luận văn thạc sĩ Thiết kế và sử dụng mô hình động trong dạy học sinh học tế bào (sinh học 10) bằng phần mềm macromedia flash 8

đại học thái nguyên
TRNG đại học S phạm

----------------

Nguyễn đình tâm

Thiết kế và sử dụng mô hình
động trong dạy học sinh học tế bào
(sinh học 10)
bằng phần mềm macromedia flash 8

Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

THI NGUYấN - 2008


đại học thái nguyên
TRNG đại học S phạm

----------------

Nguyễn đình tâm

Thiết kế và sử dụng mô hình
động trong dạy học sinh học tế bào
(sinh học 10)
bằng phần mềm macromedia
flash 8
CHUYấN NGNH: LL&PPDH SINH HC
M S: 60.14.10

Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

NGI HNG DN KHOA HC: TS. NGUYN PHC CHNH

Thái nguyên - 2008


LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn
khoa học: TS.Nguyễn Phúc Chỉnh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi
điều kiện để tác giả thực hiện luận văn.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô trong tổ bộ môn
phương pháp giảng dạy thuộc khoa Sinh – KTNN trường đại học Sư phạm
Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ cho tác giả nghiên cứu, học tập và
hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các thày cô giáo tổ Sinh hóa các trường: THPT Bố Hạ - Yên Thế - Bắc Giang; THPT Yên Thế - Yên
Thế - Bắc Giang đã tạo điều kiện thuận lợi và hợp tác cùng chúng tôi trong
suốt quá trình nghiên cứu và thực nghiệm đề tài.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi
hoàn thành luận văn này.
Tác giả luận văn

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong GD ở

một số nước trên thế giới........................................................................8
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học
ở Việt Nam............................................................................................11
1.3. Điều tra tình hình ứng dụng CNTT trong dạy học sinh học..................13
1.4. Vai trò của phương tiện trực quan trong dạy học sinh học....................14
Chương 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MÔ HÌNH ĐỘNG TRONG
DẠY HỌC SINH HỌC TẾ BÀO BẰNG PHẦN MỀM
MACROMEDIA FLASH 8
2.1. Sơ lược về Flash...................................................................................21
2.2. Thiết kế mô hình động trong dạy học Sinh học tế bào bằng phần
mềm Macromedia Flash 8...........................................................................25
2.2.1. Nguyên tắc thiết kế mô hình động.....................................................25
2.2.2. Quy trình thiết kế mô hình động bằng phần mềm Macromedia
Flash 8..........................................................................................................27


2.3. Sử dụng mô hình động trong dạy - học................................................ 70
2.3.1. Đưa mô hì nh động vào phần mềm Vio let........................................70
2.3.2. Đưa mô hình động vào phần mềm Microsoft Office PowerPoint......72
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm..........................................................................74
3.2. Nội dung thực nghiệm.......................................................................... 74
3.3. Phương pháp thực nghiệm.................................................................... 74
3.4. Kết quả thực nghiệm.............................................................................79
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
A. Kết luận..................................................................................................84
B. Đề nghị....................................................................................................85
Danh mục công trình công bố của tác giả........................................................86
Tài liệu tham khảo............................................................................................87

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Mối quan hệ giữa GV, HS và PTTQ................................................16
Hình 1.2. Mối quan hệ giữa phương tiện trực quan với các yếu tố cấu trúc
khác
của quá trinh dạy học......................................................................................18
Hình 3.1. Biểu đồ tần suất điểm trắc nghiệm...................................................80
Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm....................................81

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thực trạng ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học......................14
Bảng 3.1. Các bài dạy thực nghiệm..................................................................74
Bảng 3.2. Phiếu trắc nghiệm bài chu kì tế bào và quá trình nguyên phân........76
Bảng 3.3. Phiếu trắc nghiệm bài giảm phân.....................................................77
Bảng 3.4. Tần suất điểm trắc nghiệm...............................................................80
Bảng 3.5. Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm..............................................81
Bảng 3.6. Kiểm định X điểm trắc nghiệm.......................................................82
Bảng 3.7. Phân tích phương sai điểm trắc nghiệm...........................................83


CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
TT

Chữ viết tắt

Xin đọc là

1.

CNTT

2.

ĐC

Đối chứng

3.

GV

Giáo viên

4.

HS

Học sinh

5.

KHKT

6.

NST

7.

PPDH

Phương pháp dạy học

8.

PTTQ

Phương tiện trực quan

9.

PTDH

Phương tiện dạy học

10.

THPT

Trung học phổ thông

11.

PHT

12.

QTDH

13.

SGK

14.

SH

15.

SWF

16.

TN

Công nghệ thông tin

Khoa học kĩ thuật
Nhiễm sắc thể

Phiếu học tập
Quá trình dạy học
Sách giáo khoa
Sinh học
Shockwave Flash
Thực nghiệm


1

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

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-tnu.e du.v n


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

3

năng (Multimedia) phát triển rất nhanh, tạo điều kiện cho cá nhân hoá việc
học tập; thầy giáo đóng vai trò người hướng dẫn nhiều hơn phải trực tiếp
đứng giảng bài.
1.4. Xuất phát từ những ƣu điểm của phần mềm Macromedia Flash
Phương pháp trực quan gắn liền với việc sử dụng các phương tiện trực
quan. Ngoài các mô hình, tranh vẽ, các thí nghiệm thì phần mềm dạy học
cũng đang dần thể hiện tính ưu việt của mình. Phần mềm dạy học là một
phương tiện trực quan hữu hiệu có tác dụng kích thích tính tích cực, độc lập,
sáng tạo của người học, giúp thực hiện tốt việc phân hoá, cá thể hoá trong dạy
học. Theo ý kiến của một số giáo viên dạy sinh học ở các trường THPT thì
việc mô tả bằng lời hoặc tranh vẽ các quá trình sinh học như nguyên phân,
giảm phân, sự vận chuyển các chất qua màng tế bào... gặp rất nhiều khó khăn,
học sinh không hiểu hoặc hiểu không trọn vẹn. Khi đó, sự có mặt của các mô
hình động trở nên rất cần thiết.
Phần mềm Flash là phần mềm thể hiện khá nhiều ưu điểm: Giúp tạo
hình ảnh động cho tất cả các quá trình cần mô tả; tập tin kết xuất từ Flash hiển
thị được trên hầu hết các hệ điều hành máy tính, thiết bị cầm tay, điện thoại và
cả tivi. Việc thiết kế và sử dụng mô hình động mô tả các quá trình sinh học
bằng phần mềm Flash sẽ giúp học sinh dễ tiếp thu, hiểu bài một cách sâu sắc
hơn do việc thu nhận thông tin về sự vật, hiện tượng một cách sinh động,
chính xác, đầy đủ. Từ đó, nâng cao hứng thú học tập môn học, nâng cao niềm
tin của học sinh vào khoa học.
1.5. Xuất phát từ thực trạng dạy - học hiện nay
Trong chương trình sinh học 10 có rất nhiều kiến thức về các khái
niệm, cơ chế, quá trình ở cấp độ vi mô (vận chuyển các chất qua màng sinh
chất, hô hấp tế bào, nguyên phân, giảm phân, quá trình xâm nhập của virut

vào tế bào vật chủ…) khá trừu tượng đối với HS phổ thông. Để cụ thể hoá


4

được những kiến thức đó GV ở các trường phổ thông hiện nay hầu hết mới
chỉ dùng các tranh, ảnh tĩnh, hay những mẫu vật, mô hình đơn giản. Với
những PTDH như vậy, người GV khó có thể dùng lời để diễn tả hết những
diễn biến phức tạp trong các quá trình sinh học để giúp HS lĩnh hội kiến thức
một cách sâu sắc. Hơn nữa, việc GV chỉ mô tả các quá trình SH bằng lời sẽ
không tạo ra được kích thích để HS tự giác, chủ động khám phá kiến thức, và
có nguy cơ biến giờ học quay về lối truyền thụ một chiều như trước kia.
Như vậy, có thể thấy rằng muốn đổi mới PPDH thì trước tiên cần phải
cải tiến PTDH, tăng cường sử dụng các PTTQ. Làm thế nào để các PTTQ có
thể đáp ứng được việc thể hiện tính “động” của các quá trình sinh học vốn
luôn là sự vận động của vật chất ở mọi cấp độ: từ phân tử, tế bào, cơ thể đến
trên cơ thể.
Hiện nay, một trong những hướng đổi mới PPDH cũng như cải tiến các
PTDH đang được triển khai với nhiều ưu thế đó là ứng dụng CNTT trong dạy
học. Với các phần mềm như Flash hay Gif animatior, máy tính cho phép
chúng ta có thể tạo nên những bức ảnh động hay những đoạn phim hoạt hình
mô phỏng các quá trình động diễn ra ở bất kì cấp độ nào của tổ chức sống, có
thể khắc phục được mặt “tĩnh” của các PTDH hiện hành. Hoặc là từ những
hình ảnh “download” trên mạng Internet, chúng ta sử dụng những phần mềm
tương ứng để chỉnh sửa hoặc thiết kế lại một cách dễ dàng, phù hợp với mục
đích dạy học khác nhau, rất thuận tiện.
Bên cạnh đó, một trong những ứng dụng phổ biến nhất của CNTT đang
được áp dụng trong dạy học hiện nay là thiết kế bài dạy trên phần mềm MS.
Powerpoint; Violet ưu thế lớn nhất của các phần mềm này không phải là kênh
chữ với nhiều hiệu ứng, mà quan trọng hơn là khả năng tích hợp kênh hình

tĩnh hoặc động trong cùng một bài trình diễn, làm cho bài giảng hết sức sinh
động, sử dụng kết hợp với các PPDH tích cực, người GV có nhiều khả năng


5

thành công hơn so với các bài giảng chỉ sử dụng các thiết bị dạy học thông
thường.
Tuy có nhiều ưu điểm như vậy, nhưng hiện nay GV muốn ứng dụng
CNTT theo hướng trên vào dạy học còn gặp rất nhiều khó khăn: thiếu nguồn
tư liệu Multimedia là các tranh, ảnh, phim…Hơn nữa rất nhiều GV chưa tự
thiết kế được mô hình động phục vụ cho bài dạy của mình.
Với những lí do trên, tôi chọn đề tài “Thiết kế và sử dụng mô hình
động trong dạy học sinh học tế bào (sinh học 10) bằng phần mềm
Macromedia Flash 8".
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xác định cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc thiết kế và sử dụng mô
hình động trong dạy học sinh học tế bào (SH 10) bằng phần mềm
Macromedia Flash 8 góp phần nâng cao chất lượng dạy học SH ở trường phổ
thông.
3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
3.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học Sinh học 10 ở trường THPT.
3.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Ứng dụng phần mềm Macromedia Flash để thiết kế và sử dụng mô hình
động mô phỏng quá trình nguyên phân, giảm phân (Sinh học 10).
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu xác định được nguyên tắc, quy trình thiết kế và sử dụng mô hình
động trong dạy học sinh học thì sẽ giúp GV THPT có thể tự thiết kế các mô
hình động và đưa chúng vào bài dạy của mình đồng thời sẽ tích cực hoá hoạt

động nhận thức của HS trong quá trình học tập bộ môn.


6

5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
5.1. Tổng quan tài liệu và điều tra cơ bản về tình hình ứng dụng công nghệ
thông tin trong dạy học SH, làm cơ sở thực tiễn của đề tài.
5.2. Xác định các nguyên tắc và quy trình thiết kế mô hình động trong dạy
học sinh học bằng phần mềm Macromedia Flash 8.
5.3. Thiết kế mô hình động của quá trình nguyên phân, quá trình khuếch tán,
thẩm thấu, vận chuyển chủ động K-Na, vận chuyển tích cực, vận chuyển chọn
lọc, thí nghiệm nhận biết tinh bột, thí nghiệm co nguyên sinh và phản co
nguyên sinh bằng phần mềm Macromedia Flash 8 và đề xuất phương pháp
đưa các mô hình động vào các phần mềm dạy học (Microsoft PowerPoint,
Violet).
5.4. Thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm để chứng minh
tính hiệu quả và tính khả thi của phương án đề xuất.
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối của Đảng, chính sách
pháp luật của Nhà nước trong công tác giáo dục, các công trình nghiên cứu
liên quan đến đề tài.
Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK sinh học 10 THPT đặc biệt
nội dung bài 18, 19 SGK SH 10 KHCB.
Nghiên cứu giáo trình Flash.
6.2. Phƣơng pháp lấy ý kiến chuyên gia
Gặp gỡ và trao đổi với những chuyên gia về lĩnh vực mà đề tài nghiên
cứu, lắng nghe sự tư vấn và giúp đỡ của các chuyên gia để định hướng cho
việc triển khai và nghiên cứu đề tài.

6.3. Phƣơng pháp điều tra thực trạng
Thiết kế và sử dụng phiếu điều tra, tìm hiểu tình hình ứng dụng tin học
trong dạy học SH. Kết quả điều tra là cơ sở thực tiễn cho việc ứng dụng phần


7

mềm Macromedia Flash để thiết kế mô hình động trong giảng dạy sinh học
tế bào.
6.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm kiểm chứng giả thuyết
khoa học của đề tài.
6.5. Phƣơng pháp thống kê toán học
Các số liệu trong thực nghiệm sư phạm được xử lý thống kê bằng phần
mềm Microsoft Excel, xác định các tham số đặc trưng mang tính khách quan.
7. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
7.1. Bước đầu xây dựng cơ sở lý luận của việc thiết kế mô hình động nói
chung và vận dụng vào việc thiết kế mô hình động mô phỏng quá trình
nguyên phân nói riêng trong dạy học sinh học.
7.2. Xác định được quy trình thiết kế và sử dụng mô hình động trong quá
trình sinh học.


Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong
giáo dục ở một số nƣớc trên thế giới
Khoảng 20 năm gần đây, máy tính điện tử đã trở thành công cụ không
thể thay thế được trong phát triển kinh tế, an ninh quốc phòng và nghiên cứu
khoa học. Nhiều nước như Pháp, Anh, Nhật.... đã xác định chiến lược phát

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


nửa sau của thế kỉ 20 sự phát triển của CNTT đã tiến những bước nhảy vọt.
Các phần mềm ứng dụng ngày càng được sử dụng nhiều hơn và ngày càng
phát huy thế mạnh của chúng trong lĩnh kinh tế, kĩ thuật, khoa học và giáo
dục. Nhiều phần mềm ứng dụng trong dạy học đã lần lượt ra đời. Phần mềm
tin học là một chương trình cho máy tính để xử lý thông tin. Các phần mềm
tin học được ứng dụng ngay từ khi có hệ thống phần cứng ra đời.
Monet định nghĩa: “ Phần mềm tin học là nội dung “thông minh” trong
máy tính, bao gồm toàn bộ những chỉ dẫn nhằm hướng dẫn hoạt động chung
(hệ thống khai thác) và riêng (ứng dụng) cho một cách sử dụng chính xác hay

đặc thù” [11].
Phần mềm tin học được coi là chỗ dựa cho dạy học được gọi là phần
mềm dạy học. Phần mềm tự học là dạng phần mềm giáo dục, cho phép cá
nhân tự học theo một nội dung nào đó, nhờ sự trợ giúp của máy tính, phần
mềm tự học đặt ra các lỗi, các tình huống xử lý trong quá trình học (học viên
tự kiểm tra và hiệu chỉnh kiến thức qua lỗi mắc phải). Phần mềm hỗ trợ dạy
và học đã sớm ra đời, ngày càng phong phú đa dạng, dễ sử dụng, thuận tiện,
thường xuyên cập nhật các phiên bản mới. Các phần mềm dạy học ngày càng
chuyên biệt và được xây dựng theo từng nội dung kiến thức cụ thể của chuyên
ngành.
Sự ra đời Internet đã kết nối toàn cầu thành một hệ thống thông tin
khổng lồ. Việc trao đổi thông tin không chỉ là đơn lẻ một khu vực hay quốc
gia mà rộng khắp thế giới. Thông tin trao đổi có thể trực tiếp, các thông tin
thời sự và các kết quả nghiên cứu khoa học được cập nhật nhanh nhất. Các
ngôn ngữ lập trình cũng được phát triển và hoàn thiện gần gũi với ngôn ngữ
tự nhiên hơn tạo điều kiện cho việc phát triển các ứng dụng trên nền tảng
phần cứng nhanh nhất và thuận tiện nhất. Các phần mềm có tính chất mở
(người sử dụng có thể phát triển) nhiều hơn thuận tiện cho người sử dụng phát
triển vào mục đích ứng dụng của mình.


10

Trong dạy học, các phần mềm dùng để tham khảo và phổ biến kiến thức
được xây dựng khá công phu và có ứng dụng rộng rãi thông qua mạng
Internet, ví dụ các trang Web:


ch
Một số nước tiên tiến như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Australia, Ấn Độ... đã

nghiên cứu xây dựng và đưa vào sử dụng nhiều phần mềm dạy học về mô
phỏng, thí nghiệm ảo... trong dạy và học nhiều môn học ở trường phổ thông
và cho kết quả tốt. Ví dụ, một số chương trình nghiên cứu ứng dụng CNTT
vào dạy học như:
- Đề án: “ Tin học cho mọi người” năm 1970 do Pháp xây dựng.
- Chương trình MEP (Microelectonics Education Prorame) năm 1980
do Anh xây dựng.
- Đề án: CLASS ( Computer Literacy And Studies in School ) của Ấn Độ
năm 1985.
- Chương trình phần mềm các môn học ở trung học của Australia do tổ
chức NSCU ( Nationnal Software - Cadination Unit ) thành lập năm 1985.
- Hội thảo xây dựng các PMDH của các nước khu vực Châu Á- Thái
Bình Dương (Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Thái Lan, Malaysia,
Xerilanca) năm 1985 ở Malaysia.
Việc đào tạo từ xa của các trường đại học cũng như các trung tâm nghiên
cứu đã được thực hiện trên cơ sở xây dựng hệ thống thư viện điện tử và tra
cứu thông tin qua mạng Internet.
Hiện nay, đã có phần mềm hỗ trợ dạy và học các môn học ở mọi cấp
học, trong đó có các phần mềm về lĩnh vực dạy học SH:
- Phần mềm Biology trong Encarta (từ điển bách khoa toàn thư) gồm các
kiến thức về phân loại thực vật, phân loại động vật, giải phẫu sinh lý, quá
trình phát triển phôi sớm...


11

- Phần mềm trong www.dnaftb.org xây dựng một số cấu trúc, cơ chế của
sự di truyền như phiên mã, dịch mã; cấu trúc nhiễm sắc thể.
Nhìn chung, phần mềm nước ngoài có giao diện sinh động, có âm thanh,
màu sắc trung thực, nhưng bằng tiếng nước ngoài nên khả năng sử dụng cho

GV và HS rất hạn chế. Một điều đáng nói là nội dung các phần mềm đó có ở
khắp các cấp học, chỉ phù hợp cho việc tham khảo, minh hoạ của GV khi cần
thiết, không phù hợp với chương trình SGK mới ở cấp tiểu học, THCS, THPT
hiện hành.
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học ở
Việt Nam
Từ những năm 60, nước ta đã bắt đầu sử dụng máy tính điện tử. Hội
đồng chính phủ đã ra nghị quyết số 173- CP (1975) và 245- CP (1976) về tăng
cường ứng dụng toán học và máy tính điện tử trong cả nước. Viện Công nghệ
thông tin được thành lập và có những đề án nghiên cứu ứng dụng CNTT, đưa
tin học vào nhà trường.
1.2.1. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học các môn học
ở trƣờng phổ thông
Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học
các môn học ở trường phổ thông.
Năm 2002, Phạm Xuân Quế, Phạm Kim Chung đã thử nghiệm xây
dựng trang Web dạy học chương “dao động cơ học” ở chương trình Vật lý 12
theo hướng phát triển hứng thú, tính tích cực, tự lực tham gia giải quyết vấn
đề trong học tập của HS [18].
Năm 2004, Nguyễn Thị Côi và cộng sự đã khai thác và ứng dụng tiện
ích của phần mềm Microsoft powerpoint để thiết kế các dạng sơ đồ, biểu đồ,
tạo các hiệu ứng hoạt hình sinh động trong dạy học Lịch Sử ở trường phổ
thông [5]. Hoàng Thị Quỳnh Anh đã sử dụng các phần mềm Maple, Cabri


12

Geometry nhằm khắc sâu và mở rộng kiến thức đại số tuyến tính cho sinh
viên [1]. Nguyễn Thiện Phúc và các cộng sự đã xây dựng các “ thiết bị ảo”,
các mô hình 2D, 3D , sử dụng các phương pháp hiện đại về đồ hoạ và làm

hoạt hình trên máy tính để giảng dạy kĩ thuật [16].
Năm 2005, Hoàng Trọng Phú đã ứng dụng phần mềm Working model
để thiết kế các thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lý [15]. Theo tác giả
thì những hiện tượng vật lý như được thu nhỏ lại trước màn hình giúp HS có
thể theo dõi, quan sát hiện tượng ở nhiều góc độ khác nhau. Lê Công Triêm
đã giới thiệu một số website điển hình dùng cho việc khai thác tư liệu hỗ trợ
cho việc thiết kế bài giảng điện tử trong dạy học Vật lý [24]. Trịnh Thanh Hải
đã khai thác phần mềm Cabri geometry để tạo các hình vẽ trực quan, hình
động nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học hình học [8].
Năm 2006, Trần Thị Trung Ninh và các cộng sự đã sử dụng phần mềm
Macromedia Flash MX để minh hoạ một số cơ chế phản ứng hữu cơ trong
dạy học hoá học [14]. Tác giả cho rằng: Chỉ cần những minh hoạ đơn giản, có
thể hiểu được cơ chế của một số phản ứng hữu cơ xảy ra như nào, điều mà rất
khó có thể chứng minh được bằng các thí nghiệm hoá học thông thường. Bùi
Thị Hạnh đã nghiên cứu sử dụng phần mềm Microsoft Power point dạy học
một số nôi dung trong bài “Ancol, giúp GV tiết kiệm được thời gian, nhấn
mạnh được trọng tâm của vấn đề" [9].
Năm 2007, Nguyễn Mạnh Hưởng đã nghiên cứu thiết kế bài giảng cách
mạng tháng Tám với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft power point
[12].Theo tác giả, phần mềm này có vai trò, ý nghĩa to lớn trong việc giúp HS
đi từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, hiểu đúng bản chất sự kiện,
hiện tượng lịch sử.
1.2.2. Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học
Hiện nay việc áp công nghệ thông tin trong dạy học Sinh học đã giúp
học sinh hiểu bài một cách dễ ràng, sâu sắc và chính xác. Đã có một số tác giả


13

nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học Sinh học ở trường phổ

thông.
Năm 2002, Dương Tiến Sĩ đã sử dụng phần mềm Microsoft powerpoint
thiết kế các trình phim dạy khái niệm môi trường và các nhân tố sinh thái
[21]. Tác giả đã thiết kế được một sơ đồ hoàn chỉnh bao gồm các nhân tố sinh
thái tác động vào đời sống cây xanh, các nhân tố đó được xếp vào nhóm nhân
tố vô sinh, nhân tố hữu sinh, nhân tố con người. Các câu hỏi được khắc hoạ
cùng sơ đồ, hình ảnh, giúp HS tích cực suy nghĩ để giải quyết vấn đề mà GV
đặt ra cho HS say mê, tích cực tìm tòi tự chiếm lĩnh kiến thức mới và phương
pháp chiếm lĩnh kiến thức đó.
Năm 2005, Nguyễn Như Quỳnh đã giới thiệu được quy trình thiết kế
bài soạn bằng phần mềm Microsoft power point [20].
Năm 2006, Nguyễn Thị Phương đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm
FrontPage thiết kế giáo án điện tử trong giảng dạy phân loại đông vật (khoá
phân loại họ rắn Hổ, họ rắn Giun, họ rắn Rầm ri, họ rắn Lục ở Việt Nam [17].
Cũng năm 2006, Đồng Thị Bích Nga đã nghiên cứu ứng dụng phần
mềm Flash trong giảng dạy sinh học ở trường phổ thông [13]. Tác giả đã thiết
kế mô hình động để giảng dạy bài “Kỹ thuật di truyền” (Sinh học 12- SGK
hiện hành) và tổ hợp kiến thức về quang hợp ở cây xanh ( Sinh học 11- SGK
mới).
Mặc dù, đã có nhiều nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin vào
dạy học sinh học. Tuy nhiên, có rất ít các nghiên cứu về quy trình thiết kế các
mô hình động mô phỏng các quá trình sinh học. Đây là điều mà chúng tôi sẽ
đề cập trong đề tài này.
1.3. Điều tra tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Sinh
học
Thực tiễn dạy học ở các trường trung học phổ thông cho thấy, việc sử
dụng PTTQ của GV Sinh học ở trường phổ thông chưa thường xuyên và chưa
có hiệu quả.

14

Chúng tôi đã tiến hành điều tra thực trạng ứng dụng tin học trong dạy
học sinh học của 90 giáo viên ở 4 tỉnh là: Lạng Sơn, Hà Giang, Cao Bằng,
Bắc Cạn. Kết quả được phản ánh trong bảng 1.
Bảng 1: Thực trạng ứng dụng tin học trong dạy học sinh học
Thực trạng sử dụng
Đã
Chƣa
Stt
PHẦN MỀM
sử dụng
sử dụng
SL % SL
%
1 Microsoft Word
65
72
25
28
2 Microsoft Excel
36 40
54
60
3 Microsoft PowerPoint 31 34
59
66
4 Microsoft Front Page 4
4
86

96
5 Macromedia Flash
3
3
87
97
6 Internet
8
9
82
91

Mức độ sử dụng
Thành
Chƣa
thạo
thành thạo
SL
%
SL
%
17
19
48
53
5
12
31
34
6

7
25
38
1
1
3
3
1
1
2
2
4
4
4
4

Đánh giá chung: Có khá nhiều GV đã sử dụng phần mềm Microsoft
Word (72%) nhưng chưa thành thạo (53%). Các phần mềm còn lại thì có rất ít
GV sử dụng được. Đặc biệt, phần mềm Macromedia Flash thì hầu hết GV
chưa sử dụng. Như vậy có thể đánh giá khả năng ứng dụng tin học của đa số
các GV sinh học là rất hạn chế.
1.4. Vai trò của phƣơng tiện trực quan trong dạy học sinh học
1.4.1. Phƣơng tiện dạy học
Phương tiện dạy học là các phương tiện được sử dụng trong QTDH,
bao gồm các đồ dùng dạy học, các trang thiết bị kỹ thuật dùng trong dạy học,
các thiết bị hỗ trợ và các điều kiện cơ sở vật chất khác.
Theo Lotsklinbo: “PTDH là tất cả những phương tiện vật chất cần thiết
giúp GV hay HS tổ chức tiến hành hợp lý, có hiệu quả quá trình giáo dục và
giáo dưỡng ở các cấp học, ở các lĩnh vực, các môn học để có thể thực hiện
những yêu cầu của chương trình giảng dạy. PTTQ bao gồm mọi thiết bị kỹ

thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong QTDH, để làm dễ dàng cho
sự truyền đạt và lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo” [7].


1.4.2. Phƣơng tiện trực quan
PTTQ là khái niệm phụ thuộc khái niệm PTDH. PTTQ được hiểu là
một hệ thống bao gồm mọi dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến
phức tạp dùng trong QTDH .
PTTQ là nguồn chứa đựng thông tin tri thức hết sức phong phú và sinh
động, giúp HS lĩnh hội tri thức đầy đủ và chính xác, đồng thời giúp củng cố,
khắc sâu, mở rộng, nâng cao và hoàn thiện tri thức. Qua đó rèn luyện kỹ năng,
kỹ xảo, phát triển tư duy tìm tòi sáng tạo, năng lực quan sát, phân tích tổng
hợp, hình thành và phát triển động cơ học tập tích cực, làm quen với phương
pháp nghiên cứu khoa học. Từ đó có khả năng vận dụng những tri thức đã học
vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống.
Trực quan trong dạy - học là một nguyên tắc lý luận dạy - học ra đời
sớm nhất. Từ cổ xưa, người ta đã sử dụng nó trong quá trình truyền đạt những
kinh nghiệm, kỹ năng, kỹ xảo, ở những chỗ mà lời giảng không đủ để đảm
bảo cho trẻ em hiểu thấu được đối tượng.
J.A.Cômenxki (1592-1679) - nhà giáo dục nổi tiếng Slovakia được xem
là người đầu tiên nêu lên luận đề cơ bản về giảng dạy trực quan. Theo ông,
không có gì hết trong trí não nếu như trước đây không có gì trong cảm giác.
Vì vậy, dạy - học không thể bắt đầu từ sự giải thích về các sự vật mà phải từ
sự quan sát trực tiếp chúng. Trực quan được xem là một phương tiện phản ánh
khách quan, trung thực vào đối tượng và các quá trình của thế giới hiện thực,
nằm trong mối liên hệ chặt chẽ với việc phát triển tư duy trừu tượng của HS.
PTTQ là một công cụ trợ giúp đắc lực cho GV trong quá trình tổ chức
hoạt động dạy học ở tất cả các khâu của QTDH. Nó không thể thiếu trong
việc vận dụng phối hợp các PPDH cụ thể, giúp GV trình bày bài giảng một
cách tinh giảm nhưng đầy đủ, sâu sắc và sinh động, điều khiển quá trình nhận

thức của HS một cách hiệu quả, sáng tạo.


PTTQ là những phương tiện chứa đựng và chuyển tải thông tin nhằm
đáp ứng các yêu cầu nhận thức, phát triển, giáo dục của quá trình sư phạm.
Tuy nhiên, PTTQ có giá trị dạy học cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào
trình độ sư phạm trong quá trình nghiên cứu xây dựng và sử dụng của người
GV. Nếu trong giờ học, PTTQ được sử dụng không hợp lý thì sẽ dẫn đến
những hậu quả xấu về mặt sư phạm và kinh tế. Chúng có thể phá vỡ cấu trúc
bài giảng, phân tán sự chú ý của HS, lãng phí thời gian và tiền của. Vì vậy,
một trong những vấn đề quan trọng hàng đầu là việc nghiên cứu xây dựng và
sử dụng các PTTQ phải gắn liền với việc hướng dẫn sử dụng có hiệu quả cho
đội ngũ GV. Đây cũng chính là một vấn đề còn ít được quan tâm đầy đủ, và là
một khâu yếu nhất trong nhà trường phổ thông hiện nay.
Trong lý luận dạy học, quá trình dạy học là một quá trình truyền thông
tin bao gồm sự lựa chọn sắp xếp và truyền đạt thông tin trong một môi trường
sư phạm thích hợp, tối ưu cho người học. Trong bất kỳ tình huống dạy - học
nào cũng có một thông điệp truyền đi, thông điệp đó thường là nội dung của
chủ đề được dạy, cũng có thể là các câu hỏi về nội dung cho người học, và
các phản hồi từ người học, kể cả sự kiểm soát quá trình này về sự nhận xét
đánh giá các câu trả lời hay các thông tin khác. PTTQ chính là các cầu nối
truyền thông tin từ GV tới HS và ngược lại. Ta có thể minh họa mối quan hệ
giữa GV, HS và PTTQ theo hình 1.1.

Thầy
giáo

PTTQ - Thông tin

Học

sinh

Phương pháp

Hình 1.1. Mối quan hệ giữa GV, HS và PTTQ


17

PTTQ được sử dụng trong quá trình dạy - học, giúp GV tổ chức và tiến
hành hợp lý có hiệu quả của quá trình dạy - học để có thể thực hiện được
những yêu cầu của chương trình học tập. PTTQ chỉ phát huy hiệu quả cao
nhất khi GV sử dụng nó với tư cách là phương tiện tổ chức và điều khiển hoạt
động nhận thức của HS, còn đối với HS thông qua làm việc với PTTQ để hình
thành những tri thức, kỹ năng, thái độ và hình thành nhân cách.
PTTQ có vai trò quan trọng trong quá trình dạy - học, nó thay thế cho
những sự vật hiện tượng và các quá trình xảy ra trong thực tiễn mà GV và HS
không thể tiếp cận trực tiếp được, nó giúp cho GV phát huy được tất cả các
giác quan của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức, giúp cho HS nhận biết
được quan hệ giữa các hiện tượng, các khái niệm, quy luật làm cơ sở cho việc
rút ra những tri thức và sự vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế. Như
vậy, nguồn tri thức HS thu nhận được trở nên đáng tin cậy và được nhớ lâu
bền hơn.
PTTQ làm cho việc giảng dạy trở nên cụ thể, dễ dàng hơn, làm tăng
thêm khả năng tiếp thu những sự vật hiện tượng và các quá trình phức tạp mà
trong điều kiện bình thường HS khó nắm bắt được. Nhờ đó nó rút ngắn thời
gian giảng dạy, đồng thời việc lĩnh hội những kiến thức của HS lại diễn ra
nhanh hơn. Mặt khác, nó cũng giúp cho GV giảm nhẹ được lao động của
mình trên lớp, do đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học. PTTQ còn là
phương tiện vật chất dễ dàng gây được sự chú ý và chiếm được tình cảm của

HS hơn cả. Bằng việc sử dụng PTTQ, GV có thể kiểm tra một cách khách
quan khả năng tiếp thu tri thức mới cũng như hoàn thiện kỹ năng, kỹ xảo của
HS.
Ngày nay, sự truyền đạt thông tin tri thức cho người học không phải chỉ
có mỗi hình thức dựa vào sự trình bày hay hướng dẫn của GV (dạy học có
GV) mà còn có hình thức dạy học không phụ thuộc vào sự trình bày của GV,


18

đó là hình thức dạy học từ xa, dạy học chương trình hoá (Angolit hoá) và
tự học thông qua sử dụng PMDH (dạy học không giáp mặt). Tuy nhiên, ở
những giai đoạn nhất định vẫn cần có sự tham gia của GV, mặc dù khác nhau
ở hình thức tổ chức nhưng ở cả 2 kiểu dạy học này PTTQ đều có những tác
động đặc biệt quan trọng đến kết quả cuối cùng của quá trình dạy học.
Ngày nay, với những thành tựu của khoa học và công nghệ thì PTTQ
càng được phát triển cùng với sự ra đời của các phương tiện nghe nhìn hiện
đại như điện ảnh, vô tuyến truyền hình, computer... Những thành tựu đó đã
cho phép đưa vào những nội dung diễn cảm và hứng thú làm thay đổi phương
pháp và hình thức tổ chức dạy - học, tăng nhịp độ của quá trình dạy - học, tạo
nên phong cách mới và trạng thái tâm lý mới. Nhưng dù PTTQ có hiện đại
đến đâu vẫn chỉ là công cụ trong tay người GV, giúp họ thực hiện có hiệu quả
quá trình dạy - học. Trong dạy - học, GV cần tính đến mối quan hệ giữa
PTTQ trong mối quan hệ chặt chẽ với các yếu tố cấu trúc khác của quá trình
dạy - học theo hình 1.2.
Mục đích DH
Phương pháp DH

Nội dung DH

PTDH (PTTQ)

Hình thức tổ chức DH

Đánh giá

Hình 1.2. Mối quan hệ giữa PTTQ với các yếu tố cấu trúc khác
của quá trình dạy học


19

Mỗi môn học đều cần có các PTTQ phù hợp, đặc biệt là trong thế kỷ 21
với sự bùng nổ của thông tin thì PTTQ lại càng có vai trò quan trọng hơn. Đối
với sinh học - là khoa học nghiên cứu thế giới sinh vật, nếu chỉ giải thích bằng
lời và với sự hiểu biết của mình thì chưa đủ sức để thuyết phục. Vì vậy, cần
phải có những PTTQ để giúp HS quan sát, phát hiện lại những sự kiện, hiện
tượng tự nhiên xảy ra trong thế giới sinh vật. Trong dạy học sinh học, có thể
phân loại các PTTQ như sau:
1- Các vật tự nhiên: mẫu sống, mẫu ngâm, mẫu nhồi, tiêu bản khô, tiêu
bản hiển vi v.v... Các mẫu vật thật là nguồn cung cấp những hình tượng cụ
thể, chính xác và gần gũi với học sinh về hình dạng, kích thước, màu sắc và
cấu tạo ngoài. Song việc nghiên cứu cấu tạo trong, các cơ quan bộ phận nhỏ
lại gặp khó khăn trong việc quan sát và phân biệt.
2- Các vật tượng hình: mô hình, tranh vẽ, ảnh, phim, phim đèn chiếu,
phim video, phần mềm dạy học, sơ đồ, biểu đồ:
1 Mô hình: là những vật thay thế cho đối tượng nghiên cứu dưới dạng
các biểu tượng trực quan được vật chất hoá hoặc mô tả các cấu trúc, những
hiện tượng, quá trình... Mô hình còn cho phép mô tả sự vật, hiện tượng trong
không gian ba chiều, có thể tĩnh hoặc động làm cho quá trình nhận thức được

đầy đủ trực quan hơn.
2 Tranh, ảnh: Mô tả các sự vật, hiện tượng, cấu trúc, quá trình ở trạng
thái tĩnh, có thể được chụp trực tiếp hoặc mô phỏng lại qua sơ đồ hình vẽ.
3 Băng, đĩa hình: Miêu tả sự vật, hiện tượng ở trạng thái động, diễn
cảm chính xác và sống động.
4 Bản trong: là các hình ảnh, sơ đồ về cấu trúc, quá trình... được ghi lên
một bản trong, sau đó được chiếu lên màn hình qua máy chiếu Overhead.
5 PMDH: có khả năng cung cấp thông tin dưới nhiều dạng khác nhau
nhờ tích hợp được truyền thông đa phương tiện, như chứa được cả hình ảnh,
âm thanh, phim video...có hiệu quả trực quan cao nhất.