Mô hình tích hợp EPB Learning và STEM cho đào tạo bậc trung học cơ sở (Mô hình EPBL STEM) (Luận văn thạc sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Võ Thị Cẩm Linh

MÔ HÌNH TÍCH HỢP E-PB LEARNING VÀ STEM
CHO ĐÀO TẠO BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH

Thành phố Hồ Chí Minh – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Võ Thị Cẩm Linh

MÔ HÌNH TÍCH HỢP E-PB LEARNING VÀ STEM
CHO ĐÀO TẠO BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ

Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 60 48 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. PHẠM THẾ BẢO

Thành phố Hồ Chí Minh – 2017

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì
công trình nào khác.

Tác giả
Võ Thị Cẩm Linh


LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn đến tất cả các thầy, cô những người đã truyền
đạt kiến thức cho chúng tôi trong suốt khóa học.
Tôi xin được gửi lời cám ơn vô cùng sâu sắc đến thầy PGS. TS. Phạm Thế Bảo,
người đã dẫn dắt tôi ngay từ những ngày đầu tôi bước vào khóa học, người không chỉ dạy
tôi phương pháp học tập mà còn dạy tôi cả cách làm người. Người đã truyền đạt kiến
thức, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn
này.
Thầy từng nói: “Trên đời không có gì là Ngon - Bổ - Rẻ”.
Muốn nhận được sự tôn trọng, muốn nhận được sự tán đồng, muốn nhận được những
thành quả tốt đẹp; chúng tôi phải thật chăm chỉ, phải chịu khó nghiên cứu, học hỏi, tìm
tòi, luôn trau dồi bản thân để ngày một tiến bộ hơn.
Tôi xin cám ơn Ban giám hiệu, các thầy cô, các em học sinh của trường THCS Chu
Văn An đã hỗ trợ tôi trong thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin cám ơn những người em, người bạn, những người đã không quản ngày
đêm, địa lý để hỗ trợ tôi hết mình.
Mặc dù bản thân đã cố gắng hết sức để hoàn thành đề tài, nhưng vì khả năng và
thời gian có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Tôi rất mong
nhận được sự thông cảm và góp ý chân thành từ các thầy, cô và các bạn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã

giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cám ơn.


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cám ơn
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các sơ đồ
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .............................................................................................. 4
1.1.

Hiện trạng giáo dục trung học cơ sở ....................................................................... 4

1.2.

Một số mô hình học tập .......................................................................................... 6

1.2.1.

Mô hình học tập kết hợp .................................................................................. 7

1.2.2.

Mô hình học tập theo vấn đề ............................................................................ 9

1.2.3.

Mô hình học tập trực tuyến ............................................................................ 10

1.3.

Đề xuất .................................................................................................................. 13

1.4.

Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 14

CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................ 16
2.1.

Phương pháp học tập trực tuyến ........................................................................... 16

2.1.1.

Định nghĩa ...................................................................................................... 16

2.1.2.

Đặc điểm ........................................................................................................ 18

2.1.3.

Hệ thống học tập trực tuyến........................................................................... 18

2.1.4.

Ưu, nhược điểm .............................................................................................. 21

2.2.

Phương pháp dạy học theo dự án .......................................................................... 23

2.2.1.

Định nghĩa ...................................................................................................... 23

2.2.2.

Đặc điểm ........................................................................................................ 23

2.2.3.

Ưu, nhược điểm .............................................................................................. 24

2.3.

Phương pháp giáo dục STEM ............................................................................... 25


2.3.1.

Định nghĩa ...................................................................................................... 25

2.3.2.

Đặc điểm ........................................................................................................ 27

2.3.3.

Ưu, nhược điểm .............................................................................................. 28

2.4.

Sakai ...................................................................................................................... 31

2.4.1.

Giới thiệu hệ quản lý học tập ......................................................................... 31

2.4.2.

Giới thiệu Sakai ............................................................................................. 32

2.4.3.

Tính năng ....................................................................................................... 34

2.4.4.

Ưu, nhược điểm ............................................................................................. 35

2.5.

Kiểm định giả thuyết ............................................................................................. 35

2.5.1.

Giới thiệu ....................................................................................................... 35

2.5.2.

Qui trình tổng quát thông thường trong kiểm định giả thuyết ....................... 36

2.5.3.

Các loại giả thuyết trong thống kê ................................................................. 36

2.5.4.

Các loại sai lầm trong kiểm định giả thuyết .................................................. 36

2.5.5.

Kiểm định giả thuyết của trung bình tổng thể khi chưa biết phương sai....... 37

CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ........................................................................... 39
3.1.

Mô hình E-PBL STEM ......................................................................................... 39

3.1.1.

Phân tích mô hình ........................................................................................... 39

3.1.2.

Mô hình E-PBL STEM .................................................................................. 44

3.2. Cấu trúc bài học theo mô hình E-PBL STEM ....................................................... 46
3.3.

Minh họa bài học theo mô hình E-PBL STEM .................................................... 48

3.4.

Xây dựng phiếu khảo sát....................................................................................... 71

CHƢƠNG 4. XÂY DỰNG HỆ THỐNG E-PBL STEM TRÊN SAKAI .................... 73
4.1.

Phân tích hệ thống ................................................................................................ 73

4.1.1.

Lược đồ Use Case .......................................................................................... 73

4.1.2.

Sơ đồ luồng dữ liệu ........................................................................................ 74

4.2.

Thiết kế các chức năng hệ thống........................................................................... 79

CHƢƠNG 5. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ............................................................. 80

5.1.

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm .............................................................. 80


5.2. Đối tượng, thời gian và nội dung thực nghiệm ..................................................... 80
5.3.

Các bước thực nghiệm ......................................................................................... 80

5.3.1.

Chọn mẫu ....................................................................................................... 80

5.3.2.

Chuẩn bị ......................................................................................................... 80

5.3.3.

Tiến hành ....................................................................................................... 81

5.4.

Tiến hành, phân tích thực nghiệm khảo sát .......................................................... 85

5.4.1.

Mục đích ........................................................................................................ 85

5.4.2.

Chọn mẫu ....................................................................................................... 85

5.4.3.

Thực hiện ....................................................................................................... 86

5.4.4.

Nhận xét ......................................................................................................... 91

5.4.5.

Phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê ................................................. 92

5.5.

Nhận xét kết quả thực nghiệm .............................................................................. 94

KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 101
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết đầy đủ
Mô hình tích hợp E-PB Learning và STEM
cho đào tạo bậc trung học cơ sở
Hệ thống tích hợp E-PB Learning và STEM

cho đào tạo bậc trung học cơ sở

Viết tắt
Mô hình E-PBL STEM

Hệ thống E-PBL STEM

Trung học cơ sở

THCS

Project Based Learning

PBL

Dạy học theo dự án

PBL

E-Learning

EL

Học tập trực tuyến

EL

Problem Based Learning

PrBL

Học tập theo vấn đề

PrBL

Blended Learning

BL

Học tập kết hợp

BL

Learning Management System

LMS

Hệ thống quản lý học tập

LMS

Hệ thống quản lý nội dung học tập

LCMS


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Các kỹ năng STEM đạt được ............................................................................. 46
Bảng 3.2. Các nội dung, hoạt động và mục tiêu của bài học ............................................. 47
Bảng 3.3. Các kỹ năng STEM đạt được sau khi hoàn thành bài học ................................. 49

Bảng 3.4. Các nội dung, hoạt động và mục tiêu của bài học ............................................. 50
Bảng 5.1. Bảng phân công học sinh thực hiện bài tập thực hành..........................................82
Bảng 5.2. Đánh giá sản phẩm và thí nghiệm của các học sinh thực hiện Bài tập .............. 84
Bảng 5.3. Thống kê mức đánh giá trung bình của mỗi học sinh cho từng mô đun............ 87
Bảng 5.4. Thống kê mức đánh giá trung bình của mỗi giáo viên cho từng mô đun .......... 88
Bảng 5.5. Thống kê mức đánh giá trung bình của mỗi học sinh, giáo viên cho mô hình .. 89
Bảng 5.6. Thống kê đánh giá trung bình ............................................................................ 90


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Trang web luyện thi tiếng Anh trực tuyến ............... 17
Hình 2.2. Trang web luyện thi đại học trực tuyến... 17
Hình 2.3. Mô hình chức năng của hệ thống học tập trực tuyến ......................................... 20
Hình 2.4. Mô hình kiến trúc của hệ thống học tập trực tuyến sử dụng công nghệ web ..... 20
Hình 2.5. Một ví dụ về mô hình hệ thống học tập trực tuyến ............................................ 21
Hình 2.6. Dự án “Tái chế chai nhựa” ................................................................................. 29
Hình 2.7. Dự án “Vẽ hình với phần mềm Geogebra” ........................................................ 29
Hình 2.8. Giờ học ngoại khóa Robot tại THCS Chu Văn An ............................................ 30
Hình 2.9. Cuộc thi Robotacon 2015 tại thành phố Hồ Chí Minh ....................................... 30
Hình 2.10. Website: .............................................. 33
Hình 2.11. Website: ..................................................................... 33
Hình 4.1. Lược đồ use case……………..………………………………..…………………….………….....73
Hình 5.1. Minh họa miền chấp nhận và miền bác bỏ……………………….……………………….93


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Mô hình học tập kết hợp ..................................................................................... 8
Sơ đồ 1.2. Mô hình học tập theo vấn đề ............................................................................. 10
Sơ đồ 1.3. Mô hình học tập trực tuyến ............................................................................... 12
Sơ đồ 3.1. Mô hình E-PBL STEM tổng quát………………………………………..……………..…..44

Sơ đồ 3.2. Mô hình E-PBL STEM cho việc thực hiện một bài học ................................... 45
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ nội dung bài học ...................................................................................... 46
Sơ đồ 3.4. Sơ đồ nội dung bài học NƯỚC – NGƯỜI BẠN CỦA CUỘC SỐNG ............. 50
Sơ đồ 4.1. Sơ đồ luồng dữ liệu của chức năng tạo bài tập (lý thuyết)….…………...………….74
Sơ đồ 4.2. Sơ đồ luồng dữ liệu của chức năng tạo bài tập (thực hành) .............................. 74
Sơ đồ 4.3. Sơ đồ luồng dữ liệu của chức năng tạo bài kiểm tra ......................................... 75
Sơ đồ 4.4. Sơ đồ luồng dữ liệu của chức năng tạo bài học ................................................ 76
Sơ đồ 4.5. Sơ đồ luồng dữ liệu của chức năng thực hiện bài học ...................................... 77
Sơ đồ 4.6. Sơ đồ luồng dữ liệu của chức năng duyệt bài tập ............................................. 78
Sơ đồ 4.7. Sơ đồ phân chia chức năng hệ thống................................................................. 79


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết củ đ tài
Việt Nam đã và đang trên đà phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa, tiến hành hội
nhập quốc tế, vấn đề chất lượng nguồn lực con người là vấn đề rất cần được quan tâm.
Điều đó đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới toàn diện để đào tạo nguồn nhân lực tương
ứng. Đổi mới toàn diện là phải đổi mới cách dạy, cách học, cách tư duy sao cho sản phẩm
tạo ra là những con người năng động, sáng tạo và chủ động trong mọi tình huống cuộc
sống. Đổi mới mô hình học tập là một trong những yêu cầu cấp thiết đối với ngành giáo
dục nhằm nâng cao chất lượng Giáo dục và Đào tạo. Một mô hình học tập khoa học sẽ
làm thay đổi vai trò của người thầy đồng thời tạo nên sự hứng thú, say mê và sáng tạo của
người học [20].
Mô hình giáo dục thế giới của thế kỷ XXI dựa trên bốn trụ cột: học để biết, học để
làm, học để chung sống và học để làm người [13]. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa
học, công nghệ, kỹ thuật thì việc học tập không chỉ thiên về lý thuyết mà cần phải đi đôi
với thực hành, các kiến thức học được phải được vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực
tiễn trong cuộc sống.

Sở giáo dục đào tạo Thành phố Hồ Chí Minh vừa ban hành “Hướng dẫn thực hiện
nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2017-2018” với mục tiêu định hướng như sau:
“Tăng cường kỷ cương, nề nếp, nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện trong các cơ sở
giáo dục trung học; đẩy mạnh đổi mới hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục
STEM nhằm thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ
về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4; tiếp tục tổ
chức dạy học hiệu quả với đa dạng các phương pháp dạy học; từng cơ sở giáo dục trung
học tích cực chủ động công tác đào tạo, bồi dưỡng nhằm nâng cao năng lực giảng dạy cho
giáo viên, không xảy ra tình trạng đọc chép trong nhà trường; từng cơ sở giáo dục trung
học chú trọng nâng cao chất lượng giáo dục, tạo niềm tin trong phụ huynh học sinh và
toàn xã hội; đẩy mạnh thi đua “dạy tốt, học tốt” hướng đến việc xây dựng trường học đạt
các tiêu chí của mô hình trường tiên tiến, hiện đại hội nhập khu vực và thế giới; tổ chức


2

thực hiện 9 nhiệm vụ và 5 giải pháp trọng tâm của ngành giáo dục đào tạo với những giải
pháp đột phá và những giải pháp lâu dài nhằm tạo ra bước phát triển mới cho giáo dục
trung học thành phố” [12].
Qua khảo sát ở các trường trung học cơ sở hiện nay cho thấy, mô hình học tập
truyền thống vẫn là mô hình đóng vai trò chủ đạo, người thầy là trung tâm của việc học
tập, thầy nói - trò nghe, do đó chưa phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh. Bên
cạnh đó, các mô hình dạy học theo chủ đề, mô hình giáo dục STEM, mô hình học tập trực
tuyến,… đang là những mô hình học tập có nhiều mặt tích cực, song vì một số hạn chế
nên chưa được chú trọng và chưa đạt được những hiệu quả mong đợi.
Một mô hình học tập muốn đạt được hiệu quả cao phải là một mô hình có thể phát
huy những ưu điểm và hạn chế những khuyết điểm của các mô hình học tập khác. Do đó
mô hình học tập tích hợp của dạy học theo dự án (Project Base Learning – PBL), Giáo
dục STEM và Học tập trực tuyến (E - Learning – EL) là hết sức cần thiết và có ý nghĩa to
lớn. Với mô hình học tập tích hợp này, học sinh sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động,

sáng tạo, rèn luyện kỹ năng giao tiếp, kỹ năng làm việc thực tiễn và kỹ năng sử dụng các
công cụ công nghệ thông tin. Với vai trò là một giáo viên đang giảng dạy môn tin học tại
một trường Trung học cơ sở tại Thành phố Hồ Chí Minh, tôi đề xuất xây dựng “Mô hình
tích hợp E-PB Learning và STEM cho đào tạo bậc trung học cơ sở (Mô hình E-PBL
STEM)” nhằm hỗ trợ cho phương pháp giáo dục truyền thống cũng như xây dựng hướng
đi lâu dài cho phương pháp dạy học tích cực ở Việt Nam với công cụ công nghệ thông tin
đang phát triển từng giờ.
2. Mục đích nghiên c u
 Xây dựng Mô hình E-PBL STEM.
 Xây dựng Hệ thống tích hợp E-PB Learning và STEM cho đào tạo bậc trung học
cơ sở (Hệ thống E-PBL STEM) trên Sakai.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên c u
 Đối tượng: học sinh Trung học cơ sở (THCS), giáo viên.


3

 Phạm vi: hoạt động dạy học theo dự án, giáo dục STEM và dạy học trực tuyến
trong các môn liên quan đến khoa học tự nhiên tại các trường THCS.
4. Phƣơng pháp nghiên c u
 Nghiên c u lý luận
• Nghiên cứu phương pháp dạy học theo dự án (Project Based Learning).
• Nghiên cứu phương pháp học tập trực tuyến (E-Learning).
• Nghiên cứu giáo dục STEM.
• Nghiên cứu sách giáo khoa của cấp THCS.
 Đi u tr , qu n sát
Thăm dò, trao đổi ý kiến với các giáo viên trong các trường, các câu lạc bộ,
trung tâm để hiểu thực trạng dạy học theo dự án, giáo dục STEM, dạy học trực tuyến,
cũng như cách xây dựng các đoạn phim, chủ đề.
 Thực nghiệm

• Triển khai Hệ thống E-PBL STEM
• Tiến hành thực nghiệm ở trường trung học cơ sở để kiểm tra tính khả thi của luận
văn, làm nổi bật vai trò của việc xây dựng Mô hình E-PBL STEM nhằm phát huy tính
tích cực, phát triển năng lực tự học, gắn liền lý thuyết với thực hành và giải quyết vấn
đề của học sinh.
5. Đóng góp củ đ tài
 Xây dựng được Mô hình E-PBL STEM.
 Xây dựng được Hệ thống E-PBL STEM.
 Hỗ trợ giáo viên tạo ra các bài học hấp dẫn, có tính sáng tạo.
 Hỗ trợ học sinh kiến thức về khoa học, kỹ thuật, công nghệ, toán học để giải quyết
các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.


4

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Hiện trạng giáo dục trung học cơ sở
Như phần đề xuất đã nói, Mô hình tích hợp E-PB Learning và STEM được áp dụng
cho bậc Trung học cơ sở thay vì bậc Tiểu học hay Trung học phổ thông. Ở bậc Tiểu học,
các em học sinh còn khá nhỏ để có thể hiểu và tiếp thu kiến thức cũng như kỹ năng theo
mô hình học tập mới này, sự thay đổi từ mô hình học tập truyền thống sang mô hình học
tập tích hợp quá nhanh sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Trong khi đó, nếu bắt đầu áp dụng mô
hình mới này ở bậc Trung học phổ thông thì khá trễ, vì đây là giai đoạn các em nên định
hướng được nghề nghiệp cho mình. Vì thế cần có một giai đoạn trung gian để các em học
sinh hiểu được mình muốn gì, mình yêu thích và thích hợp với môi trường nào, từ đó có
được định hướng nghề nghiệp trong tương lai.
Thời đại công nghệ thông tin bùng nổ, khoa học không ngừng được phát triển, giáo
dục cũng như mọi môn khoa học khác không thể nằm ngoài quy luật đó. Trước nhu cầu
phát triển của nền kinh tế hiện nay đòi hỏi ngành giáo dục phải đào tạo nguồn nhân lực
vừa năng động, sáng tạo vừa có thể tự lực và có kỹ năng làm việc nhóm để giải quyết tốt

các vấn đề thực tiễn.
Theo định hướng đổi mới, Nghị quyết số 29 Ban chấp hành Trung ương khóa XI
về đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo, ban hành nhằm đáp ứng yêu cầu công
nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường, định hướng xã hội chủ nghĩa
và hội nhập quốc tế, hoàn thành việc xây dựng chương trình giáo dục phổ thông mới giai
đoạn sau năm 2015. Đồng thời Nghị quyết cũng đưa ra định hướng đổi mới căn bản, toàn
diện Giáo dục và Đào tạo, hướng đến mục tiêu cụ thể nâng cao chất lượng giáo dục toàn
diện, phát triển năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát
triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời [11].
Với mục tiêu của giáo dục, trong những năm vừa qua, giáo dục THCS có những
bước phát triển, có những thành tựu đáng ghi nhận nhưng đồng thời cũng đang ẩn chứa
rất nhiều yếu kém, bất cập [14].


5

Giáo dục chỉ lo đào tạo số lượng học sinh đầu ra mà không quan tâm đến vấn đề
chất lượng. Hàng loạt học sinh tốt nghiệp THCS mỗi năm mà không hề có kỹ năng thực
hành, năng lực tự học, tư duy sáng tạo và kỹ năng giao tiếp [14].
Nội dung chương trình học còn lạc hậu, chưa theo kịp tư duy đổi mới, chưa theo
kịp sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, chưa theo kịp những kỹ năng của thế kỷ 21 nên khó
phát huy được tính sáng tạo, năng lực thực hành của học sinh [14].
Giáo dục THCS có một số đổi mới trong phương pháp giảng dạy, tuy nhiên
phương pháp giáo dục truyền thống vẫn chi phối mạnh ở các trường THCS trong cả nước.
Điểm mạnh của phương pháp giáo dục truyền thống là phù hợp với những nơi cơ sở vật
chất, phương tiện dạy học còn thiếu thốn, số lượng học sinh đông, trình độ học sinh còn
yếu kém. Tuy vậy, với giáo dục THCS hiện nay, phương pháp truyền thống vẫn chưa đáp
ứng được những đòi hỏi từ xã hội, vẫn đang lấy thầy làm trọng tâm, học trò chỉ nhận
những kiến thức từ sự truyền tải của thầy. Hậu quả của phương pháp giảng dạy cũ dẫn
đến sự thụ động của người học trong việc tiếp cận tri thức. Sự thụ động này là nguyên

nhân tạo cho người học sự trì trệ, ngại đọc tài liệu, ngại tranh luận, thiếu khả năng thuyết
trình, lười tư duy và thiếu tính sáng tạo trong tư duy khoa học [20]. Đây chính là một
trong những yếu tố gây cho xã hội không phát triển được. Với phương pháp giáo dục lý
thuyết nhiều hơn thực hành, đã làm mai một sự sáng tạo, chủ động của học sinh. Các em
vẫn đạt được các điểm số rất cao nhưng khi bắt tay vào thực tế thì không vận dụng được
những lý thuyết đã học.
Từ hiện trạng giáo dục Việt Nam và nhìn ra thế giới. Trong những thập kỷ qua, thế
giới đã nghiên cứu và thực hiện rất nhiều phương pháp giáo dục đổi mới, hiện đại, mang
tính khoa học, thực tiễn, giúp các học sinh sáng tạo, hứng thú và chủ động trong học tập.
Chúng ta thấy rằng “Học tập là một chặng đường dài. Nếu ngay từ bậc trung học
các em học sinh không có được hứng thú học tập, không tìm ra được sự say mê cũng như
nghề nghiệp mà các em thực sự yêu thích thì con đường sự nghiệp dễ đi vào mịt mờ,
không rõ hướng phát triển”.


6

Ở thế kỷ 21, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, công nghệ thông tin cũng
ngày càng thâm nhập mạnh mẽ vào đời sống con người. Giáo dục thế giới đã đào tạo ra
được những học sinh, sinh viên thành những nhân tố hoàn thiện, đóng góp vào sự phát
triển của loài người.
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học - công nghệ nói chung, và
ngành công nghệ thông tin nói riêng, giáo dục không chỉ gói gọn trong các lớp học với
những phương pháp truyền thống. Các nhà khoa học và nhà giáo dục đã không ngừng
nghiên cứu để đưa ra những phương pháp học tập mới, trong đó có học tập trực tuyến với
những lớp học ảo trên Internet giúp học sinh linh động được thời gian học tập.
Tuy nhiên, giáo dục thế giới cũng đã và đang tiếp cận những phương thức học tập
mới hơn, có thể cung cấp cho học sinh nhiều kiến thức khoa học, công nghệ, gần gũi với
thực tế như: giáo dục STEM (với những kiến thức khoa học – công nghệ – kỹ thuật – toán
học lồng ghép và hỗ trợ nhau), phương pháp PBL (Project Based Learning – học tập theo

dự án),…nhằm tạo ra những học sinh, sinh viên có khả năng về khoa học, kỹ thuật, công
nghệ, toán học,…các em được đào tạo sâu về thực hành và nắm vững nền tảng lý thuyết,
biết cách nắm bắt và giải quyết các vấn đề thực tiễn của cuộc sống.
Như vậy, từ hiện trạng giáo dục Việt Nam, vấn đề đượ đặt ra là “làm thế nào hỗ
trợ cho phƣơng pháp giáo dục truyền thống, cũng nhƣ xây dựng hƣớng đi lâu dài cho
phƣơng pháp dạy học tích cực ở Việt Nam với công cụ công nghệ thông tin đang phát
triển từng ngày”.
1.2. Một số mô hình học tập
Với những mục tiêu đã đề ra trong việc phát triển giáo dục, hơn một thập kỷ qua,
một số mô hình học tập trên thế giới được áp dụng vào Việt Nam và đạt được khá nhiều
hiệu quả tốt, như:
-

Mô hình học tập kết hợp

-

Mô hình học tập theo dự án

-

Mô hình học tập trực tuyến


7

1.2.1. Mô hình học tập kết hợp
Học tập kết hợp (Blended Learning – BL), hiện nay đang là một trong những mô
hình học tập được rất nhiều người quan tâm trong lĩnh vực dạy và học, đặc biệt là học
ngoại ngữ.

BL là sự kết hợp những ưu điểm của phương pháp học truyền thống và tận dụng
thế mạnh của công nghệ thông tin qua việc học tập trực tuyến. Với mô hình học tập này,
cả giáo viên và học viên sẽ có phương pháp tiếp cận môn học theo hướng toàn diện hơn.
Được xem là phương pháp giáo dục tiên tiến, BL hiện đang được áp dụng giảng
dạy tại nhiều trường đại học danh giá như Harvard, Oxford và 40% các tổ chức chuyên
nghiệp về đào tạo trên thế giới.
Các nhà giáo dục đã phát triển thành 6 mô hình cho BL, các giáo viên hoặc các
trường học có thể lựa chọn một trong số những mô hình đó căn cứ vào đặc thù học sinh
và môi trường học tập [34]:
- Mô hình Face-To-Face Driver
- Mô hình Rotation
- Mô hình Flex
- Mô hình Online Lab
- Mô hình Self-Blend
- Mô hình Online Driver
Mô hình học tập kết hợp được thiết kế như sơ đồ 1.1 [34].
Có khá nhiều lý do được đưa ra để người hướng dẫn hoặc học sinh chọn để thiết kế hoặc
sử dụng một hệ thống học tập BL:
 Phát huy tốt nhất các thế mạnh của việc dạy học: kết hợp dạy học truyền thống và
dạy học trực tuyến để thúc đẩy hiệu quả dạy học của giáo viên và học sinh.
-

Phát huy tối đa việc tiếp cận tri thức cho học sinh: tìm hiểu các kiến thức trực
tuyến một cách dễ dàng, thường xuyên trao đổi thông tin với giáo viên, học sinh
khác.


8

 Có tính tương tác cao: tạo điều kiện cho học sinh tích cực, chủ động hơn thông qua

việc tương tác: học sinh – học sinh (học hỏi lẫn nhau), học sinh – giáo viên (hướng
dẫn trực tiếp của giáo viên ở cả trên lớp và trên mạng), học sinh – các chuyên gia
từ bất kì nơi nào trên thế giới.
 Đạt được hiệu quả cao trong việc học tập: tận dụng công nghệ, cho phép học sinh
học tập theo tốc độ của riêng chúng, sử dụng các phương thức học tập ưa thích,
nhận được phản hồi thường xuyên về các hoạt động chúng tham gia.
 Dễ dàng cho việc chỉnh sửa: cập nhật nội dung kiến thức và thông tin học tập một
cách dễ dàng.
Theo rất nhiều tài liệu thì BL là sự kết hợp tốt nhất của 2 thế giới (offline và
online). Tuy nhiên không phải lúc nào mô hình BL cũng đạt được hiệu quả tốt nhất.
Mặc dù có rất nhiều ưu điểm, song mô hình học tập này chưa thực sự đáp ứng
được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh. Vẫn theo cách dạy lấy người thầy
làm trung tâm của việc học. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, công nghệ,
kỹ thuật,... và việc học tập theo cách giải quyết vấn đề thì mô hình này vẫn chưa phát
huy hiệu quả một cách tốt nhất.

Sơ đồ 1.1. Mô hình học tập kết hợp


9

1.2.2.

Mô hình học tập theo vấn đ
Học tập theo vấn đề (Problem Based Learning – PrBL) phát triển từ chương trình

khoa học chăm sóc sức khỏe tiên tiến, được giới thiệu ở Bắc Mỹ cách đây hơn 30 năm.
Với sự bùng nổ thông tin y tế, công nghệ mới và nhu cầu thay đổi nhanh chóng
của thực tiễn trong tương lai, đại học McMaster ở Canada đã đưa ra những hướng dẫn,
chứ không phải một phương pháp giảng dạy cụ thể nào đó cho sinh viên. Họ lấy học sinh

làm trung tâm, giáo dục đa ngành, và học tập suốt đời trong sự nghiệp của họ.
PrBL là một cách tiếp cận tổng thể trong giáo dục, chương trình học bao gồm
những vấn đề được lựa chọn và thiết kế cẩn thận nhằm giúp người học tiếp nhận tri thức
một cách có phê phán, tăng cường kỹ năng giải quyết vấn đề, khả năng tự học và kỹ năng
làm việc nhóm, quá trình học có tính hệ thống như quá trình giải quyết vấn đề hoặc thử
thách có thể gặp trong đời sống. Dạy học dựa trên vấn đề là phương pháp dạy học nhằm
giúp người học tiếp nhận tri thức và kỹ năng thông qua một quá trình học hỏi được thiết
kế dựa trên những câu hỏi, những vấn đề và những nhiệm vụ thực tiễn đã được xây dựng.
PrBL là cách học tập tập trung vào vấn đề, người học bắt đầu bằng việc mô phỏng
một vấn đề cụ thể, các nội dung và kỹ năng được người học sắp xếp dựa trên vấn đề. Lấy
học sinh làm trung tâm, giáo viên chỉ là người hướng dẫn quá trình. Học sinh tự định
hướng, kết hợp với các bạn học để giải quyết vấn đề. Tạo ra các vấn đề nhỏ và đánh giá
chúng. Người học tự đánh giá những kiến thức của chính mình thông qua quá trình học
tập cùng bạn học và người hướng dẫn [27]. Mô hình học tập theo vấn đề được thiết kế
như sơ đồ 1.2 [35].
Mô hình PrBL có rất nhiều ưu điểm:
 Xây dựng được nền tảng tri thức rộng lớn và linh hoạt
 Phát triển các kỹ năng giải quyết vấn đề một cách hiệu quả
 Phát huy được tính sáng tạo, đoàn kết, chia sẻ, tranh luận của học sinh trong khi
làm việc nhóm
 Phát triển được kỹ năng tự học tập của học sinh, kỹ năng tự học suốt đời


10

 Thúc đẩy học sinh trở nên hứng thú với việc học hơn, tiếp cận gần với những kiến
thức của thế kỷ 21

Sơ đồ 1.2. Mô hình học tập theo vấn đ
Tuy có rất nhiều mặt mạnh, song nếu áp dụng PrBL vào giáo dục THCS tại Việt

Nam sẽ gặp phải những thách thức không nhỏ: khó áp dụng với các lớp đông học sinh,
việc tổ chức, quản lý sẽ rất phức tạp. Một giáo viên rất khó theo dõi và hướng dẫn thảo
luận cho chục nhóm người học. Vấn đề được đưa ra không có nhiều thời gian để giáo viên
hướng dẫn học sinh tiếp cận các kiến thức để đưa ra cách giải quyết.
1.2.3. Mô hình học tập trực tuyến
Thuật ngữ “E-Learning” - EL (Học tập trực tuyến) tồn tại từ năm 1999, thuật ngữ
này lần đầu tiên được sử dụng trong một hội thảo về hệ thống dạy học dựa trên máy tính
(Computer Based Training - CBT), tuy nhiên hình thức EL đã có từ đầu thế kỉ 19 [31].


11

Vào đầu những năm 90, một số trường được thành lập đã cung cấp các khóa học
trực tuyến, tận dụng Internet và đưa giáo dục đến những người trước đây không thể học
đại học do những hạn chế về địa lý hoặc thời gian. Những tiến bộ về công nghệ cũng giúp
các cơ sở giáo dục giảm chi phí học tập từ xa, tiết kiệm giúp sinh viên, giúp đưa giáo dục
đến với đông đảo mọi người.
Trong những năm 2000, các doanh nghiệp đã bắt đầu sử dụng EL để đào tạo nhân
viên của mình. Những người lao động mới và giàu kinh nghiệm cũng có cơ hội để cải
thiện cơ sở tri thức ngành và mở rộng các kỹ năng của họ.
EL là một thuật ngữ dùng để mô tả việc học tập, đào tạo dựa trên công nghệ
thông tin và truyền thông. EL là sự phân phát các nội dung học sử dụng các công cụ điện
tử hiện đại như máy tính, mạng vệ tinh, mạng Internet, Intranet,… trong đó nội dung học
có thể thu được từ các website, đĩa CD, đoạn phim, audio… thông qua một máy tính hay
tivi, người dạy và người học có thể giao tiếp với nhau qua mạng dưới các hình thức như:
thư điện tử (e-mail), thảo luận trực tuyến (chat), diễn đàn (forum), hội thảo, đoạn phim…
EL là loại hình đào tạo mà học viên là chủ đạo. Người tham gia vào loại hình đào
tạo EL tự kiểm soát tốc độ học, công cụ học tập, địa điểm học cũng như khối lượng kiến
thức mà họ muốn thu nhận, họ được tự mình quyết định cách thức thu nhận kiến thức, kĩ
năng và khả năng phù hợp với phong cách học của chính mình.

EL có tính tự định hướng. Vì là khóa học trực tuyến nên trong một số dịch vụ,
người học có thể tự định hướng cho mình, bằng cách chọn khóa học phù hợp nhất đối với
trình độ, sở thích, mục tiêu của bản thân, hoặc một công ti có thể yêu cầu công ti cung cấp
dịch vụ học trực tuyến thiết kế khóa học theo yêu cầu của mình, theo định hướng hay theo
nhu cầu kiến thức của nhân viên. Mô hình học tập trực tuyến được thiết kế như sơ đồ 1.3
[32].


12

Sơ đồ 1.3. Mô hình học tập trực tuyến
Những điểm mạnh của EL:
-

Giúp người học vượt qua rào cản về không gian và thời gian. Với hình thức học
này, người học có thể đăng kí và theo học bất cứ thời gian nào mình muốn. Học
viên có thể tiếp thu nhiều thông tin hơn từ các nguồn khác nhau.

-

Kết quả đào tạo cũng được tự động hóa và được thông báo nhanh chóng, chính
xác, khách quan.

-

Rút ngắn thời gian đào tạo. Học viên tận dụng được mọi thời gian rảnh rỗi, giảm
thiểu thời gian rời khỏi văn phòng hoặc gia đình. Cơ sở đào tạo cũng dễ dàng kiểm
soát thời gian thực hiện khóa học.

-

Chi phí cho việc học tập được giảm thiểu: chi phí cho người học, chi phí cho tổ
chức và quản lí đào tạo.


13

Với rất nhiều ưu điểm, EL hiện là mô hình học tập phổ biến trên thế giới. Ở Việt
Nam, EL phát triển khá mạnh, đặc biệt trong việc học Anh ngữ và ở bậc đại học. Tuy
nhiên, chưa có một cơ sở giáo dục nào sử dụng hình thức EL ở bậc THCS vì rất nhiều
thách thức: chưa đủ phương tiện vật chất, những bài học chủ yếu hỗ trợ kiến thức, không
kích thích việc tích cực học tập chủ động, sáng tạo của học sinh.
1.3. Đ xuất
Từ bài toán đặt ra, chúng tôi thấy rằng cần có một mô hình mới thích hợp cho
giáo dục THCS ở Việt Nam để đáp ứng sự phát triển của xã hội. Tuy nhiên, mỗi mô hình
tôi trình bày ở mục 1.2 đều có những ưu, khuyết điểm riêng. Trong đó, đã có những mô
hình được áp dụng tại Việt Nam nhưng chưa mang lại hiệu quả cao. Do đó, tôi xin đề xuất
Mô hình tích hợp E-PB Learning và STEM cho đào tạo bậc trung học cơ sở. Mô hình này
nhằm giúp các em học sinh có thêm kiến thức thực tiễn, trau dồi kiến thức về công nghệ khoa học - kỹ thuật - toán học, giúp các học sinh cảm thấy hứng thú, chủ động trong học
tập, hướng các em đến việc lựa chọn nghề nghiệp cho tương lai. Đây là mô hình hỗ trợ
cho phương pháp giáo dục truyền thống cũng như các em học sinh không có điều kiện
đến trường.
Học tập trực tuyến (EL) là phương pháp học tập có rất nhiều ưu điểm (linh động
thời gian, địa điểm, bài học,…), tuy nhiên đa phần các bài giảng đang còn nặng về lý
thuyết, chỉ hướng đến một môn học nào đó, chưa tạo ra được những bài học dễ hiểu và
gần gũi thực tế cho các học sinh THCS.
Từ đó, tôi quyết định chọn giải pháp tích hợp phương pháp học tập theo dự án
(PBL – với các vấn đề gần gũi với cuộc sống thực tế, học sinh trở thành trung tâm của bài
học, cuối dự án là một sản phẩm, giúp học sinh năng động, sáng tạo hơn) cùng học tập
trực tuyến nhằm cải thiện và khắc phục những nhược điểm của hai phương pháp này.

Với mô hình tích hợp EL và PBL (E-PBL), các bài giảng được đưa lên website nên
học sinh có thời gian tìm hiểu trước thông qua các câu hỏi, đoạn phim hướng dẫn, khi đến
lớp học sinh có nhiều thời gian tương tác với giáo viên; cha mẹ có thể hỗ trợ các con; các
học sinh mất bài học vẫn có thể xem lại bài trên website; giảm lượng thời gian lên lớp của


14

cả học sinh và giáo viên giúp việc học tập được linh động hơn; học sinh có thêm kiến thức
về công nghệ thông tin.
Dạy học theo dự án với những kiến thức liên môn, nhưng chúng ta có thể thấy rằng
giáo viên phụ trách môn chuyên sẽ chú trọng kiến thức về môn của họ và chỉ giới thiệu
những kiến thức liên quan khác.
Do đó tôi quyết định tích hợp STEM (kiến thức khoa học – công nghệ – kỹ thuật –
toán học lồng ghép và bổ trợ nhau) vào mô hình E-PBL (E-PBL STEM). Để giảng dạy
theo Mô hình E-PBL STEM, giáo viên sẽ phải thảo luận để sao cho các kiến thức trong
một dự án được lồng ghép và hỗ trợ lẫn nhau. Thế giới đang phát triển rất mạnh mẽ về
khoa học - công nghệ - kỹ thuật - toán học, chúng ta không thể đi ngược với xu hướng đó,
Mô hình E-PBL STEM sẽ hỗ trợ các học sinh phát huy khả năng để có thể giải quyết các
vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.
Có khá nhiều công cụ và phần mềm thiết kế web và lập trình web, hỗ trợ việc triển
khai mô hình E-PBL STEM. Trong rất nhiều công cụ và phần mềm miễn phí và không
miễn phí, tôi ưu tiên lựa chọn những công cụ và phần mềm miễn phí, có mã nguồn mở.
Khi nói đến phương pháp học trực tuyến, các hệ quản lý học tập đang là một trong những
sự lựa chọn hàng đầu, trong đó nổi bật là Moodle và Sakai. Với việc xây dựng mô hình
tích hợp, tôi quyết định chọn hệ quản lý học tập Sakai để triển khai thành một trang web
vì nó chứa các tính năng và đặc điểm phù hợp với mô hình của tôi.
1.4. Mục tiêu củ đ tài
 Xây dựng Mô hình E-PBL STEM đạt được những yêu cầu sau:
 Xây dựng Mô hình E-PBL STEM.

 Xây dựng 1 bài học theo Mô hình E-PBL STEM.
 Xây dựng Hệ thống E-PBL STEM trên Sakai đạt được những yêu cầu sau:
 Quản lý được việc đưa bài học, thực hiện và chấm điểm các câu hỏi và bài tập
trong bài học.