Bài viết nghiên cứu và lựa chọn xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy và học Địa lí lớp 6, 7 để nghiên cứu phương pháp dạy và học thông qua máy tính, gáo trình điện tử, nguyên tắc xây dựng phần mềm và sử dụng những công cụ để tạo những phần mềm phục vụ giảng dạy và học tập,
Trang 1Kỷ yếu Hội thảo khoa học Khoa Địa lí – Trường ĐHSP Hà Nội, 5/2005
ứng dụng CNTT Xây dựng giáo trình điện tử phục vụ giảng dạy địa lý ở trường phổ thông
GS.TS Nguyễn Viết Thịnh, Th.S Kiều Văn Hoan
Khoa Địa lí - Trường ĐHSP Hà Nội
I Đặt vấn đề
Ngày nay, sự bùng nổ thông tin khoa học kỹ thuật trên toàn thế giới, kiến thức hình thành rất nhanh, do đó nhu cầu tiếp nhận thông tin tăng nhanh cả về chất lượng và số lượng, để đáp ứng nhu cầu trên cần phải có đổi mới về mục tiêu và phương pháp đào tạo, những cải cách cả về nội dung, phương pháp và hình thức đào tạo theo hướng tích cực hoá quá trình đào tạo Nhằm đáp ứng yêu cầu, phát triển của khoa học kỹ thuật và đời sống xã hội, công nghệ giáo dục đã xuất hiện và có vị trí nhất định trong lý luận dạy học hiện đại trong đó việc sử dụng các thành tựu của khoa học kỹ thuật vào quá trình dạy học nhằm thực hiện mục đích dạy học với hiệu quả cao
Trong những năm gần đây, Tin học đã phát triển rất mạnh đã tạo nên cuộc cách mạng trong mọi lĩnh vực hoạt động kinh tế, chính trị, xã hội Xác định tầm quan trọng của Tin học, ngày 17-10-2000, Bộ chính trị đã ra chỉ thị 58-CT/TW về đẩy mạnh và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước
Thực hiện việc nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học nhằm bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp nhận thức khoa học, phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề, thông qua hoạt động tự giác, tích cực, tự lực của bản thân học sinh để chiếm lĩnh kiến thức, hình thành năng lực của học sinh trong quá trình dạy và học đã thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà lý luận dạy học, các giáo viên phổ thông
E-learning còn được gọi bằng những tên như học trực tuyến, học tập thông qua Internet, học bằng máy tính đang là xu thế của các nước phát triển Sử dụng MTĐT vào dạy học hứa hẹn cả về tính hiệu quả của chi phí
và sự tiện lợi Học tập, tài liệu học tập có thể chuyển đến học sinh nhiều cách khác nhau
Với những khả năng ưu việt của phần mềm trên máy tính, dạy và học thông qua máy tính là một trong những vấn đề được nhiều nhà giáo dục và
Trang 2xây dựng các phần mềm hỗ trợ dạy và học Địa lí như thế nào để tạo điều kiện bồi dưỡng các phương pháp nhận thức, rèn luyện và tư duy khoa học, phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, đòi hỏi phải có sự đầu tư nghiên cứu thích đáng Thực tiễn cho thấy, với các phần mềm không được xây dựng theo một cấu trúc có tính sư phạm cao, học sinh sẽ có nguy cơ
"nhảy cóc" giữa những đoạn và cảnh ngắn hoặc bỏ qua các trang văn bản có tính tư duy lý thuyết Nếu các phần mềm dạy học có tính chất là "Đổ TLGK hoặc sách tham khảo, ôn tập vào phần mềm" thì tác dụng không những không phát huy được tính tích cực, tự lực chiếm lĩnh tri thức của học sinh mà ngược lại còn làm cho học sinh ỉ lại vào máy tính, lười tư duy, chỉ mong tìm kiếm những thông tin có sẵn để giải quyết các yêu cầu của giáo viên đưa ra Nếu giáo dục hoàn toàn tuân theo yêu cầu của người sử dụng thì chắc chắn nó sẽ không phục vụ lợi ích lâu dài của xã hội
Qua tìm hiểu thực tế, những trường được trang bị mạng máy tính, kết nối Internet chưa tận dụng được nguồn tài nguyên thông tin mà một trong những ứng dụng cụ thể của nó là xây dựng những phần mềm hỗ trợ dạy và học Địa lí
Tuy nhiên hiện nay, ngoài những khó khăn về cơ sở hạ tầng, thiết bị máy móc, việc đưa ứng dụng công nghệ thông tin vào nhà trường gặp phải những khó khăn sau:
Thứ nhất: Hạ tầng cơ sở về thông tin còn rất hạn chế hoặc các phần
mềm hỗ trợ dạy và học Địa lí hiện có trên thị trường chưa tuân thủ các nguyên tắc xây dựng phần mềm phục vụ đào tạo, chưa sát với nội dung môn học ở trường phổ thông
Thứ hai: Khả năng Tin học của giáo viên và học sinh còn hạn chế và
chưa có thói quen lấy thông tin và trao đổi qua mạng máy tính và máy tính Xuất phát từ các vấn đề trên, chúng tôi lựa chọn xây dựng phần mềm
hỗ trợ dạy và học Địa lí lớp 6, lớp 7 Ngoài mục đích chính là nghiên cứu phương pháp dạy và học Địa lí thông qua máy tính, giáo trình điện tử còn cung cấp cho giáo viên và sinh viên những hiểu biết về nguyên tắc xây dựng phần mềm và sử dụng những công cụ để tạo những phần mềm phục vụ giảng dạy và học tập
Trang 3II Xây dựng giáo trình điện tử lớp 6, lớp 7
Giáo trình điện tử lớp 6, lớp 7, do các cán bộ trẻ của khoa Địa lí ĐHSP
Hà Nội thực hiện dưới sự chỉ đạo của GS TS Nguyễn Viết Thịnh Trưởng
khoa, “Giáo trình điện tử Địa lý lớp 6, 7” là sản phẩm được xây dựng trên
sự hợp tác giữa Trung tâm Địa lí ứng dụng trường Đại học Sư phạm Hà Nội
và Cổng Tri Thức (Knowledge Portal), công ty Hanoi i-service (HiSC).Với nội dung phong phú cả về hình ảnh và các Video minh họa, các bài kiểm tra trắc nghiệm, thư viện các hình ảnh, phần mềm “Giáo trình điện tử Địa lí lớp
6, lớp 7” là công cụ hữu dụng hỗ trợ cho dạy và học Địa lí theo chương trình giáo khoa cải cách
1 Phương pháp xây dựng phần mềm
Công nghệ xây dựng phần mềm
World Wide Web (WWW) là một trong những công nghệ mới nhất trên Internet, cho phép người dùng kết hợp văn bản, âm thanh, hình ảnh và hoạt hình tạo nên các nguồn thông tin tư liệu Đặc biệt thông tin trong WWW có dạng Hypertext, giao thức cho phép đọc nhanh các tư liệu này là HTTP (Hypertext Transport Protocol) có chứa các liên kết với các tư liệu khác có liên quan Web cho phép mở rộng trong thiết kế và cùng cộng tác
để giải quyết một vấn đề của các chương trình ứng dụng, các tài liệu trực tuyến (on_line), hệ thống trợ giúp và truy tìm thông tin và gần đây nó trở thành công cụ để hướng dẫn và học tập Web phát triển như là một công
cụ chuyển giao trung gian tạo nên một tiềm năng to lớn trong công nghệ giáo dục
Lựa chọn công nghệ Web để xây dựng phần mềm với mục đích sử dụng khả năng liên kết của Web kế thừa và tận dụng tài nguyên thông tin cũng như phát triển hệ thống đã có, giúp ích tận dụng công sức và thời gian của nhiều người để xây dựng hệ thống lớn hơn
Điểm mạnh của Web không những cho phép chạy trên các PC đơn lẻ như các phần mềm khác mà còn có khả năng truyền tải trên mạng diện rộng (WAN) và Internet, đây là một trong những hướng phát triển đào tạo trực tuyến của Khoa Địa lí
Trang 42 Các kỹ thuật xây dựng phần mềm
a Kỹ thuật xây dựng các Video clip
Xây dựng các Video clip mô phỏng các hiện tượng, các thí nghiệm hết sức cần thiết đối với các trang Web dạy học Các công cụ tốt phải đảm bảo tính dễ dùng, tính thẩm mỹ, sản phẩm tạo ra được các trình duyệt Internet
hỗ trợ tốt:
3D Studio Max: là phần mềm xây dựng các phim hoạt cảnh 3 chiều
mang tính chuyên nghiệp, có tính chất đột phá về thiết kế mẫu, kết xuất và kiến tạo hoạt cảnh do Autodesk phát triển cho hệ điều hành Windows hay các hệ điều hành mới hơn
-Macromedia DirectorShockware:là phần mềm cùng trong bộ
Macromedia, được sử dụng rất phổ biến để tạo các hoạt cảnh nhất là trong dạy học, (ví dụ: bộ từ điển Bách khoa Encarta của Microsoft)
- Macromedia Flash: Tương tự như Macromedia Director Shockware,
nhưng ưu điểm là có khả năng tạo các chuyển động theo các đường định
sẵn Nhưng nhược điểm là tạo các hoạt cảnh không gian 3 chiều kém
- Quicktime và băng hình: là phần mềm xử lí các Video clip, các đĩa
hình của hãng Apple
Các hiện tượng tự nhiên, các giờ giảng mẫu được ghi vào băng hình nhờ một camera, các băng hình ghi tín hiệu dưới dạng analog, muốn sử dụng trên MTĐT, được chuyển sang dạng số (quá trình số hoá băng hình) nhờ các card video gắn vào máy tính (ví dụ: card video DV500, Maxtrox
GT 4000 )
Nguồn tư liệu khác là các băng hình được chiếu trên đài truyền hình, các Video clip trên các đĩa CD, Internet là nguồn tư liệu rất phong phú Tuy nhiên, nhiều phần âm thanh, hình ảnh trên các đoạn Video clip bằng tiếng Anh hoặc chưa phù hợp với nội dung cần trình bày, cần chọn lọc hình ảnh, viết lại lời bình và lồng tiếng lại, sau đó chuyển thành (export) các
đoạn Video hoàn chỉnh
Trang 5Với sự hỗ trợ của các phần
mềm Adobe Premiere, các giảng
viên khoa Địa lí và các cán bộ tin
học Trung tâm Địa lí ứng dụng
tiến hành chọn lọc, số hóa các
đoạn băng hình và sắp xếp theo
bố cục phù hợp với chương trình,
nội dung môn học
b Kỹ thuật xử lí ảnh
Các hình thật về các sự vật, hiện tượng tự nhiên là một trong những phương tiện quan trọng trong giảng dạy Địa lí, ví dụ các hình ảnh về các khoáng vật, biển và đại dương … hoặc sử dụng các hình ảnh hỗ trợ việc xây dựng các mô hình, ví dụ mô hình về thuyết kiến tạo mảng… các hình ảnh này có thể được lấy từ các đĩa CD tra cứu, trên Internet hoặc quét bằng Scaner từ các tài liệu, một số các hình ảnh cần minh họa một cách chi tiết có thể chụp từ các đoạn Video clip, đây là nguồn tư liệu rất phong phú
Tuy nhiên, để chú thích cho
các hình ảnh, chỉnh sửa các hình
ảnh cho phù hợp với khả năng
nhận thức của học sinh cần sử
dụng các phần mềm xử lí ảnh
như Paint, Adobe Photoshop,
Adobe InamgeReady…
III Nội dung giáo án điện tử
1 Nội dung bài học
Phần bài học được tổ chức gồm: Phần văn bản chính theo sách giáo khoa, trong đó các khái niệm thuật ngữ được hiển thị màu xanh, có gạch dưới, được linh vào phần từ điển thuật ngữ Học sinh bấm chuột vào đây sẽ tìm được các giải thích thuật ngữ chính xác và khoa học Nhờ việc tiện tra cứu các thuật ngữ, khái niệm mà học sinh dễ dàng ôn tập, củng cố các khái
Trang 6Cuối mỗi bài đều có phần câu hỏi trắc nghiệm Thường số lượng câu hỏi 10 - 12 câu Dạng trắc nghiệm là đúng - sai, học sinh chọn phương án trả lời sẽ được kết quả ngay là phương án đúng hoặc sai Câu hỏi này giúp học sinh "học mà chơi, chơi mà học"
2 Từ điển các thuật ngữ
Với từ điển các thuật ngữ được đề cập trong các bài học, giúp ích cho giáo viên có thể tìm kiếm nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và công sức tìm kiếm của giáo viên
Những thuật ngữ khó hình dung đã được minh họa bằng các hình ảnh hoặc các video rõ ràng, ví dụ: thuật ngữ “Hiện tượng bốc hơi”:
3 Thư viện hình ảnh và Video
Trong quá trình trình bày bài giảng, bằng những ảnh chụp, các đoạn Video clip quay các cảnh thật, dựa trên sự tri giác trực tiếp các sự kiện cảm tính cụ thể, hoặc bằng các thí nghiệm mô hình, các đoạn phim hoạt hình, các ảnh động, các hình vẽ, sơ đồ, trong đó yếu tố quan trọng nhất là lựa chọn những tình huống có tính chất nghịch lý (tình huống có vấn đề hay tình huống học tập) đưa vào bản trình bày tạo động cơ học tập, kích thích hứng thú nhận thức của học sinh, đặc biệt trong giai đoạn định hướng mục
đích nghiên cứu
Trang 7Với các thư viện hình ảnh và
Video giúp giáo viên có được đầy
đủ nội dung bộ tài liệu trực quan,
sinh động, có thể chọn lọc nhanh
chóng hình ảnh và Video và sao
chép sang đĩa khác phục vụ cho
việc giảng dạy của mình, ví dụ:
hình ảnh mô hình các loại gió
Các hình ảnh và movie được lưu trữ trong chương trình giúp giáo viên chủ động khai thác như nguồn tư liệu để thiết kế các bài giảng, chẳng hạn bằng chương trình Powerpoint
Phần mềm Địa lí lớp 6, 7 còn cho phép tạo ra một Forum ( diễn đàn )
để học sinh trao đổi với nhau hoặc với giáo viên qua mạng
IV Hướng dẫn sử dụng Giáo trình điện tử Địa lý lớp 6, lớp 7
1 Hướng dẫn cài đặt phần mềm
Để cài đặt và sử dụng hiệu quả giáo trình điện tử này bạn cần thực hiện theo các hướng dẫn dưới đây
Đưa đĩa CDROM vào ổ CD chương trình cài đặt giáo trình sẽ tự
động kích hoạt, tiếp theo bạn hãy làm theo hướng dẫn của chương trình cài đặt
Chú ý: Hãy gõ đúng mật khẩu đã ghi trên đĩa khi màn hình “Xác nhận
bản quyền” xuất hiện
Đối với giáo trình Địa lí 6 cài đặt IIS
Để sử dụng được chương trình “Trao đổi” bạn cần cài IIS (Internet Information Server) đối với hệ điều hành WindowsNT, WindowsXP, Windows 2000 Đối với hệ điều hành Win98 bạn cần cài đặt PWS (Personal
Trang 8- Cách cài Internet Information Services(IIS):
+ Vào Control Panel \ Add or Remove Programs
+ Nhấn chuột vào biểu tượng của Add/Remove Windows Components + Di chuyển chuột tới, Internet Information Services(IIS) Nếu Internet Information Services(IIS) đã được đánh dấu, máy tính của bạn đã được cài IIS
- Sau khi cài xong IIS, bạn cần phải tạo thư mục ảo bằng cách:
+ Vào Control Panel \ Administrative Tools
+ Kích đúp chuột vào Internet Information Services
+ Di chuyển chuột tới Web site\ Default Web Site, nhấn chuột phải, chọn New\Virtual Directory
+ Màn hình sẽ hiển thị ra Virtual Directory Creation Wizard
+ Nhấn chuột vào nút Next
+ Gõ chữ “ Dialy7” vào vùng Alias và chọn Next
+ Nhấn chuột vào nút Browse, chọn C:\Program Files\Dia ly 7, và nhấn Next
+ Chọn Read và Run script (such as ASP) rồi tiếp tục chọn Next
+ Chọn Finish để kết thúc
Mở Internet Explorer, ở thanh Address, gõ :
http://localhost/dialy6/batdau.htm để chạy chương trình
2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm
Sau khi quá trình cài đặt hoàn thành, để khởi động chương trình Địa lí lớp 6, lớp 7, kích đúp chuột vào biểu tượng trên màn hình
Tại khung cửa sổ bên trái: Danh sách các bài học, bấm chuột vào các bài học tương ứng cần tham khảo khi đó tại khung cửa sổ bên trái sẽ xuất hiện phần giới thiệu về bài học đã chọn
Có thể chọn các mục tương ứng trong bài học bằng cách bấm vào mục
có biểu tượng ở cửa sổ bên phải hoặc mục có biểu tượng ở cửa sổ bên trái của giáo trình
Trang 9Trong các bài học khi bạn di chuyển chuột đến các thuật ngữ có màu xanh và hình bàn tay hiện ra bạn có thể bấm chuột để tham khảo thuật ngữ đó
Nếu xuất hiện các khung hình màu đen có dòng chữ “Di chuyển chuột lên khung hình để xem”, bạn có thể di chuyển chuột lên các khung hình màu
đen đó để xem phim tư liệu về chủ đề tương ứng
Trong giáo trình khi di chuyển chuột vào các dòng chữ hoặc các chủ để nếu xuất hiện các bàn tay bạn có thể bấm chuột để xem nội dung tương ứng Nếu đó là các ảnh minh họa bạn có thể bẩm chuột để mở rộng hình ảnh