Ứng dụng phương pháp mô phỏng trong việc giảng dạy môn cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng xây dựng công trình đô thị
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 86 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
PHẠM KHÁNH LINH
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRONG VIỆC GIẢNG
DẠY MÔN CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT TẠI TRƯỜNG
CAO ĐẲNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
Chuyên sâu: SƯ PHẠM KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Hà Nội - Năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
PHẠM KHÁNH LINH
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRONG VIỆC GIẢNG
DẠY MÔN CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT TẠI TRƯỜNG
CAO ĐẲNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ
Chun ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Chuyên sâu: SƯ PHẠM KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS Trần Việt Dũng
Hà Nội - Năm 2013
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan, những gì mà tơi viết trong luận văn này là do sự tìm hiểu
và nghiên cứu của bản thân. Mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của các tác
giả khác nếu có đều được trích dẫn nguồn gốc cụ thể.
Luận văn này cho đến nay chưa được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo vệ
luận văn thạc sĩ nào và chưa được công bố trên bất kỳ một phương tiện thơng tin
nào.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về những gì mà tơi đã cam đoan ở trên
đây.
Hà Nội, ngày 28 tháng 2 năm 2013
Phạm Khánh Linh
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu và làm việc khẩn trương với sự giúp đỡ, hướng dẫn
tận tình của PGS.TS. Trần Việt Dũng (Trường đại học Bách Khoa – Hà Nội, Viện
Sư phạm Kỹ thuật) luận văn “Ứng dụng phương pháp mô phỏng trong việc giảng
dạy môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây dựng cơng trình
đơ thị” đã cơ bản hồn thành.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trần Việt Dũng đã trực
tiếp hướng dẫn tơi hồn thành luận văn này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong Viện Sư phạm
Kỹ thuật, Viện đào tạo sau đại học, các thầy cô trong ban giám hiệu và khoa Kỹ
thuật Công nghệ trường Cao đẳng Xây dựng cơng trình đơ thị đã giúp đỡ tơi rất
nhiều về kiến thức chuyên môn, tài liệu liệu nghiên cứu để tơi có thể hồn thành
luận văn.
Tuy đã rất cố gắng, nhưng luận văn cịn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được
sự góp ý để đề tài được hồn thiện hơn.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2013
Phạm Khánh Linh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................. 2
3. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 2
4. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 2
5. Giả thuyết khoa học ............................................................................................... 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 3
7. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 3
8. Cấu trúc luận văn ................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP
MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC
1.1.
Phương pháp dạy học .................................................................................... 5
1.1.1. Khái niệm ......................................................................................................... 5
1.1.2. Đặc trưng cơ bản của các phương pháp dạy học tích cực .............................. 7
1.1.3. Một số quy tắc cơ bản chi phối phương pháp dạy học .................................... 9
1.2.
Phương tiện dạy học .................................................................................... 11
1.2.1. Khái niệm ....................................................................................................... 11
1.2.2. Vai trò của phương tiện dạy học .................................................................... 12
1.2.3. Các phương tiện dạy học phổ biến được sử dụng trong các nhà trường hiện
nay .................................................................................................................. 15
1.2.4. Chức năng và nhiệm vụ của phương tiện dạy học trong giờ học .................. 16
1.2.5. Một số yêu cầu về nguyên tắc sư phạm trong việc chế tạo và sử dụng phương
tiện dạy học .................................................................................................... 18
1.3.
Sự lựa chọn và vận dụng các phương pháp và phương tiện dạy học ...... 20
1.3.1. Sự cần thiết phải sử dụng phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy
học .................................................................................................................. 20
1.3.2. Các căn cứ để lựa chọn và vận dụng các phương pháp và phương tiện dạy
học .................................................................................................................. 21
1.4.
Tổng quan về phương pháp mô phỏng ...................................................... 22
1.4.1. Khái niệm về mơ phỏng.................................................................................. 22
1.4.2. Mơ hình .......................................................................................................... 23
1.4.3. Phương pháp mơ phỏng ................................................................................ 31
1.5.
Ứng dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học .................................... 33
1.5.1. Dạy học theo phương pháp mô phỏng .......................................................... 33
1.5.2. Tính ưu việt và hạn chế của phương pháp dạy học theo mơ hình mơ phỏng 34
1.6.
Kết luận chương 1 ........................................................................................ 36
CHƯƠNG 2 . ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRONG VIỆC
GIẢNG DẠY MÔN CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT TẠI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ
2.1. Thực trạng học học mơn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao
đẳng Xây dựng công trình đơ thị. .......................................................................... 37
2.1.1. Các mơn học chun mơn thuộc chương trình đào tạo ngành Cao đẳng Tin
ứng dụng tại trường Cao đẳng Xây dựng cơng trình đơ thị. ................................... 37
2.1.2. Đề cương môn học Cấu trúc dữ liệu và giải thuật. ........................................ 37
2.1.3. Tính khả thi của việc áp dụng công nghệ thông tin, dạy học theo phương
pháp mô phỏng vào dạy học môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật ............................. 38
2.2. Xây dựng một số bài giảng cụ thể theo phương pháp mô phỏng ............... 39
2.2.1. Chọn nội dung mô phỏng ............................................................................. 39
2.2.2. Tác dụng mô phỏng thuật toán trong hoạt động dạy học ............................. 39
2.2.3. Một số yêu cầu khi thiết kế và xây dựng phần mêm mơ phỏng thuật tốn .. 39
2.2.4. Tổng quan về thuật toán sắp xếp .................................................................. 41
2.2.5. Thiết kế và xây dựng phần mềm mô phỏng các thuật toán sắp xếp .............. 41
2.2.6. Giáo án bài giảng mơn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật có ứng dụng phương
pháp dạy học mô phỏng ........................................................................................... 62
2.3. Kết luận chương 2 ............................................................................................ 67
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm ............................................................. 68
3.1.1. Mục đích thực nghiệm ................................................................................... 68
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .................................................................... 68
3.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm ............................................................. 68
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................................ 68
3.3.1. Kế hoạch thực nghiệm ................................................................................... 68
3.3.2. Tiến hành ....................................................................................................... 69
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm ...................................................................... 69
3.4.1. Đánh giá định tính .......................................................................................... 69
3.4.2. Đánh giá định lượng ........................................................................................ 70
3.5. Kết luận chương 3 ............................................................................................ 76
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 78
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ
Hinh 1.1: Mục tiêu, nội dung quy định phương pháp
Hình 1.2: Mơ hình dạy học theo Heiman
Hình 1.3: Mơ hình dạy học của Frank
Hình 1.4: Mơ hình mối quan hệ dạy – học cơ bản theo Hortsch
Hình 1.5: Tam giác quan hệ Người dạy – Người học – Nội dung học
Hình 1.6: Vai trò của phương tiện dạy học trong quan hệ tam giác
Hình 1.7: Phân loại mơ hình theo tính chất của mơ hình
Hình 1.8: Phân loại mơ hình theo lý thuyết xây dựng mơ hình
Hình 1.9: Q trình mơ phỏng
Hình 2.1: Giao diện phần mềm mơ phỏng thuật tốn sắp xếp
Hình 2.2 – 2.19: Mơ phỏng thuật tốn sắp xếp nổi bọt
Hình 2.20 – 2.32: Mơ phỏng thuật tốn sắp xếp hịa nhập
Hình 3.1: Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra
Hình 3.2: Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra
Bảng 3.1: Bảng phân phối số học sinh (ni) đạt điểm Xi
Bảng 3.2: Bảng tần suất (ni%) – Dựa trên kết quả bảng phân phối
Bảng 3.3: Bảng tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra
Bảng 3.4: Giá trị của các tham số đặc trưng
Bảng 3.5: Ý kiến đánh giá của hai giáo viên dự giờ
Bảng 3.6: Kết quả khảo sát ý kiến sinh viên lớp thực nghiệm
Bảng 3.7: Kết quả khảo sát ý kiến chuyên gia và tính phù hợp và tác động của mô
phỏng trong dạy học môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Phương pháp dạy học nói riêng và phương pháp giáo dục nói chung có vai
trị vơ cùng quan trọng trong cơng tác giáo dục và đào tạo. Vì ý thức được điều này,
Đảng và Nhà nước ta đã và đang tiến hành đổi mới giáo dục một cách toàn diện và
đồng bộ theo hướng: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc
phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng
bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào dạy học, đảm
bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh” [4, tr.43] nhằm đào
tạo con người Việt Nam tự chủ, năng động, sáng tạo có năng lực phát hiện và giải
quyết vấn đề phục vụ cho thành công của sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nước mà Đại hội Đảng tồn quốc lần thứ VII đã đề ra: Bồi dưỡng cho học sinh
năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác…
Ngày nay các phương pháp dạy học mới dựa trên quan điểm phát huy tính
tích cực của người học, đề cao vai trị tự học của người học, kết hợp với sự hướng
dẫn của người dạy đang được áp dụng rộng rãi. Sự thay đổi này đã làm thay đổi
không chỉ cách giảng dạy mà cịn thay đổi cả việc tổ chức q trình giáo dục, ứng
dụng những công nghệ dạy học, phương tiện kỹ thuật trong giảng dạy… Từ đó khắc
phục nhược điểm của phương pháp cũ, tạo ra một chất lượng mới cho giáo dục –
đào tạo.
Đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường gắn liền với đổi mới phương
tiện và đổi mới trang thiết bị trong dạy học. Trong hơn một thập kỷ qua với sự phát
triển như vũ bão của cơng nghệ nói chung và cơng nghệ thơng tin nói riêng, cơng
nghệ dạy học đã và đang được ứng dụng mạnh mẽ vào trong lĩnh vực giáo dục và
đào tạo, đã cung cấp những phương tiện và phương pháp hỗ trợ rất hiệu quả cho q
trình dạy học. Có rất nhiều phần mềm trợ giúp cho học tập đã ra đời, và nó đã
chứng tỏ là một cơng cụ đặc lực cho quá trình dạy học cũng như học tập và tạo điều
kiện cho khả năng mở rộng, đào sâu kiến thức của người học.
1
Mô phỏng là một phương pháp hiện đại ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong dạy học, đặc biệt là những nội dung dạy học phức tạp, khó hình dung trong
thực tiễn dạy nghề. Ứng dụng phương pháp mô phỏng trên máy tính vào việc dạy
học kỹ thuật sẽ làm giảm được một cách đáng kể kinh phí cũng như thời gian chế
tạo đồ dùng học tập khác. Bên cạnh đó, ứng dụng phương pháp mơ phỏng trong dạy
học sẽ giúp người học hiểu sâu hơn kiến thức và có khả năng đáp ứng được xu thế
phát triển khoa học kỹ thuật sau khi ra trường.
Tại trường Cao đẳng Xây dựng Cơng trình Đơ thị thuộc Bộ Xây dựng, hàng
năm mọi giáo viên đều được khuyến khích tham gia chế tạo đồ dùng dạy học, học
cụ phục vụ cho giảng dạy. Các khoa đều được trang bị máy chiếu đa năng, máy tính
nên tiềm năng sử dụng máy tính làm phương tiện dạy học, ứng dụng mơ phỏng trên
máy tính trong việc giảng dạy những mơn học trừu tượng địi hỏi sự tư duy sâu là
rất lớn.
Với những lý do trên, tác giả đã lựa chọn đề tài: “Ứng dụng phương pháp
mô phỏng trong việc giảng dạy môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao
đẳng Xây dựng cơng trình đơ thị” làm đề tài luận văn thạc sĩ cho mình.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Vận dụng phương pháp mơ phỏng vào q trình dạy học, xây dựng và sử
dụng phần mềm mơ phỏng các thuật tốn sắp xếp và tìm kiếm nhằm nâng cao chất
lượng giảng dạy mơn học Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây
dựng cơng trình đơ thị.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Q trình dạy học mơn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng
Xây dựng cơng trình đơ thị.
Vận dụng phương pháp mơ phỏng vào q trình dạy học môn Cấu trúc dữ
liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây dựng cơng trình đơ thị.
4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Lý thuyết mô phỏng trong dạy học kỹ thuật.
2
Vận dụng vào việc xây dựng và ứng dụng một số bài mơ phỏng trên máy
tính cho mơn học Cấu trúc dữ liệu và giải thuật.
5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Hiện nay chất lượng dạy học môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường
Cao đẳng Xây dựng cơng trình đô thị là chưa cao do đặc thù của môn học và năng
lực của sinh viên còn hạn chế (điểm đầu vào chưa cao), chưa vận dụng được những
phương pháp dạy học hiện đại vào quá trình dạy học. Nếu vận dụng phương pháp
mô phỏng một cách hợp lý sẽ kích thích hứng thú, phát triển tư duy kỹ thuật của
học sinh – sinh viên từ đó nâng cao được chất lượng dạy và học môn Cấu trúc dữ
liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây dựng cơng trình đô thị.
6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc vận dụng phương pháp mô phỏng vào dạy
học.
Đánh giá thực trạng và khả năng vận dụng phương pháp mô phỏng vào dạy
học môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây dựng công trình đơ
thị.
Vận dụng phương pháp mơ phỏng, xây dựng và khai thác các phần mềm mô
phỏng để dạy học môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây dựng
cơng trình đơ thị.
7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để nghiên cứu luận văn, tác giả đã sử dụng các phương pháp sau đây:
-
Nghiên cứu lý luận: tham khảo sách báo, tạp chí về phương pháp dạy học, lý
thuyết mơ phỏng, các cơng trình nghiên cứu liên quan để xác định mục tiêu và
nhiệm vụ của đề tài.
-
Phương pháp quan sát: dự giờ, quan sát việc dạy học của các giáo viên để
nắm được thực trạng và điều kiện sử dụng phương pháp mô phỏng.
-
Phương pháp điều tra: dùng phương pháp trưng cầu ý kiến, trao đổi trực tiếp
với các giáo viên và sinh viên.
3
-
Phương pháp thực nghiệm: để chứng minh cho tính khả thi của việc vận
dụng phương pháp mô phỏng vào dạy học môn Cấu trúc dữ liệu và giải thuật.
8. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn được chia thành 3 chương với nội
dung sau:
Chương 1: Cơ sở lý luận của việc vận dụng phương pháp mô phỏng trong
dạy học.
Chương 2: Ứng dụng phương pháp mô phỏng trong việc giảng dạy môn Cấu
trúc dữ liệu và giải thuật tại trường Cao đẳng Xây dựng cơng trình đơ thị.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG
PHÁP MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC
1.1.
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
1.1.1. Khái niệm
1.1.1.1.
Phương pháp
Để hiểu về phương pháp dạy học ta cần hiểu về bản chất của phương pháp
nhận thức khoa học, bởi nó là nguồn gốc, là xuất phát điểm của phương pháp dạy
học.
Trong triết học có hai hướng tiếp cận vấn đề phương pháp nói chung:
- Tiếp cận của Heghen G (1770-1831): phương pháp là hình thức vận động
của nội dung sự vật. Mỗi sự vật đều có bản chất (nội dung) của nó và được thể hiện
qua hình thức nhất định. Hình thức vận động và nội dung của mỗi sự vật luôn luôn
tồn tại gắn kết với nhau, không tác rời nhau. Do đó, mỗi sự vật đều có phương pháp
vận động riêng.
- Hướng tiếp cận của C. Mác (1818-1883): phương pháp là cách thức, là
phương tiện để đạt tới mục đích nhất định, để giải quyết những nhiệm vụ nhất định.
Theo quan điểm này, phương pháp có tính độc lập tương đối với nội dung sự vật.
Chúng ta có thể tổng hợp những quan điểm nêu trên về phương pháp để có
được cách hiểu về phương pháp như sau: Phương pháp là cách thức, là con đường,
là phương tiện nhằm giúp con người đạt tới những mục đích nhất định trong nhận
thức và trong thực tiễn.
1.1.1.2.
Phương pháp dạy học
Có thể có nhiều định nghĩa về phương pháp dạy học dựa trên cách quan niệm
về q trình dạy học. Trong khn khổ luận văn chỉ xin nêu ra một số định nghĩa
đáng chú ý.
Theo tác giả Nguyễn Ngọc Quang, “Phương pháp dạy học là cách thức làm
việc của thầy và trò trong sự phối hợp thống nhất và dưới sự chỉ đạo của thầy, nhằm
thực hiện tốt nhiệm vụ dạy học” [2]
5
Theo Babanxki Iu.K: “Phương pháp dạy học là cách thức tương tác giữa thầy
và trò nhằm giải quyết các nhiệm vụ giáo dưỡng, giáo dục và phát triển trong quá
trình dạy học” [5]
Theo Lecne I.Ia: “Phương pháp dạy học là một hệ thống những hành động
có mục đích của giáo viên, nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và thực hành của học
sinh, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội nội dung học vấn” [5]
Như vậy có thể phát biểu: Phương pháp dạy học là tổ hợp cách thức hoạt
động của thầy và trị trong q trình dạy học, thầy giữ vai trị chủ đạo, trị đóng vai
trị tích cực chủ động nhằm đạt tới mục đích dạy học.
1.1.1.3.
Phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực (active teaching and learing) là một thuật ngữ
rút gọn, để chỉ những phương pháp dạy học nhằm đề cao vai trò tự giác, tích cực,
độc lập nhận thức của người học dưới vai trò tổ chức, định hướng của người dạy.
Như vậy, phương pháp dạy học tích cực hướng đến việc tích cực hố hoạt động
nhận thức của người học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo.
Phương pháp dạy học tích cực hướng tới tích cực hố hoạt động nhận thức
của người học, nghĩa là tập trung phát huy tính tích cực vào người học chứ khơng
chỉ tập trung hoạt động tích cực của người dạy. Với phương pháp dạy học tích cực,
người dạy đóng vai trị chủ đạo cịn người học đóng vai trị chủ động chiếm lĩnh tri
thức.
Phương pháp dạy học tích cực là một xu thế đổi mới phương pháp dạy học
trong các loại hình nhà trường hiện nay. Ở đây, người học được chiếm lĩnh tri thức
thông qua các hoạt động, dưới vai trò tổ chức, chỉ đạo, định hướng của người dạy.
Phương pháp này đi ngược lại với xu thế dạy học truyền thống lâu nay: thầy đọc –
trò chép, khi người học bị động trong quá trình chiếm lĩnh tri thức và hình thành kĩ
năng, kĩ xảo.
Phương pháp dạy học tích cực không phải là phương pháp dạy học riêng lẻ
mà là một quan điểm dạy học, một khái niệm dạy học theo nghĩa rộng, bao gồm các
hình thức và phương pháp dạy học theo hướng tích cực hố hoạt động nhận thức
6
của người học. Một số phương pháp dạy học tích cực thường được nhắc đến là:
phương pháp giải quyết vấn đề, phương pháp chương trình hố, phương pháp
Angorit hố, phương pháp dự án, phương pháp mô phỏng…
1.1.2. Đặc trưng cơ bản của các phương pháp dạy học tích cực
1.1.2.1.
Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của người học
Khi sử dụng phương pháp dạy học tích cực, người học là khách thể của hoạt
động dạy nhưng là chủ thể của hoạt động học. Người học được tích cực tham gia
vào các hoạt động học tập dưới vai trò tổ chức của người dạy. Ở đây, người học
được đặt vào trong các tình huống có vấn đề, tự mình khám phá tri thức, được trực
tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề theo suy nghĩ của bản
thân, động não tư duy các phương án giải quyết khác nhau trong một thời gian nhất
định. Thơng qua đó, người học khơng những nắm được tri thức, kĩ năng, kĩ xảo mà
còn nắm được cách thức và con đường đi tới tri thức, kĩ năng, kĩ xảo đó.
1.1.2.2.
Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học
Rèn luyện phương pháp tự học là mục tiêu, nhiệm vụ và là cách thức, con
đường của phương pháp dạy học tích cực. Ngược lại với cách thức của dạy học
truyền thống nhồi nhét tri thức cho người học, trong phương pháp dạy học tích cực,
tự bản thân người học tìm kiếm, khám phá tri thức thơng qua các kênh thơng tin đa
dạng khác nhau. Và người học chính là một kênh tự thông báo các thông tin khác
nhau, thu nạp từ nhiều nguồn và bước đầu tự xử lý, chọn lọc các đơn vị tri thức,
nhằm phục vụ cho mục đích của bản thân.
Chú trọng rèn luyện phương pháp tự học là tạo cho người học động cơ hứng
thú học tập, rèn kĩ năng, thói quen và ý chí tự học để từ đó khơi dậy nội lực vốn có
trong mỗi người. Khi đó, chất lượng và hiệu quả học tập sẽ được nâng lên.
1.1.2.3.
Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác
Trong quá trình dạy học, hệ thống tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, hoạt động sáng
tạo và thái độ cũng như chuẩn mực hành vi đều được hình thành bằng các hoạt động
độc lập, cá nhân. Giảng đường và lớp học là môi trường giao tiếp sư phạm, giao tiếp
giữa người dạy và người học, giữa người học với nhau, giúp tạo nên mối quan hệ
7
tương tác trong quá trình chiếm lĩnh nội dung bài học. Thông qua thảo luận, tranh
luận trong tập thể mà ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, được khẳng định hay bác
bỏ, thể hiện trình độ nhận thức của từng người, từ đó người học tự nâng trình độ của
bản thân lên mức cao hơn.
Như vậy thông qua việc học tập của từng cá nhân trong một tập thể và sự
phối hợp học tập hợp tác, người ta có thể thấy rằng bài học vận dụng được vốn hiểu
biết và kinh nghiệm của mỗi người học và của cả lớp chứ không chỉ dựa vào nguồn
tri thức của người dạy và tài liệu học tập có liên quan.
Trong các loại hình nhà trường hiện nay, phương pháp học tập hợp tác được
tổ chức theo nhóm đơi, nhóm nhỏ (4-6 người), nhóm lơn hơn (8-10 người), theo
lớp, các giờ seminar, hoặc trường. Học tập hợp tác làm tăng hiệu quả và chất lượng
của giờ học, đặc biệt khi phải giải quyết các vấn đề phức tạp, khó hiểu. Lúc này
xuất hiện nhu cầu phối hợp giữa các thành viên trong nhóm để hồn thành u cầu,
nhiệm vụ chung đề ra.
Trong hoạt động nhóm, các thành viên phải ý thức khơng nên ỷ lại. Như vậy,
tính cách và năng lực tổ chức dần được bộc lộ, tình cảm bạn bè và tinh thần hỗ trợ
được phát huy. Chính mơ hình hợp tác này sẽ giúp cho các thành viên làm quen dần
với sự phân công hợp tác trong đời sống xã hội.
1.1.2.4.
Kết hợp đánh giá của người dạy với tự đánh giá của người học
Trong quá trình dạy học, kiểm tra là phương tiện để đánh giá. Theo quan
điểm dạy học truyền thống, người dạy giữ độc quyền đánh giá người học. Nhưng
trong phương pháp dạy học tích cực, người dạy tổ chức hướng dẫn cho người học
phát triển các kĩ năng tự đánh giá và tự điều chỉnh hoạt động học. Người học được
tạo điều kiện thuận lợi để tham gia tương tác và đánh giá lẫn nhau. Tự đánh giá
đúng bản thân để từ đó điều chỉnh hành vi và hoạt động của mình là yếu tố cần thiết
trong cuộc sống. Phẩm chất này của mỗi người sẽ dần được hình thành thơng qua
việc dạy và học tích cực trong nhà trường.
Ngày nay, với sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học hiên đại cũng như các
phương thức đánh giá mới đang ngày được cập nhật và sử dụng, người dạy có nhiều
8
lựa chọn các cách đánh giá khác nhau nhằm mang lại thơng tin phản hồi tích cực từ
phía người học.
Có thể nói, sự thay đổi từ phương pháp dạy học truyền thống (traditional
methodologies) mang tính thụ động, áp đặt tri thức với người học sang phương
pháp dạy học tích cực (active teaching and learing) mang tính chủ động, độc lập và
sáng tạo của người học là cuộc cách mạng mà là một bước tiến dài trong lịch sử
giáo dục. Nó hoàn toàn phù hợp với sự thay đổi mạnh mẽ của xã hội, nhằm giúp
đào tạo các sản phẩm của giáo dục (tri thức của con người) thích ứng được với hoàn
cảnh và cuộc sống của xã hội hiện tại.
1.1.3. Một số quy luật cơ bản chi phối phương pháp dạy học
1.1.3.1.
Quy tắc thống nhất biện chứng giữa hoạt động dạy của giáo viên và
hoạt động học của học sinh
Thống nhất biện chứng giữa hoạt động dạy của giáo viên và hoạt dộng học
của học sinh là quy luật cơ bản của q trình dạy học. Nó chi phối quan hệ thầy trò,
tạo lập mối quan hệ tương tác và biện chứng giữa dạy và học. Giáo viên với vai trò
chủ đạo tổ chức, điều khiển lãnh đạo hoạt động nhận thức của học sinh, còn học
sinh với hoạt động học – hoạt động nhận thức có tính chất nghiên cứu, nghĩa là nắm
vững chân lý đã được phát hiện có liên quan đến nghề nghiệp tương lai, đồng thời
dần dần tham gia tìm kiếm chân lý mới dưới hình thức nghiên cứu khoa học. Học
sinh vừa là đối tượng của dạy học vừa là chủ thể của úa trình nhận thức, do đó học
sinh phải tự vận động trên cơ sở phát huy cao độ tinh thần tự giác, tích cực, độc lập
của học sinh, nghĩa là đảm bảo cho học sinh hồn thành được hoạt động nhận thức
có tính chất nghiên cứu. Ngược lại tính tích cực, tự giác và động lập của học sinh lại
có tính quyết định trong việc nhận thức của học sinh và tạo điều kiện cho vai trò
chủ đạo của giáo viên ngày càng phát huy tác dụng ở mức cao hơn.
Tính tự giác của học sinh trong học tập được xét như niềm tin của cá nhân
trong việc tiếp thu tri thức, kỹ năng, thái độ. Nó được thể hiện ở chỗ: hiểu rõ và ý
thức các nhiệm vụ học tập của mình, ý thức được nghề nghiệp tương lai, ý thức
được vị trí, vai trị tương lai của mình trong xã hội.
9
Do vậy, dạy học tích cực hướng tới dạy lượng tri thức tối thiểu để tạo nên sự
phát triển trí tuệ tối đa của người học.
1.1.3.2.
Quy luật biện chứng giữa chủ thể và khách thể, phương pháp có mặt
chủ quan, có mặt khách quan
Mặt chủ quan: gắn liền với chủ thể sử dụng phương pháp. Phương pháp dạy
học là do người dạy tự lựa chọn theo chủ quan của mình tùy thuộc vào nội dung và
môi trường dạy học và người học phải tuân theo. Đó là những thao tác hướng vào
đối tượng mà chủ thể lựa chọn hợp với quy luật chi phối đối tượng, là hành động
đúng đắn hợp quy luật.
Mặt khách quan: gắn liền với đối tượng của phương pháp, là quy luật khách
quan chi phối đối tượng mà chủ thể phải ý thức được. Chẳng hạn, trong việc giảng
dạy của giáo viên, mặt khách quan của phương pháp giảng dạy là những quy luật
tâm lý lứa tuổi, lý luận dạy học, trình độ người học… chi phối quá trình lĩnh hội của
học sinh – đối tượng của phương pháp dạy mà giáo viên ý thức được.
Hai mặt khách quan và chủ quan của phương pháp luôn ln tương tác với
nhau và tạo nên tính hiệu quả của phương pháp. Nói đơn giản, khi chủ thể nắm
vững đối tượng, thì trên cơ sở đó lựa chọn thao tác, quy trình hành động đúng đắn
hợp lý hành động đó và đi tới kết quả. Hiểu đúng bản chất của đối tượng thì hành
động sẽ hiệu nghiệm.
Từ những điều vừa trình bày, ta có thể thấy tiêu chí hàng đầu về tính hiệu
quả của phương pháp là chủ thể phải có kiến thức đầy đủ về đối tượng và thao tác
đúng đắn hợp quy luật khách quan. Về nguyên tắc, hiểu biết đầy đủ về đối tượng sẽ
giúp chủ thể tìm ra được thao tác đúng đắn với đối tượng.
1.1.3.3.
Quy luật: “Mục tiêu và nội duy quy định phương pháp”. Phương pháp
(P) gắn bó với mục tiêu (M), nội dung (N) của hoạt động
M
N
Hình 1.1: Mục tiêu, nội dung quy định phương pháp
10
P
Nội dung cụ thể hóa mục tiêu, nội dung nào phương pháp ấy, khơng có
phương pháp vạn năng chung cho mọi nội dung của hoạt động dạy học. Muốn cho
phương pháp được hiệu quả, hoạt động dạy học thành công thì phải đảm bảo được
hai điều:
- Xác định được mục tiêu đúng đắn và nội dung phù hợp.
- Tìm được phương pháp dạy học thích hợp với nội dung để đạt được mục
tiêu đề ra.
Sự thống nhất nội dung với phương pháp thể hiện logic phát triển của bản
thân đối tượng nghiên cứu. Heghen cho rằng phương pháp là ý thức về hình thức
của sự vận động bên trong của nội dung. Phương pháp là nhận thức của chủ thể về
hình thức, cách thức tổ chức bên trong (tương tác, liên kết, tự vận động) của các
thành tố cấu tạo nên hệ, tức là thành phần của hệ (nội dung). Do đó cấu trúc của hệ
(nội dung) quyết định cách thức tự tổ chức của hệ.
Quy luật trên đây đưa ta đến một hệ quả rất quan trọng về mặt phương pháp
luận: Một lý thuyết khoa học trưởng thành sẽ có khả năng tác động như một phương
pháp khoa học. Đó là vì lý thuyết khoa học phanh phui được bản chất cấu trúc của
hệ (nội dung) và cách thức vận hành của hệ, cách thức tồn tại và biểu hiện của hệ
(hình thức).
Về tính hiệu nghiệm phương pháp: Mọi hoạt động cần chọn được phương
pháp thích hợp với mục tiêu, nội dung, thống nhất giữa mục tiêu và nội dung.
1.2.
Phương tiện dạy học
1.2.1. Khái niệm
-
Phương tiện
Phương tiện được hiểu là một người, một vật trung gian hay một công cụ
trung gian để thực hiện việc giao tiếp. Nói cách khác, phương tiện là thành phần
trung gian giữa hai hay nhiều thành phần giao tiếp với chức năng truyền đạt thông
tin. Người gửi cần sử dụng một phương tiện để truyền tải thơng tin, cịn người nhận
cũng phải sử dụng phương tiện để nhận và hiểu được thông tin từ người gửi.
-
Phương tiện dạy học
11
Theo Tô Xuân Giáp [1, tr.6], phương tiện dạy học được hiểu trong mối quan
hệ giữa thông điệp và phương tiện, phương tiện chở thông điệp đi. Thông điệp từ
giáo viên, tùy theo phương pháp dạy học được phương tiện chuyển đến sinh viên.
Theo Wolfgang Ihber [11, tr.5], phương tiện dạy học là thiết bị có mang tín
hiệu được chế tạo ra có chủ ý về phương diện dạy học và được sử dụng một cách có
lựa chọn nhằm truyền đạt một nội dung nào đó đến người học.
Như vậy, phương tiện dạy học là đối tượng vật chất giúp cho người dạy và
người học tổ chức có hiệu quả q trình dạy học nhằm đạt được mục đích dạy học.
Nhờ những đối tượng vật chất này, người dạy tiến hành tổ chức, điều khiển quá
trình dạy học giúp học sinh tự tổ chức hoạt động nhận thức của mình một cách có
hiệu quả.
1.2.2. Vai trị của phương tiện dạy học
Quá trình học tập là một quá trình tương tác giữa người dạy, người học với nội
dung học tập.
Trong các mơ hình dạy và học mới, phương tiện dạy học chiếm một vị trí quan
trọng:
-
Trong mơ hình dạy học theo lý thuyết học tập của Heimann và Schulz
[12, tr.7]
Dự định
Chủ đề
Phương pháp
Phương tiện
Điều kiện con người
Điều kiện văn hoá – xã hội
Hình 1.2: Mơ hình dạy học theo Heiman
12
-
Trong mơ hình dạy học của Frank [11, tr.11]:
Phương
pháp
Nội dung
Mục đích
Như thế
Cái gì
Dạy
Làm gì
và học
Bằng gì
Phương tiện
Ở đâu
Cấu trúc xã
hội
Cho ai
Cấu trúc tâm
lý
Hình 1.3: Mơ hình dạy học của Frank
- Theo Hortsch [12, tr.19], mơ hình mối quan hệ dạy – học cơ bản bao gồm
các chủ thể, đối tượng và hoạt động được biểu diễn như sau:
Hoạt động
dạy
Người dạy
Người học
Người học
Hoạt động
học
Nội dung
học tập
Hình 1.4: Mơ hình mối quan hệ dạy – học cơ bản theo Hortsch
Trong mơ hình trên, ngươi dạy là chủ thể của hoạt động dạy, còn người học
vừa là đối tượng của hoạt động dạy được điều khiển bởi người dạy, vừa là chủ thể
13
của hoạt động học. Như vậy hình thành một tam giác dạy học được biểu diễn như
sau:
Người
dạy
Điều khiển
Người
học
Giới thiệu
Học
Nội
dung
học
Hình 1.5: Tam giác quan hệ Người dạy - Người học - Nội dung học
Từ sơ đồ mơ tả tình huống dạy học này ta thấy nhiệm vụ của người giáo dạy
trong giờ học khá rõ ràng: Người dạy có nhiệm vụ giới thiệu nội dung học và điều
khiển hoạt động học, sự chú ý và tính tích cực của người học khi làm việc với nội
dung học. Điều khiển ở đây được thực hiện theo tương tác hai chiều với người học.
Trong khi giới thiệu nội dung học và điều khiển hoạt động học, người dạy có thể sử
dụng ngơn ngữ nói hoặc các ngơn ngữ khác. Việc sử dụng phương tiện cá nhân thực
chất rất bị hạn chế và người dạy phải sử dụng các phương tiện khác như bảng, trang
ảnh, sách giáo khoa và các phương tiện khác nhằm đạt được mục đích của mình.
Như vậy có thể nói vai trò của phương tiện dạy học là trợ giúp người dạy
trong việc giới thiệu kiến thức, trong việc điều khiển hoạt động học tập của người
học.
14
Người
dạy
Điều khiển
Giới thiệu
PTDH hỗ trợ
Người
học
Học
Nội
dung
học
Hình 1.6: Vai trị của phương tiện dạy học trong quan hệ tam giác
1.2.3. Các phương tiên dạy học phổ biến được sử dụng trong các nhà trường
hiện nay
1.2.3.1. Mẫu vật: Mẫu vật có thể ở dưới dạng vật thật, vật nhồi, tiêu bản. Tuỳ theo
môn học, mẫu vật được tạo dụng theo những chủng loại khác nhau, chẳng hạn như
mơn Sinh vật, mẫu vật có thể là những cây con sống, mẫu nhồi, mẫu ngâm, tiêu
bản ép khơ….
1.2.3.2. Mơ hình và hình mẫu: Đây là những sản phẩm được chế tạo phản ánh
trung thực, khái quát vật thật, nó giúp cho người quan sát có thể hình dung được cấu
trúc khơng gian của tồn thể cũng như những bộ phận cơ bản nhất của vật thật với
kích thước được phóng to hay thu nhỏ so với vật thật. Các mơ hình có thể được thiết
kế theo ngun dạng tồn thể, mơ hình tháo lắp được, mơ hình ảnh, mơ hình
động…
15
1.2.3.3. Phương tiện đồ hoạ hình vẽ, tranh ảnh, bảng vẽ, sơ đồ, bản đồ:
Hình vẽ của người dạy trên bảng: đây là loại phương tiện được tạo ra bởi
giáo viên, nhằm tập trung sự chú ý của học sinh vào những mặt chủ yếu của đối
tượng nghiên cứu trong những thời điểm thích hợp, kết hợp với lời giảng. ..
- Bản đồ: được sử dụng dưới dạng in sẵn như bản đồ địa lý, bản đồ lịch
sử….
- Sơ đồ: dùng để miêu tả đối tượng trong sự vận động, liên hệ giữa các yếu
tố trong việc hình thành đối tượng cũng như giữa đối tượng nghiên cứu với những
đối tượng khác…
1.2.3.4. Thiết bị thí nghiệm: đây là những dụng cụ được chế tạo đặc chủng, phục
vụ cho các môn học tương ứng như hố học, vật lí, kỹ thuật…
1.2.3.5. Các phương tiện kỹ thuật dạy học (phương tiện nghe – nhìn, máy kiểm
tra, máy vi tính…)
Hệ thống các phương tiện dạy học phải bao gồm các phương tiện có tính đồn
bộ trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học, đó là:
- Những phương tiện giúp người học lĩnh hội và vận dụng hiệu quả tri thức
cơ bản.
- Những thiết bị biểu diễn trên lớp và những thiết bị giúp cho việc thực hành
theo cá nhân và theo nhóm.
- Những phương tiện giúp cho người học làm quen với các phương pháp
khoa học ở chừng mực nhất định.
- Những thiết bị phục vụ cho các thí nghiệm.
- Những phương tiện phục vụ cho các mối liên hệ ngược.
1.2.4. Chức năng và nhiệm vụ của phương tiện dạy học trong giờ học
1.2.4.1.
-
Chức năng của phương tiện dạy học trong các giai đoạn của giờ học
Giai đoạn định hướng, tạo hứng thú học tập:
Trong mỗi giờ học, người dạy phải quan tâm đặc biệt tới đặc điểm của người
học (tâm sinh lý, điều kiện xã hội, trình độ…) cũng như hứng thú học tập và sự chú
ý của người học đối với chủ đề của bài học, chỉ như thế mỗi giờ học mới có thể
16
thành công và đạt đươc mục tiêu dạy học. Để làm được điều đó, người dạy cần có
các biện pháp và sử dụng các phương tiện dạy học thích hợp để kích thích hứng thú
và sự tập trung của người học như sau:
+ Nhắc lại kiến thức vừa học ở giờ học trước.
+ Đưa ra một nhiệm vụ cần giải quyết.
+ Đặt một tình huống có vấn đề.
Và phương tiện dạy học trong giai đoạn này có thể là các đoạn văn mô tả
nhiệm vụ cần giải quyết, tranh ảnh, một đoạn phim hay mơ hình…
-
Giai đoạn làm việc với nội dung mới: Người dạy sử dụng các phương
tiện dạy học để giới thiệu, truyền đạt nội dung học.
- Giai đoạn củng có kiến thức: Trong giai đoạn này, người học có thể
thơng qua việc tiếp xúc với các phương tiện để đào sâu kiến thức của mình.
-
Giai đoạn kiểm tra đánh giá: Trong giai đoạn này, người dạy sử dụng
phương tiện dạy học là các bộ câu hỏi, các câu hỏi trắc nghiệm được lập trình trên
máy tính … để kiểm tra đánh giá kết quả học tập sau mỗi giờ học.
1.2.4.2.
-
Nhiệm vụ của phương tiện dạy học trong giờ học
Truyền đạt nội dung học tập:
Cách truyền đạt nội dung học tập sơ khai nhất và thực nhất là sử dụng các
đối tượng thực, ví dụ như vật thật, cây, con… Tuy nhiên vì nhiều lý do mà khơng
thể đưa các đối tượng thực vào giờ học, khi đó người ta phải sử dụng các phương
tiện nghe nhìn như tranh ảnh, băng từ, phim ảnh…
Phương tiện dạy học trong trường hợp này cần thiết càng giống vật thật thì
càng tốt, nó có thể là hình ảnh thu nhỏ của vật thật hay mơ tả chi tiết bằng ngơn
ngữ.
Ngồi ra cũng có những nội dung học tập mà khơng hề tồn tại vật thật ví dụ
như các định luật vật lý hay các cơng thức tốn học. Trong trường hợp đó người ta
sử dụng đến phương tiện đặc biệt là ký hiệu, chữ viết và ngôn ngữ.
-
Điều khiển giờ học:
17
