sử dụng phối hợp các phần mềm dạy học để thiết kế các bài giảng chương “nguyên tử” - lớp 10 thpt góp phần nâng cao chất lượng dạy - học môn hóa học

Lí DO CHỌN ĐỀ TÀI : Mét trong những quan điểm chỉ đạo của Đảng và Nhà nước ta về sự nghiệpđổi mới giáo dục và đào tạo là: “Xây dựng nền giáo dục có tính nhân dân, dân tộc,khoa học hiện đ

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lí DO CHỌN ĐỀ TÀI :

Mét trong những quan điểm chỉ đạo của Đảng và Nhà nước ta về sự nghiệpđổi mới giáo dục và đào tạo là: “Xây dựng nền giáo dục có tính nhân dân, dân tộc,khoa học hiện đại theo định hướng XHCN và phát triển giáo dục phải gắn với nhucầu phát triển kinh tế xã hội, tiến bộ khoa học kỹ thuật, củng cố quốc phòng anninh” với mục tiêu là: “Đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạođức, có tri thức, sức khỏe, trung thành với lí tưởng độc lập dân tộc và CNXH, đồngthời còn bồi dưỡng và hình thành nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân

để đáp ứng những yêu cầu xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”

Để đạt được mục tiêu đó, việc xây dựng cơ sở vật chất, trường lớp, thiết bịdạy học cần phải đẩy mạnh cùng với đổi mới phương pháp dạy học theo hướngtích cực

Đổi mới phương pháp dạy học là mét trong những nhiệm vụ lớn của ngànhgiáo dục đào tạo trong giai đoạn hiện nay Điều đó được thể hiện cụ thể trong nghịquyết TW 2 khoá VIII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắcphục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học.Từng bước áp dụng các phương pháp và phương tiện tiên tiến vào dạy học, bảođảm tự học, tự nghiên cứu của học sinh, nhất là sinh viên đại học”

Trong những năm gần đây sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật vàcông nghệ thông tin đã và đang tác động mạnh mẽ lên tất cả các lĩnh vực: giáo dục,khoa học, công việc gia đình, Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ đã tạomột khối lượng thông tin khổng lồ đòi hỏi phải có những thay đổi về cách thức lĩnhhội kiến thức Điều đó cũng có nghĩa là đòi hỏi phải có những thay đổi về phươngpháp dạy và học nói chung

Trong chỉ thị sè 29/2001/CT-BGD & ĐT của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào

tạo (30/7/2001): “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào

tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT như

là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn học”

Hoá học là một môn khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, do đó khôngthể tách rời lí thuyết với thực nghiệm, phải biết vận dụng lí thuyết để điều khiểnthực nghiệm và từ thực nghiệm kiểm tra cỏc vấn đề của lí thuyết, hoàn thiện líthuyết ở mức cao hơn Thông qua việc quan sát thí nghiệm, mô hình, tranh vẽ sẽgiúp học sinh nắm được nội dung bài giảng, từ đó lĩnh hội kiến thức Tuy nhiêncòn nhiều thí nghiệm độc hại, nguy hiểm, khó thành công, đòi hỏi thời gian dài,những cơ chế phản ứng mà mắt thường không thể nhìn thấy, … không thể tiếnhành trên lớp được, hay có những khái niệm rất khó mô tả, trừu tượng như orbitalnguyên tử, hình thành liên kết hoá học, chuyển động của electron trong nguyên tử,

sự lai hoá các orbital nguyên tử, sự điện li của dung dịch, cấu tạo vòng benzen, cấutrúc hợp chất cao phân tử Vậy làm thế nào để người học có thể nắm được dễdàng các khái niệm đó?

Sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt là lĩnh vực ICT với nhiềuthành tựu rực rỡ có thể giúp các em giải quyết những vấn đề khúc mắc nêu trên,với những thí nghiệm quay sẵn bằng camera hay phòng thí nghiệm ảo, hay cấu trúccác phân tử, hình dạng các orbital từ những phần mềm chem office, sự chuyểnđộng của electron, ion được xây dựng trên Macromedia Flash

Ở nước ta trong những năm gần đây đó có rất nhiều các đề tài nghiên cứu,ứng dụng máy tính vào dạy học Chỉ riêng Hoá học có thể kể đến phần mềm " Hoáhọc 9", phần mềm " Ôn thi đại học"; " Thí nghiệm hoá học 10, 11, 12"; Phòng thínghiệm ảo; Trắc nghiệm hoá học của công ty Adom (127 - Thái Thịnh - Hà Nội).Ngoài ra còn có các phần mềm về hoá học như: Isis\Draw, Chem office, OrbitalViewer, Chem Lab, Chem office 5, Atoms Symbols and Equations, ACD-ChemSketch,

tư vào cỏc phương tiện thiết bị còn hạn hẹp nên việc khai thác các phần mềm vitính trong dạy học Húa học bước đầu còn gặp nhiều khó khăn.

Chương “Nguyờn tử” được nghiờn cứu ngay đầu chương trình trung học phổthông Các kiến thức trong chương là cơ sở lý thuyết giúp cho việc nghiên cứu sựphụ thuộc tính chất của các chất vào cấu tạo của chúng, nên có ý nghĩa quan trọngtrong toàn bộ chương trình húa học phổ thông Đừy là chương lý thuyết khó nhất,nhiều khái niệm trừu tượng nên cần chú ý về mặt phương phỏp để học sinh tiếpcận với nội dung hiện đại

Vì vậy, việc phối hợp các phần mềm để thiết kế các bài giảng Hoá học là

thực sự cần thiết Từ những lý do trên chúng tôi đã chọn đề tài: “Sử dụng phối hợp các phần mềm dạy học để thiết kế các bài giảng chương “Nguyên tử” - lớp

10 THPT góp phần nâng cao chất lượng dạy - học môn Hóa học”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

-Nghiên cứu quy trình thiết kế giáo án điện tử

- Nghiên cứu " sử dụng phối hợp các phần mềm dạy học với các phương tiện

kĩ thuật dạy học hoá học lớp 10 – THPT" nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy

và học Hoá học ở trường trung học phổ thông

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIấN CỨU:

3 1 Đối tượng nghiên cứu:

- Nội dung chương “Nguyên tử” - lớp 10 THPT

- Xây dựng mét sè chuyên đề tham khảo cho giáo án điện tử.

- Lập chương trình trắc nghiệm cho giáo án điện tử

- Phương pháp sử dụng giáo trình để giáo viên có thể tiến hành giảng dạytrực tiếp cho học sinh, học sinh có thể tự học độc lập ở nhà, dùng làm tài liệu thamkhảo, hoặc dùng trong việc giáo dục tõ xa (e - learning)

3 2 Khách thể nghiên cứu:

Qúa trình đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường THPT

4 NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI:

Đề tài gồm những nhiệm vụ sau:

• Nghiên cứu cơ sở lí luận về xu hướng đổi mới phương pháp dạy học Hoáhọc, về phương tiện dạy học nói chung và phương tiện trực quan nói riêng Tìnhhình ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy và học Hoá học trong nước và trênthế giới Giới thiệu một số phần mềm dạy học Hoá học

• Nghiên cứu quy trình thiết kế giáo án điện tử

• Thiết kế bài giảng chương “Nguyờn tử” lớp 10 THPT, xây dùng mét sè tưliệu hỗ trợ cho giáo viên và học sinh

• Thực nghiệm sư phạm, nhận xét đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

• Đề xuất về sử dụng phối hợp phần mềm dạy học với cỏc phương tiện kỹthuật dạy học khỏc nhau trong dạy học Hoỏ học lớp 10 trường THPT

5 NHỮNG ĐểNG GểP CỦA ĐỀ TÀI

1 - Hệ thống hoá về cơ sở lý luận, xu hướng đổi mới phương pháp dạy họcHoá học, về phương tiện dạy học nói chung và phương tiện trực quan nói riêng.Tình hình ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học Hoá họctrong nước và trên thế giới

2 - Giới thiệu một số phần mềm Húa học và phần mềm dạy học Húa học cónhiều ứng dụng ở trường phổ thông.

3 - Đưa ra quy trình thiết kế giáo trình điện tử cho một số bài trong chươngtrình hoá học 10 – THPT

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU:

+ Phương phỏp nghiờn cứu lý thuyết:

- Nghiờn cứu cỏc văn bản và cỏc chỉ thị của Đảng, Nhà nước và Bộ giỏo dục– đào tạo có liên quan

- Nghiờn cứu tài liệu, giỏo trỡnh lý luận dạy học, từm lý học, giỏo dục học

và cỏc tài liệu khoa học cơ bản liờn quan đến đề tài, đặc biệt nghiờn cứu nhữngcơsở phương phỏp dạy học chương “Nguyờn tử” từ đó mà xác định được cơ sở líluận để tổ chức quá trình dạy học nhằm phát huy cao độ tính tích cực chủ độngsáng tạo của học sinh

- Nghiên cứu vị trí, vai trò của phương tiện trực quan trong quá trình dạyhọc

- Nghiờn cứu cỏch sử dụng một số phần mềm hoỏ học ỏp dụng vào việc dạyhọc Hoỏ học: Windows, Flash, Isis\Draw, Chem office, Orbital Viewer, Chem

Lab, Chem office 5, Atoms Symbols and Equations, ACD-ChemSketch,ChemWin,ChemLab, Titration…

- Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn sử dụng một số phần mềm thiết kế, hỗtrợ quy trình thiết kế giáo án điện tử trờn mỏy vi tớnh: M S PowerPoint, M SFrontPage, M S Publisher, M S Word, Violet, Quest,

+ Phương phỏp điều tra, thực tiễn:

- Điều tra thực trạng dạy học ở trường phổ thông hiện nay, việc sử dụng cácphương tiện trực quan, các thiết bị nghe nhìn và đặc biệt là ứng dụng ICT vàotrường học

- Nghiờn cứu mạng internet để tìm hiểu việc ứng dụng ICT trong nước vàtrên thế giới Tìm những phần mềm, mô hình, hình ảnh, mô phỏng có liênquanđến đề tài

- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra đánh giá và chứng minhtính đúngđắn, khả thi của đề tài

7 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC:

Việc ứng dụng ICT trong các bài giảng sẽ nâng cao được tính tích cực, chủđộng của học sinh khi tiếp thu kiến thức mới Đây sẽ là mét xu hướng mới cho việcdạy và học Hoá học ở trường phổ thông trong giai đoạn hiện nay

NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN

I XU HƯỚNG ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HOÁ HỌC

I 1 Đổi mới PPDH - xu hướng chung của thế giới

Vấn đề đổi mới, hoàn thiện PPDH trên thế giới đã được đặt ra tõ khá lâu.Hiện nay, do sù phát triển của nền kinh tế thị trường đặc biệt là sự phát triển như

vũ bão của các ngành khoa học kĩ thuật, việc đổi mới PPDH là một yêu cầu hàngđầu đặt ra cho ngành giáo dục của bất kì quốc gia nào

Các phương pháp nặng về hoạt động thuyết giảng, áp đặt của thầy, nhẹ vềhoạt động tích cực của trò đã và đang được thay thế bằng các phương pháp giáodục tích cực, dựa trên quan điểm phát huy tính tích cực của người học, đề cao vai

trò tự học của trò, kết hợp với sự hướng dẫn của thầy trong đó trò là chủ thể, thầy

là tác nhân của quá trình dạy học

Ở Việt Nam, công cuộc công nghiệp húa, hiện đại húa đất nước đề ra những

yêu cầu phải đổi mới giáo dục, trong đó có sự đổi mới căn bản về phương pháp dạy

và học

Luật giáo dục nước Cộng hòa XHCN Việt Nam ban hành ngày 2/ 12/ 1998

đã ghi rõ ở điều 24 “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực,

tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [12].

Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ IX một lần nữa khẳng định “Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay, đổi mới và thực hiện nghiêm minh chế độ thi cử ” [2].

Mới đây nhất là chỉ thị sè 40 - CT/ TW của Ban Bí thư Trung ương Đảng(15/6/2004) về việc xây dựng, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáo và cán bộ

quản lý giáo dục Mét trong 7 nhiệm vụ được đề ra là “Đẩy mạnh việc đổi mới nội dung, chương trình và phương pháp giáo dục theo hướng hiện đại

và phù hợp với thực tiễn Việt Nam Tiếp tục điều chỉnh và giảm hợp lý nội dung, chương trình cho phù hợp với tâm lý, sinh lý của học sinh, nhất là cấp tiểu học và trung học cơ sở Đặc biệt đổi mới mạnh mẽ và cơ bản phương pháp giáo dục nhằm khắc phục kiểu truyền thụ một chiều, nặng lý thuyết, Ýt khuyến khích tư duy sáng tạo; bồi dưỡng năng lực tự học, tự nghiên cứu, tự giải quyết vấn đề, phát triển năng lực thực hành sáng tạo cho người học, đặc biệt cho sinh viên các

trường đại học và cao đẳng Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học Đổi mới chương trình, giáo trình, phương pháp dạy và học trong các trường, khoa

sư phạm và các trường cán bộ quản lý giáo dục nhằm đáp ứng kịp thời những yêu cầu đổi mới của giáo dục phổ thông và công tác quản lý nhà nước về giáo dục”[1].

Theo [18] của TS Nguyễn Trọng Thọ có so sánh mét sè đặc điểm trong dạyhọc mang tính giảng huấn truyền thống với dạy học kiến tạo:

Bảng 1.So sánh đặc điểm dạy học giảng huấn và dạy học kiến tạo

Cách tiếp cận theo thuyết kiến tạo trong dạy học đặt yêu cầu chủ động caohơn cho người học và tăng cường hoạt động của mỗi HS còng nh của cả tập thể

Các ứng dụng của ICT đã thực sự trao quyền chủ động học tập cho HS vàcũng làm thay đổi vai trò của người thầy trong giáo dục Tõ vai trò là nhân tố quantrọng, quyết định trong kiểu dạy học tập trung vào thầy cô, thì nay các thầy cô phảichuyển sang giữ vai trò nhà điều phối theo kiểu dạy học hướng tập trung vào HS

(dạy học lấy học sinh làm trung tâm) Kiểu dạy học hướng tập trung vào HS vàhoạt động hóa người học có thể thực hiện được một cách tốt hơn với sự trợ giúpcủa máy tính và mạng Internet Với các chương trình

I.2.2 Hoàn thiện các PPDH hiện có

- Tăng cường tính tích cực, tính tìm tòi sáng tạo ở người học, tiềm năng trítuệ nói riêng và nhân cách nói chung thích ứng năng động với thực tiễn luôn đổimới

- Tăng cường năng lực vận dụng tri thức đã học vào cuộc sống, sảnxuất

- Chuyển dần trọng tâm của PPDH từ tính chất thông báo, tái hiện đại tràchung cho cả lớp sang tính chất phân hoá, cá thể hoá cao độ tiến lên theo nhịp độ

cá nhân

- Chuyển dần trọng tâm đầu tư công sức vào việc giảng giải kiến thức sangdạy phương pháp học, trong đó có phương pháp tự học cho học sinh

I.2.3 Sáng tạo các PPDH mới bằng các cách sau đây

- Liên kết nhiều PPDH riêng lẻ thành tổ hợp PPDH phức hợp

Phối kết một cách hợp lí mét sè PP khác nhau để phát huy cao độ hiệu quảcủa giờ học hoá học theo hướng dạy học tích cực

I.3 Dạy và học tích cực

Hiện nay việc dạy và học hoá học đang được đổi mới theo hướng sử dụngmét sè phương pháp dạy học tích cực và phương tiện kĩ thuật dạy học để nâng caotính tích cực của học sinh trong dạy học hoá học ở trường phổ thông

I.3.1 Phương pháp tích cực

Phương pháp tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước, đểchỉ những phương pháp giáo dục - dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủđộng, sáng tạo của người học “Tích cực” trong phương pháp tích cực được dùng

với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái với nghĩa là không hoạt động, thụ động chứ

không dùng trái nghĩa với tiêu cực, thuật ngữ rút gọn

Chủ động - tích cực - sáng tạo: là mức độ cao của tính tích cực hoạt độngnhận thức Học sinh đặt ra nhiệm vụ nhận thức và tự xác định cho mình con đườnggiải quyết

Ví dụ: Yêu cầu học sinh thực hiện việc tổng hợp một chất hữu cơ khi biếtchất ban đầu Học sinh cần hình thành cho mình một loạt nhiệm vụ và giải quyếtchúng như:

+ Lựa chọn con đường tổng hợp chất và dông cụ thiết bị

+ Tiến hành tổng hợp chất bằng thực nghiệm

Thực hiện dạy và học tích cực không có nghĩa là gạt bỏ các PPDH truyềnthống Trong hệ thống các PPDH quen thuộc đã có nhiều PPDH tích cực Về mặthoạt động nhận thức, các phương pháp thực hành là “tích cực” hơn các PP trựcquan, các PP trực quan là “tích cực” hơn các PP dùng lời Mét sè PPDH tích cực cóthể áp dụng ở trường phổ thông là:

- Vấn đáp (đàm thoại) tìm tòi

Mô hình nguyên tử cò do Rutherfod và Bor đề xướng Mô hình này cho rằngtrong nguyên tử các electron chuyển động trên những quỹ đạo tròn hay bầu dụcxác định xung quanh hạt nhân, như các hành tinh quay quanh Mặt Trời Do đó, môhình này còn được gọi là mô hình hành tinh nguyên tử

Hình 2 Mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford và Borh

Tuy nhiên, mô hình này không phản ánh đúng trạng thái chuyển động của electron trong nguyên tử Từ lí thuyết Vật lí hiện đại, lí thuyết cơ học lượng tử, ta biết trạng thái chuyển động của electron là những hạt vi mô (những hạt vô cùng nhỏ) có những khác biệt về bản chất so với sự chuyển động của những vật thể vĩ

mô (vật thể lớn) mà ta thường quan sát hằng ngày

b Mô hình hiện đại về sự chuyển động của electron trong nguyên tử, obitan

nguyên tử.

Để mô tả đúng đắn cấu tạo nguyên tử, cơ học lượng tử ra đời Trong nguyên

tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo một quỹđạo xác định nào Cơ học lượng tử không xác định vị trí chính xác của