Phát triển năng lực tính toán cho học sinh thông qua dạy học bài tập phần hidrocacbon hóa học 11

Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường phổ thông ở một số trường trung học phổ thông thành phố Hà Nội .... Xây dự

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ XUÂN ANH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON

HÓA HỌC 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ XUÂN ANH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng sau đại học và các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện tốt nhất để tác giả được học tập nghiên cứu trong suốt khóa học Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô trong nhà trường đã truyền thụ cho tác giả vốn kiến thức vô cùng quý báu để tác giả có thể hoàn thành tốt đề tài và làm giàu thêm hành trang kiến thức trên con đường sự nghiệp của mình

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và chân thành tới giảng viên

TS Vũ Minh Trang và PGS.TS Phan Minh Giang đã tận tình chỉ bảo,

hướng dẫn và động viên tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giảng dạy bộ môn Hóa học tại trường Trung học phổ thông Ngọc Tảo – huyện Phúc Thọ và trường Trung học phổ thông Chúc Động – Chương Mỹ- thành phố Hà Nội, cùng các thầy,

cô giáo tham gia cộng tác đã nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm

Hà Nội, tháng 03 năm 2020

Tác giả

Nguyễn Thị Xuân Anh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ vi

DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1

3 Mục đích nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

6 Câu hỏi nghiên cứu 3

7 Giả thuyết khoa học 3

8 Phương pháp nghiên cứu 3

9 Đóng góp mới của đề tài 4

10 Cấu trúc của luận văn 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực người học 5

1.1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay 5

1.1.2 Một số phương pháp dạy học tích cực 5

1.1.3 Phương pháp dạy học phát triển năng lực tính toán hóa học 7

1.2 Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh ở trường trung học phổ thông 8

1.2.1 Khái niệm về năng lực 8

1.2.2 Cấu trúc của năng lực 9

1.2.3 Các đặc điểm của năng lực 9

1.2.4 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 10

1.4 Năng lực tính toán 14

1.4.1 Khái niệm năng lực tính toán 14

1.4.2 Cấu trúc của năng lực tính toán 14

1.5 Bài tập hóa học 15

1.5.1 Khái niệm bài tập hóa học 15

1.5.2 Tác dụng của bài tập hóa học 15

1.5.3 Phân loại bài tập hóa học 16

1.5.4 Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học 17

1.5.5 Điều kiện để học sinh giải thành thạo các bài tập hóa học 17

1.5.6 Xây dựng câu hỏi, bài tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh 17

1.6 Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường phổ thông ở một số trường trung học phổ thông thành phố Hà Nội 22

1.6.1 Tổ chức điều tra khảo sát 22

1.6.2 Kết quả điều tra 23

Tiểu kết chương 1 30

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH 31

2.1 Vị trí, mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Hidrocacbon – Hóa học 11 31

2.1.1 Chương trình hóa học phần Hidrocacbon – lớp 11 THPT 31

2.1.2 Vị trí, mục tiêu phần Hidrocacbon – Hóa học 11 31

2.2 Một số đặc điểm cần lưu ý khi dạy học phần Hidrocacbon 34

2.2.1 Về nội dung 34

2.2.2 Về phương pháp dạy học 37

2.3 Xây dựng các bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học phần Hidrocacbon 37

2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh 37

2.3.2 Quy trình xây dựng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh 38

2.3.3 Hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon 39

2.4 Một số kế hoạch dạy học sử dụng bài tập hóa học phần Hidrocacbon nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh 73

2.4.1 Kế hoạch dạy học số 1 73

2.4.2 Kế hoạch dạy học số 2 79

2.4.3 Kế hoạch dạy học số 3 86

2.5 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tính toán của học sinh 92

2.5.1 Xây dựng tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực tính toán của học sinh92 2.5.2 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tính toán của học sinh 97

2.6 Thiết kế bài kiểm tra đánh giá năng lực tính toán 98

2.6.1 Bảngi môi tải cáci mứci đội nhậni thứci củai cáci bàii kiểmi tra 98

2.6.2 Bàii kiểmi trai sối 1 (45 phút) 100

2.6.3 Bàii kiểmi trai sối 2 ( 30 phút) 102

Tiểu kết chương 2 104

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 105

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 105

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 105

3.3 Kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm 105

3.3.1 Chuẩn bị thực nghiệm 105

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 106

3.3.3 Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 106

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm 107

3.4.1 Kết quả đánh giá năng lực tính toán sinh qua bảng kiểm quan sát 107

3.4.2 Kết quả đánh giá năng lực tính toán học sinh qua bài kiểm tra 110

Tiểu kết chương 3 119

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 1.1 Mô tả một số NL đặc thù của môn học 11

Bảng 1.2 Các bậc trình độ trong bài tập định hướng năng lực 21

Bảng 1.3 Kế hoạch thực hiện phát phiếu điều tra 23

Bảng 1.4 Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học của giáo viên 25

Bảng 1.5 Kết quả điều tra những công việc của GV cần làm để phát triển NLTT cho HS 26

Bảng 2.1 Các biểu hiện và mức độ đánh giá của năng lực tính toán hóa học 93 Bảng 2.2 Bảng kiểm quan sát đánh giá NLTT cho GV 97

Bảng 2.3 Phiếu tự đánh giá NLTT cho HS 97

Bảng 2.4 Bảng mô tả các mức độ nhận thức của các bài kiểm tra 98

Bảng 3.1 Đối tượng và địa bàn TNSP 105

Bảng 3.2 Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát của GV và HS đánh giá trước thực nghiệm 108

Bảng 3.3 Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát của GV và HS đánh giá sau thực nghiệm 109

Bảng 3.4 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 111

Bảng 3.5 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 112

Bảng 3.6 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 trường THPT Chúc Động 113

Bảng 3.7 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 trường THPT Chúc Động 114

Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 116

Bảng 3.8 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 116

Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Chúc Động 117

Bảng 3.10 Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Chúc Động 117

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1 Thái độ của HS đối với môn Hóa học 23

Biểu đồ 1.2 Nhận thức của HS đối với tầm quan trọng của NLTT 24

Biểu đồ 1.3 Kết quả điều tra giáo viên về yêu cầu về bài tập hóa học 27

Biểu đồ 1.4 Kết quả điều tra học sinh về yêu cầu về bài tập hóa học 27

Biểu đồ 1.5 Kết quả điều tra học sinh về mức độ biểu hiện năng lực tính toán trong môn Hóa học 28

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát trước thực nghiệm 109

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát sau thực nghiệm 109

Biểu đồ 3.3 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát của lớp ĐC trước và sau thực nghiệm 110

Biểu đồ 3.4 Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát của lớp TN trước và sau thực nghiệm 110

Biểu đồ 3.5 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 1 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Ngọc Tảo 115

Biểu đồ 3.6 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 2 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Ngọc Tảo 115

Biểu đồ 3.7 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 1 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Chúc Động 115

Biểu đồ 3.8 Đường lũy tích bài kiểm tra lần 2 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trường THPT Chúc Động 115

Biểu đồ 3.9 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 117

Biểu đồ 3.10 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 117 Biểu đồ 3.9 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Ngọc Tảo 118

Biểu đồ 3.10 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trường THPT Ngọc Tảo 118 Biểu đồ 3.11 Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trường THPT Chúc Động118 Biểu đồ 3.12 Xếp loại học tập bài kiểm Tra lần 2 trường THPT Chúc Động 118

Trong quá trình dạy học ở trường trung học phổ thông (THPT), nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát triển các năng lực cho học sinh (HS) ở các bộ môn, trong đó có bộ môn hóa học Hóa học là môn khoa học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc dạy học hóa học ở trường THPT ngoài việc truyền thụ giúp HS có thể nắm vững các kiến thức cơ bản, giáo viên (GV) cần phải chú trọng đến rèn luyện cho HS các kĩ năng thí nghiệm hóa học cơ bản, kĩ năng giải quyết vấn đề và đặc biệt còn phải chú ý phát triển năng lực tính toán (NLTT) cho HS

Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng bài tập hóa học (BTHH) trong hoạt động dạy và học ở trường THPT BTHH đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phương tiện để chuyển tải kiến thức, phát triển năng lực ở HS Chính vì vậy, BTHH đã giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa học, đặc biệt là

sử dụng hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho HS trong quá trình dạy học

Đã có nhiều tác giả đã sử dụng BTHH trong quá trình dạy học môn hóa học

để phát triển nhiều năng lực của HS như: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác nhưng

có rất ít tài liệu nghiên cứu để phát triển NLTT cho HS ở trường THPT Vì vậy, tôi

quyết định lựa chọn đề tài: “Phát triển năng lực tính toán cho học sinh thông qua

dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11” làm đề tài nghiên cứu luận văn với

hy vọng giúp cho HS có thể hoàn thiện bản thân mình hơn nữa và nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

Đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu về BTHH và việc sử dụng BTHH trong dạy học môn Hóa học Ở trong nước có PGS.TS Nguyễn Xuân Trường nghiên cứu về

các BTHH thực nghiệm định lượng; PGS.TS Đào Hữu Vinh, PGS.TS Cao Cự Giác

và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán các BTHH Vì vậy, BTHH là một trong những phương tiện trong dạy học tích cực ở môn Hóa học Mỗi tác giả đều có những quan điểm và cách thức riêng trong việc xây dựng một BTHH, được sắp xếp trong những dạng bài tập cụ thể

Trong những năm gần đây có nhiều luận văn thạc sĩ và khóa luận tốt nghiệp của sinh viên nghiên cứu lĩnh vực này, các tác giả tập trung phát triển các năng lực khác như: nêu và giải quyết vấn đề, vận dụng kiến thức thực tiễn, ở chương trình lớp 10, 11 và 12 như:

- Nguyễn Thanh Nhạn (2013), Lựa chọn, xây dựng và sử dụng bài tập hóa

học nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11 THPT, Luận văn Thạc sĩ, trường Đại học Giáo dục

- Đặng Thị Thanh Huyền (2015), Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống

bài tập phần dẫn xuất của hidrocacbon hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại

học sư phạm Hà Nội

Các tác giả đã sử dụng hệ thống BTHH trong việc dạy học bộ môn Hóa học ở trường THPT Mỗi tác giả có đã sử dụng để phát triển các năng lực khác như: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy nhưng việc phát triển NLTT trong dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11 còn chưa được đề cập nhiều

3 Mục đích nghiên cứu

Lựa chọn, xây dựng và tổ chức dạy học hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon Hóa học 11 nhằm phát triển NLTT cho học sinh THPT

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu và xây dựng cơ sở lí luận về năng lực, năng lực chung, năng lực đặc thù môn Hóa học, NLTT Xác định các tiêu chí, các mức độ biểu hiện của NLTT, các phương pháp dạy học tích cực, bài tập hóa học và vai trò của nó trong việc phát triển NLTT cho HS

- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học ở trường THPT hiện nay nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh

- Tìm hiểu các nội dung hóa học thuộc phần Hidrocacbon

- Lựa chọn, xây dựng hệ thống BTHH phần Hidrocacbon theo từng mức độ

- Tổ chức dạy học sử dụng hệ thống BTHH theo từng mức độ nhận thức và tư duy phần Hidrocacbon trong chương trình Hóa học phổ thông

- Thực nghiệm sư phạm (TNSP) ở một số trường THPT nhằm đánh giá chất lượng, tính hiệu quả đề tài nghiên cứu

5 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

5.1 Khách thể nghiên cứu:

Dạy học hóa học (DHHH) ở trường THPT nhằm phát triển NL HS THPT

5.2 Đối tượng nghiên cứu:

Sử dụng Hệ thống BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực tính toán cho HS ở trường THPT

6 Câu hỏi nghiên cứu

- Tổ chức dạy học có sử dụng các BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11như thế nào để phát triển và đánh giá sự phát triển NLTT cho HS?

- Thiết kế công cụ đánh giá NLTT như thế nào để có thể đánh giá được sự phát triển của NLTT thông qua dạy học BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11

7 Giả thuyết khoa học

Từ việc xây dựng hệ thống BTHH phần Hidrocacbon, áp dụng các phương pháp dạy học (PPDH), kỹ thuật dạy học tích cực cùng với sử dụng chọn lọc các BTHH phù hợp với mức độ tư duy nhận thức của HS thì sẽ phát triển NLTT Hóa học cho HS

8 Phương pháp nghiên cứu

8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài: cơ sở lý luận

về năng lực chung, năng lực đặc thù môn Hóa học, NLTT; các PPDH tích cực, nghiên cứu về các kĩ thuật xây dưng bài tập BTHH phần Hidrocacbon

8.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Sử dụng phương pháp điều tra, thu thập thông tin: Phát phiếu thăm dò cho

HS và GV để điều tra thực trạng sử dụng BTHH trong dạy học môn Hóa học 11 phần Hidrocacbon ở trường THPT

- Sử dụng phương pháp TNSP để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng sử dụng BTHH trong dạy học phần Hidrocacbon ở trường THPT

- Phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia: Hỏi ý kiến các giảng viên khoa sư phạm

và giáo viên hóa học ở trường THPT

8.3 Phương pháp xử lý thống kê toán học kết quả thực nghiệm

Dùng phương pháp toán học thống kê để xử lí các số liệu điều tra và các kết quả thực nghiệm sư phạm để rút ra những kết luận cần thiết và khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết đề tài

9 Đóng góp mới của đề tài

- Điều tra thực trạng sử dụng BTHH để phát triển NLTT cho HS trong dạy học hóa học ở trường phổ thông ở một số trường THPT thành phố Hà Nội

- Xây dựng hệ thống BTHH trong phần Hidrocacbon để hình thành, rèn luyện

và phát triển năng lực tính toán cho HS THPT

- Đề xuất nguyên tắc và quy trình lựa chọn cũng như sử dụng các BTHH để phát triển năng lực tính toán cho HS THPT

- Góp phần làm sáng tỏ ý nghĩa, tác dụng của BTHH trong quá trình rèn luyện, phát triển năng lực tính toán cho HS THPT

- Xây dựng bộ công cụ đánh giá NLTT

- Thiết kế giáo án sử dụng bài tập hóa học để phát triển NLTT cho HS trong dạy học hóa học phần Hidrocacbon lớp 11

10 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2 Xây dựng và tổ chức dạy học thông qua hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực người học

1.1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

Phương pháp dạy học hiện nay có những định hướng đổi mới để phù hợp với mục tiêu giáo dục Để thực hiện mục tiêu giáo dục thì cần:

- Hoàn thiện chất lượng các PPDH hiện có và chú ý các quan điểm phương pháp luận về PPDH

- Sáng tạo ra các PPDH mới bằng cách liên kết các PPDH để phát huy tối đa

ưu điểm của từng phương pháp và hạn chế nhược điểm, có vận dụng các phương tiện

và kĩ thuật dạy học tiên tiến Qua đó góp phần phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, làm cho HS hứng thú học tập để tự chiếm lĩnh tri thức

- Chuyển đổi chức năng từ thông báo tái hiện sang tìm tòi, khám phá, cá thể hóa Như vậy, đổi mới PPDH theo hướng chú trọng phát triển năng lực của HS thì

GV không chỉ chú trọng tích cực hóa HS về hoạt động trí tuệ mà còn tổ chức, chỉ đạo, hướng dẫn HS vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn

Do vậy PPDH Hóa học cần được đổi mới theo định hướng sau:

- Tăng cường trực quan, thực hành trong giờ học, với các bài lý thuyết, GV hướng dẫn HS quan sát, phân tích hiện tượng, video, số liệu, bảng biểu nhằm hạn chế việc dạy chay, học chay hay với các bài tập tính toán thì GV hướng dẫn HS các

kĩ năng giải toán, các công thức giải nhanh để HS phát triển NLTT Với giờ học thực hành GV cần dẫn dắt HS vận dụng các kiến thức lý thuyết, kết hợp với kiến thức thực hành, hướng dẫn các thao tác, các bước chuẩn xác, tạo điều kiện cho các

em được trải nghiệm sáng tạo một cách tích cực nhất

- GV giữ vai trò là người hướng dẫn, tổ chức cho học sinh thu nhận kiến thức, hình thành kỹ năng thông qua việc thảo luận nhóm, tổ ngoại khóa, ôn luyện tập chú trọng hướng dẫn những kĩ năng tính toán hóa học để HS phát triển NLTT

1.1.2 Một số phương pháp dạy học tích cực

1.1.2.1 Khái niệm phương pháp dạy học tích cực

PPDH tích cực là một hay nhiều PPDH - giáo dục nhằm phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của người học PPDH tích cực là một khái niệm rộng bao gồm nhiều phương pháp, hình thức, kĩ thuật cụ thể khác nhau nhằm phát triển ở người học

năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, NLTT Theo [11] thì việc phân loại các PPDH dựa trên các cơ sở sau:

+ Căn cứ vào mục đích dạy học;

+ Căn cứ vào nguồn kiến thức và tính chất đặc trưng của sự tri giác thông tin; + Căn cứ vào đặc trưng của hoạt động nhận thức của học sinh;

+ Căn cứ vào mức độ tích cực, sáng tạo của học sinh

Hệ thống PPDH hóa học được phân thành ba nhóm là nhóm các phương pháp trực quan và thực hành, nhóm các phương pháp dùng lời, nhóm các phương pháp tìm tòi nghiên cứu hóa học

- Các PP dùng lời: thuyết minh, đàm thoại, sơ đồ tư duy…

- Các PP trực quan và thực hành: SGK, thí nghiệm hóa học…

- Các PP tìm tòi nghiên cức hóa học: dạy học theo góc, PP bàn tay nặn bột, dạy học dự án…

1.1.2.2 Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

họci đượci thựci hiệni theoi chuẩni đầui rai vềi phẩmi chất,i cáci năngi lựci chung,i năngi lựci

1.1.3 Phương pháp dạy học phát triển năng lực tính toán hóa học

1.1.3.1 Dạy học theo nhóm

a Khái niệm

Dạy học theo nhóm là PPDH trong đó HS được chia thành các nhóm nhỏ, cùng nhau nghiên cứu hoàn thành nhiệm vụ được giao trong một khoảng thời gian nhất định Kết quả làm việc nhóm sẽ được trình bày và đánh giá trước lớp học

Dạy học theo nhóm sẽ phát huy được tính tích cực, tính trách nhiệm, phát triển NL hợp tác làm việc và NL giao tiếp của HS khi hợp tác nhóm hiệu quả

b Quy trình thực hiện

1.1.3.2 Dạy học theo góc

Là một hình thức tổ chức hoạt động học tập nghĩa là các HS của một lớp học được học tại các vị trí hay khu vực khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ được giao

trong một môi trường học tập tích cực Học theo góc người học được lựa chọn họat động và phong cách học: Cơ hội “Khám phá”, „Thực hành”; Cơ hội mở rộng, phát triển, sáng tạo; Cơ hội đọc hiểu các nhiệm vụ và hướng dẫn bằng văn bản của người dạy; Cơ hội cá nhân tự áp dụng và trải nghiệm

- HS hoạt động ở góc phân tích sẽ thảo luận theo nhóm

- HS hoạt động ở góc trải nghiệm sẽ tự tay làm thí nghiệm

- HS hoạt động ở góc quan sát và vận dụng sẽ giải quyết các bài tập [11]

1.2 Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh ở trường trung học phổ thông

1.2.1 Khái niệm về năng lực

Có rất nhiều định nghĩa về năng lực (NL) và mỗi nhà nghiên cứu đưa ra các khái niệm khác nhau Trên thế giới một số nhà nghiên cứu đưa ra khái niệm về NL như sau:

tổng i hợp i những i thuộc i tính i độc i đáo i của i các i nhân i phù i hợp i với i những i yêu i cầu i đặc i

trưng i của i một i hoạt i động i nhất i định, i nhằm i đảm i bảo i việc i hoàn i thành i có i kết i quả i tốt i

trong i lĩnh i vực i hoạt i động i ấy”i [16]i.i Ởi mộti sối nghiêni cứui kháci vềi phươngi phápi dạyi

này.i Tựui chungi lại,iNLi đƣợci coiilài sựi kếti hợpi củaicáci khải năng,iphầmichất,itháiiđội

1.2.2 Cấu trúc của năng lực

1.2.3 Các đặc điểm của năng lực

như:i giai đình,i cộngi đồng,i phươngi tiệni thôngi tini đạii chúng,i tôni giáoi vài môii trườngi

xuyên [16]

1.2.4 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông

1.3 Năng lực đặc thù của môn hóa học ở trường trung học phổ thông

Bảng 1.1 Mô tả một số NL đặc thù của môn học

ứng

học

Tìmi rai đƣợci mốii quani hệi vài thiếti

học

sống

học

-i Thựci hiệni giảii phápi giảii quyếti

1.4 Năng lực tính toán

1.4.1 Khái niệm năng lực tính toán

Có nhiều quan điểm khác nhau về NLTT Theo [3], NLTT của HS không chỉ hiểu về các con số và các phép toán mà HS có thể tính toán trên giấy, tính nhẩm hoặc

sử dụng công nghệ Tuy nhiên xuất phát từ khái niệm năng lực, tôi hiểu NLTT là năng lực hoạt động trí tuệ của con người trước những vấn đề, những con số,… nằm trong các bài toán cụ thể, có mục tiêu và có tính định hướng cao đòi hỏi phải huy động khả năng tư duy, logic và sử dụng thành thạo các công thức, phép tính toán nhằm đạt được mục đích bài toán đề ra và vận dụng vào thực tiễn

1.4.2 Cấu trúc của năng lực tính toán

NTLL có cấu trúc bao gồm:

tượngi trongi môii trườngi xungi quanh,i hiểui tínhi chấti cơi bảni củai chúng;i môi hìnhi hóai

1.5 Bài tập hóa học

1.5.1 Khái niệm bài tập hóa học

1.5.2 Tác dụng của bài tập hóa học

-i Rèni luyệni kĩi năngi hóai họci choi HSi như:i Kĩi năngi viếti vài câni bằngi phươngitrình

nghĩa [13]

1.5.3 Phân loại bài tập hóa học

+i Dựai vàoi loạii kiếni thứci trongi chươngi trìnhi (dungi dịch,i điệnihoá,i độngi học,i

1.5.4 Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học

1.5.5 Điều kiện để học sinh giải thành thạo các bài tập hóa học

1.5.6 Xây dựng câu hỏi, bài tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh

1.5.6.1 Tiếp cận bài tập theo định hướng năng lực

-i Quái íti ôni tậpi thườngi xuyêni vài bỏi quai sựi kếti nốiigiảii vấni đềi đãi biếti vài vấni

1.5.6.2 Phân loại bài tập theo định hướng năng lực

Theoi chứci năngi lýi luậni dạyi học,i bàii tậpi cói thểi baoi gồm:i Bàii tậpi họci vài bàii

-i Bài i tập i đóng: i Lài cáci bàii tậpi mài ngườii họci (ngườii làmi bài)i khôngi cầni tựi

1.5.6.3 Những đặc điểm của bài tập theo định hướng năng lực

-iDiễnibiếnimởicửaigiờihọc

1.5.6.4 Các bậc trình độ trong bài tập theo định hướng năng lực

-iCácibàiitậpigiảiiquyếtivấniđề:iCácibàiitậpinàyiđòiihỏiisựi phânitích,itổngihợp,i

1.6 Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học hóa học ở trường phổ thông ở một số trường trung học phổ thông thành phố Hà Nội

1.6.1 Tổ chức điều tra khảo sát

- Tìm hiểu việc dạy học môn Hóa học ở trường THPT thuộc địa bàn thành phố Hà Nội để nắm được những phương pháp dạy học chính và được sử dụng thường xuyên trong nhà trường hiện nay

- Tìm hiểu, đánh giá thực trạng việc học tập môn Hóa học lớp 11 các trường THPT thuộc địa bàn thành phố Hà Nội, coi đó là căn cứ để xác định phương hướng, nhiệm vụ phát triển của đề tài

- Thông qua quá trình điều tra đi sâu phân tích những tồn tại của GV từ đó phát triển NLTT cho HS

1.6.1.2 Đối tượng điều tra

Thực hiện điều tra 6 GV dạy bộ môn Hóa học và 168 HS lớp 11 ở trường THPT Chúc Động và trường THPT Ngọc Tảo

1.6.1.3 Nội dung điều tra

Điều tra tổng quát tình hình dạy học môn Hóa học và điều tra tổng quát về tình hình học hóa học ở trường THPT hiện nay

1.6.1.4 Phương pháp điều tra

Dự giờ, gặp gỡ, trao đổi với GV để đánh giá thực trạng sử dụng BTHH ở hai

Xây dựng, phát và thu phiếu điều tra qua GV và HS về điều tra thực trạng phát triển NLTT cho HS thông qua dạy học môn Hóa học ở trường THPT (nội dung phiếu điều tra được trình bày ở phần phụ lục)

1.6.1.5 Tiến hành điều tra

Điều tra việc sử dụng BTHH của HS, tôi đã tiến hành khảo sát 168 HS (4 lớp) tại trường Đặc điểm của 2 trường Chúc Động và THPT Ngọc Tảo trên là 2 trong các trường THPT hệ công lập có uy tín và chất lượng giáo dục được đánh giá khá trong

1.6.2 Kết quả điều tra

Biểu đồ 1.1 Thái độ của HS đối với môn Hóa học

Qua số liệu điều tra (biểu đồ 1.1) cho thấy các PPDH môn Hóa học trên lớp chưa kích thích được hứng thú học tập của các em nên có đến 64,26% bình thường với môn Hóa học và tỉ lệ rất thích và thích môn hóa còn chưa cao Và vẫn còn tồn tại một bộ phận HS lười học, thụ động trong suy nghĩ, chưa coi trọng đúng mức việc học tập, chưa

có động cơ học tập đúng đắn…nên có 5,20% là không thích môn Hóa học

5,2%

64,26%

30,54%

Không quan trọng Bình thường Quan trọng

Biểu đồ 1.2 Nhận thức của HS đối với tầm quan trọng của NLTT

Đa số HS đều nhận thức được việc phát triển NLTT trong dạy học môn Hóa học: quan trọng (58,50%) và rất quan trọng (32,20%)

Nhận thức của học sinh về vai trò của bài tập

Theo các em, 68 % HS thích đối với các giờ BTHH, mục đích của BTHH chủ yếu được dùng để rèn luyện kĩ năng tính toán 92,4 % và giúp vận dụng kiến thức vào bài tập dễ dàng hơn 68,90%

Từ kết quả điều tra GV – HS có những nhận xét sau:

- GV THPT đã biết về các PPDH tích cực, song phần lớn là chưa hiểu đúng,

và rõ bản chất, đặc điểm, phương pháp sử dụng của các PPDH Nên việc áp dụng vào dạy học chưa thường xuyên và hiệu quả Do vậy GV thường chọn PPDH truyền thống đơn giản, quen thuộc, ít phải đầu tư về thời gian, công sức để chuẩn bị cho một bài dạy

- BTHH: phần lớn GV cũng sử dụng BT sẵn có trong SKG, SBT cho nhanh

và đúng theo chuẩn của bộ giáo dục, ít khi cho HS làm BTHH để phát triển NLTT cho HS

- Vẫn có một phần các em HS chưa tập trung học tập, không chú ý nghe giảng, lười suy nghĩ và chưa tìm được PP học tập phù hợp với mình

Do quan điểm của GV trong quá trình dạy học như vậy đã ít nhiều làm ảnh hưởng đến việc hình thành phát triển năng lực, đặc biệt là NLTT cho HS

0.80% 8.50%

58.50%

32.20%

Không quan trọng Bình thường Quan trọng Rất quan trọng

Bảng 1.4 Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học của giáo viên

Tỉ lệ %

Số lượng

Tỉ lệ

%

Số lượng

Tỉ lệ

%

Số lượng

Nhận xét: Qua bảng 1.4 trên cho thấy vẫn còn không ít các giáo viên thường

xuyên sử dụng PPDH truyền thống là thuyết trình 83,33% và đàm thoại (50,00%), bởi họ cho rằng kiến thức trừu tượng, thái độ học tập bộ môn ở nhiều học sinh chưa tốt, bài dài, thời gian lên lớp có hạn Vì vậy để học kịp theo phân phối chương trình,

GV vẫn giữ vai trò là người truyền đạt kiến thức, HS tiếp thu thụ động, ghi chép máy móc theo lời của GV, ít tham gia đóng góp ý kiến Do đó, những năng lực của HS chưa được phát huy tối đa như năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, năng lực giải quyết vấn đề, NLTT Bên cạnh đó, các GV thường xuyên sử dụng PPDH sử dụng bài tập 66,67% và cũng có những GV đã có ý thức sử dụng các PPDH tích cực nhưng chưa thường xuyên: PPDH hợp tác nhóm nhỏ (33,33%), PPDH nêu vấn

đề (16,67%), và chỉ chủ yếu tập trung vào các giờ thao giảng, dự giờ Số GV sử dụng thường xuyên những phương pháp này chưa nhiều Nhưng, một số PPDH mới

như: dạy học dự án (không sử dụng chiếm 66,67% , hay đóng vai không sử dụng 100%) hầu hết các GV chưa có sự tìm hiểu và cập nhật các PPDH mới

Bảng 1.5 Kết quả điều tra những công việc của GV cần làm để phát triển

Tăng cường sử dụng các BT thực tiễn trong các giờ dạy

Nhận xét: Qua kết quả của bảng 1.5 trên và một số kết quả của trong phiếu

điều tra cho thấy:

- Các dạng BT được GV sử dụng chủ yếu là những dạng BT có sẵn trong SGK, SBT, những BT tự tổng hợp và từ sách tham khảo ít được sử dụng

- Về nguồn BT: phần lớn GV sử dụng BT có sẵn trong SGK, SBT và các sách tham khảo, có sẵn trên internet; còn ít tìm tòi, xây dựng BT mới và xây dựng thành hệ thống bài tập HS cũng ít khi làm bài tập ở ngoài SGK, SBT và các bài GV yêu cầu

- Về các dạng BT: GV hay dùng các câu hỏi lí thuyết, BT lí thuyết định tính trong dạy học, đặc biệt bài toán hóa học là dạng bài không thể thiếu

- Mục đích sử dụng BT: giúp HS nhớ lí thuyết, rèn kĩ năng và đáp ứng nhu cầu kiểm tra, thi cử vẫn là mục đích sử dụng cao nhất Riêng BT nhằm mục đích giúp HS tìm tòi kiến thức và rèn luyện kĩ năng tự học, rèn NLTT thì cũng được sử

Biểu đồ 1.3 Kết quả điều tra giáo viên về yêu cầu về bài tập hóa học

Tiêu chí 1 Đầy đủ kiến thức quan trọng

Tiêu chí 2 Kiến thức khoa học và chính xác

Tiêu chí 3 Thiết thực

Tiêu chí 4 Bài tập phong phú và đa dạng

Tiêu chí 5 Bám sát với nội dung học

Tiêu chí 6 Bố cục logic, ngắn gọn, súc tích, và thiết khế khoa học Tiêu chí 7 Phù hợp với từng nhóm năng lực học sinh

Tiêu chí 8 Dễ thực hiện

Tiêu chí 9 HS dễ hiểu bài, tiếp thu bài nhanh và cải thiện kết quả

học tập

Biểu đồ 1.4 Kết quả điều tra học sinh về yêu cầu về bài tập hóa học

Tiêu chí 1 Đầy đủ kiến thức quan trọng

Tiêu chí 2 Kiến thức khoa học và chính xác

Tiêu chí 3 Thiết thực

18,5 10 14,5 12.5 9,5 5 15 10 12.5

81,5 90 85,5 87.5 90,5 95 85 90 87.5

0 20 40 60 80 100 120

0 20 40 60 80 100 120

Rất đồng ý Đồng ý Bình thường Không đồng ý

Tiêu chí 4 Bài tập phong phú và đa dạng

Tiêu chí 5 Bám sát với nội dung học

Tiêu chí 6 Bố cục logic, ngắn gọn, súc tích, và thiết khế khoa học Tiêu chí 7 Phù hợp với từng nhóm năng lực học sinh

Tiêu chí 8 Dễ thực hiện

Tiêu chí 9 HS dễ hiểu bài, tiếp thu bài nhanh và cải thiện kết quả học tập

Từ kết quả tổng hợp kết quả khảo sát ý kiến của GV và HS về yêu cầu của bài tập hóa học cho thấy GV và HS đều đồng ý về yêu cầu về bài tập hóa học là:

- Nội dung: kiến thức đầy đủ, chính xác, khoa học, phong phú và đa dạng

- Hình thức: bài tập cần ngắn gọn, súc tích

Đối với GV tỉ lệ chọn 9 tiêu chí ở mức rất đồng ý và đồng ý là 100%, không

có GV nào chọn mức bình thường và không đồng ý Đối với HS: Không có HS nào chọn mức không đồng ý, tỉ lệ chọn ở mức bình thường từ 10% đến 16,25% Tổng ý kiến của HS chọn mức rất đồng ý và đồng ý từ 83,75% đến 90%

Như vậy dạy học sử bài tập hóa học là một trong những phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực cho HS đặc biệt là năng lực tính toán

Với hệ thống bài tập hóa học đầy đủ các tiêu chí trên thì GV dễ dàng thực hiện sử dụng và kết hợp với các PPDH giúp HS tiếp thu kiến thức nhanh hơn và đạt hiệu quả cao

Biểu đồ 1.5 Kết quả điều tra học sinh về mức độ biểu hiện năng lực tính

toán trong môn Hóa học

Biểu hiện 1 Sử dụng ngôn ngữ hóa học: công thức hóa học, kí hiệu hóa học

0 50 100

50.25 45.24

33.33 30 34.58 23.56 21.5 56.67 55.42 55 26.19 33.26 10 14.58 10.42

Tốt Khá Trung bình Yếu

Biểu hiện 3 Vậni dụngi đượci phươngiphápibảoitoàni bảoitoànikhốiilượng,ibảoi

Phân tích kết quả điều tra vấn mức độ biểu hiện của NLTT trong môn Hóa học cho thấy:

- Biểu hiện 1 và 2: Đa số HS sử dụng tốt các công thức hóa học và công thức tính toán cơ bản để thực hiện giải bài tập chiếm 50,25% Không có HS nào không biết sử dụng các công thức cơ bản

- Biểu hiện 3: Việc vận dụng các định luật trong việc tính toán hóa học thì đa

số HS chỉ thực hiện ở mức khá 56,67% Tỉ lệ sử dụng tốt chiếm khá thấp 33,33% Vẫn tồn tại HS chưa biết hoặc chưa biết áp dụng để giải bài toán Từ kết quả trên,

GV cần sử dụng các định luật xen kẽ trong các bài giảng từ những bài tập đơn giản đến phức tạp để HS có thể hiểu một cách rõ ràng

3 Ngoài ra, chúng tôi đã khảo sát thực trạng vấn đề phát triển NLTT của HS

ở một số trường THPT ở Hà Nội Kết quả điều tra được dựa trên 6 phiếu của GV và

168 phiếu của HS thuộc hai trường THPT

Qua sự nghiên cứu cơ sở lí luận và phân tích số liệu về thực trạng, tôi thấy rằng: việc lựa chọn nội dung, hình thức và phương pháp dạy học phát triển NLTT qua dạy học BT phần Hidrocacbon là hết sức cần thiết vì dạy học ở THPT không phát huy hết các năng lực của HS, đặc biệt là NLTT Các phương pháp được áp dụng phù hợp sẽ giúp HS tích cực, chủ động, đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học HS khơi dậy niềm đam mê, yêu thích môn Hóa học Đồng thời, hình thành và phát triển cho HS các năng lực bản thân, kỹ năng cần thiết, đặc biệt là NLTT

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 NHẰM PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH 2.1 Vị trí, mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Hidrocacbon – Hóa học 11

2.1.1 Chương trình hóa học phần Hidrocacbon – lớp 11 THPT

Phần Hidrocacbon gồm các chương, bài học sau:

- Chương 5: Hidrocacbon no

+ Bài 33: Ankan: Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp

+ Bài 34: Ankan: Cấu trúc phân tử và tính chất vật lý

+ Bài 35: Ankan: Tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng

+ Bài 36: Xicloankan

+ Bài 37: Luyện tập Ankan và Xicloankan

+ Bài 38: Thực hành Phân tích định tính

Điều chế và tính chất metan

- Chương 6: Hidrocacbon không no

+ Bài 39: Anken: Danh pháp, cấu trúc và đồng phân

+ Bài 40: Anken: Tính chất, điều chế và ứng dụng

+ Bài 41: Ankađien

+ Bài 42: Khái niệm về tecpen

+ Bài 43: Ankin

+ Bài 44: Luyện tập: Hidrocacbon không no

+ Bài 45: Thực hành: Tính chất của hidrocacbon không no

- Chương 7: Hidrocacbon thơm – Nguồn hidrocacbon

+ Bài 46: Bezen và ankylbenzen

+ Bài 47: Stiren và naphtalen

+ Bài 48: Nguồn hidrocacbon thiên nhiên

+ Bài 49: Luyện tập: So sánh đặc điểm cấu trúc và tính chất của hidrocacbon thơm với hidrocacbon no và không no

+ Bài 50: Thực thành: Tính chất của một số hidrocacbon thơm

2.1.2 Vị trí, mục tiêu phần Hidrocacbon – Hóa học 11

2.1.2.1 Mục tiêu chương “Hidrocacbon no”