SKKN Khai thác sử dụng phòng học thông minh nhằm phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh trong dạy học vật lí – công nghệ tại trường thpt

PHẦN MỞ ĐẦU

I. Lí do chọn đề tài
Với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ, chuyển đổi số chính là xu hướng của xã hội nói chung và lĩnh vực giáo dục nói riêng. Việc áp dụng công nghệ vào giáo dục có vai trò vô cùng to lớn, tạo nên nhiều bước ngoặt phát triển, mở ra nhiều phương thức giáo dục mới thông minh, hiệu quả hơn và đồng thời tiết kiệm chi phí cho người học. Đến nay, xu hướng chuyển đổi số trong giáo dục đã và đang tác động sâu sắc đến con người.
Chương trình GDPT 2018 với mục tiêu phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của người học; chú trọng vận dụng kiến thức vào tình huống thực tiễn, chuẩn bị năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, giúp người học thích ứng với sự thay đổi của xã hội. Trong công cuộc chuyển đổi số đang diễn ra mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực của đời sống, sản xuất. Giáo dục với vai trò đào tạo con người mới thì năng lực số, sử dụng các nền tảng công nghệ đang là một yêu cầu bắt buộc và được đề cao.
Ứng dụng chuyển đổi số đã tạo ra mô hình giáo dục thông minh, từ đó giúp việc học, tiếp thu kiến thức của người học trở nên đơn giản và dễ dàng hơn. Sự bùng nổ của các nền tảng công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi để truyền đạt kiến thức và phát triển được khả năng tự học của người học mà không bị giới hạn về thời gian cũng như không gian. Hiện tại, chuyển đổi số trong giáo dục được ứng dụng dưới 3 hình thức chính là: ứng dụng công nghệ trong phương pháp giảng dạy; lớp học thông minh, lập trình… vào việc giảng dạy; ứng dụng công nghệ trong quản lý; công cụ vận hành, quản lý; ứng dụng công nghệ trong lớp học: công cụ giảng dạy, cơ sở vật chất.
Mặc dù công nghệ có vai trò ngày càng to lớn trong cuộc sống, sản xuất cũng như trong giảng dạy, giáo dục. Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng công các thiết bị thông minh, các nền tảng công nghệ cũng đặt ra đòi hỏi nhiều về kĩ năng về lựa chọn, sử dụng nhất là cập nhật các ứng dụng mới với tốc độ phát triển nhanh chóng như hiện nay. Vì vậy để có thể khai thác tốt các thiết bị góp phần hình thành phát triển năng lực số đáp ứng được yêu cầu thì cả GV, HS cùng phải học tập, thực hành sử dụng, vận dụng vào công việc dạy học hàng ngày.
Vì những lí do đó, chúng tôi chọn đề tài: “Khai thác sử dụng phòng học thông minh nhằm phát triển  phẩm chất, năng lực cho học sinh” trong dạy học vật lí – công nghệ tại trường THPT Tân Kỳ 3.
II. Mục đích nghiên cứu
– Nghiên cứu, xây dựng KHDH, khai thác sử dụng các phần mềm dạy học cho phòng học thông minh.
– Tổ chức các hoạt động dạy học thể nghiệm sử dụng phòng học thông minh để hình thành và phát triển  phẩm chất, năng lực cho HS trong dạy học vật lí – công nghệ.
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
– Các phần mềm, nền tảng công nghệ số hỗ trợ dạy học.
– Xây dựng KHBD, các hoạt động dạy học thể nghiệm sử dụng phòng học thông minh để hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho HS trong dạy học vật lí – công nghệ.
3.2.  Phạm vi nghiên cứu
– Chương trình vật lí – công nghệ THPT
– Các chức năng và thao tác thực hiện dạy học với phòng học thông minh – Một số phần mềm hỗ trợ dạy học: Azota, plickers, google form,….
– Sử dụng thư viện bài giảng trực tuyến Novi, phòng thí nghiệm ảo.
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu
– Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài, bao gồm: chương trình GDPT 2018 theo định hướng phát triển  phẩm chất, năng lực của người học; thực trạng cơ sở vật chất tại trường THPT Tân Kỳ 3.
– Nghiên cứu sử dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học hiện nay.
– Nghiên cứu, xây dựng KHDH, khai thác sử dụng phòng học thông minh trong dạy học.
– Tổ chức các hoạt động dạy học thể nghiệm sử dụng phòng học thông minh để hình thành và phát triển  phẩm chất, năng lực cho HS trong dạy học vật lí – công nghệ.
V. Cấu trúc sáng kiến
Phần mở đầu:
– Lí do chọn đề tài
– Mục đích nghiên cứu
– Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Nhiệm vụ nghiên cứu Phần nội dung:
– Chương I. Cơ sở lí luận và thực tiễn
– Chương II. Khai thác sử dụng các phần mềm, nền tảng số trong dạy học phổ thông hiện nay.
– Chương III. Xây dựng KHBD một số tiết khai thác phòng học thông minh nhằm phát triển  phẩm chất, năng lực cho học sinh.
Phần phụ lục
Phần kết luận
Tài liệu tham khảo

PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Cơ sở lí luận
Bước vào thời đại mới- thời đại mang tên “công nghệ 4.0” phát triển mạnh mẽ và đang “xâm nhập” vào hệ thống giáo dục của nước nhà. Mang theo nhiều nguồn năng lượng mới, tươi trẻ gợi cho người học nhiều thích thú với việc tiếp thu kiến thức tại trường học. Hiện nay có rất nhiều trường học từ cấp bậc đại học đến những trường mầm non đã ứng dụng thành công đưa công nghệ 4.0 vào công tác giảng dạy. Phương pháp dạy học hiện đại ở đây là những phương pháp dạy học phù hợp với trình độ phát triển của nhà trường trong thời đại hiện nay và đáp ứng yêu cầu của dạy học trong giai đoạn hiện nay đồng thời phát huy cao độ tính tự giác, tích cực độc lập và sáng tạo của học sinh trong học tập.
Bên cạnh bảng đen, phấn hay bút dạ, giáo viên có thể đa dạng hóa phương pháp giảng dạy của mình bằng cách áp dụng các công cụ Internet để giữ liên lạc với phụ huynh và thu hút học sinh tham gia vào khóa học. Giáo viên có thể sử dụng hình ảnh hoặc đồ họa thông tin để biểu đạt thông tin. Hoặc việc tìm kiếm các video tư liệu sẽ giúp học sinh học tập hiệu quả hơn vì những kiến thức trực quan có tác động lâu dài đến não bộ con người.
Tăng cường khả năng tiếp cận giáo dục: Chuyển đổi số cho phép học sinh và giáo viên truy cập nội dung giáo dục mọi lúc, mọi nơi thông qua các thiết bị di động hoặc máy tính bảng. Điều này giúp cải thiện khả năng tiếp cận và sự đồng bộ hóa trong giáo dục.
Cải thiện trải nghiệm học tập: Các công nghệ số như phần mềm học tập, video giảng dạy và các nền tảng học trực tuyến cung cấp một trải nghiệm học tập tốt hơn, hấp dẫn hơn và đa dạng hơn cho học sinh.
Nâng cao hiệu quả giảng dạy: Giáo viên có thể sử dụng các công nghệ số để phân tích dữ liệu và đánh giá quá trình học tập của học sinh, từ đó tối ưu hóa các kế hoạch giảng dạy để cải thiện chất lượng giáo dục.
Giảm chi phí và tăng tính hiệu quả: Chuyển đổi số cung cấp các công cụ giảm chi phí cho các tổ chức giáo dục, như giảm tài liệu giảng dạy in ấn và chi phí đào tạo. Điều này cũng giúp tăng tính hiệu quả và sự tiện lợi của giáo dục.
1.2. Cơ sở thực tiễn
– Chỉ thị số 1112/CT-BGDĐT ngày 19/8/2022 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc thực hiện nhiệm vụ trọng tâm năm học 2022-2023, Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ ứng dụng công nghệ thông tin, chuyển đổi số và thống kê giáo dục năm học 2022 – 2023
– Năm học 2022-2023 Trường THPT Tân Kỳ 3,  được Sở GD&ĐT Nghệ An cấp 01 phòng học bao gồm: màn hình tương tác thông minh với cấu hình cao, có tích hợp nhiều công cụ hỗ trợ tốt cho công tác giảng dạy. Từ đó BGH nhà trường đã bố trí 01 phòng học có kết nối tốt với mạng Internet với đầy đủ  cơ sở vật chất đảm bảo cho yêu cầu dạy học tại phòng học thông minh. Ngoài ra để đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số của chương trình GDPT 2018, nhà trường đã lắp đặt đầy đủ ti vi màn hình lớn từ 55 in trở lên ở các lớp khối 10. Hiện tại, chuyển đổi số trong nhà trường được ứng dụng dưới 3 hình thức chính là: ứng dụng công nghệ trong phương pháp giảng dạy; lớp học thông minh, lập trình… vào việc giảng dạy; ứng dụng công nghệ trong quản lý: công cụ vận hành, quản lý; ứng dụng công nghệ trong lớp học: công cụ giảng dạy, cơ sở vật chất.
– Về phía GV 100% có phương tiện máy tính cá nhân, điện thoại thông minh và sử dụng thành thạo các thao tác kết nối, trình chiếu cơ bản.
– Về phía học sinh, mặc dù thuộc địa bàn khu vực miền núi đời sống kinh tế còn khó khăn. Tuy nhiên phần lớn phụ huynh HS đã có trang bị điện thoại thông minh có kết nối mạng internet và đặc biệt là khả năng tiếp cận công nghệ nhanh chóng của giới trẻ là những thuận lợi để GV có thể triển khai áp dụng công nghệ số trong dạy học.
– Vì vậy việc khai thác, sử dụng phòng học thông minh các nền tảng công nghệ số, để phát triển  phẩm chất, năng lực học sinh tại trường là hoàn toàn khả thi.
1.3. Yêu cầu về chuyển đổi số trong dạy học chương trình GDTH 2018
– Định hướng phát triển NLS cho học sinh phổ thông. Thông qua đó góp phần thực hiện thành công Chương trình giáo dục phổ thông 2018.
– Làm cơ sở để giáo viên, cán bộ quản lí giáo dục, các cơ sở giáo dục phổ thông xây dựng kế hoạch phát triển năng lực số cho học sinh, giáo viên;
– Cụ thể hóa năng lực CNTT của học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông 2018.
– Làm cơ sở xây dựng các khuyến nghị đối với gia đình, các tổ chức xã hội cùng với nhà trường phát triển năng lực số cho trẻ em trong độ tuổi đang đi học phổ thông.
1.4. Lựa chọn, đề xuất khung năng lực, phẩm chất số
Dựa trên khung năng lực số của Lê Anh Vinh và cộng sự, chúng tôi đề xuất khung năng lực, phẩm chất số cho HS như sau.
STT Nhóm  năng lực Mô tả năng lực Phẩm chất
1. Vận hành
thiết bị và
phần mềm Nhận biết, lựa chọn và sử dụng các thiết bị phần cứng và ứng dụng phần mềm để nhận diện, xử lý dữ liệu, thông tin số trong giải quyết vấn đề. – Tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, gọn gàng.
– Kiên nhẫn
2. Khai thác thông tin và dữ liệu Nhận diện được nhu cầu thông tin của cá nhân; triển khai các chiến lược tìm tin, định vị và truy cập được thông tin; đánh giá các nguồn tin và nội dung của chúng; lưu trữ, quản lý và tổ chức – Thận trọng, trung thực, có tinh thần trách nhiệm.

thông tin; sử dụng thông tin phù hợp với đạo đức và pháp luật.
3. Giao tiếp và hợp tác trong môi trường số Tương tác và giao tiếp thông qua công nghệ số và thực hành vai trò công dân số. Quản lý định danh và uy tín số của bản thân trong môi trường số. Sử dụng công cụ và công nghệ số để hợp tác, cùng thiết kế, tạo lập các nguồn tin và tri thức. – Khách quan, trung thực  – Có tinh thần nhân ái, trách nhiệm trong hoạt động nhóm.
4. An toàn và an sinh số Bảo vệ các thiết bị, nội dung, dữ liệu cá nhân và quyền riêng tư trong môi trường số. Bảo vệ sức khỏe và tinh thần. Nhận thức về tác động của công nghệ số đối với hạnh phúc xã hội và hòa nhập xã hội. Nhận thức về ảnh hưởng của công nghệ số và việc sử dụng chúng đối với môi trường. – tỉ mỉ, cẩn thận, trách nhiệm
– Tôn trọng quyền cá nhân. – Ý thức bảo vệ môi trường.
5. Sáng tạo nội dung số Tạo lập và biên tập nội dung số. Chuyển đổi, kết hợp thông tin và nội dung số vào vốn tri thức sẵn có. Hiểu rõ về hệ thống giấy phép và bản quyền liên quan đến quá trình sáng tạo nội dung số. – Nỗ lực, tỉ mỉ
– Tôn trọng quyền cá nhân.
6. Học tập và phát triển kỹ năng số Nhận diện được các cơ hội và thách thức trong môi trường học tập trực tuyến. Hiểu được nhu cầu và sở thích cá nhân với tư cách là người học tập trong môi trường số. Thúc đẩy truy cập mở và chia sẻ thông tin. Ý thức được tầm quan trọng của việc học tập suốt đời đối với sự phát triển cá nhân. – Nỗ lực tỉ mỉ, cẩn thận, trách nhiệm. – Tôn trọng quyền cá nhân
7. Sử dụng năng lực số cho nghề nghiệp Vận hành các công nghệ số trong các bối cảnh nghề nghiệp đặc thù. Hiểu, phân tích và đánh giá dữ liệu, thông tin và nội dung số đặc thù trong hoạt động nghề nghiệp. Thực hành đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp trong môi trường số. – Có tinh thần  trách nhiệm  – Có chí cầu tiến

KẾT LUẬN CHƯƠNG I
– Trong chương này, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. Chúng tôi nhận thấy yêu cầu về phẩm chất, năng lực với con người mới, đặc biệt là năng lực số quan trọng thể hiện rõ trong quan điểm chỉ đạo của Chính phủ, Bộ GD & ĐT.
– Tại trường THPT Tân Kỳ 3 được sự quan tâm của Sở GD&ĐT Nghệ An cũng như lãnh đạo nhà trường đã đầu tư xây dựng phòng học thông minh đáp ứng yêu cầu về cơ sở vật chất. Là cơ sở quan trọng để khai thác, sử dụng đáp ứng yêu cầu ngày càng cao trong dạy học.
– Chúng tôi đã lựa chọn, đề xuất khung năng lực, phẩm chất cho HS trong quá trình sử dụng các thiết bị số và tham gia không gian số. Xem đó là mục tiêu hướng đến cũng như là tiêu chí để đánh giá kết quả trong quá trình nghiên cứu, sử dụng.
– Qua điều tra, tìm hiểu nhận thức của GV và HS về khai thác sử dụng phòng học thông minh và các sản phẩm số, tôi nhận thấy hầu hết GV đồng ý rằng việc rèn luyện NLS cho HS trong dạy học ở trường phổ thông là vô cùng cần thiết và được nhiều GV quan tâm. Thế nhưng, việc khai thác, sử dụng phòng học thông minh và các nguồn dữ liệu số để phát triển phẩm chất, năng lực HS còn ít, chưa được thường xuyên quan tâm nhiều bởi nhiều nguyên nhân khác nhau.
– Trên cơ sở phân tích cơ sở lí luận và thực tiễn của việc khai thác, sử dụng phòng học thông minh để phát triển phẩm chất, năng lực HS, chúng tôi đã nghiên cứu, lựa chọn sử dụng một số phầm mềm hỗ trợ hiệu quả trong dạy học hiện nay, xây dụng tiến trình và tổ chức dạy học thể nghiệm tại trường.
CHƯƠNG II PHÒNG HỌC THÔNG MINH VÀ CÁC PHẦN MỀM
HỖ TRỢ DẠY HỌC
2.1. Phòng học thông minh
Phòng học thông minh là giải pháp phòng học tích hợp đầy đủ các công cụ dạy và học có được từ việc kết nối các thiết bị như máy vi tính, màn hình tương tác, bục giảng thông minh, hệ thống âm thanh,…, máy tính được tích hợp đầy đủ các dữ liệu cần thiết như: sách giáo khoa điện tử, giáo trình điện tử bộ môn theo đúng với sách giáo khoa chuẩn của bộ Giáo dục và Đào tạo. Và một phần mềm quản lý, phần mềm giúp cho giáo viên thực hiện tổ chức toàn bộ quá trình dạy và học trong một giờ dạy – bao gồm các hoạt động tương tác giữa thầy và trò thông qua việc sử dụng các thiết bị đã tích hợp trong phòng học thông minh.
Mỗi công cụ trong số các công cụ dạy học trên đều dựa trên công nghệ mạnh mẽ, thân thiện, dễ sử dụng, nhưng tất cả đều được thiết kế hoạt động một cách đồng bộ để làm sinh động nội dung giảng dạy, nâng cao hứng thú học tập, tạo cho giáo viên và học sinh một môi trường học tập sinh động, thú vị và đạt hiệu quả cao, giúp cải thiện rõ rệt kết quả học tập của học sinh. Việc học của học sinh trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.
Phòng học thông minh là giải pháp cho phép tăng cường khả năng tương tác đa chiều giữa giáo viên với học sinh, học sinh với học sinh qua việc dạy nhóm, học nhóm , thảo luận nhóm thông qua phần mềm quản lý lớp học.
Giáo viên có thể điều hành lớp học và giám sát bài học trên máy của học sinh được chọn hoặc tất cả các máy học sinh trong lớp chỉ với một vài thao tác đơn giản trên máy của giáo viên.