Khoá luận tốt nghiệp: Thiết kế và sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học Hóa học phần Vô cơ lớp 12 THPT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài nghiên cứu này được thực hiện nhằm thiết kế và sử dụng các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 nhằm nâng cao khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp: Thiết kế và sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học Hóa học phần Vô cơ lớp 12 THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học Hóa học THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM GẮN KẾT VỚI CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC PHẦN VÔ CƠ LỚP 12 THPT GVHD : Th.S Thái Hoài Minh SVTH : Đặng Hữu Toàn Khóa : K39 Thành phố Hồ Chí Minh – 2017
i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin dành lời cảm ơn chân thành đến Th.S Thái Hoài Minh, giáo viên hướng dẫn đề tài khóa luận của tôi, một giáo viên rất nhiệt tâm, tận tình giúp đỡ tôi từ những bước chập chững đến với bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học đến giờ. Sự tâm huyết của cô là một trong những động lực lớn giúp tôi có thể hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp như ngày hôm nay. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến TS. Phan Đồng Châu Thủy và Th.S Đào Thị Hoàng Hoa vì cũng đã hết lòng hướng dẫn tôi và các cộng sự trong việc chuẩn hóa các thao tác thí nghiệm, góp phần vào sự thành công của khóa luận. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong nhóm cộng sự: Nguyễn Hoàng Huy, Hoàng Khánh Linh, Đỗ Thị Phương Ngọc; các chị Trần Lê Ngọc Ánh, Nguyễn Thị Thành Nhơn và các em khóa K40. Các em, các bạn và các chị đã hỗ trợ đắc lực cho tôi từ lúc chuẩn bị các dụng cụ hóa chất, tiến hành quay các thí nghiệm, cũng như trong quá trình TNSP. Gửi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Thiện Trung – sinh viên khóa K13, khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia TP. HCM – đã gợi ý cho tôi ý tưởng thực hiện một số thí nghiệm trong đề tài này, đặc biệt là các thí nghiệm về phần điện hóa. Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các em học sinh lớp 12A3, 12A4 cô Hà Tú Vân, thầy Trần Trường Thắng, trường THPT Nguyễn Công Trứ (quận Gò Vấp); các em học sinh lớp 12A4, 12A6, thầy Kiều Trí Hòa, trường THPT Bình Hưng Hòa (quận Bình Tân), đã rất nhiệt tình giúp đỡ, phối hợp với tôi khi tôi thực nghiệm đề tài và tiếp cho tôi sức mạnh để hoàn thành đề tài này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè đã quan tâm giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian nghiên cứu đề tài vừa qua. Xin chân thành cảm ơn! Đặng Hữu Toàn
ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ i MỤC LỤC ............................................................................................................................ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................................ v DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ ..........................................................vii MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ......................................... 6 1.1. Lịch sử vấn đề ............................................................................................................ 6 1.2. Đổi mới PPDH môn Hóa học ở trường THPT ........................................................... 8 1.2.1. Định hướng đổi mới PPDH ................................................................................. 8 1.2.2. Xu hướng đổi mới PPDH .................................................................................... 9 1.2.3. PPDH môn Hóa học ở trường THPT ................................................................. 10 1.2.4. Những yêu cầu đổi mới PPDH môn Hóa học ở trường THPT .......................... 11 1.3. Cơ sở lý luận về thí nghiệm hóa học ........................................................................ 12 1.3.1. Khái niệm thí nghiệm hóa học ........................................................................... 12 1.3.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học môn Hóa học ở trường THPT ................ 13 1.3.2.1. Thí nghiệm hóa học là phương tiện trực quan ............................................ 13 1.3.2.2. Thí nghiệm hóa học là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn ......................... 14 1.3.2.3. Thí nghiệm hóa học rèn luyện kĩ năng, thao tác thực hành ........................ 15 1.3.2.4. Thí nghiệm hóa học phát triển tư duy và niềm tin vào khoa học ................ 15 1.3.2.5. Thí nghiệm hóa học gây hứng thú ............................................................... 16 1.3.3. Các yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ............................. 16 1.3.4. Cách sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở trường THPT..................... 17 1.3.4.1. Sử dụng thí nghiệm nghiên cứu bài mới...................................................... 17 1.3.4.2. Sử dụng thí nghiệm trong giờ luyện tập, ôn tập .......................................... 21 1.3.4.3. Sử dụng thí nghiệm trong giờ thực hành ..................................................... 22 1.3.4.4. Sử dụng thí nghiệm trong kiểm tra, đánh giá .............................................. 22
iii 1.3.5. Thí nghiệm gắn kết với cuộc sống ..................................................................... 22 1.4. Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở một số trường THPT tại TP. HCM và Bà Rịa – Vũng Tàu .................................................................................... 23 1.4.1. Mục đích điều tra ............................................................................................... 23 1.4.2. Đối tượng và phương pháp điều tra ................................................................... 24 1.4.3. Kết quả điều tra .................................................................................................. 24 1.4.3.1. Kết quả điều tra thực trạng việc học hóa học với thí nghiệm ở trường THPT của HS............................................................................................................ 24 1.4.3.2. Kết quả điều tra thực trạng việc dạy hóa học với thí nghiệm ở trường THPT của GV ........................................................................................................... 30 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ..................................................................................................... 37 Chương 2. THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM GẮN KẾT VỚI CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC PHẦN VÔ CƠ LỚP 12 THPT ...................................... 38 2.1. Phân tích nội dung chương trình hóa học phần vô cơ lớp 12 .................................. 38 2.1.1. Cấu trúc và nội dung chương trình hóa học phần vô cơ lớp 12......................... 38 2.1.2. Mục tiêu dạy học ............................................................................................... 40 2.1.2.1. Mục tiêu của chương Đại cương về kim loại .............................................. 40 2.1.2.2. Mục tiêu của chương Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm ................... 41 2.1.2.3. Mục tiêu của chương Sắt và một số kim loại quan trọng ............................ 43 2.1.3. Một số lưu ý dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 .............................................. 44 2.1.3.1. Về cấu tạo kim loại ...................................................................................... 45 2.1.3.2. Tính chất vật lí ............................................................................................. 45 2.1.3.3. Tính chất hóa học của kim loại ................................................................... 45 2.2. Tiêu chí và quy trình thiết kế các thí nghiệm hóa học theo hướng gắn kết với cuộc sống ................................................................................................................................. 46 2.2.1. Tiêu chí lựa chọn thí nghiệm hóa học để thiết kế theo hướng gắn kết với cuộc sống .............................................................................................................................. 47 2.2.2. Quy trình thiết kế các thí nghiệm hóa học theo hướng gắn kết với cuộc sống . 47 2.3. Thiết kế và sử dụng các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 ............................................................................................................ 49
iv 2.3.1. Thí nghiệm 1 “Viên sáp không đun vẫn rơi” ..................................................... 50 2.3.2. Thí nghiệm 2 “Sắt hay đồng chịu được axit?” .................................................. 53 2.3.3. Thí nghiệm 3 “Dây sắt đổi màu” ....................................................................... 55 2.3.4. Thí nghiệm 4 “Làm sáng đèn bằng quả chanh”................................................. 58 2.3.5. Thí nghiệm 5 “Dung dịch xanh kì lạ”................................................................ 61 2.3.6. Thí nghiệm 6 “Điện phân dung dịch phèn xanh” .............................................. 64 2.3.7. Thí nghiệm 7 “Viên sủi biến mất” ..................................................................... 67 2.3.8. Thí nghiệm 8 “Núi lửa phun trào” .................................................................... 69 2.3.9. Thí nghiệm 9 “Dung dịch diệu kì” .................................................................... 72 2.3.10. Thí nghiệm 10 “Thổi đục nước vôi trong” ...................................................... 74 2.3.11. Thí nghiệm 11 “Vỏ ốc sủi bọt” ........................................................................ 77 2.3.12. Thí nghiệm 12 “Tính chất hóa học của nhôm” ................................................ 79 2.4. Giới thiệu giáo án có sử dụng các thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống đã thiết kế ............................................................................................................................. 85 2.4.1. Bài 26: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ (Tiết 2 – Lớp 12 CB) ............................................................................................................... 85 2.4.2. Bài 27: Nhôm và hợp chất của nhôm (Tiết 1 – Lớp 12 CB) ............................. 89 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ..................................................................................................... 97 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................................... 98 3.1. Mục đích TNSP ........................................................................................................ 98 3.2. Đối tượng TNSP....................................................................................................... 98 3.3. Nội dung TNSP ........................................................................................................ 98 3.4. Tiến trình TNSP ....................................................................................................... 99 3.5. Kết quả và xử lý số liệu TNSP ................................................................................. 99 3.5.1. Kết quả bài kiểm tra của HS .............................................................................. 99 3.5.2. Kết quả khảo sát ý kiến đánh giá của HS ........................................................ 105 3.5.3. Ý kiến của GV thực nghiệm và quan sát tình hình lớp học ............................. 110 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ................................................................................................... 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 116
v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT PGS : Phó giáo sư TS : Tiến sĩ Th.S : Thạc sĩ PPDH : Phương pháp dạy học ĐC : Đối chứng TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm IGCSE : International General Certificate of Secondary Education (Chứng chỉ giáo dục trung học Quốc tế) THPT : Trung học phổ thông ĐHSP : Đại học Sư phạm TP. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh NXB : Nhà xuất bản ĐPDD : Điện phân dung dịch TT : Thứ tự
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Ý kiến của HS về lợi ích của thí nghiệm hóa học ......................................... 27 Bảng 1.2. Mong muốn của HS trong tiết học hóa học .................................................. 28 Bảng 1.3. Đánh giá của GV về hiệu quả của thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy học hóa học ........................................................................................................................... 35 Bảng 1.4. Đánh giá của GV về các biện pháp giúp nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học THPT......................................................................................... 36 Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung hóa học phần vô cơ lớp 12 cơ bản ................................... 38 Bảng 2.2. Các thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống đã thiết kế ........................... 50 Bảng 3.1. Danh sách các lớp thực nghiệm và đối chứng .............................................. 98 Bảng 3.2. Các thí nghiệm được sử dụng trong TNSP ................................................... 98 Bảng 3.3. Kết quả bài kiểm tra của HS ......................................................................... 99 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích luỹ kết quả kiểm tra của HS lớp TN1 và ĐC1.................................................................................................................100 Bảng 3.5. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích luỹ kết quả kiểm tra của HS lớp TN2 và ĐC2.................................................................................................................101 Bảng 3.6. Phân loại kết quả kiểm tra của HS .............................................................. 103 Bảng 3.7. Các tham số mô tả kết quả kiểm tra của các lớp TN–ĐC ........................... 104 Bảng 3.8. Ý kiến đánh giá của HS về ưu điểm của thí nghiệm hóa học kết gắn với cuộc sống .............................................................................................................................. 106 Bảng 3.9. Ý kiến đánh giá của HS về hiệu quả của thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống .............................................................................................................................. 108
vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Biểu đồ thể hiện thái độ, hứng thú của HS đối với bộ môn Hóa học ............ 24 Hình 1.2. Biểu đồ thể hiện nhận xét của HS về chương trình hóa học hiện tại ............ 25 Hình 1.3. Biểu đồ thể hiện mức độ thường xuyên học với các thí nghiệm hóa học của HS ....................................................................................................................................... 26 Hình 1.4. Biểu đồ thể hiện tiết học HS thường được học với thí nghiệm ..................... 26 Hình 1.5. Biểu đồ thể hiện mức độ thường xuyên học với các thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống của HS .................................................................................................... 29 Hình 1.6. Biểu đồ thể hiện thái độ, hứng thú của HS đối với thí nghiệm gắn kết với cuộc sống ................................................................................................................................ 30 Hình 1.7. Biểu đồ thể hiện mức độ thường xuyên sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học của GV .................................................................................................................... 31 Hình 1.8. Biểu đồ thể hiện những khó khăn khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ....................................................................................................................................... 32 Hình 1.9. Biểu đồ thể hiện mức độ thu hút của thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống so với thí nghiệm hóa học truyền thống do GV đánh giá .............................................. 33 Hình 1.10. Biểu đồ thể hiện mức độ thường xuyên sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học của GV .............................................................................. 33 Hình 1.11. Biểu đồ thể hiện cách sử dụng thí nghiệm hóa học gắn kết cuộc sống trong khi dạy học hóa học ............................................................................................................. 34 Hình 2.1. Hiện tượng thí nghiệm “Viên sáp không đun vẫn rơi” lúc vừa đốt nóng dây đồng (a) và sau khi đốt dây đồng một thời gian (b) ...................................................... 51 Hình 2.2. Sắt phản ứng được với giấm sinh ra bọt khí nhưng đồng lại không có tính chất đó ................................................................................................................................... 54 Hình 2.3. Dây đồng đã đổi màu ..................................................................................... 56 Hình 2.4. Bóng đèn led sáng lên trong bóng tối ............................................................ 59 Hình 2.5. Cấu tạo của axit citric .................................................................................... 59 Hình 2.6. Giấy bạc trong ly thủy tinh 1 thoát khí ra nhiều hơn so với giấy bạc trong ly thủy tinh 2 ...................................................................................................................... 62
viii Hình 2.7. Một điện cực có bọt khí, một điện cực xuất hiện một lớp chất rắn màu đỏ gạch bám lên .......................................................................................................................... 65 Hình 2.8. Viên sủi đang dần tan ra ................................................................................ 68 Hình 2.9. Thành phần của viên sủi ................................................................................ 68 Hình 2.10. Cấu tạo của axit ascorbic (không kể đồng phân lập thể) ............................. 68 Hình 2.11. Núi lửa đang phun trào ................................................................................ 70 Hình 2.12. Ly thủy tinh chứa nước vôi trong có xuất hiện kết tủa trắng, còn ở ly thủy tinh chứa giấm có hiện tượng sủi bọt khí ............................................................................. 73 Hình 2.13. Nước vôi trong bị đục .................................................................................. 75 Hình 2.14. Vỏ ốc đang sủi bọt ....................................................................................... 78 Hình 2.15. Bọt khí xuất hiện quanh mảnh vỏ lon coca ................................................. 80 Hình 2.16. Hiện tượng chất rắn màu đỏ gạch bám bên ngoài và bọt khí xuất hiện quanh mảnh vỏ lon coca ........................................................................................................... 83 Hình 3.1. Đồ thị đường luỹ tích kết quả kiểm tra của HS ở lớp TN1 và lớp ĐC1......102 Hình 3.2. Đồ thị đường luỹ tích kết quả kiểm tra của HS ở lớp TN2 và lớp ĐC2......102 Hình 3.3. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra của HS ở lớp TN1 và lớp ĐC1 ............103 Hình 3.4. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra của HS ở lớp TN2 và lớp ĐC2 ............103 Hình 3.5. Các HS lớp 12A3, trường THPT Nguyễn Công Trứ đang làm thí nghiệm nhận biết ............................................................................................................................... 105 Hình 3.6. Các HS lớp 12A4 trường THPT Bình Hưng Hòa đang chăm chú quan sát hiện tượng của phản ứng .....................................................................................................107 Hình 3.7. Các HS lớp 12A4 trường THPT Bình Hưng Hòa đang tập trung làm thí nghiệm nhận biết ......................................................................................................................109 Hình 3.8. Các HS lớp 12A3 cùng cô Hà Tú Vân – GV bộ môn Hóa học lớp 12A3 – cùng làm thí nghiệm kiểm chứng tính chất hóa học của nhôm ............................................110 Hình 3.9. Các HS trong nhóm thảo luận để kết luận về tính chất hóa học của nhôm .111
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI là kì Đại hội có tính bước ngoặc, được xem là Đại hội “Đổi mới toàn diện đất nước, vững bước đi lên chủ nghĩa xã hội”. Sau 10 năm tiến hành công cuộc Đổi mới, tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ VIII (1996), Đảng ta đã quyết định đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhằm mục tiêu dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, văn minh, vững bước đi lên chủ nghĩa xã hội. Để thực hiện thắng lợi mục tiêu này, phát huy đến mức cao nhất nguồn lực con người được coi là nhân tố quyết định, trong đó giáo dục – đào tạo là đòn bẩy quan trọng nhất. Tuy nhiên, như nhận định trong Kết luận của Hội nghị lần thứ 6 Ban chấp hành Trung ương khóa XI thì đến nay, giáo dục và đào tạo nước ta vẫn chưa thực sự là quốc sách hàng đầu để làm động lực quan trọng nhất cho phát triển. “Chất lượng giáo dục và đào tạo chưa đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế – xã hội. Chưa giải quyết tốt mối quan hệ giữa tăng quy mô và nâng cao chất lượng đào tạo, giữa dạy chữ, dạy người và dạy nghề; nội dung giáo dục còn nặng về lý thuyết, có mặt xa rời thực tế, chạy theo thành tích, chưa chú trọng giáo dục đạo đức, ý thức và trách nhiệm công dân. Chương trình giáo dục phổ thông còn quá tải đối với HS. Giáo dục đại học và giáo dục nghề chưa đáp ứng nhu cầu xã hội, chưa gắn với yêu cầu sử dụng nhân lực; chưa chú trọng giáo dục kĩ năng thực hành nghề nghiệp. Phương pháp dạy và học chậm đổi mới, chưa thực sự phát huy được tính chủ động, sáng tạo của HS, sinh viên. Phương pháp và hình thức đánh giá kết quả còn lạc hậu, phương tiện giảng dạy thiếu thốn” [23]. Nước ta hiện đang hội nhập ngày càng sâu rộng với các nước trên thế giới. Hiện nay, toàn cầu hóa đang là xu hướng tất yếu và ngày càng được mở rộng. Cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư – cuộc cách mạng về tự động hóa và trí tuệ nhân tạo – ngày càng ảnh hưởng sâu rộng đến cuộc sống của người dân. Trước thực tế trên, Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã xác định quan điểm chỉ đạo định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực
2 tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội” [22]. Qua đây có thể thấy được việc dạy và học hiện nay phải gắn liền với thực tế cuộc sống, những kiến thức mà người học học được từ nhà trường cần gắn kết với cuộc sống, để người học có thể nhận thức rõ về thế giới quan, từ đó hình thành và phát triển được năng lực giải quyết vấn đề nảy sinh trong cuộc sống hằng ngày. Như chúng ta đã biết, đặc thù của bộ môn Hóa học là sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, và thực nghiệm là mấu chốt để kiểm chứng và chấp nhận lý thuyết. Vì vậy, mỗi kiến thức hóa học đều được thực hiện song song với thí nghiệm thì tính thuyết phục mới có thể tăng cao. Thí nghiệm hóa học không chỉ là phương tiện, công cụ của hoạt động dạy học mà thông qua đó giúp cho quá trình khám phá, lĩnh hội tri thức khoa học trở nên sinh động và hiệu quả hơn. Nhưng hiện nay, việc sử dụng thí nghiệm hóa học trong các tiết học đa phần chưa đạt được những hiệu quả thiết thực nhất. Tình trạng GV dạy theo kiểu “học chay, học vẹt” còn khá phổ biến. Mặt khác, phần lớn các thí nghiệm hóa học trong chương trình phổ thông đều sử dụng các dụng cụ, hóa chất trong phòng thí nghiệm, lâu dần người học chỉ biết môn Hóa học là môn học của những kiến thức khô khan với những bình hóa chất xa rời cuộc sống. Vì vậy ngoài việc đổi mới cách dạy GV còn cần phải đổi mới PPDH bằng thí nghiệm. Một trong các biện pháp đó là gắn kết thí nghiệm hóa học với cuộc sống, đem thí nghiệm đến gần với cuộc sống hơn, giúp HS thấy được những kiến thức hóa học không còn khô khan, khó hiểu như trước nữa. Điều này giúp nâng cao hiệu quả dạy học môn Hóa học ở các trường phổ thông, HS có thể sử dụng những kiến thức của mình để giải quyết các hiện tượng trong thực tiễn cuộc sống. Từ những lý do trên, với mong muốn góp phần đổi mới PPDH hóa học ở trường THPT – nhằm phát triển năng lực của HS, tôi đã chọn đề tài: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM GẮN KẾT VỚI CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC PHẦN VÔ CƠ LỚP 12 THPT. 2. Mục đích nghiên cứu
3 Thiết kế và sử dụng các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 nhằm nâng cao khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận về đổi mới PPDH môn Hóa học ở trường THPT hiện nay. - Tổng quan cơ sở lý luận về thí nghiệm hóa học và thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống. - Điều tra thực trạng sử dụng thí nghiệm hóa học tại một số trường THPT ở TP. HCM và Bà Rịa – Vũng Tàu. - Phân tích cấu trúc và nội dung chương trình hóa học phần vô cơ lớp 12. - Đề xuất các nguyên tắc thiết kế thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống. - Thiết kế các thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống trong chương trình hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. - Đề xuất một số yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. - Thiết kế một số giáo án có sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống dùng trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. - TNSP để đánh giá tính hiệu quả của đề tài. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. - Đối tượng nghiên cứu: việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm hóa học gắn kết cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. 5. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung nghiên cứu: chương trình hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT, chương trình chuẩn. - Địa bàn nghiên cứu: một số trường THPT trên địa bàn TP. HCM và Bà Rịa – Vũng Tàu.
4 6. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 thì sẽ nâng cao khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học ở trường THPT. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận - Thu thập, đọc và phân tích các tài liệu về vấn đề đổi mới PPDH; sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học. 7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở trường THPT hiện nay. - Thăm dò ý kiến của HS về sự khoa học, hợp lí, sức thu hút của các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống đã xây dựng. - TNSP để đánh giá khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của HS sau khi được học với các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống. - Trao đổi, xin ý kiến đóng góp của các GV bộ môn hóa học tại trường THPT tiến hành TNSP. 7.3. Phương pháp xử lý số liệu: - Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng để xử lý định lượng các số liệu, kết quả của việc điều tra và quá trình TNSP để làm cơ sở cho những nhận xét, đánh giá và tính hiệu quả của đề tài. 8. Đóng góp của đề tài 8.1. Về lý luận: - Tổng quan cơ sở lý luận về đổi mới PPDH hóa học ở trường THPT. - Nghiên cứu cách sử dụng thí nghiệm theo hướng gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học ở trường THPT. 8.2. Về thực tiễn:
5 - Điều tra thực trạng sử dụng thí nghiệm hóa học tại một số trường THPT ở TP. HCM và Bà Rịa – Vũng Tàu. - Thiết kế và sử dụng các thí nghiệm hóa học gắn kết với cuộc sống trong chương trình hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. - Đề xuất một số yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. - Thiết kế một số giáo án có sử dụng thí nghiệm gắn kết với cuộc sống dùng trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 12 THPT. - TNSP để đánh giá tính thực tiễn của đề tài.
6 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử vấn đề Thí nghiệm hóa học đóng vai trò vô cùng quan trọng trong dạy học hóa học, giúp nâng cao hiệu quả quá trình dạy và học môn Hóa học ở trường phổ thông. Thí nghiệm hóa học là một phương tiện trực quan, là cấu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giúp HS rèn luyện kĩ năng thao tác thực hành, góp phần nâng cao hứng thú học tập bộ môn, giúp HS phát triển tư duy và bồi dưỡng niềm tin vào khoa học. Do đó, một trong những định hướng đổi mới trong dạy học hóa học ở trường THPT hiện nay là tăng cường sử dụng thí nghiệm hóa học trong quá trình dạy học, cũng như tìm ra những cách thức sử dụng thí nghiệm hóa học để nâng cao hiệu quả dạy học. Có nhiều tác giả đã lựa chọn đề tài có liên quan đến thí nghiệm hóa học để nghiên cứu. Phạm Thị Thanh Nhàn (2001) [10] đã thiết kế được 13 thí nghiệm biểu diễn khi dạy phần hiđrocacbon, 9 giáo án giảng dạy có sử dụng các thí nghiệm đã thiết kế và giới thiệu thêm 4 thí nghiệm có thể quan sát ở nhà. Đề tài còn khẳng định tính quan trọng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học: “Thí nghiệm hóa học đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong giảng dạy hóa học, là đặc thù riêng của bộ môn. Theo kết quả thống kê cho thấy HS rất hứng thú với những bài giảng mà GV sử dụng các phương tiện trực quan đặc biệt là thí nghiệm biểu diễn để giảng dạy”. Trần Thị Ngọc Diễm (2007) [5] đã chọn lọc và thiết kế được 35 thí nghiệm vui trong chương trình hóa học phổ thông với hình thức mới lạ, vui mắt, tạo cho HS cảm giác thích thú. Ngoài ra, đề tài còn dựng lại các thí nghiệm bằng phần mềm Adobe Premiere pro 1.5. Bùi Thị Lệ Huyền (2010) [7] đã nghiên cứu, xây dựng và thử nghiệm 10 thí nghiệm giúp gây hứng thú học tập môn Hóa học. Đề tài cũng rút ra rằng HS yêu thích môn Hóa học hơn (chiếm 67,12%) bởi nhiều lý do, trong đó lý do “Được tự làm thí nghiệm” đạt số điểm rất cao (8,32/10 điểm). Nguyễn Thị Trúc Phương (2010) [14] đã thiết kế thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập tích cực cho HS lớp 11 gồm 36 thí nghiệm trong chương trình hóa học THPT lớp 11
7 ban cơ bản và nâng cao, các thí nghiệm được thiết kế với nhiều mục đích dạy học khác nhau như thí nghiệm biểu diễn của GV, thí nghiệm của HS… Phạm Ngọc Thủy (2012) [16] đã nghiên cứu cơ sở lý luận về gây hứng thú bằng thí nghiệm hóa học kích thích tư duy do HS thực hiện. Bài báo đã thiết kế được 2 thí nghiệm hóa học kích thích tư duy do GV biểu diễn và do HS thực hiện. Kết quả thu được khi TNSP rất khả quan: 81,96% HS tham gia thực nghiệm tại các trường THPT tại TP. HCM như Mạc Đĩnh Chi, Tenlơman và Trường Chinh yêu thích môn Hóa học hơn. Bài báo cũng đã khẳng định: “Thí nghiệm hóa học có ý nghĩa to lớn và giữ vai trò cơ bản trong việc thực hiện những nhiệm vụ của dạy học hóa học ở trường phổ thông. Nếu GV biết thiết kế và sử dụng thí nghiệm hóa học kích thích tư duy một cách hiệu quả sẽ giúp HS thêm hứng thú học tập và thêm yêu thích bộ môn hơn”. Vũ Thị Cẩm Nga (2015) [9] đã sử dụng thí nghiệm hóa học tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong 6 phương pháp: sử dụng thí nghiệm kiểm chứng; thí nghiệm so sánh; thí nghiệm nghiên cứu; thí nghiệm theo tình huống; thí nghiệm nêu vấn đề; thí nghiệm theo phương pháp dự án. Đề tài cũng đã khẳng định: “Nếu GV tiến hành dạy học có sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS với sự kết hợp hài hòa các yếu tố xung quanh bài dạy thì kết quả dạy học được nâng cao”. Nguyễn Thị Thành Nhơn (2016) [11] đã thiết kế 18 thí nghiệm liên hệ đời sống thuộc 5 chủ đề bao gồm thí nghiệm biểu diễn của GV và thí nghiệm của HS sử dụng trong quá trình dạy học môn Hóa học bằng tiếng Anh theo chương trình THPT quốc tế IGCSE. Kết quả TN cho thấy đa số HS có hứng thú hơn với tiết học có sử dụng thí nghiệm liên hệ đời sống, kết quả kiểm tra kiến thức của thể hiện đa số HS hiểu bài và làm bài tốt. Nhiều HS nhận xét tiết học có sử dụng thí nghiệm rất thú vị và hấp dẫn, các em mong muốn có thêm những tiết học như vậy nữa, bên cạnh đó khi trao đổi với GV thực nghiệm cũng nhận được phản hồi tốt về mức độ hào hứng và tích cực của HS trong tiết học có sử dụng thí nghiệm. Nhìn chung, các đề tài ở trên đã đề cập đến việc sử dụng thí nghiệm hóa học nhằm nâng cao hứng thú, phát huy tính tích cực của HS trong quá trình học tập bộ môn Hóa học, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. Tuy nhiên, chưa có
8 đề tài nào nghiên cứu việc thiết kế và sử dụng các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống vào dạy học hóa học ở trường THPT, làm việc dạy học môn Hóa học vẫn còn xa rời với thực tế. 1.2. Đổi mới PPDH môn Hóa học ở trường THPT 1.2.1. Định hướng đổi mới PPDH Điều 2, Luật Giáo dục (2005) đã chỉ ra: “Mục tiêu giáo dục là đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc” [21]. Muốn đạt được những mục tiêu đó thì cần phải đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo. Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã xác định quan điểm chỉ đạo định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội” [22]. Điều 3, khoản 2 của Luật Giáo dục (2005) đã chỉ rõ: “Hoạt động giáo dục phải được thực hiện theo nguyên lý học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội” [21]. Điều 28, khoản 1 của Luật Giáo dục (2005) đã nêu: “Nội dung giáo dục phổ thông phải bảo đảm tính phổ thông, cơ bản, toàn diện, hướng nghiệp và có hệ thống; gắn với thực tiễn cuộc sống, phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi của HS, đáp ứng mục tiêu giáo dục ở mỗi cấp học” [21]. Điều 28, khoản 2, Luật Giáo dục (2005) đã đưa ra: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” [21]. Qua những điều luật đã được trích lược ở trên, có thể thấy Nhà nước ta đang dành một sự quan tâm lớn cho giáo dục, coi đổi mới giáo dục là quốc sách hàng đầu. Mục đích của đổi mới giáo dục hiện nay là hướng đến đổi mới các PPDH, các PPDH tích cực, thay đổi
9 toàn diện quá trình dạy và học, áp dụng những phương pháp đạt được hiệu quả cao trên thế giới. Chuyển từ chủ yếu trang bị kiến thức, truyền thụ kiến thức một chiều sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất HS. Qua đó phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS; giúp HS có thể tự học, tự tìm tòi kiến thức mới; vận dụng các kiến thức đã học vào các tình huống cụ thể của cuộc sống thường ngày. Mục tiêu là tạo ra những công dân toàn cầu, đủ điều kiện để “sánh vai với các cường quốc năm châu trên thế giới”. 1.2.2. Xu hướng đổi mới PPDH Một số xu hướng đổi mới PPDH cơ bản đã được PGS.TS Trịnh Văn Biều trình bày trong giáo trình “Các PPDH tích cực và hiệu quả” [1]: - Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của người học. Chuyển trọng tâm hoạt động từ GV sang HS. Chuyển lối học từ thông báo tái hiện sang tìm tòi, khám phá. Tạo điều kiện cho HS học tập tích cực, chủ động, sáng tạo. - Phục vụ ngày càng tốt hơn họt động tự học và phương châm học suốt đời. Không chỉ dạy kiến thức mà còn dạy cách học, trang bị cho HS phương pháp học tập, phương pháp tự học để thực hiện phương châm học suốt đời. - Tăng cường rèn luyện năng lực tư duy, khả năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống thực tế. Chuyển từ lối học nặng về tiêu hóa kiến thức sang lối học coi trong việc vận dụng kiến thức. - Cá thể hóa việc dạy học. Việc dạy học thích ứng với năng lực và điều kiện của từng người học ở mức độ từ thấp đến cao. - Dạy học hợp tác. Tăng cường mối quan hệ giữa người học với nhau nhằm phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác. - Tăng cường sử dụng thông tin trên mạng, sử dụng tối ưu các phương tiện dạy học đặc biệt là tin học và công nghệ thông tin vào dạy học. - Từng bước đổi mới việc kiểm tra đánh giá, giảm việc kiểm tra trí nhớ đơn thuần, khuyến khích việc kiểm tra khả năng suy luận, vận dụng kiến thức; sử dụng nhiều loại hình kiểm tra thích hợp với từng môn học. - Gắn dạy học với nghiên cứu khoa học với mức độ ngày càng cao.
10 Trong các xu hướng đã nêu ở trên, “Tăng cường rèn luyện năng lực tư duy, khả năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống thực tế. Chuyển từ lối học nặng về tiêu hóa kiến thức sang lối học coi trong việc vận dụng kiến thức” là một trong những xu hướng quan trọng nhất và đang được chú ý quan tâm trong việc đổi mới PPDH hóa học hiện nay. 1.2.3. PPDH môn Hóa học ở trường THPT Theo triết học, phương pháp, từ gốc tiếng Hi Lạp “Methods” gồm meta là “sau”, odos là “con đường”, nghĩa là con đường dõi theo sau một đối tượng. Theo thuyết hoạt động thì phương pháp là cách thức chủ thể tác động vào đối tượng nhằm đạt được mục đích đề ra. Theo lý thuyết hệ thống thì hoạt động là một hệ thống bao gồm 3 thành tố cơ bản: mục đích – nội dung – phương pháp. Phương pháp là con đường, sự vận động của nội dung để đạt được mục đích. Phương pháp là con đường, cách thức hoạt động nhằm đạt mục đích đã định; Phương pháp bao gồm mục đích cần đạt đến, hệ thống hành động, những phương tiện cần thiết. Dạy học là quá trình mà dưới sự lãnh đạo, tổ chức, điều khiển của người GV, người học tự giác, tích cực, chủ động tự tổ chức, tự điều khiển hoạt động của mình nhằm hướng đến mục đích chung của quá trình dạy học. Qua những khái niệm về phương pháp và dạy học ở trên, chúng ta có thể hiểu PPDH là tổ hợp cách thức hoạt động của GV và HS trong quá trình dạy học, được tiến hành dưới vai trò chủ đạo của GV nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học. Hóa học là một môn học đặc biệt. Do vậy PPDH hóa học ở các trường THPT có nhiều đặc trưng riêng. Th.S Thái Hoài Minh và Th.S Đào Thị Hoàng Hoa đã nêu lên các đặc trưng riêng của PPDH hóa học [8]: Hóa học là một khoa học thực nghiệm và lý thuyết. Trong dạy học hóa học thí nghiệm là một phương tiện không thể thiếu. Trong dạy học hóa học, các phương pháp nhận thức diễn dịch–quy nạp và cụ thể– trừu tượng được sử dụng thường xuyên, do các kiến thức hóa học rất rộng nhưng có một số quy luật nhất định, các phản ứng trong hóa học xảy ra ở cấp độ phân tử, mắt thường chỉ
11 nhìn thấy được hiện tượng của phản ứng chứ không thấy được cơ chế của phản ứng như thế nào. Các học thuyết, định luật như: Định luật tuần hoàn, thuyết cấu tạo hóa học, thuyết nguyên tử, … có vai trò rất lớn, là lý thuyết chủ đạo trong việc dạy học hóa học. Các học thuyết, định luật này là công cụ cho phép quy nạp và diễn dịch, phân tích và tổng hợp. Chúng còn là công cụ để tiên đoán khoa học và dạy về các chất cụ thể. Các kiến thức về học thuyết, định luật sau khi học xong sẽ là phương tiện sư phạm rất hiệu nghiệm. Bài tập hóa học là công cụ rất hiệu nghiệm trong việc củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức cho HS, là một trong những cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn cuộc sống. Hóa học là bộ môn có nhiều ứng dụng trong đời sống. Trong dạy học hóa học cần có sự liên hệ mật thiết giữa nội dung kiến thức hóa học với thế giới tự nhiên và cuộc sống đời thường của con người. Để đáp ứng được những đặc trưng riêng kể ở trên, GV ở các trường THPT đã sử dụng phối hợp rất nhiều PPDH khác nhau, chẳng hạn như phương pháp thuyết trình, làm việc nhóm, sử dụng các phương tiện trực quan, sử dụng bài tập hóa học, kiểm tra đánh giá, … 1.2.4. Những yêu cầu đổi mới PPDH môn Hóa học ở trường THPT Việc dạy học ở thế kỉ XXI đang chịu tác động của nhiều yếu tố như: sự phát triển nhanh chóng của khoa học kĩ thuật, công nghệ thông tin; nhu cầu tự khẳng định của từng cộng đồng, vùng, lãnh thổ; quá trình toàn cầu hóa. Những yếu tố trên buộc PPDH cần phải thay đổi để thích nghi được với sự phát triển theo từng ngày thế giới. Theo “Tài liệu hỗ trợ học tập Lí luận và PPDH hóa học 1” của Th.S Thái Hoài Minh và Th.S Đào Thị Hoàng Hoa, một số xu hướng đổi mới PPDH như sau [8]: - Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của người học. Chuyển trọng tâm hoạt động từ GV sang HS. Chuyển lối học từ thông báo tái hiện sang tìm tòi khám phá. Tạo điều kiện cho HS học tập tích cực, chủ động, sáng tạo. - Phục vụ ngày càng tốt hơn hoạt động tự học và phương châm tự học suốt đời. Không chỉ dạy kiến thức mà còn dạy cách học, trang bị cho HS phương pháp học tập, phương pháp tự học để thực hiện phương châm học tập suốt đời.