SKKN: Phát triển năng lực số cho học sinh THPT trong dạy học liên kết cộng hóa trị Hóa 10

Khám phá cách phát triển năng lực số môn Hóa 10 với bài liên kết cộng hóa trị. Nâng cao hiểu biết, kỹ năng học tập, ứng dụng công nghệ hiệu quả.

• Tác giả: Vũ Thị Thu Uyên
• Trường học: Trường THPT Quỳnh Lưu 1
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Phát triển năng lực số cho học sinh THPT trong dạy học bài “Liên kết cộng hóa trị” môn Hóa học 10
• Loại tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm
• Năm xuất bản: 2023 – 2024
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• 1. PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
• 1.2. ĐÓNG GÓP VÀ TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
• 2. PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.1. Một số vấn đề chung về năng lực số và khung năng lực số
• 2.1.1. Năng lực số là gì?
• 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển năng lực số của học sinh
• 2.1.3. Khung năng lực số là gì?
• 2.1.4. Khung năng lực số đối với học sinh trung học
• 2.1.5. Khung năng lực số đối với học sinh trung học
• 2.1.6. Các mức độ của năng lực
• 2.1.7. Quy trình thiết kế kế hoạch bài dạy phát triển năng lực số của học sinh trong dạy học môn Hóa học THPT
• 2.1.7.1. Xác định mục tiêu chủ đề/bài học/nội dung dạy học
• 2.1.7.2. Xác định các PPDH, kĩ thuật dạy học sử dụng trong dạy học
• 2.1.7.3. Xác định chuỗi hoạt động học của KHBD và mục tiêu từng hoạt động
• 2.1.7.4. Xây dựng các hoạt động dạy học cụ thể
• 2.1.7.5. Hoàn thiện kế hoạch bài dạy
• 2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN
• 2.2.1. Thực trạng của vấn đề
• 2.2.2. Thuận lợi, khó khăn
• 2.2.3. Điều tra, khảo sát
• 2.2.4. Kết quả khảo sát giáo viên
• 2.2.5. Kết quả khảo sát học sinh
• 2.3. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Xây dựng kế hoạch bài dạy “Liên kết cộng hóa trị” – Hóa học 10 theo hướng phát triển năng lực số cho học sinh
• 2.3.2. Tổ chức dạy học cụ thể và sản phẩm phát triển năng lực số cho HS
• 2.3.2.1. Hoạt động khởi động
• 2.3.2.2. Hình thành kiến thức về liên kết cộng hóa trị
• 2.3.2.3. Luyện tập mô tả hình thành liên kết cộng hóa trị
• 2.3.2.4. Hình thành kiến thức về hiệu độ âm điện và liên kết hóa học, năng lượng liên kết
• 2.3.2.5. Hoạt động 5: Mô tả liên kết cộng hóa trị bằng sự xen phủ các orbital nguyên tử
• 2.3.2.6. Hoạt động 6: Hoạt động luyện tập bài Liên kết cộng hóa trị
• 2.3.2.7. Hoạt động 7: Vận dụng
• 2.3.2.8. Hoạt động 8: Đánh giá việc học tập của học sinh, đánh giá phát triển NLS
• 2.3.2.9. Rút kinh nghiệm và chuẩn bị cho các chủ đề dạy học sau
• 2.4. KHẢO SÁT TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA ĐỀ TÀI
• 2.4.1. Mục đích khảo sát
• 2.4.2. Nội dung và phương pháp khảo sát
• 2.4.2.1. Nội dung khảo sát
• 2.4.2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá
• 2.4.2.3. Đối tượng khảo sát
• 2.4.3. Kết quả khảo sát về tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất
• 2.4.3.1. Kết quả khảo sát tính cấp thiết của các giải pháp đã được đề xuất
• 2.4.3.2. Kết quả khảo sát tính khả thi của các giải pháp đã được đề xuất
• 2.4.3.3. Xử lý kết quả sau khi khảo sát
• 2.4.4. Tính cấp thiết
• 2.4.5. Tính khả thi
• 2.4.6. Nhận xét về tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề ra
• 3. PHẦN III. Tính hiệu quả của đề tài
• 3.1. Tính ứng dụng của đề tài
• 4. II. ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan phát triển năng lực số bài liên kết cộng hóa trị

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 và định hướng chuyển đổi số quốc gia, giáo dục đóng vai trò tiên phong trong việc đào tạo thế hệ công dân số. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc hình thành và phát triển năng lực số (NLS) cho học sinh. Đặc biệt với môn Hóa học, một môn khoa học thực nghiệm có nhiều khái niệm trừu tượng, việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học không chỉ là xu thế mà còn là giải pháp đột phá. Bài “Liên kết cộng hóa trị” trong chương trình Hóa học 10 là một ví dụ điển hình. Đây là nội dung nền tảng, nhưng các khái niệm như sự xen phủ obitan, liên kết sigma (σ), liên kết pi (π), hay việc hình dung cấu trúc không gian của phân tử thường gây khó khăn cho học sinh nếu chỉ giảng dạy bằng phương pháp truyền thống. Sáng kiến kinh nghiệm “Phát triển Năng lực số cho học sinh THPT trong dạy học bài “Liên kết cộng hóa trị” môn Hóa học 10” của tác giả Vũ Thị Thu Uyên và Hoàng Thị Nguyệt đã chỉ ra rằng, việc tích hợp các công cụ số giúp trực quan hóa kiến thức, biến những khái niệm khô khan trở nên sinh động và dễ tiếp thu. Việc này không chỉ nâng cao hiệu quả nhận thức mà còn bồi dưỡng các kỹ năng quan trọng của thế kỷ 21, góp phần định hướng nghề nghiệp tương lai cho học sinh trong thời đại số.

1.1. Định nghĩa năng lực số và vai trò trong giáo dục hiện đại

Theo UNESCO (2018), năng lực số được định nghĩa là khả năng tiếp cận, quản lý, hiểu, tích hợp, giao tiếp, đánh giá và tạo thông tin một cách an toàn thông qua công nghệ kỹ thuật số. Đây không chỉ là kỹ năng sử dụng phần cứng, phần mềm mà còn bao gồm tư duy phản biện, kỹ năng giao tiếp và hợp tác trên môi trường số. Trong giáo dục, năng lực số là yếu tố sống còn, giúp học sinh chủ động tìm kiếm, xử lý thông tin, cộng tác và sáng tạo. Nó là nền tảng cho việc học tập suốt đời và sự nghiệp trong tương lai, khi hầu hết các ngành nghề đều yêu cầu kỹ năng số.

1.2. Tại sao cần phát triển năng lực số cho môn Hóa học 10

Môn Hóa học nghiên cứu về cấu tạo và sự biến đổi của chất, nhiều kiến thức mang tính trừu tượng cao. Bài liên kết cộng hóa trị đòi hỏi học sinh phải hình dung được sự tương tác giữa các nguyên tử ở cấp độ vi mô, điều mà phấn trắng bảng đen khó lòng diễn tả trọn vẹn. Việc phát triển năng lực số cho phép sử dụng các phần mềm mô phỏng hóa học, công nghệ thực tế ảo để tái hiện quá trình hình thành công thức Lewis, công thức cấu tạo trong không gian ba chiều. Điều này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu bản chất liên kết hóa học mà còn khơi dậy sự hứng thú, tò mò và năng lực giải quyết vấn đề.

II. Thách thức khi phát triển năng lực số bài liên kết cộng hóa trị

Mặc dù lợi ích của việc phát triển năng lực số là không thể phủ nhận, quá trình triển khai trong thực tế gặp không ít rào cản. Kết quả khảo sát thực trạng từ 26 giáo viên và 64 học sinh tại Nghệ An cho thấy một bức tranh rõ nét về những khó khăn này. Về phía giáo viên, nhiều người vẫn quen với phương pháp truyền thống và cảm thấy ngần ngại khi tiếp cận công nghệ mới. Việc chuẩn bị một giáo án điện tử Hóa 10 công phu, tích hợp các thí nghiệm ảo và hoạt động tương tác đòi hỏi nhiều thời gian và kỹ năng, đây là một trở ngại lớn. Bên cạnh đó, việc lựa chọn công cụ phù hợp, tránh lạm dụng công nghệ gây loãng kiến thức cũng là một thách thức. Về phía học sinh, dù thành thạo các thiết bị số, nhiều em lại sử dụng chúng chủ yếu cho mục đích giải trí thay vì học tập. Tình trạng sao chép thông tin một cách thụ động từ Internet mà không có sự tư duy, chỉnh sửa là phổ biến. Trình độ số của học sinh không đồng đều, một số em ở vùng khó khăn còn thiếu thốn thiết bị kết nối Internet. Những khó khăn này đòi hỏi một giải pháp đồng bộ, không chỉ tập trung vào công nghệ mà còn phải thay đổi cả phương pháp giảng dạy và cách thức tổ chức hoạt động học tập.

2.1. Khó khăn từ phía giáo viên trong việc ứng dụng công nghệ

Nhiều giáo viên chỉ dừng lại ở việc sử dụng PowerPoint và Word một cách cơ bản. Khảo sát cho thấy chỉ 7,7% giáo viên sử dụng Padlet, và hầu như chưa biết đến công nghệ thực tế ảo AR. Nguyên nhân chính là do thiếu thời gian chuẩn bị, thiếu các khóa đào tạo chuyên sâu và đôi khi là tâm lý ngại thay đổi. Để thiết kế một bài giảng e-learning chất lượng, giáo viên cần đầu tư công sức tìm kiếm tư liệu, hình ảnh, video và làm chủ các phần mềm chuyên dụng, đây là một rào cản không nhỏ.

2.2. Rào cản về kỹ năng và thái độ học tập của học sinh

Học sinh ngày nay là thế hệ số, nhưng kỹ năng số phục vụ học tập lại chưa cao. Khảo sát chỉ ra rằng các em chủ yếu thành thạo mạng xã hội, trong khi các phần mềm học tập như Quizizz, Kahoot còn khá xa lạ. Một thách thức lớn là hướng học sinh từ việc tiêu thụ nội dung số một cách thụ động sang chủ động sử dụng công nghệ để sáng tạo và giải quyết vấn đề. Việc đảm bảo tất cả học sinh đều có thể tham gia vào các hoạt động số, đặc biệt là những em có hoàn cảnh khó khăn, cũng là một vấn đề cần quan tâm.

III. Hướng dẫn ứng dụng công nghệ số vào bài liên kết cộng hóa trị

Để vượt qua các thách thức, sáng kiến kinh nghiệm đã đề xuất một quy trình thiết kế kế hoạch bài dạy (KHBD) bài liên kết cộng hóa trị theo hướng phát triển năng lực số một cách bài bản. Quy trình này không chỉ là việc chèn công nghệ vào bài giảng, mà là một sự thay đổi toàn diện về phương pháp dạy học (PPDH). Bước đầu tiên là xác định rõ mục tiêu, không chỉ về kiến thức Hóa học (như viết công thức electron, phân biệt liên kết cộng hóa trị phân cực và không phân cực) mà còn cả các mục tiêu về năng lực số cần hình thành. Tiếp theo, giáo viên cần lựa chọn các công cụ số phù hợp với từng hoạt động học tập. Ví dụ, sử dụng Quizizz, Kahoot cho hoạt động khởi động; Padlet để giao nhiệm vụ và thu thập sản phẩm nhóm; Mindmap để hệ thống hóa kiến thức. Trọng tâm của phương pháp này là tổ chức chuỗi hoạt động học tập, trong đó học sinh là trung tâm, chủ động thực hiện nhiệm vụ dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Các hoạt động được thiết kế đa dạng, từ thảo luận nhóm, thuyết trình, đến thực hành trên phần mềm, tạo ra một môi trường học tập tương tác và hiệu quả, thúc đẩy năng lực giải quyết vấn đề.

3.1. Xây dựng kế hoạch bài dạy theo định hướng phát triển NLS

Việc xây dựng KHBD bắt đầu bằng việc xác định Yêu cầu cần đạt (YCCĐ) về kiến thức, năng lực Hóa học và năng lực số. Giáo viên cần lên kế hoạch chi tiết cho từng hoạt động: chuyển giao nhiệm vụ, tổ chức cho học sinh thực hiện, báo cáo, thảo luận và kết luận. Các công cụ số như Google Classroom, Zalo, Azota được tích hợp để theo dõi và đánh giá quá trình học tập của học sinh, kể cả các nhiệm vụ ở nhà.

3.2. Lựa chọn các phần mềm mô phỏng và công cụ tương tác phù hợp

Sáng kiến đã phân loại và gợi ý nhiều nhóm công cụ hữu ích. Nhóm phần mềm mô phỏng hóa học như KingDraw, QuimiAR giúp trực quan hóa cấu trúc phân tử. Nhóm công cụ thảo luận online như Padlet, Jamboard hỗ trợ làm việc nhóm hiệu quả. Nhóm công cụ tạo sản phẩm như Canva, Piktochart khuyến khích sự sáng tạo. Việc lựa chọn đúng công cụ cho đúng hoạt động là chìa khóa để ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học thành công, giúp bài học trở nên hấp dẫn và đạt mục tiêu đề ra.

IV. Giải pháp công nghệ đột phá cho bài liên kết cộng hóa trị

Điểm mới và nổi bật nhất của sáng kiến là việc áp dụng các công nghệ tiên tiến để biến giờ học liên kết cộng hóa trị trở thành một trải nghiệm khám phá khoa học thực thụ. Thay vì chỉ nhìn hình ảnh 2D trong sách giáo khoa, học sinh được tương tác trực tiếp với các mô hình phân tử 3D. Phần mềm KingDraw cho phép học sinh tự tay vẽ công thức cấu tạo của các phân tử như CH4, CO2, H2O trên điện thoại thông minh và ngay lập tức xem mô hình 3D của chúng. Đột phá hơn nữa là việc sử dụng công nghệ thực tế ảo AR qua ứng dụng QuimiAR. Học sinh có thể quét mã và quan sát quá trình hình thành liên kết hóa học ngay trong không gian thực của lớp học. Một giải pháp sáng tạo khác là hướng dẫn học sinh tự chế tạo thiết bị chiếu Hologram 3D từ những vật liệu đơn giản như tấm mica trong. Với thiết bị này, học sinh có thể quan sát các mô hình phân tử lơ lửng trong không gian, mang lại cảm giác vô cùng ấn tượng. Những hoạt động này không chỉ giúp củng cố kiến thức về độ âm điện hay liên kết sigma mà còn phát triển mạnh mẽ tư duy không gian và năng lực tin học cho học sinh.

4.1. Sử dụng thực tế ảo AR và KingDraw để trực quan hóa phân tử

KingDraw là một công cụ mạnh mẽ, cho phép phác thảo phân tử, dự đoán tính chất và xem cấu trúc 3D. Học sinh có thể dễ dàng cài đặt trên điện thoại và thực hành vẽ công thức Lewis. Trong khi đó, QuimiAR sử dụng công nghệ AR để hiển thị các mô hình phân tử ảo chồng lên thế giới thực qua camera điện thoại, tạo ra một trải nghiệm học tập tương tác và sống động, giúp hiểu rõ hơn về sự xen phủ obitan.

4.2. Trải nghiệm mô hình phân tử 3D qua công nghệ Hologram

Học sinh được hướng dẫn tự làm một máy chiếu Hologram đơn giản. Bằng cách đặt thiết bị này lên màn hình điện thoại đang phát video chuyên dụng, các em có thể thấy hình ảnh 3D của các phân tử như NH3, C2H4 nổi lên. Hoạt động này kết hợp giữa khoa học, công nghệ và sự khéo léo (DIY), mang lại sự hứng khởi và giúp ghi nhớ kiến thức về hình dạng phân tử một cách sâu sắc.

4.3. Hướng dẫn học sinh tạo sản phẩm số Nhãn vở QR và mô hình

Từ những trải nghiệm công nghệ, học sinh được giao nhiệm vụ vận dụng sáng tạo: thiết kế "Nhãn vở hóa học" bằng Canva, trong đó tích hợp mã QR. Khi quét mã này, người xem có thể truy cập video mô phỏng quá trình hình thành liên kết của phân tử in trên nhãn vở. Ngoài ra, các em còn được yêu cầu tạo mô hình phân tử từ các loại củ quả, một hoạt động dạy học STEM Hóa học thú vị, kết nối kiến thức trừu tượng với vật thể gần gũi.

V. Đánh giá hiệu quả của phương pháp phát triển năng lực số

Tính hiệu quả của các giải pháp đề xuất đã được kiểm chứng qua cả thực tiễn triển khai và khảo sát khách quan. Về phía học sinh, các em tỏ ra hào hứng và thích thú hơn hẳn trong giờ học Hóa. Không khí lớp học trở nên sôi nổi, học sinh chủ động thảo luận, đặt câu hỏi và tham gia vào các hoạt động. Việc được tự tay tạo ra các sản phẩm số như nhãn vở QR hay mô hình phân tử đã khơi dậy niềm đam mê khoa học và sự sáng tạo. Kiến thức về liên kết cộng hóa trị không còn là lý thuyết khô khan mà trở nên gần gũi, dễ hiểu. Về mặt học thuật, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh được cải thiện rõ rệt. Về phía giáo viên, khảo sát trên diện rộng cho thấy các giải pháp này được đánh giá rất cao về cả tính cấp thiết và tính khả thi. Cụ thể, điểm trung bình đánh giá của các giáo viên đều trên 3.0 (trên thang 4), nằm trong khoảng “cấp thiết” đến “rất cấp thiết” và “khả thi” đến “rất khả thi”. Điều này khẳng định rằng mô hình dạy học này không chỉ hiệu quả mà còn hoàn toàn có thể nhân rộng trong các trường THPT.

5.1. Kết quả tích cực đối với học sinh Hứng thú và chủ động hơn

Học sinh không còn thụ động ghi chép mà tích cực tham gia vào quá trình kiến tạo tri thức. Các em thành thạo hơn trong việc sử dụng các công cụ học tập như Padlet, tự tin trình bày sản phẩm của nhóm. Niềm vui khi tạo ra một chiếc nhãn vở thông minh hay quan sát mô hình Hologram đã tạo động lực mạnh mẽ, giúp các em yêu thích môn Hóa học hơn và hình thành thói quen tự học, tự nghiên cứu.

5.2. Phản hồi từ giáo viên về tính cấp thiết và khả thi của đề tài

Kết quả khảo sát cho thấy sự đồng thuận cao từ đội ngũ giáo viên. Các giải pháp như sử dụng AR, KingDraw, Hologram được đánh giá có điểm trung bình về tính cấp thiết là 3.77 và tính khả thi là 3.81. Điều này chứng tỏ các giáo viên nhận thấy rõ sự cần thiết phải đổi mới phương pháp và tin tưởng vào khả năng áp dụng các công nghệ này vào thực tế giảng dạy để nâng cao chất lượng giáo dục theo yêu cầu của Chương trình giáo dục phổ thông 2018.

VI. Kết luận và đề xuất nhân rộng mô hình dạy học Hóa học 10

Sáng kiến kinh nghiệm về phát triển năng lực số cho học sinh qua bài liên kết cộng hóa trị đã chứng minh được tính ưu việt và hiệu quả. Mô hình này đã thành công trong việc biến một chủ đề Hóa học trừu tượng trở nên trực quan, sinh động và hấp dẫn. Nó không chỉ cung cấp kiến thức chuyên môn mà còn trang bị cho học sinh những kỹ năng số cần thiết cho thế kỷ 21, đáp ứng mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Từ thành công của đề tài, có thể rút ra kết luận rằng việc tích hợp công nghệ một cách bài bản, sáng tạo và phù hợp với nội dung là hướng đi đúng đắn cho giáo dục hiện đại. Để nhân rộng mô hình này, cần có sự đầu tư đồng bộ về cơ sở vật chất, các chương trình tập huấn chuyên sâu cho giáo viên về kỹ năng sư phạm số. Đồng thời, cần xây dựng một kho học liệu số môn Hóa phong phú, dễ dàng truy cập để hỗ trợ giáo viên trong quá trình thiết kế bài giảng. Việc khuyến khích các hoạt động dạy học STEM Hóa học và dạy học dự án sẽ tiếp tục thúc đẩy sự sáng tạo của cả thầy và trò, góp phần nâng cao toàn diện chất lượng giáo dục.

6.1. Rút kinh nghiệm từ thực tiễn triển khai sáng kiến kinh nghiệm

Bài học quan trọng nhất là công nghệ chỉ là công cụ, yếu tố quyết định thành công là phương pháp sư phạm. Giáo viên cần đóng vai trò là người tổ chức, định hướng thay vì người truyền thụ kiến thức đơn thuần. Việc thiết kế các hoạt động học tập lấy học sinh làm trung tâm, khuyến khích sự hợp tác và sáng tạo là chìa khóa. Cần có rubric đánh giá năng lực số rõ ràng để đo lường sự tiến bộ của học sinh một cách toàn diện.

6.2. Hướng phát triển nhân rộng mô hình trong dạy học Hóa học

Mô hình này hoàn toàn có thể áp dụng cho các nội dung khó khác trong chương trình Hóa học như cấu tạo nguyên tử, hình học phân tử, hay các cơ chế phản ứng hữu cơ. Cần xây dựng các cộng đồng học tập chuyên môn để giáo viên có thể chia sẻ kinh nghiệm, học liệu số và cùng nhau tháo gỡ khó khăn. Việc nhân rộng thành công mô hình sẽ góp phần quan trọng vào sự nghiệp chuyển đổi số trong giáo dục, đào tạo nên những công dân toàn cầu năng động và sáng tạo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, cuộc cách mạng 4.0 về sản xuất thông minh dựa trên các thành phần đột phá trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau mà nền tảng chủ yếu là công nghệ số đang bùng nổ mạnh mẽ. Đảng và Nhà nước ta đã có nhiều quyết sách khẳng định chuyển đổi số là quá trình tất yếu của Việt Nam để phát triển kinh tế - xã hội trong giai đoạn mới. Điều này đã được nêu rõ trong Nghị quyết 52- NQ/TW ngày 27 tháng 9 năm 2019 của Bộ Chính trị về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư và Nghị quyết 50/NQ-CP ngày 17 tháng 4 năm 2020 của Chính phủ ban hành Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết 52-NQ/TW ngày 27 tháng 9 năm 2019 của Bộ Chính trị; Quyết định số 749/QĐ- TTg ngày 03 tháng 6 năm 2020 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến 2025, định hướng đến năm 2030”.

Giáo dục là một trong những lĩnh vực cơ bản của đời sống kinh tế - xã hội. Chính vì vậy, việc phát triển năng lực số cho học sinh đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số trong giáo dục là việc làm cần thiết. Trong chương trình giáo dục phổ thông, mỗi môn học đều có đặc thù riêng và có thế mạnh để hình thành và phát triển năng lực đặc thù. Trong các môn học đó, Hóa học là môn học có điều kiện thuận lợi để triển khai đổi mới dạy học và đánh giá theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh.

Hóa học là một môn khoa học tự nhiên, nhưng nó không giống với Toán học hay các môn khoa học tự nhiên khác. Nó nghiên cứu về tự nhiên, về cách mà tự nhiên vận hành dưới góc độ cấu tạo chất. Vì vậy việc sử dụng công nghệ số vào việc nghiên cứu các chất đã làm cho môn Hóa học trở nên mới mẻ và đầy hấp dẫn. Không chỉ đưa đến cho học sinh cách học tập mới lạ đầy lí thú mà còn hình thành cho các em các kĩ năng về năng lực số, dần định hướng nghề nghiệp tương lai.

Khi học về môn Hóa học, học sinh được học những kiến thức cơ bản trước, đó là các nội dung về cấu trúc và tính chất của chất (cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, sự hình thành phân tử). Đặc biệt bài “Liên kết cộng hóa trị” trong chương trình hóa học 10 là nội dung kiến thức mang tính chất đại cương, các khái niệm về các loại liên kết khá nhiều, nếu chỉ đưa đến khái niệm và làm các bài tập về sự hình thành liên kết trong phân tử thì học sinh khó hình dung được các nguyên tử liên kết với nhau như thế nào, việc giải thích về các kiến thức mang tính trừu tượng bằng lời nói sẽ rất khó khăn. Bởi vậy, việc áp dụng các công nghệ mới, phần mềm hiện đại vào chủ đề này đã giúp những kiến thức trên bảng đen được tái hiện trên không gian ba chiều, học sinh được quan sát các mô hình phân tử một cách sinh động, từ đó các khái niệm trở nên dễ nhớ không còn khô khan như trước, học sinh chủ động tìm tòi, khơi nguồn tư duy sáng tạo và ghi nhớ kiến thức dễ dàng và lâu hơn. Chính vì vậy, các phẩm chất và năng lực của học sinh được phát triển toàn diện.

1 Khoa học kĩ thuật phát triển là một ưu thế vượt trội cho việc dạy học hiện nay, thay vì chỉ viết trên bảng và học sinh chép bài thì việc sử dụng các công nghệ đã giúp bài học trở nên hấp dẫn và sinh động, học sinh vừa được nhìn- nghe- tương tác trực tiếp- tạo ra sản phẩm khoa học. Ban đầu việc tiếp cận các phần mềm sẽ bỡ ngỡ và khó khăn, tuy nhiên, học sinh là thế hệ trẻ yêu thích khoa học, các em sẽ tiếp cận và sử dụng được các phần mềm công nghệ mới một cách nhanh chóng. Khoa học công nghệ có nhiều ưu thế là vậy nhưng không phải bài học nào cũng cần sử dụng. Việc giáo viên sử dụng một cách bừa bãi làm cho kiến thức và mạch bài trở nên loãng, không những làm cho học sinh mất tập trung khi dùng điện thoại mà còn làm cho buổi học trở nên mất trật tự.

Vì vậy, giáo viên cần nghiên cứu kĩ bài học, xác định yêu cầu cần đạt để sử dụng đúng các công nghệ vào bài dạy của mình. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Phát triển Năng lực số cho học sinh THPT trong dạy học bài “Liên kết cộng hóa trị” môn Hóa học 10” làm sáng kiến cho mình để vừa nâng cao hiệu quả dạy học, đồng thời góp phần phát triển toàn diện phẩm chất năng lực cho học sinh. ĐÓNG GÓP VÀ TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI Trong đề tài này, chúng tôi đã sử dụng các công nghệ số để nghiên cứu bài học. Việc sử dụng các công nghệ đó đã mang lại nhiều lợi ích cho việc giảng dạy và học tập, bao gồm trực quan hóa kiến thức, tăng cường tương tác giữa giáo viên và học sinh, tạo ra trải nghiệm học tập mới lạ và giảm chi phí cho các trường học.

Việc sử dụng năng lực số sẽ giúp học sinh phát triển toàn diện cả phẩm chất và năng lực; rèn luyện được khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển khả năng tư duy hóa học cho học sinh ở các mặt: Lý thuyết, thực hành, ứng dụng. Đồng thời, chúng còn góp phần bổ sung và điều chỉnh về phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học ở trường THPT hiện nay. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 cũng đổi mới về hình thức tổ chức dạy học. Hình thức dạy học trở nên đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở về không gian, thời gian, quy mô, đối tượng và số lượng.

Học sinh có nhiều cơ hội trải nghiệm với các mức độ khác nhau. Việc dạy học nhằm phát triển năng lực số cho học sinh THPT đã được thực hiện trong nhiều đề tài sáng kiến trước đây, tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy rằng chưa có đề tài sáng kiến nào liên quan đến việc sử dụng các phần mềm hiện đại như KingDraw, đặc biệt công nghệ Hologram … và các phần mềm khác ở đề tài này trong dạy học bài “Liên kết cộng hóa trị” nhằm trực quan hóa sinh động hình ảnh các phân tử từ lý thuyết sang đến thực tế. Từ đó chúng tôi đưa ra nhiều giải pháp nhằm phát triển và phong phú hơn các năng lực của năng lực số cho học sinh THPT hiện nay. Các giải pháp sử dụng trong đề tài này là một sáng tạo đầy hứa hẹn trong giảng dạy và giáo dục, giúp tăng cường hiệu quả dạy học bằng cách trực quan hóa kiến thức và tạo ra trải nghiệm học tập mới lạ.

Vì vậy, vấn đề đặt ra và được thực 2 hiện trong đề tài này là rất mới và cần thiết cho việc dạy học bộ môn Hóa học trong Thời đại số hiện nay! Đề tài này chúng tôi nghiên cứu và thực hiện tiến trình dạy học theo bộ sách “Kết nối tri thức với cuộc sống” môn Hóa học 10. Nhưng những đóng góp và tính mới của đề tài về phát triển năng lực số cho học sinh trong dạy học bài “Liên kết cộng hóa trị” áp dụng được cho cả ba bộ sách giáo khoa đang hiện hành là “Cánh diều”, “Kết nối tri thức với cuộc sống” và “Chân trời sáng tạo”. 3 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. Một số vấn đề chung về năng lực số và khung năng lực số 1.

Năng lực số là gì? Đã có nhiều khái niệm được sử dụng khi đề cập đến phát triển năng lực số ở các quốc gia và tổ chức quốc tế, mỗi khái niệm mang một nghĩa riêng để phù hợp với mục tiêu cụ thể của các nước, các tổ chức. Tuy nhiên, chúng đều hướng đến một mục tiêu chung là phát triển các kĩ năng tìm kiếm, đánh giá, quản lý được thông tin; giao tiếp, hợp tác, giải quyết các vấn đề an toàn, hiệu quả. Theo UNESCO (2018), khái niệm năng lực công nghệ số là khả năng tiếp cận, quản lý, hiểu, tích hợp, giao tiếp, đánh giá và tạo thông tin một cách an toàn và hợp lý thông qua công nghệ kỹ thuật số phục vụ cho việc làm và lập nghiệp. Năng lực công nghệ số bao gồm các năng lực khác nhau liên quan đến kĩ năng công nghệ thông tin - truyền thông (CNTT- TT), kiến thức thông tin và truyền thông.

Theo UNICEF (2019), Năng lực số (Digital Literacy) đề cập đến kiến thức, kỹ năng và thái độ cho phép trẻ phát triển và phát huy tối đa khả năng trong thế giới công nghệ số ngày càng lớn mạnh trên phạm vi toàn cầu, một thế giới mà trẻ vừa được an toàn, vừa được trao quyền theo cách phù hợp với lứa tuổi cũng như phù hợp với văn hóa và bối cảnh địa phương. Năng lực số (NLS) được xem là yếu tố sống còn để đạt đến thành công trong học tập, nghiên cứu và phát triển sự nghiệp trong tương lai: Đa phần vị trí việc làm sẽ được số hóa, khả năng sử dụng công nghệ số là đòi hỏi của hầu hết mọi ngành nghề, các ngành công nghiệp số trở thành nhân tố then chốt của nền kinh tế, các cơ sở giáo dục trở thành những mô hình doanh nghiệp số, giảng viên và sinh viên phải là những người tận dụng được các lợi ích của công nghệ, đồng thời hỗ trợ cộng đồng và thúc đẩy khả năng đổi mới, sáng tạo của các thế hệ kế tiếp. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển năng lực số của học sinh Các nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra các yếu tố sau đây có ảnh hưởng đến năng lực số của học sinh: Môi trường xã hội của học sinh: bao gồm cơ sở hạ tầng, chất lượng công nghệ; chi phí cho việc sử dụng hạ tầng CNTT. Bối cảnh gia đình: Hiểu biết của gia đình về vai trò của CNTT-TT đối với tương lai của học sinh, sự giáo dục gia đình là nhân tố ảnh hưởng quan trọng đến năng lực số của các em.

Nhà trường: Đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực số cho học sinh. Các trường học cũng như các trung tâm học tập cộng đồng là chìa khóa để nâng cao nhận thức, xây dựng kĩ năng tư duy phản biện và khả năng thích nghi 4 cũng như có ảnh hưởng đến chiến lược công nghệ hỗ trợ trung gian của các gia đình.