Ngày nay chúng ta đang sống trong một thế giới phẳng, thời đại của công nghệ và kết nối internet. Không nằm ngoài xu thế phát triển đó, giáo dục cũng đang có những bước chuyển mình mới mạnh mẽ nhằm ứng dụng những công nghệ hiện đại vào dạy học. Khái niệm “lớp học thông minh – smart class” cũng ra đời từ thực tiễn đó. Thế giới, đặc biệt là các cường quốc về công nghệ như Ấn Độ, Mĩ, … đã sử dụng khái niệm này từ những năm đầu của thế kỉ XXI. Ở Việt Nam, đây có thể là một khái niệm không mới đối với các nhà nghiên cứu về công nghệ giáo dục, nhưng vẫn còn rất nhiều vấn đề cần được xem xét xoay quanh việc hiện thực hóa và xây dựng một mô hình lớp học thông minh. Vậy “Lớp học thông minh là gì? Được tổ chức ra sao? Có khác gì so với lớp học truyền thống? Và những điểm mấu chốt để xây dựng được một mô hình lớp học thông minh là gì?”. Bài báo tập trung trả lời những câu hỏi nêu trên, đồng thời đưa ra một một giải pháp để tổ chức dạy học phân hóa trong dạy học môn Toán ở nhà trường phổ thông.
Khái niệm lớp học thông minh
Khái niệm lớp học thông minh được sử dụng đầu tiên bởi EDUCOM từ năm 2003, được phát triển dựa trên quan điểm: Công nghệ đã dần trở thành một phần không thể thiếu trong mọi mặt của đời sống, trong đó có lĩnh vực giáo dục. Cùng với chương trình học tập trong nhà trường, các lớp học thông minh đã tạo ra sự thay đổi tích cực trong phương pháp giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh. Nó tạo ra những trải nghiệm thú vị dành cho người học, từ đó góp phần cải thiện hiệu quả học tập trong nhà trường.
Theo định nghĩa thuộc nhóm nghiên cứu của đại học Northwestern [5], lớp học thông minh là công nghệ được tăng cường cho các lớp học, làm tăng cơ hội học tập và giảng dạy bằng tích hợp dạy học công nghệ như máy tính, phần mềm chuyên dụng, công nghệ tiếp nhận phản hồi, thiết bị trợ giúp âm thanh, internet. Theo [1], lớp học thông minh là lớp học với một không gian dạy học truyền thống cùng với các thiết bị công nghệ có sẵn để hỗ trợ và tăng hiệu quả cho quá trình giảng dạy. Lớp học thông minh cũng được phân loại thành các cấp độ: cấp độ cơ bản, cấp độ trung bình và cấp độ nâng cao, phụ thuộc vào hệ thống trang thiết bị được cung cấp cho lớp học đó. Theo [2], lớp học thông minh là lớp học mà người dạy được trang bị các thiết bị công nghệ như máy tính, máy chiếu, bảng tương tác, … nhằm hỗ trợ quá trình giảng dạy và học tập. Theo [3], lớp học thông minh là một hệ thống được thiết kế nhằm mang lại cho giáo viên và sinh viên ở các vị trí khác nhau được cùng nhau học tâp trong môi trường tương tác, sử dụng công cụ trò chuyện trực tiếp bằng hình và tiếng thông qua các phương tiện công nghệ.
Như vậy có thể thấy điểm khác biệt lớn nhất trong lớp học thông minh so với lớp học truyền thống đó là có sự xuất hiện của các thiết bị công nghệ để hỗ trợ quá trình dạy học. Chính điểm khác biệt này sẽ quyết định đến sự thay đổi về phương pháp dạy học, cách thức tổ chức các hoạt động học tập cũng như giao tiếp trong lớp học. Thay vì chỉ có bảng đen, phấn trắng, sách, bút, vở ghi, lớp học thông minh có thêm nhiều công cụ dạy học khác: máy tính, máy chiếu, bảng tương tác, thiết bị nghe nhìn, âm thanh, kết nối internet… Nhờ có các thiết bị kết nối internet, lớp học thông minh sẽ trở thành một môi trường học tập mở, giáo viên và học sinh có cơ hội được truy cập vào nguồn tài nguyên số khổng lồ, học sinh có cơ hội được trải nghiệm những mô hình toán học trừu tượng không thể dựng ra được trong thực tế, có cơ hội được tiến hành những thí nghiệm vật lí, hóa học ảo, …
Để hiểu rõ hơn về cách thức tổ chức lớp học và sử dụng các phương tiện công nghệ hỗ trợ, chúng tôi xin giới thiệu một số mô hình lớp học thông minh đã và đang thực hiện thành công trên thế giới.
Mô hình lớp học thông minh EDUCOMP: Lớp học thông minh Educomp là một thương hiệu hàng đầu của Educomp Solutions – công ty giáo dục lớn nhất của Ấn Độ. Sau hơn 10 năm ra đời, đã có 14 500 trường tại Ấn Độ, chủ yếu là trường dân lập đón nhận hệ mô hình lớp học thông minh này, và số lượng vẫn không ngừng tăng.
Mục tiêu của lớp học thông minh Educomp:
- Tăng cường hiệu quả hoạt động giảng dạy của giáo viên trong lớp học.
- Mang các khái niệm khó và trừu tượng từ cuộc sống vào trong lớp học.
- Mang lại các trải nghiệm học tập thú vị cho người học.
- Cho phép đánh giá ngay lập tức kết quả học tập của học sinh trong lớp học.
Cách thức tổ chức mô hình lớp học thông minh Educomp trong trường học:
- Cung cấp các tài nguyên số tương ứng với chương trình trường học.
- Lắp đặt và bảo trì các thiết bị công nghệ.
- Đào tạo, tập huấn giáo viên.
- Hỗ trợ và giám sát việc sử dụng.
Đặc điểm nổi bật của lớp học thông minh của Educomp:
Thứ nhất, ngoài việc trang bị các thiết bị công nghệ hiện đại cho các lớp học, Educomp còn chú trọng xây dựng một kho lưu trữ đầy đủ các tài nguyên số, mô-đun bài học (bao gồm ảnh động 2D, 3D, video) cho tất cả các môn trong chương trình phổ thông. Giáo viên có thể dễ dàng truy cập vào nguồn tài nguyên này ngay trong lớp học. Nhờ đó, kiến thức không chỉ được bó hẹp trong sách vở mà được giải phóng, trở nên sinh động và phát triển mạnh mẽ.
Thứ hai, song song với việc mở rộng quy mô, Educomp cũng chú trọng đến việc tiếp tục phát triển nền tảng công nghệ, làm cho nó trở thành một cơ thể sống, có thể thích ứng với thay đổi thời gian, không ngừng cải tiến làm cho nó thân thiện hơn, linh hoạt hơn và thông minh hơn.
Hình 1: Bảng tương tác trong mô hình lớp học thông minh Educomp
Thứ ba, lớp học thông minh Educomp đã giúp giải quyết những khâu còn yếu trong lớp học truyền thống, đó là thu nhận phản hồi, xử lí và trả ra kết quả đánh giá tức thì cho người học; hỗ trợ việc tự học và tăng cường tương tác giữa giáo viên, học sinh và phụ huynh. Giáo viên có thể tạo các bài kiểm tra riêng của họ và sử dụng chúng trong các lớp học để đánh giá. Với mục đích này, một công cụ quyền kiểm tra đã được thêm vào ứng dụng đánh giá lớp học thông minh. Học sinh được trang bị một thiết bị cầm tay để trả lời tự động từ xa. Ở nhà, hệ thống lớp học thông minh hoạt động như một trường học ảo, nơi cha mẹ, giáo viên và học sinh có thể giao tiếp với nhau. Giáo viên có thể tải lên hệ thống các bài tập và các thông tin quan trọng để cho cha mẹ xem. Cuối mỗi buổi học, giáo viên cho hiển thị một loạt các câu hỏi đánh giá trên màn hình lớn, mỗi HS trong lớp sẵn sàng để trả lời các câu hỏi với các thiết bị trả lời tự động của họ (SAS). Việc thu nhận và xử lí thông tin phản hồi từ người học đã diễn ra nhanh và rất hiệu quả.
Mô hình lớp học thông minh Samsung
Dự án trường học thông minh của Tập đoàn điện tử SAMSUNG ra đời từ năm 2012 nhằm mục đích đưa ra một giải pháp công nghệ cho giáo dục phổ thông, được thực hiện ở các trường học trong 27 quốc gia trong đó có Hoa Kì, Trung Quốc, Pháp. Trường Trung học Geeter ở Memphis, Tennessee, Hoa Kì là trường học đầu tiên được thử nghiệm mô hình này. Ở Việt Nam đã có 2 trường phổ thông tại Hà Nội được chọn làm thí điểm mô hình trường học thông minh, đó là trường Tiểu học Hoàng Hoa Thám và trường THPT Trần Phú.
Giải pháp trường học thông minh Samsung là một nền tảng học tập tích hợp đầy đủ trong đó giáo viên được trao quyền tổ chức dạy học trong một môi trường học tập tương tác. Các thiết bị được sử dụng trong lớp học thông minh đó là bảng tương tác và máy tính bảng Samsung Galaxy Note10.1. Học sinh có thể truy cập internet để đăng nhập vào lớp học, trong khi giáo viên tổ chức dạy học thông qua một màn hình hiển thị là bảng tương tác, tivi hoặc máy chiếu không dây được điều khiển bởi một máy tính bảng hoặc máy tính xách tay. Giải pháp cung cấp ba hệ thống được tích hợp và trao quyền cho giáo viên để tạo ra một môi trường học tập tương tác và hấp dẫn:
- Giải pháp quản lý tương tác cho phép giáo viên dễ dàng phân phối nội dung học tập cho học sinh, chia sẻ tới màn hình của một học sinh hoặc với cả lớp học ; theo dõi sự tiến bộ của học sinh trong lớp học trong thời gian thực. Giáo viên có thể tổ chức hoạt động nhóm, đặt câu hỏi và trả lời câu hỏi, kiểm tra hoặc điều tra nhanh, và có thể kiểm soát sự tập trung của học sinh bằng cách khóa màn hình của học sinh bằng lệnh thông qua giọng nói.
- Hệ thống quản lý học tập cho phép giáo viên cung cấp tài liệu học tập bao gồm các sách điện tử, ứng dụng và thời gian biểu học tập, cũng như cung cấp thông báo của trường và các diễn đàn cho các hoạt động ngoại khóa, mà học sinh có thể truy cập bất cứ lúc nào.
- Hệ thống thông tin học sinh là một công cụ quản lý mà cho phép giáo viên theo dõi thời khóa biểu của học sinh, thông tin chung, lịch sử hoặc quản lí điểm.
Mô hình lớp học thông minh Intel
Mô hình lớp học thông minh Intel là một phần trong chương trình Sáng kiến giáo dục Intel nhằm cung cấp các giải pháp công nghệ cho giáo dục, bao gồm các thiết bị: máy tính bảng giáo dục Intel (MTBGD), phần mềm quản lí lớp học Intel, hệ thống phân phối nội dung của Intel.
Mô hình này được triển khai thí điểm từ năm 2013 tại Thái Lan. Dự án được triển khai cho 6 môn học chính: Toán, Tiếng Thái, Tiếng Anh, Tiếng Trung, Khoa học tự nhiên, Khoa học xã hội. Ở mô hình này, tất cả học sinh và giáo viên đều được trang bị máy tính bảng giáo dục (Intel Education Tablet). Các máy tính bảng này có màn hình 10-inch, đi kèm với một bút cảm ứng. Tuổi thọ pin trung bình là 12 giờ. Phía trước và phía sau máy tính bảng giáo dục được trang bị máy ảnh.
Hình 2: Máy tính bảng giáo dục Intel
Các phần mềm giáo dục Intel được cài đặt sẵn trên máy tính bảng, chẳng hạn như kho sách giáo khoa, video, mô hình, … Ngoài ra còn có tài nguyên giáo dục Intel sẵn trong máy tính bảng giúp học sinh có thể truy cập nguồn tài nguyên ngay cả khi không có kết nối Internet.
Chương trình này đặc biệt nhấn mạnh đến vai trò của người giáo viên trong việc sử dụng công cụ. Giáo viên có thể sử dụng các chương trình học có sẵn, hoặc có thể tự thiết kế và phát triển định dạng riêng của mình dựa trên nền tảng công nghệ được cung cấp. Ngoài các giải pháp công nghệ, Intel cũng cung cấp các khóa đào tạo cho giáo viên về chương trình giảng dạy Intel (Intel Teach programme) nhằm giúp giáo viên mang môi trường học tập kĩ thuật số vào lớp học.
Một thiết kế lớp học thông minh và mô hình dạy học phân hóa hướng cá nhân
Dạy học phân hóa
Dạy học phân hóa là vấn đề được quan tâm, nghiên cứu và vận dụng từ lâu ở nhiều quốc gia trên thế giới, được phát triển dựa trên những nền tảng lí luận vững chắc như: lí thuyết xã hội học của quá trình dạy học của Vygotsky, lí thuyết về vùng phát triển gần nhất, thuyết đa trí tuệ của H. Gardner. Đây cũng là một trong những định hướng cơ bản của giáo dục phổ thông sau 2015 (Ban soạn thảo chương trình sau 2015, Bộ giáo dục và Đào tạo).
Theo Nguyễn Bá Kim ([8]), dạy học phân hóa có thể được thực hiện theo hai hướng: dạy học phân hóa nội tại và dạy học phân hóa về tổ chức:
Phân hóa nội tại (còn gọi là phân hóa trong), tức là dùng những biện pháp phân hóa thích hợp trong một lớp học thống nhất với cùng một kế hoạch học tập, cùng một chương trình và sách giáo khoa. Việc dạy học phân hóa nội tại xuất phát từ những quan điểm sau:
- Yêu cầu xã hội đối với học sinh vừa có sự giống nhau về những đặc điểm cơ bản của người lao động trong cùng một xã hội, vừa có sự khác nhau về trình độ phát triển, về khuynh hướng, tài năng.
- Học sinh một lớp học vừa có sự giống nhau, vừa có sự khác nhau về trình độ phát triển, nhân cách.
- Những điểm khác nhau giữa các học sinh có thể có tác động khác nhau đối với quá trình dạy học.
- Sự giống nhau và khác nhau về yêu cầu xã hội và về trình độ phát triển nhân cách từng người đòi hỏi một quá trình dạy học thống nhất cùng với những biện pháp phân hóa nội tại.
- Sự hiểu biết của các thầy cô giáo về từng học sinh là điều kiện thiết yếu bảo đảm hiệu quả dạy học phân hóa.
- Dạy học phân hóa cần được xây dựng thành một kế hoạch lâu dài, có hệ thống, mục tiêu.
Phân hóa về tổ chức (còn gọi là phân hóa ngoài), tức là hình thành những nhóm ngoại khóa, lớp chuyên, giáo trình tự chọn, …
Một số biện pháp dạy học phân hóa có thể kể đến:
(i) Đối xử cá biệt ngay trong những pha dạy học đồng loạt, bao gồm: Giao nhiệm vụ học tập tới từng loại đối tượng ; Phân hóa việc giúp đỡ kiểm tra, đánh giá học sinh.
(ii) Tổ chức những pha phân hóa trên lớp: Trong những thời điểm nhất định của quá trình dạy học, có thể thực hiện những pha phân hóa tạm thời, thực hiện theo sơ đồ:
Hình 3: Sơ đồ tổ chức pha dạy học phân hóa
(iii) Phân hóa bài tập về nhà.
Một thực tế cho thấy giáo viên các cấp còn gặp nhiều khó khăn trong việc tổ chức dạy học phân hóa nội tại với mô hình lớp học truyền thống hiện nay: cần một kho dữ liệu bài tập đồ sộ, phân bậc rõ ràng để phù hợp với nhiều cấp độ nhận thức của học sinh, cần nhiều thời gian để giáo viên có thể quan tâm cá biệt đến các đối tượng học sinh. Thêm nữa, việc thiếu các phương tiện hỗ trợ giáo viên trong việc theo dõi, đánh giá, ghi nhận phản hồi của học sinh cũng làm cản trở quá trình dạy học phân hóa của giáo viên.
Một giải pháp cho mô hình lớp học thông minh hướng cá nhân
Những nghiên cứu trước đây về dạy học ứng dụng CNTT thường tập trung vào dạy học chương trình hóa. Trên cơ sở nghiên cứu những giải pháp công nghệ của mô hình lớp học thông minh và một số vấn đề về dạy học phân hóa, chúng tôi tập trung giải quyết vấn đề dạy học hướng cá nhân trong sự đồng bộ giữa mục tiêu – nội dung – phương pháp và đánh giá quá trình dạy học. Cụ thể, chúng tôi đề xuất sử dụng giải pháp lớp học thông minh để giải quyết các vấn đề của dạy học phân hóa tập trung vào những điểm sau:
– Tăng cường trải nghiệm, giúp học sinh học bằng nhiều giác quan.
– Giải quyết vấn đề phân hóa: phân hóa trình độ học sinh đầu vào, phân hóa trong hệ thống bài tập, trong các hoạt động thực hành cá nhân hoặc nhóm.
– Tạo ra công cụ trợ giúp, phản hồi kịp thời khi học sinh gặp khó khăn.
– Tạo ra công cụ giúp học sinh tự đánh giá, đánh giá theo nhóm.
– Tạo ra công cụ giúp giáo viên ghi nhật kí theo dõi, đánh giá học sinh.
– Tạo ra công cụ giúp giáo viên theo dõi quá trình làm bài của học sinh, lưu trữ các thông tin về thái độ, điểm số, kết quả đánh giá tạo thành hồ sơ học tập của học sinh đó.
– Tạo ra kết nối tương tác giữa giáo viên (nhà trường) – học sinh – phụ huynh.
– Hỗ trợ giáo viên trong quá trình biên soạn giáo án, tài liệu học tập.
Để thực hiện những yêu cầu đặt ra trên đây, nhóm nghiên cứu POMATH đã tiến hành xây dựng giáo án mẫu mô tả một tiết học phân hóa với giải pháp công nghệ lớp học thông minh của Intel với sự hỗ trợ của bảng tương tác của hãng Promthean cho bài học: Đường trung tuyến của tam giác. Tính chất ba đường trung tuyến của tam giác (2 tiết) – Hình học 7. Dưới đây là bảng so sánh một số điểm khác biệt giữa lớp học thông minh sử dụng giải pháp Intel và lớp học truyền thống khi dạy học nội dung này:
Bảng 1: Bảng so sánh mô hình lớp học truyền thống và lớp học thông minh sử dụng giải pháp công nghệ của Intel
| Tiêu chí | Lớp học truyền thống |
Lớp học thông minh Intel |
| Mục tiêu | – Nhớ được các khái niệm đường trung tuyến, trọng tâm của tam giác, tính chất trọng tâm của tam giác.
– Kĩ năng vẽ hình, xác định trọng tâm tam giác cho trước. – Vận dụng kiến thức trọng tâm tam giác vào giải một số bài tập vận dụng. |
– Nhớ được các khái niệm đường trung tuyến, trọng tâm của tam giác, tính chất trọng tâm của tam giác.
– Kĩ năng vẽ hình, xác định trọng tâm tam giác cho trước. – Vận dụng kiến thức trọng tâm tam giác vào giải một số bài tập vận dụng, phù hợp với năng lực, theo mức độ từ dễ đến khó. – Tìm hiểu ứng dụng của trọng tâm tam giác trong vật lí (thí nghiệm giữ thăng bằng miếng bìa hình tam giác), trong đời sống (thực hành làm diều, bài toán chia bánh) với sự hỗ trợ của phần mềm và các tư liệu dạy học đa phương tiện. |
| Quy trình dạy học | Kiểm tra bài cũ => Dạy kiến thức mới => Luyện tập => Giao bài tập về nhà. | – Trước buổi học: HS chuẩn bị bài theo tài liệu GV gửi trước, làm bài kiểm tra phân hóa năng lực trên MTBGD.
– Trong buổi học thực hiện theo quy trình: Khởi động => Làm việc với nội dung mới => Thực hành, luyện tập (phân hóa bài tập theo năng lực) => Kết thúc (GV đánh giá, HS tự đánh giá) (Xem hình 4) |
| Khởi động, gợi vấn đề dẫn vào nội dung bài học. | – Ít được chú trọng. | – Gọi nhu cầu nhận thức xuất phát từ hoạt động: ”Làm thế nào để giữ thăng bằng miếng b́a h́nh tam giác trên đầu ngón tay trỏ?” |
| Thực hành, luyện tập | – Có một hệ thống bài tập chung cho cả lớp. Các bài tập tập trung rèn kĩ năng giải toán, chứng minh dựa trên định nghĩa và tính chất của đường trung tuyến. | – Hệ thống bài tập phân hóa thành bốn mức độ: A, B, C, D tương ứng với các trình độ năng lực HS từ thấp đến cao.
– Dựa trên kết quả bài kiểm tra phân hóa năng lực mà HS đã làm ở nhà, hệ thống tự động chấm điểm, phân loại học sinh theo thang trình độ. HS ở các trình độ khác nhau có hệ thống bài tập luyện tập khác nhau được gửi về máy tính bảng của cá nhân. – Hệ thống thiết lập các cơ chế để HS yêu cầu quyền trợ giúp nếu cần, cơ chế kiểm soát hoạt động của học sinh trên MTB cá nhân. – Các bài tập tập trung vào sự ứng dụng. Quá trình kiểm chứng, mô tả được hỗ trợ bởi phần mềm. |
| Kết thúc | Chốt kiến thức và giao BTVN. | – HS tiến hành tự đánh giá kết quả học tập (Mẫu phiếu số 1).
– GV tiến hành tổng kết, đánh giá HS (Mẫu phiếu số 2). |
Mẫu phiếu số 1: Phiếu Nhật kí buổi học của học sinh
|
Nhật kí buổi học ngày …/…/… 1. Theo em mục tiêu bài học là: …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. Em đã tham gia những hoạt động nào trong buổi học: ……………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. Hoạt động mà em thấy thích nhất là: ……………………………………………………………………………. 4. Kiến thức mà em nhớ được sau bài học này là: ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. Hãy dùng một tính từ để miêu tả cảm xúc của em sau bài học này? …………………………………. |
Mẫu phiêu số 2: Phiếu đánh giá của giáo viên
| Phiếu đánh giá của giáo viên
Học sinh: ……………….. Ngày: …………………….. 1. Hiệu quả công việc:
2. Thái độ làm việc:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* Các mẫu phiếu này đều được thể hiện qua một phần mềm quản lí cơ sở dữ liệu, có thể thống kê theo tuần/ tháng/ kì.
Hình 4: Sơ đồ mô tả quy trình dạy học của lớp học thông minh
Kết luận
Trong xu thế phát triển của xã hội, việc ứng dụng các giải pháp công nghệ vào hệ thống giáo dục là hoàn toàn cần thiết. Bên cạnh nghiên cứu các phần mềm, phương tiện hỗ trợ giảng dạy đóng vai trò là phương tiện thì công nghệ còn có thể đóng vai trò lớn hơn bao trùm việc thay đổi mục tiêu, phương pháp giảng dạy. Trong xu thế giáo dục hướng năng lực, thì năng lực sử dụng CNTT trở thành một năng lực quan trọng. Người dạy và người học cần được tiếp cận và sử dụng công nghệ một cách hệ thống trong đó đặc biệt nhấn mạnh đến tính sư phạm.
Tác giả:
Tác giả:
PGS.TC Chu Cẩm Thơ
Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam
101 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam
Email: thocc@vnies.edu.vn
Ths Nguyễn Thị Quỳnh Anh
Nhà Xuất bản Giáo dục
Đại học Sư phạm Hà Nội (Nhóm nghiên cứu POMATH)
