1
PHẦN I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ xu thế đổi mới giáo dục
Nghị quyết 29- NQ/TW ngày 04/11/2013 của Đảng về đổi mới căn bản,
toàn diện giáo dục và đào tạo đã đề ra giải pháp đáp ứng yêu cầu dạy – học theo
định hướng phát triển năng lực học sinh là: “Tập trung dạy cách học, cách nghĩ,
khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ
năng, phát triển nang lực. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền
thông vào dạy và học”.
Chỉ thị số 16/CT -TTg của Thủ tướng chính phủ, ngày 04/5/2017 đã đưa ra
giải pháp về mặt giáo dục: “…Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung,
phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp
nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào
tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật, ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo
dục phổ thông”. Theo đó, hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ AR trong giáo
dục là xu thế phát triển hiện nay, cần được quan tâm hơn nữa trong bối cảnh giáo
dục tại Việt Nam.
1.2. Xuất phát từ hiệu quả ứng dụng công nghệ thực tế ảo (AR) trong dạy học theo
định hướng phát triển NL tự học cho học sinh.
Trong thời đại kỉ nguyên số hiện nay, việc áp dụng công nghệ vào giáo dục
không chỉ là sự cần thiết mà còn là một xu hướng không thể phủ nhận. Nổi bật
trong số đó là công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) với nhiều tính năng ưu việt
đã chứng tỏ được sức mạnh của mình khi ứng dụng rộng rãi trong giáo dục để
giúp phát triển NLTH cho học sinh.
Trong môi trường giáo dục, NLTH giúp học sinh trở nên độc lập và có khả
năng học tập suốt đời. Nó cũng giúp học sinh phát triển các kĩ năng cần thiết để
giải quyết vấn đề, tìm kiếm thông tin, đánh giá thông tin và áp dụng kiến thức vào
thực tế. Vậy nên phát triển NLTH cho học sinh là một trong những mục tiêu giáo
dục chính của nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có cả Việt Nam
Ứng dụng AR trong dạy học là phương pháp giảng dạy đột phá về cách
thức truyền đạt kiến thức thông qua hình ảnh và âm thanh 3D trong thế giới thực
thay vì các phương pháp dạy lý thuyết cũ. Nhờ đó mà mỗi tiết học đều trở lên thú
vị hơn, sinh động và hiệu quả hơn. Công nghệ AR đem đến những trải nghiệm
mới mẻ giúp người học tiếp thu kiến thức nhanh hơn, ghi nhớ lâu hơn và nâng cao
kết quả học tập, tuy nhiên sự tiếp cận và ứng dụng công nghệ AR vào dạy - học
của GV và HS hiện nay còn quá ít ở các trường THPT.
1.3. Xuất phát từ đặc điểm môn Sinh học và nội dung chủ đề tế bào nhân thực.
2
Sinh học là môn khoa học thực nghiệm cơ bản và có sự gắn bó chặt chẽ
giữa lí thuyết với thực nghiệm. Nếu học sinh không có hứng thú học môn Sinh
học thì sẽ cảm thấy nó rất khô khan và nhàm chán, chính vì thế mà học sinh cũng
ngại tìm hiểu, tự học. Kiến thức chủ đề tế bào nhân thực đề cập đến cấu trúc và
chức năng của các bào quan và mối liên hệ giữa chúng trong tế bào, sự trừu tượng
về mặt cấu trúc và cách sắp xếp các bào quan làm cho HS khó hình dung và tưởng
tượng nếu chỉ quan sát các hình ảnh trong SGK. Vậy nên việc áp dụng công nghệ
thực tế ảo tăng cường (AR) làm cho sinh học trở nên gần gũi và sinh động, nâng
cao sự hứng thú, tích cực trong việc tìm hiểu và tự học của học sinh đối với môn
Sinh học, đặc biệt trong chủ đề tế bào nhân thực.
Từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Ứng
dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học chủ đề tế bào nhân
thực (Sinh học 10) nhằm nâng cao năng lực tự học của học sinh”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng qui trình sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế ảo tăng cường
(AR) và sử dụng sản phẩm AR nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh trong
dạy học chủ đề tế bào nhân thực - Sinh học 10.
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu: Qui trình sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế ảo tăng
cường (AR) và sử dụng sản phẩm AR trong dạy học chủ đề tế bào nhân thực -
Sinh học 10.
- Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10 THPT
4. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu qui trình sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế
ảo tăng cường (AR) và sử dụng sản phẩm AR trong dạy học chủ đề tế bào nhân
thực - Sinh học 10 nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được qui trình sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế ảo tăng
cường (AR) và sử dụng sản phẩm AR trong dạy học chủ đề tế bào nhân thực -
Sinh học 10 sẽ nâng cao năng lực tự học của HS.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về rèn luyện và phát triển năng lực tự học cho HS
trong dạy học.
- Điều tra về thực trạng sử dụng công nghệ thực tế áo tăng cường (AR) của GV
và HS trong dạy học ở một số trường THPT trên địa bàn Huyện Nghi Lộc.
- Phân tích nội dung kiến thức chủ đề tế bào nhân thực - Sinh học 10 làm cơ sở để
sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR).
3
- Tìm hiểu, nghiên cứu về công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) và các phần
mềm thích hợp để tạo sản phẩm AR.
- Xây dựng bộ tiêu chí để đánh giá năng lực tự học của HS trong dạy học chủ đề
tế bào nhân thực - Sinh học 10..
7. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Phương pháp quan sát và điều tra
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
8. Dự kiến đóng góp của đề tài
- Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận và thực tiễn về việc phát huy năng lực tự
học cho học sinh trong quá trình dạy học.
- Xây dựng được qui trình sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế ảo tăng cường
(AR) trong dạy học chủ đề tế bào nhân thực - Sinh học 10.
- Sử dụng sản phẩm công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) trong dạy học chủ đề
tế bào nhân thực - Sinh học 10 để nâng cao chất lượng dạy học.
4
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
I. CƠ SỞ LÍ LUẬN
1. Công nghệ thực tế ảo tăng cường trong giáo dục
Thực tế ảo tăng cường tên tiếng Anh là “Augmented Reality” viết tắt là AR
là hình thức kết hợp giữa thế giới thực và nội dung ảo thông qua thiết bị điện tử.
Việc sử dụng AR trong dạy học hoàn toàn là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực
giáo dục, AR giúp thay đổi hoàn toàn cách học tập truyền thống và đưa đến một
trải nghiệm học tập mới mẻ và đầy cảm hứng.
AR cho phép chúng ta có thể nhìn thấy môi trường thế giới ảo qua nhiều
góc độ với mức độ chân thật cao nhất. AR có thể định nghĩa bởi hệ thống kết hợp
giữa ba tính năng cơ bản như: Sự kết hợp giữa thế giới thực và ảo, tương tác trong
thời gian thực và đăng kí 3D chính xác của các vật thể ảo và thực.
AR cũng là một công cụ mạnh mẽ giúp học sinh tạo nên sự tò mò và kích
thích, khơi gợi sự sáng tạo và khả năng tư duy phản biện, đồng thời cải thiện kĩ
năng học tập và kĩ năng thực tiễn.
AR hoạt động dựa trên quá trình gồm hai bước chính. Bước một là xác định
trạng thái hiện tại của thế giới vật lí và thế giới ảo. Bước hai là hiển thị thế giới
ảo đã đăng kí với thế giới thực, khiến người trải nghiệm cảm thấy thế giới ảo là
một phần của thế giới vật lí.
Trong giáo dục, AR thường được ứng dụng trong quá trình dạy học nhằm
giúp học sinh khám phá kiến thức, tăng cường trí tưởng tượng không gian, gia
tăng sự tập trung và nâng cao NLTH của học sinh đối với môn học. Trong dạy
học Sinh học AR có nhiều ứng dụng đối với việc tạo môi trường học tập thú vị.
Tuy nhiên hiện nay AR lại chưa thực sự phổ biến.
Đối với môn Sinh học ứng dụng AR là một công cụ mới đầy tiềm năng để
giúp học sinh nâng cao NLTH và hiểu sâu hơn về các khái niệm, cấu trúc, mối
liên hệ giữa các thành phần của tế bào. Cụ thể, AR cung cấp cho học sinh một trải
nghiệm học tập sinh học tuyệt vời, giúp giáo viên tạo ra những bài giảng sinh học
đa dạng và phong phú hơn.
Việc mang công nghệ AR đến với lĩnh vực giáo dục là một trong những đề
tài đang được chú ý và đây cũng đi là chủ trương chính sách của bộ giáo dục nhằm
đáp ứng xu hướng giáo dục 4.0 tại Việt Nam trong thời gian tới.
2. Năng lực tự học
NLTH được nhiều tác giả nghiên cứu và định nghĩa, như là “khả năng người
học độc lập, tự giác từ việc xác định mục tiêu học tập, thiết kế và thực hiện kế
hoạch học tập đến việc tự đánh giá và điều chỉnh việc học nhằm tối ưu hoá việc
5
lĩnh hội kiến thức và phát triển kĩ năng/năng lực. NLTH bao hàm cả cách học, kĩ
năng học và nội dung học.
“Năng lực tự học được hiểu là một thuộc tính kĩ năng rất phức hợp. Nó bao
gồm kĩ năng và kĩ xảo cần gắn bó với động cơ và thói quen tương ứng, làm cho
người học có thể đáp ứng được những yêu cầu mà công việc đặt ra”.
NLTH là khả năng của một cá nhân để tự chủ, độc lập và đạt hiệu quả trong
quá trình học hỏi, khám phá và giải quyết vấn đề. Đây là một kĩ năng quan trọng
và cần thiết trong cuộc sống và sự nghiệp, giúp cá nhân có thể tiếp tục học hỏi,
phát triển và hoàn thiện các kĩ năng và kiến thức của mình mà không phụ thuộc
vào người khác.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi phân tích năng lực tự học:
Năng lực tự học được hiểu là sự tích hợp khả năng thực hiện các hoạt động tự học
(lập được kế hoạch tự học một cách khoa học, thực hiện có hiệu quả kế hoạch tự
học đã lập, tự đánh giá kết quả đạt được và điều chỉnh quá trình tự học có sự hỗ
trợ của GV) nhằm giải quyết những nhiệm vụ học tập xác định.
3. Bộ công cụ đánh giá năng lực tự học
Đánh giá NLTH là một phần quan trọng của quá trình học tập, giúp học sinh
đánh giá được khả năng của mình để định hướng học tập và phát triển NLTH.
Dựa trên cơ sở nghiên cứu, tham khảo các tài liệu và đồng nghiệp về NLTH cho
học sinh chúng tôi nghiên cứu và xác định một số tiêu chí và mức độ đánh giá
NLTH của học sinh thông qua AR gồm 8 tiêu chí được trình bày trong bảng sau.
Bảng mô tả các tiêu chí và mức độ đánh giá phát triển năng lực tự học
Thành
tố
Các tiêu
chí
Mức độ đánh giá năng lực tự học sinh học
Mức độ 1 (1)
Mức độ 2 (2)
Mức độ 3 (3)
Xác
định
được
mục
tiêu và
kế
hoạch
tự học
1. Xác
định được
mục tiêu
cần TH..
Chưa xác định
được yêu cầu cần
đạt và mục tiêu
cần TH
Chỉ ra được một
phần các yêu cầu
cần đạt, xác định
được mục tiêu
nhưng chung
chung, chưa rõ
ràng.
Chỉ ra được
đầy đủ các yêu
cầu cần đạt,
xác định được
mục tiêu cụ
thể, rõ ràng.
2. TH theo
sản phẩm
AR đã
được cung
cấp.
Chưa xác định
được cách thức
TH theo sản phẩm
AR đã được cung
cấp.
Xác định được
cách thức TH theo
sản phẩm AR
được cung cấp
nhưng chưa phù
Xác định được
cách thức TH
theo sản phẩm
AR được cung
cấp và phù hợp
