Luận văn Thạc sĩ Hệ thống thông tin: Ứng Dụng Mạng Nơ-ron Nhân Tạo vào hệ thống gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh Trung Học Phổ Thông theo chương trình Giáo Dục Phổ Thông Mới

Chia sẻ: Matroinho | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Ứng Dụng Mạng Nơ-ron Nhân Tạo vào hệ thống gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh Trung Học Phổ Thông theo chương trình Giáo Dục Phổ Thông Mới”, sẽ giúp học sinh có được sự gợi ý lựa chọn môn học phù hợp năng lực, tránh được sự lựa chọn theo cảm tính và số đông, giảm tải được những áp lực khi CT GDPT mới được áp dụng vào năm 2022.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hệ thống thông tin: Ứng Dụng Mạng Nơ-ron Nhân Tạo vào hệ thống gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh Trung Học Phổ Thông theo chương trình Giáo Dục Phổ Thông Mới

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VÕ VĂN QUYỀN ỨNG DỤNG MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO VÀO HỆ THỐNG GỢI Ý LỰA CHỌN MÔN HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SỸ BÌNH DƯƠNG – 2019
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VÕ VĂN QUYỀN ỨNG DỤNG MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO VÀO HỆ THỐNG GỢI Ý LỰA CHỌN MÔN HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS QUẢN THÀNH THƠ BÌNH DƯƠNG – 2019 i
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, luận văn “Ứng Dụng Mạng Nơ-ron Nhân Tạo vào hệ thống gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh Trung Học Phổ Thông theo chương trình Giáo Dục Phổ Thông Mới” là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS.TS. Quản Thành Thơ, xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và nguyện vọng tìm hiểu của bản thân. Ngoại trừ kết quả tham khảo từ các công trình khác đã ghi rõ trong luận văn, các nội dung được trình bày trong luận văn này là kết quả nghiên cứu do chính tôi thực hiện và kết quả của luận văn chưa từng công bố trước đây dưới bất kì hình thức nào. Bình Dương, ngày 15 tháng 10 năm 2019 Tác giả Võ Văn Quyền ii
LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Thủ Dầu Một, được sự hướng dẫn và giảng dạy nhiệt tình của quý Thầy Cô, đặc biệt là quý Thầy Cô khoa Khoa Kỹ thuật - Công nghệ đã truyền đạt cho tôi những kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian học tập tại trường. Cùng với sự nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành luận văn của mình. Từ những kết quả đạt được này, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trường Đại học Thủ Dầu Một, đã truyền đạt cho tôi những kiến thức vô cùng bổ ích trong thời gian qua. Đặc biệt là: PGS.TS. Quản Thành Thơ đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành tốt báo cáo luận văn này. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô để báo cáo luận văn đạt được kết quả tốt nhất. Tôi xin kính chúc quý Thầy Cô, các anh chị và các bạn thật nhiều sức khỏe, niềm vui, luôn thành công trong công việc và cuộc sống. iii
TÓM TẮT Với nhiều sự thay đổi so với chương trình giáo dục phổ thông (CT GDPT) hiện hành, CT GDPT mới mà Bộ Giáo Dục và Đào Tạo (GD&ĐT) vừa công bố sẽ áp dụng chính thức vào năm 2022 có rất nhiều điểm mới khi chia thành hai giai đoạn: giai đoạn giáo dục cơ bản (từ lớp 1 đến 9) và giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (lớp 10 đến 12). Những điểm thay đổi này, đòi hỏi học sinh ở bậc Trung Học Cơ Sở (THCS) khi bước vào bậc Trung Học Phổ Thông (THPT), phải chủ động trong việc lựa chọn các môn học theo hướng phát triển năng lực và định hướng nghề nghiệp bản thân một cách phù hợp và theo đúng quy định. Việc phát triển chương trình từ hướng phát triển giáo dục kiến thức sang hướng phát triển kiến thức song song với năng khiếu, định hướng nghề nghiệp từ giai đoạn THCS sang THPT với nhiều môn học được bổ sung mới. Điều này dẫn đến, việc lựa chọn môn học của các em học sinh từ lớp 9 khi vào lớp 10 gặp rất nhiều áp lực và khó khăn. Bởi lẽ, ngoài những môn bắt buộc các em phải tự lựa chọn thêm những môn học khác của nhóm môn học tự chọn để hoàn thành đầy đủ danh sách môn học theo quy định của CT GDPT mới, gây khó khăn trong quyết định lựa chọn của học sinh. Đòi hỏi các em phải tự suy nghĩ và đưa ra quyết định lựa chọn môn học được cho là phù hợp với năng lực bản thân, ảnh hưởng rất nhiều đến định hướng nghề nghiệp, tương lai của các em sau này. Việc thực hiện đề tài: “Ứng Dụng Mạng Nơ-ron Nhân Tạo vào hệ thống gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh Trung Học Phổ Thông theo chương trình Giáo Dục Phổ Thông Mới”, sẽ giúp học sinh có được sự gợi ý lựa chọn môn học phù hợp năng lực, tránh được sự lựa chọn theo cảm tính và số đông, giảm tải được những áp lực khi CT GDPT mới được áp dụng vào năm 2022. Và hơn hết là vận dụng được sự phát triển nhanh chóng của mô hình mạng nơ-ron nhân tạo trên toàn thế giới so với các hệ thống gợi ý bằng phương pháp khác. Trong báo cáo luận văn này, chúng tôi sẽ đề xuất mô hình để giải quyết bài toán gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh THPT theo CT GDPT mới. Luận văn trình bày kiến thức nền tảng của mạng nơ-ron và các áp dụng của nó vào bài iv
toán dự đoán. Từ các kiến thức trên, cùng với sự học hỏi, tìm tỏi và tham khảo từ các công trình liên quan trên thế giới. Mô hình mà chúng tôi đề xuất cụ thể để giải quyết bài toán đặt ra là mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Networks - ANN). Sau đó, chúng tôi thực hiện một hệ thống cho phép học sinh nhập các thông tin liên quan đến điểm số học tập để đưa vào mô hình đề xuất. Cuối cùng, chúng tôi sử dụng kết quả dự đoán thông qua việc huấn luyện mô hình để đưa ra gợi ý lựa chọn môn học và trực quan hóa kết quả lên website. v
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. ii LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... iii TÓM TẮT ............................................................................................................ iv MỤC LỤC ............................................................................................................ vi DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................... ix DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... x DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ...................................................................... xi Chương 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ............................. 1 1.1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................... 1 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 2 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................. 2 1.6. Bố cục luận văn ......................................................................................... 2 Chương 2. CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI .................... 4 2.1. Những vấn đề chung ................................................................................. 4 2.1.1. Nguyên nhân đổi mới CT GDPT ................................................... 4 2.1.2. Các cơ sở của việc đổi mới CT GDPT ........................................... 4 2.2. Cách thức tổ chức môn học theo CT GDPT mới ................................... 5 2.3. Tính kế thừa, phát triển của CT GDPT mới .......................................... 6 2.4. Tầm quan trọng trong việc lựa chọn môn học ....................................... 7 2.5. Kết luận ...................................................................................................... 8 Chương 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ..... 9 3.1. Giới thiệu chung ........................................................................................ 9 3.1.1. Mạng nơ-ron sinh học .................................................................... 9 3.1.2. Nơ-ron nhân tạo .............................................................................. 9 3.2. Mạng nơ-ron nhân tạo (ANN - Artificial Neural Networks) .............. 10 3.2.1. Một số chức năng ......................................................................... 10 3.2.2. Kiến trúc mạng ............................................................................. 10 3.2.3. Các dạng của mạng....................................................................... 11 3.2.4. Hoạt động của mạng ..................................................................... 11 3.2.4.1. Cấu trúc và hoạt động của một nơ-ron ........................... 11 vi
3.2.4.2. Mạng một tầng (Perceptron) ........................................... 12 3.2.4.3. Mạng đa tầng truyền thẳng (Multilayer Perceptrons) .... 13 3.2.4.4. Mạng lan truyền ngược (BackPropagation) ................... 13 3.2.5. Các phương pháp học ................................................................... 16 3.2.5.1. Học có giám sát (Supervised Learning) ........................ 16 3.2.5.2. Học không có giám sát (Unsupervised Learning) .......... 17 3.2.5.3. Học tăng cường (Hydrid Learning) ................................ 17 3.2.6. Một số hàm kích hoạt thường dùng .............................................. 17 3.2.7. Hàm biến đổi đầu ra ..................................................................... 19 3.2.8. Hàm mất mát ................................................................................ 19 3.2.9. Các kĩ thuật tối ưu ........................................................................ 20 3.2.9.1. Early Stopping ................................................................ 20 3.2.9.2. Regularization................................................................. 21 3.2.9.3. Dropout ........................................................................... 21 3.2.9.4. Khởi tạo tham số............................................................. 22 3.2.9.5. Tiền xử lí dữ liệu ............................................................ 22 3.2.9.6. Validation ....................................................................... 23 3.3. Hệ thống gợi ý và các hướng tiếp cận ................................................... 23 3.3.1. Tổng quan ..................................................................................... 23 3.3.2. Các hướng tiếp cận ....................................................................... 23 3.4. Các nghiên cứu liên quan ....................................................................... 24 3.4.1. Mô hình của Samy Abu Naser và đồng sự ................................... 25 3.4.2. Mô hình của Zahoor Ahmad và Erum Shahzadi .......................... 25 3.4.3. Mô hình của Bogdan Oancea và đồng sự ..................................... 26 3.4.4. Mô hình của Stamos T. Karamouzis và Andreas Vrettos ............ 26 3.4.5. Mô hình của Basheer M. Al-Maqaleh và đồng sự ....................... 26 3.5. Hướng đề xuất nghiên cứu ..................................................................... 27 Chương 4. MÔ HÌNH ĐỀ XUẤT VÀ THỰC NGHIỆM ............................... 28 4.1. Mô hình đề xuất....................................................................................... 28 4.1.1. Tổng quan mô hình đề xuất .......................................................... 28 4.1.2. Các đặc trưng của mô hình đề xuất .............................................. 28 4.2. Thực nghiệm ............................................................................................ 29 4.2.1. Phân tích vấn đề ........................................................................... 29 vii
4.2.2. Quá trình thực nghiệm .................................................................. 31 4.2.2.1. Chuẩn bị dữ liệu ............................................................. 31 4.2.2.2. Xây dựng mô hình mạng và huấn luyện ......................... 34 4.2.2.3. Kết quả............................................................................ 37 4.2.2.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm ........................................ 38 4.2.2.5. Công nghệ sử dụng ......................................................... 38 4.2.2.6. Xây dựng ứng dụng trực quan hóa kết quả .................... 42 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ..................................... 45 5.1. Kết quả đạt được ..................................................................................... 45 5.2. Tồn tại và hạn chế ................................................................................... 45 5.3. Hướng phát triển ..................................................................................... 46 CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ ................................................................................ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 48 PHỤ LỤC 1 ......................................................................................................... 49 viii
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT AN Artificial Neural ANN Artificial Neural Networks API Application Programming Interface CSS Cascading Style Sheets CT Chương Trình CT GDPT Chương Trình Giáo Dục Phổ Thông FC Fully-Connected GD&ĐT Giáo Dục Và Đào Tạo GDPT Giáo Dục Phổ Thông HĐGD Hoạt Động Giáo Dục HTML HyperText Markup Language KHTN Khoa Học Tự Nhiên KHXH Khoa Học Xã Hội MLP Multilayer Perceptron PSP Post Synapic Potential Function RELU Rectified Linear Unit SGD Stochastic Gradient Descent SGK Sách Giáo Khoa SKLEARN Scikit-Learn THCS Trung Học Cơ Sở THPT Trung Học Phổ Thông ix
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Mô tả cách tổ chức dữ liệu đưa vào mô hình ...................................... 31 Bảng 4.2. Ví dụ tập dữ liệu điểm trung bình thực tế ở bậc THCS ....................... 31 Bảng 4.3. Ví dụ tập dữ liệu mô phỏng ở bậc THPT ............................................ 32 Bảng 4.4. Thông số huấn luyện với thư viện Keras ............................................. 36 Bảng 4.5. Kết quả huấn luyện, kiểm tra chéo và kiểm tra mô hình mạng A ....... 36 Bảng 4.6. Kết quả huấn luyện, kiểm tra chéo và kiểm tra mô hình mạng B ....... 36 Bảng 4.7. Kết quả huấn luyện, kiểm tra chéo và kiểm tra mô hình mạng C ....... 37 Bảng 4.8. Kết quả đánh giá độ chính xác mô hình mạng C sau huấn luyện ........ 37 Bảng 4.9. Kết quả thực nghiệm của các mô hình ................................................ 38 x
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 3.1. Mô hình nơ-ron sinh học ........................................................................ 9 Hình 3.2. Ví dụ mạng ANN với 1 tầng ẩn ........................................................... 10 Hình 3.3. Cấu tạo 1 nơ-ron................................................................................... 11 Hình 3.4. Mô hình hóa mạng nơ-ron.................................................................... 12 Hình 3.5. Perceptron cơ bản ................................................................................. 12 Hình 3.6. Mạng 2 tầng ẩn ..................................................................................... 13 Hình 3.7. Sơ đồ khối mô tả luật học có giám sát ................................................. 16 Hình 3.8. Đồ thị hàm Sigmoid ............................................................................. 17 Hình 3.9. Đồ thị hàm Tanh................................................................................... 18 Hình 3.10. Đồ thị hàm Hard Tanh ....................................................................... 18 Hình 3.11. Đồ thị hàm ReLU ............................................................................... 19 Hình 3.12. Đồ thị hàm Softmax ........................................................................... 19 Hình 3.13. Mô tả kỹ thuật Early Stopping ........................................................... 21 Hình 3.14. Minh họa kỹ thuật Dropout ................................................................ 22 Hình 3.15. Mô hình kiến trúc của Samy Abu Naser và đồng sự ......................... 25 Hình 3.16. Mô hình kiến trúc của Zahoor Ahmad và Erum Shahzadi................. 25 Hình 3.17. Mô hình kiến trúc của Basheer M. Al-Maqaleh và đồng sự .............. 26 Hình 4.1. Cấu trúc mô hình đề xuất ..................................................................... 28 Hình 4.2. Nơ-ron nhân tạo xác định đầu vào của mạng ....................................... 34 Hình 4.3. Giao diện trang chủ .............................................................................. 42 Hình 4.4. Giao diện nhập điểm của trang hệ thống gợi ý .................................... 43 Hình 4.5. Giao diện hiển thị kết quả lựa chọn môn học ...................................... 43 Hình 4.6. Danh sách môn học với khả năng lựa chọn cao nhất ........................... 44 Hình 4.7. Giao diện đánh giá mức độ hài lòng và gửi phản hồi chi tiết .............. 44 Hình 4.8. Giao diện liên hệ và góp ý ................................................................... 44 xi
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Lý do chọn đề tài Giáo dục và đào tạo (GD&ĐT) giữ vai trò đặc biệt đối với sự phát triển của con người và xã hội. GD&ĐT được xem là quốc sách hàng đầu của Đảng và Nhà nước trong thời kì đổi mới. Thật vậy, bước vào thế kỉ XXI, việc học và lựa chọn nghề nghiệp có nhiều chuyển biến so với giai đoạn trước đây, cuộc cách mạng khoa học và công nghệ đang tạo điều kiện để nhân loại tiến từ nền kinh tế công nghiệp sang nền kinh tế tri thức. Trong hoàn cảnh đất nước ta đang cần một lực lượng lao động đủ trình độ năng lực, làm chủ được công nghệ kĩ thuật và đủ điều kiện hoàn thành tốt công việc, trong các lĩnh vực của đời sống xã hội. Do đó, việc thay đổi CT GDPT hiện hành sang CT GDPT mới mà Bộ GD&ĐT công bố sẽ áp dụng chính thức vào năm 2022, với mục đích nâng cao trình độ văn hóa, định hướng bậc học và nghề nghiệp cho những chủ nhân tương lai của đất nước là một vấn đề cấp thiết và được quan tâm hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, CT GDPT mới có khá nhiều sự thay đổi đặc biệt là trong cách thức tổ chức và lựa chọn các môn học ở bậc THPT. Điều này dẫn đến, việc lựa chọn môn học của các em học sinh từ lớp 9 bước vào lớp 10 gặp rất nhiều khó khăn và lúng túng do thiếu kênh thông tin tư vấn, hỗ trợ cho việc lựa chọn môn học phù hợp. Đòi hỏi các em phải tự đưa ra quyết định, ảnh hưởng đến kết quả học tập cũng như lựa chọn nghề nghiệp của các em sau này. Vì những lý do trên, việc thực hiện đề tài: “Ứng Dụng Mạng Nơ-ron Nhân Tạo vào hệ thống gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh Trung Học Phổ Thông theo chương trình Giáo Dục Phổ Thông Mới”, sẽ giúp học sinh có được những gợi ý lựa chọn môn học tin cậy, hoàn toàn phù hợp với sự thay đổi của CT GDPT mới. Tránh được sự lựa chọn môn học theo số đông, giảm tải được áp lực đáng kể về vấn đề lựa chọn môn học khi CT GDPT mới được áp dụng chính thức. 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu, khảo sát các mô hình mạng nơ-ron. Áp dụng kiến thức về mạng nơ-ron nhân tạo và đưa mô hình đề xuất vào bài toán gợi ý lựa chọn môn học cho học sinh bậc THPT theo CT GDPT mới. 1
- Tiến hành thu thập dữ liệu điểm số của học sinh ở bậc THCS và mô phỏng kết quả lựa chọn môn học ở bậc THPT theo chương trình GDPT mới, tất cả dữ liệu điểm này được đưa vào cơ sở dữ liệu để lưu trữ. - Tìm hiểu các mô hình mạng nơ-ron, đề xuất mô hình cụ thể giải quyết bài toán gợi ý lựa chọn môn học: mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Networks - ANN). - Kiểm thử mô hình và đánh giá kết quả thực nghiệm, xây dựng hệ thống trực quan từ mô hình được huấn luyện, trích xuất kết quả lựa chọn môn học đặc trưng. - Đóng góp và nêu hướng phát triển của đề tài. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu lý thuyết mạng nơ-ron, đề xuất mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Networks - ANN) để áp dụng vào bài toán dự đoán nói chung và hệ thống gợi ý lựa chọn môn học của học sinh bậc THPT theo CT GDPT mới nói riêng. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết để nắm rõ các mô hình mạng nơ-ron, lý thuyết về mạng nơ-ron nhân tạo và các phương pháp dự đoán. Trên cơ sở đó, lựa chọn mô hình phù hợp và thử nghiệm để hiệu chỉnh, tối ưu mô hình đã chọn. 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Luận văn chỉ ra khả năng ứng dụng của mạng nơ-ron trong việc dự đoán nói chung và ý nghĩa của mạng nơ-ron đối với hệ thống gợi ý lựa chọn môn học trong Ngành giáo dục nói riêng là hoàn toàn khả thi và cho kết quả đáng khích lệ. 1.6. Bố cục luận văn Nội dung của luận văn được tổ chức thành các chương với bố cục như sau: Chương 1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu Sơ lược về vấn đề nghiên cứu trên phương diện tổng quan nhất. Xác định mục tiêu và nhiệm vụ, đối tượng và phạm vi cũng như phương pháp và ý nghĩa của nghiên cứu cùng với tổ chức bố cục của luận văn. Chương 2. Chương trình giáo dục phổ thông mới 2
Nghiên cứu về CT GDPT mới, bài toán gợi ý lựa chọn môn học và xác định tầm quan trọng của hệ thống gợi ý lựa chọn môn học đối với CT GDPT mới. Chương 3. Tổng quan về cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu liên quan Trình bày về các lý thuyết nền tảng để giải quyết bài toán: các kiến thức về ANN, cách thức hoạt động, ưu nhược điểm của nó, tổng quan về các hàm kích hoạt, hàm mất mát và các kỹ thuật tối ưu mạng nơ-ron. Một số công trình liên quan nổi tiếng về dự đoán với ANN sẽ được trình bày trong chương này. Chương 4. Mô hình đề xuất và thực nghiệm Trình bày về mô hình mà chúng tôi đề xuất cùng với quá trình chuẩn bị và tổ chức dữ liệu. Thực nghiệm để đánh giá kết quả đạt được, hiện thực hệ thống, trực quan hóa lên website. Ngoài ra, chúng tôi còn giới thiệu sơ lược về các công nghệ được sử dụng để hoàn thành đề tài này. Chương 5. Kết luận và hướng phát triển Tổng kết và nêu ra những điểm còn tồn tại của đề tài cũng như hướng cải tiến trong tương lai. 3
Chương 2. CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI 2.1. Những vấn đề chung 2.1.1. Nguyên nhân đổi mới CT GDPT Sau 30 năm đổi mới, đất nước ta đã vượt qua nhiều khó khăn, thách thức, đạt được những thành tựu to lớn, có ý nghĩa lịch sử. Tuy nhiên, những thành tựu về kinh tế của nước ta chưa vững chắc, chất lượng nguồn nhân lực và sức cạnh tranh của nền kinh tế chưa cao, môi trường văn hoá còn tồn tại nhiều hạn chế, chưa hội đủ các nhân tố để phát triển nhanh và bền vững. Để bảo đảm phát triển bền vững, nhiều quốc gia đã không ngừng đổi mới CT GDPT nói riêng, giáo dục đào tạo nói chung để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, trang bị cho các thế hệ tương lai nền tảng văn hoá vững chắc và năng lực thích ứng cao trước mọi biế n đô ̣ng của xã hội. Đổi mới giáo dục đã trở thành nhu cầu cấp thiết và xu thế mang tính toàn cầu. GDPT nước ta cũng cần đổi mới để đáp ứng những đòi hỏi của thực tế và bắt kịp xu thế của nhân loại. 2.1.2. Các cơ sở của việc đổi mới CT GDPT  Chương trình GDPT hiện hành có những hạn chế sau đây: - Chú trọng truyền đạt kiến thức, chưa đáp ứng tốt về hình thành và phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh, chưa coi trọng hướng nghiệp. - Nhìn chung, nội dung CT chưa thật sự thiết thực, chưa coi trọng kỹ năng thực hành, kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế. - Hình thức tổ chức chủ yếu là dạy học trên lớp, chưa coi trọng việc tổ chức các hoạt động xã hội, hoạt động trải nghiệm. Phương pháp giáo dục và đánh giá chất lượng chưa đáp ứng yêu cầu giai đoạn mới, chưa chú trọng dạy cách học và phát huy tính chủ động, khả năng sáng tạo của học sinh. - Chưa quán triệt rõ mục tiêu, yêu cầu của hai giai đoạn giáo dục (giai đoạn giáo dục cơ bản và giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp), chưa bảo đảm tính liên thông trong từng môn học và giữa các môn học, trong từng lớp, từng cấp và giữa các lớp, các cấp học. Nghị quyết 88 của Quốc hội và Quyết định 404 của Thủ tướng Chính phủ quy định mục tiêu đổi mới, các nguyên tắc, yêu cầu, định hướng, nội dung và lộ 4
trình đổi mới, trách nhiệm của các Bộ, Ngành, cơ quan nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, trong đó có những điểm nổi bật sau: GDPT 12 năm, gồm hai giai đoạn giáo dục: giai đoạn giáo dục cơ bản (gồm cấp tiểu học 5 năm và cấp trung học cơ sở 4 năm) và giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (cấp trung học phổ thông 3 năm). Giáo dục cơ bản bảo đảm trang bị cho học sinh tri thức phổ thông nền tảng, đáp ứng yêu cầu phân luồng mạnh sau THCS. Giáo dục định hướng nghề nghiệp bảo đảm học sinh tiếp cận nghề nghiệp, chuẩn bị cho giai đoạn học sau phổ thông có chất lượng. 2.2. Cách thức tổ chức môn học theo CT GDPT mới Theo tài liệu dự thảo CT GDPT mới (kèm theo Công văn số 465/BGDĐT- VP ngày 31/01/2018 của Bộ GD&ĐT) thì kế hoạch dạy và học có sự đổi mới rõ rệt, cụ thể như sau:  Cấp tiểu học - Các môn học và hoạt động giáo dục (HĐGD) bắt buộc: Tiếng Việt; Toán; Đạo đức; Ngoại ngữ 1 (ở lớp 3, lớp 4, lớp 5); Tự nhiên và xã hội (ở lớp 1, lớp 2, lớp 3); Lịch sử và Địa lí (ở lớp 4, lớp 5); Khoa học (ở lớp 4, lớp 5); Tin học và Công nghệ (ở lớp 3, lớp 4, lớp 5); Giáo dục thể chất, Nghệ thuật, Hoạt động trải nghiệm. - Các môn học tự chọn: Tiếng dân tộc, Ngoại ngữ 1 (dạy ở lớp 1, lớp 2).  Cấp trung học cơ sở - Các môn học và HĐGD bắt buộc: Ngữ văn; Toán; Ngoại ngữ 1; Giáo dục công dân; Lịch sử và Địa lí; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin học; Giáo dục thể chất; Nghệ thuật; Hoạt động trải nghiệm; Giáo dục địa phương. - Các môn học tự chọn: Tiếng dân tộc thiểu số, Ngoại ngữ 2.  Cấp trung học phổ thông - Các môn học và HĐGD bắt buộc: Ngữ văn; Toán; Ngoại ngữ 1; Giáo dục thể chất; Giáo dục quốc phòng và an ninh; Hoạt động trải nghiệm; Giáo dục địa phương. - Các môn học được lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp (học sinh chọn 5 môn từ 3 nhóm môn học, mỗi nhóm chọn ít nhất 1 môn): 5
 Nhóm Khoa học xã hội: Lịch sử, Địa lí, Giáo dục kinh tế pháp luật.  Nhóm Khoa học tự nhiên: Vật lí, Hoá học, Sinh học.  Nhóm Công nghệ và Nghệ thuật: Công nghệ, Tin học, Nghệ thuật. - Các môn học tự chọn: Tiếng dân tộc thiểu số, Ngoại ngữ 2. 2.3. Tính kế thừa, phát triển của CT GDPT mới  Tính kế thừa của CT GDPT mới thể hiện rõ ở những điểm sau: - Tiếp tục được xây dựng trên quan điểm coi mục tiêu GDPT là giáo dục con người toàn diện, giúp học sinh phát triển về đức, trí, thể, mĩ. - Kế thừa các phương châm giáo dục như “Học đi đôi với hành”, “Lí luận gắn liền với thực tiễn”, “Giáo dục nhà trường gắn liền với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội”. - Tiếp tục tập trung vào những giá trị cơ bản của văn hoá dân tộc, bảo đảm phù hợp với đặc điểm con người và văn hoá Việt Nam. - Bên cạnh một số kiến thức được cập nhật để phù hợp với những thành tựu mới của Khoa học - Công nghệ và định hướng mới, kiến thức nền tảng của các môn học trong CT GDPT mới chủ yếu là những kiến thức cốt lõi, tương đối ổn định trong các lĩnh vực tri thức của nhân loại, được kế thừa từ CT GDPT hiện hành, nhưng được tổ chức lại để giúp học sinh phát triển phẩm chất và năng lực một cách hiệu quả hơn. Những kiến thức không thích hợp với học sinh phổ thông sẽ được cắt bỏ. - Hầu hết tên các môn học được giữ nguyên như CT hiện hành, chỉ có môn Tin học và Công nghệ, Hoạt động trải nghiệm ở tiểu học, Lịch sử và Địa lí, Khoa học tự nhiên ở THCS và Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp ở THCS, trung học phổ thông (THPT) là những tên gọi mới. Ở THCS, môn Khoa học tự nhiên gồm ba phân môn Vật lí, Hoá học, Sinh học và một số chủ đề tích hợp; môn Lịch sử và Địa lí cũng gồm hai phân môn Lịch sử, Địa lí và một số chủ đề tích hợp tương tự.  Những điểm cần khắc phục cũng chính là những khác biệt chủ yếu của CT GDPT mới so với CT GDPT hiện hành, cụ thể như sau: 6
- CT GDPT hiện hành được xây dựng theo mô hình định hướng nội dung, nặng về truyền thụ kiến thức, chưa chú trọng giúp học sinh vận dụng kiến thức học được vào thực tiễn. - CT GDPT mới được xây dựng theo mô hình phát triển năng lực, thông qua những kiến thức cơ bản, thiết thực, hiện đại và các phương pháp tích cực hoá hoạt động của người học, giúp học sinh hình thành và phát triển những phẩm chất và năng lực mà nhà trường và xã hội kỳ vọng. - CT GDPT hiện hành có nội dung giáo dục gần như đồng nhất cho tất cả học sinh; việc định hướng nghề nghiệp cho học sinh, ngay cả ở cấp THPT chưa được xác định rõ ràng. CT GDPT mới phân biệt rõ hai giai đoạn: giai đoạn giáo dục cơ bản (từ lớp 1 đến lớp 9) và giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (từ lớp 10 đến lớp 12). - Trong CT GDPT hiện hành, sự kết nối giữa CT các cấp học trong một môn học và giữa CT các môn học chưa chặt chẽ; một số nội dung giáo dục bị trùng lặp, chồng chéo, chưa thật sự cần thiết đối với học sinh phổ thông. 2.4. Tầm quan trọng trong việc lựa chọn môn học Việc thay đổi tổng thể CT GDPT được coi là tất yếu, góp phần đẩy mạnh việc đổi mới giáo dục theo hướng căn bản, toàn diện. Chính vì vậy, cùng với sự đổi mới, bắt nhịp với yêu cầu giáo dục hiện đại, người học sinh rất cần sự quan tâm từ nhiều phía trong việc nhận diện và giải quyết những khó khăn khi lựa chọn môn học và đặc biệt là đối tượng học sinh trong quá trình chuyển từ bậc THCS sang THPT. Việc học sinh có quyền lựa chọn các môn học bên cạnh một số môn học và HĐGD bắt buộc, phù hợp với sở thích, năng lực và nguyện vọng định hướng nghề nghiệp bản thân ở bậc THPT gây ra rất nhiều khó khăn từ phía người học lẫn nhà trường, đòi hỏi học sinh ở bậc THCS phải tự chủ động để tích cực hoá. Trong đó, giáo viên chỉ là người đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn hoạt động, định hướng năng lực học sinh, bản thân học sinh phải là người tìm ra được năng lực, nguyện vọng thật sự trong giai đoạn chuyển mình từ THCS sang THPT nhằm định hướng khả năng nghề nghiệp theo tiêu chí của CT GDPT mới, rèn luyện khả 7
năng tự học, tự xác định nhu cầu cần thiết ở nội dung môn học, phát huy tiềm năng và những kiến thức, kỹ năng đã tích lũy để phát triển bản thân. Nhận thấy, với những kinh nghiệm đã được đúc kết trong quá trình giảng dạy qua các năm. Chúng tôi nhận thấy rằng, khi triển khai CT GDPT mới điều đầu tiên cần quan tâm đó là tâm lý của các em học sinh từ lớp 9 (bậc THCS) khi vào lớp 10 (bậc THPT) sẽ có nhiều biến động. Bởi lẽ, các em sẽ có một bước quyết định đầu đời về định hướng nghề nghiệp phía trước, nếu không được tư vấn và giải thích cụ thể rõ ràng từ phía nhà trường, phụ huynh và đặc biệt là người giáo viên thì các em sẽ trở nên lúng túng, tinh thần trong quyết định lựa chọn môn học gặp nhiều áp lực và khó khăn. Học sinh phải tự nhận thấy được năng lực của chính mình, phải chủ động trong việc lựa chọn môn học, phải tự quyết định các môn học mà bản thân cho là phù hợp với năng lực, ảnh hưởng rất nhiều đến định hướng nghề nghiệp tương lai của các em sau này. 2.5. Kết luận Việc xây dựng hệ thống có khả năng dự đoán và đưa ra gợi ý lựa chọn môn học, giúp học sinh bước vào Bậc THPT có thể định hướng và nắm bắt kịp thời theo lộ trình áp dụng CT GDPT mới là việc làm hết sức quan trọng và ý nghĩa trong giai đoạn đổi mới giáo dục hiện nay. Đây chính là nghiên cứu trọng tâm, giúp học sinh có được kênh thông tin gợi ý lựa chọn môn học phù hợp, giảm tải được áp lực khi CT GDPT mới được áp dụng. Hệ thống gợi ý này giúp học sinh, thay đổi được tiêu chí lựa chọn môn học theo lối mòn. Thay đổi được định hướng lựa chọn môn học thông qua điểm số được nhìn thấy ở hiện tại. Sự lựa chọn môn học phải dựa vào bản chất của cả quá trình, bởi các kết quả đã được thu thập và nghiên cứu trước đó. 8