Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh

NGUYỄN THỊ QUYÊN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lí luận và phương

NGUYỄN THỊ QUYÊN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC

CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI – 2018

NGUYỄN THỊ QUYÊN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC

CHO HỌC SINH

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học

Mã số: 8 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS ĐỖ THỊ THÚY HẰNG

HÀ NỘI – 2018

Hà Nội 2

Với tấm lòng tri ân và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn PGS.TS Đỗ Thị Thúy Hằng đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Em xin chân thành cám ơn tập thể các thầy cô giáo khoa Hoá học, đặc biệt là các thầy cô giáo trong tổ bộ môn phương pháp giảng dạy Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo và toàn thể các

em học sinh đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình hoàn thành luận văn

Cuối cùng, xin cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tôi hoàn thiện luận văn này

TÁC GIẢ

NGUYỄN THỊ QUYÊN

đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn dạy học hiên nay Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác

Học viên

Nguyễn Thị Quyên

DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM HÓA HỌC TRUNG HỌC

PHỔ THÔNG 6

1.1 Lý thuyết về bài tập có nội dung thực nghiệm 6

1.1.1 Khái niệm và phân loại bài tập có nội dung thực nghiệm 6

1.1.1.1 Khái niệm bài tập có nội dung thực nghiệm 6

1.1.1.2 Phân loại bài tập có nội dung thực nghiệm 6

1.1.2 Tác dụng và ý nghĩa của bài tập có nội dung thực nghiệm 9

1.1.2.1 Tác dụng của bài tập có nội dung thực nghiệm 9

1.1.2.2 Ý nghĩa của bài tập có nội dung thực nghiệm 9

1.1.3 Cấu trúc bài tập có nội dung thực nghiệm 10

1.1.4 Phương pháp xây dựng và sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 11 1.1.4.1 Phương pháp xây dựng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 11

1.1.4.2 Phương pháp sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 12

1.1.5 Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 13

1.1.5.1 Quy trình xây dựng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 13

1.1.5.2 Quy trình sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 15

1.2 Đặc điểm của bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12 16

1.3 Năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh trung học phổ thông 16

1.3.1 Khái niệm năng lực, năng lực thực nghiệm hóa học 16

1.3.1.1 Khái niệm năng lực 16

1.3.1.2 Khái niệm năng lực thực nghiệm hóa học 17

1.3.2 Cấu trúc năng lực thực nghiệm 17

1.3.3 Biểu hiện năng lực thực nghiệm 19

1.3.4 Đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh phổ thông 24

1.3.4.1 Nguyên tắc đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh 24

1.3.4.2 Các phương pháp đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh 26

1.4 Thực trạng xây dựng và sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm ở trường trung học phổ thông 28

1.4.1 Mục đích và đối tượng điều tra 28

1.4.2 Phương pháp điều tra 28

Tiểu kết chương 1 38

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH 39

2.1 Khái quát về chương trình phần hóa học vô cơ lớp 12 39

2.1.1 Mục tiêu chương trình phần hóa học vô cơ lớp 12 39

2.1.1.1 Kiến thức 39

2.1.1.2 Kĩ năng 40

2.1.1.3 Thái độ 40

2.1.1.4 Định hướng phát triển năng lực học sinh 40

2.1.2 Chương trình hóa học vô cơ lớp 12 40

2.2 Phương pháp và quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ 43

2.2.1 Phương pháp xây dựng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ 43 2.2.2 Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ 45

2.2.3 Xây dựng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ lớp 12 46

2.2.3.1 Bài tập có nội dung thực nghiệm chương đại cương về kim loại 47

2.2.3.2 Bài tập có nội dung thực nghiệm chương kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, và nhôm 58

2.2.3.3 Bài tập có nội dung thực nghiệm chương sắt và một số kim loại quan trọng 71

2.2.3.4 Bài tập có nội dung thực nghiệm chương phân biệt một số chất vô cơ 74

2.3 Phương pháp và quy trình sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm trong dạy học phần hóa học vô cơ lớp 12 76

2.3.1 Quy trình sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ lớp 12 76

2.3.2 Phương pháp sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ lớp 12 77

2.3.2.1 Sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12 trong giờ nghiên cứu tài liệu mới 77 2.3.2.2 Sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12 trong giờ ôn

2.4 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm cho học sinh 81

2.4.1 Cơ sở thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm 81

2.4.2 Thiết kế bảng kiểm quan sát 82

2.4.3 Thiết kế bảng hỏi 82

2.4.4 Thiết kế phiếu tự đánh giá kết quả của HS 82

2.4.5 Thiết kế bài kiểm tra 82

Tiểu kết chương 2 83

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 85

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 85

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 85

3.2 Nội dung thực nghiệm 85

3.2.1 Chọn đối tượng và địa bàn thực nghiệm 85

3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 87

3.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 87

3.3.1 Kết quả thực nghiệm sư phạm qua bảng kiểm quan sát 87

3.3.2 Kết quả thực nghiệm sư phạm qua bài kiểm tra 89

3.3.2.1 Kết quả các bài kiểm tra 89

3.3.2.2 Xử lí kết quả các bài kiểm tra 91

3.3.3 Phân tích kết quả thực nghiệm 98

Tiểu kết chương 3 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100

1 Kết luận 100

2 Kiến nghị 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 PHỤ LỤC

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc năng lực thực nghiệm 19 Hình 1.3 Biểu đồ tỉ lệ đánh giá tầm quan trọng của việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh phổ thông 29 Hình 1.4 Biểu đồ tỉ lệ về lợi ích của việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh phổ thông 29 Hình 1.5 Biểu đồ tỉ lệ xác định mức độ biểu hiện năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh thông qua đánh giá của giáo viên 30 Hình 1.6 Biểu đồ tỉ lệ về những khó khăn khi dạy học định hướng phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh phổ thông 31 Hình 1.7 Biểu đồ tỉ lệ loại thí nghiệm mà giáo viên lựa chọn trong dạy học hóa học 31 Hình 1.8 Biểu đồ tỉ lệ giờ học mà giáo viên lựa chọn để áp dụng PPDH nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh 32 Hình 1.9 Biểu đồ tỉ lệ lựa chọn các giải pháp để hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh 32 Hình 1.10 Biểu đồ tỉ lệ cảm nhận của học sinh về giờ học có tiến hành TN 33 Hình 1.11 Biểu đồ tỉ lệ đánh giá của học sinh về tầm quan trọng của kĩ năng thực hành trong việc học hóa học 33 Hình 1.12 Biểu đồ tỉ lệ mức độ thể hiện nhiệm vụ khi tiến hành thí nghiệm của học sinh 34 Hình 1.13 Biểu đồ tỉ lệ mức độ lựa chọn giải pháp khi gặp bài tập thực hành khó của học sinh 34 Hình 1.14 Biểu đồ thể hiện mức độ thay đổi kĩ năng thực hành của học sinh sau nội dung học tập có sử dụng thí nghiệm minh họa 35 Hình 1.15 Biểu đồ thể hiện cách thức hoạt động có hiệu quả khi tiến hành thí

nghiệm của học sinh 35 Hình 1.16 Biểu đồ thể hiện mức độ học sinh tham gia hoạt động nhóm khi làm thí nghiệm 36 Hình 1.17 Biểu đồ thể hiện mức độ thường xuyên được làm thí nghiệm trong giờ học hóa học 36 Hình 1.18 Biểu đồ thể hiện mức độ học sinh đề xuất cách cải tiến thí nghiệm thành công sau khi tiến hành thí nghiệm 37 Hình 1.19 Biểu đồ thể hiện cảm nhận của học sinh khi làm bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm 37 Hình 1.20 Biểu đồ thể hiện mức độ sử dụng BTHH có nội dung thực nghiệm trong bài kiểm tra 38 Hình 3.1 Biểu đồ phân loại kết quả học tập của học sinh qua bài kiểm tra số 1 93 Hình 3.2 Biểu đồ phân loại kết quả học tập của học sinh qua bài kiểm tra số 2 94

Bảng 1.3 Số lượng đối tượng điều tra 28

Bảng 2.1 Bảng phân phối chương trình hóa học vô cơ lớp 12 41

Bảng 2.2 Nội dung các chương hóa học vô cơ 12 42

Bảng 2.3 Bảng kiểm quan sát năng lực thực nghiệm của học sinh 82

Bảng 2.4 Bảng hỏi tự đánh giá thái độ của người học 82

Bảng 2.5 Phiếu tự đánh giá năng lực thực nghiệm của HS 82

Bảng 3.1 Đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm 86

Bảng 3.2 Bài dạy thực nghiệm sư phạm và bài kiểm tra đánh giá 86

Bảng 3.3 Kết quả đánh giá học sinh qua bảng kiểm quan sát về năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh 88

Bảng 3.4 Kết quả các bài kiểm tra 90

Bảng 3.5 Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra 91

Bảng 3.6 Bảng phân loại kết quả học tập của học sinh 93

Bảng 3.7 Bảng phân phối tần suất số % học sinh đạt điểm X i 95

Bảng 3.8 Bảng phân phối tần suất số % học sinh đạt điểm X i trở xuống 95

Bảng 3.9 Bảng giá trị các tham số đặc trưng 97

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trên thế giới, các cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba và lần thứ tư nối tiếp nhau ra đời, kinh tế tri thức phát triển mạnh đem lại nhiều cơ hội phát triển vượt bậc, đồng thời cũng đặt ra những thách thức không nhỏ đối với mỗi quốc gia, nhất là các các quốc gia đang phát triển và chậm phát triển Mặt khác, những biến đổi về khí hậu, tình trạng cạn kiệt tài nguyên, ô nhiễm môi trường, mất cân bằng sinh thái và những biến động về chính trị, xã hội cũng đặt ra những thách thức có tính toàn cầu Để đảm bảo phát triển bền vững, nhiều quốc gia đã không ngừng đổi mới giáo dục để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực trong đó có Việt Nam Tại hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam (khóa XI) đã thông qua Nghị quyết về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng

xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế; Quốc hội đã ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo Ngày 27/3/2015, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 404/QĐ-TTg phê duyệt Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, với mục tiêu: “ Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện

về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.”

Trong kế hoạch giáo dục cấp THPT, có định hướng về nội dung giáo dục khoa học tự nhiên với hai giai đoạn: giáo dục cơ bản và giáo dục định hướng nghề nghiệp Ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp được thực hiện qua các môn học Vật lý, Hóa học và Sinh học ở cả ba lớp 10, 11 và 12 Nội dung mỗi môn học vừa bảo đảm phát triển tri thức và kĩ năng thực hành trên nền tảng những năng lực chung và năng lực tìm hiểu tự nhiên đã hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa

đáp ứng yêu cầu định hướng vào một số ngành nghề cụ thể

Hóa học là một môn khoa học tự nhiên, khoa học thực nghiệm, thực hành thí nghiệm là cơ sở và nguồn gốc của các lý thuyết cơ bản, nó giúp học sinh rèn luyện

kỹ năng quan sát, phát hiện và giải thích hiện tượng hóa học, hiện tượng tự nhiên từ

đó giúp học sinh hình thành, phát triển tư duy và khả năng lao động sáng tạo Để rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học, ngoài việc trực tiếp thực hành thí nghiệm thì bài tập thực nghiệm là một phương pháp dạy học hóa học hiệu quả, thúc đẩy quá trình học tập và định hướng nghề nghiệp cho học sinh Do đó, mỗi giáo viên cần chủ động, sáng tạo xây dựng nên hệ thống bài tập thực nghiệm vừa để giúp học sinh lĩnh hội kiến thức một cách chủ động vừa rèn luyện kĩ năng thực hành, phân tích, tổng hợp kiến thức, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Có như vậy môn Hóa học mới thực sự tạo hứng thú học tập cho học sinh, mới phát huy được vai trò của khoa học thực nghiệm, giúp học sinh định hướng nghề nghiệp rèn luyện kỹ năng lao động

sáng tạo Chính vì vậy, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu ‘‘xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Đổi mới phương pháp dạy học đã được thực hiện dần dần ở các trường phổ thông hiện nay Tuy nhiên vẫn nặng về trang bị kiến thức và kĩ năng tính toán, ít chú trọng đến việc rèn luyện kĩ năng và phát triển năng lực thực hành cho học sinh

Có nhiều nguyên nhân hạn chế giáo viên thực hiện đổi mới phương pháp dạy học nói chung và dạy học hóa học ở trường phổ thông nói riêng Một trong những

nguyên nhân đó là nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên về rèn luyện kĩ năng thực hành, phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh phổ thông còn ít Hiện nay

đã có một số đề tài viết về bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm và về kĩ năng thực hành thí nghiệm từ các luận văn và bài báo như:

Lê Kim Dung: “Phát triển năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh thông qua dạy học phần hóa học phi kim lớp 11 THPT” Luận văn thạc sĩ khoa học

thực hành phần hóa học phi kim 11, hướng dẫn thực hành một số thí nghiệm và xây dựng một số giáo án minh họa phần hóa học phi kim lớp 11 nhằm phát triển năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh [3]

Nguyễn Thị Hồng Quyên: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm trong dạy học phần hóa học phi kim ở trường trung học phổ thông” Luận

văn thạc sĩ giáo dục học, trường ĐHSP TPHCM, Thành phố Hồ Chí Minh năm

2011 Luận văn đã nghiên cứu cơ sở lí thuyết của đề tài, xây dựng được một số bài tập thực nghiệm theo chương phần hóa học phi kim lớp 10 và 11 và sử dụng chúng

để thiết kế các hoạt động dạy học trong một số giáo án lên lớp cụ thể [21]

Trịnh lê Hồng Phương, Lưu Thị Hồng Duyên: “Dùng bài tập thực nghiệm

để phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học cho học sinh phổ thông” Bài báo,

tạp chí Khoa học Trường Đại học An Giang năm 2015 Bài báo đã đưa ra một số cơ

sở lí thuyết và phân tích một vài ví dụ về sử dụng bài tập thực nghiệm để phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học cho học sinh [21]

Đào Hồng Hạnh: “Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh

thông qua dạy học chương cacbon – silic hóa học lớp 11 trung học phổ thông”

Luận văn thạc sĩ khoa học, trường ĐHGD – ĐHQG Hà Nội, năm 2017 Luận văn đã nghiên cứu cơ sở lí thuyết của đề tài, thiết kế kế hoạch dạy học các bài thực hành chương cacbon – silic hóa học 11, nhằm phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh [18]

Lê Thị Tươi: “Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học chương Nitơ – Photpho Hóa học 11 trung học phổ thông” Luận văn thạc sĩ

khoa học, trường ĐHGD – ĐHQG Hà Nội, năm 2016 Luận văn đã nghiên cứu cơ

sở lí thuyết của đề tài, đề ra một số biện pháp phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học chương nitơ – photpho hóa học lớp 11 trung học phổ thông.[29]

Ngoài những luận văn trên, còn một số luận văn và bài báo khác cũng nghiên cứu các nội dung liên quan đến đề tài, nhưng chưa có đề tài nào nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ lớp 12 nhằm

phát triển năng lực nghiệm hóa học cho học sinh Đó là vấn đề đặt ra định hướng lựa chọn đề tài nghiên cứu này

3 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ lớp 12 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn hóa học ở trường phổ thông

4 Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học hoá học ở trường THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12

5 Giả thuyết khoa học

Trong quá trình dạy học hóa học phổ thông, nếu giáo viên xây dựng được hệ thống bài tập có nội dung thực nghiệm phong phú, chất lượng tốt và sử dụng phối hợp với các phương pháp dạy học tích cực một cách hợp lí thì sẽ phát triển được năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài, cụ thể:

Năng lực thực nghiệm của học sinh

Thực hành thí nghiệm môn hóa học

Lý thuyết về bài tập có nội dung thực nghiệm môn hóa học

Đặc điểm của bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ

6.2 Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô

cơ lớp 12

Tổng quan về chương trình hóa học vô cơ lớp 12

Phương pháp và quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học

vô cơ lớp 12

Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm trong dạy học hóa học

8 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng kết hợp các phương pháp sau đây

8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phương pháp phân tích, tổng hợp và

hệ thống hóa, phương pháp tìm kiếm các nguồn tài liệu, phương pháp mô phỏng…

8.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phương pháp tìm hiểu, quan sát

Phương pháp xây dựng phiếu điều tra Phương pháp chuyên gia: phỏng vấn, trao đổi

và khảo sát Phương pháp thực nghiệm sư phạm

8.3 Phương pháp toán học thống kê (áp dụng toán thống kê để xử lý số liệu và sử

dụng phần mềm đánh giá trong Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng)

9 Đóng góp mới của đề tài

Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12 THPT nhằm phát triển năng lực thực nghiệm môn hóa học cho học sinh, hỗ trợ giáo viên thực hiện một số bài giảng ôn tập củng cố hay thực hành thí nghiệm một cách hiệu quả nhất

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, danh mục tài liệu tham khảo, nội dung của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn về xây dựng và sử dụng bài tập có nội

dung thực nghiệm hóa học THPT

Chương 2 Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô

cơ lớp 12 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM HÓA HỌC

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Lý thuyết về bài tập có nội dung thực nghiệm

1.1.1 Khái niệm và phân loại bài tập có nội dung thực nghiệm

1.1.1.1 Khái niệm bài tập có nội dung thực nghiệm

Theo từ điển Tiếng Việt “bài tập là bài ra cho học sinh làm để tập vận dụng những điều đã học” và tham khảo các tài liệu, trong luận văn này, chúng tôi khái niệm bài tập có nội dung thực nghiệm là các bài tập chứa đựng các nội dung gắn liền với các hiện tượng thí nghiệm, tình huống xảy ra trong phòng thí nghiệm hay trong quá trình sản xuất có thể được đơn giản hóa, lý tưởng hóa nhưng vẫn chứa đựng các yếu tố quan trọng của thực tiễn thí nghiệm

Khi xây dựng các bài tập này giáo viên thường đưa ra thêm các điều kiện hoặc giả thuyết phù hợp, hạn chế những yếu tố không cần thiết để người học tiếp cận với vấn đề học tập theo ý của giáo viên Vì vậy, muối giải các bài tập có nội dung thực nghiệm, học sinh cần nắm vững lý thuyết, các kĩ năng thực hành và vận dụng linh hoạt giữa kiến thức lý thuyết và thực hành thực tiễn

1.1.1.2 Phân loại bài tập có nội dung thực nghiệm

Ở trường trung học, học sinh mới bắt đầu làm quen cới hóa học, do đó bài tập có nội dung thực nghiệm cần chú trọng tới mục tiêu rèn luyện các kĩ năng cơ bản về thực hành thí nghiệm như đã trình bài ở phần trên, nhằm đạt mục đích của quá trình dạy học Bài tập có nội dung thực nghiệm có thể sử dụng các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm; có thể sử dụng các thí nghiệm ảo, mô hình mô phỏng hay đơn giản là hình vẽ mô tả thí nghiệm; có thể mô tả thí nghiệm bằng lời rồi đặt ra các yêu cầu của bài toán mà học sinh có khả năng tư duy

Dựa vào mục đích yêu cầu của bài tập ta chia bài tập có nội dung thực nghiệm thành hai loại: [21]

- Bài tập định tính có nội dung thực nghiệm: là loại bài tập yêu cầu học

sinh nêu và giải thích hiện tượng thí nghiệm; yêu cầu lắp dụng cụ thí nghiệm hoặc tìm cách lắp dụng cụ đúng hay sai; yêu cầu chọn lựa, làm thí nghiệm để chứng minh tính chất; yêu cầu nhận biết, tách và điều chế chất,…hay đơn giản là viết phương trình hóa học xảy ra

- Bài tập định lƣợng có nội dung thực nghiệm: là loại bài tập yêu cầu học

sinh xác định các đại lượng vật lí (như khối lượng, thể tích, khối lượng riêng, nhiệt

độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các chất); các đại lượng vật lí tương đối (như tỉ khối hơi của chất khí, độ tan, nồng độ các chất trong dung dịch); công thức hóa học; hiệu suất phản ứng;… Tuy nhiên đây là dạng bài tập mà đã được đơn giản hóa các điều kiện thực tế nhưng lại phức tạp hóa về mặt lý thuyết và mặt toán học, nên đây là dạng bài tập dễ xa rời thực tiễn nếu giáo viên không chú ý đến mặt thực nghiệm thực tiễn của bài toán

Tuy nhiên nếu dựa vào độ khó của bài tập trong việc chuyền tải thông tin, đánh giá năng lực của học sinh ta có thể chia bài tập có nội dung thực nghiệm theo hai loại như sau: [20]

- Bài tập có đầy đủ dữ kiện của nội dung thực nghiệm: là những bài tập

chứa đựng đầy đủ các dữ kiện về dụng cụ, hóa chất và phương pháp tiến hành thí nghiệm giúp học sinh phát hiện, phân tích tình huống của bài toán một cách dễ dàng

và nhanh chóng nhất

Ví dụ: Một học sinh sử dụng hóa chất và lắp dụng cụ tiến hành thí nghiệm đƣợc mô tả bằng hình vẽ sau:

Hiện tượng quan sát được trong ống nghiệm đựng nước vôi trong dư là

Phân tích bài tập: trong bài tập này đã cho chất phản ứng là CO và Fe2O3 trong điều kiện đun nóng, khí thoát ra được sục qua dung dịch nước vôi trong dư nên học sinh sẽ viết được PTHH:

3CO + Fe2O3 t0 2Fe + 3CO2

- Bài tập khuyết dữ kiện của nội dung thực nghiệm: là loại bài tập khuyết

một hay nhiều dữ kiện của nội dung thực nghiệm như dụng cụ, hóa chất, chú thích trong thí nghiệm Đây là loại bài tập khuyết càng nhiều dữ kiện thì mức độ khó càng tăng, tuy nhiên vẫn cần có đủ các thông tin khác để học sinh có thể kết luận nội dung thực nghiệm hợp lí và chính xác cho thí nghiệm đã nêu trong bài tập

Ví dụ: Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện, người ta lắp dụng

cụ và dùng hóa chất được mô tả như hình vẽ dưới đây

Sau thí nghiệm, thấy ống nghiệm trong cốc nước lạnh có hơi nước ngưng tụ, oxit

kim loại X không thể là oxit nào sau đây?

Phân tích bài tập: Trong bài tập trên để khuyết chất tham gia phản ứng, nhưng cho thêm dữ kiện về sản phẩm có hơi nước ngưng tụ, nên học sinh vận dụng kiến thức về H2 có thể khử các oxit kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa, từ đó kết hợp với các phương án đưa ra kết luận đáp án C

Tùy vào từng đối tượng học sinh và mục đích của bài học mà giáo viên vận dụng, kết hợp linh hoạt các loại bài tập trên để xây dựng lên những bài tập có chất lượng trong quá trình hình thành, rèn luyện, phát triển năng lực cho học sinh

1.1.2 Tác dụng và ý nghĩa của bài tập có nội dung thực nghiệm [21]

1.1.2.1 Tác dụng của bài tập có nội dung thực nghiệm

Bài tập nói chung đều có tác dụng phát huy tính tích tự, chủ động, sáng tạo trong quá trình học tập, ngoài ra bài tập có nội dung thực nghiệm còn có những tác dụng sau:

- Giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học để phát hiện, giải quyết những vẫn đề thực tiễn đặt ra trong phòng thí nghiệm, đời sống, sản xuất và thậm chí những vấn đề mang tính toàn cầu (như vấn đề ô nhiễm môi trường hiện nay,…)

- Bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học còn giúp học sinh rèn luyện và phát triển kĩ năng học tập, phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực thực hành hóa học

- Rèn luyện kĩ năng tư duy, phân tích, tổng hợp, so sánh, đối chiếu, phát triển khả năng tưởng tượng, liên hệ lí thuyết với thực tiễn của học sinh

- Giúp học sinh hứng thú, đam mê môn học, học tập và làm việc có trách nhiệm với bản thân

1.1.2.2 Ý nghĩa của bài tập có nội dung thực nghiệm

Bài tập có nội dung thực nghiệm có ý nghĩa quan trọng trong phương pháp dạy học hiện nay Sử dung bài tập có nội dung thực nghiệm là cách thức để học sinh tiếp cận với thực nghiệm trong những điều kiện thời lượng và cơ sở vật chất chưa đầy đủ ở các trường phổ thông hiện nay; đó cũng là cách thức để học sinh ghi nhớ, khắc sâu kiến thức được lâu bền nhất

1.1.3 Cấu trúc bài tập có nội dung thực nghiệm

Dựa vào khái niệm về bài tập có nội dung thực nghiệm, chúng tôi đưa ra cấu trúc của bài tập có nội dung thực nghiệm gồm hai thành tố: kiến thức lý thuyết và tình huống thí nghiệm

- Kiến thức lý thuyết: là những kiến thức mà học sinh có thể vận dụng để giải quyết bài tập đó phải thuộc phạm vi chương trình mà học sinh đã và đang được nghiên cứu

- Tình huống thí nghiệm: là các dữ kiện của bài tập đặt ra phải bảo đảm chứa nội dung thực nghiệm, cần vận dụng các nguyên tắc, kĩ năng thực hành thí nghiệm của học sinh trong việc giải quyết bài tập đó

Như vậy, ta có thể mô tả cấu trúc của bài tập có nội dung thực nghiệm theo

sơ đồ hình 1.1:

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc bài tập có nội dung thực nghiệm

Bài tập có nội dung thực nghiệm

Kiến thức lý thuyết

Tình huống thực nghiệm

Lý thuyết về các chất

Thuyết và định luật hóa học

Công thức tính các đại lƣợng vật lí của các chất

Quá trình vật lí, hóa học xảy

ra giữa các chất

Nguyên tắc và kĩ năng thực hành cần bảo đảm

Kết luận mối liên hệ trong nội dung bài

tập

Lời giải bài tập

1.1.4 Phương pháp xây dựng và sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực

nghiệm

1.1.4.1 Phương pháp xây dựng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm [19]

Khi xây dựng bài tập hóa học theo xu hướng hiện nay là: loại bỏ những bài tập có nội dung hóa học nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật toán phức tạp để giải; loại bỏ những bài tập giả định rắc rối, xa rời hoặc phi thực tiễn hóa học; tăng cường sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm; tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan; đa dạng hóa các loại hình bài tập bằng hình vẽ, đồ thị,…; xây dựng và tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm định lượng Do đó việc xây dựng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm phần hóa học rất phù hợp với xu hướng hiện nay

Từ nội dung lý thuyết và các kĩ năng thực hành cần kiểm tra ta xây dựng được một bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm điển hình (bài tập gốc) Kết hợp với những sai lầm về lý thuyết và thực hành mà học sinh hay mắc phải chúng ta có thể biến đổi bài tập gốc thành nhiều bài tập khác nhau dựa theo các phương pháp sau:

* Phương pháp tương tự

Thay đổi các yếu tố trong một bài tập gốc: thay đổi số liệu đã cho; thay đổi các chất (thay chất tương tự hoặc tăng, giảm số lượng chất); thay đổi các quan hệ; thay đổi một trong những dữ kiện đã cho bằng dữ kiện gián tiếp; thay câu hỏi bằng câu hỏi khó hơn hoặc dễ hơn

* Phương pháp đảo cách hỏi

Từ bài tập gốc, bằng cách hỏi giá trị của các đại lượng đã cho như: Khối lượng, số mol, thể tích,…, ta tạo ra được nhiều bài tập mới có độ khó tương đương Các bài tập này có độ khó tương đương nhau nhưng không giống nhau hoàn toàn nên không những chỉ có tác dụng trong việc rèn luyện kĩ năng mà còn luyện tư duy cho học sinh

* Phương pháp tổng quát

Thay các số liệu cụ thể bằng chữ để tính mối liên hệ tổng quát, tạo ra bài tập tổng quát mang tính trừu tượng và khó hơn bài tập có số liện cụ thể

* Phương pháp phối hợp

Chọn những chi tiết hay ở các bài để phối hợp lại thành một bài mới

* Phương pháp biên soạn bài tập hoàn toàn mới

Để biên soạn một bài tập hóa học mới cần thực hiện theo các bước sau:

+ Chọn nội dung kiến thức cần ôn tập và kiểm tra

+ Xét tính chất và mối quan hệ giữa các chất có trong nội dung kiến thức, chọn các chất khác tham gia quá trình biến đổi hóa học giữa chúng Trên cơ sở

đó xây dựng các giả thiết và kết luận của bài tập

+ Giải bài tập bằng nhiều cách, phân tích ý nghĩa hóa học, tác dụng của mỗi cách và xem mỗi cách giải đó ứng với trình độ tư duy của đối tượng học sinh nào Tránh trường hợp bài toán thừa hoặc thiếu dữ kiện, sửa chữa và hoàn thiện

1.1.4.2 Phương pháp sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm

Sử dụng các bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm kết hợp với các

phương pháp dạy học trong các giờ học cụ thể:

- Giờ nghiên cứu tài liệu mới: Trong giờ nghiên cứu tài liệu mới, bài tập có nội dung thực nghiệm được lựa chọn thường là các bài tập đơn giản, mô tả các phản ứng hóa học trong sách giáo khoa, nhằm hình thành khái niệm mới, giải quyết vấn

đề đặt ra hay củng cố kiến thức vừa mới học

- Giờ ôn tập, luyện tập: Trong giờ ôn tập và luyện tập, hoạt động chủ yếu của giáo viên và học sinh là hệ thống kiến thức và thực hiện các hoạt động giải bài tập

Vì vậy việc sử dụng các bài tập có nội dung thực nghiệm giúp học sinh ôn tập một cách hứng thú và khắc sâu kiến thức

- Giờ thực hành: Giờ thực hành là giờ học mà học sinh được rèn luyện kĩ năng thực hành một cách hiệu quả và thực tế nhất Những yêu cầu của thí nghiệm thực hành cũng chính là các bài tập hóa học đặt ra cho các em học sinh, để chứng minh tính chất của các chất, để đánh giá chính xác kĩ năng thực hành thực tế của học sinh Ngoài ra, sử dụng thêm một số bài tập có nội dung thực nghiệm trong và sau hoạt động thực hành giúp học sinh tổng hợp kiến thức, phát triển tư duy và hoàn thiện kĩ năng thực hành

- Giờ kiểm tra và thi: Trong hầu hết các đề kiểm tra trong hầu hết các kì thi, yêu cầu đề kiểm tra môn hóa luôn có phần bắt buộc về nội dung là có các bài tập mô

tả thí nghiệm thực hành (bằng hình vẽ hay mô tả bằng lời) Đây là một trong những hình thức đánh giá năng lực lĩnh hội kiến thức hóa học, cũng như đánh giá về năng lực thực hành hóa học của học sinh phù hợp với điều kiện dạy và học hóa học ở nước

Bước 1: Xác định mục tiêu, nội dung kiến thức kĩ năng cần đạt của bài tập

Cần xác định rõ mục tiêu của bài tập dùng làm gì để xây dựng câu hỏi có tính định hướng cao Ta cần xác định rõ mục tiêu kiến thức, kĩ năng cần đạt khi nghiên cứu nội dung kiến thức này Các mục tiêu đó cần xác định rõ theo các mức độ nhận thức của học sinh: mức độ nhận biết, mức độ hiểu, mức độ vận dụng, mức độ phân tích, mức độ tổng hợp và mức độ sáng tạo Tuy nhiên, cần chú ý nhất là ba mức độ đầu tiên, nó tương ứng với mục đích dạy học cần đạt về mặt kiến thức Mục tiêu của một bài tập hóa học được xác định dựa trên các yếu tố sau:

+ Luyện tập cho sinh về kiến thức, kĩ năng cần đạt được trong nội dung bài học đã nghiên cứu

+ Kiểm tra kiến thức đã học ở các mức độ khác nhau

+ Kiểm tra tính sáng tạo hay phẩm chất đạo đức của học sinh sau kiến thức lý thuyết đã nghiên cứu

+ Kiểm tra khả năng tổng hợp kiến thức của học sinh

Bước 2: Thiết kế bài tập

Dựa vào mục tiêu đã xác định được và cấu trúc của bài tập có nội dung thực nghiệm, giáo viên lựa chọn hình thức biên soạn câu hỏi (trắc nghiệm tự luận hay chắc nghiệm khách quan) để xây dựng nội dung câu hỏi cụ thể

Khi xây dựng câu hỏi cần lưu ý đến các nguyên tắc soạn thảo cho từng loại một

Khi soạn câu hỏi cần xây dựng câu hỏi và đáp án hoàn chỉnh, đúng Sau đó thay đổi các nội dung khác nhau để làm phương án nhiễu nếu là câu hỏi trắc nghiệm khác quan nhiều lựa chọn hoặc cắt bớt nội dung nếu là câu điền khuyết,…

Bước 3: Lập kế hoạch dạy học cho bài tập

Sau khi xây dựng nội dung bài tập, giáo viên cần lập kế hoạch (thời gian và phương pháp) để sử dụng triển khai bài tập đó Tuy nhiên khi lập kế hoạch dạy học cho bài tập cần dựa trên kế hoạch dạy học chung của môn học trong chương trình hiện đang áp dụng

Bước 4: Sử dụng bài tập

Với các mục đích cụ thể (để nghiên cứu bài học mới, củng cố kiến thức, luyện tập hay kiểm tra kiến thức) mà giáo viên lựa chọn và sử dụng câu hỏi/bài tập cho phù hợp

Lưu ý: Giáo viên cần vận dụng linh hoạt các phương pháp với quy trình xây dựng

bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm để xây dựng hệ thống bài tập hóa học có chất lượng và phù hợp với từng đối tượng học sinh

Bước 5: Chỉnh lí và hoàn thiện nội dung bài tập

Trong quá trình sử dụng bài tập có những nội dung chưa chính hay chưa phù hợp với đối tượng dạy học thì giáo viên sẽ điều chỉnh sao cho chính xác và phù hợp

1.1.5.2 Quy trình sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm

Để sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm nhằm phát triển năng lực thực hành cho học sinh, giáo viên cần thực hiện đúng các bước lên lớp để bảo đàm mục tiêu, nội dung kiến thức và năng lực của đối tượng học

Quy trình sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm trong dạy học hóa học

* Trước giờ lên lớp

Giáo viên

- Có thể giao bài tập chuẩn bị cho học sinh trước tiết học để học sinh có sự chuẩn bị tốt nhất cho hoạt động học tập trên lớp

- Lựa chọn bài tập phù hợp với nội dung, mục tiêu bài học và đối tượng học sinh

- Lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp

- Lựa chọn hình thức bài tập cần sử dụng

- Thể hiện các hoạt động rõ ràng qua giáo án

Học sinh

- Ôn tập kiến thức đã học

- Chuẩn bị những nội dung liên quan đến bài tập giáo viên đã cho về nhà

- Nghiên cứu trước bài mới và chuẩn bị những câu hỏi còn thắc mắc cần giải đáp

* Giờ lên lớp

Giáo viên

- Thực hiện tổ chức các hoạt động đã chuẩn bị trong giáo án

- Điều chỉnh hoạt động dạy học tùy vào tình huống thực tiễn trên lớp

- Cần chú ý đên rèn luyện kĩ năng thực nghiệm cho học sinh

Học sinh

- Lắng nghe và thực hiện nghiệm túc các hoạt động của giáo viên đã tổ chức

- Chú ý rèn luyện kĩ năng thực nghiệm thông qua sự hướng dẫn của giáo viên

* Sau giờ lên lớp

Giáo viên

- Rút kinh nghiệm cách tổ chức hoạt động dạy học để điều chỉnh giáo an cho phù hợp

- Cần kiểm tra điều chỉnh khả năng lĩnh hội kiến thức của học sinh bằng các bài tập

về nhà

Học sinh

- Hệ thống lại bài học

- Tự đánh giá năng lực học tập của bản thân thông qua bài tập về nhà

1.2 Đặc điểm của bài tập có nội dung thực nghiệm hóa học vô cơ lớp 12

Trong các chương nghiên cứu chất, các sách vẫn đưa ra số lượng bài tập tính toán

và lý thuyết vẫn chiếm nhiều hơn các bài tập có nội dung thực nghiệm Chính vì vậy học sinh và giáo viên khi dạy và học cũng thiên về học lí thuyết thuần túy và làm các bài tập nặng về tính toán, xa rời thực tiễn thí nghiệm Cụ thể số lượng các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập phần hóa học vô cơ lớp 12 trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Số lƣợng bài tập có nội dung thực nghiệm phần hóa học vô cơ 12

Nội dung Đại cương

kim loại

Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm

Sắt và một số kim loại quan trọng

1.3 Năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh trung học phổ thông

1.3.1 Khái niệm năng lực, năng lực thực nghiệm hóa học

1.3.1.1 Khái niệm năng lực

Năng lực là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là điểm hội tụ của kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm, thái độ và trách nhiệm Hiện nay có nhiều khái niệm khác nhau về năng

thực hiện công việc của một các nhân ở mức độ nhất định Theo Bernd Meiner – Nguyễn văn Cường, năng lực được định nghĩa như sau: “Năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong các tình huống thay đổi các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ sảo

và kinh nghiệm cũng như sẵn sàng hành động” [2]

1.3.1.2 Khái niệm năng lực thực nghiệm hóa học

Theo từ điển Tiếng Việt “ Năng lực thực nghiệm là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách

phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”

Trên cơ sở đó, tôi quan niệm: Năng lực thực nghiệm hóa học là khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm môn hóa học cùng với thái độ tích cực

và hứng thú để giải quyết các vấn đề đặt ra trong một tình huống dạy học hóa học một cách phù hợp và có hiệu quả Năng lực thực nghiệm hóa học được thể hiện

thông qua hoạt động nhận biết, giải thích được các hiện tượng thí nghiệm hóa học, thực hiện đúng các thao thực hành, thực hiện thành công thí nghiệm hóa học, thiết

kế các bộ dụng cụ thí nghiệm để chứng mình lý thuyết hóa học… Như vậy, năng lực thực nghiệm hóa học gắn với khả năng hành động, đòi hỏi học sinh phải giải thích được, vận dụng được kiến thức lý thuyết thuần túy vào thực hành thực nghiệm

1.3.2 Cấu trúc năng lực thực nghiệm

Cấu trúc năng lực thực nghiệm được nhiều học giả đưa ra với nhiều quan điểm khác nhau Tuy nhiên, các nghiên cứu đó đều dựa vào định nghĩa để đưa ra các thành tố, các mức độ của năng lực thực nghiệm

Trong chương trình giáo dục phổ thông ở một số nức, các kĩ năng tiến trình khoa học cần để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh khi dạy học các môn khoa học bao gồm: quan sát, so sánh, suy luận, dự đoán, đặt câu hỏi, sử dụng thiết

bị, xây dựng giả thuyết, lập kế hoạch, điều tra, giải quyết vấn đề, giải thích, trình bày, (theo Viên KHGDVN 2011, Ministry of Education, Singapore 2014, W Wilhelm and Else Heraeus Foundation)

Trong chuyên khảo “chuẩn năng lực và đánh giá năng lực thông qua lĩnh vực khoa học tự nhiên” của TS Phạm Thị Bích Đào và TS Trường Xuân Cảnh, cấu trúc năng lực thực nghiệm dự kiến phát triển ở học sinh được đề xuất gồm bốn thành tố: Xác định vấn đề cần thực nghiệm và đề xuất phương án thực nghiệm; Thiết kế phương án thực nghiệm; Tiến hành thực nghiệm; Xử lí, phân tích, báo cáo kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận về kiến thức Mỗi thành tố sẽ có các hành vi cụ thể như sau:

- Xác định vấn đề và đề xuất phương án thực nghiệm: Xác định mục đích thực nghiệm; đề xuất các dự đoán, giả thuyết thực nghiệm; đề xuất các phương án thực nghiệm

- Thiết kế phương án thực nghiệm: Phân tích và xác định phương án thực nghiệm; Xác định đối tượng, lựa chọn thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu để tiến hành thực nghiệm; Thiết kế và xác định quy trình thực nghiệm

- Tiến hành thực nghiệm: Chuẩn bị nguyên liệu, thiết bị, hóa chất; Sử dụng thiết bị, dụng cụ, hóa chất; Thực hiện quy trình thực nghiệm; Quan sát, ghi chép, thu thập thông tin

- Xử lí, phân tích, báo cáo kết quả và rút ra kết luận về kiến thức: Xử lí kết quả thực nghiệm; phân tích kết quả thực nghiệm; Biểu diễn, trình bày kết quả thực nghiệm; Rút ra kết luận về kiến thức

Cấu trúc năng lực thực nghiệm được tóm tắt theo sơ đồ trên hình 1.2 như sau:

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc năng lực thực nghiệm

1.3.3 Biểu hiện năng lực thực nghiệm

Mỗi hành vi trong các thành tố của năng lực thực nghiệm được xác định ở các mức độ thực hiện khác nhau và được mô tả cụ thể ở bảng 1.2

Năng lực thực nghiệm

Tiến hành

TN

Xử lí, phân tích, báo cáo kết qủa TN và rút ra kết luận

Xác định nguyên liệu, thiết bị hóa chất.

Mô tả thiết

bị TN

Xác định quy trình TN

Lựa chọn nguyên liệu, thiết bị hóa chất TN Cách sử dụng nguyên liệu, thiết bị đã lựa chọn

Thực hiện quy trình TN

Thu thập thông tin, kết quả TN

Xử lí kết quả TN

Phân tích kết qủa TN

Báo cáo kết TN

Rút ra kết luận về kiến thức

Bảng 1.2 Tiêu chí, mức độ của năng lực thực nghiệm Năng

lực thành

phần

Mức 1 (1 điểm)

Mức 2 (2 điểm)

Mức 3 (3 điểm) Xác định vấn

đề và đề xuất

các phương án

thực nghiệm

Đưa ra câu hỏi thực nghiệm

Không đưa ra được câu hỏi hoặc đưa ra câu hỏi nhưng không liên quan đến vấn

đề hay mục đích

Đưa ra được câu hỏi có liên quan đến vấn đề thực nghiệm nhưng chưa đầy đủ và

rõ ràng

Đưa ra được câu hỏi đầy đủ

và rõ ràng

Đề xuất các dự đoán

Chưa đề xuất được các dự đoán hoặc đề xuất dự đoán nhưng không không liên quan đến nội dung thực nghiệm

Đề xuất được một số dự đoán cho thí nghiệm

Đề xuất được các dự đoán cho nhiều vấn đề/nội dung thực nghiệm

Đề xuất các

phương

án thực nghiệm

Chưa đề xuất được hoặc đề xuất giả thuyết thí nghiệm chưa phù hợp hoặc chưa trả lời được câu

Đề xuất được một vài giả thuyết phù hợp hoặc trả lời được một vài câu hỏi thực nghiệm

Đề xuất được các giả thuyết thí nghiệm phù hợp hoặc trả lời được nhiều câu hỏi thực nghiệm

án thực nghiệm

Đề xuất được phương án thí nghiệm tìm tòi nhưng không kiểm chứng được hoặc chỉ kiểm chứng được một vài giả thuyết

Đề xuất được một số phương

án tìm tòi và kiểm chứng được đa số các giả thuyết thực nghiệm

Đề xuất các phương án tìm tòi có thể kiểm chứng được tất

cả các giả thuyết thực nghiệm

Xác định nguyên liệu, thiết bị hóa chất

Xác định được một số nguyên vật liệu, dụng

cụ thiết bị hóa chất cơ bản cần thiết cho một phương

nghiệm

Xác định được một số nguyên vật liệu dụng cụ hóa chất cần thiết cho một phương án thực nghiệm

Xác định được đầy đủ nguyên vật liệu dụng cụ hóa chất cần thiết cho một phương án thực nghiệm

Mô tả thiết bị thực nghiệm

Chưa mô tả hoặc mô tả cách thức bố trí thực nghiệm nhưng chưa phù hợp với thực tiễn

Mô tả hoặc mô

tả một số cách thức bố trí thực nghiệm nhưng chưa phù hợp với thực tiễn

Mô tả hoặc mô

tả đầy đủ cách thức bố trí thực nghiệm nhưng chưa phù hợp với thực tiễn

Xác định quy trình

Chưa xác định hoặc xác định chưa đầy đủ

Xác định hoặc xác định chưa đầy đủ các bước

Xác định đầy

đủ các bước tiến hành cho

thực nghiệm

các bước tiến hành cho một phương án thực hiện

tiến hành cho một phương án thực hiện

một phương án thực hiện

Tiến hành

thực nghiệm

Lựa chọn nguyên liệu, thiết bị hóa chất thực nghiệm

Không lựa chọn được hoặc lựa chọn được một vài nguyên liệu, thiết bị hóa chất cần thiết

để tiến hành thực nghiệm

Lựa chọn được hầu hết nguyên liệu, thiết bị hóa chất cần thiết để tiến hành thực nghiệm

Lựa chọn được đầy đủ nguyên liệu, thiết bị hóa chất cần thiết để tiến hành thực nghiệm

Sử dụng nguyên liệu, thiết bị

đã lựa chọn

không đúng mục đích hoặc

sử dụng được một vài thiết

bị dụng cụ, hóa chất cơ bản trong quá trình thực nghiệm

Sử dụng đúng mục đích hoặc

sử dụng được một vài thiết bị dụng cụ, hóa chất cơ bản trong quá trình thực nghiệm

Sử dụng thành thạo mục đích thiết bị dụng

cụ, hóa chất cơ bản trong quá trình thực nghiệm

Thực hiện quy trình thực nghiệm

Chưa thực hiện được hoặc thực hiện được một vài bước theo quy

Thực hiện được hoặc thực hiện được một vài bước theo quy trình thực

Thực hiện thành thạo một vài bước theo quy trình thực nghiệm đã chọn

chọn

Thu thập thông tin, kết quả thực nghiệm

Thu thập được một vài thông tin và dữ liệu của quá trình thực nghiệm nhưng chưa chính xác

Thu thập được một vài thông tin và dữ liệu của quá trình thực nghiệm nhưng chưa đầy

đủ

Thu thập được

dữ liệu của quá trình thực nghiệm đầy đủ

Xử lí, phân tích được một vài thông tin,

số liệu về kết quả thực nghiệm nhưng chưa chính xác

Xử lí, phân tích được một vài thông tin, số liệu về kết quả thực nghiệm nhưng chưa đầy

đủ

Xử lí, phân tích được thông tin,

số liệu về kết quả thực nghiệm đầy đủ

và chính xác

Phân tích kết quả thực nghiệm

Phân tích được một vài thông tin, số liệu về kết quả thực nghiệm nhưng chưa chính xác

Phân tích được một vài thông tin, số liệu về kết quả thực nghiệm nhưng chưa đầy đủ

Phân tích được thông tin, số liệu về kết quả thực nghiệm nhưng đầy đủ

và chính xác

Báo cáo kết quả thực nghiệm

Biểu diễn và trình bày thông tin, kết quả thực nghiệm sơ lược, cấu trúc

Sử dụng một số phương tiện trực quan, sơ đồ khái niệm, SĐTD, biểu bảng, hình

vẽ để biểu diễn

Sử dụng một số phương tiện trực quan, sơ đồ khái niệm, SĐTD, biểu bảng, hình vẽ

lộn xộn, chưa thể hiện được nội dung chính thu được từ thực nghiệm

kết quả TN

Trình bày thông tin kết TN đa dạng… , rõ ràng nhưng chưa thể hiện được nội dung chính từ kết quả

TN

để biểu diễn kết quả TN Trình bày thông tin kết TN đa dạng… , rõ ràng khoa học nội dung chính

từ kết quả TN

Rút ra kết luận

về kiến thức

Tổng hợp được một số kết quả TN nhưng chưa chi tiết đầy đủ, chưa đưa ra được các kết luận từ kết quả

TN

Tổng hợp được một số kết quả

TN chi tiết đầy

đủ và sắp xếp theo logic nhất định nhưng chưa đưa ra được các kết luận từ kết quả

TN

Tổng hợp được một số kết quả

TN chi tiết đầy

đủ và sắp xếp theo logic nhất định, khoa học, sang tạo Rút ra kết luận từ kết quả

Với cấu trúc và biểu hiện của năng lực thực nghiệm trên người dạy có thể dựa vào đó để thiết kế bộ công cụ đánh giá năng thực nghiệm của học sinh thông qua các bài dạy học cụ thể nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh phổ thông

1.3.4 Đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh phổ thông

1.3.4.1 Nguyên tắc đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh

* Bảo đảm tính khách quan

Giáo viên cần phối hợp các loại hình, công cụ đánh giá khác nhau một cách hợp lý nhằm phát huy mặt tichs cực của mỗi loại hình trong việc đánh giá năng lực

Phải bảo đảm môi trường và cơ sở vật chất không ảnh hưởng đến quá trình đánh giá học sinh

Giáo viên cần hướng dẫn học sinh kiểm soát các yếu tố của bản thân (như sức khỏe, tâm lí, ngôn ngữ diễn đạt,….) để không làm ảnh hưởng đến quá trình đánh giá học sinh

Giáo viên chuẩn bị các bài kiểm tra đánh giá cần lựa chọn nội dung, ngôn ngữ diễn đạt, độ dài, độ khó và thang điểm của bài kiểm tra cần phù hợp với mỗi đối tượng học sinh và quá trình đánh giá học sinh của giáo viên

* Bảo đảm tính toàn diện

Đánh giá kết quả học tập của học sinh phải phản ánh được mức độ đạt được

về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trên cả bình diện lý thuyết và bình diện thực hành Vì vậy khi đánh giá kết quả học sinh giáo viên cần bảo đảm các yếu tố sau:

- Nội dung đánh giá phải bao quát được nội dung trọng tâm của bài học, chủ

đề hay chương trình đã và đang học

- Mục tiêu đánh giá phải được trải đều từ mức độ nhận thức thấp đến cao, từ các kĩ năng đơn giản đến phức tạp,…

- Sử dụng công cụ đánh giá đa dạng, không chỉ đánh giá về kiến thức, kĩ năng mà còn đánh giá các năng lực, phẩm chất và trí tuệ của học sinh

* Bảo đảm tính công khai

Đánh giá năng lực là một hoạt động phải mang tính khách quan và công bằng

Do vậy, cần công khai các tiêu chí, yêu cầu và bài thi của học sinh trước và sau khi đánh giá Từ đó học sinh có cơ sở để xem xét tính chính xác, tính thích hợp của kết quả đánh giá và có thể tham gia đánh giá kết quả học tập của bản thân và bạn cùng học

* Bảo đảm tính giáo dục

Bài đánh giá kết quả của học sinh không những cần thể hiện được các tiêu chí đánh giá, mà cần có những nhận xét của giáo viên về những điều học sinh đã làm được, những điều học sinh cần chú ý để làm tốt hơn và những điều mà học sinh

chưa làm được cần tìm hiểu thêm Từ đó, học sinh có thể thấy được sự tiến bộ của mình và cần làm những gì để thể hiện hết khả năng của bản thân

- Phương pháp và công cụ đánh giá cần phát huy tinh thần tự lực, chủ động

và sáng tạo của học sinh, chú trọng đến thực hành, rèn luyện và phát triển kĩ năng

- Đánh giá phải hướng tới duy trì sự tiến bộ và phát triển động cơ học tập của học sinh

- Đánh giá cần thúc đẩy học sinh phát triển lòng tự tin và hình thành năng lực

tự đánh giá bản thân

1.3.4.2 Các phương pháp đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh

* Đánh giá thông qua quan sát

Một hình thức quan trọng để đánh giá người học trong suốt quá trình dạy học

là đánh giá thông qua quan sát trong các giờ học, qua đó người dạy có cái nhìn khái quát nhất về thái độ, hành vi và sự phát triển về năng lực của người học trong từng giai đoạn học tập

Để có cơ sở và hệ thống hóa sự cố gắng của học sinh thông qua quan sát tinh thần, thái độ và các biểu hiện năng lực của học sinh trong giờ học, người giáo viên cần có các phiếu quan sát, ghi chép lại theo nhật khí dạy học Từ đó điều chỉnh phương pháp tổ chức dạy học hoặc thông báo một số kết quả ghi chép cho học sinh

có ý thức điều chỉnh hoạt động học tập của mình trong các giờ học sau

* Đánh giá thông qua vấn đáp, thảo luận nhóm

Đánh giá thông qua vấn đáp, thảo luận nhóm là hình thức đánh giá kết quả học tập ở nhà hay hoạt động nhận thức trong giờ học của học sinh Bằng cách, giáo viên đặt các câu hỏi về nội dung bài cũ hoặc đặt ra những yêu cầu cho nhóm học

* Đánh giá thông qua bài kiểm tra

Đánh giá thông qua bài kiểm tra là hình thức đánh giá mang tính pháp lí, bắt buộc và phổ biến đang được áp dụng ở các trường phổ thông hiện nay Thông qua các bài kiểm tra với thời gian quy định khác nhau (15 phút, 45 phút, 50 phút,…), sử dụng hình thức khác nhau (trắc nghiệm khách quan, tự luận khách quan,…) người dạy đánh giá kết quả học tập của học sinh căn cứ vào nội dung khoa học, cách trình bày, diễn đạt, bố cục,… của bài kiểm tra

* Học sinh tự đánh giá

Học sinh tự đánh giá là hình thức đánh giá mang lại hiệu quả cao trong việc tác động đến ý thức tự học tập của học sinh, tuy nhiên chưa được áp dụng rộng rãi ở các trường phổ thông hiện nay Để học sinh tự đánh giá kiến thức, kĩ năng mà mình đạt được trong quá trình học tập cần có sự giúp đỡ của giáo viên thông qua bảng kiểm, bảng hỏi thiết kế với các cấp độ khác nhau phù hợp các năng lực của học sinh thể hiện từ cao xuống thấp

* Đánh giá đồng đẳng

Để phát triển năng lực hợp tác giáo viên thiết kế các tiêu chí đánh giá cho các hoạt động học tập của học sinh, hướng dẫn học sinh tự đánh giá kết quả của mình và đánh giá kết quả học tập của các thành viên khác trong nhóm

* Đánh giá thông qua một số kĩ thuật thu nhận thông tin phản hồi khác

Trong quá trình dạy học việc sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học cũng như các hình thức kiểm tra đánh giá vô cùng quan trọng với lớp học có nhiều đối tượng học sinh khác nhau Ngoài một số cách đánh giá trên giáo viên có thể tổ chức một số hoạt động dạy học nhằm đánh giá cũng như củng cố kiến thức cho học sinh như:

- Yêu cầu học sinh thiết kế sơ đồ tư duy về nội dung bài học

- Yêu cầu học sinh lập ra một số các câu hỏi và câu trả lời ngắn cho nội dung trọng tâm của bài học để hệ thống kiến thức

- Yêu cầu học sinh lập mối liên hệ giữa lý thuyết của bài học với thực tiến đời sống nếu có

1.4 Thực trạng xây dựng và sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm ở trường trung học phổ thông

1.4.1 Mục đích và đối tượng điều tra

Nghiên cứu và đánh giá về thực trạng xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh, chúng tôi tiến hành điều tra giáo viên môn hóa học và học sinh của 9 trường trung học phổ thông thuộc 2 huyện Yên Lạc và Thành phố Vĩnh Yên với số lượng được thể hiện cụ thể ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Số lượng đối tượng điều tra

1.4.2 Phương pháp điều tra

Chúng tôi tiến hành khảo sát cơ sở vật chất dành cho dạy học hóa học ở trường phổ thông: phòng học bộ môn hóa học, thiết bị, hóa chất và dụng cụ thực hành hóa học

Kết hợp với việc xây dụng và sử dụng phiếu điều tra cho giáo viên và học sinh, sau

đó thu thập, xử lí số liệu Nội dung phiếu điều tra được trình bày ở phần PHỤ LỤC 1 và PHỤ LỤC 2

1.4.3 Kết quả điều tra

1.4.3.1 Kết quả điều tra giáo viên

Sau khi thống kê và xử lí số liệu trên 59 phiếu của giáo viên các trường THPT ở hai

Hình 1.3 Biểu đồ tỉ lệ đánh giá tầm quan trọng của việc phát triển năng lực thực

nghiệm hóa học cho học sinh phổ thông

Phần lớn giáo viên cho rằng việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh phổ thông là quan trọng và số đông cho là rất quan trọng cho việc học

tập và nghiên cứu môn hóa học

Hình 1.4 Biểu đồ tỉ lệ về lợi ích của việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học

cho học sinh phổ thông

Qua biểu đồ thấy rằng đa số giáo viên đều cho rằng việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh phổ thông giúp nâng cao tính tích cực, sáng tạo trong học tập môn hóa học cũng như nghiên cứu khoa học, gây hứng thú học tập, khắc sâu kiến thức; ngoài ra còn giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống

Khắc sâu kiến thức Giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn Không có lợi ích gì