ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ XUÂN ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ[.]
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ XUÂN ANH
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON
HÓA HỌC 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
HÀ NỘI – 2020
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ XUÂN ANH
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON
HÓA HỌC 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN
HÓA HỌC
Mã số: 8.14.01.11
Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Minh Trang PGS.TS Phan Minh Giang
HÀ NỘI – 2020
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng sau đại học và các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện tốt nhất để tác giả được học tập nghiên cứu trong suốt khóa học Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô trong nhà trường đã truyền thụ cho tác giả vốn kiến thức vô cùng quý báu để tác giả có thể hoàn thành tốt đề tài và làm giàu thêm hành trang kiến thức trên con đường sự nghiệp của mình
Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và chân thành tới giảng viên
TS Vũ Minh Trang và PGS.TS Phan Minh Giang đã tận tình chỉ bảo,
hướng dẫn và động viên tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài
Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giảng dạy bộ môn Hóa học tại trường Trung học phổ thông Ngọc Tảo – huyện Phúc Thọ và trường Trung học phổ thông Chúc Động – Chương Mỹ- thành phố Hà Nội, cùng các thầy,
cô giáo tham gia cộng tác đã nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm
Hà Nội, tháng 03 năm 2020
Tác giả
Nguyễn Thị Xuân Anh
Trang 4MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ vi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1
3 Mục đích nghiên cứu 2
4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2
5 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
6 Câu hỏi nghiên cứu 3
7 Giả thuyết khoa học 3
8 Phương pháp nghiên cứu 3
9 Đóng góp mới của đề tài 4
10 Cấu trúc của luận văn 4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5
1.1 Đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực người học 5
1.1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay 5
1.1.2 Một số phương pháp dạy học tích cực 5
1.1.3 Phương pháp dạy học phát triển năng lực tính toán hóa học 7
1.2 Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh ở trường trung học phổ thông 8
1.2.1 Khái niệm về năng lực 8
1.2.2 Cấu trúc của năng lực 9
1.2.3 Các đặc điểm của năng lực 9
1.2.4 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 10
1.4 Năng lực tính toán 14
1.4.1 Khái niệm năng lực tính toán 14
1.4.2 Cấu trúc của năng lực tính toán 14
Trang 51.5 Bài tập hóa học 15
1.5.1 Khái niệm bài tập hóa học 15
1.5.2 Tác dụng của bài tập hóa học 15
1.5.3 Phân loại bài tập hóa học 16
1.5.4 Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học 17
1.5.5 Điều kiện để học sinh giải thành thạo các bài tập hóa học 17
1.5.6 Xây dựng câu hỏi, bài tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh 17
1.6 Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường phổ thông ở một số trường trung học phổ thông thành phố Hà Nội 22
1.6.1 Tổ chức điều tra khảo sát 22
1.6.2 Kết quả điều tra 23
Tiểu kết chương 1 30
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH 31
2.1 Vị trí, mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Hidrocacbon – Hóa học 11 31
2.1.1 Chương trình hóa học phần Hidrocacbon – lớp 11 THPT 31
2.1.2 Vị trí, mục tiêu phần Hidrocacbon – Hóa học 11 31
2.2 Một số đặc điểm cần lưu ý khi dạy học phần Hidrocacbon 34
2.2.1 Về nội dung 34
2.2.2 Về phương pháp dạy học 37
2.3 Xây dựng các bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học phần Hidrocacbon 37
2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh 37
2.3.2 Quy trình xây dựng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh 38
2.3.3 Hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon 39
2.4 Một số kế hoạch dạy học sử dụng bài tập hóa học phần Hidrocacbon nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh 73
Trang 62.4.1 Kế hoạch dạy học số 1 73
2.4.2 Kế hoạch dạy học số 2 79
2.4.3 Kế hoạch dạy học số 3 86
2.5 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tính toán của học sinh 92
2.5.1 Xây dựng tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực tính toán của học sinh92 2.5.2 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tính toán của học sinh 97
2.6 Thiết kế bài kiểm tra đánh giá năng lực tính toán 98
2.6.1 Bảngi môi tải cáci mứci đội nhậni thứci củai cáci bàii kiểmi tra 98
2.6.2 Bàii kiểmi trai sối 1 (45 phút) 100
2.6.3 Bàii kiểmi trai sối 2 ( 30 phút) 102
Tiểu kết chương 2 104
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 105
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 105
3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 105
3.3 Kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm 105
3.3.1 Chuẩn bị thực nghiệm 105
3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 106
3.3.3 Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 106
3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm 107
3.4.1 Kết quả đánh giá năng lực tính toán sinh qua bảng kiểm quan sát 107
3.4.2 Kết quả đánh giá năng lực tính toán học sinh qua bài kiểm tra 110
Tiểu kết chương 3 119
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 120
TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 PHỤ LỤC
Trang 7DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ
Bảng 1.1 Mô tả một số NL đặc thù của môn học 11
Bảng 1.2 Các bậc trình độ trong bài tập định hướng năng lực 21
Bảng 1.3 Kế hoạch thực hiện phát phiếu điều tra 23
Bảng 1.4 Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học của giáo viên 25
Bảng 1.5 Kết quả điều tra những công việc của GV cần làm để phát triển NLTT cho HS 26
Bảng 2.1 Các biểu hiện và mức độ đánh giá của năng lực tính toán hóa học 93 Bảng 2.2 Bảng kiểm quan sát đánh giá NLTT cho GV 97
Bảng 2.3 Phiếu tự đánh giá NLTT cho HS 97
Bảng 2.4 Bảng mô tả các mức độ nhận thức của các bài kiểm tra 98
Bảng 3.1 Đối tượng và địa bàn TNSP 105
Bảng 3.2 Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát của GV và HS đánh giá trước thực nghiệm 108
Bảng 3.3 Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát của GV và HS đánh giá sau thực nghiệm 109
Bảng 3.4 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 111
Bảng 3.5 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 112
Bảng 3.6 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 trường THPT Chúc Động 113
Bảng 3.7 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 trường THPT Chúc Động 114
Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 116
Bảng 3.8 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 116
Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Chúc Động 117
Bảng 3.10 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Chúc Động 117
Trang 9DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1 Thái độ của HS đối với môn Hóa học 23
Biểu đồ 1.2 Nhận thức của HS đối với tầm quan trọng của NLTT 24
Biểu đồ 1.3 Kết quả điều tra giáo viên về yêu cầu về bài tập hóa học 27
Biểu đồ 1.4 Kết quả điều tra học sinh về yêu cầu về bài tập hóa học 27
Biểu đồ 1.5 Kết quả điều tra học sinh về mức độ biểu hiện năng lực tính toán trong môn Hóa học 28
Biểu đồ 3.1 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát trước thực nghiệm 109
Biểu đồ 3.2 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát sau thực nghiệm 109
Biểu đồ 3.3 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát của lớp ĐC trước và sau thực nghiệm 110
Biểu đồ 3.4 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát của lớp TN trước và sau thực nghiệm 110
Biểu đồ 3.5 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 1 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Ngọc Tảo 115
Biểu đồ 3.6 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 2 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Ngọc Tảo 115
Biểu đồ 3.7 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 1 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Chúc Động 115
Biểu đồ 3.8 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 2 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Chúc Động 115
Biểu đồ 3.9 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 117
Biểu đồ 3.10 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 117 Biểu đồ 3.9 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 118
Biểu đồ 3.10 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 118 Biểu đồ 3.11 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Chúc Động118 Biểu đồ 3.12 Xếp loại học tập bài kiểm Tra lần 2 trường THPT Chúc Động 118
Trang 10MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Trong đời sống xã hội hiện nay, giáo dục là lĩnh vực có vai trò quan trọng đối với mọi quốc gia, dân tộc ở mọi thời đại Những năm gần đây, giáo dục và đào tạo đã
có những chuyển biến mạnh mẽ Các mục tiêu giáo dục các cấp đều chú trọng tới việc đổi mới là chuyển từ xây dựng chương trình theo cách tiếp cận nội dung sang chương trình hình thành các năng lực cho học sinh đó là: tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, tự quản lý, giao tiếp, hợp tác, sử dụng ngôn ngữ, sử dụng công nghệ thông tin – truyền thông, tính toán
Trong quá trình dạy học ở trường trung học phổ thông (THPT), nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát triển các năng lực cho học sinh (HS) ở các bộ môn, trong đó có bộ môn hóa học Hóa học là môn khoa học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc dạy học hóa học ở trường THPT ngoài việc truyền thụ giúp HS có thể nắm vững các kiến thức cơ bản, giáo viên (GV) cần phải chú trọng đến rèn luyện cho HS các kĩ năng thí nghiệm hóa học cơ bản, kĩ năng giải quyết vấn đề và đặc biệt còn phải chú ý phát triển năng lực tính toán (NLTT) cho HS
Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng bài tập hóa học (BTHH) trong hoạt động dạy và học ở trường THPT BTHH đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phương tiện để chuyển tải kiến thức, phát triển năng lực ở HS Chính vì vậy, BTHH đã giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa học, đặc biệt là
sử dụng hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho HS trong quá trình dạy học
Đã có nhiều tác giả đã sử dụng BTHH trong quá trình dạy học môn hóa học
để phát triển nhiều năng lực của HS như: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác nhưng
có rất ít tài liệu nghiên cứu để phát triển NLTT cho HS ở trường THPT Vì vậy, tôi
quyết định lựa chọn đề tài: “Phát triển năng lực tính toán cho học sinh thông qua dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11” làm đề tài nghiên cứu luận văn với
hy vọng giúp cho HS có thể hoàn thiện bản thân mình hơn nữa và nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT
2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề
Đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu về BTHH và việc sử dụng BTHH trong dạy học môn Hóa học Ở trong nước có PGS.TS Nguyễn Xuân Trường nghiên cứu về
Trang 11các BTHH thực nghiệm định lượng; PGS.TS Đào Hữu Vinh, PGS.TS Cao Cự Giác
và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán các BTHH Vì vậy, BTHH là một trong những phương tiện trong dạy học tích cực ở môn Hóa học Mỗi tác giả đều có những quan điểm và cách thức riêng trong việc xây dựng một BTHH, được sắp xếp trong những dạng bài tập cụ thể
Trong những năm gần đây có nhiều luận văn thạc sĩ và khóa luận tốt nghiệp của sinh viên nghiên cứu lĩnh vực này, các tác giả tập trung phát triển các năng lực khác như: nêu và giải quyết vấn đề, vận dụng kiến thức thực tiễn, ở chương trình lớp 10, 11 và 12 như:
- Nguyễn Thanh Nhạn (2013), Lựa chọn, xây dựng và sử dụng bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11 THPT, Luận văn Thạc sĩ, trường Đại học Giáo dục
- Đặng Thị Thanh Huyền (2015), Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần dẫn xuất của hidrocacbon hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại
học sư phạm Hà Nội
Các tác giả đã sử dụng hệ thống BTHH trong việc dạy học bộ môn Hóa học ở trường THPT Mỗi tác giả có đã sử dụng để phát triển các năng lực khác như: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy nhưng việc phát triển NLTT trong dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11 còn chưa được đề cập nhiều
3 Mục đích nghiên cứu
Lựa chọn, xây dựng và tổ chức dạy học hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon Hóa học 11 nhằm phát triển NLTT cho học sinh THPT
4 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu và xây dựng cơ sở lí luận về năng lực, năng lực chung, năng lực đặc thù môn Hóa học, NLTT Xác định các tiêu chí, các mức độ biểu hiện của NLTT, các phương pháp dạy học tích cực, bài tập hóa học và vai trò của nó trong việc phát triển NLTT cho HS
- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học ở trường THPT hiện nay nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh
- Tìm hiểu các nội dung hóa học thuộc phần Hidrocacbon
- Lựa chọn, xây dựng hệ thống BTHH phần Hidrocacbon theo từng mức độ
Trang 12- Tổ chức dạy học sử dụng hệ thống BTHH theo từng mức độ nhận thức và tư duy phần Hidrocacbon trong chương trình Hóa học phổ thông
- Thực nghiệm sư phạm (TNSP) ở một số trường THPT nhằm đánh giá chất lượng, tính hiệu quả đề tài nghiên cứu
5 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1 Khách thể nghiên cứu:
Dạy học hóa học (DHHH) ở trường THPT nhằm phát triển NL HS THPT
5.2 Đối tượng nghiên cứu:
Sử dụng Hệ thống BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực tính toán cho HS ở trường THPT
5.3 Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung nghiên cứu được giới hạn trong ba chương: Hidrocacbon no, Hidrocacbon không no, Hidrocacbon thơm
- Đối tượng khảo sát:
+ Lớp 11A1 và 11A2 trường THPT Ngọc Tảo – Phúc Thọ - Hà Nội với số lượng là 82 học sinh
+ Lớp 11A3 và 11A4 trường THPT Chúc Động – Chương Mỹ - Hà Nội với số lượng là 86 học sinh
6 Câu hỏi nghiên cứu
- Tổ chức dạy học có sử dụng các BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11như thế nào để phát triển và đánh giá sự phát triển NLTT cho HS?
- Thiết kế công cụ đánh giá NLTT như thế nào để có thể đánh giá được sự phát triển của NLTT thông qua dạy học BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11
7 Giả thuyết khoa học
Từ việc xây dựng hệ thống BTHH phần Hidrocacbon, áp dụng các phương pháp dạy học (PPDH), kỹ thuật dạy học tích cực cùng với sử dụng chọn lọc các BTHH phù hợp với mức độ tư duy nhận thức của HS thì sẽ phát triển NLTT Hóa học cho HS
8 Phương pháp nghiên cứu
8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài: cơ sở lý luận
về năng lực chung, năng lực đặc thù môn Hóa học, NLTT; các PPDH tích cực, nghiên cứu về các kĩ thuật xây dưng bài tập BTHH phần Hidrocacbon