MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hiện nay nhu cầu phát triển nguồn nhân lực có trình độ phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước ngày càng cao. Do vậy, yêu cầu đào tạo thế hệ học sinh THPT đang tăng lên rất nhanh cả về số lượng và chất lượng. Đất nước ta đang trong thời kì phát triển, ngành Hóa học đóng một vai trò rất quan trọng trong xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc.
Trong tương lai không xa, nền công nghiệp hóa chất của đất nước phát triển, cần phải có một lực lượng, đội ngũ cán bộ giỏi trong các lĩnh vực công nghệ hóa học. Việc bồi dưỡng HSG về Hóa học ở trường phổ thông chuyên nằm trong nhiệm vụ phát hiện, đào tạo nhân tài mà trong công cuộc đổi mới đất nước hiện nay nó có một vị trí không thể thiếu được. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông trong những năm gần đây đã tác động vào hầu hết các lĩnh vực, làm thay đổi đến đời sống kinh tế xã hội, đặc biệt là giáo dục. Nhằm đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của học sinh, một hình thức đào tạo mới đã du nhập vào nước ta: E-learning.
Mô hình đào tạo trực tuyến này đã nhanh chóng phát triển với những ưu thế nhất định trong việc hỗ trợ dạy và tự học. Để nâng cao hiệu quả trong việc bồi dưỡng HSG về Hóa học tại sao chúng ta không xây dựng một hệ thống bài giảng trên Internet giúp cho học sinh có thể tự học, tự đánh giá khả năng bản thân qua đó sẽ góp phần nâng cao chất lượng trong các kì thi HSG Hóa học. Trong các kì thi HSG quốc gia, quốc tế nội dung cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học luôn chiếm một phần không nhỏ trong các đề thi. Bên cạnh đó, lí thuyết phần này mang tính trừu tượng, khó hiểu vì vậy học sinh cảm thấy khó khăn khi giải các bài tập về nó.
Từ những lí do đó đã thôi thúc chúng tôi chọn đề tài “XÂY DỰNG HỌC LIỆU ĐIỆN TỬ HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC – CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN”. Mục đích nghiên cứu Thiết kế HLĐT phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học” nhằm hỗ trợ việc dạy và học ở trường THPT chuyên. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu một số nội dung làm cơ sở lí luận cho đề tài: quá trình dạy học, quá trình tự học, học liệu điện tử và một số phần mềm dùng để xây dựng HLĐT. - Tìm hiểu thực trạng việc dạy và học môn Hóa ở các trường THPT chuyên.
- Nghiên cứu tổng quan phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học”– chương trình THPT chuyên. - Nghiên cứu các nguyên tắc, quy trình xây dựng HLĐT. - Thiết kế HLĐT phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học”– chương trình THPT chuyên. Trong đó, trọng tâm là hệ thống hóa lí thuyết và bài tập, phần hỗ trợ thêm là các thí nghiệm, bảng tuần hoàn, thư viện hóa học, từ điển hóa học… - Đề xuất các hướng sử dụng HLĐT trong dạy và học phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học” ở trường THPT chuyên.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng HLĐT trong dạy học Hóa học ở trường THPT chuyên và trường THPT có lớp chuyên. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hoá học ở trường THPT chuyên. Đối tượng nghiên cứu Việc thiết kế HLĐT phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học” – chương trình THPT chuyên bằng các phần mềm tin học. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng HLĐT phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học” có tính khoa học và khả thi cao thì sẽ góp phần nâng cao hiệu quả việc dạy và học ở các trường THPT chuyên.
Phương pháp nghiên cứu 7. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Đọc và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài. - Sử dụng phối hợp các phương pháp phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Tìm hiểu thực trạng việc bồi dưỡng HSG hóa học ở trường THPT.
- Phỏng vấn một số GV đã tham gia bồi dưỡng HSG hoá học ở trường THPT. - Trao đổi ý kiến với học sinh và sinh viên tham gia kì thi HSG hoá học. - Phương pháp thực nghiệm (Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm giá trị thực tiễn của các kết quả nghiên cứu và khả năng ứng dụng của những đề xuất). Nhóm các phương pháp thống kê toán học Dùng các phương pháp thống kê toán học để xử lý các số liệu, các kết quả điều tra và các kết quả thực nghiệm để có những nhận xét, đánh giá xác thực.
Phạm vi nghiên cứu 8. Nội dung: kiến thức phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học” – chương trình THPT chuyên. Địa bàn nghiên cứu: Một số trường THPT chuyên khu vực phía Nam và các lớp chuyên của các trường THPT TPHCM. Thời gian nghiên cứu: từ tháng 8/2010 đến 8/2011.
Điểm mới của đề tài - Ứng dụng công nghệ thông tin để thiết kế các bài học phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học”-chương trình THPT chuyên dưới dạng HLĐT. - Hệ thống phương pháp giải toán phần “Cấu tạo nguyên tử và HTTH các nguyên tố hóa học” – chương trình THPT chuyên với các chuyên đề cụ thể. - Có thêm phần “Từ điển hóa học” với nội dung hấp dẫn và phong phú, những kiến thức gắn liền hóa học cuộc sống và môi trường, giúp học sinh mở rộng thêm vốn kiến thức. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.
Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Cùng với sự phát triển như vũ bão của công nghệ thông tin và truyền thông, việc tự học qua mạng, qua hệ thống e-learning và các e-book đang được phổ biến rộng rãi. Người học có thể học bất cứ lúc nào, bất kì ở đâu, với bất kì ai, học những vấn đề mà bản thân quan tâm, phù hợp với năng lực và sở thích, phù hợp với yêu cầu công việc …qua đó mỗi cá nhân có thể tự giàu thêm nguồn tri thức cho chính bản thân. Bồi dưỡng và đào tạo nhân tài là một trong những chiến lược phát triển của mỗi quốc gia. Vì vậy, việc phát hiện để tổ chức bồi dưỡng nhân tài cho đất nước là một khâu vô cùng quan trọng.
Nhiệm vụ này thường được giao cho các trường THPT chuyên trọng điểm. Để đáp ứng được yêu cầu này, chúng ta phải bồi dưỡng kĩ năng tự học và tự khám phá tri thức vô tận của thế giới cho học sinh ở các trường THPT này. Sau đây là một số khoá luận và luận văn tốt nghiệp chuyên ngành hoá học ở trường ĐHSP TPHCM và ĐHSP Hà Nội, nghiên cứu về thiết kế website tự học, xây dựng e-learning, thiết kế e- book và xây dựng các chuyên đề bồi dưỡng HSG hoá học cho các trường THPT chuyên: 1. Đỗ Ngọc Linh (2005), Nghiên cứu xây dựng giáo trình điện tử hoá học lớp 10, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP Hà Nội.
Hỉ A Mổi (2005), Thiết kế website tự học môn hoá học lớp 11 chương trình phân ban thí điểm, khoá luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Phạm Dương Hoàng Anh (2006), Ứng dụng phần mềm Macromedia Flash và Macromedia Dreamweaver để thiết kế website hỗ trợ cho việc học tập và củng cố kiến thức môn Hoá học phần hidrocacbon không no, mạch hở dành cho học sinh THPT, khoá luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Nguyễn Thị Thanh Hà (2006), Ứng dụng phần mềm Macromedia Flash và Macromedia Dreamweaver để thiết kế website về lịch sử hoá học 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy và học, khoá luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Trần Thị Đào (2006), Bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia môn Hoá học, khoá luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM.
Đào Thị Hoàng Hoa (2006), Bồi dưỡng học sinh giỏi hoá học ở trường THPT, khoá luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Nguyễn Thị Ánh Mai (2006), Thiết kế sách giáo khoa điện tử (E-book) các chương về lí thuyết chủ đạo sách giáo khoa hoá học lớp 10 THPT, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP Hà Nội. Nguyễn Thị Thanh Hà (2006), Ứng dụng phần mềm Macromedia Flash và Macromedia Dreamweaver để thiết kế website về lịch sử Hóa học 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy học, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Phạm Duy Nghĩa (2006), Thiết kế website phục vụ việc học tập và ôn tập chương nguyên tử cho học sinh lớp 10 bằng phần mềm Macromedia Flash và Dreamweaver, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM.
Nguyễn Ngọc Anh Thư (2006), Phối hợp phần mềm Macromedia Dreamweaver MX và Macromedia Flash MX 2004 để tạo trang web hỗ trợ cho học sinh trong việc tự học môn Hóa học lớp 11 nhóm nitơ chương trình phân ban thí điểm, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Phạm Thị Phương Uyên (2006), Phối hợp phần mềm Macromedia Dreamweaver MX và Macromedia Flash MX 2004 để thiết kế website hỗ trợ cho việc học tập và củng cố kiến thức môn Hóa học nhóm oxi − lưu huỳnh chương trình cải cách, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Đỗ Thị Việt Phương (2006), Ứng dụng Macromedia Flash MX 2004 và Dreamweaver MX 2004 để thiết kế website hỗ trợ cho hoạt động tự học Hóa học của học sinh phổ thông trong chương halogen lớp 10, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Lê Thị Xuân Hương (2007), Thiết kế website hỗ trợ việc dạy và tự học chương halogen lớp 10 trung học phổ thông, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM.
Trịnh Lê Hồng Phương (2008), Thiết kế học liệu điện tử chương oxi − lưu huỳnh lớp 10, khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP TPHCM. Nguyễn Thị Thu Hà (2008), Thiết kế sách giáo khoa điện tử lớp 10-nâng cao chương “Nhóm Halogen”, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TPHCM. Nguyễn Thị Thuỳ Linh (2008), Xây dựng E-learning chương “Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử” học phần hoá đại cương trường Giao thông vận tải 3”, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TPHCM. Thái Hoài Minh (2008), Thiết kế website hỗ trợ việc kiểm tra đánh giá môn hoá học lớp 10 trung học phổ thông”, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TPHCM.
Trần Tuyết Nhung (2009), Thiết kế sách giáo khoa điện tử chương “Dung dịch - sự điện li” lớp 10 chuyên hoá học, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TPHCM. Vũ Thị Phương Linh (2009), Thiết kế e-book hỗ trợ việc dạy và học phần hoá hữu cơ 11 THPT (chương trình nâng cao), luận văn thạc sĩ giáo dục học ĐHSP TPHCM.