Sử Dụng Thí Nghiệm Trong Dạy Học Chương 6, 7 Hóa Học Lớp 10 Nhằm Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đặng Thị Thùy My SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, 7 HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HOÁ HỌC CHO HỌC SINH LUẬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Đặng Thị Thùy My

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, 7 HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM

HOÁ HỌC CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Đặng Thị Thùy My

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, 7 HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM

HOÁ HỌC CHO HỌC SINH

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

Mã số : 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS PHẠM HỒNG BẮC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất kì công trình khoa học nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc và được phép công bố

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 9 năm 2018

Học viên thực hiện

Đặng Thị Thùy My

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành với sự nỗ lực, cố gắng của bản thân, cùng với sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, gia đình, bạn bè và các em học sinh

Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Hồng Bắc, người

đã nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn, dành nhiều thời gian để đọc và góp ý, có những lời khuyên quý báu, luôn động viên tôi trong quá trình xây dựng đề cương và thực hiện đề tài

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Đại học Sư phạm Hà Nội đã trực tiếp giảng dạy, giúp tôi có cơ hội học tập và nâng cao trình độ chuyên môn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể quý thầy cô Khoa Hóa học, Ban Giám Hiệu, Phòng Sau đại học trường ĐHSP TPHCM đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi học tập nghiên cứu, công tác và hoàn thành khóa học

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, quý thầy cô và các em học sinh

ở trường THPT DTNT Nơ Trang Lơng (Tỉnh Đắk Lắk), THPT Vũng Tàu (Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu), THPT Hòa Bình (Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu), THPT Nguyễn Huệ (Bình Dương) đã giúp đỡ tôi trong thời gian điều tra thực trạng và thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người đã thường xuyên động viên, khuyến khích, hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành luận văn

Với thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận được sự nhận xét, góp ý xây dựng từ thầy cô và các bạn để luận văn được hoàn chỉnh hơn

Một lần nữa, tôi xin gửi lời tri ân đến tất cả mọi người !

TPHCM, ngày 20 tháng 09 năm 2018

Đặng Thị Thùy My

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Danh mục viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH 5

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 5

1.2 Định hướng dạy học tiếp cận năng lực người học 7

1.2.1 Chương trình giáo dục định hướng năng lực 7

1.2.2 Những định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực người học 8

1.2.3 Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học 9

1.3 Năng lực và năng lực thực nghiệm hóa học 10

1.3.1 Năng lực 10

1.3.2 Năng lực thực nghiệm hóa học 12

1.4 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học 16

1.4.1 Vai trò, ý nghĩa của thí nghiệm, máy vi tính, mạng internet, video thí nghiệm trong dạy học hóa học 16

1.4.2 Các loại thí nghiệm hóa học 18

1.4.3 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học 19

1.4.4 Các bước lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm 21

1.5 Thực trạng sử dụng thí nghiệm và phát triển năng lực thực nghiệm hóa học trong dạy học hóa học ở một số trường THPT 22

1.5.1 Mục đích điều tra 22

1.5.2 Công cụ điều tra 22

1.5.3 Nội dung và đối tượng điều tra 22

1.5.4 Kết quả điều tra 23

Tiểu kết chương 1 31

Chương 2 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, 7 HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HOÁ HỌC CHO HỌC SINH 32

2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung, và đặc điểm dạy học chương 6, 7– Hóa học lớp 10 32

2.1.1 Mục tiêu 32

2.1.2 Nội dung 34

2.1.3 Một số lưu ý khi dạy học chương 6, 7 – Hóa học lớp 10 35

2.2 Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học 36

2.2.1 Bảng kiểm quan sát (dùng cho giáo viên) 38

2.2.2 Bài kiểm tra thiết kế đặc biệt 40

2.3 Một số biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh thông qua sử dụng thí nghiệm 45

2.3.1 Biện pháp 1: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng 46

2.3.2 Biện pháp 2: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề 51

2.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu 54

2.3.4 Biện pháp 4: Sử dụng thí nghiệm dưới dạng bài tập thực nghiệm 60

2.3.5 Biện pháp 5: Sử dụng thí nghiệm cải tiến theo hướng đơn giản, gắn với thực tiễn 67

2.4 Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học 71

2.4.1 Kế hoạch bài học số 1 71

2.4.2 Kế hoạch bài học số 2 78

2.4.2 Kế hoạch bài học số 3 87

Tiểu kết chương 2 100

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 101

3.1 Mục đích thực nghiệm 101

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 101

3.3 Đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm 101

3.4 Nội dung và cách tiến hành thực nghiệm sư phạm 102

3.4.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 102

3.4.2 Cách tiến hành thực nghiệm 102

3.5 Kết quả và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 103

3.5.1 Kết quả đánh giá về kiến thức thông qua bài kiểm tra 103

3.5.2 Kết quả đánh giá sự phát triển năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh 107

Tiểu kết chương 3 114

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO 117

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Cấu trúc và biểu hiện của NL TNHH (Vũ Tiến Tình, 2017) 14

Bảng 1.2 Số lượng GV và HS ở các trường THPT tham gia điều tra thực trạng 23

Bảng 1.3 Sự cần thiết của việc phát triển NL TNHH cho HS 23

Bảng 1.4 Tần suất sử dụng thí nghiệm hóa học trong các tiết dạy của GV 24

Bảng 1.5 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm trong các tiết dạy của GV 24

Bảng 1.6 Những khó khăn của GV khi sử dụng TN trong các tiết dạy 25

Bảng 1.7 Đánh giá của GV về các biểu hiện của NL TNHH của HS 26

Bảng 1.8 Thái độ của HS đối với môn Hóa học 27

Bảng 1.9 Ý kiến của HS về giờ học làm các em hứng thú với môn Hóa học 27

Bảng 1.10 Các hình thức sử dụng thí nghiệm của GV 28

Bảng 1.11 Kết quả điều tra về việc tự đánh giá các kĩ năng thực hành thí nghiệm của HS 28

Bảng 1.12 Mong muốn của HS về việc sử dụng TN trong học tập môn hóa học 30

Bảng 2.1 Nội dung kiến thức chương 6, 7 hóa học 10 THPT 35

Bảng 2.2 Bảng mô tả các tiêu chí và chỉ báo mức độ ĐG sự phát triển NL TNHH 36

Bảng 2.3 Bảng kiểm quan sát ĐG NL TNHH của HS (dùng cho giáo viên) 39

Bảng 2.4 Một số hóa chất cải tiến 68

Bảng 3.1 Danh sách trường, giáo viên, lớp và số lượng học sinh tham gia TNSP 101

Bảng 3.2 Danh sách bài dạy và các biện pháp phát triển NL TNSP 102

Bảng 3.3 Điểm bài kiểm tra trước và sau tác động của các lớp TNSP 104

Bảng 3.4 Phân loại kết quả học tập của HS qua điểm bài kiểm tra 104

Bảng 3.5 Phân phối tần suất và tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra của các lớp thực nghiệm 105

Bảng 3.6 Các tham số đặc trưng của điểm bài kiểm tra của các lớp TNSP 106

Bảng 3.7 Phân loại NL TNHH của HS 107

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp kết quả ĐG NL TNHH khi chấm bài kiểm tra trước

và sau tác động 107 Bảng 3.9 Bảng thống kê điểm TB NL TNHH và các tham số trong bài kiểm

tra trước và sau tác động 108 Bảng 3.10 Bảng kết quả kiểm định độ tin cậy của điểm số bài kiểm tra đánh

giá NL TNHH 108 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kết quả ĐG NL TNHH khi chấm phiếu 1 và phiếu 2 110 Bảng 3.12 Bảng điểm trung bình của các tiêu chí GV đánh giá NL TNHH của

HS thông qua quan sát và chấm phiếu báo cáo thí nghiệm 112 Bảng 3.13 Bảng thống kê điểm TB NL TNHH và các tham số trong chấm

điểm phiếu 1 và phiếu 2 112 Bảng 3.14 Bảng kết quả kiểm định độ tin cậy của dữ liệu (điểm số) trong chấm

phiếu 1 và phiếu 2 113

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc năng lực thực nghiệm (4 thành tố và 16 chỉ số) 13 Hình 1.2 Cấu trúc năng lực thực nghiệm hóa học 15 Hình 3.1 Biểu đồ phân loại điểm bài kiểm tra của lớp 10A4 - Trường THPT

DTNT Nơ Trang Lơng 105 Hình 3.2 Biểu đồ phân loại điểm bài kiểm tra của lớp 10A10 - Trường THPT

Vũng Tàu 105 Hình 3.3 Đồ thị đường lũy tích điểm bài kiểm tra của các lớp thực nghiệm 106 Hình 3.4 Biểu đồ sự tiến bộ các tiêu chí ĐG NL TNHH khi chấm bài kiểm tra

trước và sau tác động của các lớp thực nghiệm 108 Hình 3.5 Biểu đồ sự tiến bộ các tiêu chí ĐG NL TNHH khi chấm phiếu 1 và

phiếu 2 112

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Văn kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII đã nhấn mạnh: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ, đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học” Trong dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích

cực hóa học sinh (HS) về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Vì vậy, việc tăng cường tổ chức học tập theo nhóm và đổi mới quan hệ GV – HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập những tri thức và kĩ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp Như vậy, hình thành và phát triển năng lực cho HS là mục tiêu chiến lược của nhà trường trong xu thế hội nhập toàn diện của đất nước

Trong nhà trường phổ thông, Hóa học là một ngành khoa học thuộc lĩnh vực Khoa học tự nhiên, là một môn khoa học vừa mang tính hàn lâm, lí thuyết vừa có tính đặc trưng thực nghiệm, trong đó có nhiều khái niệm khó và trừu tượng Cho nên, một trong những định hướng đổi mới dạy học hóa học là: khai thác đặc thù môn hóa học, tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú cho học sinh trong tiết học Cụ thể là tăng cường sử dụng thí nghiệm hóa học, các phương tiện trực quan, phương tiện kĩ thuật hiện đại trong dạy học hóa học Có thể nói việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học là việc làm hết sức cần thiết để nâng cao hiệu quả bài lên lớp và phát huy tính tích cực học tập của học sinh

Năng lực thực nghiệm hóa học (NL TNHH) là một trong những năng lực quan trọng nhất cần được hình thành và phát triển cho HS thông qua dạy học hóa học, là sự vận dụng các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm cùng với thái độ tích cực và hứng thú để giải quyết các nhiệm vụ đặt ra trong quá trình học tập và các vấn đề đặt

ra trong thực tiễn cuộc sống một cách phù hợp, có hiệu quả (theo Chương trình tiếp

cận năng lực và đánh giá năng lực người học (2016), NXB Giáo dục ViệtNam) Bên cạnh đó, năng lực thực nghiệm hóa học là khả năng thực hiện có hiệu quả và

có trách nhiệm các hành động giải quyết các nhiệm vụ/vấn đề thuộc lĩnh vực thí nghiệm hóa học trên cơ sở những hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm của bản thân để đáp ứng các yêu cầu và nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể Năng lực này được thể hiện thông qua hoạt động giải thích được hiện tượng tự nhiên liên quan đến khoa học, thực hiện thành công thí nghiệm, cải tiến thí nghiệm theo hướng đơn giản

và gắn với thực tiễn … Như vậy năng lực thực nghiệm hóa học gắn với hành động, đòi hỏi HS phải giải thích được, làm được, vận dụng được lý thuyết vào thực tiễn

Thực tế cho thấy, trong những năm gần đây đã có sự chuyển biến tích cực về nhận thức của giáo viên (GV) trong việc nâng cao năng lực thực nghiệm cho HS Trong các kì thi trung học phổ thông (THPT) quốc gia, HS giỏi quốc gia môn hóa học, đã có phần thi thực nghiệm, điều này tác động tích cực tới việc đưa thí nghiệm vào trong dạy học ở nhà trường THPT nói chung và bồi dưỡng đội tuyển HS giỏi

nói riêng

Xuất phát từ định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông, vai trò của năng lực thực nghiệm hóa học ở trường THPT, và mong muốn góp phần phát triển năng lực thực nghiệm cho HS, chúng tôi đã chọn đề tài “SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 6, 7 HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC CHO HỌC SINH".

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm để phát triển NLTNHH cho HS thông qua dạy học chương 6, 7 - hóa học 10 cơ bản góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường PT

3 Nhiệm vụ của đề tài

3.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn liên quan đến đề tài:

- Cơ sở lý luận liên quan đến năng lực, NLTNHH trong chương trình giáo dục

phổ thông

- Tổng quan cơ sở lí luận về việc sử dụng thí nghiệm, các loại thí nghiệm trong dạy học, các phương pháp sử dụng thí nghiệm

- Điều tra thực trạng việc sử dụng thí nghiệm và phát triển NLTNHH cho HS trong quá trình dạy học hóa học ở một số trường THPT

3.2 Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, phân tích cấu trúc logic và đặc điểm dạy học chương 6, 7 - hóa học 10 cơ bản

3.3 Đề xuất biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực TNHH cho HS thông qua dạy học chương 6, 7 - hóa học 10 cơ bản

3.4 Thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá NLTNHH của HS thông qua việc

sử dụng thí nghiệm

3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các nội dung nghiên cứu

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT

- Đối tượng nghiên cứu: việc sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực TNHH cho HS thông qua dạy học chương 6, 7 - hóa học 10 cơ bản

5 Phạm vi nghiên cứu

- Phát triển năng lực TNHH thông qua việc sử dụng thí nghiệm của HS khi nghiên cứu tài liệu mới trong dạy học chương 6, 7 - hóa học 10 cơ bản

- Địa bàn TNSP:

Trường THPT Dân Tộc Nội Trú Nơ Trang Lơng, Tỉnh Đắk lắk

Trường THPT Vũng Tàu, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

- Thời gian nghiên cứu: năm học 2017 - 2018

6 Giả thuyết khoa học

Nếu GV sử dụng thí nghiệm trong dạy học hoá học theo các biện pháp đã đề xuất một cách hợp lý và có hiệu quả thì sẽ phát triển được NL TNHH cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hoá học ở trường THPT

7 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng các nhóm phương pháp (PP) nghiên cứu sau đây:

- Nhóm PP nghiên cứu lí thuyết: Sử dụng PP phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ

thống hóa để tổng quan cơ sở lí luận có liên quan đến đề tài

- Nhóm PP nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng PP điều tra để tìm hiểu thực trạng;

PP thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính khả thi, hiệu quả của nội dung nghiên cứu

- Phương pháp toán học: Sử dụng PP thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm

7.2 Phương tiện nghiên cứu

Các loại tài liệu tham khảo: báo, tạp chí, sách (sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, các sách tham khảo hóa học, bài báo khoa học ), luận văn, luận án và một số trang web hóa học

8 Đóp góp mới của đề tài

- Hệ thống hóa và làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm để phát triển NLTNHH cho HS trong dạy học hóa học, đặc biệt là chương 6, 7 - hóa học 10 THPT

- Thực trạng việc sử dụng thí nghiệm và phát triển NLTNHH cho HS trong dạy học hóa học ở một số trường THPT

- Thiết kế bộ công cụ đánh giá NLTNHH cho HS thông qua việc sử dụng thí nghiệm

- Đề xuất một số biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển NLTNHH cho

HS trong dạy học chương 6, 7 Hóa học lớp 10 nói riêng, Hoá học lớp 10 nói chung

- Thiết kế một số kế hoạch bài học có sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển NL TNHH

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, luận án có 03 chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài (30 trang)

Chương 2: Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương 6, 7 hóa học lớp 10 nhằm

phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh (68 trang)

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (12 trang)

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM HÓA HỌC

CHO HỌC SINH

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Trên thế giới, việc nghiên cứu về năng lực thực nghiệm (NLTN) đã được nhiều học giả đưa ra với các quan điểm khác nhau:

- Theo Schreiber, N., Theyssen, H & Schecker, H (Nguyễn Thị Lan Phương

et al., 2016), cấu trúc NL TN bao gồm các năng lực (NL) thành phần sau: NL xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết; NL thiết kế các phương án thí nghiệm; NL tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế; NL xử lí, phân tích và trình bày kết quả

- Trong Chương trình giáo dục phổ thông một số nước, hệ thống kĩ năng tiến trình khoa học cần phát triển cho học sinh (HS) khi dạy học 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 Viện Khoa học giáo dục Việt Nam 2011, Bộ Giáo dục, Singapo 2014, W Wilhelm and Else Heraeus Foundation) Đây là các kĩ năng chính để hình thành năng lực thực nghiệm

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây việc hình thành và phát triển năng lực cho HS là mục tiêu chiến lược của nhà trường để đáp ứng xu thế hội nhập toàn diện của đất nước Năng lực thực nghiệm hóa học là một trong những năng lực quan trọng nhất của HS cần được hình thành và phát triển thông qua dạy học hóa học Cùng quan tâm đến vấn đề này có các công trình nghiên cứu:

- Lê Thanh Hà, 2007, Phát triển tư duy và rèn luyện năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học hóa học phần vô cơ lớp 11, Luận văn Thạc sĩ

Giáo dục học, trường Đại học Quốc gia Hà Nội

- Trần Thị Thu Huệ, 2012, Phát triển một số năng lực của học sinh trung học phổ thông thông qua phương pháp và sử dụng thiết bị trong dạy học hóa học phần

hóa học vô cơ, Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt

Nam

- Phạm Thị Bình, Đỗ Thị Quỳnh Mai, Hà Thị Thoan, 2016, Xây dựng bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh ở trường phổ thông, Tạp chí Khoa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Số 6A(61), tr 72-78

- Lê Thị Tươi, 2016, 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,

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, trường Đại học Quốc gia Hà Nội

Các hướng nghiên cứu trên chủ yếu tập trung vào việc xây dựng các bài tập thí nghiệm hóa học để phát triển tư duy và năng lực thực hành hóa học cho HS Tuy

nhiên theo các tài liệu (Bộ giáo dục và đào tạo, 2018, 2017), năng lực thực hành

hóa học được mở rộng, nâng cao hơn nữa và đổi thành tên năng lực thực nghiệm

hóa học (NLTNHH) Với sự thay đổi này, gần đây nhất có một số bài báo, luận

văn, luận án đã đi nghiên cứu việc hình thành và phát triển NLTNHH như sau:

- Phạm Thị Bích Đào, Đặng Thị Oanh (2017), Đề xuất cấu trúc và đánh giá năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua môn khoa học tự nhiên cấp trung học

cơ sở, Tạp chí khoa học, Trường ĐHSP Hà Nội, Số 7, tr 79-88 Nội dung bài báo

tập trung trình bày về khái niệm, cấu trúc, chuẩn năng lực thực nghiệm, xây dựng đường phát triển năng lực thực nghiệm Từ đó đề xuất cách thức đánh giá sự phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh (HS) thông qua môn Khoa Học Tự Nhiên cấp trung học cơ sở

- Võ Văn Duyên Em, Nguyễn Thị Kim Ánh (2017), Xây dựng bài thí nghiệm hóa học mở nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông, Kỷ yếu hội thảo quốc tế, tr.415-422 Nội dung bài báo tập trung trình

bày về thiết kế quy trình tổ chức sử dụng thí nghiệm mở gồm 4 mức độ theo thứ tự tăng dần, từ làm theo hướng dẫn đến tự lực đề xuất, thiết kế dụng cụ và hóa chất dễ tìm, tái sử dụng các phế phẩm để thực hiện các bài thí nghiệm phần đại cương kim loại cho học sinh trung học phổ thông

- Vũ Tiến Tình (2017), Sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học một số khái niệm hóa học cơ bản ở trường THCS nhằm phát triển năng lực thực nghiệm

cho học sinh, luận án tiến sĩ, ĐHSPHN Nội dung trình bày trong luận án:

 Hệ thống cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài;

 Phân tích nội dung, mục tiêu, cấu trúc chương trình, SGK hóa học THCS,

đề xuất danh mục các phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học tích cực có thể sử dụng kết hợp các phương tiện trực quan; Xây dựng website hỗ trợ dạy học

“Uongbi.net”

 Xây dựng và đề xuất nguyên tắc, quy trình, biện pháp cụ thể nhằm rèn NLTNHH cho HS ở trường trung học cơ sở, thiết kế bộ công cụ đánh giá NLTNHH;

- Nguyễn Thị Ngát (2016), Sử dụng phương pháp bàn tay nặn bột trong dạy học nội dung hiđrocacbon Hoá học 11 nâng cao nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh, Luận văn thạc sĩ, ĐHSPHN Nội dung trình bày trong luận văn:

 Hệ thống hoá cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài, tiến trình dạy học theo phương pháp bàn tay nặn bột

 Hệ thống các thí nghiệm dùng trong dạy học nội dung hidrocacbon, thiết kế

bộ công cụ đánh giá NLTN tổ chức dạy học theo phương pháp bàn tay nặn bột

 Thiết kế các giáo án và tiến hành thực nghiệm sư phạm

Còn rất nhiều công trình nghiên cứu khác về thí nghiệm và việc phát triển năng lực thực nghiệm cho HS Như vậy đề tài chúng tôi nghiên cứu có sự kế thừa và phát triển của các nghiên cứu trước đây, phù hợp với định hướng về đổi mới giáo dục phổ thông

1.2 Định hướng dạy học tiếp cận năng lực người học

1.2.1 Chương trình giáo dục định hướng năng lực

Theo tài liệu (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2014), Chương trình giáo dục định

hướng năng lực (định hướng phát triển năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỷ XX và ngày nay đã

trở thành xu hướng giáo dục quốc tế Giáo dục định hướng năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học Cụ thể của chương trình này như sau:

Mục tiêu giáo dục: Kết quả học tập cần đạt được mô tả chi tiết và có thể quan

sát, đánh giá được; thể hiện được mức độ tiến bộ của học sinh một cách liên tục

Nội dung giáo dục: Lựa chọn những nội dung nhằm đạt được kết quả đầu ra

đã quy định, gắn với các tình huống thực tiễn Chương trình chỉ quy định những nội dung chính, không quy định chi tiết

Phương pháp dạy học: Giáo viên chủ yếu là người tổ chức, hỗ trợ học sinh tự

lực và tích cực lĩnh hội tri thức Chú trọng sự phát triển khả năng giải quyết vấn đề, khả năng giao tiếp,…; Chú trọng sử dụng các quan điểm, phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực; các phương pháp dạy học thí nghiệm, thực hành

Hình thức dạy học: Tổ chức hình thức học tập đa dạng; chú ý các hoạt động xã

hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học, trải nghiệm sáng tạo; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học

Đánh giá kết quả học tập của học sinh: Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực

đầu ra, có tính đến sự tiến bộ trong quá trình học tập, chú trọng khả năng vận dụng trong các tình huống thực tiễn

Như vậy, ưu điểm của chương trình giáo dục định hướng năng lực là tạo điều kiện quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng của học sinh Ngoài ra chất lượng giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra

mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện

1.2.2 Những định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực người học

Theo tài liệu (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2014) và (Lê Đình Trung, 2016), phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp Theo đó, để đổi mới phương pháp dạy học các môn học theo định hướng phát triển năng lực người học là cần phải đưa ra và thực hiện các định hướng chung sau:

- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học (sử dụng sách giáo khoa, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin, ), trên cơ sở đó trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, sáng tạo của tư duy

- Linh hoạt trong lựa chọn các phương pháp chung và phương pháp đặc thù

của môn học để thực hiện Tuy nhiên, cần phải đảm bảo được nguyên tắc “Học sinh

tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của giáo viên”

dù sử dụng bất kỳ phương pháp nào

- Việc sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học Tuỳ theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức thích hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ở ngoài lớp Cần chuẩn bị tốt về phương pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học

- Cần sử dụng đủ và hiệu quả các thiết bị dạy học môn học tối thiểu đã qui định Có thể sử dụng các đồ dùng dạy học tự làm nếu xét thấy cần thiết với nội dung học và phù hợp với đối tượng học sinh Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong dạy học

1.2.3 Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học

Theo tài liệu (Lê Đình Trung, 2016), dạy học định hướng hình thành và phát triển năng lực người học về bản chất là mở rộng mục tiêu dạy học hiện tại Việc dạy học định hướng năng lực được thể hiện ở trong các thành tố quá trình dạy học như sau:

- Về mục tiêu dạy học: Mục tiêu kiến thức: ngoài các mục tiêu về nhận biết, tái

hiện kiến thức cần có những mục tiêu về vận dụng kiến thức trong các tình huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế; Mục tiêu kĩ năng: cần có thêm những mục tiêu rèn luyện các kĩ năng thực hiện hoạt động đa dạng

- Về phương pháp dạy học: Cần tổ chức các hoạt động dạy học thông qua trải

nghiệm, giải quyết những nhiệm vụ thực tiễn Như vậy thông qua một hoạt động

học tập, học sinh sẽ được hình thành và phát triển không phải một loại năng lực mà

là được hình thành đồng thời nhiều năng lực

- Về nội dung dạy học: Cần xây dựng các hoạt động, chủ đề, nhiệm vụ đa dạng

gắn với thực tiễn

- Về kiểm tra, đánh giá: Cần đánh giá năng lực thông qua đánh giá khả năng

vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS

Như vậy, để hình thành và phát triển năng lực cho HS, cần sử dụng kết hợp nhiều phương pháp và hình thức tổ chức dạy học khác nhau, đặc biệt cần tổ chức các hoạt động học tập gắn liền với thực tiễn đề kích thích và hoạt động hóa người học Một số PPDH tích cực góp phần hình thành và phát triển năng lực HS trong quá trình dạy học như: Dạy học dự án; Dạy học giải quyết vấn đề; Dạy học tìm tòi, khám phá; Phương pháp bàn tay nặn bột; Dạy học bằng bài tập tình huống;

1.3 Năng lực và năng lực thực nghiệm hóa học

1.3.1 Năng lực

Khái niệm năng lực

Năng lực (competence) có nguồn gốc tiếng La tinh là “competentia” có

nghĩa là gặp gỡ Khái niệm NL có thể được hiểu theo những góc độ và tầng bậc

khác nhau Cụ thể như:

- Ability (có khả năng): “Là khả năng (hoặc tiềm năng) mà cá nhân thể hiện

khi tham gia một hoạt động nhất định”

- Competency (năng lực): “Là khả năng thực hiện hiệu quả các hành động, các

vấn đề liên quan đến một lĩnh vực nhất định dựa trên cơ sở hiểu biết, KN, kĩ xảo và

sự sẵn sàng hành động”

- Attribute (thuộc tính): “Là phẩm chất hay thuộc tính điển hình (mang tính

bản chất) của cá nhân (cá tính hay tính cách)”

Theo Từ điển Tiếng Việt, thì NL là “Khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự

nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó; Phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” (Như Ý, 1999)

Trong Lí luận dạy học hiện đại, NL được quan niệm là “điểm hội tụ của

nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức”

Theo “Chương trình giáo dục phổ thông Chương trình tổng thể” của Bộ

Giáo dục và Đào tạo thì “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể” (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018)

Dù có rất nhiều quan niệm khác nhau về NL, do đứng từ các góc độ tiếp cận vấn đề không giống nhau, nhưng các tác giả đều đã nhấn mạnh đến tính hiệu quả trong thực hiện một hành động/nhiệm vụ của cá nhân, trên cơ sở là các kiến thức, kĩ năng, và thái độ (tâm lý sẵn sàng hành động) của họ đối với nhiệm vụ Đa số các ý

kiến đều cho rằng “NL là khả năng thực hiện, là biết làm và làm được, chứ không chỉ biết và hiểu”

Trong luận văn này, chúng tôi quan niệm: NL được đề cập chính là NL thực hiện, NL hành động với định nghĩa “NL là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và sự đam mê để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”

Năng lực chung/ cốt lõi

Theo định nghĩa của các nước có nền kinh tế phát triển (OECD), năng lực cốt lõi bao gồm những năng lực nền tảng như năng lực đọc hiểu, năng lực tính toán, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp Năng lực chung, cốt lõi là năng lực cơ bản cần thiết làm nền tảng để phát triển năng lực chuyên biệt

Theo “Chương trình giáo dục phổ thông Chương trình tổng thể” của Bộ

Giáo dục và Đào tạo (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2017), các nhà nghiên cứu đã xác định được 3 nhóm năng lực chung của tất cả các môn học và hoạt động giáo dục cần hình thành và phát triển cho HS là:

- Năng lực tự chủ và tự học

- Năng lực giao tiếp và hợp tác

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Năng lực chuyên môn

Năng lực chuyên môn là năng lực đặc trưng ở những lĩnh vực nhất định, ví

dụ như năng lực toán học, năng lực ngôn ngữ Năng lực chung cốt lõi và năng lực chuyên biệt không tách rời mà quan hệ chặt chẽ với nhau Theo tài liệu (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2017), những năng lực chuyên môn được hình thành, phát triển chủ

yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định như: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mỹ, năng lực thể chất

1.3.2 Năng lực thực nghiệm hóa học

Khái niệm

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 hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống''

Theo tác giả Phạm Thị Bích Đào và Đặng Thị Oanh, "Năng lực thực nghiệm

là khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm cùng với thái độ tích cực

và hứng thú để giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tiễn một cách phù hợp và hiệu quả'' (Phạm Thị Bích Đào và Đặng Thị Oanh, 2017)

Theo tác giả Vũ Tiến Tình, ''Năng lực thực nghiệm hóa học là khả năng thực hiện có hiệu quả và có trách nhiệm các hành động giải quyết các nhiệm vụ/vấn đề thuộc lĩnh vực thí nghiệm hóa học trên cơ sở những hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm của bản thân để đáp ứng các yêu cầu và nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể" (Vũ Tiến Tình, 2017)

Trên cơ sở các khái niệm về NLTNHH ở trên, chúng tôi đưa ra khái niệm về

NLTNHH như sau: Năng lực thực nghiệm hóa học là khả năng vận dụng các

kiến thức, kĩ năng thực nghiệm cùng với thái độ tích cực và hứng thú để giải quyết các nhiệm vụ/vấn đề thuộc lĩnh vực thí nghiệm hóa học Như vậy,

NLTHHH gắn với khả năng hành động, đòi hỏi HS phải giải thích được, làm được,

vận dụng được kiến thức lý thuyết vào thực tiễn

Cấu trúc năng lực thực nghiệm hóa học

Cũng như khái niệm về NLTNHH, cấu trúc NLTNHH cũng được nhiều tác giả đưa ra với nhiều quan điểm khác nhau Tuy nhiên, điểm chung là các nghiên cứu đó đều dựa trên định nghĩa để đưa ra các thành tố cũng như các mức độ của NLTNHH

Theo tác giả Phạm Thị Bích Đào và Đặng Thị Oanh (Phạm Thị Bích Đào và Đặng Thị Oanh, 2017), cấu trúc của năng lực thực nghiệm thông qua môn Khoa học

tự nhiên cấp Trung học cơ sở như sau:

Hình 1.1 Cấu trúc năng lực thực nghiệm (4 thành tố và 16 chỉ số) (Phạm Thị

Bích Đào và Đặng Thị Oanh, 2017)

Theo tác giả Võ Văn Duyên Em (Võ Văn Duyên Em và Nguyễn Thị Kim Ánh, 2017) thì NLTNHH bao gồm 4 năng lực thành phần:

- Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết;

- Năng lực thiết kế các phương án thí nghiệm;

- Năng lực tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế;

- Năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả

Các biểu hiện của từng năng lực thành phần:

- Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết:

Xác định câu hỏi/ mục đích thí nghiệm; Đề xuất các dự đoán, giả thuyết thí nghiệm;

Đề xuất các phương án thí nghiệm

- Năng lực thiết kế các phương án thí nghiệm: Phân tích và lựa chọn phương án

thí nghiệm; Xác định đối tượng thí nghiệm và lựa chọn thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu để tiến hành thí nghiệm; Bố trí/ thiết kế thí nghiệm và xác định quy trình thí nghiệm

- Năng lực tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế: Chuẩn bị nguyên liệu,

thiết bị, hóa chất; Sử dụng thiết bị, dụng cụ, hóa chất; Thực hiện quy trình thí nghiệm

- Năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả: Quan sát, ghi chép, thu thập thông

tin; Biểu diễn, trình bày kết quả thí nghiệm; Rút ra kết luận về kiến thức

Theo tác giả Vũ Tiến Tình (Vũ Tiến Tình, 2017), NLTNHH bao gồm các năng lực thành phần và các biểu hiện được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.1 Cấu trúc và biểu hiện của NL TNHH (Vũ Tiến Tình, 2017)

1 Năng lực tìm hiểu vấn đề

1 Phân tích, phát hiện, nhận ra vấn đề và

có nhu cầu giải quyết vấn đề

2 Hiểu và thực hiện đúng nội quy, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm

3 Hiểu được cấu tạo, tác dụng của dụng

cụ, hóa chất cần để làm thí nghiệm

4 Đề xuất các phương án thí nghiệm

5 Lập kế hoạch

2 Năng lực tiến hành thí nghiệm

6 Lựa chọn dụng cụ, hóa chất chuẩn bị cho thí nghiệm theo phương án đã lựa chọn

7 Lắp dụng cụ, lấy hóa chất và tiến hành thí nghiệm

Các năng lực thành phần Các biểu hiện

3 Năng lực xử lí và đánh giá giải pháp

8 Quan sát, mô tả các hiện tượng

9 Giải thích và viết phương trình hóa học

10 Rút ra kết luận và vận dụng vào tình huống tượng tự

Trên cơ sở các tài liệu tham khảo ở trên, chúng tôi tổng hợp và đề xuất cấu trúc NLTNHH của HS gồm 4 năng lực thành phần/ thành phần và 10 biểu hiện/ hành vi (xem hình 1.2)

Hình 1.2 Cấu trúc năng lực thực nghiệm hóa học (4 năng lực thành phần và 10 biểu hiện)

Phương pháp, công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học

Để đánh giá NL nói chung và NL TNHH nói riêng đều được thực hiện cả trong quá trình học tập và tại thời điểm cuối lớp học Nhìn chung không đánh giá từng kiến thức, kĩ năng riêng biệt mà thông qua việc HS thực hiện một nhiệm vụ

TN cụ thể Thiết kế các công cụ đánh giá NL là nhiệm vụ quan trọng đánh giá chất

lượng của các NL được hình thành và phát triển của người học Công cụ đánh giá được thiết kế phụ thuộc vào bản chất của từng loại NL cần đánh giá Trong mỗi năng lực cần đánh giá, có thể sử dụng nhiều công cụ khác nhau

Theo Nguyễn Thị Lan Phương và các cộng sự (Nguyễn Thị Lan Phương et al., 2016), các phương pháp và công cụ sau thường được dùng trong đánh giá năng lực là:

PP sử dụng thang đánh giá năng lực Bảng kiểm quan sát

PP đánh giá đồng đẳng và tự đánh giá Phiếu tự đánh giá

PP đánh giá tình huống Nhiệm vụ tình huống

PP đánh giá qua bài kiểm tra năng lực Bài kiểm tra thiết kế đặc biệt

Việc đánh giá NL TNHH được thực hiện với nhiều phương pháp đánh giá khác nhau như bài kiểm tra, viết bài luận, thực hành, bài tập tình huống, báo cáo

TN, sản phẩm, trình bày, quan sát, Bên cạnh đó cần tạo cơ hội cho mọi HS đều tích cực tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng

1.4 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học

Để dạy học theo hướng phát triển năng lực phải chú trọng các đặc trưng của dạy học tích cực, HS tự khám phá, GV đóng vai trò là người tổ chức và hướng dẫn

HS tự khám phá, rèn cho HS năng lực xử lí thông tin, rèn luyện các thao tác tư duy, vận dụng sáng tạo cho HS

Có rất nhiều phương pháp dạy học tích cực, nhưng đối với bộ môn Hóa học thì một phương pháp rất hiệu quả và tích cực không thể không nhắc đến là sử dụng phương pháp trực quan Trong đó sử dụng thí nghiệm là một trong các phương tiện trực quan quan trọng với môn Hóa học

1.4.1 Vai trò, ý nghĩa của thí nghiệm, máy vi tính, mạng internet, video thí nghiệm trong dạy học hóa học

Theo tác giả Nguyễn Cương (Nguyễn Cương, 2017), TN có giữ vai trò cơ bản trong việc thực hiện những nhiệm vụ của việc dạy học hóa học ở trường phổ thông vì những lí do sau:

TN giúp HS dễ hiểu bài và hiểu bài sâu sắc, nhớ lâu TN 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 đến cụ thể trong tư duy

TN giúp nâng cao lòng tin của HS vào khoa học và phát triển tư duy của HS

TN là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo; là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở HS kĩ năng, kĩ xảo thực hành (các thao tác và cách thức tiến hành TN) từ đó

làm cơ sở hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho HS TN giúp

HS phát triển tư duy, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng Khi tự tay làm

TN hoặc được tận mắt nhìn thấy những hiện tượng hoá học xảy ra, học sinh sẽ tin tưởng vào kiến thức đã học và cũng thêm tin tưởng vào chính bản thân mình

TN còn làm cho HS hứng thú học tập môn Hóa học, tạo ra động cơ và thái

độ học tập tích cực, đúng đắn Thí nghiệm là cơ sở, điểm xuất phát cho quá trình

nhận thức, là cầu nối giữa lý thuyết với thực tiễn và hình thành cho HS kĩ năng nhận thức và tư duy kĩ thuật

Hóa học là môn khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, trong đó có nhiều khái niệm khó và trừu tượng Cho nên, việc khai thác đặc thù môn hóa học, tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú cho học sinh trong tiết học là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả bài lên lớp và phát huy tính tích cực học tập của học sinh

Để làm được điều này thì không thể thiếu vai trò của việc sử dụng thí nghiệm hóa học, các phương tiện trực quan, phương tiện kĩ thuật hiện đại như máy vi tính, mạng internet, các video clip thí nghiệm với các ưu điểm như sau:

- Cụ thể hóa những kiến thức trừu tượng như liên kết hóa học, cấu tạo phân tử,…

- Minh họa cho lời giảng của GV thêm sinh động và dễ hiểu

- Mô tả thí nghiệm khó, độc hại hoặc những thí nghiệm mà điều kiện phòng thí nghiệm không thực hiện được,…

- Mô tả các quy trình sản xuất phức tạp mà không thể cho HS quan sát trực tiếp trong tiết học,…

- Tương đối gọn nhẹ, thuận tiện khi sử dụng

- Rút ngắn thời gian giảng dạy mà kiến thức được tiếp thu nhanh hơn

- Tăng hứng thú trong học tập

1.4.2 Các loại thí nghiệm hóa học

Theo tài liệu (Nguyễn Cương, 2017), TN được sử dụng trong trường phổ thông dưới các hình thức sau:

a Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên là TN do GV tự tay biểu diễn trước HS

b Thí nghiệm học sinh do HS tự tay làm với các dạng:

- TN đồng loạt của HS trong khi học bài mới ở trên lớp để nghiên cứu sâu một

vài nội dung bài học

- TN thực hành ở lớp học nhằm củng cố kiến thức đã học và rèn luyện kĩ năng,

kĩ xảo làm ThN, thường được tổ chức sau một số bài hoặc vào cuối học kỳ

- TN ngoại khóa (ngoài lớp) như TN vui trong các buổi hoạt động ngoài giờ lên

hớp, hội vui hóa học

- TN ở nhà là một hình thức thực nghiệm đơn giản (có thể dài ngày) giao cho

HS tự làm ở nhà riêng

Những yêu cầu sư phạm về kĩ thuật biểu diễn TN: Đảm bảo an toàn cho HS

và cho GV; bảo đảm thành công của TN; TN phải rõ, HS phải được quan sát đầy đủ; TN phải đơn giản, dụng cụ TN gọn gàng, mỹ thuật, đồng thời phải bảo đảm tính khoa học; số lượng TN trong một bài vừa phải, hợp lí; TN phải kết hợp chặt chẽ với bài giảng

Những yêu cầu về TN của HS, TN thực hành:

Để thí nghiệm thực hành đạt được nhiệm vụ và mục đích đặt ra cần đảm bảo thực hiện được các yêu cầu sau đây:

+ Giờ học TN thực hành cần được chuẩn bị thật tốt GV phải tổ chức cho học sinh nghiên cứu trước bản hướng dẩn làm thí nghiệm thực hành

+ Phải đảm bảo an toàn Những TN với các chất nổ và chất độc hại, với các axit đặc…thì không nên cho học sinh làm; nếu cho làm thì phải hết sức chú ý theo dõi, nhắc nhở để tiến hành an toàn tuyệt đối

+ Các TN phải đơn giản tới mức tối đa nhưng đồng thời phải rõ ràng Các dụng

cụ TN cũng phải đơn giản nhưng phải đảm bảo chính xác mĩ thuật, phù hợp với yêu cầu về mặt sư phạm

+ Khi chọn TN thực hành, giáo viên cần tính đến tác dụng của các TN đó tới việc hình thành kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh

+ Phải đảm bảo và duy trì được trật tự trong lớp khi làm TN

+ GV phải theo sát quá trình tiến hành TN của HS, chú ý kĩ thuật TN để giúp đỡ kịp thời nếu cần, không can thiệp vào công việc của các em, giữ gìn trật tự chung của cả lớp

+ Khi làm TN thì phải đảm bảo cho các HS trong nhóm đều phải được tiến hành Mỗi HS thực hiện thì các HS khác giúp đỡ và quan sát

1.4.3 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy sử dụng phương pháp thí nghiệm vào bài học để nâng cao chất lượng dạy và học, giúp HS làm quen với các tính chất, các hiện tượng thí nghiệm xảy ra với mối quan hệ và quy luật của nó, giúp

HS khả năng vận dụng những quá trình đó vào trong cuộc sống Có ba phương pháp

sử dụng thí nghiệm là: Sử dụng theo phương pháp nghiên cứu, sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng, sử dụng theo phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề

1.4.3.1 Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu

Tiến trình dạy học:

- Bước 1: Nêu vấn đề nghiên cứu

GV giới thiệu mục đích, nội dung nghiên cứu

- Bước 2: Xây dựng các giả thuyết

HS đưa ra suy luận về các khả năng có thể xảy ra với vấn đề nghiên cứu

- Bước 3: Đề xuất cách xác định giả thuyết đúng

GV đặt câu hỏi hướng dẫn HS mô tả, phân tích hiện tượng, giải thích, xác nhận giả thuyết đúng

- Dạy HS cách tư duy độc lập, sáng tạo và khả năng nghiên cứu, tìm tòi

- HS hiểu, nhớ kiến thức vững chắc, sâu sắc và phong phú cả về lý thuyết lẫn thực tế

- Phát triển các thao tác tư duy

Tuy nhiên, thực tế phương pháp này thường được tiến hành giản lược cho đỡ

mất thời gian: GV nêu vấn đề nghiên cứu → Làm TN → Phân tích hiện → kết

luận → vận dụng

1.4.3.2 Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề

Tiến trình dạy học:

- Bước 1: Đặt vấn đề

- Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức (tái hiện kiến thức, suy luận về vấn đề đặt

ra mâu thuẫn với TN)

- Bước 3: Phát biểu vấn đề cần giải quyết

- Bước 4: Giải quyết vấn đề (đề xuất hướng giải quyết, thực hiện kế hoạch giải quyết – phân tích hiện tượng, làm TN)

- Bước 5: Phân tích để rút ra kết luận

- Quá trình tạo ra mâu thuẫn nhận thức => PP suy diễn hoặc loại suy không luôn đúng => một đối tượng cụ thể cần nghiên cứu chúng trong mối quan hệ qua lại với các thành phần khác

- Phát triển tư duy cho HS

1.4.3.3 Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng

Tiến trình dạy học:

- Bước 1: Nêu vấn đề nghiên cứu

- Bước 2: Cho HS dự đoán kiến thức mới, hiện tượng TN

- Bước 3: Làm TN (quan sát, giải thích hiện tượng, so sánh với dự đoán ban đầu => dự đoán có đúng không)

- Bước 4: Kết luận

- Bước 5: Vận dụng

Ý nghĩa:

- HS được củng cố, vận dụng kiến thức lý thuyết học

- HS có cơ hội hình thành, rèn phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học: suy diễn hoặc loại suy

- Thấy được phép suy diễn hoặc loại suy cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm mới được đưa ra kết luận chính xác

- Phát triển tư duy cho HS

- Giúp HS dễ nhớ bài và nhớ lâu hơn

1.4.4 Các bước lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm

Theo tài liệu (Đặng Thị Oanh et al., 2018), việc sử dụng TN phù hợp là rất quan trọng, bởi mỗi cách sử dụng thí nghiệm có những tác dụng và yêu cầu nhất định Để lựa chọn phương pháp sử dụng TN một cách phù hợp, GV cần dựa vào các yếu tố sau: đặc điểm, bản chất của từng phương pháp; mục tiêu, nội dung, vị trí bài dạy của thí nghiệm trong chương trình; tình trạng kiến thức, kĩ năng của HS Từ đó đưa ra các bước lựa chọn phương pháp sử dụng TN như sau:

- Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học và nội dung thí nghiệm được sử dụng

Dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng để xác định mục tiêu dạy học Mục tiêu dạy học phải được diễn đạt bằng các động từ hành động có thể lượng hóa, đánh giá

được mức độ lĩnh hội kiến thức, kĩ năng của HS, nghĩa là cần chỉ rõ các kiến thức,

kĩ năng HS cần lĩnh hội ở các mức độ biết, hiểu, vận dụng Mục tiêu được diễn đạt càng chi tiết, cụ thể sẽ định hướng các hoạt động dạy học rõ ràng

- Bước 2: Xác định được các kiến thức, kĩ năng liên quan mà HS đã có

GV cần xác định ở các lớp trước, các bài trước HS đã được học kiến thức cần lĩnh hội chưa (có thể đã học nhưng chỉ ở mức độ biết hoặc được giới thiệu) hay đã được học các kiến thức tương tự chưa, cách tiến hành TN có tương tự TN nào mà

HS đã biết không, hay đã được học lí thuyết chung nào liên quan đến kiến thức cần lĩnh hội

- Bước 3: Lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm phù hợp

Trên cơ sở xác định mục tiêu, nội dụng TN và kiến thức, kĩ năng đã có của

HS, so với bản chất, nét đặc trưng của mỗi phương pháp sử dụng TN ở trên mà GV

có sự lựa chọn phù hợp, có thể để TN biểu diễn của GV hoặc TN học sinh tự tiến hành Từ đó giúp HS phát triển năng lực một cách toàn diện

1.5 Thực trạng sử dụng thí nghiệm và phát triển năng lực thực nghiệm hóa học trong dạy học hóa học ở một số trường THPT

1.5.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu thực trạng sử dụng thí nghiệm và vấn đề phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho HS ở các trường THPT để từ đó đề xuất các biện pháp để phát triển NLTNHH cho HS

1.5.2 Công cụ điều tra

Công cụ nghiên cứu của chúng tôi sử dụng trong quá trình điều tra là:

- Phiếu khảo sát ý kiến GV về thực trạng sử dụng TN nhằm phát triển NL

TNHH cho HS (Phụ lục 1)

- Phiếu khảo sát ý kiến HS (Phụ lục 2)

1.5.3 Nội dung và đối tượng điều tra

Đối với GV:

- Tìm hiểu ý kiến của GV về sự cần thiết của việc phát triển NL TNHH cho HS

- Tần suất sử dụng TN trong các tiết dạy, nguyên nhân

- Các phương pháp sử dụng TN

- Đánh giá về thực trạng NL TNHH của HS

Đối với HS:

- Thái độ đối với môn Hóa học

- Hiệu quả học tập của việc sử dụng TN trong các giờ học có sử dụng TN

- Sự tự đánh giá của các em về các kĩ năng thực hành thí nghiệm của bản thân

và mong muốn về việc sử dụng TN trong các giờ học môn Hóa học

Chúng tôi tiến hành điều tra 28 GV Hóa học và 184 HS ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Đắk Lắk, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu

Bảng 1.2 Số lượng GV và HS ở các trường THPT tham gia điều tra thực trạng

giáo viên

Số lượng học sinh

1.5.4 Kết quả điều tra

1.5.4.1 Kết quả điều tra giáo viên

1 Theo thầy (Cô) đánh giá như thế nào về việc phát triển NLTNHH cho HS trong dạy học Hóa học?

Bảng 1.3 Sự cần thiết của việc phát triển NL TNHH cho HS

thường là rất ít (chỉ có 10,71% ) Điều này cho thấy sự cần thiết và cấp bách trong việc phát triển NL TNHH trong dạy học Hóa học

Qua trao đổi ý kiến trực tiếp với một số GV thì cho rằng Hóa học là môn vừa lý thuyết vừa thực nghiệm nên việc phát triển NL TNHH cho HS là rất cần thiết, phủ hợp với đặc thù của môn học

2 Tần suất sử dụng thí nghiệm hóa học trong các tiết dạy của Thầy/Cô như thế nào?

Bảng 1.4 Tần suất sử dụng thí nghiệm hóa học trong các tiết dạy của GV

Từ bảng số liệu thu được cho thấy phương pháp sử dụng thí nghiệm đã được

sử dụng, đa số GV được khảo sát (64.29%) cho biết thường xuyên có sử dụng TN trong giờ dạy của mình, chỉ khoảng 25% GV mới rất thỉnh thoảng sử dụng thí nghiệm trong bài giảng Điều này cho thấy GV đã thực sự nhận thấy tầm quan trọng của việc sử dụng TN để nâng cao hiệu quả dạy học

3 Thầy (Cô) thường sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nào trong các tiết dạy?

Bảng 1.5 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm trong các tiết dạy của GV

Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp minh họa 15 (53,57%)

Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu 4 (14,29%)

Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nêu và giải quyết

của mình, tuy nhiên việc sử dụng TN lại theo phương pháp minh họa là chủ yếu (53,57%), việc sử dụng TN theo các phương pháp còn lại đã có sử dụng nhưng rất ít

4 Những lí do làm Thầy (Cô) chưa/ ít khi sử dụng thí nghiệm trong các tiết dạy?

Bảng 1.6 Những khó khăn của GV khi sử dụng TN trong các tiết dạy

Mất nhiều thời gian chuẩn bị bài trước khi lên lớp 78,57

Không đủ dụng cụ, hóa chất làm thí nghiệm 21,43

HS chưa đủ năng động, tích cực tham gia vào tiết học 17,86

Chưa có bộ công cụ đánh giá NLTNHH cho HS 71, 43

Lí do khác: ………

Qua những ý kiến của GV, chúng tôi nhận thấy trong quá trình tổ chức dạy học có sử dụng TN, GV còn gặp khó khăn do việc chuẩn bị cho tiết dạy TN mất nhiều thời gian (78,57%), chưa có bộ công cụ đánh giá NL TNHH của HS, sĩ số lớp quá đông cũng như HS chưa nắm vững các thao tác TN cơ bản, chưa đủ năng động, tích cực tham gia vào tiết học Chính những lí do này cũng làm cơ sở để chúng tôi

sẽ đề ra các biện pháp sử dụng thí nghiệm hỗ trợ GV trong quá trình dạy học nhằm phát triển NL TNHH cho HS

5 Quý Thầy (Cô) đánh giá như thế nào về các biểu hiện dưới đây đối với NL TNHH của HS ở trường Thầy (Cô) đang dạy học

Bảng 1.7 Đánh giá của GV về các biểu hiện của NL TNHH của HS

Nội dung đánh giá

Số GV (Tỷ lệ) Rất

thành thạo

Thành thạo

Ít thành thạo

Không thành thạo

1 Xác định câu hỏi/ mục đích TN 5

(17,86%)

8 (28,57%)

13 (46,43%)

2 (7,14%)

2 Hình thành dự đoán/ giả thuyết

khoa học

6 (21,42%)

7 (25%)

12 (42,86%)

3 (10,71%)

3 Đề xuất các phương án TN 5

(17,86%)

7 (25%)

14 (50%)

2 (7,14%)

4 Phân tích và lựa chọn phương án

TN

4 (14,29%)

6 (21,42%)

12 (42,86%)

4 (14,29%)

5 Xác định quy trình TN 3

(10,71%)

5 (17,86%)

20 (71,43)

2 (7,14%)

6 Lựa chọn dụng cụ, hóa chất

chuẩn bị cho TN theo phương án đã

chọn

3 (10,71%)

7 (25%)

15 (53.57%)

3 (10,71%)

7 Thực hiện các thao tác tiến hành

thí nghiệm

3 (10,71%)

7 (25%)

15 (53.57%)

3 (10,71%)

8 Quan sát, mô tả các hiện tượng

TN

7 (25%)

15 (53.57%)

5 (17,86%)

1 (3,57%)

9 Giải thích và viết phương trình

hóa học

7 (25%)

15 (53.57%)

5 (17,86%)

1 (3,57%)

10 Rút ra kết luận về kiến thức 6

(21,42%)

8 (28,57%)

10 (35,71%)

4 (14,29%)

Từ kết quả trên, chúng tôi thấy rằng đa số GV đánh giá về các biểu hiện của

NL TNHH của HS ở mức ít thành thạo, đặc biệt là ở nhóm các biểu hiện liên quan đến việc trực tiếp làm TN Tuy nhiên ở nhóm các biểu hiện chỉ cần phán đoán, suy

luận (dự đoán, quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng, viết phương trình hóa học) thì

có nhiều GV nhận xét rằng HS đạt mức thành thạo Điều này cho thấy việc học lí thuyết của HS được quan tâm nhiều hơn so với việc trải nghiệm, cho HS tự làm các

TN cụ thể

1.5.4.2 Kết quả điều tra học sinh

1 Em có thích giờ học môn Hóa học không?

Bảng 1.8 Thái độ của HS đối với môn Hóa học

2 Những giờ học như thế nào làm em hứng thú với môn Hóa học?

Bảng 1.9 Ý kiến của HS về giờ học làm các em hứng thú với môn Hóa học

3 Trong tiết dạy Hóa học, giáo viên thường sử dụng thí nghiệm theo hình thức nào sau đây?

Bảng 1.10 Các hình thức sử dụng thí nghiệm của GV

Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên 120 (65,22%)

Thí nghiệm tự làm của học sinh 30 (16,30%)

NL TNHH thì chưa đáp ứng được một số tiêu chí đã đề ra

4 Để hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm hóa học, em đánh giá như thế nào về các kĩ năng thực hành thí nghiệm của bản thân?

Bảng 1.11 Kết quả điều tra về việc tự đánh giá các kĩ năng thực hành thí nghiệm của HS

 Biết nhưng chưa thành thạo 70,65

Nội dung khảo sát Phương án lựa chọn Tỷ lệ (%)