Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Hoá học: Phát triển năng lực tính toán cho học sinh thông qua dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cấu trúc của luận văn gồm phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn có 3 chương: Chương 1 - Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài; Chương 2 - Xây dựng và tổ chức dạy học thông qua hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh; Chương 3 - Thực nghiệm sư phạm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Hoá học: Phát triển năng lực tính toán cho học sinh thông qua dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ XUÂN ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ XUÂN ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN HÓA HỌC Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Vũ Minh Trang PGS.TS. Phan Minh Giang HÀ NỘI – 2020
LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng sau đại học và các thầy giáo, cô giáo trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện tốt nhất để tác giả đƣợc học tập nghiên cứu trong suốt khóa học. Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô trong nhà trƣờng đã truyền thụ cho tác giả vốn kiến thức vô cùng quý báu để tác giả có thể hoàn thành tốt đề tài và làm giàu thêm hành trang kiến thức trên con đƣờng sự nghiệp của mình. Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và chân thành tới giảng viên TS. Vũ Minh Trang và PGS.TS. Phan Minh Giang đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn và động viên tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giảng dạy bộ môn Hóa học tại trƣờng Trung học phổ thông Ngọc Tảo – huyện Phúc Thọ và trƣờng Trung học phổ thông Chúc Động – Chƣơng Mỹ- thành phố Hà Nội, cùng các thầy, cô giáo tham gia cộng tác đã nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian thực nghiệm sƣ phạm. Hà Nội, tháng 03 năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Xuân Anh i
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i MỤC LỤC ........................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ ...................................................... vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ.................................................................................. vii MỞ ĐẦU ...........................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài ...........................................................................................1 2. Lịch sử nghiên cứu vấn đề .............................................................................1 3. Mục đích nghiên cứu .....................................................................................2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu .....................................................................................2 5. Khách thể, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................3 6. Câu hỏi nghiên cứu ........................................................................................3 7. Giả thuyết khoa học .......................................................................................3 8. Phƣơng pháp nghiên cứu ...............................................................................3 9. Đóng góp mới của đề tài ................................................................................4 10. Cấu trúc của luận văn ..................................................................................4 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..................5 1.1. Đổi mới giáo dục theo hƣớng phát triển năng lực ngƣời học.....................5 1.1.1. Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay ..............................5 1.1.2. Một số phƣơng pháp dạy học tích cực.....................................................5 1.1.3. Phƣơng pháp dạy học phát triển năng lực tính toán hóa học ..................7 1.2. Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh ở trƣờng trung học phổ thông ...........................................................................................8 1.2.1. Khái niệm về năng lực .............................................................................8 1.2.2. Cấu trúc của năng lực ..............................................................................9 1.2.3. Các đặc điểm của năng lực ......................................................................9 1.2.4. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông....... 10 1.4. Năng lực tính toán................................................................................... 14 1.4.1. Khái niệm năng lực tính toán................................................................ 14 1.4.2. Cấu trúc của năng lực tính toán ............................................................ 14 ii
1.5. Bài tập hóa học ........................................................................................ 15 1.5.1. Khái niệm bài tập hóa học .................................................................... 15 1.5.2. Tác dụng của bài tập hóa học ............................................................... 15 1.5.3. Phân loại bài tập hóa học ...................................................................... 16 1.5.4. Vị trí của bài tập hóa học trong quá trình dạy học................................ 17 1.5.5. Điều kiện để học sinh giải thành thạo các bài tập hóa học ................... 17 1.5.6. Xây dựng câu hỏi, bài tập theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh .. 17 1.6. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông ở một số trƣờng trung học phổ thông thành phố Hà Nội ........................................................................... 22 1.6.1. Tổ chức điều tra khảo sát ...................................................................... 22 1.6.2. Kết quả điều tra ..................................................................................... 23 Tiểu kết chƣơng 1 ........................................................................................... 30 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN HIDROCACBON HÓA HỌC 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÍNH TOÁN CHO HỌC SINH .......... 31 2.1. Vị trí, mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Hidrocacbon – Hóa học 11 ..... 31 2.1.1. Chƣơng trình hóa học phần Hidrocacbon – lớp 11 THPT .................. 31 2.1.2. Vị trí, mục tiêu phần Hidrocacbon – Hóa học 11 ................................. 31 2.2. Một số đặc điểm cần lƣu ý khi dạy học phần Hidrocacbon .................... 34 2.2.1. Về nội dung ........................................................................................... 34 2.2.2. Về phƣơng pháp dạy học ...................................................................... 37 2.3. Xây dựng các bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh trong dạy học phần Hidrocacbon ............................................................ 37 2.3.1. Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh ...................................................................... 37 2.3.2. Quy trình xây dựng bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho học sinh ........................................................................................................... 38 2.3.3. Hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon........................................ 39 2.4. Một số kế hoạch dạy học sử dụng bài tập hóa học phần Hidrocacbon nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh ...................................................... 73 iii
2.4.1. Kế hoạch dạy học số 1 .......................................................................... 73 2.4.2. Kế hoạch dạy học số 2 ......................................................................... 79 2.4.3. Kế hoạch dạy học số 3 ......................................................................... 86 2.5. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tính toán của học sinh................ 92 2.5.1. Xây dựng tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực tính toán của học sinh92 2.5.2. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tính toán của học sinh............ 97 2.6. Thiết kế bài kiểm tra đánh giá năng lực tính toán ................................... 98 2.6.1. Bảngi môi tải cáci mứci đội nhậni thứci củai cáci bàii kiểmi tra ......... 98 2.6.2. Bàii kiểmi trai sối 1 (45 phút) ............................................................. 100 2.6.3. Bàii kiểmi trai sối 2 ( 30 phút) ............................................................ 102 Tiểu kết chƣơng 2 ......................................................................................... 104 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................. 105 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 105 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .......................................................................... 105 3.3. Kế hoạch tiến hành thực nghiệm sƣ phạm............................................. 105 3.3.1. Chuẩn bị thực nghiệm ......................................................................... 105 3.3.2. Tiến hành thực nghiệm ....................................................................... 106 3.3.3. Phƣơng pháp xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................. 106 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm ............................................................... 107 3.4.1. Kết quả đánh giá năng lực tính toán sinh qua bảng kiểm quan sát ... 107 3.4.2. Kết quả đánh giá năng lực tính toán học sinh qua bài kiểm tra.......... 110 Tiểu kết chƣơng 3 ......................................................................................... 119 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 122 PHỤ LỤC iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 BT Bài tập 2 BTHH Bài tập hóa học 3 C Cacbon 4 CTĐGN Công thức đơn giản nhất 5 CTPT Công thức phân tử 6 ĐC Đối chứng 7 ĐKTC Điều kiện tiêu chuẩn 8 E Electron 9 G Gam 10 GV Giáo viên 11 H Hiđro 12 HS Học sinh 13 NL Năng lực 14 NLTT Năng lực tính toán 15 NXB Nhà xuất bản 16 PP Phƣơng pháp 17 PPDH Phƣơng pháp dạy học 18 SGK Sách giáo khoa 19 TN Thực nghiệm 20 TNSP Thực nghiệm sƣ phạm 21 THPT Trung học phổ thông v
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Bảng 1.1. Mô tả một số NL đặc thù của môn học .......................................... 11 Bảng 1.2. Các bậc trình độ trong bài tập định hƣớng năng lực ...................... 21 Bảng 1.3. Kế hoạch thực hiện phát phiếu điều tra .......................................... 23 Bảng 1.4. Mức độ sử dụng các phƣơng pháp dạy học của giáo viên ............. 25 Bảng 1.5. Kết quả điều tra những công việc của GV cần làm để phát triển NLTT cho HS ................................................................................. 26 Bảng 2.1. Các biểu hiện và mức độ đánh giá của năng lực tính toán hóa học 93 Bảng 2.2. Bảng kiểm quan sát đánh giá NLTT cho GV................................. 97 Bảng 2.3. Phiếu tự đánh giá NLTT cho HS.................................................... 97 Bảng 2.4. Bảng mô tả các mức độ nhận thức của các bài kiểm tra ................ 98 Bảng 3.1. Đối tƣợng và địa bàn TNSP ......................................................... 105 Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát của GV và HS đánh giá trƣớc thực nghiệm .................................................................................. 108 Bảng 3.3. Tổng hợp kết quả bảng kiểm quan sát của GV và HS đánh giá sau thực nghiệm .................................................................................. 109 Bảng 3.4. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Ngọc Tảo................................................................ 111 Bảng 3.5. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 trƣờng THPT Ngọc Tảo................................................................ 112 Bảng 3.6. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Chúc Động ............................................................. 113 Bảng 3.7. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2 trƣờng THPT Chúc Động ............................................................. 114 Bảng 3.7. Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Ngọc Tảo ...................................................................................... 116 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trƣờng THPT Ngọc Tảo ...................................................................................... 116 Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Chúc Động .................................................................................... 117 Bảng 3.10. Tổng hợp kết quả xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trƣờng THPT Chúc Động .................................................................................... 117 vi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1.1. Thái độ của HS đối với môn Hóa học ........................................ 23 Biểu đồ 1.2. Nhận thức của HS đối với tầm quan trọng của NLTT ............... 24 Biểu đồ 1.3. Kết quả điều tra giáo viên về yêu cầu về bài tập hóa học .......... 27 Biểu đồ 1.4. Kết quả điều tra học sinh về yêu cầu về bài tập hóa học ........... 27 Biểu đồ 1.5. Kết quả điều tra học sinh về mức độ biểu hiện năng lực tính toán trong môn Hóa học ..................................................................... 28 Biểu đồ 3.1. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát trƣớc thực nghiệm ...................................................................................... 109 Biểu đồ 3.2. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát sau thực nghiệm ...................................................................................... 109 Biểu đồ 3.3. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát của lớp ĐC trƣớc và sau thực nghiệm ......................................................... 110 Biểu đồ 3.4. Biểu đồ thể hiện điểm trung bình bảng kiểm quan sát của lớp TN trƣớc và sau thực nghiệm ......................................................... 110 Biểu đồ 3.5. Đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 1 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trƣờng THPT Ngọc Tảo ..................................................... 115 Biểu đồ 3.6. Đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 2 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trƣờng THPT Ngọc Tảo ..................................................... 115 Biểu đồ 3.7. Đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 1 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trƣờng THPT Chúc Động .................................................. 115 Biểu đồ 3.8. Đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 2 của học sinh 2 lớp TN1, ĐC1 của trƣờng THPT Chúc Động .................................................. 115 Biểu đồ 3.9. Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Ngọc Tảo .. 117 Biểu đồ 3.10. Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trƣờng THPT Ngọc Tảo 117 Biểu đồ 3.9. Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Ngọc Tảo .. 118 Biểu đồ 3.10. Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 2 trƣờng THPT Ngọc Tảo 118 Biểu đồ 3.11. Xếp loại học tập bài kiểm tra lần 1 trƣờng THPT Chúc Động118 Biểu đồ 3.12. Xếp loại học tập bài kiểm Tra lần 2 trƣờng THPT Chúc Động .................................................................................................. 118 vii
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong đời sống xã hội hiện nay, giáo dục là lĩnh vực có vai trò quan trọng đối với mọi quốc gia, dân tộc ở mọi thời đại. Những năm gần đây, giáo dục và đào tạo đã có những chuyển biến mạnh mẽ. Các mục tiêu giáo dục các cấp đều chú trọng tới việc đổi mới là chuyển từ xây dựng chƣơng trình theo cách tiếp cận nội dung sang chƣơng trình hình thành các năng lực cho học sinh đó là: tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, tự quản lý, giao tiếp, hợp tác, sử dụng ngôn ngữ, sử dụng công nghệ thông tin – truyền thông, tính toán. Trong quá trình dạy học ở trƣờng trung học phổ thông (THPT), nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát triển các năng lực cho học sinh (HS) ở các bộ môn, trong đó có bộ môn hóa học. Hóa học là môn khoa học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc dạy học hóa học ở trƣờng THPT ngoài việc truyền thụ giúp HS có thể nắm vững các kiến thức cơ bản, giáo viên (GV) cần phải chú trọng đến rèn luyện cho HS các kĩ năng thí nghiệm hóa học cơ bản, kĩ năng giải quyết vấn đề... và đặc biệt còn phải chú ý phát triển năng lực tính toán (NLTT) cho HS. Một trong những phƣơng pháp dạy học tích cực là sử dụng bài tập hóa học (BTHH) trong hoạt động dạy và học ở trƣờng THPT. BTHH đóng vai trò vừa là nội dung vừa là phƣơng tiện để chuyển tải kiến thức, phát triển năng lực ở HS. Chính vì vậy, BTHH đã giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa học, đặc biệt là sử dụng hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực tính toán cho HS trong quá trình dạy học. Đã có nhiều tác giả đã sử dụng BTHH trong quá trình dạy học môn hóa học để phát triển nhiều năng lực của HS nhƣ: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác nhƣng có rất ít tài liệu nghiên cứu để phát triển NLTT cho HS ở trƣờng THPT. Vì vậy, tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Phát triển năng lực tính toán cho học sinh thông qua dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11” làm đề tài nghiên cứu luận văn với hy vọng giúp cho HS có thể hoàn thiện bản thân mình hơn nữa và nâng cao chất lƣợng dạy học ở trƣờng THPT. 2. Lịch sử nghiên cứu vấn đề Đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu về BTHH và việc sử dụng BTHH trong dạy học môn Hóa học. Ở trong nƣớc có PGS.TS. Nguyễn Xuân Trƣờng nghiên cứu về 1
các BTHH thực nghiệm định lƣợng; PGS.TS. Đào Hữu Vinh, PGS.TS. Cao Cự Giác và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phƣơng pháp giải toán các BTHH..Vì vậy, BTHH là một trong những phƣơng tiện trong dạy học tích cực ở môn Hóa học. Mỗi tác giả đều có những quan điểm và cách thức riêng trong việc xây dựng một BTHH, đƣợc sắp xếp trong những dạng bài tập cụ thể. Trong những năm gần đây có nhiều luận văn thạc sĩ và khóa luận tốt nghiệp của sinh viên nghiên cứu lĩnh vực này, các tác giả tập trung phát triển các năng lực khác nhƣ: nêu và giải quyết vấn đề, vận dụng kiến thức thực tiễn,.. ở chƣơng trình lớp 10, 11 và 12 nhƣ: - Nguyễn Thanh Nhạn (2013), Lựa chọn, xây dựng và sử dụng bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11 THPT, Luận văn Thạc sĩ, trƣờng Đại học Giáo dục. - Đặng Thị Thanh Huyền (2015), Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần dẫn xuất của hidrocacbon hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học sƣ phạm Hà Nội. Các tác giả đã sử dụng hệ thống BTHH trong việc dạy học bộ môn Hóa học ở trƣờng THPT. Mỗi tác giả có đã sử dụng để phát triển các năng lực khác nhƣ: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tƣ duy... nhƣng việc phát triển NLTT trong dạy học bài tập phần Hidrocacbon Hóa học 11 còn chƣa đƣợc đề cập nhiều. 3. Mục đích nghiên cứu Lựa chọn, xây dựng và tổ chức dạy học hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon Hóa học 11 nhằm phát triển NLTT cho học sinh THPT. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu và xây dựng cơ sở lí luận về năng lực, năng lực chung, năng lực đặc thù môn Hóa học, NLTT. Xác định các tiêu chí, các mức độ biểu hiện của NLTT, các phƣơng pháp dạy học tích cực, bài tập hóa học và vai trò của nó trong việc phát triển NLTT cho HS. - Điều tra thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học ở trƣờng THPT hiện nay nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh. - Tìm hiểu các nội dung hóa học thuộc phần Hidrocacbon. - Lựa chọn, xây dựng hệ thống BTHH phần Hidrocacbon theo từng mức độ nhận thức và tƣ duy. 2
- Tổ chức dạy học sử dụng hệ thống BTHH theo từng mức độ nhận thức và tƣ duy phần Hidrocacbon trong chƣơng trình Hóa học phổ thông. - Thực nghiệm sƣ phạm (TNSP) ở một số trƣờng THPT nhằm đánh giá chất lƣợng, tính hiệu quả đề tài nghiên cứu. 5. Khách thể, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Khách thể nghiên cứu: Dạy học hóa học (DHHH) ở trƣờng THPT nhằm phát triển NL HS THPT. 5.2. Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng Hệ thống BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực tính toán cho HS ở trƣờng THPT. 5.3. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung nghiên cứu đƣợc giới hạn trong ba chƣơng: Hidrocacbon no, Hidrocacbon không no, Hidrocacbon thơm. - Đối tƣợng khảo sát: + Lớp 11A1 và 11A2 trƣờng THPT Ngọc Tảo – Phúc Thọ - Hà Nội với số lƣợng là 82 học sinh. + Lớp 11A3 và 11A4 trƣờng THPT Chúc Động – Chƣơng Mỹ - Hà Nội với số lƣợng là 86 học sinh. 6. Câu hỏi nghiên cứu - Tổ chức dạy học có sử dụng các BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11nhƣ thế nào để phát triển và đánh giá sự phát triển NLTT cho HS? - Thiết kế công cụ đánh giá NLTT nhƣ thế nào để có thể đánh giá đƣợc sự phát triển của NLTT thông qua dạy học BTHH phần Hidrocacbon, Hóa học 11. 7. Giả thuyết khoa học Từ việc xây dựng hệ thống BTHH phần Hidrocacbon, áp dụng các phƣơng pháp dạy học (PPDH), kỹ thuật dạy học tích cực cùng với sử dụng chọn lọc các BTHH phù hợp với mức độ tƣ duy nhận thức của HS thì sẽ phát triển NLTT Hóa học cho HS. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu 8.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận Nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài: cơ sở lý luận về năng lực chung, năng lực đặc thù môn Hóa học, NLTT; các PPDH tích cực, nghiên cứu về các kĩ thuật xây dƣng bài tập BTHH phần Hidrocacbon. 3
8.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Sử dụng phƣơng pháp điều tra, thu thập thông tin: Phát phiếu thăm dò cho HS và GV để điều tra thực trạng sử dụng BTHH trong dạy học môn Hóa học 11 phần Hidrocacbon ở trƣờng THPT. - Sử dụng phƣơng pháp TNSP để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng sử dụng BTHH trong dạy học phần Hidrocacbon ở trƣờng THPT. - Phƣơng pháp hỏi ý kiến chuyên gia: Hỏi ý kiến các giảng viên khoa sƣ phạm và giáo viên hóa học ở trƣờng THPT. 8.3. Phương pháp xử lý thống kê toán học kết quả thực nghiệm Dùng phƣơng pháp toán học thống kê để xử lí các số liệu điều tra và các kết quả thực nghiệm sƣ phạm để rút ra những kết luận cần thiết và khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết đề tài. 9. Đóng góp mới của đề tài - Điều tra thực trạng sử dụng BTHH để phát triển NLTT cho HS trong dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông ở một số trƣờng THPT thành phố Hà Nội. - Xây dựng hệ thống BTHH trong phần Hidrocacbon để hình thành, rèn luyện và phát triển năng lực tính toán cho HS THPT. - Đề xuất nguyên tắc và quy trình lựa chọn cũng nhƣ sử dụng các BTHH để phát triển năng lực tính toán cho HS THPT. - Góp phần làm sáng tỏ ý nghĩa, tác dụng của BTHH trong quá trình rèn luyện, phát triển năng lực tính toán cho HS THPT. - Xây dựng bộ công cụ đánh giá NLTT. - Thiết kế giáo án sử dụng bài tập hóa học để phát triển NLTT cho HS trong dạy học hóa học phần Hidrocacbon lớp 11. 10. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. Chƣơng 2. Xây dựng và tổ chức dạy học thông qua hệ thống bài tập hóa học phần Hidrocacbon Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực tính toán cho học sinh. Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm. 4
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Đổi mới giáo dục theo hƣớng phát triển năng lực ngƣời học 1.1.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay Phƣơng pháp dạy học hiện nay có những định hƣớng đổi mới để phù hợp với mục tiêu giáo dục. Để thực hiện mục tiêu giáo dục thì cần: - Hoàn thiện chất lƣợng các PPDH hiện có và chú ý các quan điểm phƣơng pháp luận về PPDH. - Sáng tạo ra các PPDH mới bằng cách liên kết các PPDH để phát huy tối đa ƣu điểm của từng phƣơng pháp và hạn chế nhƣợc điểm, có vận dụng các phƣơng tiện và kĩ thuật dạy học tiên tiến. Qua đó góp phần phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, làm cho HS hứng thú học tập để tự chiếm lĩnh tri thức. - Chuyển đổi chức năng từ thông báo tái hiện sang tìm tòi, khám phá, cá thể hóa. Nhƣ vậy, đổi mới PPDH theo hƣớng chú trọng phát triển năng lực của HS thì GV không chỉ chú trọng tích cực hóa HS về hoạt động trí tuệ mà còn tổ chức, chỉ đạo, hƣớng dẫn HS vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Do vậy PPDH Hóa học cần đƣợc đổi mới theo định hƣớng sau: - Tăng cƣờng trực quan, thực hành trong giờ học, với các bài lý thuyết, GV hƣớng dẫn HS quan sát, phân tích hiện tƣợng, video, số liệu, bảng biểu... nhằm hạn chế việc dạy chay, học chay hay với các bài tập tính toán thì GV hƣớng dẫn HS các kĩ năng giải toán, các công thức giải nhanh...để HS phát triển NLTT. Với giờ học thực hành GV cần dẫn dắt HS vận dụng các kiến thức lý thuyết, kết hợp với kiến thức thực hành, hƣớng dẫn các thao tác, các bƣớc chuẩn xác, tạo điều kiện cho các em đƣợc trải nghiệm sáng tạo một cách tích cực nhất. - GV giữ vai trò là ngƣời hƣớng dẫn, tổ chức cho học sinh thu nhận kiến thức, hình thành kỹ năng thông qua việc thảo luận nhóm, tổ ngoại khóa, ôn luyện tập... chú trọng hƣớng dẫn những kĩ năng tính toán hóa học để HS phát triển NLTT. 1.1.2. Một số phương pháp dạy học tích cực 1.1.2.1. Khái niệm phương pháp dạy học tích cực PPDH tích cực là một hay nhiều PPDH - giáo dục nhằm phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của ngƣời học. PPDH tích cực là một khái niệm rộng bao gồm nhiều phƣơng pháp, hình thức, kĩ thuật cụ thể khác nhau nhằm phát triển ở ngƣời học 5
năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, NLTT. Theo [11] thì việc phân loại các PPDH dựa trên các cơ sở sau: + Căn cứ vào mục đích dạy học; + Căn cứ vào nguồn kiến thức và tính chất đặc trƣng của sự tri giác thông tin; + Căn cứ vào đặc trƣng của hoạt động nhận thức của học sinh; + Căn cứ vào mức độ tích cực, sáng tạo của học sinh. Hệ thống PPDH hóa học đƣợc phân thành ba nhóm là nhóm các phƣơng pháp trực quan và thực hành, nhóm các phƣơng pháp dùng lời, nhóm các phƣơng pháp tìm tòi nghiên cứu hóa học. - Các PP dùng lời: thuyết minh, đàm thoại, sơ đồ tƣ duy… - Các PP trực quan và thực hành: SGK, thí nghiệm hóa học… - Các PP tìm tòi nghiên cức hóa học: dạy học theo góc, PP bàn tay nặn bột, dạy học dự án…. 1.1.2.2. Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực - Dạy học thông qua tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập, từ đó giúp HS tự i i i i i i i i i i i i i i i i i i khám phá những điều chƣa biết chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức i i i i i i i i i i i i i i i i đƣợc sắp đặt sẵn. i i i - Dạy và học chú trọng rèn luyện phƣơng pháp tự học cho HS, những tri thức i i i i i i i i i i i i i i i i i phƣơng pháp đó giúp HS biết cách tự tìm kiến thức đã có, biết cách suy luận để tìm tòi i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i và phát hiện kiến thức mới, từ đó hình thành và phát triển năng lực sáng tạo trong HS. i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Tăng cƣờng phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác theo phƣơng châm i i i i i i i i i i i i i i i i i tạo điều kiện để HS suy nghĩ, làm việc nhiều hơn và thảo luận, chia sẻ nhiều hơn. i i i i i i i i i i i i i i i i i - Chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt tiến i i i i i i i i i i i i i i i i i trình dạy học thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập. Chú trọng phát triển kỹ năng tự i i i i i i i i i i i i i i i i i i đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS để tìm đƣợc nguyên nhân và đề xuất cách khắc i i i i i i i i i i i i i i i i i i i phục sửa chữa sai sót. i i i i Trên cơ sở những định hƣớng về đổi mới nội dung, PPDH mà GV có thể i i i i i i i i i i i i i i i i thực hiện hoạt động dạy học của mình theo các biện pháp khác nhau phù hợp với i i i i i i i i i i i i i i i i i điều kiện, đối tƣợng HS của mình để đảm bảo tính hiệu quả của việc phát triển năng i i i i i i i i i i i i i i i i i i lực HS. Nhƣ vậy, đổi mới giáo dục phổ thông thực hiện theo định hƣớng phát triển i i i i i i i i i i i i i i i i năng lực ngƣời học nên sự đổi mới chƣơng trình, PPDH, kiểm tra đánh giá các môn i i i i i i i i i i i i i i i i i 6
học đƣợc thực hiện theo chuẩn đầu ra về phẩm chất, các năng lực chung, năng lực i i i i i i i i i i i i i i i i i chuyên biệt trong các môn học của HS. i i i i i i i 1.1.3. Phương pháp dạy học phát triển năng lực tính toán hóa học 1.1.3.1. Dạy học theo nhóm a. Khái niệm Dạy học theo nhóm là PPDH trong đó HS đƣợc chia thành các nhóm nhỏ, cùng nhau nghiên cứu hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao trong một khoảng thời gian nhất định. Kết quả làm việc nhóm sẽ đƣợc trình bày và đánh giá trƣớc lớp học. Dạy học theo nhóm sẽ phát huy đƣợc tính tích cực, tính trách nhiệm, phát triển NL hợp tác làm việc và NL giao tiếp của HS khi hợp tác nhóm hiệu quả. b. Quy trình thực hiện Tiến trình dạy học theo nhóm đƣợc chia thành 3 giai đoạn: i i i i i i i i i i i - Làm việc toàn lớp: Nhập đề và giao nhiệm vụ i i i i i i i i i i + Giới thiệu chủ đề. i i i i + Xác định nhiệm vụ của các nhóm. i i i i i i i + Thành lập nhóm. i i i - Làm việc nhóm: i i i + Lập kế hoạch làm việc. i i i i i + Tiến hành giải quyết các nhiệm vụ. i i i i i i i + Chuẩn bị báo cáo kết quả. i i i i i i - Làm việc toàn lớp: Trình bày kết quả, đánh giá i i i i i i i i i i + Các nhóm trình bày kết quả. i i i i i i + Đánh giá kết quả. i i i i c. Một số lưu ý - Số lƣợng HS của một nhóm nên từ 4 – 6 HS, nên áp dụng các tiêu chí chọn nhóm khác nhau trong cả năm học. - Nhiệm vụ của các nhóm có thể giống nhau, hoặc mỗi nhóm một nhiệm vụ i i i i i i i i i i i i i i i khác nhau là các phần trong một chủ đề chung. i i i i i i i i i - Dạy học nhóm thƣờng đƣợc áp dụng để đi sâu, luyện tập, củng cố một chủ i i i i i i i i i i i i i i i i i đề đã học hoặc cũng có thể tìm hiểu một chủ đề mới [11]. i i i i i i i i i i i i 1.1.3.2. Dạy học theo góc Là một hình thức tổ chức hoạt động học tập nghĩa là các HS của một lớp học đƣợc học tại các vị trí hay khu vực khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ đƣợc giao 7
trong một môi trƣờng học tập tích cực. Học theo góc ngƣời học đƣợc lựa chọn họat động và phong cách học: Cơ hội “Khám phá”, „Thực hành”; Cơ hội mở rộng, phát triển, sáng tạo; Cơ hội đọc hiểu các nhiệm vụ và hƣớng dẫn bằng văn bản của ngƣời dạy; Cơ hội cá nhân tự áp dụng và trải nghiệm. - HS hoạt động ở góc phân tích sẽ thảo luận theo nhóm. - HS hoạt động ở góc trải nghiệm sẽ tự tay làm thí nghiệm. - HS hoạt động ở góc quan sát và vận dụng sẽ giải quyết các bài tập [11]. 1.2. Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh ở trƣờng trung học phổ thông 1.2.1. Khái niệm về năng lực Có rất nhiều định nghĩa về năng lực (NL) và mỗi nhà nghiên cứu đƣa ra các khái niệm khác nhau. Trên thế giới một số nhà nghiên cứu đƣa ra khái niệm về NL nhƣ sau: Theo cách hiểu thông thƣờng, NL là sự kết hợp của tƣ duy, kĩ năng và thái độ i i i i i i i i i i i i i i i i i i có sẵn hoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi đƣợc của một số cá nhân hoặc tổ chức i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i để thực hiện thành công nhiệm vụ. Mức độ và chất lƣợng hoàn thành công việc sẽ i i i i i i i i i i i i i i i i i i phản ứng mức độ NL của ngƣời đó. Chính vì vậy, thuật ngữ “năng lực” khó mà có i i i i i i i i i i i i i i i i i i thể định nghĩa một cách chính xác. Năng lực hay khả năng, kĩ năng trong tiếng Việt i i i i i i i i i i i i i i i i i có thể xem tƣơng đƣơng với các thuật ngữ “competence” trong Tiếng Anh. i i i i i i i i i i i i Ở Việt Nam, khái niệm NL cũng thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm của các nhà i i i i i i i i i i i i i i i i i nghiên cứu cũng nhƣ công luận khi giáo dục đang thực hiện công cuộc đổi mới căn i i i i i i i i i i i i i i i i i bản và toàn diện, chuyển từ giáo dục kiến thức sang giáo dục năng lực. i i i i i i i i i i i i i i i Theo tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1988): “Năng lực là i i i i i i i i i i i i i i tổng hợp những thuộc tính độc đáo của các nhân phù hợp với những yêu cầu đặc i i i i i i i i i i i i i i i i i trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt i i i i i i i i i i i i i i i i i trong lĩnh vực hoạt động ấy” [16]. Ở một số nghiên cứu khác về phƣơng pháp dạy i i i i i i i i i i i i i i i i i i học tích hợp, Nguyễn Anh Tuấn đã nêu một cách khái quát rằng NL là một thuộc i i i i i i i i i i i i i i i i i tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố nhƣ tri thức, kỹ năng, kĩ xảo, i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm. i i i i i i i i i i Nhƣ vậy, cho dù là khó định nghĩa NL một cách chính xác nhất nhƣng các i i i i i i i i i i i i i i i i nhà nghiên cứu của Việt Nam và thế giới đã có cách hiểu tƣơng tự nhau về khái niệm i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 8
này. Tựu chung lại, NL đƣợc coi là sự kết hợp của các khả năng, phầm chất, thái độ i i i i i i i i i i i i i i i i i i i của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện một nhiệm vụ có hiệu quả. i i i i i i i i i i i i i i i 1.2.2. Cấu trúc của năng lực Để hình thành và phát triển NL cần xác định các thành phần và cấu trúc của i i i i i i i i i i i i i i i i i chúng. Có nhiều loại NL khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và thành phần năng lực i i i i i i i i i i i i i i i i i cũng khác nhau. Cấu trúc chung của NL đƣợc mô tả là sự kết hợp của 4 năng lực i i i i i i i i i i i i i i i i i i i thành phần: i + Năng lực chuyên môn (Profeessional competency) i i i i i i + Năng lực phƣơng pháp (Methodical competency) i i i i i i + Năng lực xã hội (Social competency) i i i i i i i + Năng lực cá thể (Induvidual competency) i i i i i i i Từ cấu trúc của khái niệm NL cho thấy giáo dục định hƣớng phát triển năng i i i i i i i i i i i i i i i i lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn gồm tri thức, kỹ năng i i i i i i i i i i i i i i i i i chuyên môn mà còn phát triển NL phƣơng pháp, năng lực xã hội và NL cá thể. i i i i i i i i i i i i i i i i i Những NL này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ. Năng lực hành i i i i i i i i i i i i i i i i i động đƣợc hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này [16]. i i i i i i i i i i i i i i 1.2.3. Các đặc điểm của năng lực Năng lực chỉ có thể quan sát đƣợc qua hoạt động của cá nhân ở các tình i i i i i i i i i i i i i i i i i huống nhất định. i i - Năng lực tồn tại dƣới hai hình thức: năng lực chung (key competency) và i i i i i i i i i i i i i i i năng lực chuyên biệt (domain-specific competency): i i i i i + “Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ một ngƣời nào i i i i i i i i i i i i i i i i i cũng cần có để sống, học tập và làm việc. Các hoạt động giáo dục (bao gồm các môn i i i i i i i i i i i i i i i i i i i học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau, nhƣng đều hƣớng i i i i i i i i i i i i i i i i tới mục tiêu hình thành và phát triển các năng lực chung của học sinh.” i i i i i i i i i i i i i i + “Năng lực đặc thù môn học (của môn học nào) là năng lực mà môn học đó i i i i i i i i i i i i i i i i i i có ƣu thế hình thành và phát triển (do đặc điểm của môn học đó . Một năng lực có i i i i i i i i i i i i i i i i i i i thể là năng lực đặc thù của nhiều môn học khác nhau”. i i i i i i i i i i i i - Năng lực đƣợc hình thành và phát triển trong và ngoài nhà trƣờng. Nhà i i i i i i i i i i i i i i i trƣờng đƣợc coi là môi trƣờng chính thức giúp HS có đƣợc những năng lực cần thiết i i i i i i i i i i i i i i i i i nhƣng đó không phải là nơi duy nhất. Những bối cảnh không gian không chính thức i i i i i i i i i i i i i i i i 9
nhƣ: gia đình, cộng đồng, phƣơng tiện thông tin đại chúng, tôn giáo và môi trƣờng i i i i i i i i i i i i i i i i văn hóa … góp phần bổ sung và hoàn thiện năng lực cá nhân. i i i i i i i i i i i i i - Năng lực và các thành phần của nó không bất biến mà có thể thay đổi từ sơ i i i i i i i i i i i i i i i i i i đẳng, thụ động tới năng lực bậc cao mang tính tự chủ cá nhân. i i i i i i i i i i i i i - Năng lực đƣợc hình thành và phát triển liên tục trong suốt cuộc đời con i i i i i i i i i i i i i i i i ngƣời vì sự phát triển năng lực thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành i i i i i i i i i i i i i i i i i i i động cá nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ. Do đó i i i i i i i i i i i i i i i i i i i năng lực có thể bị yếu hoặc mất đi nếu không tích cực rèn luyện tích cực và thƣờng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i xuyên [16]. 1.2.4. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông Trong chƣơng trình giáo dục phổ thông ở một số nƣớc, việc phát triển năng i i i i i i i i i i i i i i i lực cho HS THPT đã đƣợc đề cập: i i i i i i i - Các chƣơng trình giáo dục của Đức thống nhất đƣa ra 4 NL cần hình thành i i i i i i i i i i i i i i i i i cho học sinh nhƣ sau [6]: Năng lực chuyên môn; năng lực phƣơng pháp; năng lực xã i i i i i i i i i i i i i i i i i hội; năng lực cá nhân. i i i i - Năng lực của học sinh phổ thông của một số nƣớc nhƣ Australia [6] đƣợc i i i i i i i i i i i i i i i i yêu cầu trong chƣơng trình giáo dục bao gồm: năng lực đọc hiểu, năng lực tính toán, i i i i i i i i i i i i i i i i i năng lực giao tiếp, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực ứng dụng công nghệ thông tin. i i i i i i i i i i i i i i i Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đi sâu nghiên cứu về NLTT. i i i i i i i i i i i i i i i 1.3. Năng lực đặc thù của môn hóa học ở trƣờng trung học phổ thông Trong chƣơng trình giáo dục phổ thông, mỗi môn học đều có đặc thù riêng và i i i i i i i i i i i i i i i i có thế mạnh để hình thành và phát triển đặc thù của môn học. i i i i i i i i i i i i i Và trong môn Hóa học bao gồm 6 năng lực đặc thù: sử dụng ngôn ngữ hóa i i i i i i i i i i i i i i i i i học, NLTT hóa học, NL giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học, NL vận dụng i i i i i i i i i i i i i i i i i kiến thức hoá học vào cuộc sống [3]. i i i i i i 10
Bảng 1.1. Mô tả một số NL đặc thù của môn học NL đặc thù i i Mô tả các NL i i i Các mức độ biểu hiện i i i i NL sử dụng NL sử dụng biểu tƣợng Hóa học i i i i i i i i i a/ Nghe và hiểu đƣợc nội dung i i i i i i i ngôn ngữ hóa i i i các thuật ngữ hóa học, danh i i i i i i học i pháp hóa học và các biểu tƣợng i i i i i i i hóa học (kí hiệu, hình vẽ, mô i i i i i i i hình cấu trúc phân tử các chất, i i i i i i i liên kết hóa học… i i i b/ Viết và biểu diễn đúng công i i i i i i i NL sử dụng thuật ngữ Hóa học i i i i i i thức hóa học của các hợp chất i i i i i i i vô cơ và hữu cơ, các dạng công i i i i i i i i i thức, đồng đẳng, đồng phân…. i i i i i c/ Hiểu và rút ra đƣợc các quy i i i i i i i i tắc đọc tên và đọc đúng tên theo i i i i i i i i NL sử dụng danh pháp hóa học i i i i i i các danh pháp khác nhau đối với i i i i i i i các hợp chất hữu cơ. i i i i d/ Trình bày đƣợc các thuật ngữ i i i i i i i hóa học, danh pháp hóa học và i i i i i i i hiểu đƣợc ý nghĩa của chúng. i i i i i e/ Vận dụng ngôn ngữ hóa học i i i i i i i trong các tình huống mới. i i i i NLTT hóa học Tính toán theo khối lƣợng chất Vận dụng đƣợc thành thạo i i i i i i i i i i i tham gia và tạo thành sau phản phƣơng pháp bảo toàn (bảo toàn i i i i i i i i i i i i i ứng. khối lƣợng, bảo toàn điện tích, i i i i i i bảo toàn electron... trong việc i i i i i tính toán giải các bài toán hóa i i i i i i i học. Tính toán theo mol chất tham gia Xác định mối tƣơng quan giữa i i i i i i i i i i i i i và tạo thành sau phản ứng i i i i i các chất hóa học tham gia vào i i i i i i i i phản ứng với các thuật toán để i i i i i i i giải đƣợc với các dạng bài toán i i i i i i i hóa học đơn giản. i i i 11