Nội dung chính Thứ Bảy, ngày 20 tháng 1 năm 2018, 15:37 (GMT+7)
Doanh nghiệp liên kết
Thống kê truy cập
Trực tuyến 32 Số lượt truy cập 32,098,918
Khoa học, công nghệ

Mô phỏng - Một phương pháp dạy học hiện đại và hiệu quả

Hiện nay khoa kỹ thuật - công nghệ trường Cao đẳng KT-KT Bình Dương đã và đang triển khai một cách rộng rãi và hiệu quả việc ứng dụng phương pháp dạy học với mô phỏng. Bài viết này xin trình bày một số vấn đề quan trọng về việc ứng dụng mô phỏng trong dạy và học.

1. Tổng quan về mô phỏng

1.1. Mô phỏng là gì?

Mô phỏng là việc nghiên cứu trạng thái của mô hình để qua đó hiểu được hệ thống thực, mô phỏng là tiến hành thử nghiệm trên mô hình. Đó là quá trình tiến hành nghiên cứu trên vật thật nhân tạo, tái tạo hiện tượng mà người nghiên cứu cần để quan sát và làm thực nghiệp, từ đó rút ra kết luận tương tự vật thật.

Ta có thể thực hiện việc mô phỏng từ những phương tiện đơn giản như giấy, bút đến các nguyên vật liệu tái tạo lại nguyên mẫu (mô hình bằng gỗ, gạch, sắt…) hay hiện đại hơn là dùng máy tính điện tử (MPMT).

Mô phỏng máy tính sử dụng mô tả toán học, mô hình của hệ thống thực ở dạng chương trình máy tính. MPMT thường được sử dụng rất có hiệu quả để nghiên cứu trạng thái động của nguyên mẫu trong những điều kiện nếu nghiên cứu trên vật thật sẽ khó khăn, tốn kém và không an toàn.

Mô phỏng máy tính là hiển thị một chuỗi các hình ảnh hoặc khung hình trên màn hình phỏng theo một chuyển động nào đó. Thực ra, mô phỏng là một dạng ảo ảnh thị giác, tạo nên sự năng động, truyền sinh khí và chuyển động cho những đối tượng khô khan.

Mô phỏng trên máy tính là xu hướng dạy học mới, hiện đại đã và đang được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực. Trong lĩnh vực giáo dục, các bài giảng có ứng dụng mô phỏng kết hợp phương tiện nghe nhìn hiện đại sẽ tạo cho sinh viên nhiều kỹ năng như: khả năng hoạt động quan sát (các hình ảnh tĩnh hoặc động), khả năng thao tác trên đối tượng, khả năng tự do phát triển tư duy, lựa chọn con đường tối ưu để nhận thức.

Để xây dựng mô phỏng trên máy tính, có nhiều phần mềm rất hiệu quả. Phần mềm Flash là một trong những phần mềm làm mô phỏng sớm nhất. Flash thực hiện mô phỏng dựa trên các hình ảnh vector. Flash chỉ cần dùng một băng thông hẹp để tạo nên một đối tượng có thể chuyển động từ nhiều điểm, theo nhiều hướng khác nhau cùng một lúc. Ngoài ra Java cũng là một trong những phần mềm mô phỏng thông dụng và hiệu quả nhất hiện nay.

1.2. Phương pháp dạy học với mô phỏng:

Cùng với sự phát triển công nghệ thông tin, việc đưa máy tính vào các trường học đã tạo ra bước ngoặc lớn trong việc dạy học. Sử dụng mô phỏng trên máy tính là phương pháp dạy học tích cực phát huy cao độ tính độc lập, khả năng làm việc trí tuệ của sinh viên, tạo ra một nhịp độ phong cách trạng thái tâm lí mới làm thay đổi phương pháp và hình thức dạy học. Đặc biệt, mô phỏng diễn tả những quá trình động bên trong của các quá trình, các thiết bị mà trước đây không thể thực hiện trong phạm vi nhà trường. Hiện nay, trong dạy học cũng như nghiên cứu đã tìm kiếm và đưa vào vận dụng “phòng thí nghiệm và thực hành ảo”.

Phương pháp mô phỏng trong dạy học là phương pháp tiếp cận nhận thức thế giới thực thông qua mô hình tĩnh hoặc động. Bằng phương pháp mô phỏng, sinh viên không chỉ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc mà trong quá trình học họ còn có thể tìm ra cách tiếp cận vấn đề, con đường cách thức để đạt mục tiêu bài học. Đặc biệt sinh viên còn có thể tạo dựng và điều khiển tại chỗ các đối tượng theo ý muốn. Tìm tòi phát hiện một số quan niệm mới cũng như rèn luyện kỹ năng nghề nghiệp.  

1.3. Ưu điểm nổi bật của phương pháp dạy học với mô phỏng

Có nhiều ưu điểm của phương pháp dạy và học với mô phỏng:  

- Mô phỏng cung cấp cho sinh viên những kinh nghiệm cụ thể về đối tượng học tập theo kiểu trải nghiệm gián tiếp. Với khả năng điều khiển đồng thời tất cả các thành phần như hình ảnh, âm thanh, video, theo năng lực và sở thích của cá nhân, sinh viên có thể tự trải nghiệm về đối tượng. Điều này không thể có được nếu như các phương tiện này được thể hiện tuần tự theo một trật tự cố định, một nhịp độ cố định mà chưa hẳn đã phù hợp với người học. Trong các bài giảng, bằng sự kết hợp của mô phỏng 3 chiều, của âm thanh nổi, bằng diễn biến tuỳ thuộc vào kỹ năng điều khiển của sinh viên, có thể tạo nên được những trạng thái, cảm xúc hồi hộp, sung sướng, lo sợ… mà không một bộ phim hay một hình ảnh, âm thanh riêng lẻ nào có thể tạo nên. Điều quan trọng hơn, đó là từ những trải nghiệm này, sinh viên có được những kinh nghiệm cụ thể về tư duy, về hành vi, về ứng xử.

- Sức mạnh sư phạm của mô phỏng thể hiện ở chỗ nó huy động tất cả khả năng xử lý thông tin của sinh viên. Tất cả các cơ quan cảm giác của con người (tay, mắt, tai …) cùng với bộ não hợp thành một hệ thống có khả năng vô cùng to lớn để biến những dữ liệu vô nghĩa thành thông tin. “Trăm nghe không bằng một thấy”, nhưng nếu cái thấy là thực thể vận động thì ý nghĩa còn lớn hơn rất nhiều. Do đó mô phỏng có khả năng cung cấp một kiến thức tổng hợp và sâu sắc hơn so với chỉ dùng các giáo trình in kèm theo hình ảnh thông thường.  

- Mô phỏng được sử dụng để huấn luyện, cung cấp những kinh nghiệm gián tiếp trước khi sinh viên thực hành thực tế. Điều này được thực hiện đối với những công việc có thể gây nhiều nguy hiểm cho con người, ví dụ như việc đóng điện xung kích MBA hay hòa điện máy phát điện đồng bộ. Với những công việc như thế, bằng các trải nghiệm gián tiếp tạo ra nhờ kỹ thuật mô phỏng. Nhờ thế, khi bước vào thực tế (như là một công nhân vận hành máy điện…) sinh viên đã thuần thục các qui trình, qui tắc cần làm để giảm thiểu tối đa rủi ro có thể gây ra cho con người và thiết bị.  

-  Mô phỏng cho phép sinh viên làm việc theo nhịp độ riêng và tự điều khiển cách học của bản thân, kích thích sự say mê học tập của sinh viên. Mô phỏng giúp sinh viên học với một người thầy vô cùng kiên nhẫn.

- Giáo viên cũng có thể tìm thấy ở mô phỏng những khả năng độc đáo cho việc tổ chức giảng dạy, làm cho hoạt động học trở nên tích cực hơn. Ví dụ, giáo viên có thể tải từ internet một đoạn mô phỏng về hoạt động của một máy phát điện, hướng dẫn cho sinh viên cách quan sát chuỗi hoạt động trên mô phỏng và sau đó sinh viên có thể tự mình trình bày lại nguyên lý hoạt động của máy phát điện.

- Mô phỏng giúp giáo viên làm việc một cách sáng tạo, tìm được giải pháp thay thế những hoạt động học thiếu hiệu quả.  

- Mô phỏng giúp giáo viên tiết kiệm thời gian, nhờ đó có thể khám phá nhiều chủ đề, tăng cường thời gian giao tiếp, thảo luận với sinh viên.

2. Các mục tiêu cần đạt được khi dạy học bằng mô phỏng  

2.1.1. Thông tin và lĩnh hội kiến thức

Giáo viên phải đảm bảo rằng sinh viên sẽ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc thông qua việc dạy học bằng mô phỏng. So với các phương tiện dạy học truyền thống, mô phỏng trên máy tính biểu diễn các hiện tượng trong sự phối hợp với màu sắc âm thanh, lời giải thích, tạo sự cuốn hút sinh viên, kích thích hứng thú học tập, tạo cho sinh viên chú ý thực hiện hành động lĩnh hội khái niệm. Do đó hiệu quả bài giảng và chất lượng lĩnh hội kiến thức của sinh viên được nâng cao hơn.

Giáo viên phải biết tạo cơ hội phát huy tư duy sáng tạo của sinh viên. Cụ thể thông qua các mô phỏng, giáo viên có thể rèn luyện cho sinh viên các thao tác tư duy: cách quan sát, khả năng mô tả và diễn đạt tư duy tạo điều kiện cho họ hình thành năng lực phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa và trừu tượng hóa.

2.1.2. Rèn luyện kỹ năng thực hành

Giáo viên phải thông qua bài giảng bằng mô phỏng để rèn luyện cho sinh viên kỹ năng thực hành. Cụ thể sinh viên có thể tự mình tiến hành mô phỏng với các phần mềm đơn giản kết hợp với các kiến thức tin học cơ sở để điều chỉnh tại chỗ quá trình mô phỏng theo ý muốn. Hơn nữa sinh viên còn được rèn luyện kỹ năng tư duy thuật toán, kỹ năng lập trình… tạo khả năng thích ứng với xã hội thông tin trong tương lai.  

2.1.3. Giáo dục nhân cách

Giáo viên phải thông qua phương pháp dạy học bằng mô phỏng để rèn luyện cho sinh viên tính độc lập, tự chủ kiên trì, cần cù và chăm chỉ. Đặc điểm phương pháp mô phỏng là gây hứng thú cho sinh viên, làm cho sinh viên yêu thích môn học, tạo tiền đề cho việc định hướng nghề nghiệp.

3. Ứng dụng mô phỏng vào việc dạy và học:

Mô phỏng có thể được sử dụng trong mọi tình huống giảng dạy và học tập:

- Giáo viên có thể dùng mô phỏng trong phần mở bài để đặt sinh viên trong tình huống có vấn đề, tạo trạng thái tâm lí sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình lĩnh hội kiến thức mới.  

- Giáo viên có thể từ mô phỏng để gợi mở phát triển những ý tưởng mới cho sinh viên.  

- Khi ứng dụng mô phỏng để giảng dạy, giáo viên không chỉ giúp sinh viên nắm kiến thức môn học mà còn phải tìm cách để sinh viên hiểu biết cả con đường đã dẫn đến kiến thức. Phương pháp này có tính trực quan cao, giúp sinh viên có thể quan sát những hình ảnh trừu tượng không thể trực tiếp tri giác được.  

- Tương ứng với mỗi bài học, giáo viên chọn phương pháp mô phỏng thích hợp (hình học, động hình học, động lực học). Trong một số trường hợp đối với một số sinh viên có khả năng cơ bản về lập trình, họ có thể trực tiếp xây dựng những hình ảnh mô phỏng trên máy tính theo nhiệm vụ giáo viên đặt ra với sự hướng dẫn của giáo viên, qua đó sinh viên phát huy tính độc lập sáng tạo tìm cách thực hiện nhiệm vụ được giao.  

- Với một chương trình mô phỏng được thiết kế tốt, sinh viên có thể tự học mà vẫn đạt kết quả tốt như học với giáo viên. Điều này tạo điều kiện cho việc cá thể hóa trong học tập (rất cần thiết khi kiến thức và năng lực nhân cách của sinh viên không đồng đều).  

- Giáo viên và sinh viên có thể sử dụng mô phỏng như một tài liệu giảng dạy và học tập độc lập (chủ yếu phục vụ tự học, tự nghiên cứu). Tài liệu học tập kiểu này được cung cấp trên web hay cung cấp qua đĩa CD.  

- Giáo viên có thể sử dụng mô phỏng phối hợp với các phần mềm trình chiếu khác như power point hay giảng dạy trên web.

Tuy nhiên khi dạy học với mô phỏng trên MTDT ta cần lưu ý những điểm sau:

- Giáo viên và sinh viên cần có một số kiến thức tin học nhất định, kỹ năng sử dụng máy tính và các thiết bị kết nối với máy tính.  

- Mô phỏng trên MTDT không phải là phương pháp vạn năng trong dạy học. Qua mô phỏng bài giảng trên MTDT, sinh viên quan sát các hình ảnh được mô hình hóa mà không quan sát được các hiện tượng và quá trình thực về mặt tâm lý các biểu tượng về một sự vật mà sinh viên thu được từ quan sát vật thực và từ các hình ảnh của nó có sự khác nhau về chất. Vì vậy các phương pháp mô phỏng cần kết hợp với các phương tiện và phương pháp khác.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Allan.C.Ornstein, Francis.P.Hunkins. Curriculum: Foundations, Principles and Issues- Allyn & Bacon. 1998.

2. Martyn Sloman. A Handbook for Training Strategy. Gower. 1998.

3. M.David Merrill. Knowledge Objects & Mental Model. Utah State University.

4. Paul R.Burden & David M.Byrd. Methods for Effective Teaching. Allyn and Bacon.1994

5. Tổng quan về phương pháp mô phỏng và ứng dụng mô phỏng trong dạy học kỹ thuật – nghề nghiệp. Nguyễn Văn Mạnh. Thông tin khoa học đào tạo nghề. Tổng cục dạy nghề.

Ths. Nguyễn Tường Dũng
Phó chủ nhiệm khoa KT-CN

Nguồn tin:Tổng cục Dạy nghề

Print Email
123456 Next  Last