Xây dựng và sử dụng e learning vào dạy học các kiến thức hạt nhân nguyên tử vật lí 12 THPT theo mô hình lớp học đảo ngược

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
______________________________________________________

TRƯƠNG THỊ PHƯƠNG CHI

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG E-LEARNING
VÀO DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC HẠT NHÂN
NGUYÊN TỬ VẬT LÍ 12 THPT THEO MÔ HÌNH
LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
______________________________________________________

TRƯƠNG THỊ PHƯƠNG CHI

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG E-LEARNING
VÀO DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC HẠT NHÂN
NGUYÊN TỬ VẬT LÍ 12 THPT THEO MÔ HÌNH
LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC
Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 62 14 01 11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ
2. PGS.TS MAI VĂN TRINH

NGHỆ AN - 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các kết
quả, số liệu trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được công
bố trong bất kì công trình khoa học nào khác.
Nghệ An tháng 11 năm 2017
Tác giả luận án

Trương Thị Phương Chi


ii

LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đến PGS.TS Phạm
Thị Phú, PGS.TS Mai Văn Trinh đã định hướng đề tài, động viên, tận tâm giúp đỡ tác
giả bằng tất cả sự tận tâm và nhiệt huyết trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành
luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Ban lãnh đạo Viện Sư phạm Tự
nhiên, Bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Vật lí, Phòng sau đại học Trường Đại
học Vinh; Ban lãnh đạo Sở GD & ĐT tỉnh Bình Thuận; Ban giám hiệu các trường
Lương Thế Vinh tỉnh Bình Thuận, THPT Huỳnh Thúc Kháng tỉnh Nghệ An, THPT

Nguyễn Duy Trinh tỉnh Nghệ An đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình
học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả cũng xin cảm ơn những ý kiến đóng góp quý báu cho bản luận án của các
thầy cô, đồng nghiệp, các nhà khoa học của chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy
học Vật lí Trường Đại học Vinh, sự giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của quý thầy cô và
các em HS nơi tác giả đến điều tra, phỏng vấn, lấy số liệu và thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và các thân hữu đã
luôn giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận án.
Nghệ An, tháng 11 năm 2017
Tác giả luận án

Trương Thị Phương Chi


iii
CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

Ý nghĩa

TT

Các chữ viết tắt

1

GV

Giáo viên

2

HS

HS

3

SV

SV

4

PP

Phương pháp

5

TH

Tự học

6

HD

Hướng dẫn

7

ND

Nội dung

8

GD

Giáo dục

9

MT

Mục tiêu

10

VL

Vật lí

11

KN

Kĩ năng

12

NL

Năng lực

13

ĐC

Đối chứng

14

TN

Thực nghiệm

15

VĐ

Vấn đề

16

ICT

Công nghệ thông tin và truyền thông

17

FCM

Mô hình lớp học đảo ngược

18

F2F

Dạy học giáp mặt trực tiếp

19

NLTH

Năng lực tự học

20

PTDH

Phương tiện dạy học

21

THPT

Trung học phổ thông

22

PPDH

Phương pháp dạy học

23

CNTT

Công nghệ thông tin

24

HDTH

Hướng dẫn tự học

25

THSP

Thực nghiệm sư phạm

26

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

27

GD&ĐT

28

DHGQVĐ

Giáo dục và đào tạo
Dạy học giải quyết vấn đề


iv

MỤC LỤC
Trang
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 3
4. Giả thuyết khoa học ........................................................................................ 4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 4
6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 4
7. Đóng góp của luận án ...................................................................................... 5
8. Cấu trúc của luận án ........................................................................................ 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...........................................6
1.1. Các công trình nghiên cứu về DH hướng tới bồi dưỡng NLTH ..............................6
1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới..................................................................................6
1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam ..................................................................................7
1.2. Các công trình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning hỗ trợ bồi
dưỡng NLTH ...................................................................................................................8
1.2.1. Các nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning trong mô hình lớp học

truyền thống .....................................................................................................................8
1.2.2. Các nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning trong mô hình lớp học
đảo ngược ......................................................................................................................12
1.3. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu ...................................................................16
CHƯƠNG 2. E-LEARNING HỖ TRỢ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC VẬT LÍ
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ..................................................................18
2.1. Năng lực tự học ......................................................................................................18
2.1.1. Khái niệm Năng lực tự học..................................................................................18
2.1.2. Cấu trúc năng lực tự học......................................................................................19
2.2. Bồi dưỡng năng lực tự học (dạy – tự học)..............................................................24
2.2.1. Một số luận điểm về dạy - tự học ........................................................................24
2.2.2. Các biện pháp bồi dưỡng năng lực tự học (dạy – tự học) ...................................30
2.3. E learning hỗ trợ dạy – tự học ................................................................................31
2.3.1. Khái niệm E-learning ..........................................................................................31
2.3.2. Đặc điểm của E-learning .....................................................................................31
2.3.3. Cấu trúc hệ thống E-learning ...............................................................................33
2.3.4. Các chuẩn E-learning ..........................................................................................34
2.3.5. Qui trình thiết kế hệ thống E-learning .................................................................36
2.3.6. Các hình thức của E-learing ................................................................................38
2.3.7. E-learing là phương tiện dạy – tự học hiệu quả ..................................................40
2.4. Các biện pháp dạy - tự học với sự hỗ trợ của hệ thống E-learning theo mô hình lớp
học đảo ngược................................................................................................................41
2.4.1. Cơ sở lí luận của mô hình lớp học đảo ngược (FCM) .........................................42


v
2.4.2. Xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning hỗ trợ dạy - tự học theo mô hình lớp
học đảo ngược................................................................................................................50
2.4.3. Xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning hỗ trợ dạy - tự học theo mô hình lớp
học đảo ngược trong môn Vật lí ....................................................................................58

Kết luận chương 2 .........................................................................................................61
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG E-LEARNING CÁC KIẾN
THỨC HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ VẬT LÍ LỚP 12 THPT HỖ TRỢ BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC TỰ HỌC THEO MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC .........................62
3.1. Phân tích đặc điểm, mục tiêu dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí lớp 12
THPT .............................................................................................................................62
3.1.1. Đặc điểm ..............................................................................................................62
3.1.2. Mục tiêu dạy học .................................................................................................62
3.2. Phân tích nội dung phần hạt nhân nguyên tử .........................................................65
3.3. Thực trạng hoạt động TH của HS và ứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy tự học môn Vật lí ở một số trường THPT tỉnh Bình Thuận và TP Hồ Chí Minh .........67
3.3.1. Thực trạng hoạt động tự học môn Vật lí của HS .................................................67
3.3.2. Thực trạng ứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy - tự học môn Vật lí.......... 71
3.3.3. Nhận xét ...............................................................................................................75
3.4. Thiết kế E-learning hỗ trợ dạy - tự học các kiến thức hạt nhân nguyên tử ............77
3.4.1. Xác định mục tiêu và đối tượng sử dụng E-learning ...........................................77
3.4.2. Công cụ xây dựng E-learning ..............................................................................78
3.4.3. Thiết lập cấu trúc cho E-learning ........................................................................78
3.4.4. Xây dựng nội dung cho E-learning .....................................................................80
3.5. Phiếu hướng dẫn tự học cá nhân ở nhà với E-learning ..........................................98
3.5.1. Cấu trúc của phiếu hướng dẫn tự học ở nhà với E-learning ................................98
3.5.2. Mẫu phiếu hướng dẫn TH ở nhà với E-learning .................................................99
3.6. Tiến trình bài học trên lớp trong mô hình lớp học đảo ngược .............................102
3.6.1. Tiến trình chung ................................................................................................102
3.6.2. Chuẩn bị .............................................................................................................104
3.6.3. Minh họa giáo án bài học trên lớp trong mô hình lớp học đảo ngược ..............105
Kết luận chương 3 .......................................................................................................122
CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................123
4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ...........................................................................123
4.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm...........................................................................123
4.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm ......................................................123

4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .....................................................................123
4.5. Nội dung thực nghiệm sư phạm ...........................................................................124
4.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................................124
4.6.1. Chuẩn bị .............................................................................................................125
4.6.2. Diễn biến thực nghiệm sư phạm ........................................................................125


vi
4.6.3. Đánh giá định tính về phát triển năng lực tự học của học sinh .........................137
4.6.4. Đánh giá định lượng về phát triển năng lực tự học của học sinh ......................139
4.7. Nhận xét kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................148
Kết luận chương 4 .......................................................................................................150
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................152
NHỮNG CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ ..............154
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ...............................................................154
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................155


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Các thành tố của năng lực tự học ....................................................... 19
Bảng 2.2. Chỉ số hành vi của năng lực tự học ...............................................................20
Bảng 2.3. Tiêu chí chất lượng của các chỉ số hành vi của năng lực tự học .....................21
Bảng 2.4. So sánh dạy - tự học và DH truyền thống .....................................................28
Bảng 3.1. Ý kiến cá nhân về phương pháp học vật lí hiệu quả .....................................68
Bảng 3.2. Tần suất tham gia các hoạt động vật lí ..........................................................69
Bảng 3.3. Tự đánh giá kĩ năng tự học của bản thân ......................................................70
Bảng 3.4. Thực trạng sử dụng Internet ..........................................................................71

Bảng 3.5. Mức độ ứng dụng CNTT vào dạy - tự học....................................................72
Bảng 4.1. Bảng phân bố tần suất của nhóm TN ..........................................................142
Bảng 4.2. Bảng phân bố tần suất tích lũy kết quả học tập của nhóm TN ...................142
Bảng 4.3. Bảng phân phối tần số điểm của nhóm TN và ĐC .....................................144
Bảng 4.4. Bảng phân bố tần suất của nhóm TN và ĐC ...............................................144
Bảng 4.5. Bảng so sánh tần số tích lũy điểm giữa hai nhóm TN và ĐC .....................145
Bảng 4.6. Các tham số thống kê của nhóm TN và ĐC................................................146

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 3.1. Thái độ của HS đối với môn Vật lí ................................................ 67
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ đánh giá vai trò của môn Vật lí ...................................................68
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ đánh giá phương pháp học vật lí hiệu quả...................................69
Biểu đồ 3.4. Tần suất các hoạt động học tập của HS ....................................................70
Biểu đồ 3.5. Mức độ kĩ năng tự học của HS .................................................................71
Biểu đồ 3.6. Thực trạng sử dụng Internet của HS .........................................................71
Biểu đồ 3.7. Mức độ sử dụng các thiết bị CNTT dạy - tự học ......................................72
Biểu đồ 3.8. Khả năng sử dụng các phần mềm soạn giảng ...........................................73
Biểu đồ 3.9. Thực trạng sử dụng các PPDH ..................................................................74
Biểu đồ 3.10. Tần suất tổ chức cho HS rèn luyện kĩ năng tự học .................................75
Biểu đồ 4.1. Biểu đồ phân bố tần suất kết quả học tập của nhóm TN ........................142
Biểu đồ 4.2. Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy điểm quá trình và kiểm tra nhóm TN 143
Biểu đồ 4.3. Biểu đồ phân bố điểm của nhóm TN và ĐC ...........................................144
Biểu đồ 4.4. Biểu đồ phân bố tần suất của nhóm ĐC và TN ......................................145
Biểu đồ 4.5. Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy điểm của nhóm TN và ĐC ................146
Biểu đồ 4.6. Biểu đồ phân loại học tập........................................................................147


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.1. Mức độ phát triển năng lực tự học ...................................................... 23
Hình 2.2. Mô hình dạy - tự học .....................................................................................25
Hình 2.3. Sơ đồ chu trình tự học ...................................................................................26
Hình 2.4. Sơ đồ chu trình dạy........................................................................................27
Hình 2.5. Sơ đồ GV - HS - tri thức................................................................................27
Hình 2.6. Mô hình tổng thể của hệ thống E-learning ....................................................34
Hình 2.7. Qui trình ADDIE thiết kế E-learning [84].....................................................37
Hình 2.8. Lớp học đảo ngược ........................................................................................43
Hình 2.9. Quá trình xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning hỗ trợ dạy - tự học theo
mô hình lớp học đảo ngược ...........................................................................................50
Hình 2.10. Sơ đồ cấu trúc phân cấp của E-learning ......................................................51
Hình 2.11. Sơ đồ tổ chức học tập trong khóa học E-learning dạng phân nhánh ...........52
Hình 2.12. Tiến trình sử dụng E-learning theo mô hình lớp học đảo ngược ................56
Hình 2.13. Chu trình sáng tạo khoa học theo Razumôpxki [38] ...................................59
Hình 3.1. Sơ đồ cấu trúc chương “ Hạt nhân nguyên tử” Vật lí12 nâng cao ................66
Hình 3.2. Quy trình khảo sát thực trạng hoạt động tự học của HS ...............................67
Hình 3.3. Cấu trúc tổng thể của E-learning hỗ trợ dạy - tự học ....................................79
Hình 3.4. Cấu trúc nội dung của E-learning hỗ trợ dạy-tự học .....................................79
Hình 3.5. Tương đồng mô hình nội dung của E-learning và sách giáo khoa ................80
Hình 3.6. Giao diện trang chủ E-learning hỗ trợ dạy - tự học .......................................85
Hình 3.7. Giao diện khóa học của E-learning ...............................................................85
Hình 3.8. Nội dung dưới nhiều định dạng phong phú ...................................................86
Hình 3.9. Cấu trúc, nội dung khóa học Cấu tạo hạt nhân ..............................................87
Hình 3.10. Thanh công cụ của E-learning .....................................................................87
Hình 3.11. Tiện ích hướng dẫn học trên thanh công cụ ................................................88
Hình 3.12. Kênh trao đổi, liên lạc với GV ....................................................................88
Hình 3.13. Bài học video đa phương tiện trong khóa học Phóng xạ .............................89
Hình 3.14. Bài giảng điện tử trên E-learning ................................................................90

Hình 3.15. Bài tập củng cố sau mỗi đơn vị kiến thức ...................................................91
Hình 3.16. Log (lịch sử) làm bài theo từng đơn vị kiến thức ........................................92
Hình 3.17. Thông tin tổng quát kết quả làm bài của HS ...............................................93
Hình 3.18. Thông tin chi tiết-1 kết quả làm bài của HS ................................................93
Hình 3.19. Thông tin chi tiết-2 kết quả làm bài của HS ................................................94
Hình 3.20. Thông tin chi tiết-3 kết quả làm bài của HS ................................................94
Hình 3.21. Chức năng luyện tập/kiểm tra trên E-learning ............................................95
Hình 3.22. Giao diện bài luyện tập/kiểm tra trên E-learning ........................................95
Hình 3.23. Nội dung mở rộng trên E-learning ..............................................................96


ix
Hình 3.24. Thông tin tài khoản trên E-learning ............................................................97
Hình 3.25. Trang quản lý học tập trên E-learning .........................................................97
Hình 3.26. Giao diện đăng ký tài khoản trên E-learning ...............................................99
Hình 3.27. Giao diện đăng nhập trên E-learning ...........................................................99
Hình 3.28. Giao diện bài học trên E-learning..............................................................100
Hình 3.29. Tiến trình bài học trên lớp theo mô hình lớp học đảo ngược ....................103
Hình 3.30. Bản đồ tư duy bài Cấu tạo hạt nhân nguyên tử - Độ hụt khối .......... 108
Hình 3.31. Bản đồ tư duy bài Phóng xạ ......................................................................111
Hình 3.32. Phát hiện ngôi mộ cổ Trung Quốc.............................................................113
Hình 3.33. Hình giả kim thuật .....................................................................................116
Hình 3.34. Bản đồ tư duy bài Phản ứng hạt nhân........................................................116
Hình 3.35. Bản đồ tư duy bài Phản ứng phân hạch .....................................................120
Hình 4.1. GV kích thích hứng thú học tập cho HS thông qua câu hỏi gợi mở ...........126
Hình 4.2. Phiếu HDTH bài Phản ứng hạt nhân của HS ..............................................126
Hình 4.3. HS trình bày kết quả TH ở nhà bài Phản ứng hạt nhân ...............................127
Hình 4.4. GV nhận xét kết quả tự học ở nhà bài Phản ứng hạt nhân ..........................127
Hình 4.5. GV chiếu đáp án của phiếu HDTH bài Phản ứng hạt nhân .........................128
Hình 4.6. Hướng dẫn HS tổng hợp kiến thức bằng bản đồ tư duy ..............................128

Hình 4.7. Nhận xét kết quả bài làm của nhóm bạn .....................................................129
Hình 4.8. GV tổng kết bài học Phản ứng hạt nhân ......................................................129
Hình 4.9. Trình chiếu hình ảnh trực quan kích thích hứng thú học tập cho HS..........130
Hình 4.10. HS trả lời câu hỏi dẫn nhập bài Phản ứng phân hạch ................................131
Hình 4.11. HS có kĩ năng trình bày kết quả tự học ở nhà ...........................................132
Hình 4.12. HS chưa có kĩ năng trình bày kết quả tự học ở nhà ..................................132
Hình 4.13. GV trình chiếu đáp án phiếu HDTH bài Phản ứng phân hạch ..................133
Hình 4.14. Trình chiếu mẫu phiếu HDTH đã hoàn thành cho HS quan sát ................133
Hình 4.15. GV tổng hợp các câu hỏi thắc mắc của HS ...............................................134
Hình 4.16. GV hướng dẫn, hỗ trợ HS tìm đáp án cho câu hỏi thắc mắc .....................134
Hình 4.17. Rèn luyện cho HS tổng hợp kiến thức bằng bản đồ tư duy .......................135
Hình 4.18. HS hoạt động nhóm bài phản ứng phân hạch ............................................135
Hình 4.19. Đại diện nhóm báo cáo kết quả của nhóm mình .......................................136
Hình 4.20. Nhận xét kết quả hoạt động nhóm bài Phản ứng phân hạch .....................136
Hình 4.21. GV tổng kết bài Phản ứng phân hạch ........................................................137


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thời đại mà cách mạng khoa học - kỹ thuật phát triển
như vũ bão. Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) thâm nhập và chi phối hầu hết
các lĩnh vực trong đó có giáo dục. Nhờ sự hỗ trợ của ICT mà chất lượng giáo dục tăng
lên cả về mặt lý thuyết lẫn thực hành. Giáo dục đã có thể thực hiện được các tiêu chí
mới: học mọi nơi (any where), học mọi lúc (any time), học suốt đời (life long), dạy
cho mọi người (any one) ở mọi trình độ tiếp thu khác nhau.
NLTH thuộc nhóm các NL cốt lõi cần phải hình thành cho người học ngay từ bậc
học phổ thông. Làm thế nào để bồi dưỡng NLTH trong thời đại CNTT? Với những
phương tiện ICT ngày càng hiện đại, người học dễ dàng truy cập thông tin đa lĩnh vực,
đa chiều, thu thập xử lý thông tin như thế nào, vận dụng thông tin thu thập được ra sao

để giải quyết các vấn đề học tập nhằm đạt mục tiêu học tập cá nhân, tiến đến xác lập
được các kĩ năng tự học, làm hành trang tự học suốt đời? Đây là vấn đề mang tính thời
sự cấp thiết của ngành giáo dục khi triển khai thực hiện Nghị quyết 29-NQ/TW về đổi
mới căn bản toàn diện giáo dục sau năm 2015.
Theo tinh thần đó, hướng dẫn số 6072/BGDĐT-CNTT ngày 4 tháng 9 năm 2013
của Bộ Giáo dục và Đào tạo [6] xác định nhiệm vụ năm học 2013 - 2014 là phải đẩy
mạnh ứng dụng CNTT trong học tập và giảng dạy theo hướng người học có thể học
qua nhiều nguồn học liệu; hướng dẫn cho người học biết tự khai thác và ứng dụng
CNTT vào quá trình học tập của bản thân, thay vì chỉ tập trung vào việc chỉ đạo GV
ứng dụng CNTT trong giảng dạy, trong tiết giảng. GV được khuyến khích sử dụng
CNTT trong thiết kế và thi công bài học để hỗ trợ các phương tiện dạy học truyền
thống, khuyến khích thiết kế các bài học có sử dụng các trang trình chiếu, bài giảng
điện tử và kế hoạch bài học trên máy vi tính; các nhà quản lý giáo dục cũng được
khuyến khích sử dụng CNTT để quản lý hoạt động dạy và học ở tất cả các cấp học, lớp
học từ phạm vi quốc gia đến từng địa phương, từng trường và từng tổ chuyên môn.
Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đã xây dựng định hướng chung, tổng quát về đổi
mới PPDH các môn học thuộc chương trình giáo dục [7]: tập trung dạy cách học và
rèn luyện NLTH, tạo cơ sở để học tập suốt đời, tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ
năng, phát triển NL; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; vận
dụng các phương pháp, kỹ thuật dạy học một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với
mục tiêu, nội dung giáo dục, đối tượng HS và điều kiện cụ thể của mỗi trường.
Những chủ trương trên cho thấy thấy sự quyết tâm đổi mới ngành giáo dục của
Đảng và Nhà nước ta, với mục tiêu cao nhất là đào tạo cho HS năng lực TH, tự nghiên


2
cứu, giúp họ trở thành những người có khả năng TH suốt đời. E-learning sử dụng tối
đa những tiện ích có thể có của CNTT, hỗ trợ rất hữu hiệu để thực hiện các mục tiêu
trên. E-learning rất phổ biến ở các nước có nền công nghiệp phát triển, tồn tại song
song và kết hợp với các hình thức dạy học khác để khắc phục những hạn chế của

dạy học truyền thống, dạy học giáp mặt trực tiếp (F2F).
E-learning mang lại sự thay đổi lớn lao trong việc tiếp cận các nguồn tài nguyên
giáo dục cùng với hàng loạt các ưu điểm khác nhau như thoải mái, linh hoạt, cá nhân
hóa người học,... mở ra nhiều cơ hội, điều kiện học tập phù hợp với nhu cầu và khả
năng của mỗi người, góp phần bồi dưỡng NLTH cho HS. Tuy nhiên, E-learning cũng
bộc lộ nhiều nhược điểm như đòi hỏi HS phải có tính tự chủ lớn, có động lực học tập
cao. Thông qua E-learning, HS chủ yếu học được kiến thức hơn là học được cách vận
dụng kiến thức và không có nhiều điều kiện để học và rèn luyện các năng lực cần thiết
như NL giao tiếp, NL làm việc theo nhóm và NLTH như ở các lớp học chính khóa.
Như vậy có thể thấy rằng không thể thay thế, phủ nhận vai trò của lớp học chính
khóa (lớp học giáp mặt trực tiếp – F2F) đối với việc rèn luyện NLTH cho HS. Thời
gian trên lớp dùng để triển khai kênh giao tiếp trực tiếp giữa GV với HS và giữa HS
với nhau, giúp khuyến khích, nâng cao động lực học tập, góp phần bồi dưỡng cho HS
năng lực tự học. Trên lớp, HS không chỉ được học kiến thức mà còn được học nhân
cách, phương pháp truyền đạt kiến thức, cách thức làm việc, học tập, nghiên cứu của
thầy, trao đổi, học hỏi với các bạn,… là những nhược điểm mà E-learning chưa giải
quyết được. Tuy nhiên, trong điều kiện giáo dục Việt Nam, lớp học giáp mặt trực tiếp
ở bậc THPT còn gặp nhiều khó khăn như bị giới hạn thời gian của tiết học, phụ thuộc
nhiều vào kiến thức nền tảng và khả năng học tập của mỗi HS.
Với những quy chuẩn và nguyên tắc hoạt động vốn có thì mô hình lớp học đảo
ngược có thể hạn chế tối thiểu những nhược điểm nội tại của cả E-learning và lớp học
F2F. Lớp học F2F sẽ điền khuyết những vấn đề còn thiếu sót của E-learning và ngược
lại. Trong lớp học đảo ngược, E-learning được sử dụng như một phương tiện hiện đại,
giúp phân phối các tài nguyên học tập, các bài giảng video, câu hỏi đóng kiểm tra mức
độ tiếp thu giúp cá nhân hóa việc học, để HS tự học ở nhà,... Giờ học ở lớp sẽ được
GV tận dụng tối đa tổ chức cho HS vận dụng, thực hành kiến thức, thảo luận nhóm
hoặc triển khai các dự án, giải quyết các vấn đề mở, giúp HS hiểu sâu hơn đồng thời
bồi dưỡng cho HS các NLTH.
Đã có một số đề tài nghiên cứu về xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning như
Luận án “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning vào dạy học phần

“Dao động cơ và sóng cơ” vật lí 12 trung học phổ thông” của tác giả Trần Thanh Bình
[5], Luận án “Tổ chức hoạt động dạy học vật lí đại cương trong các trường đại học


3
theo học chế tín chỉ với sự hỗ trợ của E-learning” của tác giả Lê Thanh Huy [20]
nhưng phần lớn các tác giả đều nghiên cứu khai thác, sử dụng hệ thống E-learning với
cùng nội dung và mục tiêu khi HS học tập ở nhà và trên lớp học F2F. Hầu như chưa có
nghiên cứu nào đề cập đến sự khác nhau khi học tập trên E-learning theo từng môi
trường cụ thể, chưa có nhiều nghiên cứu khai thác ưu thế rèn luyện NLTH cho HS của
E-learning.
Mô hình lớp học đảo ngược ra đời ở Mỹ từ đầu thế kỉ XXI nhưng còn rất mới mẻ
ở Việt Nam. Hầu như có rất ít nghiên cứu về mô hình này, chỉ xuất hiện ở một số bài
báo, tạp chí như của tác giả Nguyễn Chính trên tạp chí Tia sáng của Bộ Khoa học và
Công nghệ; của tác giả Nguyễn Thế Dũng, Lê Huy Tùng trên tạp chí Khoa học và
Công nghệ Đại học Đà Nẵng, tạp chí khoa học giáo dục của Đại học sư phạm Huế.
Các công bố này mới dừng ở mô tả việc áp dụng mô hình lớp học đảo ngược cho bậc
đại học còn với bậc phổ thông thì hầu như chưa có công trình nghiên cứu nào.
Dựa trên các phân tích ở trên, chúng tôi nhận thấy rằng việc vận dụng mô hình
lớp học đảo ngược và E-learning hỗ trợ cho dạy học chính khóa đang là vấn đề hoàn
toàn mới ở trường phổ thông và mô hình bồi dưỡng NLTH trong thời đại CNTT chính
là sự kết hợp giữa E-learning và lớp học đảo ngược. Trong khuôn khổ đề tài luận án
Tiến sĩ, chúng tôi chọn chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lí 12 THPT, vì nội dung dạy
học chương này đi sâu vào cấu trúc vi mô của vật chất, có tính trừu tượng cao, các
phương tiện truyền thống không thể đáp ứng yêu cầu về tính trực quan; chương “Hạt
nhân nguyên tử” lại là chương cuối của chương trình Vật lí 12, HS đã có những kĩ
năng nhất định về sử dụng máy vi tính, mạng Internet, nội dung chương thuộc chương
trình thi tốt nghiệp trung học phổ thông và tuyển sinh đại học cũng là lý do để HS có
động cơ tự học. Vì thế chúng tôi chọn đề tài Luận án Tiến sĩ là “Xây dựng và sử dụng
E-learning vào dạy học các kiến thức Hạt nhân nguyên tử Vật lí 12 THPT theo mô

hình lớp học đảo ngược”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning các kiến thức Hạt nhân nguyên tử vật
lí 12 THPT theo mô hình lớp học đảo ngược (Flipped classroom) nhằm bồi dưỡng
NLTH của HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng
+ Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT
+ E-learning với việc hỗ trợ bồi dưỡng NLTH trong môn Vật lí ở trường THPT.
- Phạm vi nghiên cứu: DH các kiến thức Hạt nhân nguyên tử Vật lí 12 ở trường
THPT.


4
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning cho HS tự học ở nhà, tổ chức dạy
học trên lớp F2F theo mô hình lớp học đảo ngược (Flipped classroom) thì sẽ bồi
dưỡng cho HS năng lực tự học.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về NLTH và bồi dưỡng NLTH
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về E-learning, vai trò bồi dưỡng NLTH của Elearning.
- Nghiên cứu mô hình lớp học đảo ngược, vai trò của mô hình lớp học đảo ngược
đối với việc bồi dưỡng NLTH.
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng E-learning hỗ trợ bồi dưỡng NLTH vật lí theo
mô hình lớp học đảo ngược ở một số trường THPT tỉnh Bình Thuận, Nghệ An và
thành phố Hồ Chí Minh (căn cứ trên kết quả khảo sát thực trạng ứng dụng CNTT trong
dạy học vật lí ở các địa bàn này).
- Nghiên cứu nội dung khoa học và nội dung dạy học các kiến thức Hạt nhân
nguyên tử chương trình Vật lí THPT.
- Xây dựng hệ thống E-learning hỗ trợ bồi dưỡng NLTH các kiến thức Hạt nhân

nguyên tử.
- Thiết kế tiến trình bồi dưỡng NLTH với hệ thống E-learning đã xây dựng theo
mô hình lớp học đảo ngược.
- Thực nghiệm sư phạm.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
+ Nghiên cứu lý luận về tự học, bồi dưỡng NLTH
+ Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa Vật lí 12 và các tài liệu tham khảo nội dung
kiến thức Hạt nhân nguyên tử
+ Nghiên cứu chuẩn kiến thức – kĩ năng, chương trình
- Phương pháp nghiên cứu cấu trúc dữ liệu, số hóa thông tin, sử dụng phần mềm,
web service,…
- Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn: điều tra thực trạng dạy học bồi dưỡng
NLTH ở nước ta hiện nay.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
+ Tiến hành dạy thực nghiệm ở trường THPT theo quy trình, phương pháp và
hình thức tổ chức đã đề xuất.
+ Phỏng vấn, quan sát (dự giờ), phiếu hỏi, quay phim, chụp ảnh...để xây dựng cơ
sở thực tiễn của đề tài.


5
+ Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm từ việc so sánh
kết quả định tính và định lượng trước và sau tác động, từ đó rút ra kết luận của đề tài.
- Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng thống kê toán học để phân tích kết
quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thiết thống kê.
7. Đóng góp của luận án
7.1. Về nghiên cứu lý luận
- Đề xuất cấu trúc của NLTH, các chỉ số hành vi theo từng thành tố cấu trúc.
- Đề xuất một mô hình bồi dưỡng NLTH trong thế kỷ XXI là mô hình lớp học

đảo ngược với phương tiện học tập là E-learning.
- Đề xuất các tiêu chuẩn của E-learning hỗ trợ dạy học hướng tới bồi dưỡng
NLTH vật lí cho HS.
- Đề xuất quy trình xây dựng hệ thống E-learning hỗ trợ bồi dưỡng NLTH vật lí.
- Đề xuất tiến trình chung cho các bài học trên lớp trong mô hình lớp học đảo
ngược với sự hỗ trợ của E-learning nhằm bồi dưỡng NLTH cho HS.
7.2. Về nghiên cứu ứng dụng
- Xây dựng được hệ thống E-learning kiến thức Hạt nhân nguyên tử vật lí 12 tại
địa chỉ bao gồm bộ phiếu tự học cá nhân ở nhà với E-learning
các kiến thức Hạt nhân nguyên tử; các bài giảng đa phương tiện, bài giảng
PowerPoint, pdf, bài tập luyện tập, kiểm tra… cho HS tự học ở nhà.
- Thiết kế tiến trình dạy học trên lớp theo mô hình lớp học đảo ngược với Elearning đã xây dựng cho các bài học chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lí 12.
8. Cấu trúc của luận án
- Phần mở đầu (5 trang)
- Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu (12 trang).
- Chương 2. E-learning hỗ trợ bồi dưỡng năng lực tự học Vật lí ở trường THPT (43
trang)
- Chương 3. Xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning các kiến thức Hạt nhân nguyên
tử Vật lí lớp 12 hỗ trợ dạy - tự học theo mô hình lớp học đảo ngược (60 trang).
- Chương 4. Thực nghiệm sư phạm (27 trang).
- Kết luận và kiến nghị (2 trang).
- Danh mục các công trình của tác giả (1 trang).
- Tài liệu tham khảo (9 trang).
- Phụ lục (30 trang).


6
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Mục đích của đề tài là xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning vào dạy học các

kiến thức Hạt nhân nguyên tử Vật lí 12 THPT theo mô hình lớp học đảo ngược
(Flipped classroom) nhằm bồi dưỡng cho HS năng lực TH. Vì vậy, trong phần tổng
quan chúng tôi đặt nhiệm vụ là:
- Tìm hiểu các công trình nghiên cứu về dạy học hướng tới bồi dưỡng NLTH (dạy
- tự học).
- Tìm hiểu các công trình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning
hỗ trợ bồi dưỡng NLTH.
Dựa trên các kết quả phân tích để xác định các vấn đề cần nghiên cứu của đề tài.
1.1. Các công trình nghiên cứu về DH hướng tới bồi dưỡng NLTH
Dạy học hướng tới bồi dưỡng NLTH, sau đây gọi tắt là dạy - tự học. Dạy - tự học
đã có khá nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước.
1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Trong lịch sử giáo dục, vấn đề bồi dưỡng NLTH cho HS đã được quan tâm từ rất
sớm, với tư tưởng giáo dục của Khổng Tử, R.R.Sing ở Phương Đông cổ đại hay
Socrate ở Phương Tây. Các ông đều đề cao vai trò của cá nhân trong quá trình học tập,
người học phải tích cực, chủ động trong quá trình học, tự tìm ra kiến thức cho mình và
trách nhiệm của nhà giáo dục là phải khơi gợi những kiến thức tiềm ẩn bên trong mỗi
HS, phải dạy cho HS biết cách tự học [45].
Đến thời kì Phục Hưng ở Châu Âu, J.A Komenxki (1592-1670) [47], ông tổ của
nền giáo dục cận đại, đã nêu ra những nguyên tắc, những PPDH nhằm bồi dưỡng
NLTH như xây dựng hoài bão, tạo động cơ để người học có động lực vượt qua những
khó khăn, trở ngại trong quá trình chiếm lĩnh tri thức,… Cral Roger - nhà tâm lý học
người Mỹ với quan điểm cho người học tự ý thức, an toàn và tự do để lựa chọn cách
học và phải có trách nhiệm đầy đủ về quyết định và kết quả học tập của họ. Nhiệm vụ
của GV là xây dựng môi trường học tập tin cậy, an toàn trở thành người cùng học,
chuẩn bị sẵn sàng các nguồn lực và kỹ thuật học tập [45]. Robert Fisher trong tác
phẩm Dạy trẻ học [43] đã đưa ra 10 chiến lược rất hiệu quả trong việc hướng dẫn cách
học, đặc biệt là bồi dưỡng NLTH cho HS là: tư duy để học, đặt câu hỏi, lập kế hoạch,
lập dàn ý, vẽ sơ đồ nhận thức, thảo luận, tư duy đa hướng, học tập hợp tác, kèm cặp,
xây dựng cộng đồng tự học rất hiệu quả.

7
Ở Liên Xô (cũ), N.A. Rubakin [44] trong tác phẩm “Tự học như thế nào”, đã
tổng kết những kinh nghiệm cá nhân trong công tác dạy học và bồi dưỡng năng lực tự
học. Theo ông, việc tự tìm lấy kiến thức có nghĩa là tự học.
I.F.Kharlamov [21] trong cuốn “Phát huy tính tích cực của HS như thế nào”;
R.Retzke [42] trong cuốn “Học tập hợp lý” đã khẳng định vai trò của TH, bồi dưỡng
NLTH, tự nghiên cứu trong việc nâng cao tính tích cực hoạt động trí tuệ của HS khi
thông hiểu và tiếp thu tri thức mới.
Từ những năm 30 của thế kỷ XX, nhiều nhà giáo dục châu Á cũng đã quan tâm
đến lĩnh vực TH và bồi dưỡng NLTH. Nhà sư phạm người Nhật T. Makiguchi trong
tác phẩm “Giáo dục vì cuộc sống sáng tạo” đã cho rằng giáo dục chính là quá trình
hướng dẫn TH mà động lực của nó là kích thích người học sáng tạo ra giá trị để đạt
đến hạnh phúc của bản thân và cộng đồng [31]. Thời gian này còn có rất nhiều quan
điểm đề cao sự hoạt động tích cực của HS, khuyến khích hình thành và bồi dưỡng
NLTH cho HS qua việc chú trọng cá thể hóa, để HS tự do phát triển theo những năng
khiếu riêng biệt như O.Decroly, J.Piajet, C.Freinel…
Từ cuối thế kỷ XX đến nay, chủ trương giáo dục toàn cầu, định hướng mục tiêu
dạy học lấy HS làm trung tâm, coi trọng TH, tự đào tạo, với quan điểm rằng con người
có thể thích ứng với đòi hỏi của xã hội hiện đại như hiện nay chỉ khi họ học được cách
học. Học cách học chính là học cách tự học, tự đào tạo [17].
Như vậy, đã có nhiều công trình nghiên cứu đề cập đến nhiều khía cạnh khác
nhau của TH, bồi dưỡng NLTH. Các tác giả đều khẳng định vai trò to lớn của hoạt
động TH cũng như nhiệm vụ của người thầy là phải tổ chức, hướng dẫn, bồi dưỡng
cho HS năng lực TH. Hoạt động dạy học chính là hoạt động đồng thời của cả thầy và
trò, nhằm dạy cho trò biết cách tự học được xem là hoạt động dạy - tự học.
1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Từ những năm cuối thế kỉ XIX trở lại đây, ở Việt Nam đã có nhiều công trình
nghiên cứu với mục đích nâng cao chất lượng DH theo hướng tích cực hoá hoạt động

nhận thức của HS. Các tác giả đều thống nhất với quan điểm dạy học phải bao hàm cả
dạy TH, bồi dưỡng NLTH, tiêu biểu như Nguyễn Hiến Lê trong tác phẩm “Tự học để
thành công” [26]; Lê Khánh Bằng với “Tổ chức quá trình dạy học Đại học” [3]; Đinh
Quang Báo với bài viết “Tự học, tự đào tạo tư tưởng chiến lược trong phát triển giáo
dục Việt Nam (Một số vấn đề về lý luận và thực tiễn của tự học trong đào tạo ở bậc đại
học)” [2]; Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên chu kỳ 1997 - 2000 cho giáo viên Trung
học cơ sở của Trần Bá Hoành [16]; Đề xuất khung năng lực và định hướng dạy học
môn vật lí ở trường Phổ Thông của Nguyễn Văn Biên [4],… Nguyễn Cảnh Toàn và
đồng sự cũng có nhiều bài viết về cơ sở khoa học, tính cấp thiết và khả thi của TH và


8
dạy TH, như “Quá trình dạy - tự học”, “Học và dạy cách học” [48], [49], [50],
[51],…và nhiều nghiên cứu khác xoay quanh nội dung nâng cao hiệu quả đào tạo, các
biện pháp bồi dưỡng NLTH, tự nghiên cứu cho HS.
Gần đây, trong lĩnh vực Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí, có nhiều công trình
khoa học, nhiều luận án cũng đã nghiên cứu các biện pháp tổ chức hoạt động TH, dạy
- tự học cho HS, góp phần đáng kể vào việc làm rõ cơ sở lí luận và thực tiễn của các
biện pháp bồi dưỡng NLTH. Một số luận án mà chúng tôi đã tiếp cận như của tác giả
Nguyễn Thị Nhị (2010) “Tổ chức hoạt động nhận thức tích cưc, tự lực cho học sinh
trong dạy học một số kiến thức cơ học, điện học vật lí lớp 10, 11 nâng cao với sự hỗ
trợ của công nghệ thông tin” [33], tác giả cho rằng những yêu cầu về nội dung của
chương trình THPT cần phải có những đổi mới tích cực về phương pháp và phương
tiện dạy học, khẳng định phải chú trọng đến bồi dưỡng NLTH cho HS; luận án “Hình
thành và phát triển năng lực tự học cho HS trong dạy học vật lí ở trường Dự bị Đại học
Dân tộc” của tác giả Lương Viết Mạnh [32] và luận án “Xây dựng và sử dụng tài liệu
tự học có hướng dẫn theo mô đun phần “Điện học” vật lí đại cương góp phần bồi
dưỡng năng lực tự học cho sinh viên đại học ngành kỹ thuật” của tác giả Trần Đức
Khoản [22],… đều khẳng định việc hình thành và phát triển NLTH cho HS rất quan
trọng và đề xuất các biện pháp bồi dưỡng NLTH vật lí cho HS.

Tuy các nghiên cứu về TH và bồi dưỡng NLTH đã diễn ra từ khá lâu và việc vận
dụng đã phần nào có một số kết quả nhất định nhưng chủ yếu là các nghiên cứu, vận
dụng trong dạy học ở các trường Đại học, trường Dự bị Đại học Dân tộc. Chưa có
nghiên cứu nào đề cập một cách cụ thể, chi tiết và đề xuất được 1 mô hình phù hợp để
bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học chính khóa ở cấp THPT. Chính vì thế chúng
tôi đã nghiên cứu đề tài theo hướng đề xuất 1 mô hình dạy học phù hợp với mục đích
bồi dưỡng NLTH, đặc biệt đối với bộ môn Vật lí ở trường THPT.
1.2. Các công trình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning hỗ
trợ bồi dưỡng NLTH
Cơ sở lí luận và ứng dụng của E-learning đã được tiến hành nghiên cứu từ rất lâu
và cho đến nay đã có rất nhiều công trình khoa học được công bố, từ xây dựng nội
dung và tài liệu môn học dựa trên Web cho đến việc phát triển những hệ thống quản lý
đào tạo (Learning Management Systems).
1.2.1. Các nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning trong mô hình
lớp học truyền thống
1.2.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Tư tưởng xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning ở các mức độ khác nhau
nhằm bồi dưỡng NLTH cho HS đã xuất hiện khá sớm. Năm 1840, Isaac Pitman và


9
Bernard Luskin là những người đầu tiên đặt nền móng cho việc sử dụng hệ thống Elearning vào DH. Ban đầu E-learning chỉ đơn thuần là việc dạy học dựa trên máy tính
và chưa có khái niệm rõ ràng.
Sự ra đời của Internet vào năm 1970 và sự phát triển vượt bậc của hạ tầng CNTT
cuối những năm 1990 giúp cho E-learning trở nên tương tác hơn. Đến năm 1998, thuật
ngữ E-learning lần đầu tiên được Jay Cross xác lập trong một hội thảo công nghệ. Kể
từ đó, các cụm từ mô tả về E-learning như “online learning” (học trực tuyến) hay
“virtual learning” (học tập ảo) bắt đầu xuất hiện ngày càng nhiều [64].
Sau gần hai thập kỷ, có rất nhiều bài báo, sách, tham luận ở các hội nghị, hội thảo
nghiên cứu về hiệu quả bồi dưỡng NLTH của E-learning. Herrington & Oliver [89],

cho biết E-learning hỗ trợ xây dựng kiến thức mới, cải tiến các kiểu tương tác GV và
HS, giữa các HS với nhau hiệu quả thông qua các công cụ truyền thông, hướng dẫn,
huấn luyện và phản hồi. Anderson & Elloumi, Rovai, Woo & Reeves khẳng định rằng
nhờ E-learning mà việc thảo luận và làm việc theo nhóm có thể góp phần phát triển
môi trường học tập hợp tác [57], [75]. Một số nghiên cứu như của Arafeh, GuriRosenblit, Trucano, Zemsky & Massy [59], [83] khẳng định E-learning giúp chuyển
đổi các quá trình DH từ GV đóng vai trò chủ đạo sang HS làm trung tâm và sự chuyển
đổi này sẽ giúp HS phát triển các kĩ năng như GQVĐ, tiếp nhận và xử lý thông tin,
sáng tạo và tư duy bậc cao, được bồi dưỡng NLTH. Badrul và Mohamed Ally trong
quyển “Cẩm nang về E-learning” đã đánh giá là cung cấp cho SV sự linh hoạt để học
tập theo tốc độ riêng ở bất kỳ giai đoạn nào trong cuộc đời - nhờ đó hình thành thái độ
tích cực trong học tập [64]. Các nghiên cứu còn chỉ rõ: ứng dụng E-learning, ICT vào
DH tạo điều kiện cho người học có thể tương tác với môi trường học tập ảo, học tập
theo năng lực và nhu cầu học tập của bản thân và có thể tự tổ chức quá trình học tập
một cách chủ động.
Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu thực tế, dù có cung cấp đầy đủ phương
tiện ICT và học liệu phù hợp nhờ sự hỗ trợ của E-learning thì kết quả bồi dưỡng
NLTH cho HS không được như mong đợi. Điều này phụ thuộc vào các yếu tố như kĩ
năng sử dụng máy tính và CNTT của HS; vai trò hướng dẫn của GV; chất lượng, nội
dung khóa học đã được chuẩn bị; nhu cầu mong muốn của HS; mức độ tương tác giữa
HS với GV, HS với nhau trong suốt quá trình học. Ngoài ra cũng có một số báo cáo
rằng tỉ lệ hoàn thành khóa học thấp do đòi hỏi HS phải có tính tự chủ lớn, HS cần có
đủ động lực mới học tập tốt với E-learning được [60], [61], [62], [70].
Arbaugh, Duray, Badrul [60], [61], [64] còn chỉ rõ chất lượng và hiệu quả bồi
dưỡng NLTH của E-learning còn phụ thuộc các tiêu chí: linh hoạt, phân hóa người
dùng, được thiết kế cẩn thận, dễ hiểu, xúc tích, thuận tiện, dễ sử dụng. Ngoài ra việc


10
bồi dưỡng cho HS năng lực CNTT, thành thạo, tự tin khi sử dụng máy tính, biết sử
dụng hiệu quả Internet sẽ làm cho việc học trực tuyến trở nên thú vị hơn, hiệu quả hơn.

Do đó, Arbaugh cho rằng nên cho HS tham gia khóa tin học cơ bản trước khi bắt đầu
học với hệ thống E-learning. Bên cạnh đó, hệ thống E-learning càng được tăng cường
tích hợp các công cụ hỗ trợ GV đánh giá thành tích học tập của HS, HS tự theo dõi kết
quả học tập của mình, tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng thì hiệu quả cũng cao hơn.
Các kết quả này chính là cơ sở giúp chúng tôi xây dựng hệ thống E-learning đúng theo
mục đích nghiên cứu của luận án, nhằm bồi dưỡng NLTH cho HS.
1.2.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, kể từ khi CNTT từng bước thâm nhập vào mọi lĩnh vực trong cuộc
sống thì cụm từ “ứng dụng CNTT vào dạy học” cũng xuất hiện và dần trở nên quen
thuộc. Vào những năm 90, phong trào dạy học với hệ thống E-learning với nhiều mức
độ khác nhau bắt đầu nhen nhúm, được Bộ GD&ĐT, các cơ sở giáo dục, công ty phần
mềm tin học quan tâm. Nổi bật trong thời điểm này là luận án “Sử dụng máy vi tính và
các phương tiện dạy học hiện đại góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí trong nhà
trường phổ thông” của tác giả Mai Văn Trinh [53]. Tuy nhiên nhìn chung trong giai
đoạn này, các tài liệu nghiên cứu, tìm hiểu về E-learning không nhiều.
Từ năm 2001, việc nghiên cứu E-learning ở Việt Nam đã được quan tâm nhiều
hơn. Có nhiều hội nghị, hội thảo về công nghệ thông tin và giáo dục đề cập đến Elearning và khả năng áp dụng vào môi trường đào tạo ở Việt Nam như hội thảo nâng
cao chất lượng đào tạo ĐHQGHN năm 2000, hội nghị giáo dục đại học năm 2001, hội
thảo khoa học quốc gia lần I và lần II về nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ
thông tin và truyền thông ICT/rda 2/2003, ICT/rda 9/2004. Đến đầu tháng 3/2005, hội
thảo khoa học “Nghiên cứu và triển khai E-learning” do Viện Công nghệ Thông tin
(ĐHQGHN) và Khoa Công nghệ Thông tin (Đại học Bách khoa Hà Nội) phối hợp tổ
chức là hội thảo khoa học về E-learning đầu tiên ở Việt Nam.
Ở cấp phổ thông, có các nghiên cứu như của Phạm Xuân Quế, nghiên cứu về Elearning và xây dựng các phần mềm mô phỏng hỗ trợ GV dạy vật lí phổ thông [39];
Jef Peeraer, Trần Nữ Mai Thy, Trần Thị Thái Hà [87], [105] trình bày các vấn đề quan
trọng cần phải chuẩn bị để ứng dụng ICT, E-learning vào dạy học như: cơ sở hạ tầng,
phòng học phải được trang bị đầy đủ, đáp ứng tiêu chuẩn để tích hợp ICT vào giảng
dạy; đội ngũ GV phải được tập huấn, có kĩ năng sử dụng CNTT trong dạy học; phải
thay đổi PPDH và kiểm tra đánh giá; bài học được thiết kế phải trực quan, thân thiện,
phù hợp với chuẩn, có hướng dẫn kịp thời. Ngoài ra còn có các nghiên cứu thiết kế và

xây dựng các phần mềm dạy học Multimedia ở các môn học như Toán, tiếng Việt,


11
tiếng Anh, Tự nhiên- Xã hội, Khoa học, Địa lí,..phục vụ cho học tập, quản lý, hỗ trợ
GV trong giảng dạy, đã dần khẳng định tính hiệu quả của E-learning.
Luận án “Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông hỗ trợ dạy học hình học
theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS dự bị đại học dân tộc “ của tác
giả Trần Trung [55] trên cơ sở nghiên cứu những tác động của ICT đến đổi mới PPDH
môn Toán đã làm sáng tỏ thêm cơ sở lí luận của việc ứng dụng ICT trong dạy học; xác
định những khả năng ứng dụng to lớn của E-learning và kết luận những khả năng đã
nêu hoàn toàn phù hợp với việc triển khai các PPDH hiện đại theo hướng tích cực hoá
hoạt động nhận thức của HS. Dựa trên các kết quả thu nhận trong quá trình nghiên
cứu, tác giả đã làm rõ những khái niệm bài giảng điện tử, bài tập điện tử, học tập trực
tuyến... khẳng định việc sử dụng hệ thống E-learning đã có tác dụng hỗ trợ tốt cho các
hoạt động dạy học của GV và tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, góp phần
nâng cao chất lượng dạy học Hình học ở trường dự bị đại học, bồi dưỡng NLTH, tự
nghiên cứu, kĩ năng CNTT và đặc biệt là phương pháp học ở đại học cho HS dự bị đại
học dân tộc; khẳng định khả năng ứng dụng ICT đổi mới PPDH môn Toán sẽ ngày
càng phát triển và cho rằng đây là hướng đi đúng đắn đáp ứng xu thế hội nhập quốc tế
và toàn cầu hoá trong giáo dục.
Năm 2012, tác giả Nguyễn Văn Hồng [19] trong Luận án Tiến sĩ “Ứng dụng elearning trong dạy học môn toán lớp 12 nhằm phát triển năng lực tự học cho HS trung
học phổ thông” đã đề cập đến 5 mức độ ứng dụng ICT hỗ trợ quá trình TH; xây dựng
hệ thống E-learning dựa trên dạy học chương trình hóa có phân nhánh, đáp ứng chuẩn
SCORM với các bài học điện tử, bài tập điện tử, khóa học trực tuyến dạng phân nhánh,
thi trực tuyến, diễn đàn học tâp,…để HS biết cách học, cách tự học, tự đào tạo, biết
nghiên cứu nhằm tăng cường NLTH toán và NL toán học cho HS THPT. Tác giả Trần
Thanh Bình [5] nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning dạy học phần
“Dao động cơ và sóng cơ”, nội dung phong phú, sắp xếp theo từng chủ đề, từng kiến
thức ở các mức độ khác nhau. Các chức năng: quản lý quá trình dạy và học của GV và

HS, kiểm tra, đánh giá, diễn đàn, thông tin, giải trí,...giúp HS phát triển các kĩ năng sử
dụng CNTT trong học tập. Tác giả khẳng định rằng việc sử dụng hệ thống E-learning
vào quá trình DH góp phần nâng cao chất lượng DH nói chung và phát huy kĩ năng,
tính tích cực...của HS nói riêng.
Luận án “Tổ chức tự học giáo dục học cho sinh viên đại học sư phạm qua Elearning” của tác giả Nguyễn Thị Thanh Hồng [18] và “Tổ chức hoạt động dạy học vật
lí đại cương trong các trường đại học theo học chế tín chỉ với sự hỗ trợ của E-learning”
của tác giả Lê Thanh Huy [20] đã đề xuất quy trình tổ chức hoạt động DH, kiểm tra
đánh giá với sự hỗ trợ của E-learning ở các trường đại học, hỗ trợ giảng viên và SV


12
trong việc tổ chức dạy học và kiểm tra đánh giá theo hướng bồi dưỡng NLTH, tự
nghiên cứu của SV.
Ngoài ra còn có nhiều bài báo, tham luận của các nhà khoa học, luận văn thạc sĩ
nghiên cứu xây dựng và triển khai hiệu quả E-learning vào dạy học như của tác giả
Nguyễn Kim Hồng, Trần Văn Lăng, Đào Văn Tuyết,Choi Seong, Nguyễn Thị Lệ, Lê
Đức Long, Nguyễn Đình Thúc [17], [24], [27], [28], [46].
1.2.2. Các nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống E-learning trong mô hình
lớp học đảo ngược
Lớp học đảo ngược (Flipped Classroom Model - FCM) đang là một chủ đề mới,
thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu giáo dục trên toàn thế giới. FCM ra đời ở
Mỹ cách nay hơn 10 năm và được áp dụng từ tiểu học, trung học cho đến Đại học. Mô
hình này được các nhà nghiên cứu giáo dục đánh giá là có tác động tích cực đến kết
quả học tập của HS cả về kiến thức lẫn kĩ năng, góp phần bồi dưỡng NLTH.
1.2.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Cho đến nay, vẫn thiếu nhất trí về định nghĩa lớp học đảo ngược. M.J. Lage
[104] định nghĩa lớp học đảo ngược là các hoạt động thường diễn ra bên trong lớp học
được thực hiện bên ngoài lớp học và ngược lại. Định nghĩa này chỉ giải thích lý do sử
dụng thuật ngữ đảo ngược hoặc lộn ngược và lớp học đảo ngược chỉ đơn thuần là việc
sắp xếp lại các hoạt động trong lớp học và các hoạt động ở nhà [72], [76], [107].

Căn cứ trên các hoạt động học tập nhóm tương tác bên trong lớp học, theo quan
điểm dạy học kiến tạo lấy HS làm trung tâm của Piaget và Vygotsky, Arafeh (2004)
[59]; Beck và Schornack (2004) [65]; Frederickson (2005) [82],… cho rằng lớp học
đảo ngược chỉ định cho các khóa học có sử dụng các bài giảng video trên web không
đồng bộ có bao gồm các tình huống có vấn đề hoặc câu hỏi dạng đóng, thay thế cho tất
cả các hướng dẫn mà HS từng được nhận ở các lớp học truyền thống. Lớp học đảo
ngược là một mô hình DH hiệu quả cao chứ không chỉ là việc sắp xếp lại các hoạt
động. HS phải xem các bài giảng đa phương tiện (thường là video) ở nhà, qua mạng
trước khi đến lớp. Giờ học ở lớp, GV sẽ không giảng bài mà tận dụng tối đa thời gian
để tổ chức cho HS vận dụng, thực hành kiến thức, thảo luận nhóm hoặc triển khai các
dự án, giải quyết các vấn đề mở, giúp HS hiểu sâu hơn hoặc mở rộng sáng tạo chủ đề
được học [68], [80].
Các nghiên cứu về tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng hệ thống E-learning
hỗ trợ bồi dưỡng NLTH theo mô hình lớp học đảo ngược có thể kể đến như của Janet
(2012) [95], Marcey và Brint (2012) [101], Brunsell và Horejsi (2013) [69] cho biết:
HS có thái độ học tập tích cực hơn, chủ động xem các video trước ở nhà và hoàn thành


13
nhiệm vụ được giao. Kết quả khảo sát dữ liệu và phỏng vấn cho thấy rằng HS phản
ứng rất tích cực và thích thú khi TH với các video vì có thể chủ động tua lại video khi
chưa thực sự hiểu bài; HS cho biết nhận được nhiều trợ giúp hơn từ GV ở hình thức
học mới này và có nhiều cơ hội học hỏi, tương tác với bạn bè trong thời gian học trên
lớp. HS còn cho biết ưa thích học với các video ngắn hơn những đoạn phim dài [78].
Về tác động của FCM đến việc tăng cường hoạt động, tương tác của HS có các
nghiên cứu của Bergmann, Sam (2012) [66], Frederickson [82], Smith (2013) [109]
đều chỉ ra rằng mức độ tham gia và tương tác của HS cao hơn, hiệu quả học tập cũng
tốt hơn đặc biệt đối với HS có học lực yếu. HS được tạo cơ hội để trình bày ý tưởng,
đặt câu hỏi, làm rõ những thắc mắc, quan niệm sai lầm. Jami Carlacio đánh giá FCM
là hình thức giảng dạy “đúng lúc”, cho phép GV biết được những thắc mắc, sai sót của

từng cá nhân HS khi học và cho phép HS có nhiều thời gian để hiểu hết nội dung bài
học thay vì bị giới hạn trong thời gian của tiết học trên lớp [67], [114]. HS trong lớp
học đảo ngược có ý thức học tập hơn so với HS ở các lớp học truyền thống, qua đó chủ
động tìm hiểu, nghiên cứu nội dung của bài học hơn [82].
Đánh giá theo điểm số bài kiểm tra, Marcey và Brint (2012) [101], Guy và
Marquis (2016) [86] khi nghiên cứu về hiệu quả bồi dưỡng NLTH của các video,
podcasts trên hệ thống E-learning theo mô hình lớp học đảo ngược đều kết luận rằng
việc ứng dụng mô hình lớp học đảo ngược có tác động đến thành tích học tập của SV,
cụ thể là điểm số của SV trong lớp học đảo ngược đạt cao hơn các SV ở lớp học truyền
thống. SV chủ động, tích cực hơn trong quá trình học tập. Đa số SV trong lớp học đảo
ngược dành nhiều thời gian TH hơn với các nội dung và tài liệu được cung cấp. Ngoài
ra Guy và Marquis (2016) [86], Frydenberg (2013) [83] còn cho biết SV thao tác tốt
hơn trên máy tính và học được nhiều KN về CNTT.
Bên cạnh ưu điểm của lớp học đảo ngược, các nhà nghiên cứu cũng đề cập đến
một số điểm hạn chế của hình thức dạy học này: không phải tất cả HS đều có đủ điều
kiện sử dụng máy tính và công nghệ để có thể TH, xem bài trước và hoàn thành các
nhiệm vụ được giao ở nhà [88]. Các HS có hoàn cảnh khó khăn, không có máy tính,
không có kết nối Internet để xem các bài giảng video và các tài liệu điện tử cần thiết,
rất khó hoặc chậm tiếp thu hơn các bạn khác, khó hòa nhập vào các hoạt động nhóm,
hoạt động tương tác trên lớp, kết quả học tập giảm. Ngoài ra, HS tiếp xúc quá nhiều
thời gian với máy tính có thể ảnh hưởng đến sức khỏe; việc chuẩn bị các học liệu đa
phương tiện, bài giảng video có thể mất nhiều thời gian, đòi hỏi GV phải có kĩ năng,
sử dụng được các chương trình dựng phim, ghi âm,…


14
Nhìn chung, hầu hết tác giả đều thừa nhận: những kết quả tích cực của FCM
phần lớn đều nhờ vào việc cung cấp trước các bài giảng video cho HS tự học ở nhà.
HS được tiếp cận với các tài liệu phù hợp, cần thiết thông qua máy tính hoặc các thiết
bị di động; Nội dung học tập được cung cấp kịp thời, nhanh chóng, nhất quán và dễ

dàng cập nhật; cung cấp cùng lúc cho nhiều đối tượng HS; phù hợp với các phong
cách/sở thích học tập khác nhau [58]. HS có thể tự kiểm soát tốc độ học tập, có thể tạm
dừng, tua ngược hay kéo qua nhanh, ghi chú và xem lại nhiều lần như ý muốn, tự rút
ra kiến thức cho mình (điều này là không thể nếu nghe GV giảng dạy trên lớp). Các
công cụ đánh giá trên hệ thống E-learning cung cấp các phản hồi kịp thời cho phép HS
tự đánh giá kết quả học tập của mình, tự xác định những điểm sai sót và chủ động khắc
phục dựa trên các hướng dẫn sẵn có [63]. Các tác giả đều khẳng định rằng E-learning
hoàn toàn phù hợp để được sử dụng như một phương tiện hiện đại, hỗ trợ dạy học theo
mô hình lớp học đảo ngược, tạo điều kiện cá nhân hóa quá trình học tập của HS qua đó
bồi dưỡng cho HS năng lực tự học [57], [74], [83].
1.2.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Để phù hợp với xu thế đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động của HS
và trào lưu hội nhập quốc tế, các nhà nghiên cứu giáo dục đã nhận thấy cần phải quan
tâm đến các mô hình dạy học lấy người học làm trung tâm và mô hình lớp học đảo
ngược có sự hỗ trợ của E-learning đã thu hút được nhiều chú ý.
Ở Việt Nam, mô hình lớp học đảo ngược chỉ mới được biết đến trong vài năm
gần đây, hầu hết là các bài viết giới thiệu trên các bài báo, tạp chí, trang tin của các
trường hoặc các cơ sở đào tạo [121], [122], [124], [125], [127], [129]. Các nghiên cứu,
khảo sát, có bao gồm phân tích số liệu, đánh giá tin cậy về FCM còn khá ít và đều xuất
phát từ các trường Đại học. FCM được định nghĩa là hình thức dạy học mà HS xem
các bài giảng video ở nhà, qua mạng (có thể được phân phối bằng E-learning) trước
khi đến lớp. HS có thể tiếp cận video bất kỳ lúc nào, có thể dừng bài giảng lại, ghi chú
và xem lại nếu cần (điều này là không thể nếu nghe GV giảng dạy trên lớp) qua đó HS
chủ động trong việc tìm hiểu, nghiên cứu lý thuyết hơn. Sau khi TH với bài giảng
video, HS sẽ có lượng kiến thức nền nhất định để có thể tham gia vào các buổi học
nhóm, bài tập nâng cao khi học trên lớp, giúp việc học tập hiệu quả hơn, giúp người
học tự tin hơn. Thời gian ở lớp không dùng để giảng bài mà để tổ chức cho HS tham
gia các hoạt động hợp tác, thảo luận, khám phá các chủ đề sâu hơn, tạo ra những cơ
hội học tập thú vị. Lớp học đảo ngược cho phép GV dành thời gian nhiều hơn với HS
chưa hiểu kỹ bài giảng hoặc có những thắc mắc về bài học.