Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Khóa luận tốt nghiệp cử nhân chuyên ngành Phương pháp dạy học Hóa học của tác giả Thạch Thị Davine (Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, niên khóa 2006–2010, người hướng dẫn: ThS. Thái Hoài Minh) được thực hiện trong bối cảnh nền giáo dục phổ thông Việt Nam đang đẩy mạnh đổi mới đồng bộ từ nội dung chương trình, sách giáo khoa, phương tiện trực quan đến phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực, chủ động của người học. Quá trình tiếp thu tri thức hiện đại đặt ra mâu thuẫn lớn giữa khối lượng kiến thức ngày càng gia tăng với quỹ thời gian hạn chế trên lớp học truyền thống, đòi hỏi học sinh phải hình thành phương pháp và năng lực tự học.
Trong khi sự bùng nổ của mạng Internet tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tiếp cận thông tin, hình thức blog trực tuyến lại chủ yếu được sử dụng cho mục đích giải trí, giao lưu cá nhân hoặc nhật ký mạng. Trên thế giới, các mô hình học liệu trực tuyến hỗ trợ tự học Hóa học đã phát triển nhưng phần lớn sử dụng tiếng Anh, gây rào cản ngôn ngữ cho học sinh trong nước. Tại Việt Nam thời điểm 2010, các website và blog phục vụ môn Hóa học còn hạn chế về số lượng, nội dung rời rạc, thiếu tính hệ thống và chưa được kiểm chứng hiệu quả sư phạm. Xuất phát từ thực tiễn đó, tác giả đã lựa chọn đề tài nghiên cứu nhằm xây dựng một kênh học liệu tiếng Việt có cấu trúc sư phạm chặt chẽ, tạo không gian tương tác học tập và hỗ trợ học sinh rèn luyện kỹ năng tự học.
Mục đích nghiên cứu của đề tài là thiết kế một trang blog Hóa học giữ vai trò là công cụ hỗ trợ học sinh tự học, đồng thời giúp giáo viên theo dõi mức độ tiếp thu, vận dụng kiến thức của học sinh để nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa học ở trường phổ thông.
Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định gồm 6 nhiệm vụ cụ thể:
- Tổng kết cơ sở lí thuyết về tự học.
- Tổng kết hệ thống lý thuyết và bài tập chương oxi – lưu huỳnh (Hóa học 10 nâng cao).
- Thiết kế hệ thống đề kiểm tra đánh giá.
- Thiết kế blog tự học tích hợp hệ thống lí thuyết, bài tập và đề kiểm tra chương oxi – lưu huỳnh.
- Thiết kế phiếu điều tra thực tiễn.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính tiện ích và hiệu quả của trang blog tự học.
Đối tượng nghiên cứu của khóa luận là việc thiết kế blog hỗ trợ học sinh tự học môn Hóa học lớp 10 (chương trình nâng cao). Khách thể nghiên cứu là quá trình dạy và học môn Hóa học tại trường trung học phổ thông. Phạm vi nghiên cứu về mặt nội dung chuyên môn được giới hạn trong phạm vi nhóm oxi (chương 6, Hóa học lớp 10 nâng cao).
Giả thuyết khoa học của đề tài xác định: Nếu nội dung của trang blog đáp ứng đúng nhu cầu tự học của học sinh thì blog sẽ trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực, giúp các em củng cố kiến thức môn Hóa học, rèn luyện kỹ năng tự tìm kiếm tài liệu, trao đổi học thuật, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Về cơ sở lý luận, khóa luận tiếp cận khái niệm tự học theo Từ điển Giáo dục học (Nhà xuất bản Đại học Bách Khoa, 2001), định nghĩa tự học là "quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kỹ năng thực hành", đồng thời kết hợp quan điểm của Tiến sĩ Võ Quang Phúc về tính tự giác, nỗ lực và năng lực tự điều khiển của người học trong hệ thống tương tác dạy học. Tác giả phân loại hoạt động tự học thành 3 hình thức:
- Tự học không có hướng dẫn: Người học tự tìm kiếm, đọc hiểu và vận dụng tài liệu mà không có sự trợ giúp.
- Tự học có hướng dẫn: Người học nhận chỉ dẫn gián tiếp từ giáo viên ở xa thông qua tài liệu hoặc phương tiện thông tin.
- Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Người học kết hợp giữa tài liệu, các buổi học trực tiếp với giáo viên trên lớp và thời gian tự nghiên cứu ở nhà.
Chu trình tự học của học sinh được xây dựng theo mô hình 3 khâu liên hoàn:
- Tự nghiên cứu: Tìm tòi, quan sát, giải quyết vấn đề để tạo ra sản phẩm tri thức thô ban đầu mang tính cá nhân.
- Tự thể hiện: Trình bày, trao đổi, hợp tác với bạn bè và giáo viên để biến sản phẩm cá nhân thành sản phẩm nhận thức chung của tập thể.
- Tự kiểm tra, tự điều chỉnh: Dựa trên tương tác và kết luận của giáo viên để tự đánh giá, sửa sai và hoàn thiện tri thức khoa học.
Về phương diện công nghệ, tác giả lựa chọn nền tảng quản trị nội dung WordPress (phiên bản lưu trữ miễn phí tại địa chỉ wordpress.com) để xây dựng blog học tập. Các thông số kỹ thuật và tính năng của nền tảng được văn bản ghi nhận bao gồm: dung lượng lưu trữ 3GB; hỗ trợ đầy đủ bảng mã tiếng Việt chuẩn Unicode; kho giao diện mẫu 85 kiểu; hệ thống phân mục bài viết phân cấp theo cấu trúc cây (categories); cơ chế tự động lưu bản thảo (auto-save); tính năng xem trước (preview); khả năng nhúng hình ảnh và video từ các nguồn lưu trữ bên ngoài; cơ chế kiểm duyệt bình luận rác (comment spam) bằng plugin Akismet với hiệu quả lọc đạt 90%; tùy biến chế độ riêng tư (đặt mật khẩu bài viết); công cụ thống kê lượt truy cập theo thời gian thực; tích hợp tiện ích trao đổi trực tuyến MeeboMe; và chức năng nhập/xuất dữ liệu chuẩn XML.
Phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai gồm 5 phương pháp:
- Phương pháp tổng kết cơ sở lí luận (nghiên cứu tài liệu giáo dục học, tâm lý học, phương pháp dạy học bộ môn).
- Phương pháp điều tra thực tiễn (sử dụng phiếu khảo sát lấy ý kiến giáo viên và học sinh).
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm (tổ chức dạy học đối chứng và thực nghiệm tại trường phổ thông).
- Phương pháp tổng hợp và phân tích kết quả thực nghiệm.
- Phương pháp thống kê toán học (xử lý số liệu điểm số, phân phối tần số, tần suất, đường lũy tích).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Lịch sử vấn đề và cơ sở lí luận, thực tiễn
Chương 1 khái quát lịch sử phát triển của blog (weblog) từ những năm 1990 như một dạng nhật ký trực tuyến và phân tích tiềm năng chuyển đổi công cụ này thành môi trường học tập điện tử. Tác giả phân tích sâu cơ sở lý luận của tự học, vai trò của tự học qua mạng Internet đối với việc hình thành tư duy độc lập và năng lực học tập suốt đời theo khuyến nghị của Hội đồng Quốc tế về Giáo dục (tháng 4 năm 1996).
Bên cạnh việc giới thiệu quy trình tạo lập, quản trị blog trên hệ thống WordPress, chương này trình bày chi tiết vị trí và phương pháp giảng dạy chương Oxi – Lưu huỳnh trong chương trình Hóa học 10 nâng cao. Chương gồm 9 bài học theo phân phối chương trình:
- Bài 40: Khái quát về nhóm oxi.
- Bài 41: Oxi.
- Bài 42: Ozon và hiđrô peoxit.
- Bài 43: Lưu huỳnh.
- Bài 44: Hiđrô sunfua.
- Bài 45: Hợp chất có oxi của lưu huỳnh.
- Bài 46: Luyện tập chương 6.
- Bài 47: Bài thực hành số 5 (Tính chất của oxi – lưu huỳnh).
- Bài 48: Bài thực hành số 6 (Tính chất các hợp chất của lưu huỳnh).
Tác giả đề xuất định hướng sư phạm cho từng bài dựa trên cấu tạo nguyên tử, độ âm điện, số oxi hóa để dẫn dắt học sinh suy đoán và kiểm chứng tính chất hóa học, đồng thời lưu ý các thí nghiệm nguy hiểm như tác dụng của axit sunfuric đặc với kim loại hoặc phản ứng khử nước của saccarozơ để đảm bảo an toàn.
Chương 2. Thiết kế blog hỗ trợ học sinh tự học môn Hóa học lớp 10 (chương trình nâng cao)
Chương 2 mô tả chi tiết sản phẩm blog giáo dục với tên miền dự kiến http://thuvienhoahoc.com. Kiến trúc trang blog được tổ chức thành 4 phân hệ tĩnh và 4 chuyên mục nội dung chính:
| Phân hệ / Chuyên mục |
Mô tả cấu trúc và nội dung chi tiết |
| Trang Giới thiệu |
Trình bày mục đích thiết lập blog, hướng dẫn thao tác tự học, thanh công cụ tìm kiếm, danh sách bài viết mới và khu vực tiếp nhận phản hồi. |
| Trang Lịch sử hóa học |
Cung cấp tư liệu về hoàn cảnh lịch sử phát hiện các nguyên tố nhóm oxi, hình ảnh chân dung các nhà khoa học nhằm bồi dưỡng hứng thú học tập. |
| Trang Trao đổi – Thảo luận |
Diễn đàn mở cho phép học sinh gửi thắc mắc, bình luận học tập và tương tác trực tiếp với giáo viên qua tiện ích trò chuyện trực tuyến MeeboMe. |
| Chuyên mục Lí thuyết |
Tóm tắt toàn bộ lý thuyết nhóm VIA: cấu hình electron ($ns^2np^4$), tính chất lý - hóa của $O_2$, $O_3$, $H_2O_2$, $S$, $H_2S$, $SO_2$, $SO_3$, $H_2SO_4$ và muối sunfat kèm hệ thống phương trình phản ứng minh họa. |
| Chuyên mục Bài tập |
Phân loại 6 dạng bài tập trọng tâm chương 6 (hoàn thành chuỗi biến đổi, nhận biết - tách chất, toán hỗn hợp,...), cung cấp bài tập mẫu có lời giải chi tiết và hệ thống câu hỏi tự luyện tự luận, trắc nghiệm. |
| Chuyên mục Đề kiểm tra |
Hệ thống hóa 5 đề kiểm tra 15 phút kèm đáp án, 5 đề kiểm tra 1 tiết và 1 đề thi học kỳ II tham khảo có hướng dẫn chấm. |
| Chuyên mục Tư liệu |
Tuyển tập 20 bài viết ứng dụng hóa học vào đời sống và khoa học thực tiễn. |
Trong chuyên mục Tư liệu, tác giả đã biên soạn và sưu tầm 20 bài viết mang tính ứng dụng thực tế cao:
| STT |
Tên bài viết tư liệu |
STT |
Tên bài viết tư liệu |
| 1 |
Cafein là gì và nó hoạt động thế nào trong cơ thể chúng ta? |
11 |
Bí ẩn cá sống không cần thở |
| 2 |
Hóa học của tình yêu và sự gắn bó |
12 |
Đổ thủy ngân ngừa trộm mộ |
| 3 |
Có trong quả ớt |
13 |
Khí ozon gây ô nhiễm khi ở mặt đất |
| 4 |
Cách tìm vitamin C |
14 |
Mưa axit và những ảnh hưởng |
| 5 |
Nước máy thừa clo |
15 |
Những cái nhất trong thế giới hóa học |
| 6 |
Phát hiện phân tử lạ làm sạch mưa axit |
16 |
Các hợp chất với tên gọi thường ngày trong đời sống |
| 7 |
Chất độc hóa học |
17 |
Dệt amiăng như thế nào? |
| 8 |
Tìm ra gen làm thủng tầng ozon |
18 |
Đóa hoa báo mưa nắng |
| 9 |
Vì sao củ sắn giải được độc rượu |
19 |
Một biện pháp tin cậy |
| 10 |
Thuốc trừ sâu thế hệ mới |
20 |
Thuộc tính nguyên tố con gái và con trai |
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
Chương 3 trình bày quá trình thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của blog thuvienhoahoc.com trong việc hỗ trợ học sinh tự học. Nội dung chương bao gồm:
- Xác định mục đích, nhiệm vụ và phương pháp thực nghiệm.
- Lựa chọn đối tượng và địa bàn thực nghiệm trên các lớp học sinh khối 10 (chia thành cặp lớp thực nghiệm và đối chứng: lớp 10C1 và lớp 10C2).
- Quy trình tổ chức dạy học: Nhóm thực nghiệm được giáo viên hướng dẫn sử dụng blog để chuẩn bị bài, tự giải bài tập, làm bài kiểm tra thử và trao đổi trực tuyến ngoài giờ học; nhóm đối chứng học tập theo phương pháp truyền thống trên lớp và tự học qua sách giáo khoa.
- Phương pháp thu thập dữ liệu: Sử dụng phiếu điều tra về giao diện, tính tiện ích, mức độ hữu ích của blog; kết hợp tổ chức 2 bài kiểm tra kiến thức chuyên môn sau quá trình can thiệp sư phạm.
- Phân tích kết quả định tính thông qua tinh thần học tập, mức độ chủ động tương tác của học sinh trên diễn đàn blog.
- Phân tích kết quả định lượng: Thống kê số lượng và tỷ lệ phần trăm học sinh đạt các mức điểm qua các bài kiểm tra; phân loại học lực theo các nhóm kém, yếu, trung bình, khá, giỏi; lập bảng so sánh điểm trung bình giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng; tính toán các tham số thống kê đặc trưng và vẽ đồ thị đường lũy tích phân bố điểm số.
Kết quả và đóng góp
Về kết quả định lượng và sư phạm, khóa luận đã xây dựng thành công bộ tư liệu điện tử hoàn chỉnh cho chương Oxi – Lưu huỳnh lớp 10 nâng cao, gồm 4 nhóm tài liệu học tập được số hóa và đưa lên môi trường trực tuyến. Khảo sát thực tế thông qua phiếu điều tra ghi nhận phản hồi tích cực của học sinh về hình thức trình bày rõ ràng, tính năng bình luận tiện lợi và khối lượng bài tập phong phú.
Số liệu thực nghiệm học tập cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng:
- Điểm trung bình bài kiểm tra của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng sau quá trình sử dụng blog hỗ trợ tự học.
- Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi ở lớp thực nghiệm tăng lên rõ rệt, trong khi tỷ lệ học sinh yếu, kém giảm so với lớp đối chứng.
- Đồ thị đường lũy tích điểm số của lớp thực nghiệm nằm lệch về phía bên phải so với đồ thị của lớp đối chứng, phản ánh phổ điểm tổng thể của nhóm có sử dụng blog dịch chuyển lên ngưỡng điểm cao hơn.
Về mặt đóng góp chuyên môn, đề tài đã cụ thể hóa việc ứng dụng công nghệ Web 2.0 (nền tảng blog) vào phương pháp dạy học Hóa học tại thời điểm năm 2010. Khóa luận cung cấp một mô hình tổ chức tự học có hướng dẫn qua mạng, giúp thu hẹp khoảng cách giao tiếp giữa giáo viên và học sinh ngoài khuôn khổ lớp học truyền thống, đồng thời bổ sung một nguồn tài liệu tham khảo hệ thống hóa cho học sinh lớp 10 nâng cao.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế lớn nhất được văn bản xác định là do giới hạn về mặt thời gian và nguồn lực nghiên cứu, nội dung chuyên môn trên blog mới chỉ triển khai thực nghiệm cho phạm vi một chương học đơn lẻ là nhóm Oxi (chương 6, Hóa học 10 nâng cao), chưa thể mở rộng liên kết toàn bộ chương trình Hóa học phổ thông như tiềm năng vốn có của nền tảng blog.
Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài bao gồm việc tiếp tục cập nhật và số hóa toàn bộ các chương học còn lại trong chương trình Hóa học lớp 10, lớp 11 và lớp 12; hoàn thiện hệ thống kiểm tra trắc nghiệm tương tác tự động chấm điểm trên web; và mở rộng địa bàn thực nghiệm sư phạm ở nhiều trường THPT với quy mô mẫu lớn hơn.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo thiết thực cho nhiều đối tượng trong nghiên cứu và thực hành giáo dục:
- Đối với sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Tài liệu cung cấp cách tiếp cận cụ thể về thiết kế học liệu số, cấu trúc một khóa luận phương pháp dạy học có ứng dụng công nghệ thông tin và phương pháp xử lý thống kê toán học trong thực nghiệm sư phạm.
- Đối với giáo viên Hóa học THPT: Cung cấp hệ thống 6 dạng bài tập chương Oxi – Lưu huỳnh có hướng dẫn chi tiết, 11 đề kiểm tra chuẩn hóa kèm đáp án và kho tư liệu 20 bài viết ứng dụng thực tế phục vụ đổi mới phương pháp giảng dạy và tạo hứng thú học tập.
- Đối với học sinh lớp 10: Phần tóm tắt lý thuyết, bảng nhận biết hóa chất và các bài tập mẫu tự luận - trắc nghiệm trong khóa luận là nguồn tài liệu tự ôn tập cô đọng và có phương pháp.
Câu hỏi thường gặp
Đề tài sử dụng nền tảng nào để thiết kế blog và các thông số kỹ thuật chính là gì?
Tác giả sử dụng nền tảng nguồn mở lưu trữ trực tuyến WordPress (tại địa chỉ wordpress.com) để thiết lập blog thuvienhoahoc.com. Các thông số kỹ thuật được nêu trong văn bản bao gồm: dung lượng lưu trữ 3GB miễn phí, hỗ trợ bảng mã tiếng Việt Unicode, tích hợp sẵn 85 giao diện mẫu, bộ lọc chống thư rác Akismet có khả năng ngăn chặn đến 90% spam, và tích hợp widget trò chuyện trực tiếp MeeboMe.
Cấu trúc nội dung của trang blog gồm những thành phần cụ thể nào?
Trang blog được xây dựng gồm 4 trang tĩnh chính (trang Giới thiệu, trang Lịch sử hóa học, trang Trao đổi – thảo luận, trang Nội dung) kết hợp với 4 chuyên mục học liệu: chuyên mục Lí thuyết (tóm tắt lý thuyết, phương trình phản ứng nhóm oxi), chuyên mục Bài tập (6 dạng bài tập, hướng dẫn giải và bài tập tự luyện), chuyên mục Đề kiểm tra (5 đề 15 phút, 5 đề 1 tiết, 1 đề học kỳ II kèm đáp án) và chuyên mục Tư liệu (20 bài viết khoa học đời sống).
Chuyên mục bài tập của khóa luận phân loại các dạng bài tập chương Oxi – Lưu huỳnh như thế nào?
Văn bản phân chia hệ thống bài tập thành 6 dạng cơ bản, trong đó văn bản nêu cụ thể: Dạng 1 là bài tập bổ túc và hoàn thành phương trình phản ứng, thực hiện chuỗi biến đổi hóa học; Dạng 2 là bài tập nhận biết và tách các chất ra khỏi hỗn hợp dựa trên dấu hiệu đặc trưng (màu sắc, kết tủa, khí thoát ra); đi kèm các dạng bài toán tính toán định lượng theo phương trình hóa học.
Địa bàn và quy mô thực nghiệm sư phạm được tiến hành như thế nào?
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên đối tượng học sinh khối 10 trường trung học phổ thông, chia thành hai nhóm đối chứng và thực nghiệm gồm hai lớp 10C1 và 10C2. Hiệu quả tự học được đánh giá thông qua phiếu điều tra ý kiến và kết quả điểm số của 2 bài kiểm tra học tập.
Kết quả định lượng của thực nghiệm sư phạm được phân tích qua những chỉ số nào?
Kết quả định lượng được xử lý bằng thống kê toán học thông qua các bảng số liệu: điểm trung bình trước và sau thực nghiệm của hai lớp; tỷ lệ phần trăm học sinh đạt điểm $X_i$ trở xuống; phân loại học lực theo 5 mức (kém, yếu, trung bình, khá, giỏi); tổng hợp các tham số đặc trưng thống kê và đồ thị đường lũy tích phân bố điểm số giữa hai lớp 10C1 và 10C2.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Thạch Thị Davine đã hoàn thành việc xây dựng trang blog giáo dục trên nền tảng WordPress nhằm hỗ trợ học sinh tự học chương Oxi – Lưu huỳnh (Hóa học 10 nâng cao). Đề tài đã hệ thống hóa cơ sở lý luận về tự học 3 khâu, thiết kế cấu trúc học liệu trực tuyến phong phú gồm lý thuyết, bài tập phân dạng, đề kiểm tra và tư liệu thực tiễn. Kết quả thực nghiệm sư phạm trên các lớp 10C1 và 10C2 cho thấy mô hình này giúp nâng cao kết quả học tập và phát huy tính chủ động của học sinh, khẳng định tiềm năng ứng dụng công nghệ mạng vào dạy học Hóa học ở trường phổ thông.