Vận dụng phương pháp mô phỏng trong quá trình dạy học ở trường tiểu học khu vực miền núi phía Bắc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC Ở TRƢỜNG TIỂU HỌC
KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC

MÃ SỐ: ĐH2013-TN04-14

Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thị Hồng Chuyên

THÁI NGUYÊN, 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC Ở TRƢỜNG TIỂU HỌC
KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC

MÃ SỐ: ĐH2013-TN04-14
Xác nhận của cơ quan
chủ trì đề tài

Chủ nhiệm đề tài

TS. Nguyễn Thị Hồng Chuyên

THÁI NGUYÊN, 2016


i
DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Họ và tên

TT

Đơn vị công

Trách nhiệm

tác
1

GS. TSKH. Nguyễn Văn Hộ

Trƣờng Đại học Định hƣớng, tƣ vấn viết
Sƣ phạm

TS. Lâm Thùy Dƣơng

2

chuyên đề

Trƣờng Đại học

Thực hiện

Sƣ phạm

ĐƠN VỊ PHỐI HỢP NGHIÊN CỨU

Tên đơn vị
trong và ngoài nƣớc

Nội dung phối hợp

Họ và tên ngƣời đại

nghiên cứu

diện đơn vị

Viện Khoa học Giáo dục

Tƣ vấn, phối hợp GS.TS. Phan Văn Kha

- Việt Nam

nghiên cứu

Khoa Giáo dục Tiểu học - Trƣờng

Đại học Sƣ phạm - ĐHTN

TS. Ngô Gia Võ
Tƣ vấn, cung cấp
tài liệu


ii
MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁN BỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BẰNG TIẾNG VIỆT
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BẰNG TIẾNG ANH
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................................. 2
3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu...................................................................................... 2
3.1. Khách thể nghiên cứu...........................................................................................2
3.2. Đối tƣợng nghiên cứu...........................................................................................2
4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................................... 2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................................................. 2
6. Phạm vi nghiên cứu................................................................................................................ 3
7. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................................................... 3
8. Cấu trúc đề tài ......................................................................................................................... 5
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ............................................................... 6
VỀ DẠY HỌC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG ............................................... 6

1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề ................................................................................................. 6
1.1.1. Trên thế giới ......................................................................................................6
1.1.2. Trong nƣớc ........................................................................................................8
1.2. Mô phỏng ........................................................................................................................... 10
1.2.1 Mô hình ............................................................................................................10
1.2.2. Mô phỏng ........................................................................................................14
1.3. Phƣơng pháp dạy học mô phỏng ..................................................................................... 18
1.3.1. Khái niệm ........................................................................................................18


iii
1.3.2. Ƣu điểm và hạn chế của việc dạy học có sử dụng mô phỏng .........................22
1.4. Đặc điểm nhận thức của học sinh tiểu học ..................................................................... 23
1. 5. Thực trạng việc dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ở tiểu học các tỉnh miền
núi phía Bắc..................................................................................................................... 25
1.5.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế - xã hội khu vực miền núi phía Bắc...... 25
1.5.2. Thực trạng sử dụng phƣơng pháp mô phỏng trong dạy học ở tiểu học......................... 26
Kết luận chƣơng 1 .................................................................................................................... 29
Chƣơng 2. QUY TRÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG . 30
2.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ................ 30
2.1.1. Đảm bảo tính hệ thống ....................................................................................30
2.1.2. Phát huy vai trò thiết kế, định hƣớng, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi của giáo viên ..........30
2.1.3. Đảm bảo khai thác các ƣu thế của mô phỏng .................................................30
2.1.4. Đảm bảo phối hợp hài hòa giữa sử dụng mô phỏng và thao tác trên vật thật .............30
2.1.5. Đảm bảo tính mềm dẻo, linh hoạt ...................................................................31
2.1.6. Đảm bảo tính khả thi, thiết thực và hiệu quả ..................................................31
2.2. Khả năng sử dụng mô phỏng trong dạy học một số môn học ở tiểu học .................. 31
2.2.1. Môn Tự nhiên – Xã hội ...................................................................................31
2.2.3. Môn Khoa học .................................................................................................32
2.2.4. Môn Toán ........................................................................................................33

2.2.2. Môn Lịch sử và Địa lí .....................................................................................34
2.2.5. Môn Tiếng Việt ...............................................................................................35
2.2.6. Môn Kỹ thuật – Thủ công ...............................................................................35
2.3. Quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ..................................................... 36
2.3.1. Giai đoạn 1: Chuẩn bị .....................................................................................37
2.2.2. Giai đoạn 2: Tổ chức quá trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ..............38
2.2.3. Giai đoạn 3: Đánh giá .....................................................................................39
2.4. Một số kế hoạch bài học minh họa .................................................................................. 42
2.4.1. Môn Tự nhiên và Xã hội .................................................................................42
2.4.2. Môn Khoa học .................................................................................................49
Kết luận chƣơng 2 .................................................................................................................... 52


iv
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .......................................................................... 53
3.1. Khái quát về quá trình thực nghiệm ................................................................................ 53
3.1.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................53
3.1.2. Nội dung thực nghiệm .....................................................................................53
3.1.3. Danh sách bài dạy thực nghiệm ......................................................................53
3.1.4. Đối tƣợng thực nghiệm ...................................................................................53
3.1.5. Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm...............................................................54
3.1.6. Mục tiêu ..........................................................................................................55
3.1.7. Tiêu chí và thang đo trong thực nghiệm .........................................................55
3.2. Thực nghiệm tác động ...................................................................................................... 57
3.2.1. Kết quả thực nghiệm tác động ........................................................................57
3.2.2. Xử lí chung kết quả thực nghiệm ....................................................................66
Kết luận chƣơng 3 .................................................................................................................... 69
1. Kết luận ................................................................................................................................. 70
2. Khuyến nghị.......................................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................... 72

v

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BẰNG TIẾNG VIỆT
1. Thông tin chung
Tên đề tài: “Vận dụng phương pháp mô phỏng trong quá trình dạy học ở
trường tiểu học khu vực miền núi phía Bắc”
Mã số: ĐH2013-TN04-14
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thị Hồng Chuyên
Cơ quan chủ trì: Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên
Thời gian thực hiện: 24 tháng
2. Mục tiêu
Xây dựng quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng và thiết kế một
số bài học có sử dụng phƣơng pháp mô phỏng trong chƣơng trình tiểu học.
3. Tính mới và sáng tạo
- Mô phỏng là phƣơng pháp nghiên cứu các hiện tƣợng, quá trình hoạt động
bằng cách xây dựng các mô hình tƣơng ứng và nghiên cứu chúng ngay trên các mô
hình đó. Việc nghiên cứu, thao tác trên thiết bị mô phỏng giúp cho ngƣời nghiên cứu
dễ tiếp nhận thông tin và hiểu sâu đối tƣợng. Ngày nay, mô phỏng đang ngày càng
đƣợc sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực. Vì thế vận dụng mô phỏng trong dạy học là
một đòi hỏi mang tính khách quan cần phải nghiên cứu. Đặc biệt sử dụng phƣơng
pháp mô phỏng đối với lứa tuổi học sinh tiểu học là hết sức phù hợp và có ý nghĩa.
- Trong thực tế, mô phỏng đã đƣợc sử dụng trong dạy học ở tiểu học. Tuy
nhiên cách thức sử dụng mô phỏng trong dạy học còn hạn chế, chƣa phát huy tính
tích cực nhận thức của ngƣời học. Cụ thể do chƣa có quy trình dạy học cụ thể
hƣớng dẫn quá trình dạy và học. Vì vậy, việc đề xuất quy trình dạy học và thiết kế
một số kế hoạch bài học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng một mặt góp phần cung
cấp cơ sở lý luận về dạy học mô phỏng, mặt khác sẽ cung cấp một tài liệu hƣớng
dẫn dạy học hữu ích cho giáo viên ở trƣờng tiểu học.

4. Kết quả nghiên cứu
- Xây dựng đƣợc khung lí thuyết tƣơng đối hoàn chỉnh về phƣơng pháp dạy
học mô phỏng. Cụ thể: tìm hiểu khái niệm mô phỏng, phân loại mô phỏng; vai trò
của việc sử dụng phƣơng pháp mô phỏng trong dạy học.


vi
- Phân tích và đánh giá đƣợc thực trạng dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng của
học sinh chủ yếu ở các tỉnh miền Bắc. Bao gồm: thực trạng sử dụng công nghệ thông tin
trong dạy học; thực trạng về sử dụng mô phỏng trong dạy học ở một số trƣờng tiểu học.
- Đề xuất quy trình dạy học mô phỏng, xây dựng một số kế hoạch bài học và
thiết kế một số bài giảng có sử dụng mô phỏng trong chƣơng trình một số môn học
ở trƣờng tiểu học phù hợp với đối tƣợng học sinh khu vực miền núi phía Bắc.
- Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm tại 3 trƣờng tiểu học thuộc 3 địa phƣơng khác
nhau, kết quả thu đƣợc tƣơng đối khả quan đáp ứng đƣợc mục đích đề ra, bƣớc đầu
khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học, chất lƣợng của các biện pháp đƣợc đề
xuất trong đề tài.
5. Sản phẩm
5.1. Sản phẩm khoa học
[1]. Nguyễn Thị Hồng Chuyên (2013), "Đôi nét về dạy học theo phong cách
học tập", Tạp chí Giáo dục, Số 324, tr.29-31.
[2]. Nguyễn Thị Hồng Chuyên (2014), "Lợi ích của sự hiểu biết về phong cách
học tập", Tạp chí Giáo dục, Số 333, tr.33-34.
[3]. Nguyễn Thị Hồng Chuyên (2014), "Sử dụng mô phỏng trong dạy học biện pháp đáp ứng phong cách học tập của học sinh", Tạp chí Thiết bị Giáo dục, Số
108, tr.59-60
[4]. Nguyễn Thị Hồng Chuyên (2014), "Dạy học phân hóa dựa vào phong
cách học tập của học sinh", Tạp chí Giáo dục, Số 347, tr.35-37
5.2. Sản phẩm đào tạo
[1]. Nông Thị Hồng An (2013), Thiết kế một số kế hoạch bài học có sử dụng
mô phỏng trong dạy học chủ đề tự nhiên môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3, Đề tài

nghiên cứu khoa học sinh viên, Trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên.
[2]. Trần Thị Ngọc Anh, Chu Thị Hòa, Hoàng Thị Kim Thoa, Trần Thị
Thanh Thƣ (2014), Thiết kế một số tình huống đóng vai mô phỏng trong dạy học
môn Lịch sử và Địa lí lớp 4, Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, Trƣờng Đại
học Sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên.


vii
5.3. Tài liệu tham khảo
Vận dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học ở tiểu học (Đƣợc nghiệm
thu bởi Hội đồng Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên)
6. Phƣơng thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại
của kết quả nghiên cứu
Đây là đề tài nghiên cứu thuộc lĩnh vực giáo dục, có kết quả nghiên cứu cả về
lí thuyết và thực tiễn. Đặc biệt là đã đề xuất quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp
mô phỏng trong dạy học ở tiểu học. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong dạy
học một số nội dung trong chƣơng trình tiểu học.


viii

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information
Project title: “Applying simulation methods in teaching in primary schools in
the Northern mountainous areas”
Code: ĐH2013-TN04-14
Coordinator: Dr. Nguyen Thi Hong Chuyen
Implementing institution: College of Education, Thai Nguyen University
Duration: 24 months
2. Objectives

Develop the teaching process using simulation methods and design some
lessons using simulation methods in primary education curriculum.
3. Creativeness and innovativeness
- Simulation is a method to study the phenomenon, processes via building
corresponding models and study them. Operating and doing research on such models
help the current researcher get more information in understanding the research subject.
Nowadays, simulation has been widely used in various fields. The application of this
method in teaching is, therefore, becoming an inevitable demand that needs to pay more
attention to. Especially, it is feasible and significant to utilize simulation method in
teaching elementary students.
- In reality, simulation method has been used in teaching at primary school. However,
the modes of simulating in teaching are limited, which has not promoted the positive
perception of learners yet. Namely, there haven’t been specific guides for the teaching and
learning process. Therefore, proposing the teaching process and designing some lesson plans
for using simulation method, on the one hand, will help provide a theoretical basis for this
teaching method, on the other hand, provide a useful guidebook for teachers at primary school.
4. Research results
- Build a relatively complete theoretical framework of simulation teaching
methods. Specifically, studying the concept of simulation and simulation
classification; the role of using simulation methods in teaching.


ix

- Analyze and assess the current status of teaching using simulation methods of
students mainly in the Northern provinces including the reality of using information
technology in teaching; reality of using simulation methods in teaching at some primary schools.
- Recommend the teaching process using simulation methods, build some lesson
plans and design lectures using simulation methods in the curriculum of some primary
school subjects, which are suitable for students in the Northern mountainous areas.

- Pedagogical experiment was conducted in 3 primary schools in 3 different
locations. The obtained results were relatively satisfactory with its intended
purpose, which initially confirms the correctness of scientific hypothesis and quality
of the proposed methods in the current project.
5. Products
5.1. Scientific results
[1]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2013), "An overview about teaching based on
students’ learning style", Journal of Education, No. 324, pp. 29-31.
[2]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2014), "Benefits of understanding teaching
based on students’ learning style ", Journal of Education, No. 333, pp. 33-34.
[3]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2014), "Using simulation methods in teaching
– measures to meet for the demand of students’ learning style ", Journal of
Educational Equipment, No 108, pp. 59-60
[4]. Nguyen Thi Hong Chuyen (2014), "Differentiated teaching based on
students’ learning style ", Journal of Education, No 347, pp. 35-37
5.2. Training results
[1]. Nong Thi Hong An (2013), Design some lesson plans using simulation
methods in teaching the natural science topics of Natural and Social subject in
Grade 3, Scientific research project for student, College of Education, Thai Nguyen
University.
[2]. Tran Thi Ngoc Anh, Chu Thi Hoa, Hoang Thi Kim Thoa Tran Thi Thanh Thu
(2014), Design some simulated role-playing situations in teaching History and


x

Geography in Grade 4, Scientific research project for student, College of Education,
Thai Nguyen University.
5.3. References: 1 reference manuscript: Applying simulation methods in teaching
at the primary school, 2016 (Was commissioned by the Council of College of

Education, Thai Nguyen University)
6. Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of
research results
This is a scientific research in the fields of education, and the research results are
significant in both theory and practice. Especially, the researcher would recommend the
teaching process using simulation methods at the primary school. The research results
can be applied in teaching some contents of the primary curriculum.


xi
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CNTT

Công nghệ thông tin

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

MH

Mô hình

MP

Mô phỏng

PPMP

Phƣơng pháp mô phỏng

PP

Phƣơng pháp

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

STN

Sau thực nghiệm

TN

Thực nghiệm

TTN

Trƣớc thực nghiệm

xii
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Mức độ sử dụng các PPDH ở tiểu học ........................................... 27
Bảng 1.2. Cách thức sử dụng bài giảng điện tử trong dạy học ....................... 27
Bảng 2.1. Các bài học có thể sử dụng PPMP môn Tự nhiên và Xã hội ......... 32
Bảng 2.2. Các bài học có thể sử dụng PPMP môn Khoa học ......................... 33
Bảng 2.3. So sánh đánh giá theo năng lực và đánh giá kiến thức kĩ năng ...... 40
Bảng 3.1. Danh sách cách bài học thực nghiệm tác động............................... 53
Bảng 3.2. Tiêu chí và thang đo trong thực nghiệm ......................................... 55
Bảng 3.3. Kết quả kiểm tra đầu vào môn Tự nhiên và Xã hội........................ 57
Bảng 3.4. So sánh mức độ nhận thức đầu vào môn Tự nhiên và Xã hội TTN ..... 58
Bảng 3.5. Kết quả kiểm tra đầu vào môn Khoa học của lớp TN và ĐC ................. 59
Bảng 3.6. So sánh mức độ nhận thức đầu vào môn Khoa học trƣớc TN........ 59
Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra đầu ra môn Tự nhiên Xã hội của lớp TN và ĐC ...... 60
Bảng 3.8. Kết quả kiểm định t-test giữa lớp TN và ĐC môn Tự nhiên và Xã hội.. 60
Bảng 3.9. Kết quả điểm kiểm tra đầu ra môn Khoa học của TN và ĐC......... 61
Bảng 3.10. Kết quả kiểm định t-test giữa lớp TN và ĐC môn Khoa học ....... 63
Bảng 3.11. Đánh giá vủa GV về các năng lực đƣợc hình thành của HS ........ 64
Bảng 3.12. Đánh giá của GV về hoạt động học tập của HS lớp học TN ........ 65
Bảng 3.13. Bảng tổng hợp kết quả của 2 nhóm TN và ĐC sau TN..................... 66
Bảng 3.14. Bảng tổng hợp kết quả kiểm định t-test........................................ 68


xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ phân loại mô hình ................................................................ 12
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ quá trình mô phỏng.............................................................. 18
Sơ đồ 1.3. MP trên máy tính ........................................................................... 21

Sơ đồ 2.1. Quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ..................... 36
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ biểu diễn số lƣợng điểm kiểm tra đầu vào .................... 58
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ biểu diễn số điểm của nhóm TN và ĐC ........................ 61
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ so sánh số điểm của nhóm TN và nhóm ĐC môn Khoa học ...62
Biểu đồ 3.4. Biểu đồ thể hiện số lƣợng các loại điểm .................................... 67
Biểu đồ 3.5. Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến ......................................... 67


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8 (số 29-NQ/TW) của Ban Chấp hành Trung
ƣơng Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu
cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội
chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đã khẳng định: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp
dạy và học theo hƣớng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng
kiến thức, kĩ năng của ngƣời học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ
máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để ngƣời
học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực” [1].
1.2. Để thực hiện nhiệm vụ mà Nghị quyết của Hội nghị trên đã nêu ra, Bộ Giáo
dục và Đào tạo đã và đang triển khai kế hoạch xây dựng chƣơng trình giáo dục phổ
thông (CTGDPT) giai đoạn sau 2015. Nội dung CTGDPT sau 2015 không chỉ đƣa ra
yêu cầu trang bị cho học sinh (HS) kiến thức, kĩ năng các môn học mà còn chú ý
hƣớng tới việc phát triển cho HS những năng lực cần thiết để các em có thể thành công
trong học tập, học tập suốt đời; tự chủ trong cuộc sống; hòa đồng và đóng góp tích cực
cho xã hội. Cụ thể là bên cạnh các năng lực chuyên biệt mà HS cần có về môn học/
lĩnh vực học tập thì các năng lực chung cốt lõi có vai trò hết sức quan trọng và cần thiết
cần hình thành và phát triển cho HS, đó là: (1) Năng lực tự học; (2) Năng lực giải
quyết vấn đề và sáng tạo; (3) Năng lực thẩm mĩ; (4) Năng lực thể chất; (5) Năng lực

giao tiếp; (6) Năng lực hợp tác; (7) Năng lực tính toán; (8) Năng lực công nghệ
thông tin và truyền thông [2, tr34].
1.3. Ngày nay, công nghệ thông tin (CNTT) và truyền thông đang xâm nhập vào
hầu hết các lĩnh vực của đời sống con ngƣời. Việc ứng dụng CNTT trong dạy học đã
trở thành một trào lƣu mạnh mẽ, một xu thế của giáo dục thế giới nói chung, một chủ
trƣơng lớn của Bộ Giáo dục và Đào tạo nƣớc ta nói riêng. Ngày nay các thiết bị công
nghệ thông tin đã trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực phục vụ cho con ngƣời trong hầu hết
các công việc, trong đó có quá trình dạy học, giúp biến những vấn đề khó, vấn đề trừu
tƣợng thành đơn giản nhờ việc mô phỏng (MP) trực quan sinh động.
1.4. Tại các trƣờng tiểu học, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học ở
các trƣờng tiểu học còn ít và đôi khi còn lạm dụng dẫn đến chất lƣợng giáo dục còn


2

chƣa cao. Chính vì vậy, việc đổi mới PP giảng dạy, thiết kế kế hoạch bài học theo
hƣớng tích cực hóa tƣ duy ngƣời học, ứng dụng công nghệ mới, phƣơng tiện hiện
đại vào quá trình dạy học là việc làm ngày càng trở nên cần thiết.
Từ những lý do trên, việc lựa chọn đề tài Vận dụng phương pháp mô phỏng
trong quá trình dạy học ở trường tiểu học khu vực miền núi phía Bắc là cần thiết
nhằm xác định cơ sở lí thuyết của việc vận dụng PP mô phỏng (MP) vào dạy học, từ
đó xác định những định hƣớng cơ bản làm cơ sở để vận dụng vào thực tiễn dạy học
các môn học ở tiểu học.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của đề tài nhằm xây dựng quy trình dạy học có sử dụng
mô phỏng ở tiểu học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học ở tiểu học.
3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học ở tiểu học.
3.2. Đối tượng nghiên cứu

Quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng ở tiểu học.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng đƣợc xây dựng theo
hƣớng tổ chức nội dung học tập có tính thách thức, khuyến khích đƣợc HS suy nghĩ
chủ động, tự tìm kiếm tri thức dựa trên kinh nghiệm, vốn sống của mình, tạo ra đƣợc
môi trƣờng học tập hợp tác và khai thác các ƣu thế của CNTT thì sẽ phát triển đƣợc
năng lực học tập, góp phần nâng hiệu quả dạy học ở tiểu học.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học theo phƣơng pháp mô
phỏng (PPMP).
5.2. Xây dựng quy trình dạy học theo phƣơng pháp mô phỏng.
5.3. Áp dụng quy trình dạy học theo phƣơng pháp mô phỏng vào dạy học ở tiểu học.
5.4. Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm nghiệm tính khả thi của đề tài.


3

6. Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung nghiên cứu: Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu dạy học theo PPMP
trong môn Tự nhiên và Xã hội, môn Khoa học ở tiểu học.
- Địa bàn nghiên cứu: Thái Nguyên, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Yên Bái
- Thời gian thực nghiệm: Năm học 2013 – 2014
- Môn học tiến hành thực nghiệm: môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3, môn Khoa
học lớp 5 ở tiểu học.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp luận
Để thực hiện đề tài này chúng tôi đã dựa vào các quan điểm phƣơng pháp luận
nghiên cứu sau:
- Tiếp cận theo lý thuyết hoạt động: Việc nghiên cứu vận dụng PPMP vào dạy
học ở tiểu học đƣợc thực hiện theo nguyên tắc thông qua hoạt động và bằng hoạt

động. Trong quá trình nghiên cứu, chúng ta phải nghiên cứu hoạt động dạy của GV
trong việc sử dụng MP và hoạt động học của HS ở trƣờng tiểu học, nghiên cứu hoạt
động nhận thức, tiếp nhận và xử lí thông tin của ngƣời học, các hoạt động khác của GV
và HS liên quan đến việc sử dụng PPMP.
- Tiếp cận theo quan điểm hệ thống - cấu trúc: Dạy học theo PPMP là một bộ
phận của hệ thống các PPDH. Do vậy, nghiên cứu việc vận dụng PPMP đƣợc đặt
trong hệ thống của dạy học nói chung, xem xét tính ƣu việt của PPMP với năng lực
nhận thức và hứng thú học tập của HS để từ đó đƣa ra quy trình dạy học phù hợp
với HS tiểu học.
- Tiếp cận theo năng lực: Xu hƣớng dạy học hiện đại nói chung và dạy học ở
tiểu học nói riêng là tiếp cận theo hƣớng hình thành các năng lực ở ngƣời học (năng
lực thực hiện). Nhiệm vụ của quá trình dạy học ngoài việc hình thành và phát triển
ở HS những năng lực chung cần phải bồi dƣỡng, phát huy các năng lực riêng biệt
của ngƣời học. Vì thế, nghiên cứu việc vận dụng PPMP vào DH ở tiểu học đảm bảo
phát huy đƣợc năng lực của ngƣời học, tối đa hóa tiềm năng sẵn có của ngƣời học.


4

7.2. Phương pháp nghiên cứu
7.2.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các tài liệu, các công trình nghiên cứu khoa học của các tác giả
trong và ngoài nƣớc về mô phỏng và vận dụng PPMP vào dạy học. Từ đó phân tích,
so sánh, hệ thống hóa, khái quát hóa nhằm đánh giá lịch sử nghiên cứu, cụ thể hoá
vấn đề nghiên cứu về PPMPT, rút ra những kết luận làm cơ sở lí luận cho việc
nghiên cứu đề tài.
- Quá trình nghiên cứu đƣợc tiến hành nhƣ sau:
+ Tìm kiếm, thu thập thông tin từ các nguồn khác nhau về mô phỏng và PPDH
mô phỏng.
+ Dịch tài liệu, đọc, suy nghĩ các thông tin về PPMP (quan niệm, phân loại,

vai trò, lƣu ý về PPMP…);
+ So sánh, phân tích, đánh giá các thông tin thu thập đƣợc;
+ Xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài nghiên cứu.
7.2.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
7.2.2.1. Phương pháp điều tra bằng trắc nghiệm:
Sử dụng phiếu điều tra về thực trạng sử dụng PPMP trong DH ở tiểu học: gồm
500 GV là các học viên hệ vừa học vừa làm ngành Giáo dục tiểu học của Khoa Giáo
dục Tiểu học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên. Đây là các GV trực tiếp
giảng dạy của một số trƣờng tiểu học ở các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Kạn, Phú Thọ,
Cao Bằng, Yên Bái, Hà Giang.
7.2.2.2. Phương pháp quan sát sư phạm
Thông qua dự giờ các tiết học ở trƣờng tiểu học, quan sát hoạt động dạy của
GV và hoạt động học của HS tiểu học. Từ đó, tìm hiểu các phƣơng pháp dạy học
mà GV thƣờng sử dụng, hiệu quả của tiết dạy thông qua cách thức tác động của GV
đến HS; quan sát các biểu hiện của HS trong quá trình tiếp nhận và xử lí thông tin.
Trong quá trình quan sát có ghi chép diễn biến tiến trình các hoạt động, các biểu
hiện, thái độ hành vi của ngƣời học, nhận xét, đánh giá kết quả thu đƣợc, so sánh
với các phƣơng pháp nghiên cứu khác.


5

7.2.2.3. Phương pháp phỏng vấn
Tiến hành trò chuyện, phỏng vấn sâu trực tiếp với các GV và HS để làm rõ
hơn những thông tin về việc GV sử dụng PPMP trong dạy học, hứng thú học tập
của HS trong các giờ học đó.
Thông qua việc trao đổi trực tiếp bằng những câu hỏi mở sẽ giúp GV và HS
trả lời khách quan, tự nhiên nhất về dạy học có sử dụng MP; Hệ thống câu hỏi
phỏng vấn đƣợc chuẩn bị trƣớc một cách chu đáo, trật tự câu hỏi có thể thay đổi vị
trí; một số nội dung có thể đƣợc điều chỉnh sao cho phù hợp các đối tƣợng ở các

vùng miền khác nhau.
8. Cấu trúc đề tài
Ngoài phần mở đầu và kết thúc đề tài đƣợc chia làm 3 nội dung nhƣ sau:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về sử dụng phƣơng pháp dạy học mô phỏng
Chương 2. Xây dựng quy trình dạy học sử dụng phƣơng pháp mô phỏng
Chương 3. Thực nghiệm sƣ phạm


6

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
VỀ DẠY HỌC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
1.1.1. Trên thế giới
Vào thế kỷ XIX, quân đội Phổ - là tổ chức đầu tiên trên thế giới đã sử dụng mô
phỏng nhƣ một phƣơng pháp hữu hiệu trong vấn đề tuyển quân. Ban đầu ngƣời Phổ rất
không hài lòng với cách thức tuyển quân nhân thông qua hình thức phỏng vấn và các bài
viết trên giấy, họ đã nghĩ ra phƣơng thức mô phỏng tức là đặt ngƣời dự tuyển vào vị trí
tình huống giả định để xem xét hành vi và cách ứng xử của họ trƣớc những sự việc xảy
ra nhƣ thế nào để từ đó lựa chọn đƣợc những quân nhân ƣu tú nhất phục vụ quân đội.
Sau đó, hình thức mô phỏng này này đã đƣợc quân đội các nƣớc Anh, Hoa Kỳ,… học
hỏi và vận dụng trong lĩnh vực đào tạo quân đội [15; tr.41].
Các trích dẫn theo [5] cho thấy rằng:
Năm 1899, Lord Rayleigh bắt đầu nghiên cứu về MP và thông qua PPMP đã
dễ dàng chứng minh đƣợc bƣớc ngẫu nhiên một chiều có thể cung cấp lời giải xấp
xỉ cho phƣơng trình vi phân.
Năm 1931, A.N.Kolmogorov đã sử dụng PPMP để chứng minh mối liên hệ giữa
PP thống kê Markov và phƣơng trình vi phân trong tích phân xác định.
Năm 1944, trong quá trình thực hiện dự án Manhattan (dự án chế tạo bom
nguyên tử trong thế chiến thứ 2), ngƣời ta đã dùng PPMP để tìm sắc xuất sự phát tán

nơ - tron trong các chất có thể tách nơ - tron. PPMP này đƣợc đặt cho cái tên là
PPMP Monte Carlo.
PPMP Monte Carlo đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành khoa học, kỹ thuật khác
nhƣ: Toán học với phép tích phân, xác định thể tích trong không gian. Vật lý học
với việc xác định trọng tâm, MP xác định thời gian cân bằng nhiệt khi các vật khác
nhau tiếp xúc với nhau, mô tả đƣờng đi của viên đạn đƣợc bắn khi ra khỏi nòng
súng, MP các hạt proton... Hóa học, MP phản ứng hóa học của các chất khi chúng
tiếp xúc với nhau. Địa chất, MP quá trình trấn động của các lớp vật chất khi xảy ra
động đất, quá trình hoạt động của núi lửa...Khí tƣợng, MP quá trình thay đổi của
thời tiết, thủy văn. Hằng hải, MP quá trình ăn mòn của môi trƣờng lên sàn tàu,


7

khung, vỏ tàu, quá trình vận động của ra - da la - ze (Lidar) trên tàu. Quân sự, MP
hoạt động của bom nguyên tử, tên lửa, đầu đạn hạt nhân...
Dần dần mô phỏng đã đƣợc sử dụng trong đào tạo rất nhiều ngành nghề và
lĩnh vực: hàng không, thƣơng mại, kinh tế, quản lý giao thông, xây dựng, y khoa,
quân đội, tâm lý chính trị, …
Xuất phát từ vai trò, vị trí và tầm quan trọng của mô phỏng trong lĩnh vực đào
tạo, trên thế giới có nhiều nhà khoa học nghiên cứu lý thuyết về mô phỏng, đặc biệt
trong lĩnh vực y học nhƣ: Carol A. Rauen, Mô phỏng - một chiến lược dạy học cho
giáo dục điều dưỡng và định hướng phẫu thuật tim;
Trong lĩnh vực khoa học xã hội: Nigel Gilbert, Klaus Troitzsch (2005) Mô
phỏng trong khoa học xã hội; Jason P. Davis, Phát triển học thuyết thông qua mô
phỏng (2007);
Trong lĩnh vực kinh tế, thống kê có: David M. Lane, S. Camille Peres (2006),
Mô phỏng tương tác trong dạy học thống kê: triển vọng và thách thức; Alfonso
Novales (2000), Vai trò của phương pháp mô phỏng trong kinh tế vĩ mô;
Trong lĩnh vực giáo dục: Alke Martens, Mô phỏng trong dạy học và đào tạo;

Ken Jones (1995), Mô phỏng: sổ tay cho giáo viên và người huấn luyện; Michael
Magee (2006), Mô phỏng trong giáo dục…
Trong dạy học, năm 1996, các trƣờng đại học của Mỹ đã sử dụng các MP về hệ
tuần hoàn, hệ tiêu hóa của con ngƣời trong đào tạo bác sĩ, MP các phản ứng của thuốc
chữa bệnh trong cơ thể ngƣời. MP tình huống cứu hộ trên biển, trên không khi đào
tạo thủy thủ, lính hải quân, phi công.
Việc nghiên cứu về MP và ứng dụng công nghệ MP trong các ngành kinh tế xã hội
đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới sử dụng. MP đƣợc chính thức đƣa ra thảo luận và đánh giá
đầu tiên vào tháng 8 năm 1978 tại viện khoa học Weizmann Rehovot của Israel.
Ngày nay, công nghệ MP đã đƣợc ứng dụng trong hầu hết các ngành kinh tế
xã hội, trong giáo dục, trong y tế, trong các phòng thí nghiệm. Hầu hết các nghiên
cứu, đánh giá của các nhà khoa học trên thế giới đề có sử dụng các MP theo những
mức độ khác nhau, điều kiện khác nhau nhằm đi đến nhận xét, kết luận.


8

1.1.2. Trong nước
Trong nƣớc đã có nhiều công trình của các tác giả đã nghiên cứu về MP và
ứng dụng của MP, cụ thể nhƣ:
+ Trong lĩnh vực nông lâm ngƣ nghiệp
Năm 1972, tác giả Nguyễn Mạnh Dũng đã nghiên cứu về MP và ứng dụng nó
để MP hệ thống lƣới đánh bắt cá ở các sông.
Năm 1987, tác giả Nguyễn Văn Lai đã ứng dụng MP để tính toán dòng chảy
trên các sông.
Năm 1993, tác giả Đỗ Hữu Thành đã dùng công nghệ MP để tính toán tiêu
nƣớc ở đồng bằng Bắc Bộ.
Năm 1994, tác giả Lê Văn Nắp ứng dụng công nghệ MP để lựa chọn cơ cấu sử
dụng đất tối ƣu.
Năm 1996, tác giả Phạm Ngọc Giao đã MP động thái một số quy luật kết cấu lâm

phân trong điều tra rừng, tác giả Lƣơng Tuấn Anh đã MP quá trình mƣa dòng chảy.
+ Trong lĩnh vực khí tƣợng thủy văn, tháng 2 năm 2005, tác giả Hoàng Đức
Cƣờng đã áp dụng mô khí tƣợng động lực quy mô vừa MM5 dự báo ngắn hạn ở
Việt Nam. Mô hình (MH) MP các hệ thống và dự báo về chất đất, nƣớc, khoáng
chất, khí hậu, thời tiết...
+ Trong lĩnh vực năng lƣợng, vào năm 1984, tác giả Phan Ngọc Bích đã MH
hóa và MP quá trình biến đổi điện cơ.
+ Trong lĩnh vực giao thông, tác giả Thái Nguyễn Bạch Liên đã ứng dụng MH
toán học để giải thích và chứng minh dao động hệ thống xe đƣờng bộ.
+ Trong lĩnh vực kinh tế, năm 1984, tác giả Nguyễn Văn Thiều đã MP hệ
thống phân bố lực lƣợng sản xuất trong nền kinh tế quốc dân.
+ Trong lĩnh vực sinh học - y học, tác giả Trần Văn Con ứng dụng MP để
nghiên cứu cấu trúc và đặc trƣng của hệ sinh thái. Y tế ứng dụng MP trong việc
nghiên cứu lắp ghép các bộ phận trên cơ thể ngƣời, MP hệ thống tuần hoàn, hệ
thống tiêu hóa...
+ Trong lĩnh vực giáo dục


9

Năm 1996, tác giả Trịnh Hải Yến đã sử dụng các MH tĩnh để MP các hiện
tƣợng vật lý trong quá trình dạy học môn vật lý.
Năm 1999, tác giả PGS. TS. Hồ Đắc Thọ cùng nhóm giảng viên trƣờng Cao
đẳng Kỹ nghệ Dân lập Tp. Hồ Chí Minh đã xây dựng phần mềm MP công nghệ khí
nén đƣa vào giảng dạy tại trƣờng và các trƣờng lân cận.
Năm 2000, tác giả Phan Gia Anh Vũ, trƣờng Đại học sƣ phạm Vinh đã xây
dựng phần mềm MP cho chƣơng trình dạy học động lực lớp 10, tác giả đã sử dụng
phần mềm PAKMA để xây dựng.
Năm 2000, tác giả Nguyễn Tấn Quốc cùng một số giảng viên khoa Cơ khí
động lực trƣờng Đại học sƣ phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh đã xây dựng một phần

mềm MP trong dạy học ngành động lực, đáng kể nhất là L - JETRONIC, MP hệ
thống phun xăng điện tử đa điểm trong ô tô đời mới đƣa vào giảng dạy nhằm cập
nhật kiến thức công nghệ mới cho ngƣời học.
Năm 2001, Viện vật lý - Đại học Bách khoa Hà Nội đã xây dựng phòng thí
nghiệm vật lý ảo với 12 bài thí nghiệm dựa trên cơ sở phần mềm 3D Studio Max.
Năm 2011, trong luận án tiến sĩ của mình, tác giả Lê Thanh Nhu đã dùng
PPMP tĩnh dựa trên cơ sở phần mềm PowerPoint để MP các bài học kỹ thuật công
nghiệp ở các trƣờng phổ thông.
Năm 2005, tác giả Đỗ Dũng, trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí
Minh đã đƣa PP MP động 3D vào thiết kế bài giảng đại học cho các môn chuyên nghành
cơ khí động lực tại trƣờng. PPMP động đƣợc xây dựng trên cơ sở các phần mềm MP nhƣ
3D Max, Flash media... với các bài giảng MP về quá trình làm việc của động cơ 2 kỳ, 4
kỳ, MP hệ thống tay lái trợ lực, hệ thống giảm sóc, phanh....
Năm 2006, trong luận án tiến sĩ của mình, tác giả Phan Long, Trƣờng Đại học
sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã dùng các slide thiết kế trên nền của
phần mềm PowerPoint để MP các bài kỹ thuật cơ khí ở trƣờng phổ thông.
Năm 2008, trong luận án tiến sĩ của tác giả Ngô Anh Tuấn, trƣờng Đại học Sƣ
phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh đã sử dụng PPMP trên máy tính để thiết kế dạy
học đa tƣơng tác giữa các môn học chuyên ngành kỹ thuật in (pha màu, chọn màu,
so sánh màu khi chế bản...).


10

Hiện nay MP không còn xa lạ với ngƣời học ở Việt Nam, chúng ta có thể tìm thấy ở
các trƣờng những phòng thực tập ảo, các phòng thí nghiệm ảo về vật lý, kỹ thuật điện, đo
lƣờng, máy điện, kỹ thuật tƣơng tự, kỹ thuật số, các phòng mô phỏng hệ thống các dây
chuyền sản xuất, các phiên tòa, các hệ thống quản trị doanh nghiệp... Nhiều trƣờng đại
học, nhiều học viện trong cả nƣớc đã thành lập các trung tâm MP nhƣ Học viện Kỹ thuật
Quân sự, trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội hoặc các viện nghiên cứu giáo dục đào tạo

nhƣ trƣờng Đại học sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
Trong lĩnh vực dạy học ở tiểu học, việc nghiên cứu và đƣa MP vào giảng dạy
còn rất hạn chế và hiệu quả chƣa cao.
1.2. Mô phỏng
1.2.1 Mô hình
a) Khái niệm
Theo từ điển tiếng Việt (vdict.com), mô hình là vật cùng hình dạng nhƣng làm thu
nhỏ lại nhiều, mô phỏng cấu tạo và hoạt động của một vật khác để trình bày, nghiên cứu.
Theo A.B. Lotov, MH là một đối tƣợng bổ trợ để nghiên cứu gián tiếp một đối
tƣợng khác.
MH là một thuật ngữ đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều nghành khoa học khác
nhau. MH đƣợc coi nhƣ cái mẫu tƣơng đối gần nhất với đối tƣợng cần nghiên cứu,
nó không hoàn toàn đồng nhất với đối tƣợng cần nghiên cứu nhƣng nó có những
tính chất, những đặc điểm đặc trƣng quan trọng chủ yếu giống đối tƣợng cần nghiên
cứu. Khi nghiên cứu một đối tƣợng có thể sử dụng một MH, cũng có thể sử dụng
nhiều MH mới đáp ứng đƣợc. Vì vậy, một MH có thể có nhiều tính chất giống với
đối tƣợng, cũng có thể mỗi MH chỉ có một tính chất giống với đối tƣợng mà thôi.
Ví dụ khi nghiên cứu về ánh sáng và sự truyền dẫn ánh sáng trong tự nhiên,
thời cổ điển ngƣời ta sử dụng MH "hạt ánh sáng", sau đó phát hiện hiện tƣợng giao
thoa ánh sáng, ngƣời ta lại sử dụng MH "sóng ánh sáng" để nghiên cứu và giải thích
hiện tƣợng. Nhƣ vậy nảy sinh hiện tƣợng khác biệt giữa hai khái niệm sóng và hạt,
hai khái niệm này hoàn toàn khác biệt nhau, mỗi khái niệm này là một dạng MH,