Thiết kế thí nghiệm ảo trong dạy học phần thực hành sinh học trung học phổ thông

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo: Thạc sĩ Hoàng Thị
Kim Huyền, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn em hoàn thành khóa luận
tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Tổ Phương pháp dạy
học và khoa Sinh - KTNN, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều
kiện cho em hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn sinh viên đã giúp tôi hoàn thành
khóa luận.

Hà Nội, Tháng 05 năm 2013
Sinh viên

Nguyễn Hải Phúc


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận này là kết quả nghiên cứu riêng của bản
thân tôi dưới sự hướng dẫn trực tiếp của cô giáo Thạc sĩ Hoàng Thị Kim
Huyền giảng viên khoa Sinh - KTNN. Mọi kết quả nghiên cứu trong đề tài
đều trung thực, không trùng với kết quả của tác giả nào, đề tài chưa từng được
công bố tại bất kỳ một công trình nghiên cứu khoa học nào hoặc của ai khác.

Hà Nội, Tháng 05 năm 2013
Sinh viên

Nguyễn Hải Phúc

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TT

Chữ viết tắt

Đọc là

1

CNTT

2

ĐC

Đối chứng

3

GV

Giáo viên

4

HS

Học sinh

5

KHKT

Khoa học kĩ thuật

6

PPDH

Phương pháp dạy học

7

PTTQ

Phương tiện trực quan

8

PTDH

Phương tiện dạy học

9

THPT

Trung học phổ thông

10

SGK

Sách giáo khoa

11

TN

Công nghệ thông tin

Thực nghiệm


MỤC LỤC
PHẦN I. MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1
I. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1
II. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 4
III. Giới hạn nghiên cứu ................................................................................. 4
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................... 4
V. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 4
VI. Những đóng góp mới của đề tài................................................................ 5
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 6
1.1. Xu hướng nghiên cứu ứng dụng CNTT trong giáo dục ở một số nước trên
thế giới ........................................................................................................... 6
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học ở Việt
Nam ........................................................................................................... 9
1.2.1. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học các môn học

ở trường phổ thông ............................................................................................. 10
1.2.2. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học.. 11
1.3. Cơ sở lí luận .......................................................................................... 12
1.3.1. Thí nghiệm và vai trò của thí nghiệm trong dạy học Sinh học ..... 12
1.3.2. Thí nghiệm ảo và yêu cấu sư phạm của thí nghiệm ảo ................ 12
1.3.2.1. Khái niệm ............................................................................ 12
1.3.2.2. Yêu cầu sư phạm của thí nghiệm ảo .................................... 13
1.4. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................... 14
1.4.1.Thực trạng sử dụng phần mềm Macromedia Flash ở các trường
THPT..................................................................................................... 14
1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng ....................................................... 14


Chương 2: THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM ẢO TRONG DẠY HỌC PHẦN
THỰC HÀNH SINH HỌC THPT ............................................................. 15
2.1. Sơ lược về Macromedia Flash [22], [23] ............................................... 15
2.1.1. Ảnh trong Flash .......................................................................... 15
2.1.2. Giao diện làm việc trong phần mềm Flash [15] .......................... 16
2.1.3. Thanh công cụ và cửa sổ trong Flash [14,15]............................. 16
2.2. Nguyên tắc và quy trình thiết kế mô hình động trên phần mềm Macromedia
Flash 8 .................................................................................................................. 21
2.2.1. Nguyên tắc thiết kế mô hình động .................................................... 21
2.2.2. Quy trình chung .......................................................................... 23
2.3.Ví dụ về quy trình thiết kế thí nghiệm ảo trên phần mềm Macromedia
Flash 8.......................................................................................................... 29
2.3.1.Phân tích thí nghiệm .................................................................... 29
2.3.2. Nội dung và cách tiến hành thí nghiệm ảo .................................. 30
2.4. Kết quả thiết kế thí nghiệm ảo trong chương trình Sinh học 10 và 11 .... 43
Phần III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 45
1. Kết luận .................................................................................................... 45

2. Kiến nghị.................................................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 46


PHẦN I. MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
1. Sự phát triển của cuộc cách mạng KHKT
Cuộc các mạng KHKT của thế giới hiện nay đã làm cho lượng thông tin
khoa học nói chung và khoa học Sinh học nói riêng tăng như vũ bão. Một
kiến thức được đưa vào nhà trường trước đây, sau 5 - 7 năm phát minh nay đã
lạc hậu. Làm thế nào để giải quyết được mâu thuẫn vốn tiềm tàng trong giáo
dục: khối lượng kiến thức tăng “siêu tốc” với quỹ thời gian học tập ở nhà
trường có hạn; giáo dục cần cập nhập ngay được với những kiến thức hiện tại,
nhưng để đưa kiến thức đó vào chương trình học tập cần phải cố một thời gian
khá lớn. Một giải pháp duy nhất đó là đổi mới PPDH: Để trong cùng một thời
gian lượng thông tin được cung cấp nhiều nhất; người học được trang bị khả
năng tự lập nhật với thông tin hiện tại tốt nhât.
2. Yêu cầu đổi mới PPDH
Định hướng đổi mới PPDH đã được xác định trong “Văn kiện đại hội
đại biểu toàn quốc lần thứ X” của Đảng Cộng Sản Việt Nam là “Nâng cao
chất lượng giáo dục toàn diện; đổi mới cơ cấu tổ chức, cơ chế quản lí, nội
dung, phương pháp dạy và học thực hiện chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa,
chấn hưng nền giáo dục Việt Nam”[6]. Định hướng trên cũng được pháp chế
hóa trong luật Giáo dục, mục 2 điều 4: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải
pháp huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc
điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ
năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm
vui, hứng thú học tập cho HS”[19].
Như vậy, định hướng cơ bản của đổi mới PPDH là: hướng tới hoạt
động học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động, đề cao khả năng

tự học của người học và đề cao vai trò của người thầy về khả năng dạy cho
người học các học hiệu quả nhất[10].
1


Một trong những hướng tiếp cận hiện tại để thực hiện chủ trương là ứng
dụng những thành tựu của CNTT trong dạy học, Chỉ thị 58-CT/TW của Bộ
Chính trị ngày 17/10/2000 đã chỉ rõ nhiệm vụ trọng tâm của ngành giáo dục:
“…Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong công tác giáo dục và đào tạo ở mọi cấp
học, bậc học và ngành học”[2]. Chỉ thị số 29/2001/CT Bộ Giáo dục và đào tạo
cũng đưa ra các mục tiêu cụ thể: “ Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục,
đào tạo … theo hướng ứng dụng CNTT như là một công cụ hỗ trợ đắc lực
nhất cho đổi mới phương pháp giáo dục, học tập ở tất cả các bộ môn”[3].
3. Ưu điểm của việc ứng dụng CNTT trong dạy học
PPDH đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cho người học hiểu
nhanh, nhớ lâu nội dung học tập. Giúp thầy tự nguyện từ bỏ vai trò chủ thể,
tiến hành bài học không phải bắt đầu từ bài giảng, thuyết trình, độc thoại,…
mà bằng vai trò đạo diễn, thết kế, tổ chức, kích thích, trọng tài, cố vấn… trả
lại cho người học vai trò là chủ thể, không phải học thụ động bằng nghe thầy
giảng, mà học tích cực bằng hành đọng của chính mình nhằm mục tiêu hình
thành và phát triển nhân cách.
“Trong những năm gần đây, do sự phát triển rất nhanh của nhiều ngành
khoa học kĩ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực truyền thông đa phương tiện, các
thiết bị nghe nhìn và máy tính, một yêu cầu bức bách đối với hệ thống giáo
dục và đào tạo là phải mau chóng ứng dụng CNTT để tạo ra một bước đột phá
nhằm đổi mới các phương pháp dạy học, giúp cho người học hiểu nhanh, nhớ
lau các kiến thức mới và có thể áp dụng ngay các kĩ năng tiên tiến vòa công
nghệ hàng ngày”[7].
Sự phát triển của các loại PTDH sẽ góp phần đổi mới các PPDH.
Những năm gần đây, băng video, máy vi tính và hệ thống phương tiện đa

năng (Multimedia) phát triển rất nhanh, tạo điều kiện cho các nhân hóa việc
học tập; thầy giáo đóng vai trò người hướng dẫn nhiều hơn phải trực tiếp
đứng giảng.

2


4. Ưu điểm của phần mềm Macromedia Flash 8
Phương pháp trực quan gắn liền với việc sử dụng các phương tiện trực
quan. Ngoài các mô hình, tranh vẽ, các thí nghiệm thì phần mềm dạy học cũng
đang dần thể hiện tính ưu việt của mình. Phần mềm dạy học là một phương tiện
trực quan hữu hiệu có tác dụng kích thích tính tích cực, độc lập, sáng tạo của
người học, giúp thực hiện tốt việc phân hóa, các thể hóa trong dạu học. Theo ý
kiến của một số giáo viên dạy học ở các trường THPT thì các bài thực hành khá
dài, thời lượng lượng một tiết khá ít không đủ để thực hiện trọn vẹn một bài
thực hành. Ngoài ra, các thiết bị thí nghiệm ở các trường THPT chưa đủ ảnh
hưởng đến việc tiến hành các thiết bị thí nghiệm dẫn đến HS gặp nhiều khó
khăn trong việc lĩnh hội kiến thức, HS không hiểu hoặc hiểu không trọn vẹn.
Khi đó, sự có mặt của các thí nghiệm ảo trở nên rất cần thiết.
Phần mềm Macromedia Flash 8 là phần mềm thể hiện khá nhiều ưu
điểm: Giúp tạo hình ảnh động cho tất cả các quá trình cần mô tả; tập tin kết
xuất hiển thỉ được trên hầu hết các hệ điều hành máy tính, thiết bị cầm tay,
điện thoại và cả tivi. Việt thiết lập và sử dụng các thí nghiệm ảo trong quá
trình dạy thực hành sinh học sẽ giúp học sinh dễ tiếp thu, hiểu bài một cách
sâu sắc hơn do việc thu nhận thông tin về sự vật, hiện tượng một cách sinh
động, chính xác, đầy đủ. Từ đó, nâng cao hứng thú học tập môn học, nâng cao
niềm tin của học sinh vào khoa học.
5. Thực trạng dạy - học hiện nay
Trong chương trình sinh học 10, 11 có nhiều bài thực hành phức tạp,
tốn kém , mất nhiều thời gian cùng với năng lực sử dụng, khai thác tổ chức

HS nhận thức TN của GV còn hạn chế. Mặt khác, trong các trường THPT các
dụng cụ thí nghiệm còn thiếu hoặc không đảm bảo chất lượng dẫn đến một số
bài thực hành không được tiến hành, HS không lĩnh hội kiến thức một cách
trọn vẹn.

3


Như vậy, để khai thác hết giá trị dạy học của thí nghiệm, phát huy hết
tính tích cực chủ động học tập của HS, cần phải tiến hành ứng dụng CNTT
trong các bài thực hành.
Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài “Thiết kế thí nghiệm ảo
trong dạy học phần thực hành Sinh học trung học phổ thông”.
II. Mục đích nghiên cứu
Thông qua việc sử dụng các thí nghiệm ảo trong các bài thực hành nhằm
nâng cao chất lượng dạy học phần thực hành, góp phần nâng cao chất lượng
dạy - học các bài thực hành thuộc chương trình SH 10, 11 THPT (CTC).
III. Giới hạn nghiên cứu
Nghiên cứu các bài thực hành trong chương trình SH 10, 11 (CTC) có
thí nghiệm.
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu
1. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo trong
dạy học phần thực hành Sinh học 10, 11.
2. Tìm hiểu thực tiễn của việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học
phần thực hành Sinh học 10, 11.
3. Phân tích quy trình thiết kế thí nghiệm ảo Sinh học 10, 11 trên phần mềm
M. Flash.
4. Thiết kế thí nghiệm ảo Sinh học 10, 11 trên phần mềm M. Flash.
V. Phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học Sinh học, sách giáo khoa Sinh
học 11, 11, sách giáo viên; tài liệu về phần mềm Macromedia Flash, … để tìm
hiểu cơ sở lý luận của đề tài.

4


2. Phương pháp điều tra thực trạng
Thiết kế và sử dụng phiếu điều tra để tìm hiểu tình hình ứng dụng tin
học trong dạy học SH và việc ứng dụng phần mềm Macromedia Flash để thiết
kế thí nghiệm ảo trong giảng dạy phần thí nghiệm SH lớp 10,11.
VI. Những đóng góp mới của đề tài
1. Hệ thống hóa xây dựng cơ sở lý luận của việc thiết kế mô hình động nói
chung và vận dụng thiết kế mô hình động cho các bài thí nghiệm nói riêng
trong dạy học sinh học
2. Xác định được thực trạng và nguyên nhân của việc giảng dạy phần thực
hành chưa đạt hiệu quả
3. Xác định được nguyên tắc và quy trình thiết kế thí nghiệm ảo dùng trong
dạy học SH.
4. Thiết kế được 11 thí nghiệm ảo dùng trong dạy học SH 10 và 11.

5


PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Xu hướng nghiên cứu ứng dụng CNTT trong giáo dục ở một số nước
trên thế giới

Khoảng 20 năm gần đây, máy tính điện tử đã trở thành công cụ không
thể thay thế được trong phát triển kinh tế, an ninh quốc phòng và nghiên cứu
khoa học. Nhiều nước như Pháp, Anh, Nhật… đã xác định chiến lược phát
triển ứng dụng CNTT, một mặt quan trọng của chiến lược đó là giáo dục tin
học phổ thông. Vì vậy, họ đã đầu tư xây dựng các trung tâm máy tính điện tử
cho các viện nghiên cứu và cho các trường học. Việc đưa tin học vào trường
phổ thông trên thế giới hình thành hai xu hướng: Một là đưa tin học vào nội
dung dạy học, hai là sử dụng máy vi tính như công cụ dạy học
Người ta rất quan tâm đến việc phân biệt giữa dạy học về máy tính và
dạy học với sự trợ giúp của máy tính. Nhật Bản đã xác định vai trò của máy
tính dùng để hỗ trợ quá trình giáo dục là rất quan trọng và đã đầu tư theo
hướng này với tốc độ phát triển nhanh chóng.
Tuỳ từng điều kiện cụ thể, mỗi nước có cách đi và phương hướng
phát triển riêng. Tuy nhiên, các nước trên đều có xu hướng chung là từng bước
đưa nội dung tin học vào phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục
và sử dụng máy tính điện tử như công cụ trợ giúp cho dạy - học. Đa số các
nước đều quan tâm đến phương pháp dạy học như thế nào để học sinh nhanh
chóng lĩnh hội được tri thức cơ bản và tự học để hoàn thiện kiến thức. Trong
đó, hầu hết các nước đều phát triển phương pháp dạy cách tự học cho học sinh.
Cùng với sự phát triển của máy tính điện tử là sự phát triển của các

6


phần mềm hệ thống và ứng dụng. Hầu hết người sử dụng máy tính trên thế
giới đã quen với các phần mềm nổi tiếng như WinDows, Foxpro, Visual
Basic... Từ nửa sau của thế kỉ 20 sự phát triển của CNTT đã tiến những
bước nhảy vọt. Các phần mềm ứng dụng ngày càng được sử dụng nhiều
hơn và ngày càng phát huy thế mạnh của chúng trong lĩnh kinh tế, kĩ thuật,
khoa học và giáo dục. Nhiều phần mềm ứng dụng trong dạy học đã lần lượt

ra đời. Phần mềm tin học là một chương trình cho máy tính để xử lý thông
tin. Các phần mềm tin học được ứng dụng ngay từ khi có hệ thống phần cứng
ra đời.
Sự ra đời Internet đã kết nối toàn cầu thành một hệ thống thông
tin khổng lồ. Việc trao đổi thông tin không chỉ là đơn lẻ một khu vực hay
quốc gia mà rộng khắp thế giới. Thông tin trao đổi có thể trực tiếp, các
thông tin thời sự và các kết quả nghiên cứu khoa học được cập nhật nhanh
nhất. Các ngôn ngữ lập trình cũng được phát triển và hoàn thiện gần gũi với
ngôn ngữ tự nhiên hơn tạo điều kiện cho việc phát triển các ứng dụng trên
nền tảng phần cứng nhanh nhất và thuận tiện nhất. Các phần mềm có tính
chất mở (người sử dụng có thể phát triển) nhiều hơn thuận tiện cho người sử
dụng phát triển vào mục đích ứng dụng của mình.
Trong dạy học, các phần mềm dùng để tham khảo và phổ biến kiến thức được
xây dựng khá công phu và có ứng dụng rộng rãi thông qua mạng
Internet, ví dụ các trang Web:

ch
Một số nước tiên tiến như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Australia, Ấn Độ...
đã nghiên cứu xây dựng và đưa vào sử dụng nhiều phần mềm dạy học về
mô phỏng, thí nghiệm ảo... trong dạy và học nhiều môn học ở trường phổ
thông và cho kết quả tốt. Ví dụ, một số chương trình nghiên cứu ứng dụng

7


CNTT vào dạy học như:
- Đề án: “ Tin học cho mọi người” năm 1970 do Pháp xây dựng.
- Chương trình MEP (Microelectonics Education Prorame) năm 1980
do Anh xây dựng.
- Đề án: CLASS ( Computer Literacy And Studies in School ) của Ấn

Độ năm 1985.
- Chương trình phần mềm các môn học ở trung học của Australia do
tổ chức NSCU ( Nationnal Software - Cadination Unit ) thành lập năm 1985.
- Hội thảo xây dựng các PMDH của các nước khu vực Châu ÁThái Bình Dương (Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Thái Lan, Malaysia,
Xerilanca) năm 1985 ở Malaysia.
Việc đào tạo từ xa của các trường đại học cũng như các trung tâm
nghiên cứu đã được thực hiện trên cơ sở xây dựng hệ thống thư viện điện tử
và tra cứu thông tin qua mạng Internet.
Hiện nay, đã có phần mềm hỗ trợ dạy và học các môn học ở mọi
cấp học, trong đó có các phần mềm về lĩnh vực dạy học SH:
- Phần mềm Biology trong Encarta (từ điển bách khoa toàn thư) gồm
các kiến thức về phân loại thực vật, phân loại động vật, giải phẫu sinh lý,
quá trình phát triển phôi sớm...
- Phần mềm trong www.dnaftb.org xây dựng một số cấu trúc, cơ chế
của sự di truyền như phiên mã, dịch mã; cấu trúc nhiễm sắc thể.
Theo T.Leinonen [9] thì lịch sử ứng dụng CNTT trong giáo dục đã và
đang trải qua 5 giai đoạn – xu hướng, đó là:
1. Cuối những năm 70 đến đầu những năm 80: Lập trình, luyện tập và thực
hành;
2. Cuối những năm 80 đến đầu những năm 90: mô hình đào tạo với sự hỗ trợ
của máy vi tính (Computer based training - CBT);

8


3. Đầu những năm 90: mô hình đào tạo dựa trên mạng Internet (Internet-based
training - IBT);
4. Cuối những năm 90 đến đầu năm những năm 2000: mô hình e-Learning;
5. Và cuối những năm 2000: Mô hình của mạng xã hội và nội dung mở,
miễn phí.

Lịch sử ứng dụng CNTT trong dạy và học (được tham khảo theo T.Leinonen)
Nhìn chung, phần mềm nước ngoài có giao diện sinh động, có âm
thanh, màu sắc trung thực, nhưng bằng tiếng nước ngoài nên khả năng sử
dụng cho GV và HS rất hạn chế.
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học ở
Việt Nam
Từ những năm 60, nước ta đã bắt đầu sử dụng máy tính điện tử.
Hội đồng chính phủ đã ra nghị quyết số 173- CP (1975) và 245- CP (1976) về
tăng cường ứng dụng toán học và máy tính điện tử trong cả nước. Viện Công
nghệ thông tin được thành lập và có những đề án nghiên cứu ứng dụng
CNTT, đưa tin học vào nhà trường.

9


1.2.1. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học các môn học ở
trường phổ thông
Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học
các môn học ở trường phổ thông.
Năm 2002, Phạm Xuân Quế, Phạm Kim Chung đã thử nghiệm xây
dựng trang Web dạy học chương “dao động cơ học” ở chương trình Vật lý 12
theo hướng phát triển hứng thú, tính tích cực, tự lực tham gia giải quyết vấn
đề trong học tập của HS [18].
Năm 2004, Nguyễn Thị Côi và cộng sự đã khai thác và ứng dụng tiện
ích của phần mềm Microsoft powerpoint để thiết kế các dạng sơ đồ, biểu đồ,
tạo các hiệu ứng hoạt hình sinh động trong dạy học Lịch Sử ở trường phổ
thông [5]. Hoàng Thị Quỳnh Anh đã sử dụng các phần mềm Maple, Cabri
Geometry nhằm khắc sâu và mở rộng kiến thức đại số tuyến tính cho
sinh viên [1]. Nguyễn Thiện Phúc và các cộng sự đã xây dựng các “ thiết bị

ảo”, các mô hình 2D, 3D , sử dụng các phương pháp hiện đại về đồ hoạ và
làm hoạt hình trên máy tính để giảng dạy kĩ thuật [16].
Năm 2005, Hoàng Trọng Phú đã ứng dụng phần mềm Working model
để thiết kế các thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lý [15]. Theo tác giả
thì những hiện tượng vật lý như được thu nhỏ lại trước màn hình giúp HS có
thể theo dõi, quan sát hiện tượng ở nhiều góc độ khác nhau. Lê Công Triêm
đã giới thiệu một số website điển hình dùng cho việc khai thác tư liệu hỗ trợ
cho việc thiết kế bài giảng điện tử trong dạy học Vật lý [24]. Trịnh Thanh Hải
đã khai thác phần mềm Cabri geometry để tạo các hình vẽ trực quan, hình
động nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học hình học [8].
Năm 2006, Trần Thị Trung Ninh và các cộng sự đã sử dụng phần mềm
Macromedia Flash MX để minh hoạ một số cơ chế phản ứng hữu cơ trong
dạy học hoá học [14]. Tác giả cho rằng: Chỉ cần những minh hoạ đơn giản, có

10


thể hiểu được cơ chế của một số phản ứng hữu cơ xảy ra như nào, điều mà rất
khó có thể chứng minh được bằng các thí nghiệm hoá học thông thường. Bùi
Thị Hạnh đã nghiên cứu sử dụng phần mềm Microsoft Power point dạy học
một số nôi dung trong bài “Ancol, giúp GV tiết kiệm được thời gian, nhấn
mạnh được trọng tâm của vấn đề" [9].
Năm 2007, Nguyễn Mạnh Hưởng đã nghiên cứu thiết kế bài giảng cách
mạng tháng Tám với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft power point
[12].Theo tác giả, phần mềm này có vai trò, ý nghĩa to lớn trong việc giúp HS
đi từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, hiểu đúng bản chất sự kiện,
hiện tượng lịch sử.
1.2.2. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học
Hiện nay việc áp dụng công nghệ thông tin trong dạy học Sinh học đã
giúp HS hiểu bài một cách dễ dàng, sâu sắc và chính xác. Đã có một số tác giả

nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông.
Năm 2002, Dương Tiến Sĩ đã sử dụng phần mềm Microsoft Powerpoint
trong dạy khái niệm môi trường và các nhân tố sinh thái [2]. Tác giả đã thiết
kế được một sơ đồ hoàn chỉnh bao gồm các nhân tố sinh thái tác động vào đời
sống cây xanh, các nhân tố đó được xếp vào nhóm nhân tố vô sinh, nhân tố
hữu sinh, nhân tố con người. Các câu hỏi được khắc họa cùng sơ đồ, hình ảnh,
giúp HS tích cực suy nghĩ để giải quyết vấn đề mà GV đặt ra cho HS say mê,
tích cực tìm tòi tự chiếm lĩnh kiến thức mới và phương pháp chiếm lĩnh kiến
thức đó.
Năm 2005, Nguyễn Như Quỳnh đã giới thiệu được quy trình thiết kế
bài soạn bằng phần mềm Microsoft power point [20].
Năm 2006, Nguyễn Thị Phương đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm
FrontPage thiết kế giáo án điện tử trong giảng dạy phân loại đông vật (khoá
phân loại họ rắn Hổ, họ rắn Giun, họ rắn Rầm ri, họ rắn Lục ở Việt Nam [17]
11


Năm 2006, Đồng Thị Bích Nga đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm
Flash trong giảng dạy sinh học ở trường phổ thông [13]. Tác giả đã thiết kế
mô hình động để dạy bài “Kỹ thuật di truyền” (Sinh học 12 - SGK hiện hành)
và tổ hợp kiến thức về quang hợp ở cây xanh (Sinh học 11 - SGK mới)
Mặc dù, đã có nhiều nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin
trong dạy học sinh học. Tuy nhiên, chưa có các nghiên cứu về quy trình thiết
kế các mô hình động mô phỏng các thí nghiệm trong dạy học Sinh học THPT.
1.3. Cơ sở lí luận
1.3.1. Thí nghiệm và vai trò của thí nghiệm trong dạy học Sinh học
Thí nghiệm là phương pháp nghiên cứu đối tượng và hiện tượng trong
những điều kiện nhân tạo. Trong phức hệ những điều kiện tự nhiên tác động
lên cơ thể sinh vật, người nghiên cứu chỉ chọn một vài yếu tố riêng biệt để
nghiên cứu lần lượt ảnh hưởng của chúng.

Trong dạy học Sinh học thí nghiệm có vai trò rất quan trọng:
- TN trong điều kiện tự nhiên là mô hình đại diện cho hiện thực khách
quan, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của HS, nguồn cung cấp
thông tin.
- TN là cầu nối giữa lí thuyết với thực tế. TN giúp HS trực tiếp tác động
vào đối tượng bằng nhiều giác quan → lĩnh hội kiến thức.
- TN là phương tiện giúp HS rèn luyện tư duy, kĩ năng, kĩ xảo thực
hành sinh học và ứng dụng kiến tức SH vào sản xuất, đời sống.
- TN giúp HS phát huy được tính tích cực học tập, tính độc lập trong
học tập của HS đồng thời phát triển tư duy bồi dưỡng niềm tin khoa học.
1.3.2. Thí nghiệm ảo và yêu cầu sư phạm của thí nghiệm ảo
1.3.2.1. Khái niệm
Thí nghiệm ảo là tập hợp các tài nguyên số đa phương tiện dưới hình
thức đối tượng học tập nhằm mô phỏng các hiện tượng vật lý, hóa học, sinh
học… xảy ra trong tự nhiên hay trong phòng thí nghiệm, có đặc điểm là có
12


tính tương tác cao, giao diện thân thiện với người sử dụng và có thể mô
phỏng những quá trình, điều kiện giới hạn khó xảy ra trong tự nhiên hay
khó thu được trong phòng thí nghiệm. Nó giúp giảm thiểu việc học chay
hay dạy chay thường gặp do thiếu phương tiện, điều kiện thí nghiệm giúp
người học chủ động học tập phù hợp với tinh thần người học là trung tâm
của giáo dục hiện đại.
1.3.2.2. Yêu cầu sư phạm của thí nghiệm ảo
Một thí nghiệm ảo được xem là tốt, có ý nghĩa giáo dục và được đưa
vào sử dụng trong quá trình dạy học cần đáp ứng đủ 8 tiêu chí sau:
Các mặt

Các tiêu chí

đánh giá
TC1: Sản phảm đó phải “chạy” tốt khi liên kết với các phần
mềm trình diễn như Power Point, Violet…
Mặt kỹ thuật

TC2: Mức độ tương tác của người học với đối tượng tốt
TC3: Kết hợp nhiều loại thông tin khác nhau như chữ (text),
hình ảnh (image), tranh vẽ (picture), âm thanh (sound) để
tạo thành một đoạn phim (movie) nhuyễn, đẹp.
TC4: Sản phẩm phải chứa đựng tiềm năng tạo các tình
huống có vấn đề, tổ chức dạy học khám phá… (tiềm năng tổ
chức dạy học tích cực)

Mặt sư

TC5: Sản phẩm mô phỏng chính xác thí nghiệm.

phạm

TC6: Sản phẩm chứa đựng các thao tác tư duy thí nghiệm,
rèn cho học sinh kỹ năng thực hành thí nghiệm bằng tư duy.
TC7: Sản phẩm tải đến người học một modul hay một
“liều” kiến thức nhất định

Mặt thực
tiễn

TC8: Sản phẩm mô phỏng những thí nghiệm khó tiến hành
trong thực tế hoặc tiến hành được nhưng khó thành công

13


1.4. Cơ sở thực tiễn
1.4.1.Thực trạng sử dụng phần mềm Macromedia Flash ở các trường THPT
Để xác lập cơ sở thực tiễn cho việc bổ sung các thí nghiệm có sử dụng
phần mềm Micromedia Flash vào quá trình giảng dạy phần thực hành chương
trình sinh học phổ thông, chúng tôi đã tiến hành phương pháp điều tra thực
trạng, phương pháp quan sát sư phạm, dự giờ, trao đổi với các giáo viên bộ
môn Sinh học ở các trường THPT như: Quế Võ 1, Nguyễn Du (Thái Bình),
Tiên Du 1 (Bắc Ninh), Văn Giang (Hưng Yên)… thông qua phương pháp
phỏng vấn các sinh viên khoa Sinh về thực tập tại các trường. Kết quả cho
thấy hiện nay các giáo viên THPT chưa áp dụng thí nghiệm ảo trong quá trình
dạy học phần thực hành Sinh học. Các giáo viên chỉ dừng lại ở việc hướng
dẫn bằng lời về các bước tiến hành theo SGK mà chưa có hình ảnh minh họa.
1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng
 Nguyên nhân khách quan
Một là, cơ sở vật chất phục vụ cho việc áp dụng phần mềm ở nhiều
trường THPT chưa đảm bảo (thiếu thiết bị hay có những thiết bị không sử
dụng được).
Hai là, còn quá ít tài liệu nghiên cứu và sản phẩm về thí nghiệm ảo để
giáo viên có thể tham khảo và áp dụng.
 Nguyên nhân chủ quan
Phần mềm này tương đối khó sử dụng đối với giáo viên không chuyên
về Tin học. Hơn nữa nhiều GV ngại khó, ngại đầu tư thời gian vào việc khai
thác, sử dụng phần mềm đó trong dạy học.
Từ kết quả điều tra, khảo sát thực trạng việc sử dụng thí nghiệm ảo
trong quá trình dạy học sinh học ở trường THPT cho phép đi đến kết luận:
việc bổ sung, sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học sinh học là cần thiết góp

phần nâng cao chất lượng dạy học.

14


Chương 2
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM ẢO TRONG DẠY HỌC
PHẦN THỰC HÀNH SINH HỌC THPT

2.1. Sơ lược về Macromedia Flash [22], [23]
Khi làm việc trong Flash, có thể tạo ra đoạn phim bằng cách vẽ một
ảnh, hay nhập một ảnh vẽ rồi sắp xếp nó trong một Stage, làm chuyển động
ảnh với thanh thước thời gian (Timeline). Có thể tạo ra những vùng chuyển
cảnh trong đoạn phim bằng cách dùng các Action (hành vi) để tạo ra đoạn
phim trả lời lại các sự kiện theo nhiều cách đặc biệt. Khi đoạn phim được tạo
xong có thể xuất nó thành đoạn phim Flashplayer độc lập với Flash.
2.1.1. Ảnh trong Flash
Flash cung cấp nhiều phương pháp tạo ảnh gốc và xuất ảnh gốc này
sang nhiều chương trình ứng dụng khác. Có thể tạo ra nhiều đối tượng bằng
công cụ vẽ và tô, xác định thuộc tính của đối tượng đang tồn tại. Ngoài ra có
thể đưa vào các ảnh đồ hòa (Bitmap) hay ảnh vectơ từ các chương trình ứng
dụng khác và thay đổi ảnh nhập này vào trong Flash.
Khi sử dung Flash có thể tạo ra đối tượng chuyển động làm cho chúng
xuất hiện và di chuyển ngang qua khung Stage (Nơi trình chiếu) hoặc làm
biến đổi hình dạng (Shape), kích thước (Size), màu sắc (Colour), hướng xoay
(Rotation) và các thuộc tính khác. Có thể tạo ra ảnh chuyển động từ Frame
(khung) sang Frame khác mà mỗi khung tạo ra một ảnh riêng lẻ. Ngoài ra, có
thể tạo ảnh chuyển động kiểu Tween, trong kiểu này chỉ cần tạo ra Frame đầu
và Frame cuối sau đó Flash sẽ tạo trực tiếp các Frame giữa để kết nối Frame
đầu và cuối. Cũng có thể tạo ảnh chuyển động xuất hiện thành đoạn phim

thông qua dùng các lệnh trong Setpropertyaction.

15


2.1.2. Giao diện làm việc trong phần mềm Flash

Lớp

Sau khi khởi động Flash chọn Flash Document để đến giao diện làm
việc.
2.1.3. Thanh công cụ và cửa sổ trong Flash
 Thanh công cụ chính
- Chọn Window → Toolbars → Main

Vùng làm việc (Stage)

 Thanh Timeline (Bảng tiến trình)

16


Là nơi quản lý từng khung hình và định thời gian chuyển động cho hoạt
cảnh.
- Tắt/ mở thanh Timeline, chọn Window → Timeline (Ctrl + Alt + T)

 Bảng điều khiển Tools
Dùng để thiết kế các đối tượng, gồm có 4
phần [14, 15]:
 Tool: Nhóm công cụ dùng để thiết kế.

 View: nhóm công cụ hỗ trợ việc quan
sát.
 Color: nhóm màu hỗ trợ các công cụ.
 Options: mở rộng và bổ sung thêm các
chức năng cho các công cụ trong Tools.
- Chọn Window → Tools (Ctrl + F2)

 Cửa sổ Scene

17


Cửa sổ này có tác dụng tạo và quản lí Scene. Scene là một thành phần
nhỏ trong một chương trình mà bạn cần thiết kế tương đối lớn hay nhiều
thành phần. Đối với một chương trình lớn sẽ phải chia ra nhiều phần nhỏ để
thiết kế sau đó liên kết chúng với nhau thành một chương trình hoàn chỉnh. Vì
thế mỗi phần nhỏ đó sẽ là một Scene riêng biệt.
 Cửa sổ Align
Cửa sổ Align giúp bạn căn đều đối tượng một cách hiệu quả mà không
cần căn các đối tượng bằng tay khi sử dụng công cụ này. Bên trong cửa sổ có
dòng chữ “to stage”. Khi bạn nhấn vào biểu tượng dưới dòng chữ này nó có
tác dụng căn lề đối tượng so với tọa độ nền nơi bạn thiết kế. Khi bạn không sử
dụng biểu tượng đó thì nó có tác dụng giúp bạn căn chỉnh giữa các đối tượng
và khi đó tọa độ căn là tọa độ của của các đối tượng.
- Hiển thị Align chọn Window → Align (Ctrl + K)

18


 Cửa sổ Color Mixer

Cửa sổ Color Mixer sẽ hỗ trợ cho bạn khi thiết kế chương trình thiên về
đồ họa hoặc chọn màu, bên trong cử sổ có mã màu, bảng màu do đó có thể
hiệu chỉnh màu cho đối tượng.

 Cửa sổ Library
Đây là cửa sổ quan trọng khi các bạn thiết kế chương trình. Cửa sổ này
có tác dụng lưu trữ dữ liệu cần thiết trong chương trình, dữ liệu âm thanh,
hình ảnh… những dữ liệu có thể có khi đưa từ ngoài hay tạo ra lúc thiết kế, tất
cả đều nằm trong thư viện này và khi cần sử dụng thì chúng ta sẽ kéo và thả
nó vào vùng làm việc (Stage)
 Layer
Layer giống như các tờ giấy trong suốt xếp chồng lên nhau. Khi ban tạo
ra một đoạn phim mới trong flash, nó tạo một Layer. Bạn có thể thêm vào
nhiều Layer để sắp xếp các ảnh, ảnh chuyển động và các thành phần khác

19


trong đoạn phim. Bạn có thể vẽ và hiệu chỉnh các đối tượng trong một Layer
mà không ảnh hưởng đến các đối tượng trong những Layer khác nó.
Khi làm việc với các cảnh và sự chuyển động phức tạp ta nên dùng
Layer để tổ chức quản lý. Bằng cách đặt các phần tổ khác biệt (như ảnh nền,
các biểu tượng, các sự chuyển động) trên các lớp riêng biệt để sắp xếp thứ tự
của sự chuyển động theo nhiều cách khác nhau.
Ngoài ra, Layer còn được dùng để làm đường dẫn cho một đối tượng
chuyển động theo (Guide layer) hoặc dùng làm bản che hay còn gọi là mặt nạ
(Mask layer)
Dùng để quản lý các đối tượng trên một cảnh hay hoạt cảnh theo từng
lớp hoặc theo từng chuyển động. Trong một hoạt cảnh có thể có nhiều Layer.
Chúng ta có thể chọn các tùy chọn của một Layer hoặc tất cả các Layer

như:
- Show/hide all Layer: Khóa hoặc ẩn tất cả các Layer.
- Lock/Unlock al Layer: Khóa hoặc mở khóa tất cả các Layer
- Show all layer as outline: Chỉ trình bày đường của tất cả các Layer
hoặc ngược lại.
- Insert Layer: Chèn thêm một Layer mới.
- Insert Layer Folder: Chèn một hạng mục để quản lý Layer theo nhóm
hay trật tự.
- Add Guide Layer: Chèn them một Layer mới làm đường dẫn cho
một chuyển động ở Layer khác.
- Delete Layer: Xóa một Layer.
 Vùng làm việc (Stage)
Stage là nơi trình diễn các hoạt cảnh hay còn gọi là sân khấu. Người
dùng sẽ định ra công việc của mình như hình vẽ các hình ảnh trực tiếp bằng
công cụ của Flash hoạc nhập các file hình ảnh của các phần mềm đồ họa như:

20