Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Sử dụng thí nghiệm trong dạy môn Hóa lớp 10, 11 trường trung học phổ thông tỉnh Dăk Lăk

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:145

Thêm vào BST

Báo xấu

130
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Sử dụng thí nghiệm trong dạy môn Hóa lớp 10, 11 trường trung học phổ thông tỉnh Dăk Lăk tìm hiểu thực trạng việc sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy Hóa học của giáo viên, từ đó tìm các giải pháp góp phần nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm ở các trường THPT tỉnh Dăk Lăk.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Sử dụng thí nghiệm trong dạy môn Hóa lớp 10, 11 trường trung học phổ thông tỉnh Dăk Lăk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH _______________ Võ Phương Uyên Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Hóa học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TIẾN CÔNG Thành phố Hồ Chí Minh - 2009
LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Tiến Công đã tận tâm hướng dẫn và tạo điều kiện tối đa để tác giả có thể hoàn thành luận văn. Cũng xin chân thành cảm ơn TS. Trịnh văn Biều đã bỏ nhiều thời gian để đọc luận văn và có những góp ý sâu sắc cùng với hướng dẫn tận tình cho việc hoàn thiện công trình này. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng KHCN-SĐH, Khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh; Sở Giáo dục và Đào tạo Dăk Lăk; Ban Giám hiệu trường THPT Buôn Ma Thuột thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Dăk Lăk, nơi tác giả đang công tác và tiến hành thực nghiệm sư phạm, Lãnh đạo và Quý Thầy Cô giáo các trường THPT tỉnh Dăk Lăk, đã tạo điều kiện giúp đỡ một cách có hiệu quả bằng nhiều hình thức khác nhau. Xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Đăng Khoa - trường THPT chuyên Nguyễn Du đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ và động viên tác giả rất nhiều trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với cha mẹ, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tuy đã cố gắng nhưng chắc chắn còn thiếu sót, rất mong tiếp tục nhận được sự giúp đỡ, góp ý của Quý Thầy Cô và bạn bè, đồng nghiệp. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2009
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hóa học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm vào trong các bài học hóa học là một biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy và học. Việc đổi mới phương pháp dạy học nước nhà đã và đang được triển khai trên toàn quốc từ rất lâu nay, tuy nhiên không thể nói đến đổi mới phương pháp dạy học mà không nói đến vai trò của thí nghiệm trực quan. Trước đây, phương pháp dạy học của ta còn nặng về lý thuyết, rất nhiều học sinh do không hình dung được thí nghiệm xảy ra như thế nào nên không thể tiếp thu kiến thức được, việc hiểu bài nhớ bài là rất khó khăn. Lại có em có thể nói thông vanh vách kiến thức lý thuyết nhưng đến khi cho thực nghiệm thì các em lại hoàn toàn lúng túng. Không chỉ có học sinh bình thường mà có thể thấy ngay cả các học sinh đi tham dự các kỳ thi Olympic quốc tế về một số môn học cần phải thực hành như vật lý, hoá học, sinh học của những năm trước đây, khi mà điểm lý thuyết rất cao còn điểm thực hành lại gần như không có. Trong khi đó sử dụng thí nghiệm trực quan lại có rất nhiều ưu điểm có thể kể ra như: thí nghiệm góp phần làm cho học sinh huy động được tất cả các giác quan tham gia vào quá trình nhận thức, gây hứng thú học tập cho học sinh, kiến thức thu được chắc chắn và sâu sắc, đồng thời lớp học sôi nổi, hăng hái. Thí nghiệm giúp làm sáng tỏ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò khoa học cho học sinh, rèn luyện kỹ năng thực hành và nghiên cứu khoa học, thói quen giải quyết các vấn đề bằng khoa học. Trước tình hình đó, các nhà giáo dục đã quyết định phải đưa các thí nghiệm trực quan vào giảng dạy trong các trường phổ thông. Chỉ có minh hoạ bằng thí nghiệm trực quan thì mới làm cho các em hiểu kiến thức sâu sắc và nhớ lâu. Có thể đưa vào chương trình các hình ảnh minh hoạ, các tiết học thực hành thí nghiệm, các mô hình thí nghiệm làm trên máy vi tính… Tuy nhiên, theo thống kê của Bộ GD&ĐT cuối năm 2007, qua nhiều đợt tăng cường cơ sở vật chất cho ngành giáo dục chỉ có 12/ 64 tỉnh, thành đáp ứng
90% nhu cầu phòng học; 8 tỉnh, thành đáp ứng 70-90% nhu cầu phòng thí nghiệm, trong đó bậc THPT chỉ có 40% đạt chuẩn. Đó cũng là một thách thức đối với phương châm “đào tạo thực nghiệm” mà ngành giáo dục nước ta đã và đang nỗ lực theo đuổi. Trước tình hình đó, tôi đã nghiên cứu đề tài về “Sử dụng thí nghiệm trong dạy học môn hóa lớp 10, 11 trường trung học phổ thông tỉnh Dăk Lăk”. 2. Mục đích của việc nghiên cứu Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy hóa học của giáo viên từ đó tìm các giải pháp góp phần nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm ở các trường THPT tỉnh Dăk Lăk. 3. Nhiệm vụ của đề tài - Tìm hiểu về đặc trưng phương pháp dạy học hóa học, vai trò của thí nghiệm, các hình thức thí nghiệm được sử dụng trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. - Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng thí nghiệm hóa học của giáo viên và thí nghiệm thực hành của học sinh ở các trường phổ thông tại tỉnh Dăk Lăk. - Đề xuất các biện pháp sử dụng thí nghiệm góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của một số biện pháp. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: việc sử dụng thí nghiệm hóa học của giáo viên trong dạy học hóa học ở trường THPT tại Dăk Lăk. - Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học ở trường THPT. 5. Phạm vi nghiên cứu Hiện nay tại Dăk Lăk có khoảng 47 trường THPT và cấp II, III. Trong đó có 37 trường THPT và cấp II, III công lập; 09 trường THPT bán công và 01 trường THPT dân lập. Do thời gian có hạn nên trong phạm vi đề tài sẽ tập trung khảo sát
các trường THPT tại thành phố Buôn Ma Thuột và một số trường THPT ở các huyện gần thành phố. 6. Giả thuyết khoa học Nếu đề ra các biện pháp hợp lý sẽ góp phần nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm hóa học của giáo viên, từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn hóa ở trường THPT tại Dăk Lăk. 7. Phương pháp nghiên cứu - Đọc và nghiên cứu tài liệu về thí nghiệm hóa học ở trường THPT, chú trọng phần thí nghiệm của giáo viên và các nội dung liên quan đến đề tài nghiên cứu. - Phương pháp điều tra bằng phiếu câu hỏi. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. - Phương pháp chuyên gia. - Phương pháp xử lí thông tin. - Phương pháp phân tích, tổng hợp. 8. Đóng góp của đề tài nghiên cứu - Đề xuất 9 biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm hóa học lớp 10, 11 THPT ở Dăk Lăk. - Sưu tập và sắp xếp một số video thí nghiệm theo từng chương, từng khối lớp có thể hỗ trợ cho giáo viên giảng dạy.
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Về thí nghiệm hoá học ở trường phổ thông Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu. Mặc dù có thể tìm hiểu thêm trong các tài liệu hướng dẫn thực hành nói chung về môn hoá học nhưng tác giả chỉ xin giới thiệu những công trình gần gũi với đề tài: 1. Luận án PTS Khoa học Sư phạm – Tâm lý “HOÀN THIỆN HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PTCS VIỆT NAM” của tác giả Trần Quốc Đắc 1992 [12]. Luận án có 3 chương: Chương I. Những cơ sở lý luận và thực tiễn của việc nghiên cứu hoàn thiện hệ thống thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường phổ thông. Chương II. Nghiên cứu cải tiến hệ thống thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường PTCS Việt Nam. Chương III. Thực nghiệm sư phạm. Trong công trình nghiên cứu này tác giả đã: * Xác định hệ thống thí nghiệm hoá học ở trường THCS gồm 105 thí nghiệm biểu diễn và 27 thí nghiệm thực hành. * Đề xuất 13 dụng cụ thí nghiệm cải tiến và cách sử dụng chúng. * Đề xuất 13 thí nghiệm cải tiến và phương pháp tiến hành có kết quả các thí nghiệm đó. Theo chúng tôi đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị thực tiễn lớn. Những kết quả thu được từ công trình rất bổ ích và thiết thực, có thể vận dụng một phần nào đó những kết quả nghiên cứu ở chương trình THCS sang chương trình THPT của đề tài. 2. Luận án TS Khoa học giáo dục “HOÀN THIỆN KĨ THUẬT, PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC VÀ THIẾT BỊ DẠY HỌC
ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC BỘ MÔN HÓA HỌC Ở CÁC TRƯỜNG PHỔ THÔNG MIỀN NÚI” của tác giả Nguyễn Phú Tuấn 2000 [36]. Luận án có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học và thiết bị dạy học để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi. Chương 2: Nghiên cứu hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học và thiết bị dạy học để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm và triển khai kết quả nghiên cứu trong dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi. Ở công trình nghiên cứu này có một số nội dung đáng chú ý: *Thực trạng trang thiết bị đồ dùng dạy học ở các trường phổ thông miền núi: - Trang thiết bị dạy học còn nhiều khó khăn, thiếu thốn. - Cách dạy chủ yếu là thầy truyền thụ kiến thức một chiều, trò thụ động tiếp thu kiến thức. - Chất lượng dạy học hóa học còn rất hạn chế. - Dụng cụ thí nghiệm và hoá chất còn nghèo nàn và không đồng bộ. - Điều kiện tối thiểu giúp giáo viên chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm còn rất hạn chế. * Phương hướng nghiên cứu hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học: - Cải tiến, chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm hóa học đảm bảo yêu cầu khoa học sư phạm, phù hợp thực tiễn. - Giới thiệu một số hóa chất gần gũi và sẵn có để thay thế cho những hóa chất không được trang bị. - Dùng những dụng cụ tự tạo để thực hiện 13 thí nghiệm.
* Phương hướng nghiên cứu sử dụng thí nghiệm hoá học để góp phần đổi mới phương pháp dạy học hóa học: - Giáo viên sử dụng thí nghiệm để chủ động điều khiển các hoạt động của học sinh, giúp các em tích cực hoạt động. - Phác thảo quy trình thiết kế bài soạn, tóm tắt một số hoạt động chính của giáo viên và học sinh trong một tiết học. Đề nghị một số biện pháp sử dụng thí nghiệm và phương tiện kĩ thuật để phát huy tính chủ động tích cực của học sinh. Theo chúng tôi đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị thực tiễn lớn. Những kết quả thu được từ công trình rất bổ ích và thiết thực, có thể vận dụng một phần nào đó những kết quả nghiên cứu sang chương trình THPT của đề tài. 3. Tài liệu “ Hướng dẫn thí nghiệm hóa học 10” của PGS.TS. Trần Quốc Đắc, NXBGD 2007 [13]. Tài liệu gồm 3 chương: Chương 1: Hệ thống thí nghiệm hoá học ở trường phổ thông. Chương 2: Phương pháp tiến hành thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm nghiên cứu của học sinh. Chương này gồm 50 thí nghiệm tương ứng với 14 nội dung bài học. Sự biến đổi tuần hoàn tính kim loại – Oxi (7 T/N) phi kim của các nguyên tố trong bảng Ozon và hiđropeoxit (4 T/N) tuần hoàn các nguyên tố hóa học Hiđrosunfua, lưu huỳnh đioxit, lưu (2T/N) huỳnh trioxit (3 T/N) Clo (10 T/N) Hợp chất có oxi của lưu huỳnh Hiđroclorua – Axit clohiđric (5 T/N) (4 T/N) Flo (1 T/N) Axit sunfuric – muối sunfat (1 T/N) Iot (2 T/N) Tốc độ phản ứng (5 T/N) Luyện tập về nhóm halogen (1 T/N) Cân bằng hóa học (1 T/N) Chương 3: Thí nghiệm thực hành hóa học lớp 10. Chương 4: Bảo quản, sử dụng dụng cụ thí nghiệm hóa học.
Chương 5: Bảo quản, sử dụng và tự chế tạo một số hóa chất. Chương 6: Một số thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm hóa học ở trường THPT. Phụ lục: Một số vấn đề về cấu trúc, trang bị và sử dụng phòng bộ môn hóa học trường THPT. 4. Tài liệu “ Hướng dẫn thí nghiệm hóa học 11” của PGS.TS. Trần Quốc Đắc, NXBGD 2007 [14]. Tài liệu này gồm 3 chương: Chương 1: Hướng dẫn tiến hành thí nghiệm hóa học biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm nghiên cứu của học sinh. Chương này gồm có 76 thí nghiệm tương ứng với 24 nội dung bài học. Sự điện li (1T/N) Hợp chất của cacbon (4 T/N) Phân loại các chất điện li (1T/N) Silic và hợp chất của slic (2 T/N) Axit, bazơ, muối (1T/N) Phân tích nguyên tố (2 T/N) Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch Ankan (3 T/N) các chất điện li (5 T/N) Anken (3 T/N) Nitơ (6 T/N) Ankin (4 T/N) Amoniăc và muối amoni (8 T/N) Benzen – Ankylbenzen (7 T/N) Axit nitric và muối amoni (8 T/N) Stiren và naphtalen (1 T/N) Photpho (1 T/N) Dẫn xuất halogen (1 T/N) Axit photphoric và muối photphat (3 Ancol (4 T/N) T/N) Phenol (2 T/N) Phân bón hóa học (2 T/N) Anđehit – Xeton (2 T/N) Cacbon (2 T/N) Axit cacboxylic (2 T/N) Chương 2: Hướng dẫn tiến hành thí nghiệm thực hành của học sinh. Chương 3: Hướng dẫn tiến hành một số thí nghiệm hóa học vui. Đây là những cuốn sách có tính khoa học cao được biên soạn tỉ mỉ và công phu, ở một số thí nghiệm tài liệu còn giới thiệu những phương án thực hiện khác nhau để giáo viên có thể tự chọn cách thực hiện thí nghiệm cho phù hợp với điều
kiện thực tế và nhu cầu dạy học của từng trường. Bên cạnh đó tài liệu còn nêu các chú ý ứng với các phương án thực hiện nhằm giúp cho giáo viên thực hiện thí nghiệm được thành công nhất. 5. Tài liệu “Thí nghiệm hóa học ở trường phổ thông” của Nguyễn Thị Sửu, Hoàng Văn Côi, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật 2008 [30]. Tài liệu gồm 3 phần với 274 thí nghiệm: Phần I: Thí nghiệm về các nhóm nguyên tố - Hợp chất vô cơ và phân tích hóa học phổ thông có 202 thí nghiệm. Phần II: Các thí nghiệm về hợp chất hữu cơ có 59 thí nghiệm Phần III: Thí nghiệm hóa học vui có 13 thí nghiệm. Đây là một tài liệu được biên soạn khá công phu, với một số thí nghiệm tài liệu còn giới thiệu những phương án thực hiện khác nhau để giáo viên có thể tự chọn cách thực hiện thí nghiệm cho phù hợp với điều kiện thực tế và nhu cầu dạy học của từng trường. Bên cạnh đó ở cuối mỗi thí nghiệm còn nêu một số câu hỏi để củng cố thêm phần kiến thức cho mỗi nội dung thí nghiệm. Tuy nhiên tài liệu này biên soạn các bài thí nghiệm không bám sát chương trình sách giáo khoa lớp 10, 11 như tài liệu của PGS. TS Trần Quốc Đắc. Nhận xét chung: Các tài liệu trên đã phần nào khái quát được hệ thống các thí nghiệm cần biểu diễn và đưa ra một số phương án thực hiện giúp cho giáo viên có được sự lựa chọn tiến hành thí nghiệm phù hợp. Bên cạnh đó, chúng còn là những tư liệu quý, rất có giá trị về thực tiễn, từ đó có thể rút ra nhiều điều bổ ích và những gợi ý quan trọng. Chúng tôi đã vận dụng rất nhiều những ý tưởng của các tác giả đi trước để phục vụ cho đề tài. Ngoài các tài liệu trên chúng tôi còn tham khảo ý tưởng trong một số tài liệu khác đã nghiên cứu thí nghiệm ở trường THPT: - Luận văn thạc sĩ giáo dục “Sử dụng thí nghiệm và phương tiện kĩ thuật dạy học dạy học để nâng cao tính tích cực, chủ động của học sinhh trong học tập hóa học lớp 10, lớp 11 trường THPT ở Hà Nội” của tác giả Nguyễn Thị Hoa 2003 [18].
- Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Hình thành và phát triển khái niệm các loại phản ứng hóa học thông qua sử dụng thí nghiệm và bài tập hóa học trong chương trình hóa học lớp 10 trung học phổ thông” của tác giả Thái Hạ Quyên 2007 [28]. - Luận văn tốt nghiệp “Những hình thức biểu diễn thí nghiệm trong dạy học hóa học lớp 10 đổi mới ở trường trung học phổ thông” của sinh viên Nguyễn Phương Thy 2007 [35]. - Luận văn tốt nghiệp “Một số vấn đề về an toàn trong thí nghiệm hóa học ở trường THPT” của sinh viên Phạm Mai Ngọc Hiền 2007 [17]. … 1.2. Phương pháp dạy học hóa học 1.2.1. Định nghĩa Theo Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang: “Phương pháp dạy học hóa học có thể hiểu là cách thức hoạt động cộng tác có mục đích giữa giáo viên và học sinh, trong đó thống nhất sự điều khiển của giáo viên với sự bị điều khiển – tự điều khiển của học sinh nhằm chiếm lĩnh khái niệm hóa học”[31, trang 5]. 1.2.2. Đặc trưng của phương pháp dạy học hóa học [2] - Hóa học là một khoa học thực nghiệm kết hợp với tư duy lý thuyết nên trong dạy học hóa học, thí nghiệm là một phương tiện không thể thiếu được. - Trong dạy học hóa học, các phương pháp nhận thức sau đây được sử dụng một cách thường xuyên. + Phương pháp diễn dịch – quy nạp: sử dụng khi dạy về mối liên hệ giữa vị trí – cấu tạo – tính chất, khi hình thành khái niệm chu kì, nhóm trong hệ thống tuần hoàn. + Phương pháp cụ thể trừu tượng: môn hóa đòi hỏi học sinh phải có một trình độ phát triển nhất định về tư duy trừu tượng. Giáo viên phải sử dụng các phương tiện trực quan (hình vẽ, mô hình, …) khi đề cập đến những vấn đề mà học sinh không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường. - Các học thuyết, định luật có vai trò rất lớn trong dạy học hóa học:
+ Là công cụ cho phép quy nạp và diễn dịch, phân tích và tổng hợp. + Là công cụ để tiên đoán khoa học, để dạy về các chất cụ thể. - Định luật tuần hoàn – hệ thống tuần hoàn và các kiến thức về cấu tạo chất là lý thuyết chủ đạo của hệ thống kiến thức hóa học. Từ chỗ là đối tượng nhận thức sau khi học xong, nó lại trở thành phương tiện sư phạm rất hiệu nghiệm. - Bài tập hóa học là công cụ rất hiệu nghiệm để củng cố khắc sâu và mở rộng kiến thức cho học sinh, là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn cuộc sống. - Hóa học là bộ môn có nhiều ứng dụng trong cuộc 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. 1.2.3. Phân loại các phương pháp dạy học hóa học [ 2] Có nhiều cách phân loại khác nhau, tùy theo cơ sở dùng để phân loại. a) Dựa vào mục đích dạy học: - Phương pháp dạy học khi nghiên cứu tài liệu mới. - Phương pháp dạy học khi hoàn thiện kiến thức. - Phương pháp dạy học kiểm tra kiến thức kỹ năng, kỹ xảo. b) Dựa vào tính chất của hoạt động nhận thức: - Phương pháp minh họa. - Phương pháp nghiên cứu. c) Dựa vào nguồn cung cấp kiến thức Đây là cách phân loại đang được sử dụng phổ biến. Theo cách phân loại này người ta chia phương pháp dạy học ra làm 3 nhóm: * Phương pháp sử dụng ngôn ngữ: - Phương pháp thuyết trình. - Phương pháp đàm thoại. - Phương pháp dùng sách giáo khoa và các tài liệu khác. * Các phương pháp trực quan (phương pháp có sử dụng phương tiện trực quan): - Phương pháp trình bày trực quan.
- Phương pháp biểu diễn thí nghiệm. * Các phương pháp thực hành: - Phương pháp thí nghiệm. - Phương pháp trò chơi … 1.2.4. Các phương pháp dạy học hóa học cơ bản [2] Theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang “Các phương pháp dạy học hóa học cơ bản là những phương pháp sơ đẳng (chưa biến đổi), ổn định, được dùng phổ biến và rộng rãi, được dùng làm nguồn gốc để liên kết thành những biến dạng khác nhau và những tổ hợp các phương pháp dạy học phức hợp”. Trong dạy học hóa học có những phương pháp dạy học hóa học cơ bản sau: - Phương pháp thuyết trình (thông báo – tái hiện). - Phương pháp đàm thoại (hỏi – đáp). - Phương pháp nghiên cứu. - Phương pháp trực quan. Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm - Truyền đạt được lượng - Học sinh tương đối thụ Thuyết trình (thông báo – thông tin lớn. động, chóng quên. tái hiện) - Ít tốn thời gian. - Khó áp dụng với kiến - Hiệu quả kinh tế cao. thức trừu tượng. - Học sinh làm việc tích - Tốn thời gian. Đàm thoại (hỏi – đáp) cực độc lập, tiếp thu tốt. - Thầy dễ bị động khi trò - Thông tin hai chiều. hỏi lại. - Học sinh tự lực, tích - Tốn nhiều thời gian. cực, sáng tạo cao nhất. - Chỉ áp dụng được với Nghiên cứu - Học sinh tiếp thu kiến một số nội dung dạy học. thức sâu sắc, vững chắc. - Học sinh tập trung chú - Phụ thuộc điều kiện vật Trực quan (sử dụng thí ý, dễ tiếp thu bài, nhớ lâu, chất, trang thiết bị. nghiệm, các đồ dùng dạy lớp học sinh động. - Tốn thời gian chuẩn bị.
học) - Rèn được kỹ năng quan - Một số thí nghiệm nguy sát thực hành. hiểm, độc hại. - Học sinh tích cực, tự - Ít sử dụng được khi dạy lực, sáng tạo, nhớ lâu. kiến thức mới. Sử dụng bài tập - Rèn kỹ năng vận dụng - Tốn thời gian. kiến thức, giải quyết vấn đề. 1.2.5. Phương pháp trực quan Trong việc dạy học môn hóa ở trường trung học, để nghiên cứu những hiện tượng hóa học và để rèn luyện kĩ năng thao tác và giải quyết các bài tập thực hành, chúng ta phải dùng đến các phương tiện trực quan. Sử dụng phương tiện trực quan trong việc dạy học hóa học là một phương pháp dạy học rất quan trọng, góp phần quyết định cho chất lượng lĩnh hội môn hóa học. Phương pháp này gọi theo nghĩa đầy đủ là phương pháp dạy học sử dụng phương tiện trực quan hay thường gọi tắt là phương pháp trực quan. Khái niệm về phương tiện trực quan và phương pháp trực quan [32] - Phương tiện trực quan: bao gồm các dụng cụ, đồ dùng thiết bị kỹ thuật dùng trong quá trình dạy học làm cơ sở và tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo. Học sinh có thể tri giác trực tiếp nhờ các giác quan. - Phương pháp trực quan: là phương pháp giáo viên dùng các phương tiện trực quan để cung cấp kiến thức cho học sinh. Giáo viên hướng dẫn cho học sinh quan sát, đặt câu hỏi để dẫn dắt học sinh giải thích các hiện tượng học sinh quan sát được. Từ đó học sinh lĩnh hội kiến thức. Trực quan trong hóa học chủ yếu là quan sát và thí nghiệm. Nhờ quan sát, thí nghiệm học sinh không những nhìn thấy chất và quá trình mà còn tri giác được chúng nhờ cơ quan cảm giác và dựa vào đó để hình thành những biểu tượng đúng đắn về sự vật và hiện tượng. Những biểu tượng này là cơ sở của hoạt động tư duy. Vì vậy, trong quá trình dạy học hóa học người ta coi thực nghiệm là phương pháp rất quan trọng, cơ bản để truyền thụ, khắc sâu kiến thức và rèn luyện kĩ năng thực
hành cho học sinh. Cũng chính vì vậy, trong các phương pháp dạy học hóa học đều sử dụng nhóm các phương pháp trực quan và phương pháp thực hành. Bên cạnh việc sử dụng có hiệu quả các phương tiện trực quan khác, phương pháp biểu diễn thí nghiệm của giáo viên và thực hành của học sinh giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Trong dạy học hóa học, việc rèn luyện kĩ năng thực hành cho học sinh phải kể đến cả việc rèn luyện kĩ năng sử dụng hóa chất và dụng cụ thí nghiệm, kĩ năng thực hiện những thao tác thực hành cơ bản và kĩ năng tổ chức thí nghiệm. Phát triển kĩ năng thực hành còn có nghĩa là tập cho học sinh biết chuyển từ tư duy trừu tượng vào thực tiễn - mức độ thứ ba của hoạt động nhận thức. Vì vậy có thể nói, thực hành là thước đo sự nắm vững lí thuyết và là phương tiện để hoàn thiện kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo. Trong dạy học hóa học cần chú ý phối hợp chặt chẽ và hợp lí hai quá trình cơ bản của hoạt động nhận thức: đi từ thực nghiệm (quan sát và nghiên cứu các phương tiện trực quan, các hiện tượng hóa học trong tự nhiên, làm thí nghiệm) ở phạm vi hẹp để xây các khái niệm, quy luật phản ứng hóa học,…. Rồi từ lý thuyết diễn dịch để nghiên cứu, giải thích những hiện tượng khác ở phạm vi rộng hơn và nêu những ứng dụng thực tiễn của lý thuyết. 1.3. Thí nghiệm trong dạy học hóa học 1.3.1. Khái niệm Thí nghiệm: Theo từ điển Tiếng Việt NXB khoa học xã hội 1992 thì thí nghiệm có 2 nghĩa. Nghĩa thứ nhất: “gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh. Nghĩa thứ hai: “làm thử để rút kinh nghiệm”. Theo đại từ điển Tiếng Việt NXB văn hóa thông tin 1999 thì thí nghiệm là: “làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định để nghiên cứu, chứng minh”. Trong đề tài nghiên cứu này khái niệm thí nghiệm được giới hạn trong một phạm vi hẹp hơn là “thực hiện các phản ứng, quá trình hóa học phục vụ cho việc dạy học hóa học”.
1.3.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học Thí nghiệm có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu khoa học và quan trọng đặc biệt trong hóa học [4]. 1.3.2.1. Thí nghiệm là phương tiện trực quan [34] [35] Thí nghiệm là nền tảng của việc dạy học hóa học. Thí nghiệm là phương tiện trực quan chính yếu, được dùng phổ biến và giữ vai trò quyết định trong quá trình dạy học hóa học. Nó giúp học sinh chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược lại. Khi làm thí nghiệm học sinh sẽ làm quen được với các chất hóa học và trực tiếp nắm bắt các tính chất lí, hóa của chúng. Mỗi chất hóa học thường có một màu sắc khác nhau như màu vàng lục, lục nhạt, xanh lục, xanh lá, xanh ve,… nếu học sinh không quan sát trực tiếp thì không thể nào hình dung được các màu sắc đó như thế nào. Khi quan sát được tính chất vật lí, học sinh bắt đầu có khái niệm về chất đang học, cuối cùng thông qua thí nghiệm học sinh sẽ khắc sâu được tính chất hóa học của chất. Từ đó, học sinh sẽ học môn hóa có hiệu quả hơn. Nếu không có thí nghiệm thì: - GV sẽ tốn nhiều thời gian để giảng giải nhưng vẫn không rõ và hết ý vì mọi thứ đều không thể diễn đạt trọn vẹn bằng lời. Lời nói rất trừu tượng còn các thí nghiệm thì cụ thể. Chỉ cần quan sát thí nghiệm và GV nhấn mạnh những điều cần rút ra trong những thí nghiệm vừa thực hiện (hoặc vừa xem), HS sẽ học tập môn hóa một cách nhẹ nhàng, không bị gò bó hay áp lực nặng nề. Ví dụ: Khi giảng về tính chất hóa học của glixerin (glixerol). GV giảng: khi cho Cu(OH)2 vào dung dịch glixerin, dung dịch có màu xanh đặc trưng (xanh thẫm) do sự tạo thành phức đồng (II) glixerat. Nhưng HS sẽ không hình dung được màu xanh thẫm đó là màu như thế nào? Nó khác màu xanh của ion Cu2+ như thế nào? Nếu GV chỉ cần cho HS quan sát được thí nghiệm trên (thí nghiệm thực hiện rất đơn giản), HS ngay lập tức thấy được màu xanh thẫm, HS sẽ ghi nhớ lại và khi gặp vấn đề HS sẽ hình dung lại kiến thức cũ. - HS tiếp thu kiến thức thiếu chính xác và vững chắc. Các em sẽ rất mơ hồ về các phản ứng và các hiện tượng kèm theo của mỗi phản ứng đó. Mỗi HS có một khả
năng tưởng tượng khác nhau, do đó nếu GV mô tả hiện tượng hay phản ứng bằng lời, mỗi HS hình dung một cách khác nhau và có thể khác xa so với thực tế. Các em sẽ khó hiểu bài vì không có những biểu tượng rõ ràng, cụ thể về các chất, các hiện tượng hóa học. - HS sẽ chóng quên khi không hiểu bài, không có ấn tượng sâu sắc bằng các hình ảnh cụ thể. Hình ảnh cụ thể thường dễ nhớ hơn so với ngôn ngữ trừu tượng, nhất là đối với các em học sinh trung học. 1.3.2.2. Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn [11] [35] Có thể nói quá trình nhận thức của học sinh là một quá trình nhận thức độc đáo – đó là ở chỗ họ luôn nhận thức được cái đúng. Những tri thức mà họ tiếp nhận đã được các nhà khoa học, giáo dục miệt mài nghiên cứu, đúc kết từ thực nghiệm. Song không phải những lý thuyết đưa ra đều được học sinh chấp nhận dễ dàng. Sẽ thật thú vị nếu chính bản thân học sinh chứng minh được lý thuyết mình học là đúng đắn dù đó là công việc mà những nhà nghiên cứu trước đây đã làm. Đối với bộ môn hóa học, thực hành thí nghiệm sẽ giúp cho học sinh làm sáng tỏ những vấn đề lý thuyết đã đưa ra: “Học đi đôi với hành” – với ý nghĩa đó thực hành thí nghiệm giúp học sinh ôn tập và kiểm tra lại các vấn đề lý thuyết đã học, trên cơ sở đó hiểu sâu sắc và nắm vững những nội dung cơ bản trong giáo trình lý thuyết. Nhiều thí nghiệm rất gần gũi với đời sống, với các quy trình công nghệ. Chính vì vậy, thí nghiệm giúp học sinh vận dụng các điều đã học vào thực tế cuộc sống. Học là để phục vụ cuộc sống, ứng dụng kiến thức đã học vào cuộc sống, do đó quá trình dạy học phải gắn liền với thực tế cuộc sống. Khi quan sát thí nghiệm (tự mình hoặc giáo viên làm) học sinh ghi nhớ lại các thí nghiệm, nếu học sinh gặp lại hiện tượng trong tự nhiên, học sinh sẽ hình dung lại kiến thức cũ và giải thích được hiện tượng một cách dễ dàng. Từ đó học sinh phát huy được tính tích cực, sáng tạo và vận dụng kiến thức nhạy bén trong những trường hợp khác nhau. Như vậy, việc dạy học hóa học đã thực hiện đúng mục tiêu chung của giáo dục: đào tạo những con người toàn diện về mọi mặt, hình thành những kĩ năng thích ứng trong mọi trường hợp.
1.3.2.3. Rèn luyện kĩ năng thực hành [34] Trong tất cả các thí nghiệm khoa học, đặc biệt là thí nghiệm về hóa học, nếu không cẩn thận sẽ gây ra nguy hiểm có khi dẫn đến tử vong. Khi thực hành thí nghiệm, học sinh phải làm đúng các thao tác cần thiết, sử dụng lượng hóa chất thích hợp nên học sinh vừa tăng cường khéo léo và kĩ năng thao tác, vừa phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề. Từ đó học sinh sẽ hình thành những đức tính cần thiết của người lao động mới: cẩn thận, ngăn nắp, kiên nhẫn, trung thực, chính xác, khoa học,… Đây là điều mà thí nghiệm ảo không có được. 1.3.2.4. Phát triển tư duy [11] Thí nghiệm giúp học sinh phát triển tư duy, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng. Khi tự tay làm thí nghiệm hoặc được tận mắt nhìn thấy những hiện tượng hóa học xảy ra, học sinh sẽ tin tưởng vào kiến thức đã học và cũng thêm tin tưởng vào chính bản thân mình. Nếu như chưa quan sát được hiện tượng, học sinh sẽ hoài nghi về những hiện tượng tự mình nghĩ thầm trong đầu và đặt câu hỏi: “Không biết mình nghĩ như vậy chính xác chưa?”. Học sinh sẽ không tin tưởng chính mình – đó là một trở ngại tâm lý lớn trong học tập. 1.3.2.5. Gây hứng thú cho học sinh [34] [35] Giáo viên sử dụng thí nghiệm vào tiết học sẽ gây hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập. Học sinh không thể yêu thích bộ môn và không thể say mê khoa học với những bài giảng lý thuyết khô khan. Nếu học sinh quan sát được những thí nghiệm hấp dẫn, học sinh sẽ muốn khám phá những thí nghiệm và tính chất hóa học của các chất. Để giải thích được các câu hỏi: làm thế nào để tự mình thực hiện được các thí nghiệm hấp dẫn? Tại sao các chất phản ứng với nhau lại tạo ra được hiện tượng như vậy? Mình có thể sử dụng chất khác mà vẫn tạo ra được hiện tượng như trên không? Từ đó học sinh sẽ tự mình đi tìm hiểu vấn đề chứ không phải đợi thầy cô nhắc nhở. Tóm lại, mục đích tổng quát của thực hành thí nghiệm là để củng cố lại cho người học kiến thức khoa học bằng cách cho phép người học nhiều cơ hội để tiên đoán, tổng hợp, giải thích, điều khiển và giải quyết vấn đề.
Như vậy, cùng với lý thuyết, thí nghiệm hóa học có vai trò hết sức quan trọng trong nghiên cứu khoa học cũng như trong dạy học hóa học: ai học hóa học mà chưa từng làm thí nghiệm hoặc quan sát thí nghiệm thì có thể xem như chưa học hóa. 1.3.3. Thí nghiệm hóa học ở trường trung học 1.3.3.1. Các yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học [4] a) Thí nghiệm phải gắn với nội dung bài giảng, tốt nhất là chọn được các thí nghiệm giúp học sinh tiếp thu các kiến thức cốt lõi, trọng tâm. b) Thí nghiệm phải trực quan, hiện tượng rõ ràng, có tính thuyết phục. c) Thí nghiệm phải hấp dẫn, kích thích hứng thú người dạy, người học. d) Thí nghiệm dễ kiếm hóa chất, đơn giản, dễ làm. e) Việc thực hiện thí nghiệm không được mất quá nhiều thời gian, làm ảnh hưởng đến tiến trình bài giảng. f) Thí nghiệm phải an toàn, càng ít độc hại càng tốt. Nên thay các thí nghiệm độc bằng các thí nghiệm không độc hoặc ít độc hơn. g) Số lượng thí nghiệm trong một buổi thực hành cần hợp lí, không nên nhiều quá. 1.3.3.2. Phân loại thí nghiệm hóa học trong dạy học hóa học a) Thí nghiệm trong hệ thống các phương tiện dạy học [4] Các phương tiện dạy học cơ bản phổ biến rộng rãi trong nhà trường gồm 3 loại: - Phương tiện kỹ thuật dạy học (các phương tiện nghe nhìn và máy dạy học). - Phương tiện trực quan (đồ dùng dạy học trực quan). - Thí nghiệm nhà trường. Đối với hoá học thì thí nghiệm nhà trường là phương tiện dạy học quan trọng nhất. b) Phân loại thí nghiệm [4] Trong trường phổ thông thí nghiệm được sử dụng dưới các hình thức sau:
- Thí nghiệm do giáo viên tự tay biểu diễn trước học sinh gọi là thí nghiệm biểu diễn của giáo viên. - Thí nghiệm do học sinh tự làm gọi là thí nghiệm của học sinh. - Thí nghiệm ngoại khóa là những thí nghiệm vui dùng trong các buổi hội vui về hoá học và những thí nghiệm ở ngoài trường như thí nghiệm thực hành ở nhà của học sinh. Trong các hình thức thí nghiệm trên thì thí nghiệm biểu diễn của giáo viên là quan trọng nhất [27]. c) Sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học *Những ưu điểm của thí nghiệm biểu diễn của giáo viên [4] - Thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm các thao tác rất mẫu mực nên có tác dụng hình thành những kĩ năng thí nghiệm đầu tiên cho học sinh một cách chính xác. - Có thể thực hiện được các thí nghiệm phức tạp, có chất độc, chất nổ. - Tiết kiệm hoá chất, tốn ít thời gian hơn. * Những yêu cầu sư phạm về kỹ thuật biểu diễn thí nghiệm [4] - Phải đảm bảo an toàn. + Các chất độc, dễ nổ không dùng lượng lớn. + Thận trọng nghiêm túc theo đúng các quy định về bảo hiểm. - Phải đảm bảo thành công. + Nắm vững kỹ thuật thí nghiệm. + Thao tác nhanh chóng, khéo léo. - Thí nghiệm phải rõ ràng, học sinh quan sát được đầy đủ. + Thí nghiệm không bị che lấp. + Dụng cụ dễ nhìn. + Dùng phông màu sắc thích hợp. - Các thí nghiệm phải đơn giản, dụng cụ phải gọn gàng mỹ thuật, đảm bảo tính khoa học. - Tốn ít thời gian.