Báo cáo nghiên cứu khoa học " " doc

35
TỪ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHƯƠNG TRÌNH HÓA
ĐẾN PHƯƠNG PHÁP HỌC CHƯƠNG TRÌNH HÓA
Hà Viết Hải
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
I. MỞ ĐẦU
Trước đây, phương pháp dạy học chương trình hóa được đề cập khá nhiều
và cũng đã có khá nhiều người cố gắng áp dụng nó. Tuy nhiên, bên cạnh các ưu
điểm về mặt lý thuyết, phương pháp này đặt ra một số vấn đề khó khăn khi sử
dụng nên nó không được dùng nhiều trong thực tế và dần dần bị lãng quên. Cùng
với sự ứng dụng ngày càng rộng rãi máy tính vào cuộc sống nói chung và vào
công việc giảng dạy, học tập nói riêng, một phương pháp học tập mới được ra đời
và hiện đang được sử dụng nhiều hơn là phương pháp học chương trình hóa, với
dạng thể hiện thường gặp nhất là các trang web tự học. Bài viết này trình bày
nhận xét của tác giả về hai phương pháp dạy và học nói trên cũng như mối liên
quan giữa chúng cùng với phần phân tích lý do tại sao bài giảng chương trình hóa
thường được biên soạn ở dạng trang web.
II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHƯƠNG TRÌNH HÓA
Theo phương pháp này, một bài học lớn được chia thành nhiều phần, mỗi
phần được gọi là một liều kiến thức. Giáo viên tổ chức và điều khiển lớp học
không theo kiểu đồng nhất đối với tất cả học sinh như trong lớp học bình thường
mà cá biệt hóa cho từng học sinh. Mỗi học sinh, sau khi học xong một liều kiến
thức thì ngay lập tức được kiểm tra và diễn tiến học tập tiếp theo của người này
xảy ra thế nào tùy thuộc vào kết quả kiểm tra của mình. Nếu kết quả kiểm tra là

36
tốt thì tiếp tục học liều kiến thức tiếp theo, nếu kém thì phải quay lại học liều
kiến thức vừa học, thậm chí có trường hợp phải học lại những kiến thức bổ sung.
Phương pháp dạy học chương trình hóa có hai ưu điểm chủ yếu là thể hiện
được quan điểm đặt trọng tâm của quá trình dạy học vào người học và cá biệt hóa

quá trình dạy học theo trình độ và năng lực của từng học viên. Hai điểm này
được đánh giá rất cao trong lý luận dạy học hiện đại. Điểm thứ nhất được thể
hiện ở chổ để cho người học chủ động tiếp thu kiến thức (giáo viên thường chỉ
đóng vai trò hướng dẫn), do vậy phát huy được tính tích cực và chủ động của họ.
Điểm thứ hai dễ nhận thấy hơn, từng cá nhân học viên có thể tiếp thu kiến thức
với lượng thời gian khác nhau cũng như theo các diễn tiến khác tùy vào kiến thức
có sẵn và khả năng, tốc độ học tập của riêng mình.
Nếu không có máy tính hỗ trợ, đối với giáo viên, có nhiều khó khăn về mặt
chuẩn bị cũng như điều khiển lớp học để có thể thực hiện được một buổi dạy học
chương trình hóa. Trước hết là phải biên soạn bài giảng theo cấu trúc bài giảng
chương trình hóa - phân chia thành từng đơn vị tương đối độc lập, mỗi đơn vị có
một loạt các câu hỏi kiểm tra đủ chất lượng để đánh giá mức độ tiếp thu của
người học. Tiếp theo, phải có hình thức để có thể tổ chức quá trình dạy học sao
cho cá biệt hóa được với từng học sinh chứ không theo kiểu diễn biến đều trong
cả lớp. Nếu như vấn đề khó khăn thứ nhất liên quan nhiều đến tính chuyên môn
và thời gian, sự cố gắng của giáo viên thì khó khăn thứ hai chủ yếu liên quan đến
khả năng điều khiển, quản lý của giáo viên đến từng học sinh, một điều không dễ
thực hiện nếu không có máy tính hỗ trợ.
Do những khó khăn trên, nhất là nguyên nhân thứ hai, nên mặc dù có nhiều
ưu điểm, phương pháp dạy học chương trình hóa không được ứng dụng nhiều
lắm và hiện tại ta cũng ít nghe nhắc đến nó trong số các phương pháp dạy học
hiện đại. Tuy nhiên, những ý tưởng chủ đạo của nó được thể hiện trong một hình

37
thức học tập khác đang được sử dụng rộng rãi trong thời đại tri thức là học trên
máy tính dưới dạng các bài học chương trình hóa được biên soạn theo hình thức
các trang web.
III. PHƯƠNG PHÁP HỌC CHƯƠNG TRÌNH HÓA
1. Định nghĩa:
Quá trình học trong đó học viên tiến tới theo nhịp độ riêng của họ bằng

cách dùng sách bài tập, sách giáo khoa hoặc các công cụ điện tử khác trong đó
thông tin được cung cấp theo từng bước rời rạc, kiểm tra việc học sau mỗi bước
và cung cấp ngay thông tin phản hồi về kết quả.
(
2.Ví dụ:
Ta hãy xem xét một ví dụ dưới đây để có thể hiểu rõ hơn về cách thức thực
hiện bài học chương trình hóa. Đây là một trích đoạn (dịch theo nguyên bản tiếng
Anh) về bài học vận tốc tại website ThinkQuest, nơi cung cấp các bài học vật lý
về cơ học, quang học, sóng và điện học. Độc giả có thể xem nội dung đầy đủ của
nó theo địa chỉ


a, Bài học
VẬN TỐC
Tác giả Keiji Oenoki []

38
Chúng ta sẽ bắt đầu học vật lý với việc học về sự chuyển động.
Hãy nhìn xung quanh mình, và bạn sẽ thấy rằng hầu như mọi vật đều đang
chuyển động: chim bay, người chạy, quyển sách rơi… Chúng ta sẽ phân tích các
chuyển động này và suy nghĩ về việc các vật chuyển động nhanh chậm thế nào và
đi được bao xa.




Mục 1. Khoảng cách và độ dịch chuyển
Khoảng cách khác với độ dịch chuyển. Khi bạn di chuyển 50 km về
phía Đông và sau đó là 20 km về phía Tây, tổng khoảng cách là 70
km, nhưng độ dịch chuyển của bạn là 30 km về phía Đông.

Trong vật lý, ta nói khoảng cách là vô hướng và độ dịch chuyển là
một vector. Vô hướng có một độ lớn còn vector có cả độ lớn và
hướng. Vô hướng là một chiều còn vector là hai chiều.
CÂU HỎI: Một chiếc xe đi 50 km về phía Bắc. Độ dịch chuyển của
nó như thế nào? (ví dụ. “10 km Đông”)

CÂU HỎI: Một chiếc xe di chuyển 20 km Đông và 70 km Tây.
Khoảng cách là bao nhiêu km

Mục 2. Vận tốc trung bình và vận tốc tức thời
Vận tốc biểu diễn sự nhanh chậm của sự di chuyển của một đối tượng

w
50 km
30 km 20 km

39


theo một hướng nào đó. Vận tốc trung bình được tính bằng cách chia
độ dịch chuyển cho thời gian.


time
ntdisplaceme
t
d
V 




(displacement: độ dịch chuyển, time: thời gian dịch chuyển)
Ví dụ, khi một chiếc xe di chuyển được 50 km trong 2 giờ, vận tốc
trung bình là 25.5 km/h bởi vì hkm
h
km
V /5.25
2
50

Vận tốc tức thời biểu diễn vận tốc của một vật tại một thời điểm. Ví
dụ, khi bạn lái một chiếc xe và đồng hồ tốc độ chỉ 90km/h thì vận tốc
tức thời của chiếc xe là 90km/h.
CÂU HỎI: Một chiếc xe đi 20 km về phía Đông và 60 km về phía
Tây trong 2 giờ. Vận tốc trung bình của nó là
km/h


CÂU HỎI: Một chiếc xe di chuyển được bao nhiêu trong vòng 15
phút với vận tốc 20 m/s? km
(tiếp theo 2 mục vừa trình bày trên là 3 mục khác của bài học, sau đó là liên kết
đến bài kiểm tra tổng quát dưới đây)
b, Bài kiểm tra tổng hợp sau khi học xong toàn bộ bài học
Sau đây là trích phần đầu của bài kiểm tra tổng hợp.

40
Đây là cơ hội để bạn áp dụng kiến thức đã học trong chương này.
Khoảng cách và độ dịch chuyển là khác nhau. Khoảng cách là vô hướng còn
độ dịch chuyển là vector. Bạn đã biết cách để tính tốc độ trung bình. Bạn sẽ làm

quen với đồ thị vị trí - và đồ thị vận tốc - thời gian. Vận tốc có thể được tính toán
dựa trên đồ thị vị trí - thời gian.
Chương 2. Kiểm tra tổng hợp.
1. Nếu bạn di chuyển 10 km Bắc, 10 km Đông và 10 km Tây,
a. Độ dịch chuyển của bạn là? (ví dụ, “10 km Nam”)
b. Tổng khoảng cách di chuyển của bạn là bao nhiêu? km.
Đồ thị dưới đây biểu diễn vị trí của một con chuột theo thời gian.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7

a. Vận tốc trung bình trong khoảng t = 0 và t = 4 ? m/s
b. Khoảng cách di chuyển trong khoảng t = 0 và t = 4 ? m
c. Tổng khoảng cách di chuyển? m
(Tiếp theo hai câu hỏi trên là 3 câu hỏi khác, sau đó là phần để xem kết quả).

41
Nếu bạn đã làm xong, hãy nhấn nút:



c, Giải thích hoạt động của bài học trong ví dụ trên
Bài học trên được biên soạn ở dạng trang web (HTML). Sau khi nghiên

cứu xong từng mục (một liều kiến thức), người học trả lời câu hỏi bằng cách gõ
vào ô trả lời và bấm nút để xem kết quả. Lúc này chương trình (viết
bằng mã JavaScript) ẩn đằng sau bài học sẽ xử lý câu trả lời, so sánh với đáp án
và hiển thị kết quả lên trên ô trả lời mà người học vừa sử dụng. Tương tự, đối với
bài kiểm tra tổng hợp (Quiz), người học trả lời tất cả các câu hỏi vào các ô dành
sẵn và nhấn nút , kết quả sẽ được chương trình tự động hiển thị trong
ô dành sẵn ở dưới nút này. Đối với nút “Kiểm tra”, tuỳ thuộc vào câu trả lời của
người đọc mà kết quả khi nhấn nút là khác nhau. Nếu trả lời đúng sau 1 hoặc 2
hoặc 3,… lần trả lời thì sẽ nhận được kết quả “Đúng” hoặc “Xuất sắc!” hoặc
“Làm tốt!” hoặc “Tốt!” hoặc ‘Hoàn toàn đúng!”. Tương tự như vậy, khi trả lời
sai thì người học cũng nhận được các thông báo thích ứng tuỳ vào số lần trả lời.
đối với nút “Xem điểm”, người học sẽ biết được mình đã trả lời đúng được bao
nhiêu câu trong số tất cả các câu hỏi được đặt ra cùng với một lời bình luận về
mức độ điểm đạt được.
3. Nhận xét:
Bài học chương trình hóa rõ ràng có ưu điểm rất lớn. Trước hết, nó là một
dạng để tổ chức bài học theo kiểu tự học, một dạng bài học ngày càng trở nên cần
thiết trong một xã hội tri thức, với yêu cầu học tập suốt đời. Thứ hai, nó giúp

42
người học nhanh chóng biết được mức độ tiếp thu kiến thức của mình, từ đó làm
chủ quá trình học. Điều này giúp tránh những trường hợp người học do chủ quan,
chỉ học một cách nông cạn bài học, không đạt được độ sâu cần thiết. Một điểm
nữa là bài học được tổ chức theo kiểu này làm cho quá trình học trở nên thú vị
hơn, yêu cầu người học luôn phải suy nghĩ tích cực và vì thế phát huy tốt hơn trí
tuệ của họ.
IV. MỐI LIÊN QUAN GIỮA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
CHƯƠNG TRÌNH HÓA VÀ PHƯƠNG PHÁP HỌC CHƯƠNG TRÌNH
HÓA
Điểm giống nhau giữa hai phương pháp này rất dễ được nhận ra. Cả hai loại

hình đều nhằm mục tiêu quan trọng nhất là nhanh chóng phản hồi thông tin về
mức độ tiếp thu kiến thức của người học để lấy đó làm cơ sở điều khiển quá trình
học một cách có hiệu quả và đảm bảo chất lượng. Cách thức tổ chức bài học là
hoàn toàn giống nhau.
Điểm khác nhau thể hiện ở hình thức tổ chức “lớp học”. Phương pháp dạy
học chương trình hoá lấy người học làm trung tâm nhưng vẫn có vai trò trực tiếp
của người dạy. Đối với bài học chương trình hoá thì người dạy chỉ đóng vai trò
biên soạn bài giảng, không có sự có mặt trực tiếp khi người học tiến hành quá
trình học, do đó rất thích hợp để tổ chức học và sử dụng trong loại hình đào tạo
từ xa. Điều này cũng có nghĩa là vấn đề khó khăn trong việc buộc giáo viên phải
có khả năng trực tiếp theo dõi, đánh giá và điều khiển quá trình học tập cho từng
người học đã được giải quyết.
Như vậy, quá trình tiếp thu kiến thức khi sử dụng bài học chương trình hóa
và khi sử dụng phương pháp dạy học chương trình hóa là rất giống nhau, ngoại
trừ ở điểm không cần có sự điều khiển, quản lý trực tiếp của giáo viên trong

43
trường hợp học chương trình hóa. Nói cách khác, bài học chương trình hóa có
các ưu điểm cơ bản của phương pháp dạy học chương trình hóa và đã khắc phục
được nguyên nhân quan trọng làm cho phương pháp này không được ứng dụng
rộng rãi.
Từ những nhận xét này, ta có thể xem học chương trình hóa là một hình
thức phát triển cao của việc dạy học chương trình hóa, ở đó người học tự tiến
hành quá trình học mà không cần có sự hiện diện trực tiếp của giáo viên.
V. CÁC HÌNH THỨC TRÌNH BÀY BÀI HỌC CHƯƠNG TRÌNH HÓA
Bài học chương trình hóa phải có hai khả năng cơ bản là biểu diễn được các
dạng dữ liệu cần thiết để trình bày bài học và khả năng phản hồi được kết quả
cho người học khi họ thực hiện xong việc trả lời câu hỏi. Ngoài ra, cũng cần
đánh giá thêm về mức độ dễ dàng biên soạn bài giảng, sự thuận tiện và dễ sử
dụng cùng với khả năng phân phối nhanh, rộng rãi đến người học. Dưới đây là

phân tích sơ bộ về những hình thức có thể thực hiện và đánh giá chúng theo các
tiêu chí cơ bản vừa đề cập.
1. Biểu diễn trên giấy
Bài học được biên soạn và sử dụng ở hình thức trên giấy.
Ưu điểm:
 Có khả năng biểu diễn dễ dàng các thông tin tĩnh: văn bản, ảnh tĩnh…
 Dễ biên soạn và sử dụng.
 Không cần có thiết bị khi sử dụng.
 Dễ phân phối nếu số lượng người học là ít và gần nơi phân phối.

44
Nhược điểm:
 Không có khả năng biểu diễn những dạng thông tin động như âm thanh,
ảnh động, phim…
 Khó tổ chức tốt việc đưa thông tin phản hồi khi người đọc trả lời câu hỏi.
Nếu viết sẵn câu trả lời lên giấy thì dễ làm người học đọc trước (hoặc đọc
sau lần trả lời câu hỏi đầu tiên), do đó không đạt được mục tiêu đề ra khi
đặt câu hỏi là để đánh giá thực chất mức độ tiếp thu kiến thức của người
học.
 Khó có thể nhanh chóng tính điểm sau khi người học làm bài kiểm tra
tổng hợp. Trường hợp này, thường yêu cầu người học tự xem đáp án và tự
tính điểm lấy. Có lẽ nếu thực hiện theo phương án này thì hiệu quả của
việc phản hồi kết quả không còn được cao. Vả lại, sau lần thử kiểm tra kết
quả thứ nhất, nếu người học trả lời sai, họ sẽ biết được đáp án và vì thế, họ
không còn tích cực suy nghĩ để thử trả lời lại nữa.
 Khó phân phối cho người học ở xa, tốn kém nếu phân phối với số lượng
lớn.
2. Biểu diễn trên máy tính:
Có thể chia làm hai nhóm cơ bản, một là sử dụng các văn bản tĩnh và hai là
sử dụng các dạng động khác như trang web, chương trình hoặc các dạng phim,

trình diễn đơn giản và trình diễn cao cấp.
a, Sử dụng văn bản tĩnh
Bài học được biên soạn thành file văn bản, học viên dùng phần mềm thích
hợp để xem bài học trên máy tính.

45
Ưu điểm:
 Tương tự với dạng biểu diễn trên giấy, tuy nhiên khả năng phân phối được
dễ dàng hơn thông qua việc trao đổi file chứa bài học.
 Dễ biên soạn và sử dụng. Có thể dễ dàng chuyển thành bài học trên giấy
bằng cách in ra văn bản.
Nhược điểm:
 Tương tự đối với dạng biểu diễn trên giấy.
 Cần có phần mềm và máy tính thích hợp để sử dụng (nếu bài học chưa
được in ra).
 Không thể phản hồi nhanh chóng và tự động kết quả kiểm tra của người
học.
b, Sử dụng dạng chương trình
Bài học được soạn thành dạng chương trình, học viên chạy chương trình để
học.
Ưu điểm:
 Dễ dàng thực hiện việc phản hồi thông tin bằng cách viết các đoạn mã
thích hợp.
 Việc học bài ở dạng chương trình đòi hỏi phải có máy tính thích hợp vì
ngoại trừ chương trình Java, các dạng chương trình khác không chạy được
trên mọi dạng máy tính, mà việc viết trình Java lại khó và mất thời gian.

46
 Không in được bài giảng ra giấy.
c, Dạng trình diễn đơn giản (ví dụ trên PowerPoint)

Ưu điểm:
 Dễ tạo và dễ sử dụng.
 Biểu diễn được hầu hết các dạng dữ liệu tĩnh và động.
Nhược điểm:
 Việc viết trình để thực hiện phản hồi thông tin là khó khăn.
 Kích thước bé của từng trang trình diễn không thuận lợi để bố trí các phần
kiến thức dài.
 Để sử dụng cần có phần mềm và máy tính thích hợp.
 Chỉ giữ lại được các phần trình bày tĩnh của bài giảng khi được in ra giấy.
d, Dạng trình diễn cấp cao (ví dụ trên Flash)
Ưu điểm:
 Thể hiện rất tốt các dạng dữ liệu tĩnh và động.
 Khả năng lập trình để phản hồi thông tin khá mạnh.
Nhược điểm:
 Mất nhiều công sức để tạo bài học.
 Khả năng lập trình tuy tốt nhưng khó thực hiện.

47
 Để học, cần có phần mềm và máy tính thích hợp.
 Không in được bài giảng ra giấy.
e, Dạng trang web:
Bài giảng được biên soạn ở dạng các trang web (HTML, DHTML, JSP,
ASP, Servlet…), người học dùng máy tính với trình duyệt web bất kỳ để xem.
Ưu điểm:
 Rất dễ tạo bài giảng bằng các phần mềm soạn thảo văn bản mạnh (như
MS Word) hoặc bằng các phần mềm soạn thảo web chuyên nghiệp như
FrontPage, Dream Weaver…
 Khả năng thể hiện các dạng dữ liệu khác nhau rất mạnh, từ các dạng dữ
liệu tĩnh như chữ, ảnh tĩnh đến các dạng dữ liệu động như ảnh động, âm
thanh, phim… đều có thể được trình bày trên trang web.

 Khả năng lập trình là khá mạnh. Đối với yêu cầu phản hồi thông tin khi
người học trả lời câu hỏi thì chỉ cần sử dụng các ngôn ngữ kịch bản như
JavaScript, VBScript là đủ. Đối với các yêu cầu lập trình mạnh hơn thì có
thể sử dụng các kỹ thuật khác như Applet Java, ảnh động Flash, hoặc các
kỹ thuật lập trình client-server như ASP, JSP, Servlet… để thực hiện.
 Việc phân phối bài giảng được tiến hành rất thuận lợi. Nếu đặt các bài học
lên web server trên Internet thì có thể phân phối cho mọi đối tượng trên
toàn cầu (tất nhiên là người xem phải truy cập được vào Internet). Trong
trường hợp đặt bài học lên server của mạng cục bộ thì những người sử
dụng mạng này có thể xem chúng. Cuối cùng là có thể đặt các bài học trực
tiếp lên máy của người học và họ có thể xem chúng ngay trên tại đó.

48
 Giải quyết được nhược điểm phụ thuộc vào máy tính (hệ điều hành) và
phần mềm cụ thể để xem các định dạng tài liệu khác nhau. Tuy rằng để
xem các trang web cần phải có máy tính và trình duyệt web nhưng là máy
tính bất kỳ và trình duyệt web bất kỳ nên điều này là hiển nhiên thỏa mãn
một khi đã có máy tính (vì hầu như máy tính nào cũng có sẵn một trình
duyệt web mạnh). Trường hợp muốn xem bài học trên Internet nhưng khả
năng truy cập mạng này bị hạn chế thì có thể chỉ vào mạng để lưu bài học
về máy tính cục bộ và sau đấy xem bài học trên máy tính này.
Nhược điểm:
 Trường hợp đặt bài giảng lên Internet thì cần phải có web server riêng
hoặc là thuê chỗ trên các web server của các nhà cung cấp dịch vụ
Internet. Điều này đòi hỏi phải trả một khoản chi phí đầu tư ban đầu và chi
phí duy trì hàng tháng.
 In được bài giảng ra giấy nhưng làm mất đi tính năng động của nó.
3. Nhận xét:
Do những ưu điểm của trang web như đã nêu ở trên nên dạng bài học
chương trình hóa hiện tại được biên soạn nhiều nhất là ở dạng này. Ngoài ra, do

trang web nói riêng và công nghệ phần mềm dựa trên nền tảng web nói chung
đang là tiêu điểm của giới tin học nên các khả năng của chúng đang được phát
triển rất nhanh và rất mạnh. Vì vậy, dạng trang web là thích hợp nhất để biên
soạn các bài học chương trình hóa, đặc biệt là với khả năng phân phối dễ và rộng
thông qua mạng Internet, dạng bài học này là lựa chọn hữu hiệu nhất để tổ chức
bài học cho dạng hình đào tạo từ xa.

49
VI. KẾT LUẬN
Phương pháp học chương trình hóa đã kế thừa và phát huy được những ưu
điểm cũng như khắc phục được những nhược điểm của phương pháp dạy học
chương trình hóa. Các bài học được tổ chức theo dạng này có thể trình bày dưới
nhiều hình thức khác nhau nhưng tốt nhất là ở dạng các trang web. Đối với loại
hình đào tạo từ xa thì đây là một phương pháp tổ chức bài học rất tốt để người
học có thể dễ dàng truy cập, học và đánh giá quá trình tiếp thu kiến thức của
mình, một điểm rất quan trọng trong quá trình học nhưng lại rất khó để thực hiện
khi không có sự điều khiển, kiểm tra, theo dõi trực tiếp của giáo viên. Cùng với
sự phổ cập ngày càng rộng khắp của mạng Internet, phương pháp này cần được
nghiên cứu và sử dụng nhiều hơn nữa để đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu học
và tự học, một nhu cầu tất yếu sẽ được phát triển mạnh mẽ trong nền kinh tế tri
thức tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. />9.htm
2.


50
FROM THE PROGRAMMED TEACHING METHOD
TO THE PROGRAMMED LEARNING METHOD
Ha Viet Hai

College of Pedagogy, Hue University
SUMMARY
The programmed teaching method has so far been interested in and used by
many teachers. But despite its theory advantages, it has some disadvantages that
makes it very difficult for the method to be applied. With the using broadly of
computer in the educational area, a new learning method named programmed
learning has appeared and is now frequently used. The lessons of this type are
often edited in the form of web pages. The paper aims at presenting the remarks
of the author about these two methods and his analysis of the frequent
appearance of the programmed learning lessons in the form of web page.