Kỷ yếu Khai thác thiết bị dạy học hiện đại phục vụ dạy học ở trường phổ thông

ới hiện nay là nhỏ hơn, nhanh hơn, an toàn và tốt hơn, đó đặt ra cho nhiệm vụ giỏo dục làm sao cho học sinh phải cú khả năng tỡm ra kiến thức tốt nhất, biết nghi vấn khoa học và từ đú, cú sỏng tạo cao nhất. Vậy, ta cú thể ứng dụng CNTT để lập trỡnh tạo ra PMDH Húa học Hữu cơ (HHHC) cú thể lắp ghộp cỏc mẫu hỡnh riờng biệt, đặc trƣng cho bản chất của một nguyờn tử cỏc nguyờn tố húa học nhƣ C,H,O,N…cú khả năng tự động, tự tổ chức, tự sắp xếp liờn kết lại với nhau, theo một cỏch thức và một trật tự liờn kết húa học xỏc định (theo một nguyờn tắc húa học nhất định) để tạo thành cỏc mụ hỡnh cụ thể - mụ tả tƣợng trƣng cho bản chất – vấn đề là biểu diễn đỳng cụng thức cấu tạo (CTCT) hay phƣơng trỡnh phản ứng húa học (PTPUHH) khai triển phõn tử hợp chất hữu cơ, dƣới sự chỉ dẫn của chƣơng trỡnh mỏy tớnh cú trớ thụng minh nhõn tạo? Đõy chớnh là 24 Nhà giỏo về hƣu – Tp Đồng Hới, tỉnh Quảng Bỡnh Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 215 cõu hỏi đặt ra cho cỏc nhà khoa học và phần mểm Domino version 2.0 (V2.0) sẽ trả lời một phần cho cõu hỏi đú. 2. Phần mềm dạy húa học Domino V2.0 Dựa trờn ý tƣởng đú, bƣớc đầu chỳng tụi đó đầu tƣ nghiờn cứu, thử nghiệm xõy dựng, thiết kế, lập trỡnh, đó sản xuất thành cụng, tạo ra đƣợc phần mềm tớch hợp dạy học húa học hữu cơ Đomino V2.0 cú trớ thụng minh nhõn tạo. Chƣơng trỡnh mỏy tớnh V2.0 đƣợc xõy dựng trờn nền DOTNET và sử dụng ngụn ngữ VBNET để tạo ra cụng cụ PM soạn thảo bài giảng HHHC Đụmino V2.0 cú trớ thụng minh nhõn tạo. Tức là quỏ trỡnh thu thập, trỡnh bày và xử lớ kiến thức HHHC để ỏp dụng cho mỏy tớnh cú trớ thụng minh nhõn tạo. Phần mềm này do ThS. Phạm Minh Tõn thiết kế và cỏc cộng sự xõy dựng, đó đƣợc Cục Sở hữu trớ tuệ Việt Nam cấp Bản quyền năm 2007. Hỡnh 1: Màn hỡnh chớnh thể hiện chức năng của PM. Bài học được chọn trong “cõy bài học” 2.1 Cỏc chức năng của phần mềm: Phần mềm dạy học HHHC V2.0 cú 2 chức năng chớnh: Chức năng Chọn bài học dựng để dạy và tự học trực tuyến trờn mỏy: gồm cú 2 phần Lớ thuyết và Bài tập vận dụng với hai loại bài tập trắc nghiệm:khỏc nhau: trắc nghiệm cú 4 phƣơng ỏn lựa chọn và trắc nghiệm bằng hỡnh – tất cả đều cú hàm kiểm tra tự động để biết kết quả. Chức năng Chơi cờ để ụn luyện kiến thức, kĩ năng và giải quyết hầu hết cỏc bài tập cú liờn quan đến việc xỏc lập CTCT và PTPU hữu cơ. Tất cả cỏc nội dung Cõy bài học Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 216 hoạt động của cỏc chức năng trờn đều dƣới chỉ dẫn của chƣơng trỡnh mỏy tớnh cú trớ thụng minh nhõn tạo. Cỏc kiến thức húa học đƣợc sắp xếp thành thƣ mục, theo thứ tự cỏc chƣơng, bài cú trong chƣơng trỡnh SGK Húa học hiện nay, gọi là “Cõy bài học”, để tiện tra cứu cỏc nội dung kiến thức, kĩ năng của cỏc bài học cụ thể cần học hay cần chơi. Hỡnh 2 cấu trỳc thiết kế Bài 22 Cấu trỳc phõn tử hợp chất lớp 11Ban cơ bản Hỡnh 3: Hỡnh xếp sai chương trỡnh thụng bỏo xếp sai, hóy xếp lại Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 217 Hỡnh 3: Hỡnh xếp đỳng mỏy thụng bỏo chỳc mừng Cỏc kớ tự (cỏc mẫu hỡnh -quõn bài ĐMN) đặc trƣng cho bản chất của một nguyờn tử cỏc nguyờn tố húa học C,H,O,N… đƣợc sắp xếp thứ tự hệ thống thành từ điển theo hàng và cột, để ngƣời học chọn cỏc kớ tự thớch hợp cho việc thực hành lắp ghộp CTCT hay PTPU hữu cơ. Phần mềm đó hỗ trợ HS tự mỡnh trực tiếp thao tỏc trờn mỏy vi tớnh, để thực hành lắp ghộp xỏc lập đỳng mụ hỡnh trực quan sinh động cụ thể cõn xứng, hài hũa, hoàn chỉnh, đỳng với lý thuyết bài học, biểu diễn đỳng CTCT hay PTPU khai triển hợp chất hữu cơ từ đơn giản đến phức tạp, khi biết tờn gọi và cụng thức phõn tử của một chất cụ thể bằng trũ chơi xếp hỡnh, theo hỡnh thức trắc nghiệm (trắc nghiệm bằng hỡnh xếp). Tất cả cỏc CTCT và PTPU đều cú hàm kiểm tra tự động. Hỡnh 4: Kết quả trả lời cỏc nội dung kiến thức của mục 1, Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 218 bài Cấu trỳc phõn tử, SGK lớp 11 ban cơ bản Hỡnh 5: Kết quả trả lời nội dung bài tập xỏc lập CTCT cỏc đồng phõn phõn tử C3H6O 2.2. Cỏc tớnh năng của phần mềm Domino húa học 2.0 Nếu hỡnh xếp CTCT sai thỡ mỏy sẽ bỏo sai và ta cú thể xúa toàn bộ hỡnh xếp sai để xếp lại cho đến khi mỏy bỏo đỳng mới thụi. Nếu hỡnh xếp CTCT đỳng, thỡ mỏy sẽ bỏo đỳng và hỡnh xếp đỳng ở phần chơi sẽ tự động chuyển sang trả lời đỳng nội dung kiến thức của bài học hay bài tập cú liờn quan đến nội dung của hỡnh xếp đú. Tức là trong một bài học ta cú thể chuyển sang chơi cờ xếp hỡnh cú liờn quan đến nội dung kiến thức của hỡnh xếp và ngƣợc lại. Tất cả cỏc thao tỏc trờn chỉ bằng những cỏi nhấn chuột trờn mỏy tớnh. Sau đú, cỏc em tự quan sỏt mụ hỡnh lắp ghộp, đó xỏc lập đỳng, rồi so sỏnh, đối chiếu, phõn tớch về thành phần, đặc điểm cấu tao và tớnh chất của cỏc chất, để đƣa ra những nhận xột về sự khỏc nhau và giống nhau nhằm xỏc lập mối liờn quan giữa thành phần, cấu tạo với tớnh chất của cỏc chất và tự rỳt ra kết luận khoa học đỳng đắn về mối quan hệ qua lại giữa cấu tạo với tớnh chất. Đú là cấu tạo quyết định tớnh chất, tớnh chất phản ỏnh cấu tạo. Biết đƣợc cấu tạo thỡ suy ra đƣợc tớnh chất và ngƣợc lại. Đồng thời cú thể kiểm tra ngay kết luận khoa học của mỡnh vừa nờu ra đú đỳng hay sai ở trờn mỏy. Tức là tự mỡnh xõy dƣng nguồn kiến thức phong phỳ bằng hỡnh ảnh về CTCT hay PTPU hữu cơ (khỏc với SGK là cỏc CTCT và PTPU đó đƣợc viết sẵn). Thay cỏch viết bằng cỏch xếp hỡnh CTCT, cỏch làm này khụng những làm sỏng tỏ bản chất cỏch viết CTCT hay PTPU khai triển hữu cơ trờn mặt phẳng giấy Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 219 khụ khan, cứng nhắc,, truyền thống từ trƣớc đến nay khi dạy và học HHHC phổ thụng –giỳp cho HS hiểu sõu sắc bản chất cỏc định luật, cỏc khỏi niệm cú bản húa học, nhất là bản chất cỏc luận điểm trong nội dung cơ bản của học Thuyết Cấu tạo húa học phõn tử hợp chất hữu cơ. Đõy là Học thuyết chủ đạo, đƣợc coi là kim chỉ nam – là sợi chỉ đỏ xuyờn suốt toàn bộ chƣơng trỡnh HHHC phổ thụng. Là nguyờn tắc và PP khoa học để nghiờn cứu học tập bộ mụn. Phần mềm cú khả năng rốn luyện đƣợc kĩ năng, kĩ xảo thực hành xỏc lập đỳng CTCT hay PTPU khai triển hữu cơ, nhất là vận dụng để giải quyết tốt cỏc bài tập trắc nghiệm và tự luận cú liờn quan đến xỏc lập CTCT và PTPU hữu cơ. Đõy là những kiến thức, kĩ năng cơ bản, quan trọng nhất bắt buộc HS cần nắm chắc khi học HHHC ở phổ thụng, mà cỏc em thƣờng rất lỳng tỳng và bỡ ngỡ, nhất là cỏc em HS lớp 9 THCS mới bƣớc đầu làm quen với HHHC. Tất cả kết quả của cỏc nội dung trờn chỉ thụng qua hoạt động của một trũ chơi xếp hỡnh lắp ghộp theo hỡnh thức trắc nghiệm đụmino cú sự chỉ dẫn của chƣơng trỡnh mỏy tớnh với trớ thụng minh nhõn tạo, cũng nhƣ sự chỉ đạo, giỏm sỏt, tƣ vấn, gợi mở, dẫn dắt của GV làm cho HS tự mỡnh lĩnh hội kiến thức HHHC, vốn trừu tƣợng, phức tạp, khụ cứng trong SGK trở nờn đơn giản, dễ dàng, sinh động hơn. Nhƣ vậy, việc ứng dụng CNTT vào dạy và học HHHC phổ thụng – đó lập trỡnh đƣợc PMDH V2.0, nhƣ là một TBDH hiện đại, đó tạo ra đƣợc CN dạy và học HHHC phổ thụng theo PP “ Mụ hỡnh húa thực hành – tự học – trắc nghiệm ĐMN trực tuyến –cú hàm kiểm tra tự động” với nguyờn tắc “Vui mà học” khắc phục phƣơng phỏp dạy học thuyết trỡnh một chiều, theo lối “Thầy giảng – trũ chộp” mà chuyển sang “Thầy thiết kế - Trũ thi cụng”, [GS Hồ Ngọc Đại]. Cụng nghệ phần mềm tớch hợp dạy học HHHC Đụminụ V2.0 cú trớ thụng minh nhõn tạo làm cho cỏc em cú thờm một bộ thiết bị học tập, bộ giỏo cụ trực quan thực hành, bộ SGK điện tử, bộ đồ chơi điện tử hấp dẫn bằng hỡnh về Húa hữu cơ. Phần mềm V2.0 cú nguyờn lớ chế tạo và cỏch sử dụng phự hợp cỏc ý tƣởng thể hiện bài dạy của GV, phự hợp với những ý tƣởng chủ đạo về phần HHHC phổ thụng hiện nay do Bộ GD&ĐT ban hành. Đồng thời, đạt đƣợc cỏc tiờu chớ đỏnh giỏ về nội dung và phƣơng phỏp dạy học E-learning và SGK điện tử, giỳp cho HS vừa học, vừa chơi ở lớp và ở nhà trờn mỏy tớnh cỏ nhõn, kớch thớch tớnh đam mờ húa học của cỏc em. Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 220 Cỏi cốt lừi của Phần mềm Dạy học húa học Domino V2.0 là đƣa ra một cỏch học húa học hữu cơ “vừa chơi, vừa học” nhƣng mang lại hiệu quả cao trong quỏ trỡnh hiểu những kiến thức khỏ trừu tƣợng của húa học hữu cơ. 3. Triển khai ỏp dụng thực tiễn Phần mềm Dạy học húa học Domino V2.0 đó đạt giải Hội thi Sỏng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Bỡnh năm 2005 và đƣợc Cục Sở hữu trớ tuệ Việt Nam, Bộ Văn húa – thể thao và Du lịch cấp năm 2007, là cơ sở phỏp lý để triển khai nhõn rộng. Phần mềm đó đƣợc ỏp dụng vào giảng dạy ở một số trƣờng THCS, THPT ở tỉnh Quảng Bỡnh và Quảng Trị. Tuy nhiờn, để nhõn rộng và ỏp dụng hiệu quả cho cỏc trƣờng học, chỳng tụi rất mong đƣợc sự hợp tỏc của cỏc cụng ty phần mềm dạy học, cụng ty sản xuất thiết bị - trƣờng học và cỏc trƣờng phổ thụng. Chỳng tụi sẵn sàng chuyển giao phần mềm với nhiều hỡnh thức: hợp tỏc sản xuất (đối với cỏc cụng ty), triển khai ỏp dụng giảng dạy (đối với cỏc trƣờng phổ thụng). Mọi liờn hệ theo địa chỉ của tỏc giả: Tổ 4 –Khu phố 7, Phƣờng Bắc Lý –TP. Đồng Hới, Quảng Bỡnh, ĐT 052 6279 200 hoặc DĐ 0 942066364 hoặc 0915017238. Hỡnh 6: Tỏc giả đang triển giao phần mềm cho thầy giỏo dạy Húa học ở trường THPT Số 1 Bố Trạch – Quảng Bỡnh. Hoọi thaỷo khoa hoùc “Khai thaực thieỏt bũ daùy hoùc hieọn ủaùi phuùc vuù daùy hoùc ụỷ trửụứng phoồ thoõng” 221 Chịu trỏch nhiệm chung PGS.TS. Ngụ Minh Oanh Biờn tập nội dung TS. Trương Cụng Thanh ThS. Hồ Sỹ Anh ThS. Đào Thị Võn Anh ThS. Lờ Hoàng Giang Trỡnh bày và thiết kế bỡa ThS. Hồ Sỹ Anh ThS. Bựi Tiến Huõn Ảnh bỡa 1: Nguồn Internet