Thiết kế e-book hỗ trợ dạy học Sinh học 10 nhằm tăng cường năng lực tự học cho học sinh

322 THIẾT KẾ E-BOOK HỖ TRỢ DẠY HỌC SINH HỌC 10 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TS. Nguyễn Thị Thúy Quỳnh1 PGS.TS. Nguyễn Chí Thành Lê Thị Tâm Tóm tắt: Sách điện tử (e-book) là một trong những công cụ đắc lực giúp học sinh (HS) tiếp cận tri thức thông qua các phương tiện như máy tính, máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh... Kotobee Author là phần mềm ứng dụng hỗ trợ trong việc thiết kế, xây dựng e-book hay bài giảng điện tử, và tăng cường năng lực tự học (NLTH) cho HS. Nghiên cứu này trình bày ứng dụng phần mềm Kotobee Author trong việc thiết kế và sử dụng e-book trong dạy học chủ đề Vai trò của Protein đối với sức khỏe con người, Sinh học 10. Thực nghiệm sư phạm đã chứng tỏ e-book có thể tăng cượng năng lực của HS trung học phổ thông. Từ khóa: e-book, NLTH, phần mềm Kotobee Author, sinh học 10 1. Đặt vấn đề 1.1 Sách điện tử (e-book) Việc tiếp cận các thông tin và tri thức mới cho giáo viên (GV) và HS trường trung học phổ thông là rất cần thiết trong quá trình dạy học. Bên cạnh đó, trong thời lượng một tiết học, GV khó có thể thể truyền tải hết lượng thông tin mở rộng ngoài chương trình phổ thông. Vì vậy, HS cần phải rèn luyện NLTH. E-book là tài liệu kĩ thuật số hỗ trợ dạy học một môn học, thường có các nội dung: lý thuyết, thí nghiệm mô phỏng, câu hỏi và bài tập. So với sách giấy truyền thống, e-book có một số ưu điểm như: có thể chuyển tải kiến thức đến người học bằng nhiều dạng khác nhau (văn bản, hình ảnh, video), dễ dàng sử dụng mọi lúc mọi nơi, giá thành rẻ và lưu trữ được lượng thông tin đồ sộ... [1]. Với các lý do này, e-book đã và đang trở thành công cụ tiện ích phổ biến trong quá trình dạy và học [3, 5]. 1. Trường Đại học Giáo dục; Email: [email protected]. 323 Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành thiết kế e-book và tổ chức dạy học nội dung kiến thức chủ đề “Vai trò của protein đối với sức khỏe con người”, Sinh học 10 nhằm phát huy tính tích cực và phát triển NLTH của HS. 1.2 Năng lực tự học Trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, NLTH và tự chủ nằm trong số 3 năng lực chung. NLTH có vai trò quan trọng vì tự học chính là chìa khóa để tiến vào thế kỉ XXI với quan niệm học tập suốt đời và xã hội học tập trong bối cảnh của Cách mạng công nghiệp 4.0 [2]. NLTH có thể hiểu là khả năng vận dụng tri thức, nhân sinh quan và thế giới quan vào giải quyết vấn đề để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại và biến nó thành sở hữu của mình. Một số nghiên cứu đã chỉ ra một số hình thức sử dụng e-book nhằm nâng cao NLTH như: (i): HS nghiên cứu trước e-book ở nhà, GV sử dụng e-book để dạy trên lớp; (ii) Một nhóm HS nghiên cứu trước e-book ở nhà sau đó thuyết trình trên lớp, GV kết luận; (iii) HS nghiên cứu e-book và tự học qua mạng Internet; (iv): HS ôn tập và củng cố kiến thức tại nhà bằng e-book . 1.3 Vai trò của e-book trong dạy học và phát triển NLTH Sinh học là môn khoa học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực tế. Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, hầu hết các GV gặp phải một số khó khăn như: chuyển tải nội dung lí thuyết trừu tượng, nhiều thí nghiệm khó tiến hành do hạn chế về cơ sở vật chất và các điều kiện làm thí nghiệm... Những vấn đề này được giải quyết nhanh chóng dưới sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và ứng dụng chúng vào trong quá trình dạy học [3]. E-book được sử dụng trong dạy học nhằm nâng cao hứng thú của người học, từ đó kích thích người học tự tìm tòi, khám phá và chiếm lĩnh tri thức [4]. Với giao diện thân thiện, tính tương tác tương đối cao, hình ảnh, âm thanh rõ ràng, hấp dẫn và dễ hiểu góp phần giúp HS giảm bớt khó khăn trong tự học [5]. 2. Phương pháp nghiên cứu Với tổng quan một cách khái quát về NLTH cũng như khả năng tăng cường NLTH của việc sử dụng e-book, trong nghiên cứu này chúng tôi sẽ thiết kế một e-book hỗ trợ dạy và học nội dung Sinh học lớp 10. Để kiểm chứng giả thuyết “thiết kế e-book với cấu trúc và tiêu chí được xây dựng trong nghiên cứu này có thể hỗ trợ tăng cường NLTH” của HS, chúng tôi tiến hành thực nghiệm trên lớp học, kiểm tra (test) sau tiết học và phỏng vấn lấy ý kiến của một số HS tham gia thực nghiệm. THIẾT KẾ E-BOOK HỖ TRỢ DẠY HỌC SINH HỌC 10 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI 324 2.1. Thiết kế e-book 2.1.1. Phần mềm thiết kế e-book Hiện nay có nhiều phần mềm miễn phí, thương mại hỗ trợ xây dựng giáo trình e-book như: Kotobee Author, eXe, Lectora... Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn phần mềm Kotobee Author làm công cụ để xây dựng và thiết kế với một số lý do phù hợp với việc phát triển NLTH như sau: Kotobee Author là một công cụ sáng tạo e-book toàn diện, thích hợp cho giáo dục, đào tạo và xuất bản; Tạo e-book tương tác phong phú với môi trường đa phương tiện như: video, hình ảnh, âm thanh, câu hỏi hỏi tạo động cơ tự học cho người sử dụng; Giao diện phần mềm thân thiện, dễ dàng cho việc tự học thông qua việc sử dụng phần mềm; Có thể thiết kế câu hỏi, bài tập trắc nghiệm nhanh chóng và tiện lợi góp phần tự đánh giá việc lĩnh hội kiến thức của người sử dụng; Có thể đóng gói e-book dưới nhiều dạng khác nhau hỗ trợ việc sử dụng trong các môi trường học tập khác nhau. Bên cạnh đó, người sử dụng có thể tải miễn phí phần mềm Kotobee Author, và phần mềm đọc ứng dụng Kotobee Reader (dành cho điện thoại hoặc máy tính). Các phiên bản của phần mềm có thể tải về và cài đặt từ địa chỉ https://www.kotobee. com/en/products/author/versions 2.1.2 Cấu trúc của e-book Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành thiết kế e-book và tổ chức dạy học nội dung kiến thức Sinh học 10 nhằm phát huy tính tích cực và phát triển NLTH của HS với 4 chủ đề liên quan đến vai trò của các chất đại phân tử trong cơ thể sống (protein, hydrat cacbon, lipid và axit nucleic). Các chủ đề này được xây dựng dưới dạng tích hợp liên môn các môn khoa học tự nhiên, và được chia thành ba phần chính: Nội dung lý thuyết; Câu hỏi và bài tập; Bạn có biết (hình 1). Với mục tiêu là phát triển năng lực tự học cho HS nên cấu trúc của e-book được thiết kế như sau: Tóm tắt chủ đề: Mỗi một chủ đề sẽ được tóm tắt các mục tiêu và nội dung kiến thức mà HS có thể đọc trước hỗ trợ quá trình tự khám phá, tìm hiểu để lĩnh hội kiến thức và thực hiện được yêu cầu của GV. Nội dung chủ đề: Đây là nội dung quan trọng nhất của e-book với phần kiến thức có trong sách giáo khoa. Các nội dung kiến thức này được thiết kế theo các đề mục, có thể dễ dàng tìm kiếm, truy xuất và trình diễn thông tin trên mục “Chapter”. Các đề mục này được thiết kế khoa học và có tính tương tác cao và khơi gợi động cơ học tập của HS. Với cách thiết kế như vậy, GV có thể sử dụng e-book này như một tài liệu hỗ trợ giảng dạy, còn đối với HS có thể sử dụng làm tài liệu tự học. Để hướng dẫn HS tư duy và tự khám phá, hình thành kiến thức dựa trên kiến thức sách giáo khoa và sách chuyên khảo, nội dung chủ đề được thiết kế dưới dạng những tình huống dẫn dắt, thí nghiệm, video và hình ảnh Để HS có thể tự kiểm tra khả năng hiểu bài và tự đánh giá để đối chiếu với mục tiêu đặt ra trong việc lĩnh hội kiến thức qua việc sử dụng phần Câu hỏi và Bài tập với thao tác đơn giản là kích chuột vào các đáp án và nhấn “Submit”; Để HS có thể ghi nhớ nội dung kiến thức nhanh nhất, mỗi chủ đề đều được thiết kế tóm tắt ngắn gọn và rõ ràng dưới dạng sơ đồ tư duy; Với các nội dung kiến thức liên quan đến thí nghiệm, các chủ đề có sử dụng video thí nghiệm tự thiết kế, hoặc các slide động gây hứng thú cho HS khi sử dụng. Mục “Bạn có biết”: Để giúp HS tăng thêm kiến thức hiểu biết và mở rộng hơn kiến thức từ các chủ đề đã thiết kế, mục Bạn có biết chứa một số bài viết liên quan đến kiến thức mở rộng giúp HS hiểu rõ hơn chủ đề và thêm yêu khoa học và môn Sinh học. Hình 1. Cấu trúc của e-book Chủ đề 325 Các đề mục này được thiết kế khoa học và có tính tương tác cao và khơi gợi động cơ học tập của HS. Với cách thiết kế như vậy, GV có thể sử dụng e-book này như một tài liệu hỗ trợ giảng dạy, còn đối với HS có thể sử dụng làm tài liệu tự học. Để hướng dẫn HS tư duy và tự khám phá, hình thành kiến thức dựa trên kiến thức sách giáo khoa và sách chuyên khảo, nội dung chủ đề được thiết kế dưới dạng những tình huống dẫn dắt, thí nghiệm, video và hình ảnh Để HS có thể tự kiểm tra khả năng hiểu bài và tự đánh giá để đối chiếu với mục tiêu đặt ra trong việc lĩnh hội kiến thức qua việc sử dụng phần Câu hỏi và Bài tập với thao tác đơn giản là kích chuột vào các đáp án và nhấn “Submit”; Để HS có thể ghi nhớ nội dung kiến thức nhanh nhất, mỗi chủ đề đều được thiết kế tóm tắt ngắn gọn và rõ ràng dưới dạng sơ đồ tư duy; Với các nội dung kiến thức liên quan đến thí nghiệm, các chủ đề có sử dụng video thí nghiệm tự thiết kế, hoặc các slide động gây hứng thú cho HS khi sử dụng. Mục “Bạn có biết”: Để giúp HS tăng thêm kiến thức hiểu biết và mở rộng hơn kiến thức từ các chủ đề đã thiết kế, mục Bạn có biết chứa một số bài viết liên quan đến kiến thức mở rộng giúp HS hiểu rõ hơn chủ đề và thêm yêu khoa học và môn Sinh học. Hình 1. Cấu trúc của e-book Chủ đề THIẾT KẾ E-BOOK HỖ TRỢ DẠY HỌC SINH HỌC 10 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI 326 2.1.3 Thiết kế e-book trong dạy học chương I, Sinh học 10 E-book có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV trong quá trình triển khai dạy học theo hướng hỗ trợ tự học của HS. Để có thể khai thác tối đa kiến thức của bài học và phát triển NLTH của HS thì GV cần phải: (i) hiểu sâu sắc nội dung của bài, đồng thời cần có sự liên hệ, tích hợp với các nội dung có liên quan đến nội dung bài học; (ii) hiểu rõ các đặc trưng và tính năng của phần mềm sử dụng, (iii) xác định đúng các NLTH cần được hình thành và phát triển thông qua nội dung được lựa chọn. Hình 2 là giao diện màn hình về tóm tắt nội dung kiến thức trong chủ đề 1. Trong các chủ đề này, chúng tôi thiết kế các video minh họa các thí nghiệm liên quan đến phần lý thuyết (hình 3). Một ưu điểm của phần mềm Kotobee Author là có thể thiết kế câu hỏi bài tập trắc nghiệm một cách tiện lợi. HS có thể kiểm tra và đánh giá nhanh mức độ hiểu bài thông qua các bài trắc nghiệm này (Hình 4). Bên cạnh đó, với mục tiêu giúp HS mở rộng kiến thức liên quan đến bài học, chúng tôi thiết kế mục Bạn có biết (hình 5). Phần mềm Kotobe Author có thể chèn các tệp dưới dạng video, ảnh.... hoặc các đường link, do đó giúp HS dễ dàng tìm hiểu thêm được các kiến thức bổ sung. Hình 2. Tóm tắt nội dung chủ đề 1 Hình 3. Giao diện màn hình phần nội dung lý thuyết chủ đề 1 327 Hình 4. Giao diện màn hình phần câu hỏi và bài tập củng cố kiến thức Hình 5. Giao diện màn hình phần mở rộng kiến thức 2.2. Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm được thực hiện tại Trường phổ thông liên cấp Olympia, Hà nội với HS hai lớp 10A và 10B trong học kỳ II năm học 2017-2018, với một số thông tin cụ thể nêu trong bảng 1. Chúng tôi tiến hành chọn hai lớp này trên cơ sở kết quả học tập của HS (điểm trung bình các môn học) và ý thức học tập là tương đối đồng đều. THIẾT KẾ E-BOOK HỖ TRỢ DẠY HỌC SINH HỌC 10 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI 328 Bảng 1. So sánh trình độ của hai lớp ĐC và TN Lớp đối chứng (10A) Lớp thực nghiệm (10B) Sĩ số Điểm trung bình Sĩ số Điểm trung bình 31 7.23 29 7.34 Với mục đích kiểm tra tính hiệu quả của ebook trong việc hỗ trợ HS tự học, chúng tôi đã tiến hành giới thiệu cho HS lớp thực nghiệm (TN) sử dụng e-book hỗ trợ tự học kiến thức chủ đề “Vai trò của Protein với sức khỏe con người” thông qua máy tính bảng, điện thoại thông minh. HS sử dụng e-book ngoài giờ học để chuẩn bị cho bài học, củng cố và kiểm tra đánh giá bài học và mở rộng kiến thức. Ở lớp đối chứng (ĐC), chúng tôi tiến hành dạy học theo chủ đề với phương pháp giảng dạy thông thường. Kết thúc giờ học, chúng tôi cho HS các lớp TN và ĐC thực hiện một bài kiểm tra 10 phút. Kết quả bài kiểm tra được xử lí bằng phần mềm thống kê. 3. Kết quả nghiên cứu Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn hình thức cho HS nghiên cứu trước e-book ở nhà, sau đó các nhóm sẽ thuyết trình trên lớp, tiến hành thí nghiệm và GV củng cố kiến thức và kết luận. Để đảm bảo tính khoa học, chúng tôi đã tiến hành phỏng vấn một số HS về quá trình tự học sử dụng e-book để có những phân tích định tính bên cạnh phân tích định lượng thông qua việc cho HS tự làm các bài trắc nghiệm kiểm tra kiến thức nhanh đã được thiết kế trong e-book. 3.1 Phân tích định lượng Kết quả phân tích kiểm tra nhanh ngay trong giờ học tại lớp TN cho thấy hơn 80% HS có điểm số 80/100, hơn 10% HS có điểm số 90/100. Kết quả này phần nào chứng tỏ các em đã tích cực nghiên cứu bài học ở nhà, và nắm bắt được nội dung kiến thức được cung cấp trong e-book. Nhằm đánh giá chính xác hơn, chúng tôi tiến hành thiết kế bài kiểm tra cuối giờ học (10 phút). Kết quả được thể hiện trong bảng 2. Dựa trên các kết quả thực nghiệm sư phạm và thông qua xử lý số liệu, chúng tôi nhận thấy chất lượng giờ học của lớp TN cao hơn ở lớp đối chứng. Cụ thể như sau: Giá trị mode và điểm trung bình của lớp TN cao hơn ở lớp ĐC điều này chứng tỏ hiệu quả dạy - học ở lớp TN tốt hơn ở lớp ĐC, HS ở lớp TN nắm vững và khả năng tự học tốt hơn ở lớp ĐC. Phép kiểm chứng T-test cho kết quả giá trị p nhỏ hơn so với giá trị so sánh là 0,05. Điều này có nghĩa là giá trị trung bình cộng của lớp TN với lớp ĐC có khác biệt rõ rệt và có ý nghĩa. 329 Bảng 2. So sánh các tham số thống kê đặc trưng giữa 2 lớp ĐC và TN Tham số Lớp ĐC Lớp TN Mode 6 7 Điểm trung bình 6.93 7.71 Phương sai 1.54 1.41 Độ lệch chuẩn 1.19 1.27 Giá trị T-test 0.004 3.2 Phân tích định tính Kết quả phân tích định tính bước đầu cho thấy HS trong lớp học TN rất tích cực tham gia vào các hoạt động nhóm, phát biểu và trả lời câu hỏi của GV. Đồng thời, các nhóm cũng thảo luận sôi nổi và hỗ trợ nhau trong suốt giờ học. Tính tích cực của HS được thể hiện ở sự hăng hái phát biểu ý kiến và trình bày các kết quả thí nghiệm liên quan đến bài học của nhóm (Hình 6). Hình 6. Một số hình ảnh hoạt động trong lớp học thực nghiệm THIẾT KẾ E-BOOK HỖ TRỢ DẠY HỌC SINH HỌC 10 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI 330 Chúng tôi tiến hành điều tra lấy ý kiến nhận xét của một số GV dạy sinh học và 60 HS về về hiệu quả sử dụng e-book. Kết quả cho thấy phần lớn GV và HS đều cho rằng e-book góp vai trò quan trọng trong quá trình lĩnh hội và mở rộng kiến thức. Kết quả thể hiện trong biểu đồ hình 7. Hình 7. Kết quả điều tra hiệu quả sử dụng của e-book 4. Kết luận Tuy còn một số hạn chế trong thực nghiệm sư phạm (số mẫu nhỏ, việc phân tích định tính NLTH chưa dựa trên các minh chứng rõ nét), các kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy tiến trình dạy học sử dụng e-book không những vẫn đảm bảo cho HS về kiến thức, mà còn giúp HS cảm thấy hấp dẫn và học tập hiệu quả hơn. Bên cạnh đó, việc thiết kế e-book với nội dung kiến thức phong phú và sinh động, cùng với hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phù hợp với việc HS có thể phát triển NLTH và hứng thú trong học tập. Để nghiên cứu này có thể hoàn thiện hơn với đầy đủ số liệu nghiên cứu có độ chính xác cao, trong thời gian tới chúng tôi tiếp tục triển khai nghiên cứu thực nghiệm với số mẫu lớn. Đồng thời tiến hành nghiên cứu điều tra hiệu quả sử dụng e-book trong quá trình dạy học trước yêu cầu đổi mới giáo dục một cách toàn diện và phát huy được NLTH của HS. Tài liệu tham khảo 1. Tina Pingting Tsai, J.L., Lendy Chaoyu Lin, and Jiaru Li. Lesson plan for ePUB3 eBook-based course design. in Proceedings of the 2017 IEEE International 331 Conference on Applied System Innovation. 2017. Sapporo, Japan. 2. Nguyễn Cảnh Toàn, N.C.A., Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông. 2009: Nxb Đại học Sư phạm. 3. Trần Trung Ninh, Nguyễn Thị Ngà, Thiết kế e-book nhằm nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường Trung học phổ thông. Tạp chí khoa học Đại học Sư phạm, 2008. 4: p. 24-31. 4. William Orora, F.N.K., Samuel W. Wachanga, Using cooperative e-learning teaching strategy to enhance student’s creativity in secondary school biology: A study of selected schools in Nakuru county, Kenya. International Journal of Education and Practice, 2014. 2(6): p. 137-146. 5. Thái Hoài Minh , Đ.T.O., Xây dựng sách điện tử hỗ trợ sinh viên sư phạm rèn luyện năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. Tạp chí khoa học Đại học Sư phạm, 2016. 61(6A): p. 42-53. THIẾT KẾ E-BOOK HỖ TRỢ DẠY HỌC SINH HỌC 10 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH 332 DESIGN AN E-BOOK IN 10th GRADE BIOLOGICAL TEACHING TO ENHANCE THE STUDENT’S SELF-LEARNING COMPETENCY Nguyễn Thị Thúy Quỳnh1 PGS.TS. Nguyễn Chí Thành Lê Thị Tâm Abstract: The electronic book (e-book) is one of the effective tools that can help student access knowledge through tablets or smartphones... Kotobee Author is powerful software in designing e-book, one of the important elements in learning, and then supporting to enhance self-learning capacity for students. This article presents the application of Kotobee Author software in order to design and use of e-book in teaching topic “The role of protein in human health” - biology 10. Teaching experiment was conducted and demonstrated the support effectively students’s self-learning competency. Keywords: e-book, Kotobee Author, 10th grade biology, self-learning 1 University of Education; Tel: 0904656493 Email: [email protected].