SKKN Xây dựng và định hướng sử dụng học liệu số trong dạy học chương động lực học theo sách Vật lí 10 – kết nối tri thức với cuốc sống

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong sự phát triển nhanh, mạnh của cuộc cách mạng 4.0 và sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ thì chuyển đổi số là xu hướng của xã hội nói chung và lĩnh vực giáo dục nói riêng. 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 thế chuyển đổi số đã và đang tác động sâu sắc đến con người.
“Chương trình chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” được phê duyệt tại quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 03/06/2020 của Thủ tướng Chính phủ xác định như sau: Phát triển nền tảng hỗ trợ dạy và học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số trong quản lí, giảng dạy và học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng nền tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy và học tập theo cả hình thức trực tiếp và trực tuyến.
Ứng dụng chuyển đổi số sẽ tạo ra mô hình giáo dục thông minh, từ đó giúp việc học, hấp thụ 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 cho dạy học và phát triển khả năng tự học của người học mà không bị giới hạn về thời gian cũng như không gian.
Để tổ chức dạy học dựa trên ứng dụng công nghệ số có hiệu quả cao, thuận tiện cho thầy và trò thì việc xây dựng, sáng tạo kho học liệu số cho quá trình dạy học đóng vai trò rất quan trọng. Học liệu số là tập hợp các phương tiện điện tử phục vụ cho dạy và học, bao gồm: giáo trình điện tử, sách giáo khoa điện tử, tài liệu tham khảo điện tử, bài kiểm tra đánh giá điện tử, bản trình chiếu, bảng dữ liệu, các tệp âm thanh, hình ảnh, video, bài giảng điện tử, phần mềm dạy học, thí nghiệm mô phỏng và các học liệu được số hóa khác. Tuy nhiên, học liệu số phục vụ cho công tác dạy học tại các trường THPT hiện nay vẫn chưa có sự đồng bộ, chưa có tính hệ thống và chưa được kiểm định về chất lượng cũng như nội dung. Học liệu số mà đa số giáo viên hiện nay sử dụng thường chỉ qua nguồn từ internet, youtobe… đây là nguồn tài nguyên rất phong phú, tuy nhiên để phù hợp cho dạy

học trong chương trình THPT cần phải “gia công”, “tinh chỉnh” và sắp xếp lại một cách khoa học thì việc sử dụng mới đạt hiệu quả sư phạm của nó. Ngoài ra không phải lúc nào cũng dễ dàng tìm được các học liệu số trên internet phù hợp với mục đích sư phạm và ý tưởng của người dạy. Để chủ động trong dạy học thì giáo viên cần xây dựng riêng cho mình một kho dữ liệu số phù hợp từ đó sẽ thuận tiện trong tổ chức dạy học dưới mọi hình thức online hay trực tiếp. Việc xây dựng học liệu số có thể thông qua sưu tầm, chỉnh sửa các nguồn học liệu hợp pháp được chia sẻ qua internet hoặc dựa vào các phần mềm thông dụng như office, camtasia, ispring … kết hợp các chức năng của smart phone để sáng tạo ra các học liệu mới phù hợp với nội dung dạy học. Ngoài ra việc sử dụng học liệu số như thế nào để đạt được hiệu quả cao trong dạy học cũng là vấn đề rất quan trọng.
Phần Động lực học trong chương trình Vật lí 10 THPT có nội dung kiến thức đa dạng, trừu tượng nên việc chiếm lĩnh và phát triển tri thức đối với học sinh gặp rất nhiều khó khăn. Đây là phần có nội dung trang bị những kiến thức cơ sở ban đầu và là nền tảng cho việc tiếp thu các chủ đề khác như phần “tĩnh học, bảo toàn, điện động lực học, từ trường cảm ứng điện từ, dao động cơ, sóng …”. Đây cũng là phần giúp giáo viên phát hiện sớm học sinh có năng khiếu Vật lí. Nội dung kiến thức phần này là xuất phát điểm để hình thành năng lực và phẩm chất cho những người lao động có kỹ thuật trong tương lai. Ngoài ra, nội dung của phần động lực học là những quy luật vận động của thế giới tự nhiên nên nó có tác dụng rất lớn trong việc hình thành thế giới quan cho học sinh. Vì vậy, việc chuẩn bị đầy đủ phương tiện, thiết bị, học liệu cho phần này đóng vai trò rất quan trọng cho quá trình dạy học của giáo viên. Học liệu số nếu được thiết kế và sử dụng phù hợp thì sẽ tạo được hiệu quả dạy học cao trong chương động lực học.
Từ những lí do trên và từ những kinh nghiệm khi sử dụng học liệu số vào thực tế dạy học của bản thân, trong phạm vi đề tài này chúng tôi đề xuất giải pháp: “Xây dựng và định hướng sử dụng học liệu số trong dạy học chương động lực học theo sách Vật lí 10 – kết nối tri thức với cuốc sống ”.

PHẦN II: NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Học liệu số trong dạy học phổ thông
1.1. Học liệu số là gì?
Căn cứ theo quy định tại Khoản 10 Điều 3 Thông tư 20/2018/TT-BGDĐT quy định về chuẩn nghề nghiệp giáo viên cơ sở giáo dục phổ thông do Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành, có hiệu lực từ ngày 10/10/2018, học liệu số được quy định như sau:
“Học liệu số là các tài liệu, dữ liệu thông tin, tài nguyên được số hóa, lưu trữ phục vụ cho việc dạy và học”.
Như vậy, có thể hiểu HLS là tập hợp các phương tiện điện tử phục vụ dạy và học như: Tài liệu điện tử, bài kiểm tra đánh giá điện tử, bài giảng điện tử, các tệp dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video, thí nghiệm mô phỏng …
1.2. Phân loại học liệu số
Học liệu số có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và đối tượng sử dụng. Tuy nhiên, dưới đây là một số cách phân loại học liệu số thông dụng:
– Ebooks và sách điện tử: Là tài liệu chứa các nội dung văn bản được biên tập, định dạng và xuất bản dưới dạng file điện tử. Ebooks và sách điện tử thường có khả năng tương tác và kết hợp với các phương tiện khác như hình ảnh, âm thanh và video.
– Video giáo dục: Bao gồm các bài giảng, hướng dẫn, phóng sự, phim tài liệu, video trực tuyến và các chương trình giải trí có liên quan đến giáo dục.
– Trò chơi giáo dục: Là các trò chơi được thiết kế để hỗ trợ việc học tập và rèn luyện các kỹ năng cần thiết cho các đối tượng học tập khác nhau.
– Ứng dụng giáo dục: Là các ứng dụng trên điện thoại di động hoặc máy tính bảng thiết kế để hỗ trợ việc học tập và rèn luyện các kỹ năng cho người dùng.
– Phần mềm học tập: Là các phần mềm đặc biệt thiết kế để hỗ trợ các hoạt động học tập như làm bài tập, ôn tập kiến thức, làm bài kiểm tra,…

– Cơ sở dữ liệu: Là các nguồn tài nguyên trực tuyến như thư viện số, cơ sở dữ liệu tài nguyên giáo dục trực tuyến và các kho dữ liệu khác cung cấp cho người dùng nhiều tài liệu học tập và nghiên cứu.
– Mạng xã hội giáo dục: Là các mạng xã hội trực tuyến thiết kế để hỗ trợ việc giao lưu, chia sẻ kiến thức và học tập trực tuyến.
– Các công cụ hỗ trợ học tập trực tuyến: Là các công cụ hỗ trợ việc học tập trực tuyến, bao gồm các phần mềm ghi chú trực tuyến, công cụ tạo bài tập,…
1.3. Sử dụng học liệu số vào mô hình lớp học truyền thống.
Các lớp học truyền thống được coi là mô hình học tập phổ biến nhất trong các trung tâm, trường học hoặc các tổ chức giáo dục khác. Đặc điểm chung mô hình học tập này đó chính là học viên có thể tương tác trực tiếp với giáo viên trong quá trình tiếp thu kiến thức.
Tuy nhiên, các lớp học này thường có sĩ số lớp khá đông, do đó giáo viên khó có thể quan tâm từng em học sinh được. Bên cạnh đó, chương trình học được xây dựng theo một quy trình thống nhất, nếu các em học sinh bị lỡ những kiến thức quan trọng, thầy cô cũng không thể quay trở lại bài học đó cho các em. Kiểm tra đánh giá ở mô hình lớp học truyền thống với các bài làm trên giấy cũng gây ra nhiều bất tiện như mất chi phí cho văn phòng phẩm, mất thời gian cho việc chấm bài, độ chính xác và khách quan không cao …
HLS có thể khắc phục được những yếu điểm này của lớp học truyền thống. Chẳng hạn, ứng dụng hệ thống câu hỏi tương tác nhanh qua phần mềm sẽ dễ dàng phân tích được đồng thời nhiều học sinh trong việc thực hiện nhiệm vụ được giao. Thông qua đó sẽ đánh giá được năng lực học tập cũng như mức độ hợp tác trong học tập của học sinh để điều chỉnh kịp thời. Những phần kiến thức bị bỏ lỡ hoặc cần tìm hiểu lại thì học sinh có thể thông qua HLS ở dạng bài giảng Elearning; video bài giảng hay video thí nghiệm, mô phỏng …
Việc kiểm tra đánh giá cũng trở nên dễ dàng hơn, cho kết quả nhanh chóng và chính xác nhờ các phần mềm như MonaELMS; TestPro; AZtest; ED Quiz; iTest; MC mix; Azota ; Ninequiz…

2. Tầm quan trọng của học liệu trong dạy học.
Cơ sở dữ liệu, HLS xây dựng trên nền tảng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) được sử dụng như các công cụ để phát triển kỹ năng tư duy, tạo điều kiện cho tư duy phê phán và học tập cao hơn từ người học. Những công cụ này cho phép người học thể hiện những gì họ biết vào thực tế. Người học sẽ tự xây dựng cơ sở tri thức cho cá nhân có liên quan và các kiến thức có ý nghĩa đối với họ, thu hút người học trong suy nghĩ và học tập. Trên toàn cầu, HLS được coi là một cách tiếp cận quan trọng mới trong nỗ lực giải quyết các vấn đề tiếp cận tri thức, chất lượng và công bằng trong giáo dục. Hiện nay, HLS cần thiết cho việc dạy học tự phát hiện trong các môn khoa học xã hội và tự nhiên, thu hút cả giáo viên và học sinh, học viên tham gia vào các hoạt động dạy và học nhằm giúp người học hiểu các khái niệm và định nghĩa mới được cập nhật theo thời gian, các số liệu, dữ liệu, tài liệu có liên quan đến bài học. Các hoạt động giáo dục khi cần đến học liệu mở sẽ giúp cả người dạy và người học tiếp cận, hiểu về những thông tin mới về các vấn đề khoa học tự nhiên và xã hội được cập nhật một cách liên tục, có hệ thống. Trong các hoạt động khám phá tri thức khoa học dựa vào kho HLS, người học dưới sự hướng dẫn của người thầy sẽ tham gia vào quá trình tìm kiếm, xử lý, suy luận, dự đoán và phân loại đúng sai khi xem xét, đánh giá các nhân vật, sự kiện và vận dụng vào thực tế cuộc sống.
Việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông đã cụ thể hoá chuẩn đầu ra với mục tiêu phát triển phẩm chất và năng lực của người học. Chuẩn đầu ra của từng cấp học của giáo dục phổ thông bao gồm hệ thống các phẩm chất, năng lực chung và năng lực chuyên biệt của đối tượng giáo dục, trong đó mỗi một năng lực được thể hiện thông qua các tiêu chí, các biểu hiện cụ thể, hợp lý, logic. Phương pháp kiểm tra và đánh giá kết quả năng lực người học đòi hỏi xác định một cách chi tiết, bao quát, tổng thể. Việc xác định nội dung cơ bản, cốt lõi của giáo dục phổ thông trong từng môn học khoa học tự nhiên hay khoa học xã hội với chuẩn đầu ra sẽ là căn cứ cho việc biên soạn sách giáo khoa, nếu xây dựng nền tảng cơ sở dữ liệu, HLS sẽ góp phần không nhỏ trong việc kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục thông qua kiến thức truyền tải đến học sinh.
5

HLS có vai trò rất quan trọng bởi đây là “nguồn tiềm lực” để khai thác và sử dụng trong dạy học. Bên cạnh đó, cần thấy rằng HLS chính là thành phần của thành tố học liệu nói chung, vì thế có thể phân tích vai trò, tầm quan trọng của HLS từ cách tiếp cận tổng thể sau:

2.1. Học liệu số tác động đến các thành tố của quá trình dạy học

Các thành tố xét theo quá trình có thể đề cập: mục tiêu, nội dung, phương pháp và kĩ thuật, phương tiện và học liệu, phương pháp và công cụ KTĐG,… HLS tác động một cách toàn diện đến từng thành tố này, có thể phân tích một số nội dung sau:

– Tác động đến mục tiêu dạy học:

Mục tiêu dạy học bậc phổ thông ở Việt Nam hiện nay là phát triển các PC và NL ở HS được quy định trong chương trình GDPT 2018. Việc sử dụng HLS để triển khai hoạt động học không những giúp HS phát triển NL đặc thù của môn học, các NL chung mà còn góp phần phát triển NL tin học. Qua đó, HS có thêm cơ hội thích nghi và hội nhập với thời kì cách mạng công nghiệp 4.0. Cũng cần thấy, khi máy vi tính, thiết bị di động thông minh chưa được đưa vào quá trình học tập thì người học chủ yếu làm việc với học liệu trong SGK hoặc các tài liệu do GV biên soạn. Khi máy vi tính, điện thoại thông minh và Internet đã phổ biến, người học có điều kiện chủ động tiếp xúc với những nguồn dữ liệu đồ sộ, đa chiều trong học liệu số. Cơ hội này cũng tạo thách thức cho người học đứng trước các lựa chọn, sàng lọc các kiến thức, dữ liệu, hoạt động phù hợp cho mục tiêu học tập. Thách thức đó cũng chính là cơ hội để người học hình thành, phát triển PC trách nhiệm, NL tự chủ và tự học. Bên cạnh đó, khi GV kết hợp tổ chức hoạt động học trên lớp với việc giao nhiệm vụ học tập tại nhà có ứng dụng TBCN và HLS thì HS có thêm cơ hội chủ động phát triển được nhiều thành phần/thành tố của mỗi NL chung như NL tự chủ và tự học, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo trong quá trình tự học đó.

Hiện nay, nhiều yêu cầu cần đạt trong chương trình môn học, hoạt động giáo dục đòi hỏi GV sử dụng TBCN và HLS. Theo đó, nếu bối cảnh nhà trường không có điều kiện cho HS tiến hành thí nghiệm thực thì việc sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo hoặc học liệu số dạng video là rất cần thiết để có thể giúp HS đáp ứng mục tiêu dạy học mà chương trình môn học, hoạt động giáo dục đã đặt ra. Nhờ HLS, khi HS khai thác phù hợp nghĩa là không chỉ phát triển về tri thức mà còn phát triển các kĩ năng sống có liên quan: kĩ năng lựa chọn và khai thác thông tin. Bên cạnh đó, khi làm quen, tiếp cận và sử dụng các TBCN trong học tập, HS sẽ có cơ hội để thực hành, rèn luyện một cách trực tiếp hay mô phỏng, đồng thời đây cũng là cách để chuẩn bị cho HS về tư duy làm việc khoa học, công nghệ để thay đổi cả suy nghĩ, định hướng thích ứng với các yêu cầu của cuộc cách mạng khoa học công nghệ 4.0. Nói cách khác, thiết bị và công nghệ góp phần thực thi nhằm đạt được mục tiêu dạy học, giáo dục thông qua các hoạt động học hay chuỗi hoạt động học phù hợp.

– Tác động đến nội dung dạy học

Theo chương trình GDPT 2018, nội dung trong SGK chỉ đóng vai trò tham khảo. GV có thể chủ động xây dựng nội dung dạy học phù hợp từ nhiều nguồn học liệu khác nhau: học liệu truyền thống trên trong SGK, hay HLS được chia sẻ trên Internet hoặc từ đồng nghiệp nhất là các kho HLS hữu dụng, các HLS được kiểm duyệt và khuyến khích dùng chung. Từ các nguồn học liệu đó, GV sẽ chủ động thiết kế, biên tập thành các dạng HLS mới đa dạng hơn, sinh động hơn, phù hợp với nội dung dạy học và nội dung kiểm tra, đánh giá được xác lập.

Đối với hoạt động học của HS, HLS có thể được coi là nguồn cung cấp thông tin vô tận. Nó bao gồm các HLS mà GV cung cấp và HLS mà HS tự tìm kiếm, tự lưu trữ để tham khảo phục vụ cho mục tiêu tìm hiểu, khám phá và vận dụng. Giúp người học có thể chủ động tiếp cận không giới hạn nguồn tài nguyên ở lĩnh vực mà họ đang học tập và nghiên cứu, từ đó khai thác và thúc đẩy việc phát triển NL ở các lĩnh vực người học quan tâm, hứng thú cũng như có tiềm lực, tố chất.