Khóa luận thiết kế nền tảng tự học Hóa học 11 chủ đề dẫn xuất halogen - ĐH Sư phạm Đà Nẵng

Khám phá thiết kế nền tảng tự học hóa học 11, giúp phát triển năng lực tự học cho học sinh qua chủ đề dẫn xuất halogen, alcohol, phenol.

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Tâm
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Lan Anh
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Dẫn Xuất Halogen, Alcohol và Phenol
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về sử dụng nền tảng LMS nhằm phát triển năng lực tự học cho HS
• 1.2. Năng lực và năng lực tự học của HS THPT
• 1.2.1. Tổng quan về năng lực
• 1.2.2. Tổng quan về tự học
• 1.2.3. Tổng quan về năng lực tự học HS THPT
• 1.2.4. Tầm quan trọng về việc phát triển năng lực tự học của HS THPT
• 1.3. Một số phương pháp và mô hình dạy học phát triển phẩm chất, năng lực học sinh
• 1.3.1. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề
• 1.3.2. Phương pháp dạy học dự án
• 1.3.3. Phương pháp dạy học hợp đồng
• 1.3.4. Mô hình dạy học Blended Learning (B – learning)
• 1.4. Sử dụng công nghệ thông tin trong dạy và học môn hóa học
• 1.4.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong cuộc cách mạng 4
• 1.4.2. Ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy và học hóa học
• 1.5. Tổng quan về không gian lưu trữ trực tuyến (Web hosting)
• 1.5.1. Nguyên lí hoạt động
• 1.5.2. Một số loại hosting phổ biến
• 1.5.3. Mã nguồn mở Moodle
• 1.5.3.1. Mã nguồn mở là gì?
• 1.5.3.2. Đặc điểm của mã nguồn mở
• 1.5.3.3. Tổng quan về Moodle
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG NỀN TẢNG TỰ HỌC HOÁ HỌC LỚP 11 VÀ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “DẪN XUẤT HALOGEN, ALCOHOL VÀ PHENOL”
• 2.1. Quy trình nghiên cứu dự án
• 2.1.1. Nghiên cứu chương trình
• 2.1.2. Thực nghiệm và lấy ý kiến chuyên gia
• 2.1.3. Đánh giá hiệu quả
• 2.2. Quy trình xây dựng và thiết kế nền tảng “Tự học Hóa học 11”
• 2.2.1. Xây dựng web hosting
• 2.2.2. Thiết kế giao diện
• 2.2.3. Quản lí nền tảng
• 2.2.4. Tổng quan về Plugins
• 2.3. Ứng dụng nền tảng trong dạy học chủ đề “Dẫn xuất halogen. Alcohol và phenol” và phát triển năng lực tự học cho HS THPT
• 2.3.1. Phân tích chủ đề “Dẫn xuất halogen. Alcohol và phenol”
• 2.3.2. Phân tích cấu trúc năng lực tự học của HS THPT
• 2.3.3. Quy trình tổ chức dạy học
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Kết quả khảo sát đánh giá sử dụng nền tảng tự học hóa học 11 – phần hóa học hữu cơ
• 3.1.1. Trước khi sử dụng nền tảng
• 3.1.2. Sau khi sử dụng nền tảng
• 3.2. Mục đích thực nghiệm
• 3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm
• 3.4. Đối tượng và GV thực nghiệm
• 3.5. Phương pháp thu thập xử lí số liệu TNSP
• 3.6. Quy trình thực nghiệm
• 3.7. Kết quả thực nghiệm
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nền Tảng Tự Học Hóa Học 11 Halogen Alcohol Phenol

Nền tảng tự học Hóa học 11 tập trung vào Dẫn xuất Halogen, Alcohol, và Phenol đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp kiến thức và kỹ năng cho học sinh. Chủ đề này là nền tảng của Hóa học hữu cơ 11, giúp học sinh hiểu rõ cấu trúc, tính chất, và ứng dụng của các hợp chất hữu cơ quan trọng. Việc làm chủ kiến thức này không chỉ giúp học sinh đạt kết quả tốt trong học tập mà còn tạo nền tảng vững chắc cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn. Theo tài liệu gốc, hóa học hữu cơ là một lĩnh vực kiến thức khá phức tạp và đòi hỏi lượng kiến thức đáng kể trong chương trình giảng dạy cho HS phổ thông [9].

1.1. Giới thiệu về Dẫn Xuất Halogen Cấu trúc và danh pháp

Dẫn xuất halogen là những hợp chất hữu cơ mà trong đó một hoặc nhiều nguyên tử hydro được thay thế bằng các nguyên tử halogen (F, Cl, Br, I). Việc hiểu cấu trúc và danh pháp của dẫn xuất halogen là rất quan trọng để nắm bắt tính chất và phản ứng hóa học của chúng. Nền tảng tự học cung cấp các tài liệu, bài giảng, và bài tập thực hành giúp học sinh làm quen và thành thạo việc gọi tên các dẫn xuất halogen theo danh pháp IUPAC.

1.2. Tổng Quan Alcohol và Phenol Định nghĩa và phân loại

Alcohol và Phenol là hai loại hợp chất hữu cơ quan trọng chứa nhóm chức hydroxyl (-OH). Alcohol là hợp chất trong đó nhóm -OH liên kết với một nguyên tử carbon no, còn Phenol là hợp chất trong đó nhóm -OH liên kết trực tiếp với vòng benzene. Nền tảng tự học cung cấp định nghĩa, phân loại, và các ví dụ minh họa giúp học sinh phân biệt và hiểu rõ sự khác nhau giữa Alcohol và Phenol.

II. Thách Thức Tự Học Dẫn Xuất Halogen Alcohol Phenol Hóa 11

Việc tự học Hóa học 11 về Dẫn xuất Halogen, Alcohol và Phenol có thể gặp nhiều khó khăn. Học sinh thường gặp khó khăn trong việc ghi nhớ các phản ứng phức tạp, hiểu rõ cơ chế phản ứng, và áp dụng kiến thức vào giải bài tập. Theo tài liệu gốc, một trong những khó khăn chính là khả năng tìm kiếm tài liệu phù hợp. Với lĩnh vực hóa học hữu cơ rộng lớn và liên quan mật thiết đến các phản ứng, cấu trúc phân tử và quy luật, việc tìm được tài liệu đáng tin cậy và dễ hiểu để nắm bắt kiến thức là điều không dễ dàng.

2.1. Ghi nhớ và Vận Dụng Tính Chất Hóa Học của Halogen

Tính chất hóa học của dẫn xuất halogen rất đa dạng, bao gồm phản ứng thế halogen, phản ứng tách halogen, và phản ứng cộng halogen. Học sinh cần nắm vững các điều kiện phản ứng, sản phẩm tạo thành, và cơ chế phản ứng để có thể giải quyết các bài tập liên quan. Nền tảng tự học cung cấp các sơ đồ phản ứng, video minh họa, và bài tập trắc nghiệm giúp học sinh ôn tập và củng cố kiến thức.

2.2. Cơ chế Phản Ứng Oxi Hóa Alcohol và Ester Hóa

Alcohol tham gia vào nhiều phản ứng quan trọng, bao gồm phản ứng oxi hóa alcohol tạo thành aldehyde hoặc ketone, và phản ứng ester hóa tạo thành ester. Việc hiểu rõ cơ chế phản ứng giúp học sinh dự đoán sản phẩm và điều kiện phản ứng. Nền tảng tự học cung cấp các bài giảng chi tiết về cơ chế phản ứng và các ví dụ minh họa giúp học sinh nắm vững kiến thức.

2.3. So sánh Tính Acid Phenol và Phản Ứng Thế Vòng Benzene

Phenol có tính acid yếu và tham gia vào các phản ứng thế vào vòng benzene. So sánh tính acid của Phenol với các hợp chất khác và dự đoán sản phẩm của phản ứng thế vòng benzene đòi hỏi học sinh phải hiểu rõ cấu trúc và ảnh hưởng của các nhóm thế. Nền tảng tự học cung cấp các bài tập so sánh và dự đoán giúp học sinh rèn luyện kỹ năng.

III. Bí Quyết Nắm Vững Tính Chất và Điều Chế Halogen Hóa 11

Nền tảng tự học cung cấp các phương pháp học tập hiệu quả giúp học sinh nắm vững tính chất và điều chế của Dẫn xuất Halogen. Các phương pháp này bao gồm sử dụng sơ đồ tư duy, giải bài tập theo chủ đề, và làm các bài kiểm tra trực tuyến. Theo tài liệu gốc, thiếu sự hướng dẫn từ GV cũng là một vấn đề đáng quan tâm. Trong quá trình tự học, việc thiếu người hướng dẫn có thể gây ra sự mất định hướng và khó khăn trong việc hiểu rõ các khái niệm, quy tắc và ứng dụng của hóa học hữu cơ.

3.1. Sơ đồ Tư Duy Hệ thống hóa Tính Chất Hóa Học Halogen

Sử dụng sơ đồ tư duy giúp học sinh hệ thống hóa kiến thức về tính chất hóa học của dẫn xuất halogen một cách trực quan và dễ nhớ. Nền tảng tự học cung cấp các mẫu sơ đồ tư duy và hướng dẫn học sinh tự xây dựng sơ đồ tư duy cho riêng mình.

3.2. Luyện Giải Bài Tập Phản ứng Thế Tách và Cộng Halogen

Luyện giải bài tập là cách tốt nhất để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải bài tập về phản ứng thế halogen, phản ứng tách halogen, và phản ứng cộng halogen. Nền tảng tự học cung cấp các bài tập theo chủ đề và hướng dẫn giải chi tiết.

3.3. Kiểm Tra Trực Tuyến Đánh giá Năng Lực Tự Học Halogen

Các bài kiểm tra trực tuyến giúp học sinh tự đánh giá năng lực và xác định những kiến thức còn thiếu sót. Nền tảng tự học cung cấp các bài kiểm tra trắc nghiệm và tự luận với mức độ khó khác nhau.

IV. Phương Pháp Điều Chế Alcohol và Ứng Dụng Thực Tế Hóa 11

Việc điều chế alcohol và hiểu các ứng dụng thực tế của chúng rất quan trọng. Nền tảng tự học cung cấp các phương pháp điều chế alcohol phổ biến và các ví dụ về ứng dụng của alcohol trong đời sống và công nghiệp. Nền tảng tự học sẽ hướng đến khuyến khích HS trở thành người học chủ động, có khả năng tự điều chỉnh quá trình học tập, xác định mục tiêu và sắp xếp thời gian học tập một cách hiệu quả.

4.1. Các Phản Ứng Điều Chế Alcohol Phổ Biến Hydrat hóa khử aldehyde

Các phản ứng điều chế alcohol phổ biến bao gồm hydrat hóa alkene, khử aldehyde và ketone, và phản ứng Grignard. Nền tảng tự học cung cấp các bài giảng chi tiết về các phản ứng này và các ví dụ minh họa.

4.2. Ứng Dụng Thực Tế của Alcohol Dung môi nhiên liệu dược phẩm

Alcohol có nhiều ứng dụng thực tế, bao gồm làm dung môi, nhiên liệu, và nguyên liệu trong sản xuất dược phẩm. Nền tảng tự học cung cấp các ví dụ về ứng dụng của alcohol trong các lĩnh vực khác nhau.

V. Ứng Dụng và Bài Tập Thực Hành Phenol Hóa 11 Giải Chi Tiết

Nền tảng tự học cung cấp các bài tập thực hành về Phenol và hướng dẫn giải chi tiết giúp học sinh áp dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế. Từ những thách thức trên, rõ ràng việc phát triển năng lực tự học trong giảng dạy hóa học hữu cơ ở trường phổ thông trở thành một nhiệm vụ quan trọng, cấp thiết và mang tính chiến lược lâu dài.

5.1. Bài Tập Về Tính Acid Phenol So sánh và giải thích

Bài tập về tính acid của Phenol giúp học sinh hiểu rõ ảnh hưởng của các nhóm thế đến tính acid. Nền tảng tự học cung cấp các bài tập so sánh tính acid và hướng dẫn giải thích chi tiết.

5.2. Bài Tập Về Phản Ứng Thế Vòng Benzene của Phenol

Bài tập về phản ứng thế vào vòng benzene của Phenol giúp học sinh rèn luyện kỹ năng dự đoán sản phẩm và cơ chế phản ứng. Nền tảng tự học cung cấp các bài tập dự đoán và hướng dẫn giải chi tiết.

VI. Tổng Kết và Tương Lai Tự Học Hóa 11 Halogen Alcohol Phenol

Nền tảng tự học Hóa học 11 về Dẫn xuất Halogen, Alcohol và Phenol là một công cụ hữu ích giúp học sinh nắm vững kiến thức và phát triển kỹ năng tự học. Trong tương lai, nền tảng sẽ được phát triển thêm nhiều tính năng mới, như tích hợp trí tuệ nhân tạo để cá nhân hóa quá trình học tập và cung cấp các bài tập tương tác 3D.

6.1. Tóm Tắt Lý Thuyết Dẫn Xuất Halogen Alcohol Phenol Hóa 11

Nền tảng tự học cung cấp bản tóm tắt lý thuyết về Dẫn xuất Halogen, Alcohol, và Phenol giúp học sinh ôn tập nhanh chóng trước các kỳ thi.

6.2. Hướng Phát Triển Nền Tảng Tự Học Hóa 11 Cá Nhân Hóa

Trong tương lai, nền tảng tự học sẽ được phát triển thêm nhiều tính năng mới, như tích hợp trí tuệ nhân tạo để cá nhân hóa quá trình học tập và cung cấp các bài tập tương tác 3D.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 và quá trình chuyển đổi số giáo dục đang diễn ra mạnh mẽ, năng lực tự học (NLTH) trở thành một trong những phẩm chất, năng lực cốt lõi giúp học sinh (HS) chủ động tiếp nhận tri thức, thích ứng với sự thay đổi liên tục của xã hội và hướng tới mục tiêu học tập suốt đời. Định hướng này đã được khẳng định trong Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, cũng như trong Chương trình giáo dục phổ thông (GDPT) 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, trong đó xác định tự chủ và tự học là một trong ba năng lực chung cần hình thành cho học sinh cấp Trung học phổ thông (THPT).

Về mặt chuyên môn, mạch kiến thức Hóa học hữu cơ lớp 11 có tính trừu tượng cao, khối lượng kiến thức lớn với nhiều quy luật cấu tạo, tính chất hóa học và cơ chế phản ứng phức tạp. Thực tiễn dạy học tại trường phổ thông cho thấy học sinh thường gặp nhiều rào cản khi tự học phần này: khó khăn trong việc tìm kiếm nguồn tài liệu tham khảo chuẩn xác và dễ hiểu; thiếu sự định hướng, hỗ trợ thường xuyên từ giáo viên (GV); sách giáo khoa hiện hành chủ yếu cung cấp kiến thức nền tảng mà thiếu chỉ dẫn phương pháp tự học cụ thể. Đồng thời, phương pháp dạy học truyền thống mang tính truyền đạt một chiều cùng sĩ số lớp học đông tại Việt Nam đã giới hạn khả năng bao quát, quản lý và hỗ trợ học sinh của giáo viên. Nhằm giải quyết các bất cập này, đề tài "Thiết kế nền tảng tự học Hoá học 11 và sử dụng trong dạy học chủ đề “Dẫn xuất halogen - Alcohol - Phenol” nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh" được tác giả Nguyễn Hoàng Tâm thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thị Lan Anh tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng (tháng 5/2023).

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Văn bản xác định hệ thống mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:

• Mục tiêu tổng quát: Cải thiện quá trình giảng dạy và học tập Hóa học hữu cơ lớp 11 chủ đề “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol” bằng cách xây dựng hệ thống quản lý học tập (LMS - Learning Management System) và phát triển năng lực tự chủ, tự học của học sinh.
• Mục tiêu cụ thể:
  1. Xây dựng nền tảng LMS dựa trên mã nguồn mở Moodle chuyên sâu cho phần Hóa học hữu cơ lớp 11, tập trung vào chủ đề “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol”.
  2. Phát triển năng lực tự chủ và tự học cho học sinh thông qua việc định hướng, khuyến khích người học chủ động lập kế hoạch và điều chỉnh tiến trình học tập.
  3. Áp dụng nền tảng vào thực tiễn dạy học như một công cụ hỗ trợ giáo viên tổ chức môi trường tương tác, tăng cường tính tích cực của học sinh.
• Nhiệm vụ nghiên cứu:
  1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến năng lực tự học và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Hóa học.
  2. Thiết kế và xây dựng nền tảng LMS dựa trên mã nguồn mở Moodle.
  3. Thiết kế hệ thống bài giảng video tương tác và học liệu số hóa cho chủ đề “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol”.
  4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm: lập kế hoạch, tổ chức dạy học, thu thập và xử lý số liệu để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của nền tảng.
  5. Lấy ý kiến đánh giá từ chuyên gia, giáo viên và học sinh để hoàn thiện đề tài.

Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Khách thể nghiên cứu: Giáo viên bộ môn Hóa học và học sinh tại các trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
• Đối tượng nghiên cứu: Năng lực tự học, các biện pháp phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học Hóa học hữu cơ lớp 11 và Chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học lớp 11.
• Phạm vi nghiên cứu:
  • Nội dung: Chủ đề “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol” thuộc Chương trình GDPT 2018 môn Hóa học cấp THPT.
  • Địa bàn và thời gian thực nghiệm: Trường THPT Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng, thực hiện trên học sinh khối 11 (lớp 11/4 và 11/6) trong năm học 2022–2023.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và mô hình sử dụng

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý luận dựa trên các lý thuyết giáo dục học, tâm lý học và công nghệ dạy học hiện đại:

1. Lý thuyết về năng lực và năng lực tự học: Tiếp cận định nghĩa năng lực từ quan điểm của P. Rudich, Gerard & Roegiers, De Ketele và Chương trình GDPT 2018. Tác giả vận dụng mô hình cấu trúc năng lực 7 thành tố của T. Lobanova và Yu. (gồm động cơ, kiến thức, kỹ năng nhận thức, kỹ năng thực hành/kinh nghiệm, thái độ, xúc cảm, giá trị/đạo đức) cùng tiến trình 5 giai đoạn hình thành năng lực. Về tự học, đề tài tổng hợp quan điểm của Malcolm Knowles (Self-Directed Learning), David Little (Autonomous Learning), PGS. Trần Thị Nhung - TS. Nguyễn Thị (Học tập tự quản) và GS. Nguyễn Cảnh Toàn (3 hình thức tự học: không có hướng dẫn, hướng dẫn gián tiếp, hướng dẫn trực tiếp).
2. Khung cấu trúc năng lực tự học theo P. Griffin: Cấu trúc NLTH được xây dựng qua 4 bước: xác định năng lực, phân chia 4 thành tố cốt lõi (Xác định mục đích học tập; Lập kế hoạch tự học; Tiến hành kế hoạch tự học; Đánh giá và điều chỉnh hoạt động học), thiết lập 11 chỉ số hành vi và xây dựng tiêu chí chất lượng theo 3 mức độ (M1, M2, M3).
3. Các phương pháp dạy học tích cực: Dạy học giải quyết vấn đề (với các dạng tình huống nghịch lí/bế tắc, tình huống lựa chọn, tình huống "tại sao"), Dạy học dự án (quy trình 5 bước: Khởi động, Lập kế hoạch, Thực hiện, Trình bày, Đánh giá), và Dạy học theo hợp đồng (giai đoạn chuẩn bị và tổ chức thực hiện).
4. Mô hình dạy học kết hợp (Blended Learning): Dựa trên nghiên cứu của Dziuban, Hartman, Moskal (2004) và phân loại mô hình của Michael B. Horn & cộng sự. Tác giả lựa chọn mô hình "Tương tác trực tiếp là chủ đạo" (Face-to-face driver), kết hợp việc tự học bài giảng trực tuyến trước giờ lên lớp với các hoạt động thảo luận, giải quyết vấn đề thực tế trong không gian lớp học.
5. Công nghệ hệ thống quản lý học tập (LMS): Ứng dụng nền tảng mã nguồn mở Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment do Martin Dougiamas sáng lập) triển khai trên dịch vụ lưu trữ đám mây (Cloud hosting) nhằm tối ưu hóa chi phí, đảm bảo độ ổn định và khả năng mở rộng.

Thành tố NLTH	Chỉ số hành vi chính	Tiêu chí đánh giá chất lượng (Mức 3 - Cao nhất)
1. Xác định mục đích học tập	- Xác định kiến thức, kĩ năng cần học - Xác định kiến thức, kĩ năng liên quan đã có	Tự xác định chi tiết tiến trình thu nhận kiến thức, kĩ năng mới và toàn bộ kiến thức nền tảng liên quan.
2. Lập kế hoạch tự học	- Xác định phong cách bản thân - Lựa chọn phương pháp học tập - Lập thời gian biểu tự học	Chỉ ra thao tác học tập tối ưu, phương pháp phù hợp với nội dung và thời gian biểu cụ thể, khoa học.
3. Tiến hành kế hoạch tự học	- Làm việc với tài liệu - Làm việc với người hỗ trợ - Rèn luyện trên đối tượng vật chất	Lựa chọn nguồn tin có giá trị, hệ thống hóa đa dạng; chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ phù hợp và sử dụng thành thạo phương tiện học tập.
4. Đánh giá, điều chỉnh	- Đánh giá kết quả của bản thân - Đánh giá, điều chỉnh kế hoạch học	Lựa chọn công cụ tự đánh giá phù hợp để nhận biết trình độ; nhận diện khâu chưa tốt và có hành động điều chỉnh kịp thời.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa và khái quát hóa các văn bản chỉ đạo của Đảng, Nhà nước, Bộ GD&ĐT (Nghị quyết 29-NQ/TW, Chương trình Hóa học 2018), các tài liệu tâm lý học giáo dục, phương pháp dạy học Hóa học và tài liệu kỹ thuật về quản trị LMS Moodle.
• Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Khảo sát thực trạng dạy học và mức độ tự học của giáo viên và học sinh tại Trường THPT Hòa Vang; tổ chức thực nghiệm sư phạm với các giáo án dạy học kết hợp; sử dụng phương pháp chuyên gia để lấy ý kiến đánh giá về giao diện, tính năng và nội dung sư phạm của nền tảng LMS.
• Phương pháp thống kê toán học: Thu thập và xử lý số liệu định lượng thu được từ các bài kiểm tra định kỳ, kiểm tra thường xuyên và phiếu khảo sát; tính toán các tham số thống kê đặc trưng (điểm trung bình, độ lệch chuẩn, phương sai, hệ số biến thiên), lập bảng phân phối tần số, tần suất, tần số lũy tích và dựng đồ thị kiểm chứng.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu nghiên cứu bao gồm số liệu khảo sát thực trạng của giáo viên và học sinh trước/sau khi triển khai nền tảng; kết quả bài kiểm tra đánh giá quá trình và kiểm tra định kỳ của nhóm thực nghiệm (TN) và nhóm đối chứng (ĐC) tại Trường THPT Hòa Vang; phiếu đánh giá năng lực tự học của học sinh do giáo viên chấm; phiếu tự đánh giá của học sinh; ý kiến phản hồi của các chuyên gia giáo dục.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 1 hệ thống hóa tổng quan lịch sử nghiên cứu về ứng dụng LMS và phát triển năng lực tự học trên thế giới (điển hình như các nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Hiroshima, Đại học Jordan) và tại Việt Nam (các công trình tại Viện Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Bách khoa Hà Nội, tư tưởng tự học của Chủ tịch Hồ Chí Minh). Tác giả phân tích sâu sắc các khái niệm nền tảng: cấu trúc năng lực đa thành tố, 5 giai đoạn hình thành năng lực, 3 hình thức tự học của Nguyễn Cảnh Toàn và đặc biệt là bảng cấu trúc NLTH gồm 4 thành tố, 11 chỉ số hành vi cùng 3 mức độ chất lượng (M1, M2, M3).

Tiếp đó, chương phân tích ba phương pháp dạy học tích cực (Dạy học giải quyết vấn đề, Dạy học dự án, Dạy học theo hợp đồng) cùng các mô hình Blended Learning phân theo dung lượng giao thoa (0% đến 80%+) và cách thức tổ chức (Michael B. Horn). Tác giả làm rõ vai trò của CNTT trong cách mạng 4.0, các ứng dụng mô phỏng/thí nghiệm ảo trong môn Hóa học, nguyên lý hoạt động của Web Hosting, so sánh ưu nhược điểm của Shared Hosting, VPS Hosting, Cloud Hosting, và tổng quan về lịch sử phát triển, hệ sinh thái toàn cầu của mã nguồn mở Moodle (đạt mốc 200 triệu người dùng tại 242 quốc gia vào năm 2020).

Chương 2. Xây dựng nền tảng tự học Hoá học lớp 11 và sử dụng trong dạy học chủ đề “Dẫn xuất halogen, alcohol và phenol”

Chương 2 trình bày toàn bộ quy trình thiết kế kỹ thuật và giải pháp sư phạm của đề tài. Về mặt kỹ thuật, tác giả lựa chọn giải pháp Cloud Hosting để cài đặt Moodle, thiết kế lại giao diện trực quan, thân thiện cho học sinh THPT, quản trị người dùng thông qua file Excel chuẩn hóa danh sách lớp, và tích hợp các Plugins mở rộng nhằm theo dõi tiến độ học tập.

Về mặt sư phạm, tác giả thực hiện phân tích cấu trúc nội dung chủ đề “Dẫn xuất halogen - Alcohol - Phenol” theo Chương trình GDPT 2018, thiết kế hệ thống bài giảng video tương tác kết hợp câu hỏi pop-up quá trình (giúp kiểm tra sự chú ý và hiểu bài ngay khi xem video), xây dựng ngân hàng câu hỏi kiểm tra đánh giá định kỳ và hệ thống bài tập vận dụng. Đồng thời, chương trình dạy học được tổ chức theo mô hình Blended Learning: học sinh tự nghiên cứu kiến thức mới qua video và bài tập trên LMS ở nhà, thời lượng trên lớp được dành cho hoạt động thảo luận nhóm, giải quyết tình huống có vấn đề, thực hành và báo cáo dự án.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày chi tiết quá trình tổ chức thực nghiệm sư phạm tại Trường THPT Hòa Vang (Đà Nẵng) trên hai lớp 11/4 và 11/6. Tác giả tiến hành khảo sát thực trạng khó khăn của học sinh trước khi can thiệp, thiết lập quy trình dạy học thực nghiệm có sự đối sánh với phương pháp truyền thống.

Số liệu thu thập từ các bài kiểm tra thường xuyên và kiểm tra định kỳ được phân tích thông qua các bảng phân phối tần số, tần suất, tần số tích lũy và các tham số đặc trưng thống kê. Kết quả được trực quan hóa qua đồ thị đường lũy tích và biểu đồ phân loại học lực. Bên cạnh đó, tác giả tiến hành khảo sát đánh giá của giáo viên và học sinh về chất lượng nền tảng, đồng thời thu thập dữ liệu từ phiếu tự đánh giá và phiếu đánh giá của giáo viên nhằm chứng minh sự tiến bộ rõ rệt về 4 thành tố năng lực tự học của nhóm thực nghiệm so với nhóm đối chứng.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

Khóa luận đã ghi nhận và chứng minh các kết quả thực nghiệm sư phạm sau:

• Hiệu quả học tập môn Hóa học: Điểm kiểm tra định kỳ và kiểm tra thường xuyên của nhóm thực nghiệm (TN) cao hơn rõ rệt so với nhóm đối chứng (ĐC). Đồ thị đường lũy tích của nhóm TN luôn nằm về phía bên phải và phía dưới so với nhóm ĐC, phản ánh tỷ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi cao hơn và tỷ lệ học sinh yếu, kém giảm đáng kể.
• Sự phát triển năng lực tự học: Học sinh nhóm TN có sự chuyển biến tích cực ở cả 4 thành tố của NLTH. Học sinh chủ động hơn trong việc lập thời gian biểu tự học, biết cách khai thác học liệu số, tích cực tham gia trả lời các câu hỏi pop-up trên hệ thống video tương tác, và nâng cao khả năng tự đánh giá, điều chỉnh phương pháp học tập của bản thân.
• Mức độ tiếp nhận nền tảng: Kết quả khảo sát ý kiến phản hồi cho thấy đa số giáo viên và học sinh đánh giá cao tính trực quan, độ thân thiện của giao diện Moodle và tính hiệu quả của hệ thống bài giảng số hóa trong việc hỗ trợ dạy học Hóa học hữu cơ.

Đóng góp khoa học và thực tiễn

• Về mặt lý luận: Hệ thống hóa và cụ thể hóa khung đánh giá năng lực tự học cho học sinh THPT trong môn Hóa học theo quy trình của P. Griffin, xác lập 4 thành tố, 11 chỉ số hành vi và 3 mức độ tiêu chí chất lượng rõ ràng.
• Về mặt thực tiễn:
  1. Xây dựng thành công nền tảng LMS “Tự học Hóa học 11” trên mã nguồn mở Moodle và hạ tầng Cloud Hosting, cung cấp một mô hình kỹ thuật chi phí thấp, tính ứng dụng cao cho giáo viên phổ thông.
  2. Số hóa toàn bộ nội dung học liệu chủ đề “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol” thành hệ thống bài giảng video tương tác, bài tập quá trình và bài kiểm tra định kỳ.
  3. Thiết kế bộ công cụ 3 thành phần phục vụ đo lường NLTH: phiếu hỏi giáo viên, phiếu đánh giá NLTH học sinh dành cho giáo viên và phiếu tự đánh giá NLTH của học sinh.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

• Hạn chế của đề tài:
  • Phạm vi thực nghiệm sư phạm chỉ được triển khai tại một trường THPT (Trường THPT Hòa Vang, Đà Nẵng) với quy mô mẫu giới hạn ở 2 lớp học (lớp 11/4 và 11/6), do đó dữ liệu thực nghiệm chưa mang tính đại diện cho nhiều vùng miền có điều kiện cơ sở vật chất khác nhau.
  • Về mặt nội dung, nền tảng mới chỉ tập trung số hóa và xây dựng tiến trình dạy học cho một chủ đề cụ thể là “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol”, chưa bao phủ toàn bộ chương trình Hóa học hữu cơ hay toàn bộ chương trình Hóa học lớp 11.
• Hướng mở rộng nghiên cứu:
  • Mở rộng phạm vi thực nghiệm sư phạm sang nhiều trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng và các tỉnh lân cận nhằm thu thập mẫu dữ liệu đa dạng hơn.
  • Tiếp tục thiết kế, hoàn thiện và đưa lên hệ sinh thái LMS Moodle toàn bộ các chủ đề còn lại của chương trình Hóa học 11 và các khối lớp khác thuộc Chương trình GDPT 2018.
  • Nghiên cứu tích hợp thêm các công nghệ mô phỏng phân tử 3D, phòng thí nghiệm ảo và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) hỗ trợ học tập cá nhân hóa sâu hơn cho học sinh.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

• Sinh viên và giảng viên ngành Sư phạm Hóa học: Tham khảo cơ sở lý luận về cấu trúc năng lực tự học, quy trình thiết kế bài giảng video tương tác và cách thức xây dựng kế hoạch bài dạy kết hợp (Blended Learning) đáp ứng Chương trình GDPT 2018.
• Giáo viên Hóa học tại các trường THPT: Sử dụng trực tiếp cấu trúc bài dạy, hệ thống câu hỏi tương tác của chủ đề “Dẫn xuất halogen - Alcohol - Phenol” và học hỏi quy trình triển khai LMS Moodle chi phí thấp thông qua Cloud Hosting để quản lý học sinh và tổ chức dạy học trực tuyến hỗ trợ.
• Cán bộ nghiên cứu phương pháp dạy học: Tham khảo bộ công cụ đánh giá năng lực tự học (gồm các tiêu chí chỉ số hành vi, phiếu tự đánh giá và phiếu quan sát) cùng phương pháp phân tích thống kê sư phạm (đường lũy tích, bảng phân phối tần suất).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận lựa chọn mô hình dạy học kết hợp (Blended Learning) nào và căn cứ vào đâu?
Tác giả lựa chọn mô hình "Tương tác trực tiếp là chủ đạo" (Face-to-face driver) dựa trên nghiên cứu phân loại của Michael B. Horn & cộng sự. Mô hình này được lựa chọn vì phù hợp với thực tiễn giáo dục Việt Nam: học sinh xem video bài giảng và làm bài tập chuẩn bị trên hệ thống Moodle tại nhà, trong khi phần lớn thời lượng trên lớp được giáo viên sử dụng để tổ chức thảo luận, giải quyết các nhiệm vụ phức tạp và tương tác trực tiếp.

2. Cấu trúc năng lực tự học của học sinh trong đề tài gồm những thành tố nào?
Dựa trên quy trình xây dựng của P. Griffin, cấu trúc NLTH của học sinh trong khóa luận gồm 4 thành tố cốt lõi:

1. Xác định mục đích học tập;
2. Lập kế hoạch tự học;
3. Tiến hành kế hoạch tự học;
4. Đánh giá và điều chỉnh hoạt động học.

3. Hạ tầng kỹ thuật của nền tảng LMS được xây dựng trên công nghệ gì?
Nền tảng được xây dựng trên mã nguồn mở Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) và được triển khai trên nền tảng Cloud Hosting (lưu trữ đám mây) nhằm đảm bảo chi phí thấp, tính linh hoạt cao và khả năng vận hành ổn định.

4. Quá trình thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại đâu và trên đối tượng nào?
Thực nghiệm sư phạm được tổ chức tại Trường THPT Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng, trên học sinh hai lớp 11/4 và 11/6 trong quá trình học chủ đề “Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol” môn Hóa học 11.

5. Bộ công cụ đo lường năng lực tự học của đề tài gồm những văn bản nào?
Bộ công cụ gồm 3 thành phần chính: phiếu hỏi giáo viên về thực trạng dạy học, phiếu đánh giá năng lực tự học của học sinh dành cho giáo viên và phiếu tự đánh giá năng lực tự học dành cho học sinh.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Hoàng Tâm đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu thông qua việc thiết kế thành công nền tảng LMS Moodle và vận dụng hiệu quả vào dạy học chủ đề “Dẫn xuất halogen - Alcohol - Phenol” lớp 11. Đề tài đã xây dựng được khung đo lường năng lực tự học chuẩn mực và chứng minh tính khả thi qua quá trình thực nghiệm sư phạm nghiêm túc tại Trường THPT Hòa Vang (Đà Nẵng). Đây là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn cao cho công tác đổi mới phương pháp dạy học Hóa học theo định hướng phát triển năng lực của Chương trình GDPT 2018.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về sử dụng nền tảng LMS nhằm phát triển năng lực tự học cho HS Vào những năm 1990, trong giai đoạn đầu của công nghệ thông tin và internet, các hệ thống LMS đầu tiên bắt đầu xuất hiện. Các trường đại học và tổ chức giáo dục lớn ở Mỹ, châu Âu và Úc đã sử dụng các hệ thống như WebCT và Blackboard để quản lý và cung cấp nội dung học tập trực tuyến.

Sự phát triển nhanh chóng của internet đã mở ra nhiều cơ hội cho việc sử dụng LMS vào đầu thế kỉ 21. Moodle, một hệ thống mã nguồn mở, đã trở thành một trong những nền tảng LMS phổ biến nhất trên thế giới. Các trường học và tổ chức giáo dục ở nhiều quốc gia đã triển khai Moodle và tận dụng lợi ích của nó trong việc phát triển năng lực tự học cho HS. Không phải ngẫu nhiên mà có rất nhiều đề tài nghiên cứu và khai thác chủ đề này, điển hình như công trình: “A Study on Constructing User Adaptive Learning Environment to Realize Sustainable Self- Study - 2014” [10] (tạm dịch là : Nghiên cứu xây dựng môi trường học thích ứng để hình thành năng lực tự học bền vững) của nhóm tác giả đến từ Học viện công nghệ Hirosima, Nhật Bản.

Trong đề tài, nhóm tác giả đã đề cập tới Moodle như sau: “Hệ thống này khiến người học ý thức được việc học tập không ngừng bằng sự thuận tiện, dễ dàng khi làm bài tập, tiếp thu kiến thức với sự hỗ trợ giáo dục toàn diện từ các tính năng như chat, wiki, forum, … và tất cả đều được kết nối, lưu trữ, quản lí bởi GV thông qua hệ thống đám mây”. Trong nhiều năm trở lại đây, sự bùng phát đại dịch Covid – 19 là cột mốc đánh dấu sự bùng nổ các nền tảng kĩ thuật số, đặc biệt là trong giáo dục trực tuyến (Electronic learning) và giáo dục từ xa (Remote learning). Có thể điểm lại đề tài : “Students' Perceptions of E-learning platforms (Moodle, Microsoft Teams and Zoom platforms) in The University of Jordan Education and its Relation to self-study and Academic Achievement During COVID-19 pandemic- 2020. Theo nhóm tác giả, các nền tảng Moodle, Microsoft team và Zoom ngày nay đã có đóng góp chưa từng thấy trong việc truyền đạt lượng kiến thức thực tế khổng lồ, đa dạng, có tác động tích cực đến việc tự học và thúc đẩy người học trở thành những công dân toàn cầu trong thời gian đại dịch diễn ra.

7 Ở Việt Nam, vấn đề tự học đã được chú ý từ lâu. Chủ tịch Hồ Chí Minh từng nói : “Còn sống thì còn phải học”, và cho rằng: “về cách học phải lấy tự học làm cốt”. Bác coi TH là một phương pháp quan trọng để rèn luyện và phát triển năng lực của mỗi cá nhân. Theo Hồ Chí Minh, TH không chỉ giúp HS tích luỹ kiến thức mà còn khuyến khích sự sáng tạo, khám phá và tự rèn kỹ năng.

Thấm nhuần tư tưởng đó, kết hợp với tốc độ phát triển không ngừng của đất nước, ngày càng nhiều hơn các nghiên cứu về tính hiệu quả khi vận dụng nền tảng học tập trực tuyến kết hợp với học tập truyền thống. Tiêu biểu trong số đó là công trình: “Developing self-study competence of student through expenriential activities in the digital environment - 2022”[11] (tạm dịch là: “ Phát triển năng lực tự học của HS thông qua hoạt động trải nghiệm trên môi trường số.”) của nhóm tác giả đến từ Viện Sư phạm Kỹ thuật, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.