Ứng dụng gis xây dựng atlas điện tử hỗ trợ học địa lý ở phổ thông công trình dự thi giải thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học euréka lần thứ xiii năm 2011

Với khả năng tương tác linh hoạt, nguồn dữ liệu kèm theo bản đồ, hình ảnh, bài viết, phim… hầu như không hạn chế, việc ứng dựng atlas điện tử trong việc học địa lí sẽ mang lại một hình

ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH

BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH

-

CÔNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC – EURÉKA

PHẦN MỞ ĐẦU

TÓM TẮT CÔNG TRÌNH 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2

2 MỤC TIÊU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 2

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.2 Giới hạn nghiên cứu 3

3 QUY TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 3

4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 4

4.1 Công nghệ sử dụng 4

4.2 Phương pháp thực hiện 5

PHẦN NỘI DUNG

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 5

1.1 Đặc điểm của atlas và atlas điện tử 5

a Atlas truyền thống 5

b Atlas điện tử 6

c Vai trò của bản đồ trong việc học môn địa lí ở phổ thông 7

1.2 Hệ thống thông tin địa lí (GIS) 10

a Khái niệm chung về GIS (Geographical Information System) 10

b Phần mềm công nghệ GIS và khả năng của công nghệ này trong quá trình xây dựng Atlas điện tử 10

2 THIẾT KẾ ATLAS ĐIỆN TỬ HỖ TRỢ VIỆC HỌC ĐỊA LÍ Ở PHỔ THÔNG 12

2.1 Thiết kế nội dung cấu trúc atlas 12

2.1.1 Đặc điểm chung 12

2.1.2 Nội dung atlas 12

2.2 Thiết kế các chức năng và giao diện atlas 21

2.2.1 Thiết kế các chức năng atlas 21

2.2.2 Thiết kế giao diện atlas 24

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

3.1 Mô tả sản phẩm 25

3.1.1 Giới thiệu giao diện 25

3.1.2 Các công cụ tương tác chính của chương trình 26

3.2 Minh họa cách khai thác Atlas (với chuyên đề nông nghiệp) 32

3.2.1 Khởi động chương trình 32

3.2.2 Mở xem bản đồ 33

3.2.3 Hiển thị - xem thông tin của các đối tượng trên bản đồ 34

3.2.4 Thu phóng bản đồ và di chuyển trên không gian bản đồ 37

3.2.5 Xem các thành phần bổ sung của bản đồ 38

3.2.6 Tìm kiếm thông tin 40

3.2.7 Đo tính 41

3.2.8 Xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu của atlas 41

3.2.9 Rèn luyện kĩ năng vẽ biểu đồ 41

3.2.10 Kĩ năng gợi nhớ các đối tượng địa lí thông qua việc học với các bản đồ câm 47

3.2.11 Kĩ năng trắc nghiệm 49

PHẦN KẾT LUẬN

1 Kết quả thực hiện đề tài 52

2 Ý nghĩa khoa học, quy mô và phạm vi áp dụng 52

3 Ý kiến đề xuất sau khi thực hiện đề tài 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, BẢNG SỐ LIỆU, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ, BẢNG SỐ LIỆU Biểu đồ 1 1 Tỉ lệ các mức độ sử dụng bản đồ khi học ở nhà của học sinh lớp 12 7

Bảng 1 1 Bảng so sánh đặc điểm học địa lí với atlas truyền thống và atlas điện tử 99

Bảng 3 1 Các công cụ trong giao diện cửa sổ bản đồ 27

Bảng 3 2 Các công cụ hỗ trợ tương tác với các bản đồ trong atlas 28

Bảng 3 3 Các công cụ trong giao diện cửa sổ bảng thuộc tính 30

Bảng 3 4 Các công cụ hỗ trợ tương tác với bảng thuộc tính 30

Bảng 3 5 Các công cụ trong giao diện cửa sổ biểu đồ 31

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1 Quy trình thực hiện đề tài 4

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung của atlas điện tử 14

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ các chức năng của atlas điện tử 21

Sơ đồ 2.3 Kịch bản cho module rèn luyện kĩ năng vẽ biểu đồ 23

Sơ đồ 2.4 Kịch bản cho module bản đồ câm 24

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH

Hình 3 1 Giao diện sau khi khởi động atlas 25

Hình 3 2 Giao diện cửa sổ bản đồ 25

Hình 3 3 Giao diện cửa sổ bảng thuộc tính 26

Hình 3 4 Giao diện cửa sổ biểu đồ 26

Hình 3 5 Khởi động chương trình 32

Hình 3 6 Giao diện sau khi khởi động 32

Hình 3 7 Lời giới thiệu bản đồ 33

Hình 3 8 Mở xem bản đồ từ danh mục bản đồ 33

Hình 3 9 Giao diện cửa sổ bản đồ 34

Hình 3 10 Mở xem hai hay nhiều bản đồ cùng lúc 34

Hình 3 11 Hiển thị các lớp trên bản đồ 35

Hình 3 12 Chọn cột dữ liệu dán nhãn 35

Hình 3 13 Bản đồ sau khi dán nhãn tự động 36

Hình 3 14 Xem thông tin từng đối tượng 36

Hình 3 15 Xem thông tin các đối tượng được chọn 37

Hình 3 16 Xem toàn bộ bản đồ 37

Hình 3 17 Xem bản đồ được chọn 38

Hình 3 18 Các thành phần bổ sung 38

Hình 3 19 Thông báo đối với các mục chưa được xây dựng 39

Hình 3 20 Xem thành phần bổ sung – xem ảnh 39

Hình 3 21 Xem thành phần bổ sung – Xem bài viết 39

Hình 3 22 Xem thành phần bổ sung – Xem biểu đồ 40

Hình 3 23 Xem thành phần bổ sung – Xem video 40

Hình 3 24 Tìm kiếm đối tượng trên bản đồ 41

Hình 3 25 Các kĩ năng của atlas 42

Hình 3 26 Chọn dữ liệu để vẽ biểu đồ 42

Hình 3 27 Danh sách các bảng dữ liệu dữ liệu trong atlas 42

Hình 3 28 Các gợi ý chọn biểu đồ thích hợp 43

Hình 3 29 Gợi ý hướng dẫn căn cứ vào lời dẫn 43

Hình 3 30 Gợi ý hướng dẫn căn cứ vào bảng số liệu 43

Hình 3 31 Gợi ý hướng dẫn căn cứ vào lời kết của đề bài 44

Hình 3 32 Gợi ý hướng dẫn căn cứ vào đặc điểm của từng loại biểu đồ 44

Hình 3 33 Các loại biểu đồ atlas hỗ trợ vẽ tự động 44

Hình 3 34 Chèn bảng dữ liệu vào atlas 45

Hình 3 35 Tạo mới bảng dữ liệu 45

Hình 3 36 Hướng dẫn tạo bảng dữ liệu 46

Hình 3 37 Tùy chỉnh biểu đồ 46

Hình 3 38 Giao diện của module bản đồ câm 47

Hình 3 39 Thực hành với công cụ luyện tập của module bản đồ câm 47

Hình 3 40 Hộp thoại thông báo tương ứng với kết quả đoán địa danh của module bản đồ câm 48

Hình 3 41 Thực hành gợi nhớ tên các tỉnh trong một vùng với hình thức kiểm tra của module bản đồ câm 48

Hình 3 42 Hộp thoại thông báo tương ứng với kết quả thực hành với hình thức kiểm tra của module bản đồ câm 49

Hình 3 43 Xem đáp án chương trình phần kĩ năng gợi nhớ các đối tượng địa lí của module bản đồ câm 49

Hình 3 44 Câu trắc nghiệm theo hình thức đúng - sai 50

Hình 3 45 Câu trắc nghiệm theo hình thức có một đáp án đúng 50

Hình 3 46 Câu trắc nghiệm theo hình thức có một nhiều đáp án đúng 50

Hình 3 47 Câu trắc nghiệm theo hình thức dựa vào hình vẽ 51

Hình 3 48 Câu trắc nghiệm theo hình thức ghép đôi 51

Hình 3 49 Câu trắc nghiệm theo hình thức điền khuyết 51

Hình 3 50 Xem đáp án sau khi hoàn thành trắc nghiệm 52

Hình 3 51 Đánh giá kết quả sau khi hoàn thành trắc nghiệm 52

PHẦN MỞ ĐẦU

TÓM TẮT CÔNG TRÌNH

Địa lí là một môn học gắn liền với không gian, do đó việc học địa lí với hình thức “học vẹt”, thuộc lòng, nặng lý thuyết sẽ dễ gây nhàm chán đối với người học, chất lượng học môn này từ đó sẽ không hiệu quả Bản đồ là ngôn ngữ thứ hai trong địa lí, việc sử dụng bản đồ là cần thiết trong dạy và học địa lí nhằm rèn luyện kĩ năng

tư duy không gian cho học sinh

Sự phát triển của các công nghệ thông tin, công nghệ GIS đã cho phép tạo ra các bản đồ số bên cạnh các bản đồ truyền thống, trong đó nổi bật nhất là các sản phẩm atlas điện tử Với khả năng tương tác linh hoạt, nguồn dữ liệu kèm theo ( bản

đồ, hình ảnh, bài viết, phim…) hầu như không hạn chế, việc ứng dựng atlas điện tử trong việc học địa lí sẽ mang lại một hình thức học mới cho học sinh trong quá trình tiếp thu kiến thức tại trường cũng như tự rèn luyện ở nhà

Xuất phát từ ý tưởng trên, đề tài “Ứng dụng GIS xây dựng Atlas điện tử hỗ trợ học địa lí ở phổ thông”được thực hiện với mục đích ứng dụng công nghệ GIS trong

việc thành lập Atlas điện tử nhằm tạo cho học sinh có một công cụ hỗ trợ học địa lí hiệu quả, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học đối với môn học này

Để thực hiện mục tiêu trên, đề tài đã thực hiện những nội dung sau:

 Tìm hiểu để xác định những yêu cầu và khả năng của atlas điện tử

 Tìm hiểu và phân tích đặc điểm, vai trò của bản đồ trong dạy- học địa lý

 Trên cơ sở hiểu biết về atlas điện tử và đặc điểm việc dạy – học địa lý, phân tích để xác định các yêu cầu, đặc điểm và chức năng cần có của atlas

 Đề xuất thiết kế cấu trúc nội dung, giao diện và các chức năng của atlas

 Sử dụng công nghệ GIS để xây dựng atlas theo thiết kế đề ra

Đề tài đã đạt được những kết quả cụ thể sau:

 Đề xuất cấu trúc nội dung và thiết kế giao diện với các chức năng cho atlas điện tử hỗ trợ việc dạy-học địa lý phổ thông Để học sinh không bỡ ngỡ khi chuyển từ việc sử dụng atlas giấy sang atlas điện tử, nội dung chính của atlas điện tử bám sát theo nội dung trong tập Atlas địa lí Việt Nam của nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam nhưng được bổ sung mở rộng với các bài viết, số liệu

và hình ảnh minh họa Phần giao diện hình thức và các chức năng đề xuất đảm bảo khai thác các khía cạnh ưu việt của atlas điện tử

 Sản phẩm cụ thể là một bản demo atlas điện tử (thực hiện hoàn chỉnh với phần nông nghiệp) có giao diện được thiết kế theo hướng thân thiện với người sử dụng, có menu tiếng Việt cùng với các chức năng hỗ trợ cho việc học địa lí của học sinh phổ thông bao gồm hai nhóm chức năng:

- Nhóm chức năng hỗ trợ cho việc khai thác nội dung atlas: Mở xem bản đồ; Hiển thị - xem thông tin các đối tượng trên bản đồ; Thu phóng và di chuyển các đối tượng trên không gian bản đồ; Xem các thành phần bổ sung; Tìm kiếm thông tin; Đo tính tự động; Xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu của atlas

- Nhóm chức năng rèn luyện kĩ năng làm bài tập địa lí: kĩ năng vẽ biểu đồ,

kĩ năng trắc nghiệm và kĩ năng gợi nhớ các đối tượng địa lí

Toàn bộ sản phẩm được đóng gói trong CD, có kèm phần hướng dẫn để cài đặt và sử dụng

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay, sự phát triển của công nghệ thông tin đã tác động đến tất cả mọi lĩnh vực trong đời sống của con người Trong lĩnh vực giáo dục, việc ứng dụng công nghệ thông tin tiên tiến, hiện đại ngày càng được chú trọng nhằm đổi mới và nâng cao chất lượng dạy và học Nghị quyết Trung ương II khóa VIII đã nhấn mạnh: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện vào quá trình dạy và học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu của học sinh” [13]

Đối với môn địa lí, phương tiện không thể thiếu trong quá trình dạy và học của thầy và trò là bản đồ Tư liệu bản đồ tham khảo chính của học sinh ở các trường trung học phổ thông là tập Atlas địa lí Việt Nam Hiện nay,công nghệ làm atlas không chỉ dừng lại là các sản phẩm bằng giấy truyền thống mà cao hơn là atlas điện

tử có hỗ trợ các chức năng tương tác đa dạng, đồng thời kèm theo các hình ảnh, video minh họa – điều mà atlas bằng giấy không có được Việc ứng dụng atlas điện

tử trong việc học địa lí ở phổ thông sẽ cung cấp một phương tiện mới, một hình thức học mới cho học sinh bên cạnh các phương tiện học truyền thống

Đề tài“Ứng dụng GIS xây dựng Atlas điện tử hỗ trợ học địa lí ở phổ thông” ra đời với ý tưởng: xây dựng atlas điện tử và các module rèn luyện kĩ năng được tích hợp trong Atlas điện tử nhằm cung cấp công cụ hỗ trợ học địa lí cho học sinh ở phổ

thông, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả trong việc học môn này

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung

Xây dựng Atlas điện tử hỗ trợ việc học địa lí ở phổ thông

Mục tiêu cụ thể

- Nghiên cứu phân tích đặc điểm việc học địa lí với atlas để từ đó:

Xác định cấu trúc nội dung của atlas điện tử

Đề xuất các chức năng của atlas điện tử

- Xây dựng sản phẩm và minh họa qua một ví dụ cụ thể

2.2 Giới hạn nghiên cứu

- Về nội dung atlas: atlas điện tử có nội dung cấu trúc bám sát tập Atlas địa lí Việt Nam do Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam ấn hành năm

2010, được dùng chính thức cho việc giảng dạy và học địa lí ở phổ thông Đây là atlas được phép mang vào phòng thi trong các kỳ thi tốt nghiệp phổ thông

- Sản phẩm cụ thể là một bản demo atlas điện tử với giao diện đầy đủ chức năng Phần nội dung chỉ thực hiện với chuyên đề nông nghiệp để làm minh họa cho ý tưởng của đề tài Nội dung các tư liệu minh họa trong atlas chỉ giới hạn ở chương trình học địa lí lớp 12

- Đối với việc xây dựng các module rèn luyện kỹ năng học địa lí ở phổ thông:

+ Bao gồm ba Module sau:

 Module rèn luyện kỹ năng vẽ biểu đồ

 Module rèn luyện kỹ năng làm bài tậpvới các bản đồ câm

 Moduel rèn luyện kỹ năng làm bài tập trắc nghiệm

+ Nội dung các bài tập thực hành trong các module rèn luyện kĩ năng được thiết kế theo chương trình học của địa lí lớp 12

Quy trình thực hiện đề tài được thể hiện qua sơ đồ dưới đây:

Sơ đồ 3.1 Quy trình thực hiện đề tài

4.1 Công nghệ sử dụng

Atlas điện tử được xây dựng bằng phần mềm Arcview 3.x Arcview 3.x là một trong những phần mềm GIS cung cấp cho người dùng các chức năng xây dựng các lớp bản đồ chuyên đề, đồng thời còn cho phép tùy biến giao diện và các chức năng của công cụ để phục vụ cho mục đích của người sử dụng Ưu điểm này của Arcview 3.x cho phép sản phẩm của đề tài – atlas điện tử có thể tùy biến giao diện với ngôn ngữ hoàn toàn là Tiếng Việt Điều này tạo thuận lợi cho việc tiếp cận, khai thác đối với người sử dụng, đặc biệt khi đối tượng hướng đến của đề tài là học sinh ở phổ thông

Ngoài ra, đề tài còn sử dụng các phương tiện khác:

– Phần mềm Wondershare QuizCreator: đây là một chương trình Flash hỗ trợ

người dùng dễ dàng tạo ra các bài tập trắc nghiệm với các đầy đủ các dạng bài

trắc nghiệm khách quan: dạng trắc nghiệm đúng sai, điền khuyết…Phần mềm này được sử dụng để xây dựng module trắc nghiệm của chương trình

– Mapinfo Profession 10.5 (chuyển đổi tất cả các lớp dữ liệu không gian về định

dạng sử dụng được trên môi trường Arcview 3.3), máy scan (chuyển bản đồ giấy thành bản đồ số)…

4.2 Phương pháp thực hiện

Để hoàn thành mục tiêu đặt ra, đề tài đã sử dụng kết hợp các biện pháp sau:

Phương pháp sử dụng trong thu thập dữ liệu thứ cấp

Dữ liệu được thu thập bằng phương pháp tham khảo tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau Dữ liệu sau khi thu thập được tổng hợp, chọn lọc ra các dữ liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu

Dữ liệu được thu thập bao gồm:

- Các tài liệu nghiên cứu về atlas, atlas điện tử, sử dụng atlas trong việc học địa lí ở phổ thông, kĩ năng vẽ biểu đồ, … Các tài liệu này phục vụ cho phần cơ sở lý luận của đề tài

- Các lớp dữ liệu không gian phục vụ cho phần xây dựng nội dung của

đề tài Dữ liệu này được thu thập tại phòng Hệ thống thông tin địa lí, trường Đại học Khoa học xã hội và nhân văn

- Các số liệu thống kê được thu thập từ trang web của Tổng cục thống kê nhằm bổ sung các thông tin thuộc tính

Ngoài ra, đề tài còn sử dụng các hình ảnh, video, bài viết từ nhiều nguồn khác nhau làm tư liệu minh họa cho các lớp bản đồ chuyên đề trong atlas

Phương pháp sử dụng trong phân tích dữ liệu

Thu thập các tài liệu, các nghiên cứu liên quan đến đề tài, sau đó phân tíchđể đưa ra các kết luận cần thiết

Phương pháp sử dụng trong xây dựng chương trình ứng dụng

- Phương pháp phân tích thiết kế giao diện

Giao diện và các công cụ tương tác được thiết kế trên khía cạnh người sử dụng – học sinh phổ thông Do đó, giao diện tương tác của atlas phải đảm bảo tính trực quan, sinh động và dễ dàng khi tiếp cận

- Phương pháp lập trình ứng dụng

Dựa trên ngôn ngữ lập trình Avenue đã được tích hợp sẵn trên phần mềm Arcview 3.x để tùy biến lại các công cụ: loại bỏ hay bổ sung thêm bên cạnh các công

cụ sẵn có của Arcview 3.x

PHẦN NỘI DUNG

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN

Chương này tập trung vào việc tìm hiểu cơ sở lí luận bao gồm:

- Đặc điểm của atlas truyền thống và atlas điện tử, từ đó rút ra những nét khác nhau về cách thức sử dụng của hai hình thức này nhằm đề xuất các chức năng cho công cụ hỗ trợ người học địa lí

- Công nghệ GIS và các chức năng của GIS để khai thác khả năng mà công nghệ này mang lại trong việc ứng dụng xây dựng atlas điện tử

1.1 Đặc điểm của atlas và atlas điện tử

a Atlas truyền thống

 Ý niệm

Theo định nghĩa của nhà bản đồ học K.A.Xalissiep [7]:

“Atlas không phải là một tổng số giản đơn các bản đồ địa lí khác nhau, không phải là sự hợp nhất máy móc chúng lại Atlas chứa đựng trong nó một hệ thống bản

đồ có quan hệ hữu cơ với nhau và bổ sung cho nhau, một hệ thống được quy định bởi mục đích và đặc điểm sử dụng của nó”

 Đặc điểm chung của atlas

Atlas có những đặc điểm chung sau [3]:

- Tính đầy đủ: nội dung của atlas phải bao trùm hết tất cả những vấn đề và chủ

đề cần thiết, xuất phát từ chủ đề và mục đích sử dụng Đối với atlas giáo khoa, nội dung của atlas phải bao trùm toàn bộ nội dung địa lí của cả chương trình học

- Tính nhất quán: đây là một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá atlas Tính nhất

quán thể hiện ở nhiều khía cạnh trong atlas như: về cơ sở toán học, về nội dung, về hình thức

- Tính liên kết có hệ thống các nội dung trong atlas: tính chất này thể hiện sự

hòa hợp giữa tính khác biệt về nội dung thể hiện trong mỗi bản đồ trong atlas

và mối quan hệ bổ sung qua lại giữa chúng, nhằm tạo thành một sản phẩm thống nhất, hoàn chỉnh đảm bảo được ý nghĩa và mục đích sử dụng của atlas

Đối với atlas giáo khoa, tính thống nhất còn thể hiện ở sự phù hợp và sự so sánh được giữa các bản đồ trong atlas

 Đặc điểm của atlas điện tử

Atlas điện tử cũng có những đặc điểm chung như atlas truyền thống, ngoài ra, atlas điện tử cũng có một số nét khác biệt cơ bản sau [2] và [4]:

 Nội dung thể hiện của atlas truyền thống chỉ được giới hạn trong phạm

vi nhất định (nằm gọn trong trang giấy), điều này làm hạn chế khả năng thể hiện chi tiết nội dung muốn truyền đạt trên bản đồ, đặc biệt đối với các bản đồ

tỷ lệ nhỏ Trong khi đó, atlas điện tử có thể được lập cho những vùng rộng lớn, với mức độ tra cứu khác nhau, từ tổng quát đến chi tiết (khi hiển thị có thể phóng to, thu nhỏ để dễ nhìn)

 So với atlas truyền thống, atlas điện tử hỗ trợ các công cụ cho phép người dùng tương tác trực tiếp với các đối tượng trên bản đồ: phóng to, thu nhỏ, di chuyển, tìm kiếm thông tin…Tính chất động này ít nhiều tạo cảm giác hứng thú cho người sử dụng khi tiếp cận, khai thác atlas điện tử so với tính tĩnh của atlas truyền thống

 Đặc biệt, atlas điện tử còn được hỗ trợ thêm các hình ảnh, video…làm tăng tính trực quan, sinh động, cung cấp nhiều thông tin hơn cho người sử dụng

 Nhược điểm của atlas điện tử là khi dùng phải có máy tính và người sử dụng phải biết cách thao tác trên máy tính

c Vai trò của bản đồ trong việc học môn địa lí ở phổ thông

 Tìm hiểu tình hình sử dụng bản đồ trong việc học địa lí ở phổ thông

Để tìm hiểu tình hình sử dụng bản đồ trong việc học địa lý ở phổ thông, đề tài

đã tham khảo kết quả nghiên cứu của Lê Thùy Ngân trong đề tài “Ứng dụng GIS xây dựng công cụ hỗ trợ dạy và học địa lí lớp 12” (năm 2009)[6] Đề tài trên đã thực

hiện khảo sát tại 6 trường ở Tp Hồ Chí Minh, đối tượng khảo sát là học sinh lớp 12, phương pháp khảo sát là điều tra bảng hỏi (đối với học sinh) và phỏng vấn sâu (đối với giáo viên giảng dạy tại các trường) Kết quả cuộc khảo sát này cho thấy: có 84.44% trong tổng số học sinh được khảo sát nhận xét rằng: sử dụng bản đồ giúp hiểu bài nhanh hơn và nhớ bài dễ dàng hơn Tuy nhiên, trong thực tế, việc sử dụng

bản đồ của học sinh đa số chỉ được thực hiện trên lớp Có 91.11% học sinh được

khảo sát cho biết giờ học địa lí của các em có dùng bản đồ để hỗ trợ Tuy nhiên, phần lớn là dùng thỉnh thoảng (57.78 %) Điều này được đa số các giáo viên giải thích

rằng do chương trình học nặng về lý thuyết, không có thời gian sử dụng bản đồ

Trong khi đó, chỉ có 58.89 % số học sinh có sử dụng bản đồ khi học và làm bài

ở nhà và chỉ có 11.11 % là sử dụng thường xuyên, lí do chính là do giáo viên yêu cầu

Biều đồ 1.1 Tỉ lệ các mức độ sử dụng bản đồ khi học ở nhà của học sinh lớp 12

Đa số học sinh nhận xét là sử dụng bản đồ trong dạy và học Địa lí có tác dụng tốt, nhưng trong thực tế lại ít sử dụng, do 2 nguyên nhân chính sau:

- Do không có bản đồ (do không có thời gian hoặc do mang vác bản đồ bất tiện

mà giáo viên ít sử dụng bản đồ khi giảng dạy)

- Do học sinh không tự giác trong việc học và luyện tập các kĩ năng bản đồ

Như vậy, kết quả trên đây đã cho thấy có một mẫu thuẫn trong việc học địa lí ở các trường phổ thông hiện nay Đó là việc nhận rõ vai trò tất yếu của bản đồ đối với môn địa lí và tình trạng thiếu bản đồ cho học sinh Do đó, việc xây dựng công cụ hỗ trợ giúp cho học sinh tự học ở nhà là cần thiết

 Vai trò của bản đồ trong việc học địa lí ở phổ thông

Trong số những phương tiện dạy học địa lí, bản đồ là một phương tiện trực quan, một nguồn tri thức địa lí quan trọng Vai trò của bản đồ trong việc dạy và học địa lí được thể hiện qua các mặt sau đây [2]:

- Sự phối hợp giữa học lý thuyết với bản đồ giúp cho việc phản ánh thực tế trực quan sinh động hơn, đầy đủ hơn, giúp cho việc nhận thức thực tế địa lí dễ dàng hơn

- Bản đồ là công cụ duy nhất giúp học sinh có khả năng nhìn bao quát được các hiện tượng diễn ra trong một khoảng không gian rộng lớn không thể tri giác trực tiếp được, tạo điều kiện cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức một cách dễ dàng

- Bản đồ có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành trong học sinh các quy luật phân bố các đối tượng địa lí Đồng thời mở rộng khái niệm không gian cho học sinh, cho phép học sinh thiết lập mối quan hệ tương hỗ và nhân quả của các hiện tượng và các quá trình tự nhiên trong xã hội, xây dựng tinh thần yêu nước và lòng tự hào đối với Tổ quốc mình

Hiện nay, tập Atlas địa lí Việt Nam là tư liệu bản đồ tham khảo chính của học

sinh ở các trường phổ thông Đây là phương tiện rất cần thiết và hữu ích cho học sinh trong quá trình tự học, tự nghiên cứu Atlas chứa hầu như đầy đủ các nội dung trong sách giáo khoa và được thể hiện trực quan thông qua hệ thống các bản đồ, biểu đồ và hình ảnh

Việc đẩy mạnh ứng dụng các phương tiện hiện đại, tiên tiến trong dạy và học các bộ môn nói chung và bộ môn địa lí nói riêng đã cho ra đời một phương tiện học mới – atlas điện tử – bên cạnh atlas giấy truyền thống Hai hình thức học này có những ưu và nhược điểm riêng mà từ đó có thể kết hợp với nhau để góp phần hỗ trợ

học sinh học địa lí hiệu quả hơn Dựa vào đặc điểm của atlas giấy và atlas điện tử, ta

có thể rút ra được những ưu và nhược của hai hình thức này như sau:

Bảng 1 1 Bảng so sánh ƣu và nhƣợc điểm giữa atlas truyền thống và atlas điện tử [4]

Atlas truyền thống Atlas điện tử

Thể

hiện

Bị giới hạn trong khổ giấy,

không cho phép người sử dụng

phóng to hay thu nhỏ bản đồ

Người sử dụng có thể xem bản đồ ở các mức độ khác nhau, phóng to xem toàn cảnh (tỉ lệ nhỏ) hay thu nhỏ

bản đồ để xem chi tiết (tỉ lệ lớn)

Toàn bộ thông tin được thể

hiện trên một mặt giấy, nên dễ

gây rối rắm cho người sử dụng

Thông tin được lưu trữ và thể hiện theo từng lớp, có thể được biểu diễn cụ thể hoặc “che dấu” tạm thời Lượng thông tin thể hiện trên bản đồ là gần như không hạn chế mà vẫn không làm rối mắt người sử

dụng

Các hình ảnh minh họa hạn

chế, không hỗ trợ âm thanh,

phim

Có thể đưa các thông tin sống động vào atlas: hình

ảnh, âm thanh, phim, bài viết …

công Đòi hỏi người xem phải

có tư duy về không gian

Dò tìm thông tin nhanh chóng thông qua danh sách các đối tượng đã được liệt kê sẵn trong atlas

Đo tính thủ công (phải dùng

thước kẻ đo tính và kết hợp với

học mọi lúc, mọi nơi

Để sử dụng được, phải có máy tính và đòi hỏi người

sử dụng phải có kĩ năng sử dụng máy tính

Dựa vào những so sánh trên là cơ sở để đề xuất và xây dựng các chức năng khai thác nội dung của atlas điện tử

1.2 Hệ thống thông tin địa lí (GIS)

a Khái niệm chung về GIS (Geographical Information System)

“GIS là hệ thống nền máy tính dùng thu thập, lưu trữ, truy cập và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vị trí trên bề mặt trái đất và tích hợp các thông tin này vào quá trình lập quyết định” [14]

b Phần mềm công nghệ GIS và khả năng của công nghệ này trong quá trình xây dựng Atlas điện tử

Các phần mềm công nghệ GIS có những khả năng cơ bản sau:

 Khả năng nhập và lưu trữ dữ liệu không gian:

Khả năng này cho phép người sử dụng có thể nhập và lưu trữ dữ liệu từ các nguồn khác nhau vào máy tính (bản đồ, hình ảnh, văn bản…) Hơn nữa, việc lưu trữ thông tin theo từng lớp cho phép người xem có thể linh hoạt trong việc hiển thị các thông tin cần xem

 Khả năng biên tập các dữ liệu không gian

Các phần mềm GIS có các khả năng biên tập dữ liệu không gian như: tạo mới, xóa, chỉnh sửa đối tượng, định dạng chế độ hiển thị của đối tượng Khả năng này cho phép người sử dụng xây dựng các dữ liệu không gian và biên tập các lớp bản đồ chuyên đề

 Khả năng quản lí cơ sở dữ liệu: bao gồm khả năng lưu trữ và tra cứu các dữ liệu thuộc tính cùng với các thông tin bản đồ

Dữ liệu GIS gồm 2 phần: dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Dữ liệu không gian cho thể hiện vị trí, mối quan hệ của các đối tượng địa lí ngoài thực tế Dữ liệu thuộc tính là những dữ liệu mô tả đặc điểm của các đối tượng địa lí Khả năng

liên kết dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian là khả năng duy nhất chỉ có hệ thống

thông tin Địa lí mới đảm bảo cung cấp đầy đủ được Khả năng này giúp người sử dụng có thể truy vấn thuộc tính từ không gian, truy vấn không gian từ thuộc tính và phân tích đồng thời hai loại dữ liệu đó

 Khả năng phân tích dữ liệu

Khả năng này cho phép người sử dụng có thể thực hiện truy vấn thông tin trong

dữ liệu thuộc tính Kết quả truy vấn có thể liên kết và hiển thị thông tin tìm kiếm được trên bản đồ

 Khả năng xây dựng các chương trình ứng dụng trong môi trường GIS:

Các phần mềm GIS thường được viết trên các ngôn ngữ lập trình bậc cao như Fotran, Cobol, C hoặc Basic… Tuy là một sản phẩm trọn gói nhưng phần mềm GIS vẫn cho phép người sử dụng can thiệp và xây dựng các ứng dụng riêng cho mình

Ví dụ: phần mềm ArcView, với sự hỗ trợ của ngôn ngữ lập trình Avenu, người

sử dụng cũng có thể đem các thành phần có sẵn để tạo nên những công cụ hỗ trợ khác nhau

Đối với việc xây dựng atlas điện tử, khả năng này cho phép người xây dựng có thể tùy biến giao diện (ngôn ngữ, màu sắc) và chức năng các công cụ nhằm làm tăng tính thuận tiện, hấp dẫn cho người sử dụng

 Khả năng hiển thị dữ liệu:

Chức năng hiển thị dữ liệu là chuyển ngôn ngữ của máy thành hình ảnh trực quan, dễ nhận biết đối với người dùng Trong GIS, thông tin được kết xuất ra dưới dạng: ảnh số,hình ảnh, bản đồ số, bản đồ giấy, biểu đồ, bảng thống kê…

Việc tìm hiểu và đánh giá những khả năng của GIS là cơ sở để lựa chọn và khai thác khả năng của công nghệ này trong việc thực hiện ý tưởng xây dựng Atlas điện

tử hỗ trợ việc học địa lí ở phổ thông

2 THIẾT KẾ ATLAS ĐIỆN TỬ HỖ TRỢ VIỆC HỌC ĐỊA LÍ Ở PHỔ

- Phần chức năng và giao diện atlas: thiết kế về các chức năng hỗ trợ tương tác

và hình thức thể hiện (ngôn ngữ, màu sắc) của atlas

2.1 Thiết kế nội dung cấu trúc atlas

2.1.1 Đặc điểm chung

Giới thiệu chung

Đề tài hướng đến việc xây dựng atlas điện tử mang tính chất giáo khoa tổng hợp (về nội dung là atlas tổng hợp; về mục đích sử dụng là atlas giáo khoa) Cấu trúc atlas điện tử bám sát theo tập Atlas địa lí Việt Nam (nội dung và phương pháp thể hiện) của nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, ấn hành năm 2010 Đối tượng sử dụng atlas là học sinh phổ thông, đặc biệt là học sinh lớp 12, nhằm mục đích cung cấp công cụ học tập môn địa lí hiệu quả hơn khi có sự kết hợp giữa học lý thuyết trên lớp với tham khảo bản đồ một cách trực quan, sinh động trên máy tính

Atlas điện tử được xây dựng với mục đích là phương tiện học tập cho học sinh

ở phổ thông, cho nên để học sinh không bỡ ngỡ khi chuyển từ việc sử dụng atlas giấy sang atlas điện tử, nội dung chuyên đề của atlas điện tử được thiết kế bám sát theo nội dung trong tập Atlas địa lí Việt Nam của nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, ấn hành năm 2010 Đồng thời, phương pháp và hình thức thể hiện các nội dung của

atlas cũng bám sát theo phương pháp và hình thức thể hiện trong tập Atlas địa lí Việt Nam

Ngoài ra, tuy nội dung bám sát nội dung của atlas giấy nhưng các phần bổ sung (hình ảnh, bài viết, video…) do không bị hạn chế bởi trang giấy nên có thể thêm vào để mở rộng nội dung Nội dung các thành phần này phải bám sát theo nội dung chương trình học của học sinh ở phổ thông (cụ thể là chương trình địa lí lớp 12)

Nội dung cấu trúc atlas

Nội dung của Atlas địa lí Việt Nam (dựa trên chương trình địa lí Việt Nam cho học sinh lớp 8, lớp 9 và lớp 12) trình bày các vấn đề về địa lí tự nhiên, kinh tế,

xã hội và có thể chia làm ba phần[1]:

 Phần thứ nhất: Giới thiệu về các đơn vị hành chính nước ta

 Phần thứ hai: Thể hiện các thành phần chủ yếu của tự nhiên (địa hình, địa chất, khoáng sản, khí hậu, đất, thực vật, động vật) và ba miền tự nhiên

 Phần thứ ba: Trình bày về dân cư, các ngành kinh tế, các vùng kinh tế

và ba vùng trọng điểm kinh tế

Dựa vào cấu trúc của Atlas địa lí Việt Nam, cấu trúc atlas điện tử được xây dựng cũng gồm ba phần như trên và được thể hiện qua sơ đồ sau đây:

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung của atlas điện tử

Theo cấu trúc nội dung của atlas ở sơ đồ trên, nội dung cho từng chuyên đề trong mỗi phần được thiết kế chi tiết trong bảng dưới đây:

Bảng 2.1 Bảng thiết kế chi tiết nội dung từng bản đồ chuyên đề trong atlas

Tên chuyên đề

Nội dung Phương pháp thể hiện Minh họa

Phương pháp phân vùng Hình ảnh: về một số địa danh ở nước ta (ví dụ như: mũi

Cà Mau, đỉnh núi Phanxipăng…)

Bài viết: Vị trí địa lí và và phạm vi lãnh thổ nước ta Ý

nghĩa của vị trí địa lí đối với tự nhiên và kinh tế xã hội

Các điểm phân cấp hành chính của các tỉnh

Phương pháp ký hiệu theo điểm

Địa hình Địa hình Việt Nam Phương pháp đẳng trị (đường

đẳng cao và đường đẳng sâu)

Hình ảnh: về một số địa danh nước ta phản ảnh các dạng

địa hình nước ta từ vùng núi – đồng bằng – biển

Địa chất

khoáng sản

Các mỏ khoáng sản khoáng sản chính

Phương pháp ký hiệu theo điểm Bài viết: về lịch sử hình thành và phát triển của lãnh thổ

vùng kế cận

Phương pháp phân vùng Các đường đứt gãy Phương pháp ký hiệu theo tuyến

Đất đai Các nhóm và các loại đất

chính

Phương pháp phân vùng Hình ảnh: Các hình ảnh về một số phẩu diện đất điển hình

Bài viết: về đặc điểm của đất feralit và ảnh hưởng của đất

feralit đến việc sử dụng đất trong trồng trọt

Video: về sự xâm nhập mặn ở khu vực đồng bằng sông

Cửu Long

Khí hậu Các vùng khí hậu Phương pháp phân vùng Hình ảnh: ảnh chụp vệ tinh về hoạt động của bão

Bài viết: ảnh hưởng của biển Đông đến thiên nhiên nước

ta

Video: minh họa các hướng di chuyển của các loại gió vào

lãnh thổ nước ta

Bão, chế độ gió Phương pháp đường chuyển động

Nhiệt độ và lượng mưa tại các trạm

Phương pháp phân vùng Biểu đồ:

-Tỉ lệ diện tích lưu vực các hệ thống sông

-Lưu lượng nước trung bình, sông Đà Rằng, sông Mê Công

Bài viết: về đặc điểm sông ngòi nước ta Nguyên nhân và

ảnh hưởng của đặc điểm đó đến hoạt động sản xuất nước

ta

Video: về ảnh hưởng của chế độ sông ngòi đến hoạt động

đời sống và hoạt động sản xuất

Các con sông Phương pháp ký hiệu theo tuyến

Thực vật

và động vật

Thảm thực vật Phương pháp phân vùng Hình ảnh: về các loài động vật, thực vật điển hình ở nước

ta

Video: về sự khai thác các loài động vật quý hiếm

Các loài động vật chính Phương pháp kí hiệu theo điểm

Khu dự trữ sinh quyển và vườn quốc gia

Phương pháp ký hiệu theo điểm

Phân khu địa lí động vật Phương pháp phân vùng

Kinh tế

xã

hội

Dân số Mật độ dân số Phương pháp đồ giải Biểu đồ: Dân số Việt Nam qua các năm; tháp dân số; cơ

cấu lao động đang làm việc phân theo khu vực kinh tế

Bài viết: về tác động của đặc điểm dân số nước ta đối với

sự phát triển kinh tế - xã hội và môi trường

Quy mô các đô thị phương pháp kí hiệu theo điểm

Dân tộc Sự phân bố các dân tộc Phương pháp phân vùng Hình ảnh: về cuộc sống của các dân tộc ở nước ta

Sự phân bố các nhóm ngôn ngữ

Sự phân bố các nhóm ngôn ngữ

Nông

nghiệp

chung

Hiện trạng sử dụng đất Phương pháp phân vùng Biểu đồ: Giá trị sản xuất và cơ cấu giá trị sản xuất của các

ngành trong nông nghiệp

Bài viết: về những thuận lợi và khó khăn của nền nông

nghiệp nhiệt đới

Chuyên môn hóa sản xuất của các vùng nông nghiệp

Phương pháp kí hiệu theo điểm

Chăn nuôi Số lượng gia súc Phương pháp biểu đồ (hình cột) Biểu đồ: Giá trị sản xuất ngành chăn nuôi trong tổng giá

trị sản xuất nông nghiệp; Cơ cấu giá trị sản xuất ngành chăn nuôi qua các năm

Bài viết: phân tích tình hình phát triển chăn nuôi trong

những năm trở lại đây

Hình ảnh: về công việc chăn nuôi theo hộ gia đình và chăn

nuôi theo công nghiệp

Số lượng gia cầm Phương pháp biểu đồ (hình bánh)

Sản lượng thịt hơi xuất chuồng của các tỉnh tính theo đầu người

Phương pháp đồ giải

Cây công

nghiệp

Diện tích trồng cây công nghiệp của các tỉnh qua các năm

Phương pháp biểu đồ (hình cột) Biểu đồ: Giá trị sản xuất cây công nghiệp trong tổng giá trị

sản xuất ngành trồng trọt; Diện tích thu hoạch và sản lượng cà phê, cao su, điều của cả nước

Hình ảnh: về việc trồng các loại cây công nghiệp

Bài viết: phân tích về tình hình sản xuất cây công nghiệp

của nước ta

Video: về xuất khẩu các loại cây công nghiệp có giá trị: cà

phê, chè, cao su

ỉ lệ diện tích gieo trồng cây công nghiệp so với tổng diện tích gieo trồng

Phương pháp đồ giải

Sự phân bố cây công nghiệp Phương pháp kí hiệu theo điểm

Lúa Diện tích và sản lượng lúa

các tỉnh

Phương pháp biểu đồ (hình cột) Biểu đồ: Giá trị sản xuất cây lương thực trong tổng giá trị

sản xuât ngành trồng trọt; Diện tích và sản lượng lúa qua các năm

Hình ảnh: về các mô hình trồng lúa ở nước ta

Diện tích gieo trồng lúa so với diện tích trồng cây lương thực

Phương pháp đồ giải

Lâm

nghiệp

Tỉ lệ diện tích rừng so với diện tích từng tỉnh

Phương pháp đồ giải Biểu đồ: Diện tích rừng của cả nước qua các năm

Hình ảnh: về sự đa dạng về tài nguyên rừng nước ta Bài viết: về hiện trạng phát triển trồng rừng và các vấn đề

phát triển vốn rừng của nước ta hiện nay

Giá trị sản xuất lâm nghiệp của các tỉnh

Phương pháp biểu đồ

Thủy sản Giá trị sản xuất thủy sản

trong tổng giá trị sản xuất thủy sản

Phương pháp đồ giải Biểu đồ: Sản lượng thủy sản của cả nước qua các năm

Bài viết: về điều kiện thuận lợi và khó khăn đối với sự

phát triển của hoạt động khai thác thủy sản ở nước ta

Video: về mô hình nuôi tôm quảng canh

Sản lượng thủy sản khai thác và nuôi trồng của các tỉnh

Phương pháp biểu đồ (hình cột)

Phương pháp đồ giải Biểu đồ: Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước

phân theo thành phần kinh tế; Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước phân theo nhóm ngành

Hình ảnh: về hoạt động sản xuất trong các ngành công

nghiệp

Bài viết: về sự chuyển dịch cơ cấu theo ngành công nghiệp

của nước ta

Trung tâm các điểm công nghiệp

Phương pháp kí hiệu theo điểm

Phương pháp kí hiệu theo điểm Biểu đồ: Sản lượng khai thác dầu thô và than sạch của cả

nước qua các năm; Sản lượng điện của cả nước qua các năm; Tỉ trọng giá trị sản xuất của công nghiệp năng lượng

so với toàn ngành công nghiệp

Hình ảnh: về sự khai thác điện tại các nhà máy

Bài viết: về tình hình xuất khẩu dầu khí ở nước ta

Video: cơ chế sản xuất điện tại các nhà máy thủy điện

Đường dây tải điện Phương pháp kí hiệu theo tuyến

Phương pháp kí hiệu theo điểm Biểu đồ: Giá trị sản xuất của cây công nghiệp chế biến

lương thực, thực phầm các năm; Tỉ trọng giá trị sản xuất của cây công nghiệp chế biến lương thực, thực phẩm so với toàn ngành công nghiệp

Phương pháp kí hiệu theo điểm Biểu đồ: Giá trị sản xuất của công nghiệp sản xuất hàng

tiêu dùng qua các năm; Tỉ trọng giá trị sản xuất của công nghiệp sản xuất ngành tiêu dùng so với toàn ngành công nghiệp

Giao thông Đường sắt, đường ô tô,

đường biển, đường bay trong nước và quốc tế

Phương pháp kí hiệu theo tuyến Hình ảnh: về các loại hình giao thông ở nước ta

Bài viết: về vai trò của ngành giao thông vận tải trong sự

phát triển kinh tế - xã hội

Các cảng sông, cảng biển, sân bay trong nước, sân bay quốc tế, điểm hướng dẫn bay, cửa khẩu quốc tế

Phương pháp kí hiệu theo điểm

Phương pháp đồ giải Biểu đồ: Tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ

tiêu dùng của cả nước phân theo thành phần kinh tế của các năm; Cơ cấu trị giá hàng xuất – nhập khẩu; Xuất – nhập khẩu hàng hóa qua các năm

Bài viết: về tình hình xuất nhập khẩu nước ta trong những

năm gần đây

Xuất nhập khẩu các tỉnh Phương pháp biểu đồ (hình cột)

Xuất nhập khẩu hàng hóa giữa các vùng Việt Nam với các nước và vùng lãnh thổ

Phương pháp biểu đồ (hình bánh)

Du lịch Các trung tâm du lịch, các

điểm du lịch

Phương pháp kí hiệu theo điểm Biểu đồ: Khách du lịch và doanh thu từ du lịch; Cơ cấu

khách du lịch quốc tế phân theo khu vực, quốc gia, vùng lãnh thổ

Hình ảnh: về các địa điểm du lịch của nước ta: Vịnh Hạ

Long, Phong Nha Kẻ Bàng, Nha Trang, Cố Đô Huế…

Bài viết: về sự phong phú và đa dạng về tài nguyên du lịch

của nước ta

Phân tầng độ cao địa hình Phương pháp đường đẳng trị

(đường đẳng cao)

2.2 Thiết kế các chức năng và giao diện atlas

2.2.1 Thiết kế các chức năng atlas

Để atlas điện tử được sử dụng hiệu quả, cần có 2 nhóm chức năng sau:

Nhóm chức năng hỗ trợ cho việc khai thác nội dung atlas: những chức

năng này được đề xuất thiết kế dựa trên cơ sở so sánh về các đặc điểm sử dụng atlas giấy và atlas điện tử (phần 1.1)

Nhóm chức năng rèn luyện kĩ năng: kĩ năng vẽ biểu đồ, kĩ năng trắc nghiệm

và kĩ năng gợi nhớ các đối tượng địa lí Ba kĩ năng này tương ứng với ba module (module vẽ biểu đồ, module trắc nghiệm và module bản đồ câm) được tích hợp vào atlas điện tử nhằm hỗ trợ học sinh tự rèn luyện các kĩ năng làm bài tập – vốn rất cần thiết đối với môn địa lí Đặc biệt là trong kì thi cử, những phần kĩ năng này chiếm tỉ

lệ điểm khá cao trong tổng số thang điểm của đề thi

Các chức năng của atlas điện tử được thể hiện qua sơ đồ dưới đây:

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ các chức năng của atlas điện tử

 Nhóm chức năng hỗ trợ khai thác nội dung atlas:

a Mở xem bản đồ: chức năng này cho phép học sinh tìm và mở lớp bản đồ một

cách nhanh chóng từ danh sách bản đồ sẵn có Đồng thời, chức năng này còn cho phép mở cùng lúc hai hay nhiều bản đồ cùng lúc – điều này rất cần thiết

cho học sinh trong việc học địa lí khi cần so sánh thông tin giữa các bản đồ với nhau

b Hiển thị – xem thông tin các đối tượng trên bản đồ: chức năng này cho phép

học sinh hiển thị – xem thông tin các đối tượng trên bản đồ một cách nhanh chóng

c Thu phóng bản đồ và di chuyển trên không gian bản đồ: chức năng này cho

phép người sử dụng tương tác một cách linh động với bản đồ như: phóng to, thu nhỏ, di chuyển…

d Xem các thành phần bổ sung của bản đồ: Chức năng này cho phép người

dùng xem các thành phần bổ sung về hình ảnh, bài viết, phim minh họa cho các bản đồ chuyên đề trong atlas Đây là chức năng cho thấy sự khác biệt về

cơ bản giữa atlas điện tử và atlas giấy

e Tìm kiếm thông tin: chức năng này cho phép người sử dụng tìm kiếm nhanh

chóng các đối tượng trên bản đồ

f Đo tính không gian: chức năng này cho phép người sử dụng đo tính khoảng

cách của các đối tượng như: sông, đường giao thông một cách dễ dàng

g Xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu atlas: chức năng này cho phép người sử dụng

xuất bản đồ hay bảng thuộc tính sang các định dạng khác phục vụ cho mục đích nào đó

 Nhóm chức năng rèn luyện kĩ năng

a Đối với module vẽ biểu đồ

Module này cho phép học sinh có thể vẽ biểu đồ một cách tự động từ các bảng

số liệu sẵn có trong atlas hoặc bảng số liệu do người dùng tự tạo Ngoài ra, để hỗ trợ học sinh tự rèn luyện kĩ năng vẽ biểu đồ, module còn có nội dung hướng dẫn chi tiết cách để lựa chọn dạng biểu đồ nào là thích hợp với từng đặc điểm của bảng số liệu

và yêu cầu của đề bài

Module vẽ biểu đồ được thiết kế từ lúc có dữ liệu đến lúc chọn và được vẽ biểu đồ một cách tự động với kịch bản như sau:

Sơ đồ 2.3 Kịch bản cho module rèn luyện kĩ năng vẽ biểu đồ

Atlas cũng hỗ trợ một số công cụ để hoàn thành các thành phần của biểu đồ như: tên biểu đồ, thành phần chú giải, màu sắc…

b Đối với module trắc nghiệm

Các câu hỏi trắc nghiệm được thiết kế với các dạng câu hỏi khác nhau (trắc nghiệm đúng sai, trắc nghiệm với nhiều lựa chọn, điền khuyết, câu ghép đôi, câu hỏi bằng hình ảnh) nhằm giúp cho học sinh làm quen với dạng bài tập trắc nghiệm – vốn

là hình thức kiểm tra đang được áp dụng phổ biến trong chương trình học địa lí ở phổ thông hiện nay

c Đối với module bản đồ câm

Ở module này, học sinh có thể gợi nhớ lại tên các địa danh qua hai hình thức: Luyện tập: ở hình thức này, học sinh sử dụng công cụ nhấp chọn từng tỉnh và nhập tên từng tỉnh theo dự đoán

Kiểm tra: ở hình thức này, học sinh điền tên tỉnh theo gợi ý tương ứng với con số trên bản đồ, sau đó kiểm chứng lại kết quả thực hiện theo đáp án của chương trình

Module bản đồ câm được thiết kế với kịch bản như sau:

Sơ đồ 2.4 Kịch bản cho module bản đồ câm

2.2.2 Thiết kế giao diện atlas

Giao diện atlas phải được thiết kế theo tiêu chí: dễ hiểu, thân thiện với người

sử dụng

Theo đó, atlas điện tử được thiết kế gồm các giao diện chính sau:

Giao diện chính: là trang mở đầu khi chương trình được khởi động Chức

năng của trang này là giới thiệu cho người dùng các thông tin cơ bản nhất của atlas trước khi bắt đầu khai thác atlas: lời giới thiệu chung về atlas, thông tin tác giả và trợ giúp cách hướng dẫn cách sử dụng atlas Từ giao diện này, người sử dụng có thể

chọn bản đồ cần mở hoặc mở nhanh các module rèn luyện kĩ năng địa lí (xem hình 3.1)

Giao diện của cửa sổ bản đồ: là cửa sổ hiển thị các bản đồ chuyên đề trong

atlas Bao gồm: danh mục các lớp bản đồ; khung hiển thị bản đồ; và các công cụ hỗ

trợ khai thác atlas (xem hình 3.2)

Giao diện của cửa sổ bảng thuộc tính: là cửa sổ hiển thị các thông tin thuộc tính của bản đồ (xem hình 3.3)

Giao diện của cửa số biểu đồ: là cửa sổ hiển thị biểu đồ được atlas vẽ tự động Bao gồm: khung hiển thị biểu đồ và các công cụ hỗ trợ (xem hình 3.4).

Trong phần này, đề tài đã hoàn thành việc đề xuất cấu trúc nội dung và các chức năng – giao diện của atlas điện tử Trên cở sở ý tưởng đề xuất này sẽ tiến hành thực hiện xây dựng atlas điện tử hoàn chỉnh

3.1 Mô tả sản phẩm

3.1.1 Giới thiệu giao diện

Giao diện thứ nhất – giao diện sau khi khởi động của atlas:

Hình 3 1 Giao diện sau khi khởi động atlas

Giao diện thứ hai – giao diện của cửa sổ bản đồ:

Hình 3 2 Giao diện cửa sổ bản đồ

Giao diện thứ ba – giao diện của cửa sổ bảng thuộc tính:

Hình 3 3 Giao diện cửa sổ bảng thuộc tính

Giao diện 4: giao diện cửa sổ biểu đồ

Hình 3 4 Giao diện cửa sổ biểu đồ

3.1.2 Các công cụ tương tác chính của chương trình

Mỗi giao diện của Atlas điện tử đều có những công cụ riêng hỗ trợ người dùng tương tác với atlas Phần tiếp theo giới thiệu về ý nghĩa của các công cụ này:

a Các công cụ trong giao diện cửa sổ bản đồ:

Bảng 3 1 Các công cụ trong giao diện cửa sổ bản đồ

1 Danh mục bản đồ Cho phép người sử dụng xem mở lớp bản đồ muốn xem được liệt kê theo danh sách liệt kê sẵn

Giới thiệu các công cụ hỗ trợ tương tác với các bản đồ trong atlas:

Bảng 3 2 Các công cụ hỗ trợ tương tác với các bản đồ trong atlas

4 Tắt tất cả các lớp bản đồ Khi chọn công cụ này, tất cả các bản đồ sẽ ẩn đi, trên khung bản đồ không lớp lớp nào được hiển

thị

12

25% so với tỉ lệ xem trước đó

13

so với tỉ lệ xem trước đó