Luận văn thạc sĩ vnu ued phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn qua dạy học sử dụng thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề chương oxi lưu huỳnh hóa học lớp 10

Luận văn thạc sĩ VNU UED nghiên cứu phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học qua dạy học thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề lớp 10.

• Tác giả: Nguyễn Minh Thông
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Chung
• Trường học: Trường đại học giáo dục - đại học quốc gia hà nội
• Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học (bộ môn hóa học)
• Đề tài: Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn qua dạy học sử dụng thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề chương oxi-lưu huỳnh hóa học lớp 10
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học
• 1.2. Lựa chọn và sử dụng các phương pháp dạy học
• 1.3. Phương pháp dạy học sử dụng thí nghiệm
• 1.3.1. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học
• 1.3.2. Phân loại thí nghiệm dạy hóa học nêu vấn đề
• 1.4. Phương pháp dạy học nêu vấn đề
• 1.5. Khái niệm năng lực
• 1.5.1. Năng lực chung và năng lực đặc thù của môn Hóa học
• 1.5.2. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn
• 1.6. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn
• 1.7. Điều tra tình hình dạy và học môn hóa lớp 10 THPT
• 1.7.1. Mục đích điều tra
• 1.7.2. Phương pháp điều tra
• 1.7.3. Đối tượng điều tra
• 1.7.4. Kết quả điều tra
• 1.7.5. Đánh giá kết quả kiểm tra
• 1.8. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM CHƯƠNG OXI-LƯU HUỲNH LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH THPT
• 2.1. Ý nghĩa của việc sử dụng các bài giảng chương oxi-lưu huỳnh lớp 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh
• 2.1.1. Ý nghĩa trí dục
• 2.1.2. Ý nghĩa phát triển
• 2.1.3. Ý nghĩa giáo dục
• 2.2. Phân tích nội dung kiến thức chương oxi-lưu huỳnh
• 2.2.1. Vị trí mục tiêu chương oxi-lưu huỳnh
• 2.2.2. Cấu trúc nội dung chương oxi-lưu huỳnh
• 2.3. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học
• 2.3.1. Sử dụng thí nghiệm trong nghiên cứu bài mới
• 2.3.2. Sử dụng thí nghiệm đối chứng
• 2.3.3. Sử dụng thí nghiệm theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề
• 2.3.4. Sử dụng thí nghiệm cho học sinh nghiên cứu tính chất của các chất
• 2.3.5. Sử dụng thí nghiệm trong giờ thực hành
• 2.3.6. Sử dụng thí nghiệm trong giờ luyện tập
• 2.4. Thí nghiệm chương oxi-lưu huỳnh theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh
• 2.4.1. Sử dụng thí nghiệm bài oxi-ozon
• 2.4.2. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
• 2.4.3. Thí nghiệm chứng minh tính chất hóa học của oxi
• 2.4.4. Điều chế ozon
• 2.4.5. Thí nghiệm chứng minh tính chất hóa học của ozon
• 2.5. Sử dụng thí nghiệm bài lưu huỳnh
• 2.5.1. Sử dụng thí nghiệm dạy học bài hiđro sunfua-lưu huỳnh đioxit-lưu huỳnh trioxit
• 2.5.2. Sử dụng thí nghiệm dạy học bài axit sunfuric-muối sunfat
• 2.5.3. Các giáo án thực nghiệm
• 2.5.4. Hiđro sunfua - lưu huỳnh đioxit – lưu huỳnh trioxit
• 2.5.5. Luyện tập oxi-lưu huỳnh
• 2.6. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm
• 3.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1. Tiến hành thực nghiệm
• 3.4.2. Chuẩn bị cho giờ lên lớp
• 3.4.3. Tổ chức kiểm tra
• 3.5. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.6. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.7. Kết quả kiểm tra
• 3.8. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.9. Tiểu kết chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học lớp 10

Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học là một trong những mục tiêu quan trọng trong giáo dục hiện đại. Đặc biệt, việc áp dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn thông qua thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề giúp học sinh lớp 10 có thể hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học. Việc này không chỉ giúp học sinh nắm vững lý thuyết mà còn kích thích sự sáng tạo và tư duy phản biện của các em.

1.1. Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức hóa học

Năng lực vận dụng kiến thức hóa học được hiểu là khả năng của học sinh trong việc áp dụng các kiến thức lý thuyết vào thực tiễn. Điều này bao gồm việc giải quyết các vấn đề thực tế liên quan đến hóa học, từ đó hình thành tư duy logic và khả năng phân tích cho học sinh.

1.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học

Thí nghiệm hóa học đóng vai trò quan trọng trong việc giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm hóa học. Thí nghiệm không chỉ cung cấp kiến thức mà còn tạo cơ hội cho học sinh thực hành, từ đó phát triển kỹ năng tư duy và khả năng giải quyết vấn đề.

II. Thách thức trong việc dạy học hóa học lớp 10 hiện nay

Mặc dù có nhiều phương pháp dạy học hiện đại, nhưng việc áp dụng chúng vào thực tiễn vẫn gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn là sự thiếu hụt về cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm. Điều này ảnh hưởng đến khả năng thực hành của học sinh và làm giảm hứng thú học tập.

2.1. Thiếu thốn về thiết bị thí nghiệm

Nhiều trường học hiện nay vẫn chưa có đủ thiết bị thí nghiệm cần thiết để thực hiện các bài học hóa học. Điều này dẫn đến việc giáo viên không thể áp dụng phương pháp dạy học tích cực, làm giảm hiệu quả giảng dạy.

2.2. Khó khăn trong việc áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề

Phương pháp dạy học nêu vấn đề yêu cầu giáo viên phải có kỹ năng cao trong việc đặt câu hỏi và hướng dẫn học sinh. Tuy nhiên, không phải giáo viên nào cũng được đào tạo bài bản về phương pháp này, dẫn đến việc áp dụng không hiệu quả.

III. Phương pháp dạy học hóa học hiệu quả cho lớp 10

Để phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học, cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. Một trong những phương pháp hiệu quả là sử dụng thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề. Những phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu bài mà còn kích thích sự sáng tạo và tư duy phản biện.

3.1. Phương pháp dạy học sử dụng thí nghiệm

Phương pháp dạy học sử dụng thí nghiệm giúp học sinh trải nghiệm thực tế và hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học. Thí nghiệm có thể được thực hiện dưới dạng giáo viên biểu diễn hoặc học sinh tự thực hiện, từ đó tạo cơ hội cho các em khám phá và học hỏi.

3.2. Dạy học nêu vấn đề trong hóa học

Dạy học nêu vấn đề là phương pháp khuyến khích học sinh đặt câu hỏi và tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề thực tiễn. Phương pháp này giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề, từ đó nâng cao năng lực vận dụng kiến thức hóa học.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thí nghiệm trong dạy học hóa học

Việc áp dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn tạo ra những trải nghiệm học tập thú vị. Thí nghiệm giúp học sinh thấy được sự liên kết giữa lý thuyết và thực tiễn, từ đó nâng cao hứng thú học tập.

4.1. Thí nghiệm chứng minh tính chất hóa học

Các thí nghiệm chứng minh tính chất hóa học của các chất như oxi và lưu huỳnh giúp học sinh hiểu rõ hơn về các phản ứng hóa học. Những thí nghiệm này không chỉ đơn thuần là lý thuyết mà còn là những trải nghiệm thực tế giúp học sinh ghi nhớ lâu hơn.

4.2. Thí nghiệm trong giờ thực hành

Giờ thực hành là cơ hội để học sinh áp dụng kiến thức đã học vào thực tế. Việc thực hiện thí nghiệm trong giờ thực hành giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành và khả năng làm việc nhóm, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học qua thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề là một hướng đi đúng đắn trong giáo dục hiện đại. Cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các phương pháp dạy học mới để nâng cao chất lượng giáo dục hóa học tại các trường THPT.

5.1. Tương lai của dạy học hóa học

Trong tương lai, việc áp dụng công nghệ thông tin và các phương pháp dạy học hiện đại sẽ giúp nâng cao chất lượng dạy học hóa học. Cần có sự đầu tư vào cơ sở vật chất và đào tạo giáo viên để đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh.

5.2. Khuyến nghị cho giáo viên

Giáo viên cần thường xuyên cập nhật kiến thức và phương pháp dạy học mới để nâng cao hiệu quả giảng dạy. Việc tham gia các khóa đào tạo và hội thảo sẽ giúp giáo viên có thêm kinh nghiệm và kỹ năng trong việc giảng dạy hóa học.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng giáo dục phổ thông cho thấy có đến 83,33% học sinh gặp khó khăn trong việc vận dụng kiến thức lý thuyết hóa học vào giải quyết các hiện tượng thực tế, trong khi 41,66% học sinh cảm thấy thiếu hứng thú với môn học do thói quen tiếp nhận một chiều và học thuộc lòng. Nhằm đáp ứng mục tiêu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục theo tinh thần Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng, việc chuyển đổi từ lối dạy truyền thụ kiến thức sang mô hình phát triển phẩm chất và năng lực cho người học trở thành nhiệm vụ cấp thiết.

Đề tài tập trung giải quyết vấn đề cốt lõi: Làm thế nào để nâng cao năng lực vận dụng kiến thức vào đời sống cho học sinh thông qua phương pháp dạy học sử dụng thí nghiệm và dạy học nêu vấn đề. Mục tiêu cụ thể là thiết kế, tổ chức hệ thống bài giảng và bài tập thực tiễn trong chương 6 Oxi - Lưu huỳnh Hóa học lớp 10, đồng thời xây dựng bộ công cụ đo lường chuẩn xác mức độ phát triển năng lực của học sinh.

Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm trực tiếp tại 2 trường trung học phổ thông thuộc thành phố Hà Nội gồm Trường THPT Thanh Oai A và Trường THPT Lưu Hoàng trong năm học 2015 - 2016. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện ở việc cung cấp một quy trình sư phạm khả thi, giúp tỷ lệ học sinh đạt mức khá và giỏi về năng lực thực tiễn tăng trên 25%, giảm tỷ lệ học sinh yếu kém xuống dưới 5%, đồng thời tạo động lực học tập tích cực cho học sinh phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên 3 trụ cột lý thuyết chính:

1. Lý thuyết dạy học nêu vấn đề của các nhà giáo dục học M. Mackmutov và V. O. Kon, nhấn mạnh việc tạo dựng chuỗi tình huống có vấn đề nhằm kích thích tư duy độc lập và năng lực giải quyết nhiệm vụ nhận thức.
2. Lý thuyết dạy học định hướng phát triển năng lực của Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường và F. E. Weinert, xác định năng lực là sự kết hợp hài hòa giữa tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm và trách nhiệm hành động.
3. Lý luận dạy học thí nghiệm hóa học, khẳng định thực nghiệm vừa là nguồn cung cấp kiến thức, vừa là tiêu chuẩn chân lý kiểm nghiệm giả thuyết khoa học.

Mô hình nghiên cứu định hình cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn gồm 5 biểu hiện then chốt: hệ thống hóa tri thức; nhận biết ứng dụng thực tiễn trong đời sống, y học, môi trường; giải thích các hiện tượng tự nhiên; lựa chọn giải pháp khoa học xử lý tình huống; và tham gia thảo luận các vấn đề mang tính khoa học thường thức. Tác giả đã cụ thể hóa mô hình này thành 10 tiêu chí quan sát chi tiết với 4 mức độ đánh giá rõ ràng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp đồng bộ các phương pháp lý luận và thực tiễn với tiến trình chặt chẽ:

• Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu: Khảo sát thực trạng trên mẫu gồm 13 giáo viên bộ môn Hóa học và 185 học sinh lớp 10 tại Trường THPT Thanh Oai A và Trường THPT Lưu Hoàng. Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp chọn mẫu ngẫu nhiên theo lớp học được áp dụng để đảm bảo tính đại diện cho đối tượng học sinh trung học phổ thông khu vực ngoại thành.
• Nguồn dữ liệu: Thu thập từ phiếu điều tra thực trạng, biên bản quan sát giờ học, hồ sơ học tập của học sinh, bảng kiểm quan sát của giáo viên và điểm số từ 2 bài kiểm tra thực nghiệm sư phạm.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp thống kê toán học chuyên ngành giáo dục để xử lý số liệu. Lý do lựa chọn các chỉ số thống kê như điểm trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn, kiểm định t-Student và phân phối tần suất lũy tích là nhằm kiểm soát độ tin cậy, xác định mức độ sai khác có ý nghĩa thống kê ở mức xác suất sai lầm p dưới 0,05 giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng.
• Timeline nghiên cứu: Đề tài thực hiện trong 9 tháng, từ tháng 9 năm 2015 đến tháng 5 năm 2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm đã chỉ ra 4 phát hiện quan trọng:

• Thực trạng phương pháp dạy học truyền thống còn chiếm ưu thế tuyệt đối: 100% giáo viên tham gia khảo sát duy trì phương pháp thuyết trình và vấn đáp ghi nhớ; chỉ có 15,38% giáo viên thường xuyên sử dụng thí nghiệm để nêu vấn đề và 15,38% áp dụng dạy học theo dự án; 61,54% sử dụng phương tiện trực quan nhưng chủ yếu dừng ở mức minh họa thụ động.
• Năng lực thực tiễn ban đầu của học sinh ở mức rất thấp: Có 83,33% học sinh thừa nhận không biết cách liên hệ kiến thức hóa học với thực tiễn đời sống; 83,33% học sinh chưa có thói quen tìm kiếm, khai thác thông tin khoa học ứng dụng; 41,66% học sinh xem hóa học là môn học khô khan, áp lực.
• Điểm số kiểm tra của nhóm thực nghiệm cao vượt trội: Kết quả 2 bài kiểm tra chuẩn hóa cho thấy điểm trung bình của nhóm thực nghiệm tại Trường THPT Thanh Oai A và Trường THPT Lưu Hoàng đạt từ 7,24 đến 7,85 điểm, cao hơn nhóm đối chứng từ 0,85 đến 1,25 điểm. Tỷ lệ học sinh đạt loại khá và giỏi ở nhóm thực nghiệm đạt 68,5% đến 74,2%, trong khi nhóm đối chứng chỉ đạt từ 42,3% đến 47,8%.
• Năng lực giải quyết vấn đề thực tế có sự chuyển biến mạnh: Tỷ lệ học sinh giải thích chính xác các hiện tượng như ngộ độc khí CO khi đốt than, tác hại của mưa axit từ khí SO2, vai trò bảo vệ của tầng ozon và quy tắc an toàn khi pha loãng axit H2SO4 ở nhóm can thiệp tăng thêm khoảng 35% đến 45% so với trước thực nghiệm.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của nhóm thực nghiệm xuất phát từ việc học sinh được đặt vào các tình huống có vấn đề gắn liền đời sống (như nguyên lý nướng mực bằng cồn y tế an toàn, hiện tượng tạo ozon sau cơn mưa giông hay nguyên nhân không dùng nước dập đám cháy xăng dầu). Việc tự tay lắp đặt dụng cụ, tiến hành thí nghiệm kiểm chứng tính tẩy màu của SO2 hay tính oxi hóa mạnh của O3 giúp biến tri thức trừu tượng thành trải nghiệm trực quan sâu sắc.

Khi so sánh với các nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học hóa học trong nước giai đoạn 2013 - 2015, kết quả này hoàn toàn tương đồng, khẳng định việc tích hợp thí nghiệm nêu vấn đề làm tăng khả năng ghi nhớ dài hạn thêm khoảng 20% đến 30%.

Về mặt biểu diễn dữ liệu, sự tiến bộ của học sinh được thể hiện rõ ràng qua các bảng phân phối tần số, bảng tần suất tích lũy và hệ thống đồ thị hình cột. Đường lũy tích điểm số của lớp thực nghiệm luôn nằm lệch hẳn về phía bên phải so với đường lũy tích của lớp đối chứng, chứng minh học sinh nhóm can thiệp đạt chất lượng học tập đồng đều và phân hóa tích cực ở các mức điểm cao.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, 4 khuyến nghị hành động cụ thể được đề xuất nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học:

• Chuẩn hóa quy trình 4 bước dạy học thí nghiệm nêu vấn đề: Các tổ bộ môn cần áp dụng thống nhất tiến trình sư phạm gồm: Xây dựng tình huống mâu thuẫn -> Đề xuất giả thuyết -> Thực hiện thí nghiệm kiểm chứng -> Tổng kết tri thức và giải quyết bài toán thực tế. Mục tiêu đặt ra là 100% các tiết học hóa học nguyên tố lồng ghép tối thiểu 2 tình huống đời sống trong mỗi học kỳ, bắt đầu thực hiện ngay từ năm học 2016 - 2017 do giáo viên trực tiếp đứng lớp triển khai.
• Triển khai bộ công cụ đánh giá năng lực thực tiễn đa chiều: Ban giám hiệu và tổ chuyên môn cần đưa bảng kiểm quan sát 10 tiêu chí cùng phiếu tự đánh giá 4 mức độ vào quy trình kiểm tra thường xuyên. Thực hiện đánh giá định kỳ 2 lần mỗi học kỳ nhằm theo dõi chính xác mức độ tiến bộ của từng học sinh.
• Nâng cấp cơ sở vật chất và thiết bị phòng thí nghiệm: Nhà trường cần ưu tiên phân bổ ngân sách để bổ sung hóa chất, dụng cụ vi lượng an toàn và tủ hút độc. Đặt mục tiêu nâng tỷ lệ tiết dạy có học sinh tự làm thí nghiệm từ 15,38% lên mức tối thiểu 70% trong lộ trình 2 năm học.
• Bồi dưỡng chuyên môn cho đội ngũ giáo viên: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm tổ chức các khóa tập huấn kỹ năng thiết kế bài giảng phát triển năng lực cho 100% giáo viên Hóa học, duy trì sinh hoạt chuyên môn theo nghiên cứu bài học từ 1 đến 2 chuyên đề mỗi tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Giáo viên dạy môn Hóa học tại các trường trung học phổ thông: Khai thác hệ thống 7 bài giáo án thực nghiệm hoàn chỉnh, các thí nghiệm đối chứng và hơn 12 tình huống thực tế thuộc chương Oxi - Lưu huỳnh để ứng dụng trực tiếp vào giảng dạy trên lớp.
• Cán bộ quản lý giáo dục và tổ trưởng chuyên môn: Sử dụng luận văn làm tài liệu định hướng đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá theo hướng tiếp cận năng lực, phục vụ công tác xây dựng kế hoạch bồi dưỡng giáo viên hàng năm.
• Học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Sư phạm Hóa học: Tham khảo khung lý thuyết chuẩn mực về dạy học nêu vấn đề, phương pháp thiết kế bộ công cụ đo lường năng lực và kỹ thuật xử lý dữ liệu thống kê bằng kiểm định t-Student.
• Các chuyên gia nghiên cứu và biên soạn tài liệu giảng dạy: Tiếp cận nguồn dữ liệu thực nghiệm khách quan để tối ưu hóa việc biên soạn sách giáo khoa, sách bài tập hóa học theo định hướng tích hợp thực tiễn đời sống và bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Dưới đây là phần giải đáp các thắc mắc chuyên môn liên quan đến nội dung và phương pháp nghiên cứu của luận văn:

Dạy học sử dụng thí nghiệm nêu vấn đề khác gì so với thí nghiệm minh họa truyền thống?

Khác biệt bản chất nằm ở tính chủ động nhận thức. Thí nghiệm minh họa chỉ dùng để xác nhận lại kiến thức giáo viên đã thuyết giảng. Ngược lại, thí nghiệm nêu vấn đề tạo ra mâu thuẫn nhận thức bất ngờ (ví dụ: sắt bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội nhưng phản ứng mãnh liệt khi đun nóng), buộc học sinh phải tự tư duy, đề xuất giả thuyết và làm thực nghiệm để rút ra kết luận, giúp tăng hiệu quả ghi nhớ sâu hơn 30%.

Làm thế nào để đảm bảo an toàn khi tiến hành các thí nghiệm sinh ra khí độc như SO2 hay H2S?

Nghiên cứu đưa ra 3 giải pháp kỹ thuật bắt buộc: sử dụng lượng hóa chất vi lượng vừa đủ, thực hiện phản ứng trong tủ hút hoặc sử dụng nút cao su có lắp ống dẫn khí sục vào dung dịch kiềm dư (như dung dịch NaOH) và đậy kín miệng ống nghiệm bằng bông tẩm dung dịch kiềm, ngăn chặn 100% khí độc thoát ra môi trường lớp học.

Bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức trong luận văn gồm những gì?

Bộ công cụ bao gồm bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên và phiếu hỏi học sinh tự đánh giá. Cả 2 công cụ đều dựa trên 10 tiêu chí hành vi rõ ràng, chia làm 4 mức độ: Yếu (0-4 điểm), Trung bình (5-6 điểm), Khá (7-8 điểm) và Giỏi (9-10 điểm), giúp lượng hóa chính xác sự phát triển năng lực của 185 học sinh tham gia nghiên cứu.

Giáo viên có thể mở rộng mô hình này sang các chương học khác không?

Quy trình 4 bước và cấu trúc tình huống nêu vấn đề hoàn toàn có thể chuyển giao hiệu quả sang các nội dung khác như chương Halogen, chương Nitơ - Photpho hay Hóa học hữu cơ lớp 11 và 12. Hơn 80% kỹ thuật tạo tình huống mâu thuẫn và bảng kiểm đánh giá đều có tính tương thích cao với toàn bộ chương trình phổ thông.

Cơ sở nào chứng minh phương pháp này nâng cao rõ rệt kết quả học tập?

Số liệu thực nghiệm trên 185 học sinh ở 2 trường THPT cho thấy điểm trung bình bài kiểm tra của nhóm thực nghiệm đạt 7,24 đến 7,85 điểm, cao hơn nhóm đối chứng từ 0,85 đến 1,25 điểm. Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi ở nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng khoảng 26,2%, với mức ý nghĩa p dưới 0,05 đảm bảo độ tin cậy toán học.

Kết luận

Những đóng góp và kết luận trọng tâm từ công trình nghiên cứu bao gồm:

• Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về dạy học nêu vấn đề kết hợp thí nghiệm thực hành nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh phổ thông.
• Phân tích sâu sắc thực trạng giảng dạy trên 13 giáo viên và 185 học sinh, chỉ rõ 83,33% học sinh còn lúng túng khi đưa kiến thức hóa học vào đời sống.
• Thiết kế trọn bộ 7 bài giảng thực nghiệm chương Oxi - Lưu huỳnh lớp 10 tích hợp các tình huống thực tiễn sinh động và quy trình thí nghiệm an toàn.
• Xây dựng thành công bộ công cụ đo lường năng lực chuẩn mực với 10 tiêu chí quan sát và 4 thang mức độ lượng hóa rõ ràng.
• Khẳng định tính hiệu quả qua kiểm định thống kê khi điểm số nhóm can thiệp cao hơn nhóm đối chứng từ 0,85 đến 1,25 điểm.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là cung cấp giải pháp sư phạm thực chứng, góp phần hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi mô hình giáo dục từ trang bị kiến thức sang phát triển năng lực người học. Trong 12 tháng tới, mô hình này cần được nhân rộng tại 10 trường trung học phổ thông trên địa bàn thành phố và tổ chức tập huấn cho hơn 150 giáo viên. Quý thầy cô và các nhà trường hãy chủ động áp dụng quy trình dạy học thí nghiệm nêu vấn đề để khơi dậy niềm say mê khoa học và nâng cao năng lực thực tiễn cho học sinh ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học [21,30] Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng nguồn nhân lực ngày càng cao, nó đòi hỏi người lao động phải có trình độ cao, kiến thức rộng, kỹ năng tay nghề vững vàng, do đó giáo dục hiện đại phải tập trung vào phát triển tối đa năng lực của người lao động. Để người lao động tương lai đáp ứng được nhu cầu của xã hội, đòi hỏi phải có sự đổi mới giáo dục và đào tạo “ Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu chú trọng trang bị kiến thức sang tập trung phát triển nhân cách toàn diện chú trọng đến năng lực và phẩm chất người học” (21). Trong các trường học đổi mới phương pháp học tập theo các hướng sau: 1.Tăng cường tổ chức cho học sinh hoạt động, tự học, tự nghiên cứu, sáng tạo, từ đó hình thành cho học sinh thói quen học tập thường xuyên, học tập suốt đời.

Tổ chức tốt hoạt động hợp tác nhóm trong dạy học nhằm phát triển trí tuệ của tập thể học sinh, học sinh được học tập trong tập thể tốt sẽ hình thành một số năng lực, hợp tác, tự khẳng định, phê phán. Thường xuyên sử dụng các phương tiện trực quan, thí nghiệm thực hành, đặc biệt là công nghệ thông tin để học sinh tìm kiếm xử lí thông tin, tiến hành các thí nghiệm từ đó hình thành cho học sinh một số các năng lực, công nghệ thông tin và truyền thông, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Kiểm tra đánh giá cần được đổi mới theo định hướng phát triển năng lực học sinh, kiểm tra đánh giá cần được chia theo các cấp độ nhận thức khác nhau nhằm tạo động lực thúc đ y tính tích cực học tập và nghiên cứu của học sinh. Lựa chọn và sử dụng các phương pháp dạy học [30] Bên cạnh các phương pháp dạy học truyền thống, có rất nhiều các phương pháp dạy học tích cực, mỗi phương pháp dạy học đều có những ưu điểm,nhược điểm,những thế mạnh riêng và không có phương pháp nào là toàn diện.

Vì vậy trong quá trình dạy học người giáo viên phải có sự lực chọn phương pháp dạy học phù hợp với bài học, đối tượng học sinh,cơ sở vật chất của nhà trường, đồ dùng dạy học tự làm và môi trường sống xung quanh của học sinh. Việc lựa chọn phương pháp phải căn cứ vào những yếu tố sau đây: 1. Mục tiên bài dạy. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.Lựa chọn phương pháp dạy học ( đối tượng học sinh, cơ sở vật chất của nhà trường, môi trường sống của học sinh.

Kinh nghiệm đã có của bản thân giáo viên. Việc lựa chọn sử dụng phương pháp dạy nào cho phù hợp là quyền của giáo viên và học sinh nhưng phải thực hiện trên quan điểm dạy học hiện đại “ lấy người học làm trung tâm” , toàn bộ quá trình dạy học phải hướng vào người học để khai thác tối đa tiềm năng trí tuệ, tính tích cực và sáng tạo của học sinh, của tập thể học sinh với tiêu chí phát triển năng lực tối đa cho người học. Phương pháp dạy học sử dụng thí nghiệm 1. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học.

Dạy học sử dụng thí nghiệm là phương pháp dạy học đặc trưng của môn hóa học, có vai trò quan trọng như là một bộ phận cần thiết phải có. Sử dụng tốt phương pháp dạy học này giúp học sinh nắm vững kiến thức, dễ hiểu bài và hiểu bài sâu sắc. Nâng cao lòng tin của học sinh vào khoa học và phát triển tư duy của học sinh. Thí nghiệm hóa học giúp học sinh nắm vững kiến thức sâu sắc coi là nguồn kiến thức để hình thành khái niệm, nguyên lý cơ bản về hóa học và truyền thụ kiến thức là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn là tiêu chu n đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho năng lực giải quyết vấn đề , năng lực tư duy sáng tạo của học sinh.

Thí nghiệm hóa học không chỉ dùng cung cấp kiến thức, hình thành khái niệm mà còn thông qua đó giúp học sinh nâng cao hứng thú trong học tập, làm hoạt động hóa người học, phát triển tư duy sáng tạo, sửa các lỗi về nhận thức của học sinh về các vấn đề riêng biệt trong hóa học, hình thành ở học sinh năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Phân loại thí nghiệm dạy hóa học nêu vấn đề Dạy học dùng thí nghiệm có thể được thực hiện ở một số dạng như: - Giáo viên biểu diễn thí nghiệm - Học sinh nghiên cứu thí nghiệm bài học mới Giáo viên nêu vấn đề nghiên cứu, học sinh thực hiện các thí nghiệm và xuất hiện tình huống mới. Giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng giả thuyết khoa học và lập kế hoạch giải quyết. Sau đó tổng hợp so sánh, xử lý kết quả, kết luận vấn đề khoa học nghiên cứu của mình.

Hoặc học sinh sau khi được giáo viên nêu vấn đề thì tự xây 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] dựng giả thuyết khoa học, tự thực hiện thí nghiệm, tự phân tích, xử lý kết quả và đưa ra kết luận. Khác nhau giữa thí nghiệm nêu vấn đề và thí nghiệm minh họa Khác biệt chủ yếu về nguyên tắc của thí nghiệm nêu vấn đề với thí nghiệm minh họa là cấu trúc tiến hành thí nghiệm và tính sáng tạo khi giải thích hiện tượng. Thí nghiệm nêu vấn đề là thí nghiệm qua đó có thể đặt ra và giải quyết các vấn đề học tập khác nhau, nghĩa là qua thí nghiệm phải nảy sinh tình huống. Do vậy không phải bất kì thí nghiệm nào cũng dùng để tạo tình huống có vấn đề.

Dùng các thí nghiệm trình bày để dẫn dắt giải quyết vấn đề nảy sinh, dựa vào kiến thức, hiện tượng và các quy luật mà học sinh đã biết qua học tập và thực tế. Quy trình dạy học sử dụng thí nghiệm Dựa vào mục tiêu đề ra, kết hợp với nội dung bài học và tình hình cụ thể phòng thí nghiệm hóa học ở trường THPT chúng tôi dự kiến xây dựng quy trình dạy học sử dụng thí nghiệm như sau: 1.Xây dựng tình huống - Thực hiện thí nghiệm nhằm nhắc lại kiến thức học sinh đã được học, đã biết trong thực tế cuộc sống hàng ngày gặp phải. - Thực hiện thí nghiệm tương tự, nhưng khác về điều kiện như nồng độ, nhiệt độ, xúc tác. VD: Đốt cacbon ngoài không khí và trong lọ đựng O2 - Đề nghị học sinh nhận xét các hiện tượng của thí nghiệm xảy ra 1.

Trả lời các vấn đề yêu cầu Thông qua quan sát các hiện tượng thí nghiệm vừa xảy ra, giáo viên yêu cầu học sinh trả lời hiện tượng quan sát được và bản chất các quá trình xảy ra là gì? - Điều kiện thí nghiệm được tiến hành ở điều kiện nào? - Hiện tượng chứng tỏ phản ứng đã xảy ra có giống với các kiến thức lý thuyết đã học, được biết hay không? - Ngoài hiện tượng giống với lý thuyết đã học, thì còn hiện tượng, tính chất nào thu được khác với các kiến thức đã biết không? 1. Phương pháp giải quyết những vấn đề đặt ra - Giáo viên đề nghị học sinh nhắc lại điều kiện của hai thí nghiệm cho sắt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng và cho sắt tác dụng với axit sunfuric đặc vừa tiến hành và viết phương trình hóa học của phản ứng. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Để hướng dẫn học sinh xác định đúng sản ph m của thí nghiệm, giáo viên yêu cầu học sinh căn cứ vào các hiện tượng quan sát được, so sánh rồi dự đoán xem chất mới này là chất gì?. Có thể xác định dự đoán sản ph m dựa vào các phản ứng đặc trưng, chất chỉ thị mầu.

để nhận biết sản ph m. Từ đó viết phương trình hóa học của phản ứng. - Giáo viên yêu cầu học sinh dựa vào kết luận chất mới tạo thành qua tổng hợp phân tích các hiện tượng và phương trình hóa học của phản ứng để xác định tính chất khác của chất nghiên cứu tạo thành trong điều kiện mới.4 Tổng kết trả lời của học sinh Giáo viên căn cứ vào trả lời của học để bổ sung, chỉnh sửa những kiến thức học sinh cần nắm vững. - Kiểm tra kiến thức học sinh vừa lĩnh hội và hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã học và giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Những yêu cầu sư phạm cần đảm bảo khi tiến hành dạy học sử dụng thí nghiệm. Khi tiến hành dạy học sử dụng thí nghiệm , giáo viên cần chú ý đảm bảo các yêu cầu sư phạm sau: 1. Một số kỹ thuật cơ bản thí nghiệm ở trường THPT Học sinh cần làm tốt một số các thao tác thí nghiệm sau: + Châm và tắt đèn cồn + Rửa và làm khô ống nghiệm + Kẹp ống nghiệm vào kẹp gỗ + Cách lấy hóa chất ra khỏi các lọ + Cách cho hóa chất vào ống nghiệm + Cách trộn hóa chất rắn + Cách pha loãng dung dịch 1.Đảm bảo an toàn thí nghiệm An toàn thí nghiệm là điều quan trọng đấu tiên cần đảm bảo khi tiết hành các thí nghiệm, nó đòi hỏi giáo viên phải rất c n trọng và hiểu cách tiến hành thí nghiệm để đảm bảo an toàn cho học sinh, bản thân và môi trường.Đảm bảo kết quả thí nghiệm Kết quả dạy học sẽ là số không khi mà thí nghiệm hóa học không xảy ra như mong muốn, để thí nghiệm hóa học thành công giáo viên cần giành thời gian để chu n 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] bị các thí nghiệm. Phải tiến hành làm thử các thí nghiệm cho đến khi thành công mới được sử dụng trong dạy học.Đảm bảo tính trực quan của thí nghiệm Căn cứ vào điều kiện của phòng thí nghiệm trong nhà trường, giáo viên cần có sự lựa chọn, cải tiến để các thí nghiệm được lắp đặt một cách mỹ quan nhất.

Các thí nghiệm cần phải có hiện tượng rõ ràng để tất cả học sinh trong lớp học đều có thể quan sát rõ được. Phương pháp dạy học nêu vấn đề Phương pháp dạy học nêu vấn đề là một phương pháp dạy học tích cực góp phần nâng cao tính tích cực tư duy của học sinh, gắn liền hai mặt kiến thức và tư duy, đồng thời hình thành ở học sinh nhân cách có khả năng sáng tạo thực sự, góp phần rèn luyện trí thông minh của học sinh.