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

Phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh lớp 10 là một trong những mục tiêu quan… 148 trang · Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh · 2018.

• Tác giả: Đặng Thị Thùy My
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Hồng Bắc
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học
• Đề tài: Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học Qua Thí Nghiệm Trong Dạy Học Lớp 10
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 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
• 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Định hướng dạy học tiếp cận năng lực người học
• 1.2.1. Chương trình giáo dục định hướng năng lực
• 1.2.2. Những định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực người học
• 1.2.3. Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học
• 1.3. Năng lực và năng lực thực nghiệm hóa học
• 1.3.1. Năng lực thực nghiệm hóa học
• 1.4. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học 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
• 1.4.2. Các loại thí nghiệm hóa học
• 1.4.3. Các phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học
• 1.4.4. Các bước lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm
• 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
• 1.5.2. Công cụ điều tra
• 1.5.3. Nội dung và đối tượng điều tra
• 1.5.4. Kết quả điều tra
• 1.6. Tiểu kết chương 1
• 2. 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
• 2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung, và đặc điểm dạy học chương 6, 7– Hóa học lớp 10
• 2.2. Một số lưu ý khi dạy học chương 6, 7 – Hóa học lớp 10
• 2.3. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm hóa học
• 2.3.1. Bảng kiểm quan sát (dùng cho giáo viên)
• 2.3.2. Bài kiểm tra thiết kế đặc biệt
• 2.4. Một số biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh thông qua sử dụng thí nghiệm
• 2.4.1. Biện pháp 1: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng
• 2.4.2. Biện pháp 2: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề
• 2.4.3. Biện pháp 3: Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu
• 2.4.4. Biện pháp 4: Sử dụng thí nghiệm dưới dạng bài tập thực nghiệm
• 2.4.5. Biện pháp 5: Sử dụng thí nghiệm cải tiến theo hướng đơn giản, gắn với thực tiễn
• 2.5. Thiết kế kế hoạch bài học có sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm hóa học
• 2.5.1. Kế hoạch bài học số 1
• 2.5.2. Kế hoạch bài học số 2
• 2.5.3. Kế hoạch bài học số 3
• 2.6. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm
• 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Nội dung và cách tiến hành thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.4.2. Cách tiến hành thực nghiệm
• 3.5. Kết quả và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.5.1. Kết quả đánh giá về kiến thức thông qua bài kiểm tra
• 3.5.2. Kết quả đánh giá sự phát triển năng lực thực nghiệm hóa học của học sinh
• 3.6. Tiểu kết chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học

Phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh lớp 10 là một trong những mục tiêu quan trọng trong giáo dục hiện đại. Việc này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong thực tiễn. Theo chương trình giáo dục phổ thông, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học đóng vai trò then chốt trong việc hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

1.1. Định Nghĩa Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học

Năng lực thực nghiệm hóa học được hiểu là khả năng vận dụng kiến thức và kỹ năng thực nghiệm để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống. Điều này bao gồm việc thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm và phân tích kết quả một cách chính xác.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Thí Nghiệm Trong Dạy Học

Thí nghiệm không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học mà còn kích thích sự tò mò và hứng thú học tập. Việc thực hành thí nghiệm giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và khả năng làm việc nhóm.

II. Những Thách Thức Trong Việc Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học

Mặc dù việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quá trình thực hiện. Các giáo viên thường gặp khó khăn trong việc thiết kế và tổ chức các thí nghiệm phù hợp với chương trình học. Ngoài ra, cơ sở vật chất và trang thiết bị thí nghiệm cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng dạy học.

2.1. Thiếu Thốn Về Cơ Sở Vật Chất

Nhiều trường học thiếu trang thiết bị thí nghiệm hiện đại, điều này hạn chế khả năng thực hành của học sinh. Việc này dẫn đến việc học sinh không thể trải nghiệm thực tế và áp dụng lý thuyết vào thực hành.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Thiết Kế Thí Nghiệm

Giáo viên thường gặp khó khăn trong việc thiết kế các thí nghiệm phù hợp với nội dung bài học. Điều này có thể dẫn đến việc học sinh không hiểu rõ các khái niệm hóa học cơ bản.

III. Phương Pháp Sử Dụng Thí Nghiệm Để Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm

Để phát triển năng lực thực nghiệm hóa học, giáo viên cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. Việc sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng, giải quyết vấn đề và nghiên cứu sẽ giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành một cách hiệu quả.

3.1. Phương Pháp Kiểm Chứng

Phương pháp kiểm chứng giúp học sinh thực hiện các thí nghiệm để xác minh các giả thuyết. Điều này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về quy trình thí nghiệm mà còn phát triển tư duy phản biện.

3.2. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề

Phương pháp này khuyến khích học sinh tìm ra giải pháp cho các vấn đề thực tiễn thông qua thí nghiệm. Học sinh sẽ học cách phân tích và đánh giá kết quả để đưa ra quyết định đúng đắn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học

Việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học không chỉ có ý nghĩa trong học tập mà còn trong cuộc sống hàng ngày. Học sinh có thể áp dụng những kiến thức và kỹ năng đã học vào các tình huống thực tế, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong cuộc sống.

4.1. Ứng Dụng Trong Cuộc Sống Hàng Ngày

Học sinh có thể áp dụng các kiến thức hóa học vào việc giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày, như việc lựa chọn sản phẩm an toàn cho sức khỏe.

4.2. Ứng Dụng Trong Nghiên Cứu Khoa Học

Năng lực thực nghiệm hóa học cũng giúp học sinh có thể tham gia vào các nghiên cứu khoa học, từ đó phát triển tư duy sáng tạo và khả năng nghiên cứu độc lập.

V. Kết Luận Về Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học

Phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh lớp 10 là một nhiệm vụ quan trọng trong giáo dục hiện đại. Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành cần thiết cho tương lai. Cần có sự đầu tư và cải tiến trong phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng giáo dục.

5.1. Tương Lai Của Năng Lực Thực Nghiệm Hóa Học

Trong tương lai, việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học sẽ tiếp tục được chú trọng, nhằm đáp ứng yêu cầu của xã hội và thị trường lao động.

5.2. Đề Xuất Các Giải Pháp Cải Tiến

Cần có các giải pháp cải tiến trong việc thiết kế bài học và tổ chức thí nghiệm, từ đó nâng cao hiệu quả dạy học và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nghị quyết Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XII của Đảng đã khẳng định yêu cầu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đào tạo theo hướng chuyển mạnh từ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực người học. Trong chương trình giáo dục phổ thông, môn Hóa học giữ vai trò là môn khoa học thực nghiệm, đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững lý thuyết trừu tượng mà phải làm chủ kỹ năng thao tác và giải quyết vấn đề thực tiễn. Tuy nhiên, khảo sát thực tế tại các trường phổ thông cho thấy có tới 89,28% giáo viên nhận định việc rèn luyện năng lực thực hành cho học sinh là vô cùng cấp thiết nhưng thực tế có đến 65,22% các tiết dạy có thí nghiệm vẫn chỉ dừng lại ở mức giáo viên làm mẫu biểu diễn.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết mâu thuẫn giữa yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học phát triển năng lực với thực trạng dạy học thụ động, thiếu hụt kỹ năng thao tác thực nghiệm của học sinh lớp 10. Mục tiêu cụ thể của đề tài là hệ thống hóa cơ sở lý luận, khảo sát thực trạng, đề xuất 5 biện pháp sư phạm sử dụng thí nghiệm và thiết kế bộ công cụ đánh giá chuẩn hóa năng lực thực nghiệm hóa học thông qua dạy học Chương 6 (Oxi - Lưu huỳnh) và Chương 7 (Tốc độ phản ứng và Cân bằng hóa học) thuộc chương trình Hóa học 10.

Phạm vi nghiên cứu được triển khai trong năm học 2017 - 2018 tại 4 trường trung học phổ thông thuộc 3 tỉnh thành đại diện gồm Đắk Lắk, Bình Dương và Bà Rịa - Vũng Tàu. Ý nghĩa của luận văn được thể hiện qua các chỉ số định lượng cụ thể: cung cấp một quy trình sư phạm chuẩn hóa giúp tăng tỷ lệ học sinh đạt mức độ thành thạo các kỹ năng thực nghiệm từ dưới 20% lên trên 72%, đồng thời mang lại giải pháp khắc phục khó khăn về quỹ thời gian cho 78,57% giáo viên tham gia khảo sát.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết dạy học định hướng phát triển năng lực của các tổ chức giáo dục quốc tế cùng các định hướng chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo giai đoạn 2014 - 2018. Bên cạnh đó, đề tài kế thừa và phát triển mô hình cấu trúc năng lực thực nghiệm khoa học của Schreiber và Schecker, kết hợp với các nghiên cứu thực nghiệm chuyên ngành Hóa học của các học giả trong nước.

Khung năng lực thực nghiệm hóa học trong luận văn được chuẩn hóa thành 4 thành tố cốt lõi bao gồm: Năng lực tìm hiểu và xác định vấn đề nghiên cứu; Năng lực thiết kế phương án thí nghiệm; Năng lực tiến hành thí nghiệm; Năng lực xử lý dữ liệu, giải thích và rút ra kết luận khoa học. Hệ thống 4 thành tố này được cụ thể hóa thành 10 chỉ báo hành vi có thể lượng hóa rõ ràng. Đi kèm với đó là thang đánh giá rubric 4 mức độ từ Mức 0 tương ứng 0 điểm đến Mức 3 tương ứng 3 điểm, với tổng thang điểm tối đa là 30 điểm giúp đo lường chính xác sự tiến bộ của người học qua từng giai đoạn học tập.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập thông qua điều tra thực trạng trên mẫu gồm 28 giáo viên bộ môn Hóa học và 184 học sinh trung học phổ thông, kết hợp với kết quả thực nghiệm sư phạm trên 2 lớp học đối chứng và thực nghiệm là lớp 10A4 Trường THPT DTNT Nơ Trang Lơng (Đắk Lắk) và lớp 10A10 Trường THPT Vũng Tàu (Bà Rịa - Vũng Tàu).

Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp chọn mẫu có chủ đích được áp dụng nhằm đảm bảo tính đại diện đa dạng về điều kiện cơ sở vật chất giữa các khu vực địa lý: trường chuyên biệt vùng cao dân tộc nội trú, trường đô thị ven biển và trường khu vực công nghiệp phát triển. Quá trình xử lý dữ liệu sử dụng phương pháp thống kê toán học giáo dục để phân tích điểm số trung bình, độ lệch chuẩn, sai số tiêu chuẩn, hệ số biến thiên và phân tích phương sai kiểm định. Lý do lựa chọn phương pháp này nhằm định lượng hóa sự biến thiên và khẳng định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về mức độ phát triển năng lực của học sinh trước và sau tác động sư phạm. Toàn bộ tiến trình nghiên cứu được thực hiện xuyên suốt 3 giai đoạn từ tháng 9 năm 2017 đến tháng 5 năm 2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực trạng ban đầu phản ánh bức tranh thực tiễn với nhiều điểm nghẽn: 78,57% giáo viên gặp rào cản về thời gian chuẩn bị đồ dùng dạy học; 71,43% giáo viên lúng túng do thiếu bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm chuyên biệt. Về phía người học, 81,52% học sinh thừa nhận chưa thành thạo kỹ năng thu và xử lý hóa chất độc hại; 76,09% học sinh lúng túng khi thực hiện kỹ thuật đun nóng hóa chất an toàn; trong khi đó có đến 90,76% học sinh thể hiện mong muốn được trực tiếp làm thí nghiệm thường xuyên và rất thường xuyên.

Sau khi triển khai đồng bộ 5 biện pháp sử dụng thí nghiệm can thiệp sư phạm, kết quả học tập và năng lực thực hành của học sinh lớp thực nghiệm có sự bứt phá vượt trội so với trước tác động. Tỷ lệ học sinh đạt mức độ thành thạo và xuất sắc trong các bài kiểm tra thực nghiệm tăng từ 18,47% lên mức 72,50%. Điểm trung bình đánh giá 10 tiêu chí năng lực thực nghiệm của học sinh sau tác động đạt mức tăng trưởng trung bình từ 1,35 điểm lên 2,42 điểm trên thang điểm 3, cho thấy sự chuyển biến rõ rệt về chất lượng nhận thức và kỹ năng thao tác.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự chuyển biến tích cực xuất phát từ việc chuyển dịch từ phương pháp thí nghiệm minh họa thụ động sang các phương pháp tích cực như thí nghiệm nghiên cứu, thí nghiệm nêu vấn đề và bài tập thực nghiệm gắn liền với đời sống. Khi học sinh được tự xây dựng giả thuyết, tự lắp ráp dụng cụ và trực tiếp xử lý các hiện tượng phát sinh, khả năng ghi nhớ kiến thức và tư duy phản biện tăng lên rõ rệt.

Kết quả này hoàn toàn tương thích và củng cố thêm các nghiên cứu của các tác giả đi trước về năng lực thực hành, đồng thời giải quyết triệt để hạn chế về công cụ đánh giá năng lực mà các nghiên cứu trước đây chưa lượng hóa đầy đủ. Dữ liệu thực nghiệm sư phạm có thể được biểu diễn một cách trực quan qua biểu đồ cột so sánh điểm số trước - sau tác động và đồ thị đường phân phối tần suất lũy tích. Đường lũy tích của lớp thực nghiệm dịch chuyển hẳn về phía bên phải so với lớp đối chứng, với mức chênh lệch giá trị trung bình có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%, chứng minh tính hiệu quả vượt trội và tính khả thi cao của hệ thống biện pháp sư phạm đã đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nhân rộng hiệu quả phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh trung học phổ thông, đề tài đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

1. Chuẩn hóa quy trình 5 bước tổ chức thí nghiệm nghiên cứu: Giáo viên bộ môn Hóa học tại các trường trung học phổ thông cần chủ động áp dụng quy trình dạy học tích cực vào các bài giảng Chương 6 và Chương 7 Hóa học 10, phấn đấu nâng tỷ lệ các tiết học có hoạt động học sinh trực tiếp làm thí nghiệm lên mức tối thiểu 60% ngay trong học kỳ I của năm học.
2. Thiết kế và khai thác ngân hàng thí nghiệm cải tiến vi lượng: Tổ chuyên môn Hóa học nhà trường cần xây dựng danh mục khoảng 15 thí nghiệm cải tiến sử dụng các hóa chất dễ tìm, an toàn, thân thiện với môi trường và đồ dùng tái chế, giúp giảm 40% chi phí hóa chất tiêu hao và tiết kiệm 50% thời gian chuẩn bị cho mỗi tiết dạy trong vòng 3 tháng đầu triển khai.
3. Áp dụng đồng bộ bộ công cụ Rubric 10 tiêu chí đánh giá: Ban Giám hiệu và tổ chuyên môn cần đưa bảng kiểm quan sát năng lực thực nghiệm cùng hệ thống phiếu đánh giá báo cáo thực hành vào 100% các tiết dạy thực nghiệm và kiểm tra định kỳ trong suốt năm học để theo dõi sát sao sự tiến bộ của từng học sinh.
4. Tăng cường bồi dưỡng chuyên môn nghiệp vụ: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm tổ chức định kỳ 2 đợt tập huấn mỗi năm cho 100% giáo viên Hóa học cốt cán về kỹ năng thiết kế bài học định hướng năng lực và kỹ thuật cải tiến thí nghiệm thực hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả của luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Giáo viên dạy môn Hóa học tại các trường THPT: Tiếp cận hệ thống kế hoạch bài dạy mẫu chi tiết cho Chương 6 và Chương 7 lớp 10, cùng ngân hàng thí nghiệm cải tiến để ứng dụng trực tiếp vào việc đổi mới phương pháp giảng dạy trên lớp hàng ngày.
2. Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Sư phạm Hóa học: Tham khảo khung lý luận chuẩn mực, quy trình xây dựng công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm và phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm bằng toán học thống kê cho các công trình nghiên cứu khoa học giáo dục.
3. Cán bộ quản lý chuyên môn và Chuyên viên phụ trách môn Hóa học: Sử dụng bộ tiêu chí và chỉ báo hành vi của năng lực thực nghiệm làm cơ sở khoa học để xây dựng tiêu chuẩn đánh giá giờ dạy, chỉ đạo sinh hoạt chuyên môn theo cụm trường và thanh tra chất lượng giáo dục thực hành.
4. Các tác giả biên soạn sách giáo khoa và tài liệu tham khảo: Khai thác kho dữ liệu thực chứng từ 184 học sinh và 28 giáo viên để thiết kế hệ thống bài tập thực nghiệm, thí nghiệm mở và hoạt động trải nghiệm sáng tạo phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông mới.

Câu hỏi thường gặp

Năng lực thực nghiệm hóa học trong luận văn được cấu trúc thành những thành tố nào? Năng lực thực nghiệm hóa học gồm 4 năng lực thành phần với 10 chỉ báo hành vi cụ thể: tìm hiểu và xác định vấn đề nghiên cứu; thiết kế phương án thí nghiệm; trực tiếp chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm; xử lý số liệu, giải thích hiện tượng và rút ra kết luận kiến thức, được lượng hóa qua thang Rubric 4 mức độ từ 0 đến 3 điểm.

Làm thế nào để giáo viên khắc phục khó khăn về thời gian và hóa chất khi tổ chức thí nghiệm trên lớp? Luận văn đề xuất giải pháp sử dụng các thí nghiệm cải tiến theo hướng vi lượng, đơn giản hóa dụng cụ và tận dụng nguyên liệu an toàn trong đời sống. Cách làm này giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị tới 50%, hạn chế phát thải độc hại và cho phép 100% học sinh trong lớp được chia nhóm tự tay thao tác trong tiết học 45 phút.

Bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm của đề tài gồm những công cụ nào? Bộ công cụ đánh giá gồm 2 thành phần chính: Bảng kiểm quan sát tiêu chí định lượng dùng cho giáo viên đánh giá trực tiếp thao tác của học sinh theo thang điểm từ 0 đến 3 cho 10 chỉ số, kết hợp với các bài kiểm tra thiết kế đặc biệt và phiếu tự đánh giá báo cáo thực hành của học sinh.

Phương pháp sử dụng thí nghiệm nào mang lại hiệu quả phát triển tư duy cao nhất cho học sinh? Phương pháp thí nghiệm nghiên cứu và phương pháp nêu - giải quyết vấn đề mang lại hiệu quả cao nhất. Thay vì quan sát giáo viên biểu diễn thụ động, học sinh phải tự đề xuất giả thuyết khoa học, tự thiết kế quy trình kiểm chứng và giải thích kết quả, giúp nâng tỷ lệ thành thạo tư duy khoa học lên hơn 70%.

Số liệu thực nghiệm sư phạm chứng minh tính hiệu quả của đề tài ra sao? Kết quả can thiệp trên học sinh lớp 10 tại Trường THPT DTNT Nơ Trang Lơng và THPT Vũng Tàu cho thấy điểm số trung bình bài kiểm tra thực nghiệm của lớp can thiệp tăng vượt bậc, tỷ lệ học sinh đạt kỹ năng thành thạo tăng từ 18,47% lên 72,50% với độ tin cậy thống kê p < 0,05.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa hoàn chỉnh cơ sở lý luận về việc phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh THPT theo định hướng tiếp cận năng lực của chương trình giáo dục mới.
• Khảo sát thực trạng trên 28 giáo viên và 184 học sinh đã chỉ rõ những khó khăn cốt lõi về thời gian chuẩn bị (78,57%) và sự thiếu hụt kỹ năng thực hành cơ bản của học sinh (81,52%).
• Xây dựng thành công 5 biện pháp sư phạm trọng tâm kết hợp thiết kế hệ thống thí nghiệm cải tiến đơn giản, gắn liền với các hiện tượng thực tiễn đời sống.
• Thiết kế và chuẩn hóa bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm gồm 10 chỉ báo hành vi rõ ràng, có tính định lượng và độ tin cậy khoa học cao.
• Kết quả thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả vượt trội của đề tài trong việc nâng cao kết quả học tập và năng lực thực hành của học sinh lớp 10.

Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2026 đến năm 2028, mô hình và bộ công cụ đánh giá này cần tiếp tục được mở rộng thử nghiệm trên toàn bộ các khối lớp 11 và 12 thuộc chương trình giáo dục phổ thông. Các cơ sở giáo dục và giáo viên hãy chủ động áp dụng ngay quy trình dạy học tích cực và bộ công cụ đánh giá thực nghiệm này vào các bài giảng để trang bị cho học sinh nền tảng kỹ năng khoa học vững chắc, đáp ứng toàn diện yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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). 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.

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. & 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 6 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. - 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. 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 7 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.

 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.

Định hướng dạy học tiếp cận năng lực người học 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.

8 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. 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: 9 - 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.