CURRICULUM VITAE

NGHIÊN CỨU TẠO CÁC PHẦN MỀM PHỤC VỤ GIÁO DỤC - Friday, December 09, 2005 vào 20:49
. MÔ TẢ CÁC PHẦN MỀM

2.1. Các phần mềm về GDBVMT

Sản phẩm gồm 5 phần mềm. Mỗi phần mềm là một chủ đề về giáo dục bảo vệ môi trường như: nước sạch, cây xanh, không khí, tiếng ồn và rác thải (xem hình 1). Các phần mềm được trình bày dưới dạng bài giảng trực quan, thí nghiệm và trắc nghiệm và có giao diện đẹp mắt và phù hợp với lứa tuổi học sinh phổ thông trung học cơ sở. Mục tiêu đưa được sản phẩm đến các em học sinh là ưu tiên hàng đầu. “Bộ phần mềm giáo dục bảo vệ một trường” được xây dựng như một giáo cụ trực quan hay một tài liệu bổ trợ sinh động cung cấp cho học sinh kiến thức và kĩ năng liên quan đến bảo vệ môi trường, sống trong một môi trường phát triển bền vững.

Để sử dụng phần mềm, đặt đĩa chương trình vào ổ đĩa CD, trên màn hình sẽ hiện lên giao diện sinh động của trái đất xanh tươi với các hoạt động của con người và ¾ là đại dương, biển cả, các sinh vật biển. Ở góc trái màn hình là một vòi nước đang chảy ào ảo, các em học sinh không chỉ nhìn thấy nước chảy mà còn nghe rõ cả tiếng nước chảy, kèm theo một lời nhắc nhở “Hãy khóa vòi nước lại trước khi vào bài học”. Chỉ cần bấm chuột vào van khóa ở đầu vòi nước là vòi nước sẽ được khóa ngay. Góc phải màn hình là những nút dưới dạng những biểu tượng tinh thể nước hình cầu nhỏ để giới thiệu các nội dung chính của phần mềm như: nước và chu kỳ tuần hoàn của nước, vai trò của nước, nước lâm nguy, tìm và sử dụng nước sạch, biển cả bao la, trắc nghiệm, hình ảnh về nước ô nhiễm ở Hà Nội… Sau đó học sinh sẽ chọn một trong các nút bên lề phải để vào chủ đề mình muốn học. Nếu vòi nước chưa được khóa, học sinh sẽ không thể vào bài học vì chương trình sẽ khóa các nút và thông báo nhắc nhở “Hãy khóa vòi nước lại” sẽ hiện lên. Việc thường xuyên khóa vòi nước trước khi vào bài học giúp các em học sinh rèn luyện được ý thức tiết kiệm nước, tránh lãng phí nguồn nước sạch đang ngày một khan hiếm.

Với các chủ đề Cây xanh, Ô nhiễm không khí, Rác thải, Tiếng Ồn, kỹ thuật hoạt hình 2D vẫn được khai thác, kết hợp với những đoạn phim minh họa, việc lồng ghép các nhân vật hoạt hình với các thí nghiệm, trắc nghiệm giúp bài học trở nên sinh động và hấp dẫn học sinh hơn. Các em học sinh có thể theo dõi phần mềm như một cuốn phim hoạt hình sinh động hay tham gia các trắc nghiệm. Thí nghiệm môi trường như một trò chơi trên máy tính. Điều này làm tăng hiệu quả giáo dục lên đáng kể so với việc trình chiếu bằng PowerPoint truyền thống. Khi xây dựng hoạt hình, chúng tôi cũng chú ý đến việc áp dụng những hình ảnh, hoạt họa quen thuộc có khung cảnh là các địa danh nổi tiếng của Việt nam như tháp Rùa, hồ Hoàn kiếm, hồ Tây,...nhằm tạo cảm giác thân quen cho các em học sinh khi sử dụng phần mềm.

Để giúp giáo viên và học sinh khai thác phần mềm được tiện lợi, phổ cập được các kiến thức bảo vệ môi trường đến các em, nhóm tác giả đã đưa phần mềm lên mạng tại địa chỉ http://www.itims.edu.vn/gdbvmt/ . Tại đây, giáo viên và học sinh có thể tham khảo các tài liệu hướng dẫn thí nghiệm mới nhất hay trao đổi các ý kiến phản hồi về phần mềm, nhận được các trợ giúp trực tuyến. Các tác giả cũng có kế hoạch hàng năm tiến hành nâng cấp nội dung và hình thức để phần mềm được cập nhật những kiến thức môi trường hiện đại và thực sự trở thành một giáo cụ trực quan thiết thực đối với việc dạy và học môi trường ở cấp phổ thông. Việc ghi nhận những ý kiến phản hồi của giáo viên và học sinh và sử dụng chúng trong việc hoàn thiện phần mềm hàng năm giúp cho phần mềm có tính mở, tính bền vững và đem lại nhiều lợi ích cho cộng đồng.

2.2. Dễ học, dễ nhớ với hoạt hình và thí nghiệm, trắc nghiệm

Phần mềm dạy học hiện đại cần hội tụ đủ ba yếu tố: HỌC + THỰC HÀNH + ĐÁNH GIÁ. Bài toán đặt ra với nhóm không chỉ là xây dựng phần mềm hấp dẫn, sinh động mà còn cần những tính năng tương tác với học sinh. Công nghệ lập trình game và lập trình mô phỏng hành động là lựa chọn tối ưu. Việc áp dụng kỹ thuật hoạt hình 2D làm phần mềm đạt được tính trực quan, sinh động trong khi việc lồng ghép các đoạn phim tư liệu về thực trạng ô nhiễm giúp cho phần mềm có được tính thời sự cao. Các đánh giá sau đó cho thấy đây là hướng đi đúng đắn trong việc xây dựng những phần mềm giáo dục cho các em học sinh đặc biệt là ở cấp phổ thông cơ sở.

Các câu chuyện về biển cả, về các yếu tố làm nước bị ô nhiễm, rồi hậu quả của nó được diễn ra tuần tự thông qua nhân vật giọt nước như một ngưồi bạn đồng hành cùng với các em học sinh trong suốt chương trình. Giọt nước có giọng nói như một người bạn thủ thỉ tâm tình. Lúc hướng dẫn cặn kẽ, khi lại nghiêm khắc phê bình trước những hành động sai làm ô nhiễm nguồn nước (xem hình 2). Nhưng học sinh không chỉ “nghe chay” hay “xem chay” mà còn được tham gia “trực tiếp” vào từng bài học qua các thí nghiệm, trắc nghiệm. Chẳng hạn, trong phần nước lâm nguy, các em có một loạt lựa chọn rót nước sạch hay nước ô nhiễm vào bể cá, quan sát thành phần của nước lã và nước đã đun sôi, hay tiến hành đo nhiệt độ của nước ở cả 3 thể rắn, lỏng, khí…. Ở thí nghiệm về nước ô nhiễm, một chú cá vàng đang tung tăng bơi lội trong bể, nếu học sinh tinh nghịch, rót nhầm nước ô nhiễm vào bể cá thì chuyện gì sẽ xảy ra? Chú cá sẽ trở nên ốm yếu, bơi chậm dần rồi lăn đùng ra chết, rồi biến thành một bộ xương. Ngược lại nếu chọn rót nước sạch thì cá sẽ tiếp tục bơi lội và sinh sôi. Cứ thế, các em học sinh được đi từ bài học này sang bài học khác, từ điều thú vị này sang thú vị khác,…

Tương tự, phần mềm cây xanh có nhân vật cây xanh hướng dẫn các em học sinh về lợi ích của cây xanh đối với môi trường sống của con người, tác động điều hòa khí hậu của rừng, lá phổi của trái đất. Phần mềm không khí với cô bé cưỡi bong bóng giảng giải về tầm quan trọng của bầu khí quyển bao bọc trái đất. Các thành phần của không khí cần thiết cho sự sống, nguy cơ của tầng ô zôn và đồng thời khuyến khích các em học sinh ý thức bảo vệ khí quyển. Còn nhân vật thùng rác với giọng khàn khàn sẽ dẫn dắt các em học sinh trong suốt phần mềm rác thải. Với thí nghiệm phân loại rác, nhân vật thùng rác sẽ hướng dẫn các em học sinh chọn thả rác vào đúng thùng, nếu thả đúng thì “ông thùng rác” sẽ khoái chí cười khanh khách con nếu thả rác sai ư, “ông thùng rác” sẽ rên hừ hừ. Cuối cùng, phần mềm tiếng ồn do một chú bé với cặp tai nghe rất to dẫn dắt. Tiếng ồn trong phần mềm này sẽ đến với các em học sinh không chỉ qua các tiếng ồn gây ô nhiễm thực sự trong đời sống hàng ngày như tiếng động cơ, tiếng cưa máy, âm nhạc quá to…. mà còn được trực quan hóa dưới dạng các sóng âm…

Không chỉ vậy, ở mỗi phần mềm, đều có rất nhiều thí nghiệm, trò chơi để các em tham dự. Các đoạn phim ngắn được quay trên thực địa cung cấp cho các em những hình ảnh chân thực về nạn ô nhiễm môi trường xảy ra hàng ngày ngay quanh ta. Mục trắc nghiệm cũng giúp các em tự kiểm tra được kiến thức của mình cũng như để giải đáp các thắc mắc của các em. Cón nếu chán nghe “bạn giọt nước”, “bé cây xanh”, “ông thùng rác”, “cô bé cưỡi bong bóng” hay “cậu tiếng ồn” chỉ cần nháy chuột vào biểu tượng chiếc loa ở góc phải màn hình. Các nhân vật này lập tức sẽ im tiếng, mà thay vào đó những dòng hướng dẫn dưới dạng chữ chạy lướt dưới đáy màn hình trong tiếng nhạc nhẹ nhàng, êm dịu.

Để thực hiện các phần mềm này, nhóm nhóm Tin học ứng dụng thuộc Viện ITIMS đã dày công nghiên cứu áp dụng kỹ thuật lập trình hành động (Action Script) với phần mềm Macromedia FlashMX trong việc xây dựng các thí nghiệm GDBVMT. Kỹ thuật hoạt hình và lập trình hành động được kết hợp hài hòa để xây dựng nên những nhân vật hoạt họa sinh động dẫn dắt bài giảng. Đây chính là điểm đặc biệt của phần mềm và lần đầu đã được áp dụng trong phần mềm giáo dục. Các phần mềm đã được triển khai thử nghiệm ở 3 cơ sở Giáo dục.

3. ĐÁNH GIÁ

Kết quả thống kê cho thấy 96% học sinh ở độ tuổi 10-14 ưa thích phần mềm này (xem hình 3). Đây là một hướng đi đầy triển vọng trong việc xây dựng các phần mềm phục vụ giáo dục, góp phần cải tiến phương pháp dậy & học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục trong nhà trường. Sau khi hoàn thành phần mềm và nghiệm thu cấp Bộ, nhóm tác giả cũng đã giới thiệu phần mềm tham gia hội chợ Công nghệ Thiết bị TechMart 2005 và vinh dự là 1 trong số 14 đơn vị của TP. Hà nội đạt Cup vàng. Phần mềm cũng lọt vào vòng chung khảo cuộc thi Nhân tài Đất Việt 2005 và đạt giải khuyến khích “Vì lợi ích cộng đồng“. Qui trình xây dựng phần mềm và những kinh nghiệm thu hoạch được trong quá trình xây dựng phần mềm Môi trường cũng được áp dụng thành công với một bộ phần mềm KH&CN Vật liệu áp dụng trong hướng dẫn thực nghiệm cho sinh viên Cao học tại viện ITIMS. Qui trình xây dựng phần mềm hoàn toàn có thể áp dụng với những phần mềm giáo dục với chủ đề, đối tượng khác.

Phương hướng tiếp theo của nhóm là hoàn thiện, triển khai bộ phần mềm đã có và hoàn thiện qui trình và xây dựng thêm những phần mềm về GDBVMT trong năm 2006. Giáo viên và học sinh dậy & học môi trường có thể tham khảo phần mềm miễn phí tại địa chỉ website ở trên. Phiên bản đầy đủ trên đĩa CD – ROM có thể liên hệ tại viên ITIMS, ĐHBKHN (1 Đại cồ Việt, Hà nội) hay Công ty Thiết bị cơ sở 2 TP. Hồ Chí Minh.

4. KẾT LUẬN

Nhóm tin học ứng dụng viện ITIMS sẵn sàng cộng tác với các cá nhân, đơn vị triển khai tiếp các phần mềm phục vụ giáo dục BVMT ở trong các trường phổ thông, tư vấn, hỗ trợ triển khai phần mềm phục vụ E-learning.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Vụ KHCN đã hỗ trợ kinh phí trong khuôn khổ đề tài KHCN cấp Bộ mã số B2002-59-15 TĐMT.

Tài liệu tham khảo
[1] Williiam Horton, Katherine Horton, "E-learning Tools and Technologies, 2003".,(2003) tr. 56.

[2] Ths Vũ Anh Minh, GS Thân Đức Hiền, " Giới thiệu bộ phần mềm giáo dục bảo vệ môi trường", Tạp chí Tin học và Đời sống, Số ( 11-2005) tr. 4.

[3] Ths Vũ Anh Minh, GS Thân Đức Hiền, " Bộ phần mềm giáo dục bảo vệ môi trường-một hướng đi thực tế trong đào tạo ", Tạp chí Thiết bị Giáo dục, Số 2( 07-2005) tr. 28.

Vũ Anh Minh*, Thân Đức Hiền

Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu (ITIMS), 1 Đại Cồ Việt, Hà nội

Email: minh@itims.edu.vn