I. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học
Thí nghiệm hóa học trong dạy học đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực và phẩm chất học sinh. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 nhấn mạnh phát triển phẩm chất và năng lực học sinh. Dạy học khám phá, một phương pháp tích cực, khuyến khích học sinh tự tìm tòi, khám phá kiến thức mới thông qua hoạt động. Môn Hóa học, với tính thực nghiệm cao, đặc biệt phù hợp với phương pháp này. Thí nghiệm không chỉ minh họa kiến thức mà còn giúp học sinh chủ động, tích cực trong quá trình học tập, kích thích tư duy sáng tạo. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, học sinh tiếp thu kiến thức tốt hơn khi được trải nghiệm thực tế thông qua thí nghiệm. Việc thiết kế thí nghiệm hóa học cần đảm bảo tính khoa học, an toàn và phù hợp với trình độ học sinh. Hóa chất thí nghiệm phải được lựa chọn cẩn thận, đảm bảo an toàn cho học sinh. An toàn trong thí nghiệm hóa học là yếu tố hàng đầu cần được lưu ý trong quá trình giảng dạy.
1.1 Tầm quan trọng của thí nghiệm trong phát triển năng lực học sinh
Thí nghiệm hóa học trong dạy học giúp phát triển nhiều năng lực học sinh môn hóa. Năng lực giải quyết vấn đề môn hóa học được rèn luyện thông qua việc thiết kế, thực hiện và phân tích kết quả thí nghiệm. Năng lực thực hành hóa học được nâng cao thông qua việc thực hiện các bài tập thí nghiệm hóa học. Học sinh học cách quan sát, ghi chép, phân tích dữ liệu và rút ra kết luận. Thí nghiệm hóa học trực quan giúp học sinh hiểu rõ hơn các hiện tượng hóa học phức tạp. Thí nghiệm hóa học đơn giản phù hợp với trình độ học sinh THCS, trong khi thí nghiệm hóa học cấp THPT có thể phức tạp hơn, đòi hỏi kỹ năng phân tích cao hơn. Mục tiêu dạy học tích hợp thí nghiệm hóa học là giúp học sinh phát triển tư duy phản biện, kỹ năng giải quyết vấn đề và khả năng làm việc nhóm. Phương pháp dạy học hóa học bằng thí nghiệm thúc đẩy học sinh tự tin hơn trong việc khám phá và tìm hiểu kiến thức mới. Đánh giá năng lực học sinh môn hóa cần kết hợp giữa đánh giá quá trình và đánh giá sản phẩm, bao gồm cả viết báo cáo thí nghiệm hóa học.
1.2 Thí nghiệm và phát triển phẩm chất học sinh
Thí nghiệm hóa học không chỉ phát triển năng lực mà còn góp phần hình thành phẩm chất học sinh. Phẩm chất học sinh năng động sáng tạo được thúc đẩy khi học sinh tự thiết kế và thực hiện thí nghiệm. Phẩm chất học sinh tự học được rèn luyện thông qua việc tìm kiếm thông tin và xử lý dữ liệu thí nghiệm. Phẩm chất học sinh hợp tác được phát triển khi học sinh làm việc nhóm trong các thí nghiệm. Phẩm chất học sinh trung thực được thể hiện trong việc ghi chép chính xác kết quả thí nghiệm. Phẩm chất học sinh trách nhiệm được rèn luyện khi học sinh tự chịu trách nhiệm về quá trình thực hiện thí nghiệm. Đánh giá phẩm chất học sinh môn hóa cần chú trọng quan sát thái độ, hành vi và sự hợp tác của học sinh trong quá trình học tập. Học liệu thí nghiệm hóa học, bao gồm cả giáo án thí nghiệm hóa học và tài liệu thí nghiệm hóa học, cần được thiết kế sao cho phù hợp với việc phát triển cả năng lực và phẩm chất.
II. Thực tiễn ứng dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học
Nghiên cứu thực tiễn cho thấy việc ứng dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở các trường THPT còn nhiều hạn chế. Nhiều giáo viên vẫn chủ yếu sử dụng thí nghiệm để minh họa lý thuyết, chưa khai thác tối đa tiềm năng của thí nghiệm trong việc phát triển năng lực và phẩm chất học sinh. Thiết bị thí nghiệm hóa học cần được đầu tư đầy đủ để đảm bảo chất lượng dạy và học. Việc phân tích kết quả thí nghiệm hóa học cần được hướng dẫn cụ thể để học sinh hiểu rõ hơn về quá trình và kết quả thu được. Ứng dụng công nghệ thông tin trong thí nghiệm hóa học giúp tăng tính hấp dẫn và hiệu quả của bài học. Mô hình dạy học tích hợp thí nghiệm hóa học cần được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi. Kinh nghiệm dạy học hóa học bằng thí nghiệm của các giáo viên cần được chia sẻ và nhân rộng.
2.1 Khảo sát thực trạng sử dụng thí nghiệm
Kết quả khảo sát cho thấy nhiều giáo viên chưa tận dụng hết tiềm năng của thí nghiệm trong dạy học hóa học. Hầu hết thí nghiệm chỉ mang tính minh họa, chưa được tích hợp vào hoạt động dạy học khám phá. Việc thiếu thiết bị thí nghiệm hóa học hoặc hóa chất thí nghiệm hạn chế khả năng thực hiện thí nghiệm đa dạng và phong phú. Giáo viên cần được tập huấn về phương pháp dạy học hóa học bằng thí nghiệm, đặc biệt là dạy học khám phá. Việc đánh giá thí nghiệm hóa học chưa được thực hiện một cách hiệu quả, chưa phản ánh đúng năng lực và phẩm chất của học sinh. Nghiên cứu thí nghiệm hóa học cần tập trung vào việc thiết kế các thí nghiệm hóa học hấp dẫn và phù hợp với điều kiện thực tế của các trường học.
2.2 Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm
Để nâng cao hiệu quả thí nghiệm trong dạy học hóa học, cần có sự đầu tư về thiết bị thí nghiệm hóa học và hóa chất thí nghiệm. Giáo viên cần được đào tạo về phương pháp dạy học hóa học bằng thí nghiệm và thiết kế thí nghiệm hóa học. Nên xây dựng các bài tập thí nghiệm hóa học đa dạng, sáng tạo, kết hợp với ứng dụng công nghệ thông tin trong thí nghiệm hóa học. Việc đánh giá năng lực và phẩm chất học sinh cần được thực hiện toàn diện, bao gồm cả phân tích kết quả thí nghiệm hóa học. Cần có sự chia sẻ kinh nghiệm dạy học hóa học bằng thí nghiệm giữa các giáo viên để cùng nhau nâng cao chất lượng dạy và học.
