Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong giai đoạn giáo dục Việt Nam triển khai công cuộc đổi mới chương trình và sách giáo khoa phổ thông theo Nghị quyết số 40/2000/QH10 của Quốc hội khóa X và Chỉ thị số 14/2001/CT-TTg (cùng các văn bản liên quan năm 2002) của Thủ tướng Chính phủ. Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Quyết định số 47/2002/QĐ-BGDĐT về việc ban hành chương trình thí điểm Trung học phổ thông (THPT) của 17 môn học, làm căn cứ biên soạn sách giáo khoa thí điểm áp dụng từ năm học 2003-2004. Trong đó, môn Hóa học lớp 11 thuộc Ban Khoa học Tự nhiên (Ban A) được cải tổ mạnh mẽ về nội dung, cấu trúc phân phối thời lượng và phương pháp tiếp cận nhằm chuyển từ lối dạy truyền thụ thụ động sang phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.

Trước yêu cầu thực tiễn cần có các đóng góp khoa học để đánh giá, chỉnh lý bộ sách giáo khoa thí điểm trước khi đưa vào áp dụng đại trà, khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Mai Linh (khóa 2001-2005, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của TS. Trịnh Văn Biểu) tập trung làm rõ các vấn đề dạy học môn Hóa học lớp 11 phân ban thí điểm.

Khóa luận xác định mục đích nghiên cứu là tìm hiểu sách giáo khoa Hóa học lớp 11 chương trình phân ban thí điểm và việc sử dụng tài liệu này tại trường phổ thông; qua đó hỗ trợ sinh viên ngành Sư phạm Hóa học nâng cao năng lực chuyên môn để chuẩn bị cho quá trình thực tập sư phạm và công tác giảng dạy sau khi tốt nghiệp.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm 3 nội dung chính:

  1. Tìm hiểu những đổi mới, ưu điểm và hạn chế của sách giáo khoa Hóa học lớp 11 chương trình phân ban thí điểm.
  2. Tìm hiểu tình hình dạy và học sách giáo khoa thí điểm tại trường phổ thông; tổng kết các khó khăn và thuận lợi của giáo viên cùng học sinh.
  3. Thiết kế và thử nghiệm một số giáo án theo phương pháp dạy học tích cực nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả sư phạm của sách giáo khoa mới.

Đối tượng nghiên cứu của khóa luận là sách giáo khoa Hóa học lớp 11 chương trình phân ban thí điểm cùng phương thức sử dụng trong nhà trường phổ thông. Khách thể nghiên cứu là hoạt động dạy và học môn Hóa học tại các trường THPT đang triển khai chương trình thí điểm tại TP. Hồ Chí Minh trong năm học 2004-2005.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý luận dựa trên các văn bản pháp quy giáo dục, lịch sử cải cách giáo dục Việt Nam và các lý thuyết dạy học hiện đại:

  • Lịch sử các cuộc cải cách giáo dục Việt Nam: Khái quát 3 cuộc cải cách lớn từ năm 1950 (cuộc cải cách lần 1 hệ 9 năm theo Đề cương văn hóa 1943), năm 1956 (cuộc cải cách lần 2 chuyển sang hệ 10 năm, tiếp thu kinh nghiệm Liên Xô và Trung Quốc), và từ năm 1981 (cuộc cải cách lần 3 chuyển sang hệ 12 năm, từng bước thí điểm phân ban và tái cấu trúc bậc đại học).
  • Định hướng giáo dục quốc tế và trong nước: Vận dụng 4 cột trụ giáo dục do UNESCO xác định năm 1996 ("Học để biết, Học để làm, Học để cùng sống với nhau, Học để làm người"); quan điểm dạy học lấy người học làm trung tâm; phương pháp dạy học bằng hoạt động của người học và đa dạng hóa các hình thức tổ chức.
  • Lý luận dạy học bộ môn Hóa học: Phương pháp trực quan (thí nghiệm, mô hình, hình vẽ, ký hiệu hóa học) kết hợp phương pháp đàm thoại phát hiện (đàm thoại ơrixtic); lý thuyết ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học (sử dụng thiết bị trình chiếu, máy tính và phần mềm đa phương tiện Macromedia Director 8.5 với ngôn ngữ lập trình Lingo).

Phương pháp nghiên cứu được triển khai bao gồm:

  • Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp, so sánh chương trình và sách giáo khoa Hóa học lớp 11 thí điểm với sách giáo khoa hiện hành; nghiên cứu các chỉ thị, nghị quyết và tài liệu chuyên ngành phương pháp giảng dạy.
  • Phương pháp điều tra thực tiễn: Dự giờ, phỏng vấn, khảo sát ý kiến đánh giá của giáo viên trực tiếp giảng dạy và chuyên gia (tổ bộ môn Hóa học Trường THPT Nguyễn Hữu Huân, giáo viên các trường THPT Lê Quý Đôn, Nguyễn Hiền, Mạc Đĩnh Chi tại TP. Hồ Chí Minh và GS.TSKH Nguyễn Cương).
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm một số bài giảng theo giáo án tích cực đã thiết kế; sử dụng bài kiểm tra chất lượng trước và sau bài học để đối chứng hiệu quả tiếp thu của học sinh.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lí luận của đề tài

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về đổi mới giáo dục phổ thông và phương pháp giảng dạy môn Hóa học. Tác giả điểm lại tiến trình lịch sử 3 lần cải cách giáo dục tại Việt Nam từ năm 1950, chỉ ra tính tất yếu của việc đổi mới chương trình và sách giáo khoa giai đoạn 2000-2010 nhằm chuẩn hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế.

Nội dung chương phân tích sâu quan điểm dạy học tích cực, chuyển trọng tâm từ truyền thụ một chiều sang tổ chức hoạt động cho học sinh tự chiếm lĩnh tri thức. Chương trình môn Hóa học Ban Khoa học Tự nhiên được xây dựng dựa trên sự tích hợp giữa Hóa đại cương, Hóa vô cơ và Hóa hữu cơ, đồng thời lồng ghép các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường. Điểm nhấn của chương trình mới là gia tăng thời lượng thực hành thí nghiệm:

  • Lớp 10: 6 tiết thực hành.
  • Lớp 11: 6 tiết thực hành.
  • Lớp 12: 8 tiết thực hành.

Chương này cũng phân tích vai trò của công nghệ thông tin và giới thiệu ứng dụng phần mềm Macromedia Director 8.5 (với các cấu trúc thành phần: Stage - sân khấu, Cast member - diễn viên, Sprite - vai diễn, Frame - cảnh và ngôn ngữ lập trình Lingo) trong việc tạo hoạt cảnh thí nghiệm mô phỏng và bài giảng điện tử.

Chương 2: Những đổi mới của SGK phân ban Hoá học lớp 11

Chương 2 là trọng tâm lý thuyết chuyên môn của khóa luận, thực hiện đối sánh chi tiết từng chương, từng bài giữa Sách giáo khoa thí điểm (SGKTĐ) Ban Khoa học Tự nhiên và Sách giáo khoa hiện hành (SGKHH).

Chương / Phân môn SGK thí điểm (Ban KHTN) SGK hiện hành Thay đổi chính
Tốc độ phản ứng & Cân bằng hóa học 6 tiết (5 tiết bài mới/luyện tập) Thuộc Hóa học 10 (2 tiết) Đưa từ lớp 10 lên lớp 11; bổ sung khái niệm vận tốc tức thời, biểu thức hằng số tốc độ, hằng số cân bằng $K_{cb}$, nguyên lý Lơ Sa-tơ-li-ê.
Sự điện li 11 tiết 13 tiết Giảm 2 tiết tổng thể; đưa khái niệm axit-bazơ theo Bron-stet, hằng số phân li $K_a, K_b$, phức chất, muối kép; đổi thứ tự bài muối lên trước pH.
Nhóm Nitơ 13 tiết 16 tiết Giảm 3 tiết; gộp các bài amoniac và muối amoni; bổ sung năng lượng liên kết $N \equiv N$ ($946\text{ kJ/mol}$), cấu trúc không gian $NH_3$, nhiệt phân muối nitrat.
Nhóm Cacbon 6 tiết Không dạy ở lớp 11 Bổ sung toàn bộ chương vào lớp 11 (Cacbon, Silic, hợp chất của cacbon/silic, công nghiệp silicat).
Đại cương Hóa học hữu cơ 8 tiết 6 tiết Đưa khái niệm nhóm chức từ lớp 12 xuống; áp dụng danh pháp IUPAC mới; bổ sung phương pháp tách biệt tinh chế (chiết, chưng cất), đồng phân lập thể, cấu trúc không gian.
Hiđrocacbon no 5 tiết 6 tiết Tinh giản thời lượng ankan; bổ sung xicloankan và bài thực hành định tính.
Anken - Ankađien - Ankin 6 tiết 8 tiết Tích hợp thành một chương hiđrocacbon không no; bổ sung khái niệm tecpen; tăng cường bài tập so sánh cấu trúc.
Aren - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên 7 tiết 6 tiết Bổ sung bài Stiren và Naphtalen; tách riêng bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên gắn với chế biến dầu khí.
Dẫn xuất Halogen - Ancol - Phenol 7 tiết Thuộc chương trình lớp 12 Đưa từ chương trình lớp 12 xuống lớp 11; phân loại cấu trúc theo liên kết $\sigma, \pi$ và liên kết hiđro.
Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic 8 tiết Thuộc chương trình lớp 12 Đưa từ lớp 12 xuống lớp 11; mở rộng cấu trúc xeton và cơ chế phản ứng chức.
Este - Lipit 5 tiết Thuộc chương trình lớp 12 (6 tiết) Đưa từ lớp 12 xuống lớp 11; bổ sung bài chất giặt rửa tổng hợp và cấu trúc lipit.

Tác giả chỉ ra rằng phần Hóa học hữu cơ trong SGKTĐ có sự chuyển biến căn bản: chuyển từ việc dạy thuần túy các chất tiêu biểu sang tiếp cận theo nhóm chức hóa học; vận dụng thành tựu của cơ học lượng tử (liên kết $\sigma, \pi$, liên kết hiđro, hệ liên hợp, hệ thơm); áp dụng danh pháp quốc tế hiện đại và cập nhật công nghệ chế biến dầu khí.

Chương 3: Thực trạng dạy học SGK thí điểm môn Hoá học lớp 11

Chương 3 trình bày kết quả khảo sát thực tế tình hình triển khai SGK thí điểm lớp 11 tại các trường THPT trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh.

  • Về mặt thuận lợi: SGK mới có kênh hình đẹp, phong phú, dữ liệu thực nghiệm rõ ràng; cấu trúc bài học được thiết kế theo hướng mở, tạo điều kiện cho học sinh tự nghiên cứu và giáo viên linh hoạt đổi mới phương pháp. Nội dung gắn kết tốt với các ứng dụng thực tế trong sản xuất và đời sống (phân bón, vật liệu, silicat, dầu mỏ).
  • Về mặt khó khăn: Thời lượng dành cho một số chương bị cắt giảm trong khi khối lượng kiến thức lại tăng lên (điển hình là chương Sự điện li và Phân bón hóa học). Một số khái niệm lý thuyết trừu tượng (như hằng số phân li axit-bazơ, cấu trúc không gian, danh pháp mới) gây quá tải cho học sinh có học lực trung bình. Hệ thống cơ sở vật chất, hóa chất, phòng thí nghiệm ở nhiều trường chưa đáp ứng kịp yêu cầu thí nghiệm tự làm của học sinh.
  • Ý kiến đóng góp chuyên môn: Ghi nhận nhận xét của GS.TSKH Nguyễn Cương và tổ chuyên môn các trường THPT (Nguyễn Hữu Huân, Lê Quý Đôn, Nguyễn Hiền, Mạc Đĩnh Chi) về việc cần điều chỉnh mức độ hàn lâm, hoàn thiện câu hỏi bài tập và biên soạn đồng bộ tài liệu hướng dẫn giảng dạy.

Chương 4: Thiết kế giáo án một số bài trong SGK thí điểm môn Hoá học lớp 11 theo phương pháp dạy học tích cực

Chương 4 cụ thể hóa tư tưởng đổi mới phương pháp dạy học thông qua việc xây dựng 6 giáo án mẫu thuộc phần Hóa học hữu cơ lớp 11:

  1. Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên (2 tiết).
  2. Luyện tập: So sánh đặc điểm cấu trúc và tính chất của hiđrocacbon thơm với hiđrocacbon no và không no (1 tiết).
  3. Dẫn xuất halogen (2 tiết).
  4. Ancol (Bài 50 - 2 tiết).
  5. Luyện tập: Dẫn xuất halogen, ancol, phenol (1 tiết).
  6. Anđehit và xeton (Bài 54 - 2 tiết).

Các giáo án được thiết kế theo nguyên tắc: Giáo viên giữ vai trò tổ chức, định hướng; học sinh làm việc độc lập hoặc theo nhóm thông qua hệ thống phiếu học tập, quan sát mẫu vật/thí nghiệm và sơ đồ hóa kiến thức. Tác giả đã triển khai thực nghiệm sư phạm các giáo án này tại trường phổ thông, tiến hành các bài kiểm tra đánh giá trước và sau giờ học để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả nâng cao chất lượng nhận thức của học sinh.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể sau:

  • Phát hiện các sai sót và bất cập cụ thể trong SGKTĐ:
    • Tại Bài 1 (Tốc độ phản ứng hóa học): Phê phán ví dụ "nấu thực phẩm trong nồi áp suất nhanh chín hơn" được sách đưa vào phần tốc độ phản ứng hóa học là chưa chính xác về mặt bản chất khoa học, vì quá trình làm chín thức ăn là tổng hòa biến đổi sinh hóa phức tạp, không thuần túy là một phản ứng hóa học đơn lẻ.
    • Tại Bài 14 (Amoniac và muối amoni): Bài tập trắc nghiệm số 7 trang 64 đưa ra 4 phương án lựa chọn nhưng hoàn toàn không nhắc đến đặc tính mùi khai đặc trưng của $NH_3$.
    • Tại Bài 32 (Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ): Câu hỏi số 10 dùng lối diễn đạt tự luận ("em đồng ý với những định nghĩa nào") nhưng phần đáp án lại ấn định theo trắc nghiệm khách quan; tác giả đề xuất chỉnh sửa thành dạng chọn khẳng định đúng.
    • Tại Bài 34 (Luyện tập Hóa hữu cơ): Phát hiện lỗi hiển thị nền đồ họa (Autoshapes) trong sơ đồ tóm tắt lý thuyết.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp sư phạm: Xây dựng quy trình phối hợp giữa phương pháp trực quan, phương pháp đàm thoại gợi mở và phương tiện dạy học hiện đại trong giảng dạy hóa học lớp 11; biên soạn hoàn chỉnh 6 giáo án mẫu chi tiết có tính ứng dụng trực tiếp.
  • Kiến nghị hoàn thiện chương trình: Đề xuất giảm tải các nội dung lý thuyết quá sâu trong chương Sự điện li, điều chỉnh hệ thống bài tập trắc nghiệm, bổ sung thời lượng cho các tiết luyện tập và tăng cường trang thiết bị thực hành cho các trường THPT.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi khảo sát và thực nghiệm sư phạm của đề tài mới được thực hiện trên một số lớp học tại các trường THPT thí điểm tại khu vực TP. Hồ Chí Minh trong khuôn khổ thời gian của khóa luận tốt nghiệp cử nhân; hệ thống giáo án mẫu mới chỉ tập trung vào một số bài trọng điểm thuộc phần Hóa học hữu cơ lớp 11.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng thiết kế giáo án tích cực cho toàn bộ các chương thuộc phần Hóa đại cương và Vô cơ lớp 11; tiếp tục theo dõi, đánh giá hiệu quả khi chương trình phân ban được triển khai chính thức trên phạm vi toàn quốc.

Giá trị tham khảo

  • Đối với sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Là tài liệu tham khảo thiết thực về phương pháp phân tích chương trình - sách giáo khoa, kỹ năng soạn giáo án theo hướng đổi mới và phương pháp xử lý kiến thức trong quá trình thực tập sư phạm.
  • Đối với giáo viên Hóa học THPT: Cung cấp các phân tích so sánh chi tiết giữa chương trình cũ và chương trình phân ban, giúp giáo viên nắm bắt các điểm mới về lý thuyết hóa học hiện đại (thuyết Bron-stet, cơ học lượng tử, danh pháp IUPAC) và các gợi ý thiết kế hoạt động học tập tích cực.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận nghiên cứu chương trình Hóa học 11 thuộc phân ban nào?
Khóa luận nghiên cứu sách giáo khoa Hóa học lớp 11 thí điểm dành cho Ban Khoa học Tự nhiên (Ban A), áp dụng cho đối tượng học sinh có thiên hướng chuyên sâu về các môn khoa học tự nhiên.

2. Điểm khác biệt căn bản về phân phối cấu trúc giữa SGK thí điểm và SGK hiện hành là gì?
SGK thí điểm đưa chương Tốc độ phản ứng và Cân bằng hóa học từ lớp 10 lên lớp 11; bổ sung chương Nhóm Cacbon vào lớp 11; đồng thời chuyển toàn bộ các chương Hóa học hữu cơ dẫn xuất (Dẫn xuất Halogen - Ancol - Phenol, Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic, Este - Lipit) từ chương trình lớp 12 cũ xuống lớp 11.

3. Khóa luận phát hiện sai sót cụ thể nào trong bài Tốc độ phản ứng của SGK thí điểm?
Tại Bài 1, sách giáo khoa thí điểm sử dụng ví dụ "nấu thực phẩm trong nồi áp suất nhanh chín hơn" để minh họa cho ảnh hưởng của áp suất/nhiệt độ đến tốc độ phản ứng hóa học. Tác giả chỉ ra rằng ví dụ này không chính xác vì nấu chín thực phẩm là quá trình biến đổi lý - sinh - hóa phức tạp chứ không phải một phản ứng hóa học đơn thuần.

4. Ứng dụng công nghệ thông tin được tác giả đề xuất trong khóa luận dựa trên phần mềm nào?
Tác giả giới thiệu việc ứng dụng phần mềm đa phương tiện Macromedia Director 8.5 cùng ngôn ngữ lập trình Lingo để xây dựng hoạt cảnh thí nghiệm mô phỏng, bài kiểm tra trắc nghiệm và đĩa tra cứu phục vụ giảng dạy môn Hóa học.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Mai Linh đã phân tích toàn diện cấu trúc, nội dung và phương pháp dạy học sách giáo khoa Hóa học lớp 11 Ban Khoa học Tự nhiên trong giai đoạn thí điểm phân ban. Đề tài đã chỉ ra những điểm đổi mới tiến bộ về mặt khoa học, đồng thời phát hiện các điểm bất cập cụ thể trong sách giáo khoa để kiến nghị điều chỉnh. Việc xây dựng và thực nghiệm 6 giáo án mẫu theo phương pháp dạy học tích cực đã cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn cho sinh viên sư phạm và giáo viên bộ môn Hóa học THPT.