Thiết kế và sử dụng hệ thống thí nghiệm mô phỏng trong dạy hóa học nhằm nâng cao chất lượng dạy học chương trình hóa học vô cơ lớp 10 và 11 nâng cao

Trong thực tế dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay, thí nghiệm còn ít được sử dụng trong bài giảng, kể cả các thí nghiệm được hướng dẫn ở sách giáo khoa, nếu có thì cũng là các th

v« c¬ líp 10 vµ 11 n©ng cao

KhãA LUËN TèT NGHIÖP §¹I HäC

Chuyªn ngµnh : ph-¬ng ph¸p d¹y häc

NghÖ An, th¸ng 5 n¨m 2014

v« c¬ líp 10 vµ 11 n©ng cao

KhãA LUËN TèT NGHIÖP §¹I HäC

Chuyªn ngµnh : ph-¬ng ph¸p d¹y häc

Ng-êi h-íng dÉn:

TS NguyÔn ThÞ BÝch HiÒn

NghÖ An, th¸ng 5 n¨m 2014

khoa học khóa luận, các thầy giáo, cô giáo trong tổ bộ môn Phương pháp dạy

học Đặc biệt là sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của cô giáo TS Nguyễn Thị Bích Hiền đã giúp em hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo TS Nguyễn Thị Bích Hiền người

trực tiếp hướng dẫn khóa luận cho em, xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa, Hội đồng khoa học, các thành cô giáo trong tổ bộ môn Phương pháp dạy học đã tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận này

Với năng lực và kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế, bài khóa luận của em sẽ không tránh được thiếu sót nhất định

Em mong nhận được những đóng góp ý kiến của hội đồng khoa học khóa luận, các thầy các cô giáo cũng như của những cá nhân, tập thể quan tâm đến khóa luận để khóa luận này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Vinh, tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Phan Thị Yến

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Khách thể nghiên cứu và đối tượng 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Giả thuyết khoa học 3

7 Đóng góp của đề tài 4

NỘI DUNG 5

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục ở một số nước trên thế giới 5

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục ở Việt Nam 8

1.2.1 Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học các môn học ở trường phổ thông 9

1.2.2 Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học hóa học 10

1.3 Vai trò của phương tiện trực quan trong quá trình dạy học ở trường THPT 11

1.3.1 Vai trò 11

1.3.2 Sự ảnh hưởng của PTTQ đối với quá trình dạy học 14

1.4 Vai trò, tác dụng của thí nghiệm trong dạy học hóa học nói riêng và cách sử dụng thí nghiệm kết hợp với CNTT theo định hướng dạy học tích cưc nói chung ở các trường THPT 16

1.4.1 Vai trò, tác dụng của thí nghiệm trong dạy học hóa học 16

1.4.2 Cách sử dụng thí nghiệm kết hợp với CNTT theo định hướng dạy học tích cực ở các trường THPT 19

1.5 Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm ở các trường THPT 21

1.5.3 Kết quả điều tra 21

1.5.3.1 Đối với giáo viên 21

1.5.3.2 Đối với HS 24

Chương 2: THIẾT KẾT THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG HÓA HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10 VÀ 11 – NÂNG CAO 29

2.1 Phần mềm Macromedia Flash MX 29

2.1.1 Giới thiệu về Macromedia Flash MX 29

2.1.2 Cài đặt và khởi động 29

2.1.2.1 Cài đặt Flash MX 29

2.1.2.2 Khởi động Flash MX 30

2.1.3 Các thao tác cơ bản với Flash 30

2.1.3.1 Tạo tệp Flash mới 30

2.1.3.2 Mở một tệp đã có sẵn 31

2.1.3.3 Lưu và xuất bản tệp tin 32

2.1.4 Các thanh công cụ của Macromedia Flash MX 33

2.2 Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm mô phỏng 37

2.3 Quy trình thiết kế các thí nghiệm hóa học mô phỏng bằng phần mềm Flash 39

2.4 Thiết kế thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho chương trình hóa học vô cơ lớp 10 và 11 - nâng cao 40

2.4.1 Phân phối chương trình hóa học lớp 10 và 11 - nâng cao 40

2.4.2 Tiêu chí lựa chọn 41

2.4.3 Thiết kế các thí nghiệm mô phỏng 41

2.4.3.1 Thí nghiệm sự chuyển dịch cân bằng hóa học 41

2.4.3.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng phản ứng 58

2.4.3.3 Thí nghiệm sự điện li 60

nồng độ đến tốc độ phản ứng) 83

2.4.3.9 Thí nghiệm có thể dùng thí nghiệm mô phỏng (Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng) 85

2.4.10 Thí nghiệm có thể dùng thí nghiệm mô phỏng (Thí nghiệm ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng) 87

2.5 Sử dụng thí nghiệm mô phỏng vào phần mềm Microsoft Office PowerPoint 89

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 99

3.1 Mục đích thực nghiệm 99

3.2 Phương pháp thực nghiệm 99

3.3 Địa điểm thực nghiệm 100

3.4 Nội dung và tiến trình thực nghiệm 100

3.5 Kết quả thực nghiệm 103

3.6 Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 107

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

Bảng 1.4.Ý kiến HS về sự yêu thích thí nghiệm trong hóa học (% HS đồng ý) 25

Bảng 1.5 Ý kiến HS về mức độ thường xuyên sử dụng thí nghiệm của thầy (cô )(% HS đồng ý) 25

Bảng 1.6 Ý kiến của HS về mức độ sử dụng các hình thức thí nghiệm (% HS đồng ý ) 26

Bảng 2.1 Các tiêu chí cho một sản phẩm thí nghiệm mô phỏng 38

Bảng 2.2 Phân phối chương trình của môn hóa học lớp 10 - Nâng cao 40

Bảng 2.3 Phân phối chương trình của môn hóa học lớp 11 - Nâng cao 40

Bảng 3.1 Các bài dạy thực nghiệm 100

Bảng 3.2 Phiếu trắc nghiệm bài cân bằng hóa học 101

Bảng 3.3 Phiếu trắc nghiệm bài axit nitric và muối nitrat 102

Bảng 3.4 Tần suất điểm trắc nghiệm 103

Bảng 3.5 Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm 104

Bảng 3.6 Kiểm định X điểm trắc nghiệm 105

Bảng 3.7: Phân tích phương sai điểm trắc nghiệm 106

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Hộp hội thoại chọn Next cài đặt Flash MX 2004 29

Hình 2.2 Hai cách để khởi động Flash MX 2004 30

Hình 2.3 Tạo mới Flash qua Start Page 31

Hình 2.4 Tạo mới Flash qua menu File 31

Hình 2.5 Mở một tệp đã có sẵn qua Start Page 31

Hình 2.6 Mở một tệp đã có sẵn qua menu File 32

Hình 2.7 Xuất bản một tệp tin flash 32

Hình 2.8 Giao diện Flash MX và các vùng làm việc 33

Hình 2.9 Hộp hội thoại Document Properties 34

Bảng tiến trình Timeline 34

Hình 2.10 Bảng tiến trình Timeline của Flash MX 34

Hình 2.11 Các thành phần của công cụ layer 35

Hình 2.12 Bảng thuộc tính Properties 35

Hình 2.13 Bảng công cụ viết mã lệnh 35

Hình 2.14 Hộp công cụ Tools 36

Hình 2.15 Các thành phần trên thanh menu 37

Hình 2.16.Thí nghiệm nhận biết sự chuyển dịch cân bằng của phản ứng NO2(k)

N2O4(k) 42

Hình 2.17 Tạo mới Flash qua Start Page 43

Hình2.18 Đặt kích thước và màu nền cho Flash 44

Hình 2.19 Hộp hội thoại tạo một symbol mới (symbol “coc”) 44

Hình 2.20 Thao tác vẽ cốc thủy tinh 45

Hình 2.21 Thao tác vẽ ống nghiệm có nhánh 46

Hình 2.22 Thao tác tạo “khóa chữ T’ 46

Hình 2.23 Công cụ Properties và chọn Motion Shape 47

Hình 2.24 Thao tác tạo symbol “ màu ống 1 ban đầu” 47

Hình 2.25 Thao tác tạo symbol “ HNO3 vơi” 48

Hình 2.26 Thao tác tạo symbol “ HNO3 dâng” 49

Hình 2.27 Các layer mới được tạo 50

Hình 2.28 Đưa các hoạt cảnh trong Library vào vùng soạn thảo 50

Hình 2.30 Thao tác kẹp lá đồng bỏ vào ống nghiệm 51

Hình 2.31 Thao tác đậy nắp ống nghiệm 52

Hình 2.32 Thao tác đưa các Movie Clip thể hiện cho HNO3 vào ống nghiệm 52

Hình 2.33 Thao tác nhúng ống nghiệm vào cốc nước 54

Hình 2.34 Hộp Actions – Frame tạo lệnh cho Flash 55

Hình 2.35 Các layer được đặt lệnh “stop()” 55

Hình 2.36 Bìa cho phim Flash 56

Hình 2.38 Cách lấy các nút bấm có sẵn 57

Hình 2.40 Viết lệnh cho các nút bấm 57

Hình 2.41 Thí nghiệm chứng minh sự ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng phản ứng 59

Hình 2.42 Thí nghiệm mô phỏng chứng minh sự ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng phản ứng 60

Hình 2.43 Thí nghiệm về hiện tượng điện li 61

Hình 2.44 Tạo mới Flash qua Start Page 62

Hình 2.45 Đặt kích thước và màu nền cho Flash 62

Hình 2.46 Hộp hội thoại tạo một symbol mới (symbol “coc”) 63

Hình 2.47 Thao tác vẽ Symbol “coc” 64

Hình 2.48 Thao tác vẽ Symbol “nguồn điện” 64

Hình2 49 Thao tác tạo công tắc nguồn chuyển động 65

Hình 2.49 Thao tác tạo đèn sáng 66

Hình 2.50 Thao tác đưa cốc vào vùng soạn thảo 66

Hình 2.51 Thao tác nguồn điện vào vùng soạn thảo 67

Hình 2.52 Thao tác nối điện từ nguồn vào bóng đèn nguồn điện 67

Hình 2.53 Thao tác đưa màu đèn sáng vào bóng đèn 68

Hình 2.54 Thao tác copy Movie Clip “hoàn thành 1” 69

Hình 2.55 Thao tác đưa màu đèn sáng vào 2 bóng đèn 69

Hình 2.57 Thao tác tạo nút bấm 71

Hình 2.58 Thao tác tạo lệnh cho nút bấm 72

Hình 2.59 Thí nghiệm mô phỏng sự điện li 72

Hình 2.60 Thí nghiệm về độ điện li 73

Hình 2.61 Thí nghiệm mô phỏng về độ điện li 74

Hình 2.62 Thí nghiệm điều chế axit nitric từ NH3 76

Hình 2.63 Thí nghiệm mô phỏng điều chế axit nitric từ NH3 78

Hình 2.64 Thí nghiệm chứng minh tính oxi hóacủa muối nitrat 79

Hình 2.65 Thí nghiệm mô phỏng chứng minh tính oxi hóa của muối nitrat 80

Hình 2.66 Thí nghiệm chuyển hóa photpho đỏ thành photpho trắng 81

Hình 2.67 Thí nghiệm mô phỏng chuyển hóa photpho đỏ thành photpho trắng 82

Hình 2.68 Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng 84

Hình 2.69 Thí nghiệm mô phỏng sự ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng 84 Hình 2.70 Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng 86

Hình 2.71 Thí nghiệm mô phỏng ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng 87

Hình 2.72 Thí nghiệm chứng minh sự ảnh hưởng của chất xúc tác 88

Hình 2.73 Thí nghiệm chứng minh sự ảnh hưởng của chất xúc tác 89

Hình 2.74 Cách vào Microsoft Office PowerPoint 90

Hình 2.75 Màn hình làm việc của Microsoft Office PowerPoint 91

Hình 2.76 Cửa sổ làm việc của Microsoft Office PowerPoint 92

Hình 2.77 Cửa sổ làm việc Popular 93

Hình 2.78 Thanh công cụ developer 93

Hình 2.79 Cửa sổ làm việc More Controls 94

Hình 2.80 Thanh công cụ Properties 95

Hình 2.81 Tab alphabetic 96

Hình 2.82 Thư mục chứa Flash 96

Hình 3.1 Biểu đồ tần suất điểm trắc nghiệm 103

Hình 3.2 Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm 104

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

GV: Giáo viên HS: Học sinh PTDH: Phương tiện dạy học CNTT: Công nghệ thông tin THPT: Trung học phổ thông PPDH: Phương pháp dạy học TN: Thực nghiệm

ĐC: Đối chứng HH: Hóa học

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài Trong chiến lược phát triển giáo dục và đào tạo của nước ta đã nhấn

mạnh vai trò then chốt của việc đổi mới phương pháp dạy học lấy người học làm trung tâm, giúp tăng cường tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học Trong giảng dạy phải ưu tiên áp dụng linh hoạt, thường xuyên các phương pháp dạy học tích cực, các phương pháp có tính trực quan cao, sử dụng các phương tiện, thiết bị đa dạng, sinh động, coi trọng thực hành, thực nghiệm

Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm có lập luận, yếu tố đặc trưng này chính là kim chỉ nam cho công tác nghiên cứu, giảng dạy và học tập môn hóa học Do đó, phương pháp nhận thức đúng đắn về hóa học phải dựa trên những kết quả nghiên cứu thực nghiệm kết hợp chặt chẽ với các lí thuyết

cơ bản về hóa học như các định luật, các học thuyết Như vậy sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy là một phần không thiếu trong dạy học hóa học Trong thực tế dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay, thí nghiệm còn ít được sử dụng trong bài giảng, kể cả các thí nghiệm được hướng dẫn ở sách giáo khoa, nếu có thì cũng là các thí nghiệm đơn giản, chủ yếu để minh họa cho kiến thức đã biết Vì vậy cần phải có những nghiên cứu nhằm đưa việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học thường xuyên hơn, hiệu quả hơn

Trong chương trình Hóa học lớp 10 và 11 có nhiều kiến thức về các khái niệm, thí nghiệm ở cấp độ vi mô khá trừu tượng đối với HS phổ thông

Do các điều kiện cơ sở vật chất tại các trường phổ thông không đáp ứng được bài dạy, một số thí nghiệm độc hại, hoặc là xảy ra trong những điều kiện khó khăn Vì vậy, để cụ thể hóa được những kiến thức đó GV ở các trường phổ thông hiện nay hầu hết mới chỉ dùng các tranh ảnh, ảnh tĩnh, hay những mẫu vật, mô hình đơn giản Với PTDH như vậy, người giáo viên khó có thể dùng lời để diễn tả hết những quá trình hóa học xảy ra để giúp HS lĩnh hội kiến

thức sâu sắc Hơn nữa, việc GV chỉ mô tả các quá trình xảy ra bằng lời sẽ không tạo ra được kích thích để HS tự giác, chủ động khám phá kiến thức và nguy cơ biến giờ học quay về lối truyền thụ một chiều như trước kia Như vậy

có thể thấy rằng muốn đổi mới PPDH thì trước tiên phải cải tiến PTDH, tăng cường sử dụng các PTTQ Làm thế nào để các PTTQ có thể đáp ứng được việc thể hiện tính "động" của các quá trình hóa học xảy ra

Một trong những hướng đổi mới PPDH cũng như cải tiến PTDH đang được triển khai với nhiều ưu thế đó là ứng dụng CNTT trong dạy học

Cụ thể các phần mềm được sử dụng trong dạy học hóa học như Flash hay Gif animatior, lesson editor, ACD/ chemsketch, chem office, chem lab, crocodile chemistry chúng ta có thể tạo nên những bức ảnh động hay những đoạn phim hoạt hình mô phỏng các quá trình động xảy ra để khắc phục những mặt

"tĩnh " của các PTDH hiện hành Tuy có nhiều ưu điểm như vậy, nhưng hiện nay GV muốn ứng dụng CNTT theo hướng dạy học còn gặp nhiều khó khăn : thiếu nguồn tư liệu Multimedia là các tranh, ảnh, đoạn phim Hơn nữa rất nhiều GV chưa tự thiết kế được mô hình động phục vụ cho bài dạy của mình

Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: "Thiết kế và sử dụng hệ thống thí nghiệm mô phỏng trong dạy học hóa học nhằm nâng cao chất lượng dạy học - chương trình hóa học vô cơ lớp 10 và 11 nâng cao "

2 Mục đích nghiên cứu

Sử dụng thí nghiệm mô phỏng để thuận tiện cho việc sử dụng trong dạy học chương trình hóa vô cơ lớp 10 và lớp 11 - nâng cao, nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học và nâng cao năng lực nhận thức cho học sinh ở các trường THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài:

+ Nghiên cứu lý thuyết về đặc trưng của môn hóa học, đặc điểm của thí nghiệm hóa học, vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học, ưu điểm, nhược điểm của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học

+ Nghiên cứu chương trình SGK lớp 10 và 11 - nâng cao

- Điều tra thực trạng của thí nghiệm và thí nghiệm ảo trong giảng dạy

của lớp 10 và 11

- Tìm hiểu và đánh giá thực trạng sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy nói chung và trong giảng dạy phần vô cơ lớp 10 và lớp 11 chương trình nâng cao nói riêng, từ đó đề xuất cách xây dựng các thí nghiệm ảo trong dạy học hóa học

- Xây dựng hệ thống thí nghiệm mô phỏng

- Xây dựng giáo án thực nghiệm

- Thực nghiệm sư phạm

- Thống kê, xử lí và phân tích kết quả thu được

4 Khách thể nghiên cứu và đối tượng

- Khách thể: quá trình dạy học hóa học ở trường THPT

- Đối tượng: Phương tiện trực quan trong dạy học hóa học

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Tổng quan về tài liệu, phương pháp

thiết kế thí nghiệm mô phỏng bằng phần mềm Macromedia Flash MX

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: điều tra, phỏng vấn, dự giờ, thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp xử lí số liệu bằng toán học thống kê

6 Giả thuyết khoa học

Nếu việc thiết kế và sử dụng các thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho việc ứng dụng vào việc dạy học hóa học vô cơ lớp 10 và lớp 11 có hiệu quả thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng đào tạo giáo viên hóa học ở các trường THPT

7 Đóng góp của đề tài

Đề tài góp phần hoàn thiện hệ thống tư liệu dạy học về thí nghiệm hóa học mô phỏng có trong chương trình sách giáo khoa Nó sẽ là nguồn tư liệu cho học sinh, giáo viên môn hóa học trong việc giảng dạy và học tập sau này

NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục ở một số nước trên thế giới

Khoảng 20 năm gần đây, máy tính điện tử đã trở thành công cụ không thể thay thể được trong phát triển kinh tế, an ninh quốc phòng và nghiên cứu khoa học Nhiều nước như Pháp, Anh, Nhật đã xác định chiến lược phát triển ứng dụng CNTT, một mặt quan trọng của chiến lược đó là giáo dục tin học phổ thông Vì vậy, họ đã đầu tư xây dựng các trung tâm máy tính điện tử cho các viện nghiên cứu và cho các trường học Việc đưa tin học vào trường trung học phổ thông trên thế giới hình thành hai xu hướng Một là đưa tin học vào nội dung dạy học, hai là sử dụng máy tính như công cụ dạy học

Người ta rất quan tâm đến việc phân biệt giữa dạy học về máy tính và dạy học với sự trợ giúp của máy tính Nhật Bản đã xác định vai trò của máy tính dùng để hỗ trợ quá trình giáo dục là rất quan trọng và đã đầu tư theo hướng này với tốc độ phát triển nhanh chóng

Tùy theo điều kiện cụ thể, mỗi nước trên có cách đi và phương hướng phát triển riêng Tuy nhiên, các nước trên đều có xu hướng chung là từng bước đưa nội dung tin học vào phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục

và sử dụng tính điện tử như công cụ trợ giúp cho dạy - học Đa số các nước đều quan tâm đến phương pháp dạy học như thế nào để học sinh nhanh chóng lĩnh hội được tri thức cơ bản và tự học để hoàn thiện kiến thức Trong đó, hầu hết các nước đều phát triển phương pháp dạy học tự học cho học sinh

Cùng với sự phát triển của máy tín điện tử là sự phát triển của các phân phần mềm hệ thống và ứng dụng Hầu hết người sử dụng máy tính trên thế giới đã quen với các phần mềm nổi tiếng như Window, Forpro, Visual Basic

Từ nửa sau thế kỉ 20 sự phát triển của CNTT đã tiến những bước nhảy vọt

Các phần mềm ứng dụng ngày càng được sử dụng nhiều hơn và ngày càng phát huy thế mạnh của chúng trong lĩnh vực kinh tế, kĩ thuật, khoa học và giáo dục Nhiều phần mềm ứng dụng trong dạy học đã lần lượt ra đời Phần mềm tin học là một chương trình cho máy tính để xử lý thông tin Các phần mềm tin học được ứng dụng ngay từ khi có hệ thống phần cứng ra đời

Monet định nghĩa: "Phần mềm tin học là nội dung "thông minh" trong máy tính, bao gồm toàn bộ hệ thống chỉ dẫn nhằm hướng dẫn hoạt động chung (hệ thống khai thác) và riêng (ứng dụng) cho một cách sử dụng chính xác hay đặc thù"

Phần mềm tin học được coi là chỗ dựa cho dạy học được gọi là phần mềm dạy học Phần mềm tự học là dạng phần mềm giáo dục, cho phép cá nhân tự học theo một nội dung nào đó, nhờ sự trợ giúp của máy tính, phần mềm tự học đặt ra các lỗi, các tình huống xử lý trong quá trình học Phần mềm hỗ trợ dạy và học đã sớm ra đời, ngày càng phong phú đa dạng, dễ sử dụng, thuận tiện, thường xuyên cập nhật các phiên bản mới Các phần mềm dạy học ngày càng chuyên biệt và được xây dựng theo từng nội dung kiến thức cụ thể của các chuyên ngành

Sự ra đời Internet đã kết nối toàn cầu thành một hệ thống tin khổng lồ Việc trao đổi thông tin không chỉ là đơn lẻ một khu vực hay quốc gia mà rộng khắp thế giới Thông tin trao đổi có thể trực tiếp, các thông tin thời sự và các kết quả nghiên cứu khoa học được cập nhật nhanh nhất Các ngôn ngữ lập trình cũng được phát triển và hoàn thiện gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên hơn tạo điều kiện cho việc phát triển các ứng dụng trên nền tảng phần cứng nhanh nhất và thuận tiện nhất Các phần mềm có tính chất mở (người sử dụng có thể phát triển) nhiều hơn thuận tiện cho người sử dụng phát triển vào mục đích ứng dụng của mình

Trong dạy học, các phần mềm dùng để tham khảo và phổ biến kiến thức được xây dựng khá công phu và có ứng dụng rộng rãi thông qua mạng Internet, ví dụ các trang Web:

http://www.encarta.com http://www.mcb.harvard.edu http://www.crlt.Umich Một số nước tiên tiến như Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Australia, Ấn Độ đã nghiên cứu xây dựng và đưa vào sử dụng phần mềm dạy học về mô phỏng , thí nghiệm ảo trong dạy và học nhiều môn học ở trường trung học phổ thông và cho kết quả tốt Ví dụ, một số chương trình nghiên cứu ứng dụng CNTT vào dạy học như:

- Đề án: "Tin học cho mọi người" năm 1970 do Pháp xây dựng

- Chương trình MEP (Microelectonics Education Prorame) năm 1980

Việc đào tạo từ xa của các trường đại học cũng như các trung tâm nghiên cứu đã được thực hiện trên cơ sở xây dựng hệ thống thư viện điện tử

và tra cứu thông tin thông qua mạng Internet

Hiện nay, đã có các phần mềm hỗ trợ dạy và học các môn học ở mọi cấp học, trong đó có các phần mềm về lĩnh vực dạy học hóa học:

- Phần mềm biên soạn các công thức hóa học ISI Draw Version 2.4: là phần mềm viết công thức hóa học khá mạnh, sử dụng miễn phí Có thể

chuyển các cấu trúc dưới dạng hình học 2 chiều thành công thức lập thể (3 chiều)

-Phần mềm Chem Draw Ultra 8.0: đây là phần mềm có rất nhiều ứng dụng, như: viết công thức hóa học trên mặt phẳng (công thức 2D) tương đối hoàn chỉnh với nhiều công cụ tiện dụng; chuyển công thức phẳng thành công thức cấu tạo lập thể trong không gian 3 chiều (công thức 3D); tìm kiếm thông tin về các chất hóa học và phản ứng hóa học cũng như nó có tác dụng lưu trữ các thông tin có liên quan đến các chất hóa học và phương trình phản ứng được cấp sẵn hoặc tự tạo

Ngoài ra có rất nhiều phần mềm khác, nhưng nhìn chung phần mềm nước ngoài có giao diện sinh động, có âm thanh màu sắc trung thực nhưng bằng tiếng nước ngoài nên khả năng sử dụng cho GV và HS rất hạn chế Một điều đáng nói là nội dung các phần mềm hóa học đó có khắp các cấp học, chỉ phù hợp cho việc tham khảo, minh họa của GV khi cần thiết, không phù hợp với chương trình SGK mới ở cấp tiểu học, THCS, THPT hiện hành

Nhìn chung, các phần mềm nước ngoài có giao diện sinh động, có âm thanh, màu sắc trung thực, nhưng bằng tiếng nước ngoài nên khả năng sử dụng cho GV và HS rất hạn chế Một điều đáng nói là nội dung các phần mềm

đó có ở khắp các cấp học, chỉ phù hợp cho việc tham khảo, minh họa của GV khi cần thiết không phù hợp với chương trình SGK mới ở cấp tiểu học, THCS, THPT hiện hành

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục ở Việt Nam

Ở nước ta, Chính phủ đã ban hành Nghi định 64/2007/NĐ-CP ngày 10/04/2007 về ứng dụng CNTT trong hoạt động của cơ quan nhà nước; Bộ Giáo dục và Đào tạo ra Chỉ thị số 22/2008/CT-BGD&ĐT ngày 30/9/2008 về tăng cường dạy, đào tạo và ứng dụng CNTT trong nghành giáo dục.Cũng như

giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học…"

Chính vì thế mà viện Công nghệ thông tin được thành lập và có những đề án nghiên cứu ứng dụng CNTT, đưa tin học vào nhà trường

1.2.1 Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học các môn học ở trường phổ thông

Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về việc ứng dụng tin học trong dạy học các môn học ở các trường phổ thông

Năm 2002, Phạm Xuân Quế, Phạm Kim Chung đã thử nghiệm xây dựng trang Web dạy học chương "dao động cơ học" ở chương trình Vật lý 12 theo hướng phát triển hứng thú, tính tích cực, tự lực tham gia giải quyết vấn

đề trong học tập của HS

Năm 2004, Nguyễn Thị Côi và cộng sự đã khai thác và ứng dụng tiện ích của phần mềm Microsoft powerpoint để thiết kế các dạng sơ đồ, biểu đồ, tạo các hiệu ứng hoạt hình sin động trong dạu học Lịch Sử ở trường trung học phổ thông Hoàng Thị Quỳnh Anh đã sử dụng các phần mềm Maple,Cabri Geometry nhằm khắc sâu và mở rộng kiến thức đại số tuyến tính cho sinh viên.Nguyễn Thiện Phúc và các cộng sự đã xây dựng các "thiết bị ảo", các mô hình 2D, 3D, sử dụng các phương pháp hiện đại về đồ họa và làm hoạt hình trên máy tính để giảng dạy kĩ thuật

Năm 2005, Hoàng Trọng Phú đã ứng dụng phần mềm Working model

để thiết kế các thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật Lý Theo tác giả những hiện tượng vật lý như được thu nhỏ lại trước màn hình giúp học sinh theo dõi, quan sát hiện tượng ở nhiều góc độ khác nhau.Lê Công Triêm đã giới thiệu một số website điển hình dùng cho việc khai thác tư liệu hỗ trợ cho việc thiết kế bài giảng điện tử trong dạy học Vật Lý Trịnh Thanh Hải đã khai thác phần mềm Cabri geomery để tạo các hình vẽ trực quan, hình động nhằm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong quá trình học môn hình học

Năm 2006 Nguyễn Thị Phương đã nghiên cứu ứng dụng của phần mềm FrontPage thiết kế giáo án điện tử trong giảng dạy phân loại động vật (khóa phân loại học rắn Hồ, họ rắn Rầm ri,họ rắn Lục ở Việt Nam) Cũng năm 2006, Đồng Thị Bích Nga đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm Flash trong dạy học sinh học ở các trường phổ thông Tác giả đã thiết kế mô hình động để giảng dạy bài "Kỹ thuật di truyền" (Sinh học 12- SGK hiện hành) và

tổ hợp kiến thức về quang hợp ở cây xanh (sinh học 11- SGK mới)

Năm 2007, Nguyễn Mạnh Hưởng đã nghiên cứu thiết kế bài giảng cách mạng thág Tám với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft power point.Theo tác giả, phần mềm này có vai trò, ý nghĩa to lớn trong việc giúp HS đi từ trực quan sinh động đến tưu duy trừu tượng, hiểu đúng bản chất sự kiện, hiện tượng lịch sử

1.2.2 Một số nghiên cứu về ứng dụng tin học trong dạy học hóa học

Năm 2006, Trần Trung Ninh và các cộng sự đã sử dụng phần mềm Macromedia Flash MS để minh họa một số cơ chế phản ứng hóa học hữu cơ trong dạy học hóa học Tác giả cho rằng: Chỉ cần những minh họa đơn giản,

có thể hiểu được cơ chế của một số phản ứng hữu cơ xảy ra như thế nào, điều

mà rất khó có thể chứng minh được bằng các thí nghiệm hóa học thông thường Bùi Thị Hạnh đã nghiên cứu sử dụng phần mềm Microsoft Power point dạy học một số nội dung trong bài "Ancol, giúp GV tiết kiệm được thời gian, nhấn mạnh được trọng tâm của vấn đề"

Thêm luận văn của chị Hồng

Năm 2012, Lý Huy Hoàng dưới sự hướng dẫn của TS Cao Cự Giác đã

hoàn thành đề tài luận văn thạc sỹ “thiết kế và sử dụng các thí nghiệm hóa

học mô phỏng dạy học cho học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học ở các trường đại học sư phạm”

Mặc dù, đã có nhiều nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin vào

mô hình động mô phỏng các quá trình hóa học Đây là điều mà tôi sẽ đề cập trong đề tài này

1.3 Vai trò của phương tiện trực quan trong quá trình dạy học ở trường THPT

1.3.1 Vai trò

Trong lý luận dạy học, quá trình dạy học là một quá trình truyền thông tin bao gồm sự lựa chọn, sắp xếp và truyền đạt thông tin trong môi trường sư phạm thích hợp, tối ưu cho người học Trong bất kỳ tình huống dạy – học nào cũng có thông điệp truyền đi, thông điệp đó thường là nội dung của chủ đề được dạy, cũng có thể là các câu hỏi về nội dung cho người học, và phản hồi

từ người học, kể cả sự kiểm soát quá trình về sự nhận xét đánh giá câu trả lời hay các thông tin khác PTTQ là các cầu nối truyền thông tin từ người thầy tới học HS và ngược lại

PTTQ nói chung và hình ảnh nói riêng có vai trò quan trọng trong quá trình dạy – học, nó thay thế cho những sự vật hiện tượng và các quá trình xẩy

ra trong thực tiễn và GV và học sinh không thể hoặc khó có thể tiếp cận trực tiếp, giúp cho GV phát huy được tất cả các giác quan của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức, giúp HS nhận biết sự vật, hiện tượng khái niệm, quy luật

… làm cơ sở cho việc rút ra những tri thức, và sự vận dụng những kiến thức

đã học vào thực tế Như vậy, nguồn tri thức học sinh thu được nhận được trở nên đáng tin cậy và được nhớ lâu hơn

PTTQ được sử dụng trong quá trình dạy – học, giúp GV tổ chức và tiến hành hợp lý có hiệu quả của quá trình dạy và học để có thể thực hiện những yêu cầu của chương trình học tập Nó được phát huy tính hiệu quả cao nhất khi GV sử dụng nó với tư cách là phương tiện tổ chức và điều khiển hoạt động nhận thức của HS, còn đối với HS thông qua làm việc với PTTQ, hình ảnh quan sát để hình thành nên những tri thức, kỹ năng, thái độ và hình thành nhân cách

PTTQ làm cho việc dạy và học trở nên cụ thể, dễ dàng hơn, làm tăng khả năng tiếp thu những sự vật hiện tượng và các quá trình phức tạp mà trong điều kiện bình thường học sinh khó nắm bắt được Nhờ đó rút ngắn thời gian giải thích và truyền đạt bằng ngôn ngữ, đồng thời việc lĩnh hội kiến thức của

HS diễn ra nhanh hơn Mặt khác, nó cũng giúp cho GV giảm nhẹ được lao động của mình trên bục giảng, do đó làm tăng khả năng nâng cao chất lượng dạy học PTTQ còn là phương tiện vật chất dễ dàng gây được sự chú ý và chiếm lĩnh được tình cảm của HS hơn cả Bằng việc sử dụng PTTQ cũng như hình ảnh, GV có thể kiểm tra một cách khách quan khả năng tiếp thu tri thức mới cũng như hoàn thiện kỹ năng cho HS

Vai trò của PTTQ là hỗ trợ cho GV trên lớp, Các PTTQ được thiết kế

để có thể nâng cao và thúc đẩy việc học tập, lĩnh hội tri thức của HS và hỗ trợ đắc lực cho GV Nhưng hiệu quả của chúng lại phụ thuộc vào khả năng sư phạm của GV PTTQ cũng được sử dụng có hiệu quả trong trường hợp dạy học không có GV, đó là những sản phẩm nghiên cứu ứng dụng CNTT là những PMDH thông minh Nó có thể giúp HS tự học ở mọi nơi, mọi lúc; Giúp cho HS tin tưởng vào khả năng nhận thức của mình trong quá trình học tập Trong trường hợp này, nhiệm vụ dạy – học ta có thể hoàn toàn giao cho PMDH Tuy vậy, không có nghĩa là công nghệ dạy học ngày càng phát triển

sẽ có thể thay thế hoàn toàn công việc của người GV Các PMDH này có thể giúp cho GV trở thành những người tổ chức hoạt động nhận thức, điều hành việc học tập của HS một cách sáng tạo hơn

Đối với trẻ em khuyết tật, thì PTTQ lại càng chiếm vị trí quan trọng, chẳng hạn như trẻ em chậm phát triễn trí tuệ cần có các khóa học được cấu trúc cao hơn tùy vào khả năng tiếp thu và tổ hợp các thông tin và bộ nhớ còn nhiều hạn chế Chúng cần được cung cấp các thông điệp thuộc phạm vi của bài học được lặp đi lặp lại nhiều lần để chúng có thể phát triển các vấn đề đã

khác nhau Phải tăng cường các phương tiện nghe cho các em nhìn kém hơn bình thường PTTQ có vai trò cực kỳ quan trọng đối với trẻ em khuyết tật, nó không những giúp cho các em học hỏi được thêm nhiều tri thức mà còn giúp các em hòa nhập với cộng đồng không bị mặc cảm

Thực tế dạy học đã chứng minh rằng, trong mọi trường hợp, các quá trình nhận thức của con người đều bắt nguồn từ thực tiễn, từ những hình tượng trực quan mà ta tri giác được quá cuộc sống hàng ngày Trực quan đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành khái niệm Nó

là phương tiện giúp cho sự phát triển tư duy logic của HS Ngay cả những lý thuyết khái quát nhất, những đỉnh cao của trí tuệ con người qua các thời đại,

mà bề ngoài người ta tưởng như đó là sự suy luận lý thuyết thuần túy thì thực

ra cũng phải gắn bó với thực tiễn, xuất pháp từ tực tiễn Điều đó trước hết thể hiện ở chỗ mọi tư duy lý thuyết bất kỳ, suy cho cùng, đều do thực tiễn đặt ra

và để giải quyết những mâu thuẫn nảy sinh trong thực tiễn

Trong quá trình dạy học, việc vận dụng các phương pháp dạy học không thể tách rời việc sử dụng các phương tiện dạy học, trong đó có phương tiện trực quan Phương tiện trực quan trong dạy học được sử dụng nhằm mục đích khắc phục những khoảng cách giữa lý thuyết và thực tiễn, làm dễ dàng hóa quá trình nhận thức của học sinh, chuyển từ đối tượng mang tính chất trừu tượng sang cụ thể

Mặt khác, phương tiện trực quan trong dạy học còn có khả năng giúp

GV có những thuận lợi cơ bản để trình bày bài giảng tinh giản, nhưng vẫn đầy

đủ nội dung, sâu sắc và sinh động, điều kiển quá trình nhận thức của học sinh

có hiệu quả, tạo điều kiện cho giáo viên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh được chính xác, đầy đủ hơn Giúp giáo viên tổ chức điều khiển quá trình học tập của học sinh một cách tích cực, chủ động đáp ứng được nhu cầu

và hứng thú của người học PTTQ là nguồn thông tin vô cùng đa dạng và phong phú, giúp cho học sinh lĩnh hội tri thức đầy đủ và chính xác Đồng thời

khắc sâu mở trọng, cũng cố và nâng cao những tri thức được lĩnh hội Qua đó, góp phần mở rộng và hoàn thiện tri thức, rèn luyện những kỹ năng kỹ xảo cần thiết Phát triển năng lực độc lập nghiên cứu, tư duy tìm tòi khám phá, năng lực quan sát, phân tích tổng hợp hiện tượng xẩy ra và giải thích có cơ sở khoa học các hiện tượng đó, góp phần củng cố và vận dụng tri thức vào thực tiễn

có thể nói PTTQ có những khả năng to lớn, làm tăng chất lượng nhận thức của HS, phát huy tích cực nhận thức, hứng thú học tập, phát triển năng lực thực hành, hoạt động thược tiễn tăng năng suất lao động của GV và HS, làm thay đổi phong cách tư duy và hành động của học sinh trong quá trình dạy học, và như vậy phương tiện trực quan góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học của nhà trường, đặc biệt là chất lượng học tập của HS

1.3.2 Sự ảnh hưởng của PTTQ đối với quá trình dạy học

Nhận thức là sự phản ánh thực tiễn trong bộ não của con người Quá trình nhận thức bao gồm hai hình thức: Nghiên cứu khoa học và học tập Ở cả hai tình thức này, các hình ảnh trực quan đều đóng vai trò đặc biệt quan trọng Các hình ảnh trực quan vừa thực hiện chức năng nhận thức(thông tin) và thực hiện chức năng điều khiển nhận thức của con người

Vai trò của trực quan trong nhận thức không chỉ là thuộc tính của sự phản ánh hiện thực khách quan trong hình thức cảm tính cụ thể mà còn là sự tái tạo hình tượng các đối tượng hoặc đối tượng nhờ mô hình được kiến tạo từ những yếu tố trực quan sinh động trên cơ sở những tri thức nhất định về đối tượng hoặc hiện tượng ấy Hoạt động trí tuệ được bắt đầu từ cảm giác, tri giác

và sau đó dẫn đến tư duy Nhờ có các hoạt động trực quan cảm tính mà tư duy trực tiếp liên hệ với thế giới bên ngoài và là sự phản ánh của nó

Các Phương tiện trực quan không những cung cấp cho học sinh kiến thức vững bền, chính xác, mà còn giúp học sinh kiểm tra lại tính đúng đắn của

phù hợp với thực tiễn Đứng trước các vật thực hay hình ảnh của chúng học sinh sẽ hứng thú học tập hơn, tăng cường sự chú ý với đối tượng nghiên cứu,

dễ dàng tiến hành các quá trình phân tích, tổng hợp các hiện tượng để rút ra những kết luận đúng đắn

Có thể nói, các PTTQ là công cụ nhận thức thế giới của học sinh Mỗi loại PTTQ đều có thể phục vụ cho việc hình thành những tri thức khinh nghiệm và tri thức lý thuyết, những kỹ năng, kỹ xảo thực hành và những kỹ năng kỹ xảo trí tuệ Và như vậy, PTTQ là công cụ không thể thiếu của hoạt động dạy - học và là yếu tố thúc đẩy, tạo ra những điều kiện thuận lợi cho quá trình nhận thức của học sinh

Mục đích giáo dục ở nhà trường không những đào tạo ra những con người nắm vững lý thuyết khoa học, mà còn cần giỏi về thực hành, nếu không những hiểu biết của con người chỉ dừng lại ở mức độ nhận thức lý thuyết, chứ chưa thể tác động vào thực tiễn Nhận thức lý luận và việc vận dụng nó vào thực tiễn là hai mặt của một quá trình nhận thức, nhưng giữa chúng có khoảng cách rất xầm chúng ta không thể vượt qua được nếu không thông qua những hoạt động thực hành

Trong quá trình hoạt động thực tiễn, vật chất tác động lên giác quan, qua đó tác động vào võ não từ đó làm phát triển vỏ não Bằng thực nghiệm, hứng thúc của học sinh được kích thích, tư duy của học sinh luôn luôn được đặt trước những tình huống mới, buộc học sinh phải tìm tòi, suy nghĩ, phát triễn trí sáng tạo … đảm bảo cho học sinh lĩnh hội tốt nhất các khái niệm, định lý, các khái niệm khoa học, kỉ năng, kỷ xảo, phương pháp khoa học và đảm bảo cho học sinh biết áp dụng những tri thức và các phương pháp đã học vào thực tiễn

 Đối với hoạt động lao động sư phạm của học sinh và giáo viên

Trong quá trình dạy học, PTTQ luôn luôn gắn bó với hoạt đông lao động sư phạm của GV và HS và là yếu tố đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động của GV và HS

Qua nhiều năm, cùng với việc cải tiến và ra đời của phương tiện dạy học hiện đại đã làm cho năng suất lao động của quá trình dạy và học không ngừng tằng lên PTTQ với tư cách là công cụ lao động sư phạm của GV, trong những trường hợp sử dụng đúng đắn, thì nó thúc đẩy sự sáng tạo, nỗ lực của giáo viên, khả năn nhận thức của học sinh trong quá trình dạy và học

Khi sử dụng các phương tiện trực quan, có khả năng hình thành một cách co hiệu quả những tri thức cơ bản và vận dụng chúng vào việc lĩnh hội tri thức mới Tạo ra những điều kiện để GV sử dụng các phương tiện trực quan đa dạng và các hình thức tổ chức dạy học tiên tiến, nâng cao công tác tự lập của học sinh trong học tập Đảm bảo cho học sinh làm quen với phương pháp nghiên cứu, hình thành các kỹ xảo tự đào tạo và kỹ năng độc lập chiếm lĩnh tri thức mới, phát triển năng lực nhận thức của học sinh Các phương tiện trực quan còn có khả năng cho phép GV hình thành ở học sinh những động cơ học tập tích cực

1.4 Vai trò, tác dụng của thí nghiệm trong dạy học hóa học nói riêng và cách sử dụng thí nghiệm kết hợp với CNTT theo định hướng dạy học tích cưc nói chung ở các trường THPT

1.4.1 Vai trò, tác dụng của thí nghiệm trong dạy học hóa học

a)Thí nghiệm là phương tiện trực quan

Thí nghiệm hóa học có ý nghĩa to lớn trong dạy học hóa học; nó giữ vai trò cơ bản trong việc thực hiện những nhiệm vụ của việc dạy học hóa học ở trường phổ thông Thí nghiệm hóa học là dạng phương tiện trực quan chủ yếu, có vai trò quyết định trong dạy học hóa học vì những lí do sau:

- Thí nghiệm giúp HS dễ hiểu bài và hiểu sâu sắc Thí nghiệm là cơ sở, điểm xuất phát cho quá trình học tập - nhận thức của HS Từ đây xuất phát quá trình nhận thức cảm tính của HS để rồi sau đó diễn ra sự trừu tượng hóa

và sự tiến lên từ trừu tượng hóa và sự tiến lên từ trừu tượng đến cụ thể trong

tư duy

- Thí nghiệm giúp nâng cao lòng tin của HS vào khoa học và phát triển

tư duy của học sinh Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo Nó là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tư duy kỹ thuật

- Gây hứng thú cho HS: GV sử dụng thí nghiệm vào tiết học sẽ gây hứng thú cho HS trong quá trình học tập, HS không thể yêu thích bộ môn và không thể say mê khoa học với những bài giảng lý thuyết khô khan Nếu HS quan sát được những thí nghiệm hấp dẫn, HS 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 trên không? Từ đó HS sẽ tự mình đi tìm hiểu vấn đề chứ không phải đợi thầy cô nhắc nhở

b) Phát triển tư duy, nâng cao lòng tin vào khoa học

Thí nghiệm giúp HS phát triển tư duy, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng Đứng trước thí nghiệm, HS sẽ tăng cường sức chú ý đối với các hiện tượng nghiên cứu, tiến hành các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp,

so sánh, khái quát hóa để rút ra kết luận đúng đắn Khi làm thí nghiệm hoặc tận mắt nhìn thấy được những hiện tượng hóa học xảy ra, HS 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, HS sẽ hoài nghi về những hiện tượng tự mình nghĩ ra trong đầu và đặt câu hỏi: "Không biết mình nghĩ như vậy chính xác

hay chưa?" HS sẽ không tin tưởng chính mình, đó là một trở ngại tâm lý lớn trong học tập

c)Rèn luyện kĩ năng thực hành

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, HS phải làm đúng các thao tác cần thiết , sử dụng lượng hóa chất thích hợp nên HS vừa tăng cường khéo léo và kĩ năng thao tác , vừa phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề Từ đó HS 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, kĩ thuật

d) Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn

Nhiều thí nghiệm rất gần gũi với đời sống, với các quy trình công nghệ Chính vì vậy, thí nghiệm giúp HS vận dụng các điều đã học vào thực tế cuộc sống Học là vấn đề phục vụ cuộc sống, ứng dụng kiến thức đã học vào cuộc sống Khi quan sát thí nghiệm HS ghi nhớ các thí nghiệm, nếu HS gặp lại hiện tượng trong tự nhiên HS sẽ hình dung lại kiến thức và giải thích được hiện tượng một cách dễ dàng Từ đó HS phát huy được tính tích cực, sáng tạo

và ứng 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, đó là đào tạo những con người toàn diện về mọi mặt, hình thành những kĩ năng cần thiết, khả dụng thích ứng trong mọi tình huống

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

1.4.2 Cách sử dụng thí nghiệm kết hợp với CNTT theo định hướng dạy học tích cực ở các trường THPT

Trước đây, trong dạy học hóa học, thí nghiệm hóa học thường được sử dụng để chứng minh, minh họa cho những thông báo bằng lời nói của GV về các kiến thức hóa học Thí nghiệm cũng được dùng làm phương tiện để nghiên cứu tính chất các chất, hình thành các khái niệm hóa học Hiện nay, theo xu hướng đổi mới PPDH thì việc sử dụng thí nghiệm cần thay đổi cho phù hợp Các thí nghiệm hóa học chứa trong bản thân nó dưới dạng vật chất các hình ảnh bên ngoài lẫn bên trong những dấu hiệu, thuộc tính bên trong của các đối tượng học tập, nhờ các thao tác tư duy của HS, các đặc điểm đó

"lộ" hẳn ra bên ngoài Như vậy, thí nghiệm hóa học thực sự là nguồn tri thức, đòi hỏi một sự khám phá, tìm tòi của người học Từ đó dẫn đến việc sử dụng các thí nghiệm hóa học trong dạy học cũng phỉa theo hướng mới : đó là xem chúng như công cụ để GV tổ chức chỉ đạo hoạt động nhận thức của HS, đồng thời xem chũng là nguồn tri tức để HS tìm tòi, khám phá, rút ra những nội dung cần thiết cho nhận thức của mình Thí nghiệm hóa học được dùng làm nguồn kiến thức để HS khai thác, tìm kiếm kiến thức hoặc nghiên cứu do GV biểu diễn hay do HS, nhóm HS tiến hành đều được đánh giá là có mức độ tích cực cao

Việc sử dụng thí nghiệm kết hợp với các phương tiện kĩ thuật hiện đại

là một trong những xu hướng đổi mới dạy học trong giai đoạn hiện nay Bởi

vì, trong những năm gần đây, các phương tiện hiện đại về nghe nhìn, thông tin

và vi tính đã nhanh chóng xâm nhập vào nhà trường và trở thành các phương tiện dạy học có tác dụng cao Một mặt, chúng góp phần mở rộng các nguồn tri thức cho HS, giúp cho việc lĩnh hội tri thức của các em nhanh chóng hơn với một khối lượng tri thức đa diện và to lớn Mặt khác chúng góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học của GV THPT Một khi HS có khả năng nhanh chóng thu nhận được kiến thức từ các nguồn khác nhau, thì việc thuyết giảng

của GV theo kiểu thông báo - thu nhận trở nên không cần thiết, phương pháp dạy học phải chuyển đến việc tổ chức cho HS khai thác tri thức từ các nguồn khác nhau, chọn lọc hệ thống hóa và sử dụng chúng Như vậy, phương tiện dạy học hiện đại tạo điều kiện rộng rãi cho dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

Trong một số trường hợp, GV không đủ điều kiện tiến hành thí nghiệm thật trên lớp cho HS quan sát thì có thể thay thế bằng hình ảnh hoặc mô phỏng, phim thí nghiệm Khi sử dụng hình ảnh và phương tiện hiện đại thay cho thí nghiệm thì sẽ giải quyết được một số khó khăn như:

- Sử dụng hình ảnh, mô phỏng, phim thí nghiệm thì tất cả HS trong lớp đều có thể quan sát được đồng thời GV hoàn toàn có thể chỉnh kích cỡ của thí nghiệm cho đủ lớn để cả lớp đều có thể quan sát rõ ràng kể cả các em ngồi ở cuối lớp học

- Với hình ảnh, mô phỏng, phim thí nghiệm thì các thí nghiệm hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ ngoài dự định của GV và HS

- Thí nghiệm thực tế không phải thí nghiệm nào cũng thành công mĩ mãn, nhưng với hình ảnh, mô phỏng, phim thí nghiệm thì gần như tất cả các thí nghiệm đều chuẩn xác, thực hiện thí nghiệm đem lại hiệu quả như mong đợi

- GV không muốn mất nhiều thời gian cho việc chuẩn bị thí nghiệm Như vậy, có thể thấy việc sử dụng hình ảnh, mô phỏng, phim thí nghiệm thay cho thí nghiệm thật có nhiều ưu điểm Hơn nữa, hiện nay, khi mà tin học được ứng dụng nhiều vào trong trường học thì việc sử dụng các hình ảnh mô phỏng, phim thí nghiệm hỗ trợ cho giảng dạy môn học là hoàn toàn hợp lý

1.5 Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm ở các trường THPT

Từ đó tìm ra các biện pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm

mô phỏng hóa học theo hướng dạy học tích cực

1.5.2 Đối tượng và phương pháp điều tra

Tôi đã gặp gỡ, trao đổi, và sử dụng phiếu tham khảo ý kiến với các GV hóa học và HS của một số trường THPT ở huyện Kỳ Anh

- GV : Tôi đã tiến hành điều tra bằng phiếu tham khảo ý kiến 70 GV hóa học ở các trường THPT trong địa bàn huyện Kỳ Anh và một số GV đại diện các trường THPT của Tỉnh Hà Tĩnh

- HS : Tôi cũng đã gửi 270 phiếu điều tra đến HS (7 lớp ) ở các trường THPT: Kỳ Anh (83 phiếu), Kỳ Lâm (77 phiếu), Lê Quảng Chí (60 phiếu), Nguyễn Thị Bích Châu (38 phiếu)

1.5.3 Kết quả điều tra

1.5.3.1 Đối với giáo viên

Vấn đề 1: Tần suất sử dụng thí nghiệm hóa học

Bảng 1.1 Tỉ lệ thực hiện thí nghiệm bắt buộc trong chương trình

A1% Dưới 20% 20-40% 40-60% 60-80% Trên 80%

Nhận xét: Số thí nghiệm mà Gv làm được:

10×5+30×13+50×26+70×20+90×6

70 Kết quả trên cho thấy tỉ lệ thực hiện thí nghiệm bắt buộc trong chương trình của GV ở mức độ trung bình (52,57%) Mỗi khối THPT đều có hệ thống danh mục thí nghiệm bắt buộc phải thực hiện, nhưng phần lớn GV chỉ thực hiện khoảng một nửa số thí nghiệm đó Trong khi theo yêu cầu của chương trình đổi mới, số lượng thí nghiệm tăng lên đáng kể nhưng GV còn gặp nhiều khó khăn khi thực hiện thí nghiệm

Vấn đề 2: Những khó khăn thầy (cô) gặp phải khi sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học

Để có thể xếp thứ tự các khó khăn theo mức độ giảm dần , tôi tính bằng cách lấy tổng của các tích (số phiếu x số hạng), giá trị tích được gọi là tổng số hạng Tổng số hạng càng nhỏ thì mức độ khó khăn càng cao:

Ví dụ: Tổng số hạng của khó khăn A(bảng) là:

(7×1) +(12×2) +(20×3) + (18×4) + (13×5) =228

Bảng 1.2 Xếp hạng mức độ khó khăn GV gặp phải khi sử dụng thí nghiệm

Khó khăn

Theo bảng , các khó khăn GV gặp phải khi sử dụng thí nghiệm xếp theo thí nghiệm giảm dần như sau:

1 Có nhiều thí nghiệm độc hại, nguy hiểm

2 Dụng cụ , hóa chất còn thiếu

3 Không có nhiều thời gian chuẩn bị và thực hiện

4 Trong kiểm tra, thi, số câu hỏi , bài tập liên quan đến thí nghiệm còn ít

6 Không có cán bộ chuyên trách phòng thí nghiệm

7 Thiếu tài liệu tham khảo về thí nghiệm

8 Kĩ năng thực hành còn hạn chế 9.Trường học không có phòng thí nghiệm thực hành bộ môn Trong đó, các khó khăn xếp thứ 1, 2, 3 có sự khác biệt so với các khó khăn còn lại, nên ta có thể nghĩ rằng đây là 3 khó khăn chính khiến cho việc thực hiện thí nghiệm trong dạy học hóa học còn nhiều hạn chế Đa số các GV, nhất là GV nữ rất ngại sử dụng thí nghiệm trong dạy học vì e ngại ản hưởng không tốt đến sức khỏe Hơn nữa, mỗi GV hóa học phải dạy nhiều khối lớp khác nhau , nhiều tiết khác nhau nên việc chuẩn bị và thực hiện thí nghiệm rất khó khăn, vất cả Đồng thời sự thiếu thốn về cơ sở vật chất cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến việc GV không thực hiện được các thí nghiệm trong giờ dạy Việc thực hiện thí nghiệm trong dạy học cũng chưa được quản

lí chặt chẽ, có thực hiện hay không cũng không ai khen hay chê, nên GV thường chỉ sử dụng thí nghiệm khi có dự giờ, thao giảng hoặc khi có thanh tra,thi cử chứ chưa thật sự nhiệt tình và tự nguyện thực hiện theo đúng yêu cầu

Vấn đề 3: PTTQ mà GV thường sử dụng trong dạy học

Bảng 1.3 Mức độ sử dụng các hình thức thí nghiệm (% GV đồng ý)

xuyên

Thỉnh thoảng

Hiếm khi

Không

sử dụng

Thí nghiệm của GV và HS 28,6 22,9 1,4 0 Hình ảnh , tranh ảnh thí nghiệm 46,1 51,4 18,6 12,9

Thí nghiêm ảo, mô phỏng 8,6 52,8 14,3 4,3

Nhận xét: Kết quả điều tra cho thấy GV thường xuyên sử dụng thí

nghiệm bằng hình thức cho HS xem hình ảnh, tranh ảnh của TN, chỉ thỉnh thoảng sử dụng thí nghiệm của GV và HS Thậm chí một số GV còn chưa phân biệt được TN ảo, mô phỏng và phim thí nghiệm Theo xu hướng đổi mới quá trình dạy học thì việc sử dụng phương tiện dạy học cũng cần phải đổi mới Đó là, các thí nghiệm hóa học, phương tiện dạy học được sử dụng chủ yếu như là nguồn kiến thức để HS tìm tòi phát hiện, thu nhận kiến thức và cả phương pháp nhận thức Việc sử dụng thí nghiệm chứng minh cho lời giảng được hạn chế dần.Vì vậy, GV cần tổ chức các hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu như thí nghiệm nêu vấn đề, thí nghiệm so sánh, đối chứng, thí nghiệm nghiên cứu tính chất, thí nghiệm dự đoán, kiểm nghiệm, giả thuyết, dùng hình ảnh, mô phỏng, phim thí nghiệm hướng dẫn HS nghiên cứu bài học nhằm phát huy tối đa tính tích cực, tự học, chủ động của HS trong việc tìm tòi, chiếm lĩnh tri thức khoa học Đó cũng là hướng nghiên cứu chính của tác giả khi thực hiện vấn đề này

1.5.3.2 Đối với HS

Vấn đề 1: Nhu cầu sử dụng TN của HS

Bảng 1.4.Ý kiến HS về sự yêu thích thí nghiệm trong hóa học (% HS đồng ý)

Nhận xét : Dựa vào bảng 1.5, tôi nhận thấy phần đông HS rất yêu thích

những giờ học có sử dụng thí nghiệm hóa học (76,3%) Nhiều em tâm sự, các

em yêu thích môn hóa vì môn học này có nhiều thí nghiệm hay, vui, hấp dẫn, kích thích được sự tò mò, tìm tòi thí nghiệm nghiên cứu nơi các em Bài giảng

có thí nghiệm sẽ thu hút được sự quan tâm, chú ý của HS, làm cho tiết học bớt khô khan, nhàm chán

Thỉnh thoảng

Hiếm khi

Không sử dụng

GV làm TN tại lớp 12,2 63,0 19,6 5,2

GV cho HS làm TN 4,4 29,2 36,3 30,1

Gv biểu diễn TN mô phỏng 27,8 60,7 7,8 3,7

Nhận xét: Ở các trường THPT được điều tra, các em HS cho biết rằng

GV ít khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học Nếu có chỉ thỉnh thoảng sử dụng thí nghiệm biểu diễn (63%) và thí nghiệm thực hành (60,7%) , mặc dù đây là

yêu cầu bắt buộc đối với GV giảng dạy môn hóa học Riêng về thí nghiệm HS khi học bài mới thì phần lớn các em cho biết chưa được làm bao giờ

Vấn đề 3: Khi cần sử dụng thí nghiệm, GV thường sử dụng thí nghiệm

Bảng 1.6 Ý kiến của HS về mức độ sử dụng các hình thức thí nghiệm

(% HS đồng ý )

Thí nghiệm hóa học

Mức độ

Thường xuyên

Thỉnh thoảng Hiếm khi

Không sử dụng Thí nghiệm với dụng cụ , hóa

Hình ảnh, tranh ảnh thí nghiệm 43,7 22,6 15,5 18,2

Thí nghiệm ảo, mô phỏng 12,2 21,1 18,1 48,6

Nhận xét: Kết quả điều tra của HS sũng tương tự như điều tra của GV

Phần lớn HS cho rằng GV thường xuyên sử dụng thí nghiệm hình ảnh, tranh ảnh thí nghiệm (43,7%) Điều này là hoàn toàn hợp lí Ở một số trường THPT, các em cũng cho biết rằng các em chưa từng thấy GV sử dụng phim hay mô phỏng thí nghiệm hóa học Trong khi hiện nay, ngành giáo dục khuyến khích GV ứng dụng và sử dụng công nghệ thông tin vào dạy học hóa học thì ở một số nơi việc sử dụng còn rất hạn chế Có rất nhiều thí nghiệm không thể tiến hành trên lớp thì sự hỗ trợ của các phương tiện kĩ thuật hiện đại là hết sức cần thiết

Vấn đề 4: Nguyện vọng của HS

- Cần tạo điều kiện thuận lợi để các em thực hiện đầy đủ các bài thực hàn trong chương trình (bổ sung đầy đủ dụng cụ, hóa chất cần thiết)

- Khuyến khích mỗi HS tự tay làm thí nghiệm để rèn luyện thao tác, nâng cao kĩ năng thực hành

- Bổ sung, hướng dẫn thực hiện các thí nghiệm đơn giản, gần gũi với thực tế cuộc sống

- Nếu không có điều kiện tiến hành thí nghiệm, cần tăng cường sử dụng tranh ảnh, mô phỏng, phim thí nghiệm để các em dễ hiểu bài và nhớ lâu hơn

- Sáng tạo những thí nghiệm mới, hay, vui, lạ mắt để kích thích sự tò

mò tìm hiểu, nâng cao hứng thú học tập

- Tổ chức cuộc thi, ngoại khóa về thí nghiệm hóa học để các em có điều kiện tìm hiểu môn học, giảm bớt căng thẳng trong học tập

- Khi làm thí nghiệm, GV cần phân tích, hướng dẫn HS khai thác các hiện tượng thí nghiệm, nhất là các hiện tượng không xảy ra giống như dự đoán hoặc các hiện tượng mà các em không thể nhìn thấy trực tiếp

* Đánh giá chung về kết quả điều tra

Những phân tích về kết quả điều tra thực trạng cho phép rút ra một số nhận định chung như sau:

- Chúng ta thấy GV và HS gặp rất nhiều khó khăn khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học Mặc dù mọi người đều nhận thức đầy đủ vai trò tích cực cũng như đánh giá rất cao hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm

- Đối với HS, điều tâm đắc nhất khi học bộ môn hóa học là các em được xem và tự mình thực hiện nhiều thí nghiệm hấp dẫn, làm tăng hứng thú học tập và thêm yêu thích bộ môn Tuy nhiên, việc tổ chức các hoạt động dạy hoc có sử dụng thí nghiệm còn rất nhiều hạn chế, chưa được quan tâm nhiều đến khả năng phát triển nâng cao tính tích cực cho các em nên chưa đem lại hiệu quả tối ưu

Xuất phát từ cơ sở thực tiễn như trên, tôi nghiên cứu đề tài này nhằm cung cấp các thí nghiệm mà hóa chất không được thông dụng ở các trường phổ thông, điều kiện xảy ra phản ứng khó khăn và đặc biệt các thí nghiệm gây

độc cho con người với mục đích nâng cao kết quả học tập bộ môn Như thế thì lượng kiến thức mà các em tiếp thu được rất nhiều từ việc học hỏi các thao tác tiến hành thí nghiệm, quan sát được các thí nghiệm xảy ra, và giải thích được các hiện tượng đó Đề tài này sẽ giúp các em hiểu bài một cách sâu sắc

và bền vững với thời gian

Tiểu kết chương 1

Ở chương 1 chúng tôi đã trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

nghiên cứu, bao gồm các nội dung sau:

- Chúng tôi trình bày sơ lược về quá trình nghiên cứu PTTQ nói chung và việc sử dụng các thí nghiệm mô phỏng cũng như các phương tiện hiện đại của thế giới cũng như của nước ta từ trước tới nay

- Tìm hiểu cơ sở lí luận về thí nghiệm hóa học Đối với môn hóa học thì thí nghiệm là phương tiện dạy học quan trọng nhất Cũng như tìm hiểu về vai trò và chức năng của các yếu tố nói trên trong quá trình dạy học trong nhà trường, và tầm quan trọng của chúng đối với sự phát triển và hoàn thiện tư duy nhận thức của học sinh

- Tiến hành tìm hiểu thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở các trường THPT ở huyện Kỳ Anh bằng phiếu tham khảo ý kiến 50 GV hóa học ở các trường THPT trong địa bàn huyện Kỳ Anh; tham khảo ý kiến của 250 HS các trường THPT huyện Kỳ Anh Qua đó, chúng tôi nhận thấy rằng, đa số GV còn gặp nhiều khó khăn khi sử dụng thí nghiệm hóa học

- Cho biết chức năng nhiệm vụ và tầm quan trọng của CNTT trong dạy học

Tất cả những vấn đề trên là nền tảng cơ sở cho phép chúng tôi đi vào

thiết kế và sử dụng những TNMP cho chương trình hóa học vô cơ 10 và 11 - nâng cao

Chương 2 THIẾT KẾT THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG HÓA HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10 VÀ 11 – NÂNG CAO 2.1 Phần mềm Macromedia Flash MX

2.1.1 Giới thiệu về Macromedia Flash MX

Macromedia flash MX 2004 là phần mềm được phát triển bởi công ty Macromedia Flash cho phép tạo ra các đồ họa, các hiệu ứng chuyền đổi, lập trình mạnh mẽ một cách nhanh chóng và dễ dàng Người học có thể tương tác với các đối tượng trong file flash mô phỏng một cách dễ dàng File nguồn flash có phần mở rộng là *.fla, sau khi xuất bản nó sẽ có phần mở rộng là

*.swf hay *.exe, file này sẽ được chạy bởi trình Flash Player hay chúng ta có thể nhúng những file này vào phần mềm Violet hoặc powerpoint để làm tư liệu phục vụ giảng dạy Có thể cài đặt Flash từ đĩa CD hoặc download từ website www.macromedia.com

2.1.2 Cài đặt và khởi động

2.1.2.1 Cài đặt Flash MX

Bước 1: Sau khi tải phần mềm FlashMX 2004, click chọn vào thư mục

FlashMX 2004

Bước 2: Nhấp chuột trái 2 lần vào biểu tượng Install_Flash_MX_2004,

chương trình tiến hành cài đặt vào máy tính của bạn Hộp hội thoại yêu cầu cài đặt xuất hiện

Hình 2.1 Hộp hội thoại chọn Next cài đặt Flash MX 2004