Môn Tin học ở nhà trường phổ thông cần được đổi mới như thế nào? (Kỳ I)

Với tinh thần coi giáo dục phổ thông là nền tảng của sự nghiệp phát triển nguồn nhân lực, trong bài này, chúng tôi nêu lên cách tiếp cận của những quốc gia tiên tiến xây dựng chương trình giáo dục phổ thông môn Tin học nhằm góp phần chuẩn bị lực lượng lao động đáp ứng nhu cầu của một nền kinh tế phát triển dựa trên tri thức. Từ đó, chúng tôi tham gia một vài ý kiến vào chương trình giáo dục phổ thông môn Tin học ở Việt Nam.

Thuật ngữ

Trước hết, để làm rõ ý nghĩa một số thuật ngữ và những từ viết tắt, xuất hiện thường xuyên trong các hoạt động liên quan đến máy tính như Công nghệ Thông tin và Truyền thông (ICT), Công nghệ Thông tin (IT), Tin học (Computing), v.v.

-  Công nghệ Thông tin (IT) được sử dụng để chỉ việc sử dụng máy tính trong ngành công nghiệp, thương mại, nghệ thuật, giải trí, v.v. bao gồm cả khía cạnh kiến trúc hệ thống, yếu tố con người, quản lý dự án, v.v. (Lưu ý rằng điều này hẹp hơn so với sử dụng trong tự động hóa, thường bao gồm Khoa học Máy tính).

-  Công nghệ Thông tin và Truyền thông (ICT) là thuật ngữ thay cho IT khi muốn nhấn mạnh về sự có mặt của công nghệ truyền thông. Trong giáo dục, chẳng hạn như ở nước Anh, ICT được sử dụng để thay thế cách gọi truyền thống của môn Tin học.

-  Tin học là một danh từ có nghĩa tương đối linh hoạt. Trong trường học, nó tương đương với tên môn học về khoa học và công nghệ xử lý thông tin bằng máy tính. Trong phạm vi ngoài trường học, Tin học được hiểu theo nghĩa rộng là ngành công nghiệp, thương mại, giải trí, v.v... liên quan đến máy tính, tương đương với IT.

-  Khoa học Máy tính là khoa học nghiên cứu về thông tin và các phương pháp xử lý thông tin trong máy tính, bao gồm mã hóa thông tin, ngôn ngữ lập trình, cấu trúc dữ liệu, thuật toán, giao diện người máy, v.v.

- Học vấn số là khả năng sử dụng máy tính ở mức cơ bản, một cách an toàn và có trách nhiệm. Thuật ngữ này thường được sử dụng để nhấn mạnh rằng đó là một tập hợp các kỹ năng chứ không phải là một nội dung học tập theo đúng nghĩa của nó.

- Kỹ thuật số là một tính từ, có thể kết hợp với bất kỳ lĩnh vực hoạt động nào dựa trên số hóa và xử lý thông tin số hóa như nhiếp ảnh kỹ thuật số, âm thanh kỹ thuật số, xuất bản kỹ thuật số, thư viện kỹ thuật số, hội họa kỹ thuật số, v.v... Công nghệ số là hệ thống phương pháp, quy trình kỹ thuật nhằm tạo ra sản phẩm là công cụ xử lý thông tin tự động.

- Do phạm vi kết nối rộng rãi các hoạt động có thể sử dụng kỹ thuật số, khái niệm thế giới số xuất hiện để diễn tả sự đa dạng đó và khái niệm nền kinh tế kỹ thuật số để chỉ tất cả các hoạt động kinh tế liên quan đến thế giới số.

Thế giới số được tạo ra từ Khoa học máy tính

Điểm khác biệt mang tính đặc thù của các hoạt động kỹ thuật số và các ngành công nghiệp kỹ thuật số là ở chỗ đối tượng được xử lý (thông tin) là phi vật chất. Chương trình máy tính hay dữ liệu máy tính là những thực thể không có khối lượng, có thể vận chuyển gần như không có chi phí, có thể nhân bản chính xác theo ý muốn, v.v.

Với đặc thù nghiên cứu phương pháp và công cụ xử lý một đối tượng trừu tượng như thông tin, sự phát triển của Khoa học máy tính và Công nghệ số hóa đang làm xáo trộn các hoạt động trong xã hội, đẩy chúng ta vào “thế giới số”. Vai trò của Khoa học máy tính trong Tin học rất quan trọng và có thể nói rằng ba đặc điểm sau là những chân lý về giáo dục Tin học.

1) Con đường dẫn đến thế giới số được dựa trên sự tiến bộ chung của Khoa học máy tính và công nghệ số hóa.

2) Khoa học máy tính là một chủ đề giáo dục độc lập, có các hình thức biểu đạt, phương pháp tư duy, và kết quả riêng của nó.

3) Giáo dục thực hành kỹ thuật số như dạy sử dụng máy tính, phần mềm máy tính và mạng máy tính không có ý nghĩa nhiều lắm trong giáo dục Khoa học máy tính.

Đến nay, hầu hết các nhà lãnh đạo, quản lý đất nước đều nhận thức rõ ràng rằng bỏ qua tầm quan trọng của Tin học trong dạy học sẽ đánh mất cơ hội phát triển trong lĩnh vực công nghệ số của đất nước chúng ta. Nhận thức đó được phản ánh trong các Nghị quyết của Đảng, chương trình hành động của Chính phủ và được cụ thể hóa thành quyết sách mang tầm chiến lược, đưa Tin học trở thành môn học bắt buộc trong trường phổ thông.

Khoa học máy tính là hạt nhân của kỹ thuật số

 Trên thế giới, Khoa học Máy tính là chủ đề nghiên cứu khoa học phong phú, từ nghiên cứu trừu tượng về những cấu trúc rời rạc đến thiết kế phần cứng và sáng tạo ra các phần mềm ứng dụng trong mọi lĩnh vực. Báo cáo này nhấn mạnh vào việc dạy Khoa học máy tính trong Tin học, trong khi các mạch tri thức khác được xem là sự chuẩn bị cần thiết hơn là mục tiêu môn học.

Giáo dục phổ thông về Tin học trước hết sẽ phải cung cấp cho tất cả công dân chìa khóa cho thế giới tương lai, được số hóa mỗi ngày nhiều hơn, để họ hiểu nó và để tham gia một cách chủ động vào thế giới đó, lựa chọn và sử dụng sản phẩm một cách sáng tạo, thay vì bị động, chấp nhận chỉ làm người tiêu thụ những gì được thiết kế và sản xuất ở nơi khác, theo những cách được chỉ dẫn cụ thể.

Ở những mức độ khác nhau, cũng cần phải dạy tất cả mọi người cách tương tác với các hệ thống kỹ thuật số, bất kể nghề nghiệp và lĩnh vực ngành nghề của họ, dù cho đó là văn học, khoa học, nghệ thuật hay lĩnh vực nào khác. Mặc dù các thiết bị họ sử dụng có thể khác nhau hay các ứng dụng có thể đổi mới, nhưng các khái niệm và nguyên tắc thì vẫn không thay đổi. Đó chính là những gì họ học được trong Khoa học máy tính.

Môn Tin học trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam 

Mục này điểm lại một vài mốc thời gian, bối cảnh ra đời và sự thay đổi của nội dung môn Tin học trong trường phổ thông ở Việt Nam từ khi bắt đầu được triển khai vào giữa những năm 1980 đến nay. Những thay đổi đó có nguyên nhân từ điều kiện về nhân lực, vật lực trong từng giai đoạn của ngành Giáo dục và chịu ảnh hưởng của sự phát triển mạnh mẽ của CNTT.

Một cách tổng quát có thể hình dung nội dung Tin học trong trường phổ thông được phát triển theo hai hướng: 1) Tin học là một môn học độc lập, và 2) Tin học là công cụ học các môn học khác.

Những ngày đầu tiên đưa Tin học vào Giáo dục Việt Nam vào khoảng giữa những năm 1980, nội dung môn Tin học chưa được đưa vào trường phổ thông mà mới chỉ được thực hiện thông qua các dự án, các khóa bồi dưỡng. Trong hầu hết các khóa bồi dưỡng ấy, ba nội dung chính là: 1) Kỹ năng căn bản sử dụng máy tính (với hệ điều hành DOS), 2) Ứng dụng cụ thể (xử lý văn bản), và 3) Thuật toán và lập trình máy tính. Trong ba nội dung ấy, thuật toán được lấy làm nội dung trọng tâm. Đó là vì hai lý do:

Các nhà khoa học, khi đó, đều xác định nội dung chính của Tin học là Khoa học máy tính, trong đó tư duy thuật toán là nền tảng không có được từ các môn học truyền thống. Điều kiện thực tế về máy tính, phần mềm và nhất là mạng máy tính còn rất yếu kém.

Theo cách phân loại thời kỳ đó, một cách tự nhiên, ba nội dung trên là thể hiện của ba khía cạnh của môn học Tin học theo quan niệm tiên tiến hiện nay, tương ứng là: 1) Học vấn số (Digital Literacy), 2) Công nghệ thông tin (Information Technology) và 3) Khoa học máy tính (Computer Science).

Đầu những năm 1990 chứng kiến sự bùng nổ của các sản phẩm phần mềm ứng dụng với giao diện đồ họa, thân thiện người dùng. Hệ điều hành Microsoft Windows 3.1, cùng với bộ ứng dụng văn phòng Microsoft Office 3.0 (1992) và sự xuất hiện của internet đã thổi một luồng gió mới, tạo ra niềm hứng khởi cho những người sử dụng máy tính thời đó.

Trong bối cảnh đó, trên cơ sở Nghị quyết của Bộ Chính trị, Chính phủ đã ban hành Nghị quyết số 49/CP ngày 4/8/1993 về “Phát triển CNTT ở Việt Nam trong những năm 90”. Từ đó, môn Tin học từng bước được đưa vào dạy ở trường phổ thông mặc dù ở bậc THCS và Tiểu học, Tin học chỉ là môn học tự chọn. Dĩ nhiên là, trong giai đoạn này, sử dụng máy tính và các phần mềm ứng dụng trở thành nội dung chủ yếu trong các trường phổ thông, các nội dung khác tuy vẫn còn nhưng chỉ chiếm một tỷ trọng thấp. Chương trình đó hiện vẫn còn được áp dụng. Có thể quan sát chương trình môn Tin học hiện hành dưới góc nhìn của ba thành phần cấu thành nội dung môn học (bảng 1).

Chậm hơn so với việc dạy Tin học như một môn học độc lập, phải chờ tới giữa những năm 1990, việc ứng dụng CNTT vào dạy học mới thực sự được các nhà giáo dục quan tâm. Nguyên nhân của sự chậm trễ đó là do sự phát triển về công nghệ. Mặc dù các máy tính cá nhân kiểu IBM (1980), được sử dụng nhiều ở Việt Nam do giá rẻ, ra đời trước dòng máy tính cá nhân MacIntosh (1984), nhưng phải đến thập niên 1990, các ứng dụng giao diện đồ họa trên máy tương thích IBM mới phát triển cùng với hệ điều hành Windows.

Song song với việc dạy Tin học như một môn học độc lập, một số phần mềm dạy các môn học khác cũng được các giáo viên Tin học khai thác và đưa vào dạy học như LOGO, các phần mềm dạy khoa học tự nhiên như Cabri Géomètre, Geometer Sketchpad (Toán), bộ phần mềm mô phỏng Crocodile (Vật lý, Hóa học, Công nghệ),v.v... Các phần mềm này, ban đầu được các giáo viên Tin học giới thiệu trong các khóa huấn luyện về ứng dụng Công nghệ Thông tin trong dạy học và được các giáo viên bộ môn đón nhận, đưa vào dạy học ở thực tế phổ thông, đặc biệt là ở các môn khoa học tự nhiên.

Khác với các phần mềm nhằm củng cố kiến thức và kỹ năng (kiểu như phần mềm trò chơi) dựa trên lý thuyết hành vi (behaviorism), các phần mềm giáo dục kiểu mô phỏng nêu trên, còn được gọi là các vi thế giới (microworld), có nguồn gốc từ lý thuyết kiến tạo trong giáo dục (constructivism) được đại diện bởi nhà giáo dục người Thụy Sĩ Jean Piaget.

Tuy nhiên cũng cần phải nhấn mạnh rằng hai phương pháp dạy học, một dựa trên lý thuyết hành vi, và một dựa trên lý thuyết kiến tạo, phương pháp nào hiệu quả hơn vẫn còn là vấn đề tranh cãi trong giáo dục chứ không phải đã hoàn toàn nghiêng về phía lý thuyết kiến tạo như cách mà nhiều nhà cải cách giáo dục đang cổ vũ. Thực tế là các vi thế giới, dù rất hấp dẫn, giúp học sinh tìm tòi sáng tạo vẫn chưa thể thay thế người thầy trong vai trò truyền đạt kiến thức, luyện tập kỹ năng, v.v. giúp học sinh tiếp thu bằng cách bắt chước làm theo. Việc lạm dụng phương pháp kiến tạo có thể dẫn đến hậu quả là học sinh bị hổng kiến thức, thiếu nền tảng, và những kiến thức đơn giản bỗng nhiên biến thành phức tạp.

(còn tiếp)