Những biện pháp vận dụng hiệu quả dạy học chương trình Hóa vào môn Toán ở trường trung học phổ thông thuộc Tây Nguyên

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci. 2012, Vol. 57, No. 4, pp. 18-24 NHỮNG BIỆN PHÁP VẬN DỤNG HIỆU QUẢ DẠY HỌC CHƯƠNG TRÌNH HÓA VÀOMÔN TOÁN Ở TRƯỜNG TRUNGHỌC PHỔ THÔNG THUỘC TÂY NGUYÊN Lê Tuấn Anh ∗ Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Đình Điệp Trường Đại học Sư phạm Hà Nội ∗ E-mail: letuananh11@hotmail.com Tóm tắt. Những đặc điểm của dạy học chương trình hóa cho thấy xu hướng này phù hợp với việc dạy học ở các lớp học có ít học sinh khá, giỏi hoặc các lớp mà năng lực học sinh không đồng đều như ở Tây Nguyên. Tuy nhiên vì nhiều lí do khác nhau, dạy học chương trình hóa chưa được sử dụng nhiều trong dạy học môn Toán ở trường Phổ thông. Bài báo này nghiên cứu đề xuất những biện pháp nhằm vận dụng hiệu quả dạy học chương trình hóa vào môn Toán ở trường Trung học Phổ thông (THPT) thuộc khu vực Tây Nguyên. Từ khóa:Dạy học, chương trình hóa, môn Toán, Trung học Phổ thông, Tây Nguyên. 1. Mở đầu Dạy học chương trình hoá (DHCTH) là phương pháp dạy học (PPDH) được xây dựng dựa trên quan điểm điều khiển học. Bài học chương trình hoá giúp cá biệt hoá hoạt động học theo nhu cầu và khả năng của người học, luôn có sự phản hồi nhờ mối quan hệ ngược bên trong và bên ngoài, qua đó giúp giáo viên và học sinh có những điều chỉnh kịp thời nhằm nâng cao hiệu quả dạy học (DH). Những đặc điểm của DHCTH cho thấy PPDH này phù hợp với DH ở các lớp học có ít HS khá, giỏi hoặc các lớp mà năng lực HS không đồng đều như ở Tây Nguyên. Tuy nhiên, kết quả việc khảo sát, điều tra thực tiễn của chúng tôi về mức độ hiểu biết, quan tâm đến DHCTH của 76 GV trung học phổ thông (THPT) trên địa bàn hai tỉnh Đăk Lăk và Đăk Nông vào tháng 12 năm 2010 cho thấy DHCTH còn quá xa lạ đối với GV dạy môn Toán THPT ở Tây Nguyên: có đến 75% GV được điều tra chưa từng biết đến PPDH này; trong số 25% GV được điều tra từng nghe nói tới PP DHCTH, chỉ có 2,63% thường xuyên tìm hiểu về PPDH này; 100% GV được điều tra chưa từng thiết kế bài dạy theo DHCTH. Hầu hết các tài liệu về DHCTH tập trung trình bày những vấn đề lí thuyết về PPDH này, rất ít tài liệu đề cập đến những biện pháp cụ thể để đưa DHCTH vào thực tiễn dạy học. 18 Những biện pháp vận dụng hiệu quả dạy học chương trình hóa vào môn Toán... 2. Nội dung nghiên cứu Trong phần này, chúng tôi đề xuất những biện pháp vận dụng hiệu quả dạy học chương trình hóa vào môn Toán ở trường THPT thuộc khu vực Tây Nguyên. 2.1. Biện pháp khai thác thế mạnh của công nghệ thông tin và truyền thông Trước đây, người có khả năng thiết kế chương trình dạy học (CTDH) với máy tính thường phải là một lập trình viên đồng thời là một nhà sư phạm am hiểu về DHCTH. Tuy nhiên gần đây những khó khăn này có thể khắc phục được nhờ một số phần mềm: Violet, Powerpoint, Lecture Maker... Đặc biệt với phần mềm Lectora, GV không nhất thiết phải có kiến thức về lập trình, chỉ cần sử dụng thành thạo máy vi tính là có thể thiết kế được các CTDH, đủ đảm bảo thực hiện DHCTH trên máy vi tính một cách dễ dàng, thuận lợi. Có thể tải phiên bản dùng thử trong 30 ngày và tham khảo thêm thông tin về phần mềm Lectora tại địa chỉ Sử dụng phần mềm Lectora để xây dựng những CTDH là một giải pháp khả thi. Lectora chạy trên môi trường Windows nên có giao diện đẹp và dễ tiếp cận, không tốn nhiều thời gian để thiết kế. Lectora có nhiều điểm tương tự như PowerPoint, tuy nhiên Lectora có nhiều ưu điểm hơn trong việc thiết kế các CTDH: Bài soạn có thể xây dựng như một website hoặc thành một chương trình ứng dụng chạy độc lập; chức năng siêu liên kết của Lectora cho phép thiết kế các chương trình phân nhánh thuận lợi hơn; Lectora cho phép thiết kế một bài kiểm tra bằng hình thức trắc nghiệm khách quan trên máy vi tính một cách dễ dàng và tiện lợi (Sau khi làm xong bài kiểm tra, HS nhận được đánh giá đúng, sai và điểm số đạt được). Hình 1. Hình ảnh một liều trong CTDH bài “Bất phương trình bậc hai” (Đại số 10) được thiết kế bằng phần mềm Lectora 19 Lê Tuấn Anh và Nguyễn Đình Điệp 2.2. Biện pháp trang bị cho giáo viên những tri thức về dạy học chương trình hóa, giúp học sinh làm quen với chương trình dạy học 2.2.1. Viết tài liệu hướng dẫn giáo viên Mặc dù có nhiều ưu điểm và phù hợp với xu thế DH mới, nhưng thực tế cho thấy rất ít GV THPT hiểu biết và sử dụng PP DHCTH có hiệu quả trong quá trình DH. Vì vậy PPDH này nên được phổ biến rộng rãi bằng nhiều hình thức như: Giới thiệu thông qua các chuyên đề bồi dưỡng chuyên môn; viết tài liệu giới thiệu về PP DHCTH và khả năng ứng dụng vào thực tế DH trong điều kiện hiện nay của các trường phổ thông... 2.2.2. Xây dựng những ví dụ minh họa Để có những bằng chứng thuyết phục về tính hiệu quả và khả năng ứng dụng vào thực tế DH của PP DHCTH cần xây dựng nhiều ví dụ minh họa, nhiều buổi tập huấn về xây dựng CTDH. Chương 1 và chương 2 của tài liệu [2] xây dựng được những ví dụ minh họa đa dạng, phong phú về DHCTH. 2.2.3. Hướng dẫn học sinh làm việc với bài học chương trình hóa HS cần được giới thiệu và hướng dẫn cách học trong những bài dạy có sử dụng PP DHCTH. GV cần hướng dẫn cho HS những điều sau đây khi làm việc với CTDH: - HS phải có đầy đủ SGK, vở ghi, giấy nháp và các dụng cụ học tập khác như những tiết học thông thường; - Phải ghi chép lại những kiến thức cần thiết (các PP giải toán, ví dụ, chú ý, nhận xét. . . ) có trong chương trình; - HS phải đọc kĩ và thực hiện nghiêm túc các yêu cầu hoặc hướng dẫn do chương trình đưa ra; - Khi chương trình yêu cầu trả lời câu hỏi hoặc làm bài tập thì HS phải thực hiện yêu cầu đó vào giấy nháp, sau đó đối chiếu với kết quả của chương trình đưa ra; - Không được lựa chọn câu trả lời một cách ngẫu nhiên, thiếu suy nghĩ đối với câu hỏi phân nhánh do chương trình đưa ra (vì đây không phải là câu hỏi trắc nghiệm); - Để thuận tiện cho việc tra cứu, HS nên ghi lại số thứ tự những liều (phiếu) đã học qua. 2.3. Biện pháp phối hợp dạy học chương trình hóa với những phương pháp, xu hướng dạy học khác Theo tác giả Hoàng Chúng: “Không có một phương pháp dạy học nào là vạn năng cả, mỗi phương pháp đều có những mặt mạnh và những mặt yếu của nó, nghệ thuật của người thầy giáo là biết lựa chọn, sử dụng mỗi phương pháp một cách đúng chỗ, hợp lí và sáng tạo, biết phối hợp khéo léo các phương pháp làm cho các phương pháp hỗ trợ cho nhau, nhằm phát huy tác dụng và thu hẹp những hạn chế của mỗi phương pháp” [1];83]. 20 Những biện pháp vận dụng hiệu quả dạy học chương trình hóa vào môn Toán... Việc chọn lựa ra những PPDH phù hợp để kết hợp trong một tiết dạy là quan trọng. Việc lựa chọn này cần căn cứ vào nội dung kiến thức, đối tượng HS và việc thực hiện mục tiêu DH. Nếu thiết kế được những CTDH tốt, chạy trên máy vi tính thì trong quá trình thực hiện chương trình ta có thể phối hợp với nhiều PPDH khác, làm tăng hiệu quả DH. Sau đây là một số khả năng phối hợp DHCTH với những PP, xu hướng DH khác: - Sử dụng phòng máy vi tính của nhà trường, bố trí hai HS vào một máy đã cài sẵn chương trình DH. Với những câu hỏi, tình huống gợi vấn đề do chương trình đưa ra HS sẽ phải tiến hành thảo luận với nhau để đưa ra câu trả lời. Làm như vậy ta đã làm tăng cơ hội giao lưu đồng thời rèn luyện cho các em cách thức làm việc tập thể (Đây là một thế mạnh của DH hợp tác nhưng đồng thời là một nhược điểm của PP DHCTH). Như vậy ta đã góp phần phối hợp được giữa DHCTH với DH hợp tác; - Bản thân các chương trình phân nhánh cũng góp phần thực hiện DH phân hóa. Khi làm việc với chương trình phân nhánh, HS yếu phải qua nhiều liều trung gian và chỉ dừng lại ở những bài tập cơ bản, trong khi đó HS khá, giỏi tùy theo năng lực của mình sẽ bỏ qua một số bước trung gian và có thể làm thêm một số bài tập nâng cao. Mặt khác theo GS Nguyễn Bá Kim [4;246] thì trong khi DHCTH, do được giải phóng khỏi việc DH đồng loạt cho cả lớp, thầy giáo sẽ giúp đỡ những HS cá biệt (cá biệt yếu, cá biệt giỏi...) trong những khoảng thời gian dài hơn nhiều so với DH truyền thống; - Ngày nay, nhiều gia đình có khả năng trang bị cho con em mình máy vi tính để phục vụ cho việc học tập. Vì vậy GV có thể thiết kế những CTDH đóng vai trò như những tài liệu tham khảo bám sát chương trình theo PP DHCTH, giao cho HS chép về máy tính cá nhân ở nhà để tự học sau đó GV đánh giá khả năng tự học của các em bằng những bài kiểm tra. Làm được như vậy, HS có thể học lại nhiều lần một bài học, có thể học mọi lúc, mọi nơi phù hợp với quỹ thời gian từng em và giúp họ phát huy được tính độc lập, phát triển năng lực tự học, năng lực làm việc độc lập - một năng lực cần thiết cho mọi người để có thể học tập suốt đời. Như vậy, ta đã kết hợp được PP DHCTH với PPDH tự học; - Có thể phối hợp DH phát hiện và giải quyết vấn đề với DHCTH bằng cách xây dựng những chương trình không chỉ có những pha để HS lĩnh hội tri thức, rèn luyện kỹ năng, tự kiểm tra đánh giá,... mà còn bao gồm cả những đoạn chương trình tạo tình huống gợi vấn đề, sao cho tri thức được phát hiện ra vừa là phương tiện vừa là kết quả của quá trình giải quyết vấn đề. Bằng việc phối hợp hai cách DH này, những yếu tố phát hiện và giải quyết vấn đề sẽ tăng cường tính tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo của HS khi làm việc với CTDH [4;248]. - Một chương trình DH có thể được soạn cho một tiết học, một bài học hoặc một tình huống DH. Vì vậy trong một tiết dạy, trong tình huống DH này ta dùng PP DHCTH, tình huống khác ta lại dùng PPDH khác. Làm như vậy, ta đã kết hợp được DHCTH với nhiều PPDH khác nữa. 21 Lê Tuấn Anh và Nguyễn Đình Điệp 2.4. Biện pháp 4 đa dạng hóa hình thức sử dụng dạy học chương trình hóa 2.4.1. Vận dụng dạy học chương trình hóa vào làm việc với nội dung mới Trong DHCTH, có nhiều cơ hội để HS kiến tạo tri thức và rèn luyện kĩ năng một cách chủ động, sáng tạo thông qua những hoạt động do chương trình đưa ra. CTDH sẽ đưa ra những thông tin, những gợi ý, những yêu cầu hành động, những bình luận cần thiết để giúp HS lĩnh hội tri thức, giúp các em vượt qua những khó khăn, sai lầm và xác nhận những kiến thức đã đạt được trong quá trình học tập. Trong quá trình tổ chức cho HS làm việc với nội dung mới (Dạy học khái niệm Toán học, định lí Toán học, dạy học quy tắc, phương pháp) bằng PP DHCTH, do được giải phóng khỏi việc DH đồng loạt cho cả lớp, thầy giáo sẽ có nhiều cơ hội giúp đỡ những HS cá biệt trong những khoảng thời gian dài hơn nhiều so với DH truyền thống. Cần phải quan sát tình hình học tập của cả lớp để có thể đưa ra những hành động phù hợp. Đó có thể là những gợi ý, những lời nhận xét, những nhắc nhở kịp thời để nâng cao hiệu quả của giờ học. 2.4.2. Vận dụng dạy học chương trình hóa vào bài luyện tập Khi thiết kế CTDH bài luyện tập bằng PP DHCTH, các bài tập thường được sắp xếp theo trình tự từ dễ đến khó. Những bài tập đầu tiên thường ở mức độ nhận thức nhận biết hoặc thông hiểu (theo cách phân loại Bloom), đảm bảo phần lớn HS có thể làm được, tạo cho họ niềm lạc quan, tự tin bước vào làm những bài tập tiếp theo. Chương trình DH có sự thích ứng đối với từng HS (theo tư tưởng của DH phân hóa), thường thì những HS yếu, kém đi theo chuỗi bài tập dễ, HS trung bình thì theo chuỗi bài tập không quá dễ cũng không quá khó, HS khá, giỏi thì theo chuỗi bài tập với mức độ yêu cầu cao hơn. Trong bài luyện tập bằng DHCTH, ứng với mỗi bài tập, thường thì đầu tiên chương trình đưa ra đề bài, HS bắt đầu giải, nếu giải được thì so sánh lời giải của mình với lời giải của chương trình đưa ra, nếu đúng thì sẽ chuyển sang giải bài tập tiếp theo, nếu sai thì phải giải lại với sự phân tích sai lầm, những gợi ý, hướng dẫn của chương trình. Nếu HS không giải được thì chương trình lần lượt đưa ra những gợi ý trợ giúp. Những gợi ý cũng khác nhau tùy theo năng lực của từng HS, có thể là những gợi ý về mặt ý tưởng, có thể là những gợi ý chi tiết dẫn dắt các em thực hiện từng bước của lời giải. 2.4.3. Vận dụng dạy học chương trình hóa vào bài ôn tập Mục đích của bài ôn tập là hệ thống hóa, luyện tập những kiến thức đã học. Thông qua bài ôn tập, HS nhìn lại một cách toàn diện, đầy đủ, chính xác những kiến thức đã được học, góp phần phát triển năng lực Toán học cho HS. Có những hình thức ôn tập như: ôn tập trước khi học kiến thức mới; ôn tập trong quá trình học kiến thức mới; ôn tập theo chủ đề; ôn tập tổng kết cuối học kì hoặc cuối năm... Trong thực nghiệm, chúng tôi thường thiết kế một bài kiểm tra trắc nghiệm khách 22 Những biện pháp vận dụng hiệu quả dạy học chương trình hóa vào môn Toán... quan ở cuối mỗi bài ôn tập mà chúng tôi gọi đó là phần “thử sức” bằng phần mềm Lectora, với những câu hỏi phần lớn chỉ ở mức độ nhận thức nhận biết hoặc thông hiểu. Chương trình có tính thời gian làm bài, đưa ra những nhận xét đúng sai cho từng câu trả lời và điểm số đạt được khi kết thúc. 2.4.4. Vận dụng dạy học chương trình hóa vào kiểm tra và đánh giá Hiện nay, có nhiều hình thức kiểm tra được sử dụng để đánh giá kết quả học tập của HS: tự luận, trắc nghiệm, vấn đáp, thực hành... Tùy theo mục đích đánh giá mà các bài kiểm tra lại có thể được bố trí trong những khoảng thời gian khác nhau. Nếu chương trình DH được thiết kế trên máy vi tính thì việc thiết kế các bài kiểm tra trắc nghiệm trên máy tính sẽ rất thuận tiện. Khi sử dụng hình thức tổ chức này thì khâu chấm bài và đánh giá kết quả rất nhanh, HS sẽ được biết kết quả ngay sau khi hoàn thành bài kiểm tra với độ chính xác cao. Bài kiểm tra trắc nghiệm trên máy tính nếu được thiết kế theo tư tưởng DHCTH thì ngoài những chức năng thông thường của một bài kiểm tra trắc nghiệm trên giấy ta còn có thể đưa vào đó những lời nhận xét, đánh giá cho từng câu hỏi mà HS đã chọn trong bài kiểm tra qua đó tạo nên mối liên hệ ngược bên trong cho từng HS. Trong thực nghiệm chúng tôi đang sử dụng phần mềm Lectora của hãng Trivantis (Mỹ) để thiết kế các chương trình DH theo PP DHCTH, phần mềm này cũng cho phép thiết kế các bài kiểm tra trắc nghiệm với những dạng câu hỏi, bài tập trắc nghiệm thông dụng như: lựa chọn trong nhiều khả năng, điền khuyết, sắp lại thứ tự, ghép đôi. Kết thúc bài kiểm tra (có quy định thời gian) HS sẽ được biết số điểm đã đạt được đồng thời biết được tính đúng sai ở từng câu đã lựa chọn. Hình 2. Hình ảnh một liều trong CTDH bài “Bất phương trình bậc hai” (Đại số 10) được thiết kế bằng phần mềm Lectora Mặt khác người ta cũng có thể thiết kế những chương trình DH có chức năng theo dõi, giám sát các liều mà HS đã đi qua và thời gian hoàn thành bài học của từng HS (trong DHCTH, những HS có trình độ khác nhau có thể học những liều khác nhau và thời gian hoàn thành bài học cũng khác nhau) qua đó GV cũng có thể đánh giá được năng lực và ý thức học tập của từng HS. 23 Lê Tuấn Anh và Nguyễn Đình Điệp 3. Kết luận Bài báo đề xuất được những biện pháp nhằm vận dụng có hiệu quả DHCTH vào môn Toán THPT ở Tây Nguyên. Mặc dù bài viết chỉ đề cập đến việc vận dụng DHCTH vào DH Toán THPT ở Tây Nguyên. Nhưng dựa trên cơ sở này, ta có thể vận dụng DHCTH cho những môn học khác, ở các khối lớp khác nhau và cho những vùng miền khác nhau, góp phần nâng cao hiệu quả DH ở trường THPT. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Chúng, 1997. Phương pháp dạy học Toán học ở trường phổ thông Trung học cơ sở. Nxb Giáo dục, Hà Nội. [2] Nguyễn Đình Điệp, 2011. Vận dụng dạy học chương trình hóa vào chủ đề phương trình, bất phương trình ở lớp 10 trung học phổ thông, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Hà Nội. [3] Phạm Văn Hoàn, Nguyễn Gia Cốc, Trần Thúc Trình, 1981. Giáo dục học môn Toán. Nxb Giáo dục. [4] Đoàn Thị Lan Hương (2008), Xây dựng chương trình hỗ trợ tự học về vectơ và phương pháp tọa độ trong mặt phẳng dựa trên phần mềm Lectora, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Hà Nội. [5] Nguyễn Bá Kim, 2009. Phương pháp dạy học môn Toán. Nxb Đại học sư phạm. [6] Nguyễn Thị Mai Lan, 2006. Tài liệu xây dựng và triển khai đào tạo trực tuyến (hướng dẫn sử dụng Lectora). Trung tâm Công nghệ Thông tin, Đại học Sư phạm Hà Nội. [7] Bùi Văn Nghị, 2009. Vận dụng lí luận vào thực tiễn dạy học môn Toán ở trường phổ thông. Nxb Đại học Sư phạm. ABSTRACT Ways to make use of Programmed Instruction to teach and learn mathematics in Tay Nguyen Province high schools The characteristics of the Programmed Instruction show that this approach could be suitable for teaching and learning of mathematics in high schools in Taynguyen provinces. However, the Programmed Instruction are not used very often in Vietnam because of a number of reasons. The main aim of this article is to find solutions for applying the Programmed Instruction in high schools of Taynguyen provinces. 24