dạy học Học phần Tập hợp

và lôgic của các lớp hệ CĐSP lại đang được giảng dạy chủ yếu bằng

phương pháp truyền thống với các dạng bài tập tự luận

Thực tế dạy học cho thấy công nghệ thông tin là một công cụ hỗ trợ rất hữu hiệu trong dạy học hiện nay Trong đó phần mềm Violet là một phần mềm rất thích hợp cho việc thiết kế và trình chiếu các bài tập trắc nghiệm, bởi vì nếu sử dụng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan mà không có sự hỗ trợ của CNTT sẽ gặp khó khăn do hạn chế về thời lượng

và sự hấp dẫn của hệ thống câu hỏi

Việc ứng dụng phần mềm Violet thiết kế và trình chiếu các bài tập trắc nghiệm khách quan sẽ giúp sinh viên được thường xuyên củng cố

và ôn luyện các thuật ngữ, ký hiệu toán học, gây hứng thú cho SV trong quá trình học tập mà không mất nhiều thời gian Qua đó sẽ giúp khắc phục tình trạng sử dụng sai thuật ngữ, ký hiệu toán học trong việc học tập học phần Tập hợp và lôgic và giúp nâng cao hiệu quả học tập bộ môn

đó chúng tôi thấy rằng sử dụng các bài tập trắc nghiệm được thiết kế trong phần mềm Violet giúp khắc phục tình trạng hiểu sai thuật ngữ, viết sai ký hiệu toán học của SV trong học tập môn Tập hợp và lôgic và giúp nâng cao kết quả học tập của sinh viên

GIỚI THIỆU

Nghiên cứu này được dựa trên chức năng soạn thảo bài tập trắc nghiệm của phần mềm Violet (được viết tắt từ tiếng Anh: Visual & Online Lesson Editor for Teacher có nghĩa là công cụ soạn thảo bài giảng trực tuyến dành cho giáo viên) Violet là phần mềm thiết kế bài giảng có giao diện được thiết kế trực quan và dễ dùng, ngôn ngữ giao tiếp và phần phụ trợ đều bằng Tiếng Việt nên rất phù hợp với giáo viên không giỏi tin học và ngoại ngữ Một trong những điểm mạnh đáng kể của Violet so với các phần mềm thiết kế bài giảng khác là khả năng tạo ra bài tập trắc nghiệm rất phong phú, sinh động đặc biệt là rất đơn giản Ví dụ trong Powerpoin ta phải mất cả buổi mới có thể tạo ra một bài tập trắc nghiệm hoặc một bài tập

ô chữ thì đối với Violet chỉ cần vài phút là đã làm xong Ngoài ra, Violet

hỗ trợ 6 dạng bài tập trắc nghiệm khác nhau bao gồm: Bài tập trắc nghiệm

có 1 đáp án đúng, nhiều đáp án đúng, bài tập đúng/sai, bài tập ghép đôi, bài tập kéo thả chữ (tương tự dạng ghép đôi nhưng có thêm các phương án nhiễu), bài tập điền khuyết và bài tập ẩn/hiện chữ Theo PGS TS Nhà giáo

ưu tú Vũ Dương Thụy, nguyên Tổng biên tập NXB GD, tác giả các bộ

3

SGK Toán từ 1981-2001 “Phần mềm VIOLET là một phần mềm mở, cung cấp cho giáo viên các tư liệu và công cụ tạo hình sinh động, giúp giáo viên từng bộ môn thể hiện những tìm tòi, sáng tạo riêng của mình nhằm nâng cao hiệu quả sư phạm của giờ học và đổi mới cách dạy học hiện nay…”

Vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và ứng dụng phần mềm Violet nói riêng trong dạy học đã đề cập trong nhiều bài viết, đề tài NCKH:

- Bài “Công nghệ mới với việc dạy học trong các trường Cao đẳng, Đại học” của GS TSKH Lâm Quang Thiệp

- Bài “Ứng dụng phần mềm Violet trong dạy học môn Tự nhiên và

Xã hội ở tiểu học”, số chuyên đề Nghiên cứu Khoa học Giáo dục - Sở Giáo

dục Đào tạo Thừa Thiên Huế, tháng 7-2009 Nguyễn Thị Tường Vi

- Đề tài “Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học môn Toán” của Lê Minh Cường - MS 720

- Đề tài “ Sử dụng phần mềm VIOLET làm công cụ hỗ trợ để giảng dạy về các bài toán quỹ tích trong Hình học lớp 9 Trung học cơ sở” (Giáo viên Bùi Đình Toàn - Trường THCS Thắng Thượng, huyện Thạch Hà, Tỉnh Quảng Trị)

Tuy nhiên chưa có một nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề ứng dụng phần mềm Violet vào dạy học phân môn Tập hợp logic nhằm khắc phục tình trạng sử dụng sai thuật ngữ ký hiệu toán học cho sinh viên Nhưng theo chúng tôi những giảng viên đã có quá trình giảng dạy lâu năm môn học này thì chúng tôi thấy rằng: Tập hợp và lôgic là một môn học có hệ thống thuật ngữ và ký hiệu Toán học nhiều, mang tính trừu tượng, khái quát cao Thời lượng dạy học của bộ môn còn ít chưa thực sự cân xứng với nội dung dạy học Vì vậy rất ít thời gian cho giáo viên thường xuyên kiểm tra và sửa lỗi cho SV khi sử dụng sai thuật ngữ, ký hiệu toán học Việc tuyển chọn SV đầu vào ở nhiều khối thi khác nhau cho nên có nhiều SV còn bị rỗng kiến thức Toán học, quên nhiều ký hiệu và thuật ngữ Toán học đã được học trong chương trình phổ thông Sinh viên thiếu kỹ năng tự học, tự nghiên cứu Học phần Tập hợp và lôgic của các lớp hệ CĐSP đang được giảng dạy chủ yếu bằng phương pháp truyền thống với chủ yếu là các dạng bài tập tự luận

Trong quá trình đổi mới nội dung và phương pháp dạy học ở nhà trường cao đẳng sư phạm, giáo trình mới nhất của học phần (cơ sở của lý thuyết tập hợp và lôgic toán) được đưa vào cũng đã bước đầu đưa ra các dạng bài tập trắc nghiệm thông dụng, tuy nhiên số lượng các bài tập còn ít, chưa phong phú chưa tương xứng với nội dung kiến thức của học phần Hơn nữa hình thức thực hiện những dạng bài tập này là làm trên giấy Việc

Giả thuyết nghiên cứu: “Sử dụng các bài tập trắc nghiệm được

thiết kế trong phần mềm Violet khắc phục tình trạng sử dụng sai thuật ngữ,

ký hiệu toán học của SV, nâng cao kết quả học tập của SV trong học tập học phần Tập hợp và lôgic ”

Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại Trường CĐSP Thái Nguyên

Thời gian thực hiện: Năm học : 2009 – 2010 và năm học 2010 –

2011

c.Thiết kế nghiên cứu:

Trong nghiên cứu này chúng tôi chọn thiết kế kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với các nhóm tương đương

Hai nhóm sinh viên được chọn tham gia đề tài này là hai nhóm sinh viên của 2 lớp hệ Cao đẳng Tiểu học năm thứ nhất trong đó một nhóm là nhóm thực nghiệm, một nhóm là nhóm đối chứng Mỗi nhóm gồm 32 em.Chúng tôi đã thực hiện bài kiểm tra trước tác động và dùng phép kiểm chứng T- Test độc lập để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của hai lớp trước khi tác động Kết quả được thể hiện ở bảng 1:

Bảng 1: Kiểm chứng để xác định hai nhóm tương đương

5

Bảng 2: Thiết kế nghiên cứu:

Nhóm Kiểm tra trước

tác động

Giải pháp Kiểm tra sau

tác động Nhóm thực nghiệm O1 DH có sử dụng các bài tập

d Quy trình nghiên cứu

Hoạt động ban đầu của giảng viên là tìm hiểu sai lầm khi sử dụng thuật ngữ, ký hiệu toán học mà các em sinh viên thường mắc khi học tập học phần Tập hợp và logic.Trên cơ sở đó xây dựng một hệ thống bài tập trắc nghiệm ( được thiết kế trong phầm mềm Violet) nhằm củng cố các kiến thức cơ bản gắn với các khái niệm (thuật ngữ, ký hiệu): Tập hợp, Quan hệ hai ngôi, Ánh xạ, Lôgic

Chúng tôi thực hiện tác động đối với nhóm thực nghiệm trong quá trình giảng dạy 30 tiết Tập hợp và logic trên lớp Cao đẳng Tiểu học K9C Thời điểm thực hiện là trước khi dạy học bài mới, thay vì kiểm tra bài cũ theo hình thức truyền thống, chúng tôi đã trình chiếu hệ thống câu hỏi, bài tập trắc nghiệm được xây dựng kiểm tra lại những kiến thức cơ bản ( các khái niệm, thuật ngữ, ký hiệu) và việc vận dụng các kiến thức vào giải các bài tập đã học nhằm giúp sinh viên thêm một lần nữa củng cố các thuật ngữ, ký hiệu đã học và cách sử dụng các thuật ngữ ký hiệu đó trong các tình huống bài tập cụ thể Để tăng hiệu quả của các bài tập trắc nghiệm chúng tôi yêu cầu một số em nêu phương án đúng kèm theo lời giải thích vì sao chọn phương án đó, sau đó yêu cầu các sinh viên khác nhận xét, rồi mới trình chiếu đáp án

Chẳng hạn: Sau khi sinh viên học xong phần Tập hợp và các phép toán trên tập hợp Với thời gian 10 phút đầu giờ chúng tôi đã sử dụng các bài tập sau để kiểm tra sinh viên

Bài 1: Cho A = {a, b, c}.Các khẳng định sau là đúng hay sai?

Các bài tập này giúp sinh viên phân biệt rõ hai ký hiệu “ ”( thuộc)

và ký hiệu“ ” (Tâp hợp con) và hiểu sâu hơn về khái niệm tập hợp, tập hợp con

Bài 3: Các đẳng thức tập hợp sau đúng hay sai:

Bài 4: Ghép đôi các tập hợp sau với các phần tử của nó sao cho phù hợp

7

Bài tập này đòi hỏi sinh viên phải nắm được cách tìm các phần tử của tập hợp theo cách ký hiệu tập hợp, mới có thể ghép đôi một cách chính xác

Bài kiểm tra sau tác động được thực hiện sau khi sinh viên học xong các chủ đề nêu trên gồm các câu hỏi tự luận (xem chi tiết phần phụ lục), được chấm theo thang điểm 10

Khi chấm các bài kiểm tra sau tác động chúng tôi thấy rằng các em

đã có những tiến bộ đáng kể về việc sử dụng các thuật ngữ và ký hiệu toán học và điều đó dẫn đến việc kết quả bài kiểm tra của các em đạt cao hơn

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Khi chấm các bài kiểm tra sau tác động, cũng như trong quá trình quan sát, theo dõi sinh viên làm các bài tập được giao, chúng tôi thấy rằng các em đã có những tiến bộ đáng kể về việc hiểu và sử dụng đúng các thuật ngữ và ký hiệu toán học Chẳng hạn ở phần Tập hợp đa số các em đã khắc phục được những sai sót thường gặp, không em nào bị nhầm lẫn ký hiệu hợp với ký hiệu giao, chỉ có một số rất ít em nhầm lẫn giữa ký hiệu”chia hết” với ký hiệu “chia hết cho” dẫn đến các bài tập về tập hợp hầu như các

em đều làm đúng Tương tự như vậy ở các phần Quan hệ hai ngôi, Ánh

xạ, Lôgic đa số các em cũng khắc phục được các sai lầm phổ biến thường gặp trước khi tác động như viết không đúng lôgic khi xét các tính chất có thể có của một quan hệ hai ngôi, viết sai ký hiệu ảnh và tạo ảnh của ánh xạ, viết nhầm ký hiệu các phép toán lôgic…Điều này dẫn đến việc trình bày các bài tập ở phần này trở nên chính xác và đảm bảo lôgic hơn

Bảng 3: Số lƣợng sinh viên sử dụng sai thuật ngữ, ký hiệu TH

Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng

8

Kiểm tra trước tác động 34/ 40 32/40

Kiểm tra sau tác động 8/40 21/40

Việc sử dụng chính xác thuật ngữ, ký hiệu TH của các em dẫn đến

kết quả bài kiểm tra sau tác động đạt kết quả cao hơn Kết quả đó được thể

Quy mô ảnh hưởng

Giá trị

TB

Độ lệch chuẩn

Giá trị

TB

Độ lệch chuẩn Đầu

vào

Quan sát bảng 4 ta thấy giá trị trung bình điểm chênh lệch của nhóm

thực nghiệm và nhóm đối chứng ở bài kiểm tra đầu ra là 1,31 (7,38 –

6,07) Như vậy nhóm tham gia thực nghiệm có kết quả học tập cao hơn

nhóm đối chứng Giá trị p của phép kiểm chứng t-test độc lập là 0,000006

< 0,05, cho thấy chênh lệch này đối với nhóm thực nghiệm là có ý nghĩa,

cụ thể là kết quả điểm số của nhóm thực nghiệm cao là do tác động nghiên

cứu, khả năng xảy ra ngẫu nhiên bị loại bỏ Độ lệch chuẩn đầu ra đối với

nhóm đối chứng là 1,30, nhóm thực nghiệm là 1,12 điều đó chứng tỏ sau

khi tác động, nhóm thực nghiệm học đồng đều hơn nhóm đối chứng Quy

mô ảnh hưởng của tác động là 0,99, theo tiêu chuẩn Cohen là mức ảnh

hưởng lớn Kết quả được khái quát trong biểu đồ dưới đây:

Biểu đồ: So sánh giá trị trung bình

9

So sánh kết quả sau tác động của hai nhóm nghiên cứu, cùng với việc quan sát so sánh số lượng sinh viên sử dụng đúng các thuật ngữ, ký hiệu toán học khi làm bài kiểm tra ta có thể nhận thấy việc sử dụng các bài tập trắc nghiệm được thiết kế trong phần mềm Violet đem lại giá trị gia tăng đáng kể cho kết quả học tập học phần này của sinh viên

Giả thuyết của đề tài: “Sử dụng các bài tập trắc nghiệm được thiết kế trong phần mềm Violet khắc phục tình trạng sử dụng sai thuật ngữ, ký hiệu toán học của SV trong học tập môn Tập hợp và lôgic” đã được kiểm chứng

Hạn chế:

Một khó khăn mà chúng tôi gặp phải khi thiết kế các bài tập trắc nghiệm môn Toán trong phần mền Violet là việc một số các ký hiệu Toán học bị mã hoá thành ô vuông như: , ,p vì vậy cũng hạn chế đáng kể các dạng bài tập trắc nghiệm cần thiết phục vụ cho mục đích của đề tài

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của việc ứng dụng CNTT (phần mềm Violet) trong dạy học học phần Tập hợp và lôgic đến việc sử dụng thuật ngữ, ký hiệu Toán học của sinh viên

Các kết quả nghiên cứu tác động này cho thấy việc sử dụng không chính xác thuật ngữ, ký hiệu Toán học của sinh viên đã được cải thiện đáng

kể, kết quả học tập và hứng thú học tập của sinh viên trong nhóm thực nghiệm đã được nâng lên rõ rệt

10

Qua đó chúng tôi thấy rằng sử dụng các bài tập trắc nghiệm được

thiết kế trong phần mềm Violet đã giúp sinh viên nắm vững các khái niệm

toán học cơ bản, phân biệt chính xác và sử dụng đúng các thuật ngữ, ký hiệu toán học, nâng cao chất lượng học tập học phần Tập hợp và lôgic

Theo phát hiện của đề tài nghiên cứu thì sinh viên thuộc nhóm thực nghiệm đã có sự thận trọng hơn, và bớt sử dụng tuỳ tiện, lạm dụng khi dùng các thuật ngữ, ký hiệu Toán học Bên cạnh đó các em cũng có hứng thú với việc tìm hiểu phần mềm Violet và chúng tôi cũng hy vọng rằng các

em sẽ vận dụng những hiểu biết đó phục vụ cho học tập và rèn luyện nghiệp vụ trong quá trình học tập ở nhà trường sư phạm

Khuyến nghị:

- Chúng tôi xin khuyến nghị với nhà trường tạo điều kiện tăng cường các trang thiết bị CNTT để việc áp dụng kết quả của đề tài được thuận lợi hơn

- Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng phần mềm Violet nói riêng và các phần mềm công nghệ thông tin nói chung vào việc giảng dạy các học phần khác của môn Toán

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ Giáo dục và Đào tạo Dự án Việt Bỉ: “Nghiên cứu khoa học

sư phạm ứng dụng” – NXB Đại học sư phạm 2010

[2] Keneth H Rosen: “Toán học rời rạc ứng dụng trong tin học” NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 1998

[3] Nguyễn Hữu Anh: “Toán rời rạc” NXB Giáo dục 1999

[4] Phan H÷u Ch©n – NguyÔn TiÕn Tµi: "TËp hîp vµ l«gic, sè häc" NXB Gi¸o dôc, Hµ Néi, 1997

[5] TrÇn Diªn HiÓn – NguyÔn Xu©n Liªm "C¬ së lý thuyÕt tËp hîp vµ logic To¸n" NXBGD - NXB §¹i häc s- ph¹m 2007