a. Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thông tin trong việc dạy và học môn toán lớp 9
b. Chủ nhiệm nhiệm vụ: PGS TS Đỗ Văn Nhơn
c. Đơn vị chủ trì: Trường đại học Bình Dương
d. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu các kỹ thuật và công nghệ thông tin ứng dụng trong việc dạy và học các môn toán lớp 9 trong chương trình trung học cơ sở; đặc biệt là các công nghệ và phương pháp soạn bài giảng với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, các hệ thống phần mềm hỗ trợ việc giảng dạy của giáo viên và học tập cho học sinh; trang thiết bị phần cứng, nghiên cứu ứng dụng và phát triển phần mềm, xây dựng tài liệu, kiến thức cần thiết cho giáo viên để có thể giảng dạy với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.
đ. Kết quả nghiên cứu (tóm tắt)
Công nghệ thông tin ngày càng được ứng dụng vào hầu hết các lĩnh vực hoạt động của con người. Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy và học, hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy, xây dựng bài giảng điện tử và các phần mềm hỗ trợ cho dạy và học… là một trong những phương pháp dạy học trong thời kỳ đổi mới. Tuy nhiên, các tiết dạy chỉ ở mức trình bày đơn giản, chưa khai thác sâu được những hình ảnh sinh động, kỹ năng sử dụng bài giảng chưa thạo. Chính vì vậy, để có hiệu quả trong dạy và học, không chỉ ứng dụng công nghệ thông tin, xây dựng các phần mềm… mà đòi hỏi cần phải xây dựng các chương trình, tài liệu bồi dưỡng, chuẩn kiến thức và kỹ năng về công nghệ thông tin phù hợp với từng nhóm đối tượng.
Bên cạnh đó, ngoài thị trường hiện có nhiều sản phẩm công nghệ thông tin cho giáo dục. Nhưng các sản phẩm thưởng tập trung vào các hệ quản lý gáo dục và các phần mềm giúp tự học và kiểm tra dưới hình thức sách điện tử với một số tính năng tương đối đơn giản. Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu đã đề xuất thực hiện đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thông tin trong việc dạy và học môn toán lớp 9” tiếp nối đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy và học môn Toán các lớp THCS lớp 6+7+8”.
Mục tiêu nghiên cứu các kỹ thuật và công nghệ thông tin ứng dụng trong việc dạy và học các môn toán lớp 9 trong chương trình trung học cơ sở; đặc biệt là các công nghệ và phương pháp soạn bài giảng với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, các hệ thống phần mềm hỗ trợ việc giảng dạy của giáo viên và học tập cho học sinh; trang thiết bị phần cứng, nghiên cứu ứng dụng và phát triển phần mềm, xây dựng tài liệu, kiến thức cần thiết cho giáo viên để có thể giảng dạy với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.
Trong thời gian thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát hiện trạng Toán 9 tại một số trường trung học cơ sở trên địa bàn tỉnh Bình Dương. Kết quả cho thấy, đa số các trường đều sử dụng trình chiếu PowerPoint cho một số môn học, sử dụng Microsoft Word trong việc soạn thảo giáo án, một số phần mềm chưa được chuẩn. Đội ngũ giáo viên có trình độ kỹ thuật viên còn hạn chế. Cơ sở vật chất chưa đáp ứng được nhu cầu của thầy và trò, một số trường chỉ có một vài phòng máy nên việc ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy và học tập còn gặp nhiều khó khăn.
Thông qua đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một số giải pháp khắc phục khó khăn như: Ngành giáo dục thiết lập một số bài giảng mẫu có tính chất dùng chung và có thể chỉnh sửa theo ý của người sử dụng; nâng cao chất lượng, số lượng máy tính cho công tác giảng dạy và học tập. Hỗ trợ thêm vật tư, thiết bị phục vụ công tác giảng dạy như máy tính xách tay, máy chiếu, các phần mềm ứng dụng chuyên dụng cho các môn học…; thường xuyên bồi dưỡng, tập nghiệp vụ cho đội ngũ giáo viên về các phần mềm có liên quan đến bộ môn giảng dạy để phục vụ soạn giảng có ứng dụng công nghệ thông tin; tỉnh và các sở ngành cần quan tâm nhiều hơn, chỉ đạo quyết liệt hơn và đưa ra những phương án khả thi trong việc ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ cho việc dạy và học.
Trong quy trình kỹ thuật soạn thảo bài giảng điện tử Toán 9, nhóm nghiên cứu đưa ra 5 giai đoạn như: Lựa chọn các bài học có thể xây dựng bài giảng điện tử; xây dựng giáo án giấy; xây dựng bài giảng điện tử; phản biện bài giảng điện tử và triển khai thử nghiệm. Tuy nhiên, không phải chủ đề dạy học nào cũng cần tới bài giảng điện tử. Chỉ lựa chọn những chủ đề thích hợp có thể dùng bài giảng điện tử để hỗ trợ dạy và học tạo ra hiệu quả dạy học tốt hơn khi sử dụng các thiết bị dạy học truyền thống.
Yêu cầu đối với một bài giảng điện tử cần có nội dung với lý thuyết cô động được minh họa sinh động và có tính tương tác cao rõ nét mà phương pháp bằng lời khó diễn tả. Để thực hiện yêu cầu này, người thầy phải hiểu rất rõ vấn đề cần trình bày, phải thể hiện các phương pháp sư phạm truyền thống và đồng thời phải có kỹ năng về tin học để thực hiện các minh họa, mô phỏng hoặc tận dụng chọn lọc từ tư liệu điện tử có sẵn. Về phần câu hỏi và giải đáp, cần phải giới thiệu một chủ đề mới, kiểm tra đánh giá người học có hiểu nội dung vừa trình bày không? Liên kết một chủ đề đã dạy trước với chủ đề hiện tại hay kế tiếp. Câu hỏi được thiết kế sử dụng tính đa phương tiện để kích thích người đọc vận động trí não để tìm câu trả lời. Phần giải đáp cũng được thiết kế sẵn trong bài giảng điện tử nhằm mục đích: Với câu trả lời đúng, thể hiện sự tán thưởng nồng nhiệt cổ vũ và kích thích lòng tự hào của người học; với câu trả lời sai, thông báo lỗi, gợi ý tìm chỗ sai bằng cách nhắc nhở và cho quay lại phần đề mục bài học cần thiết theo quy trình sư phạm để người học chủ động tìm tòi câu trả lời…
Để đáp ứng mục tiêu đề ra, nhóm nghiên cứu đã điểm qua một số phần mềm và quyết định lựa chọn một số phần mềm để hỗ trợ cho soạn thảo bài giảng điện tử như: Microsoft PowerPoint, Mathtype, Cabri, Maple. Lý do, chọn Microsoft PowerPoint vì tính phổ biến và dễ dùng của nó, Mathtype thì đơn giản và tích hợp tốt với PowerPoint và word, Cabri mô phỏng hình học mạnh và có khả năng Việt hóa, Maple là phần mềm toán học dễ sử dụng và có thể vẽ được biểu đồ.
Một hệ thống tra cứu kiến thức đã được xây dựng qua các giai đoạn như: Tìm hiểu về Ontology, thu thập và phân loại tri thức, thiết kế cơ sở tri thức cho ứng dụng, cài đặt và kiểm thử. Hệ thống này gồm có các yêu cầu như: tra cứu các khái niệm, tra cứu theo phân loại, tra cứu theo hệ thống chương mục, tra cứu kiến thức liên quan và tra cứu nhanh theo kiến thức. Trong đó, tra cứu nhanh theo kiến thức sẽ hỗ trợ khi người sử dụng không biết kiến thức đó nằm trong phần nào, chương mục nào, chủ đề nào… mà chỉ nhớ tên của kiến thức đó. Khi người dùng nhập vào tên kiến thức bất kỳ, chương trình sẽ xử lý tìm kiếm và thể hiện kết quả cho người sử dụng xem.
Sau thời gian thực hiện, kết quả nghiên cứu đã giúp rút ngắn thời gian giảng bài nhưng chất lượng bài giảng cao hơn do phối hợp nhiều phương tiện và yếu tốt thông tin để truyền đạt cho học sinh và hạn chế việc sử dụng phấn hay bút để viết bảng, đồng thời giáo viên cũng phải có một sự chuẩn bị bài giảng sinh động và sâu sắc hơn.
Bài giảng sinh động uyển chuyển với những trình bày minh họa bao gồm các hình ảnh (tĩnh và động) với màu sắc đầy đủ phối hợp cùng các biểu mẫu và các công thức một cách linh hoạt giúp cho học sinh tiếp thu bài một cách nhanh chóng và chính xác. Từ đó kích hoạt khả năng tư duy sáng tạo của học sinh và phát triển kiến thức tốt hơn, giúp nâng cao trình độ chung của học sinh.
Với các hệ thống tin học hỗ trợ học tập như: Các tự điển kiến thức, các bài giảng điện tử giúp học sinh có thể tự ôn luyện kiến thức dễ dàng, nhất là việc học tập không có sự giám sát.
Giúp giáo viên có phương tiện đổi mới phương pháp giảng bài, giảm bớt thời gian dành cho các tác vụ không cần thiết như viết bài, vẽ hình, dành thời gian để có thể truyền đạt những kiến thức quan trọng cho học sinh. Điều này tạo điều kiện cho giáo viên có thể học tập nâng cao trình độ, khả năng sư phạm và đúc kết kinh nghiệm giảng dạy, nghiên cứu và đánh giá.
e. Thời gian nghiên cứu:
- Thời gian bắt đầu: 08/2009
- Thời gian kết thúc: 12/2010
f. Kinh phí: 391.544.000 đồng
(Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ tại Trung tâm Thông tin và Thống kê khoa học và công nghệ).