1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC LÊ THỊ CẨM TÚ HỖ TRỢ KHẢ NĂNG TỰ HỌC HÓA HỌC LỚP 10 NÂNG CAO
THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG E-BOOK
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
Lý luận và phương pháp dạy học
(bộ môn Hóa học)
Mã số: 601410
CHUYÊN NGÀNH: Lý luận và phương pháp dạy học (bộ môn Hóa học)
Mã số: 601410
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Trần Trung Ninh HÀ NỘI – 2012
5
MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ii
Danh mục các bảng iii
Danh mục các biểu đồ iiii
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài trang 1
2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 3
2.1. Mục đích nghiên cứu 3
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu 3
3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 4
3.1. Khách thể nghiên cứu 4
3.2 . Đối tượng nghiên cứu 4
1.3.6. Tự học trong môn Hóa học 20
1.3.7. Tự học với sự hỗ trợ của ICT 21
1.4. E-book 21
1.4.1. Khái niệm e-book 21
1.4.2. Ưu và nhược điểm của e-book 21
1.4.3. Mục đích thiết kế e-book 22
1.4.4. Các yêu cầu thiết kế e-book 22
1.4.4.1. Yêu cầu về nội dung 22
1.4.4.2. Yêu cầu về hình thức 22
1.4.4.3. Yêu cầu về bài tập 23
1.4.4.4. Yêu cầu về hướng dẫn sử dụng 23
1.4.5. Các phần mềm thiết kế e-book 23
TIỂU KẾT CHƢƠNG 1 23
Chƣơng 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG E-BOOK HÓA HỌC LỚP
10 NÂNG CAO PHẦN CƠ SỞ HÓA HỌC CHUNG
25
2.1. Phân tích chƣơng trình hóa học 10 nâng cao 25
2.1.1. Cấu trúc chương trình 25
2.1.1.1. Quan điểm xây dựng chương trình hóa học nâng cao 25
2.1.1.2. Cấu trúc của chương trình hóa học 10 nâng cao 26
2.1.2. Phân tích đặc điểm bốn chương đầu của chương trình hóa học 10 nâng
cao 27
2.2. Mục tiêu bài học và một số chú ý về phƣơng pháp dạy học 29
7
2.2.1. Chương 1: Nguyên tử 29
2.2.1.1. Mục tiêu của chương 29
2.2.1.2. Nội dung của chương 30
2.2.1.3. Phương pháp dạy học 31
2.2.2. Chương 2 : Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 63
3.2. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 63
3.2.1. Lựa chọn đối tượng thực nghiệm 63
3.2.2. Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm 64
3.2.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 64
3.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm 67
3.4. Xử lí kết quả thực nghiệm 68
3.4.1. Xử lí theo thống kê toán học 68
3.4.2. Xử lí theo phần mềm 79
3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm. 80
3.5.1. Tỉ lệ HS yếu kém, trung bình, khá và giỏi 81
3.5.2. Đồ thị các đường luỹ tích 81
3.5.3. Giá trị các tham số đặc trưng 81
3.5.4. Giá trị tham số đặc trưng theo phần mềm 81
TIỂU KẾT CHƢƠNG 3 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85
PHỤ LỤC 87
Bộ Giáo dục và Đào tạo
Bảng tuần hoàn
Đối chứng
eLearningXHTML editor
Giáo viên
Hải An
Hồng Bàng
Học sinh
Hyper Text Markup Language (Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn
bản)
Information and Communication Technology (Công nghệ
thông tin và truyền thông)
Kiểm tra
Learning management system (Hệ quản trị đào tạo)
Nâng cao
Phương pháp dạy học
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông
Thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm
eXtensible Markup Language(Ngôn ngữ Đánh dấu Mở rộng)
Hiệu ứng nhiệt của phản ứng 9
10
luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự
học của người học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong
dạy và học, đến năm 2015, 100% giảng viên đại học, cao đẳng và đến năm 2020,
100% giáo viên giáo dục nghề nghiệp và phổ thông có khả năng ứng dụng công
nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học. Biên soạn và sử dụng giáo trình, sách
giáo khoa điện tử.”[7]
Công nghệ phần mềm phát triển mạnh, trong đó các phần mềm giáo dục cũng
đạt được những thành tựu đáng kể như: bộ Office, Cabri, Crocodile,
SketchPad/Geomaster SketchPad, Maple/Mathenatica, ChemWin,
LessonEditor/VioLet… hệ thống WWW, Elearning và các phần mềm đóng gói, tiện
ích khác. Do sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông mà mọi người
đều có trong tay nhiều công cụ hỗ trợ cho quá trình dạy học nói chung và phần mềm
dạy học nói riêng. Nhờ sử dụng các phần mềm dạy học này mà hầu hết học sinh có
thể hoạt động tốt trong môi trường học tập. Phần mềm dạy học được sử dụng ở nhà
cũng sẽ nối dài cánh tay của giáo viên tới từng gia đình học sinh thông qua hệ
thống mạng. Nhờ có máy tính điện tử mà việc thiết kế giáo án và giảng dạy trên
máy tính trở nên sinh động hơn, tiết kiệm được nhiều thời gian hơn so với cách dạy
theo phương pháp truyền thống, chỉ cần “bấm chuột”, vài giây sau trên màn hình
hiện ra ngay nội dung của bài giảng với những hình ảnh, âm thanh sống động thu
hút được sự chú ý và tạo hứng thú nơi học sinh. Những khả năng mới mẻ và ưu việt
này của công nghệ thông tin và truyền thông đã nhanh chóng làm thay đổi cách
sống, cách làm việc, cách học tập, cách tư duy và quan trọng hơn cả là cách ra quyết
định của con người. Do đó, mục tiêu cuối cùng của việc ứng dụng công nghệ thông
tin trong dạy học là nâng cao một bước cơ bản chất lượng học tập cho học sinh, tạo
ra một môi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là
“thầy đọc, trò chép” như kiểu truyền thống, học sinh được khuyến khích và tạo điều
kiện để chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện
của bản thân mình.
Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng sách điện tử E-BOOK hỗ trợ hoạt động tự
nghiên cứu chương Nguyên tử, chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và
Định luật tuần hoàn, chương Liên kết hóa học và chương Phản ứng hóa học góp
phần đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng dạy- học ở trường trung
học phổ thông, hỗ trợ tự học cho học sinh.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
12
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về quá trình dạy-học, xu hướng đổi mới PPDH, tình
hình ứng dụng ICT trong việc đổi mới PPDH.
- Nghiên cứu cấu trúc nội dung chương trình Hóa học phổ thông, đặc biệt là
chương Nguyên tử, chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật
tuần hoàn, chương Liên kết hóa học và chương Phản ứng hóa học.
- Nghiên cứu quy trình thiết kế E- BOOK: lựa chọn phần mềm, công cụ thiết
kế E- BOOK; thu thập tư liệu hỗ trợ cho việc thiết kế E- BOOK Hóa học lớp 10
nâng cao chương Nguyên tử, chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và
Định luật tuần hoàn, chương Liên kết hóa học và chương Phản ứng hóa học.
- Xây dựng E-BOOK Hóa học lớp 10 nâng cao chương Nguyên tử, chương
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn, chương Liên kết hóa
học và chương Phản ứng hóa học dưới dạng website với kênh thông tin đa dạng,
phong phú và có giao diện thân thiện, tiện ích cho người dùng là học sinh THPT.
- Nghiên cứu cách sử dụng e-book hướng dẫn học sinh tự học.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm: thử nghiệm phối hợp dạy học sử dụng E-
BOOK với dạy học truyền thống, so sánh, đánh giá kết quả.
3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học môn Hóa học ở trường THPT Việt Nam.
3.2 . Đối tượng nghiên cứu
- Nội dung các chương 1, 2, 3, 4 sách giáo khoa hóa học 10 nâng cao.
- Các phần mềm thiết kế giáo trình điện tử và các phần mềm thiết kế bài học
và ở Việt Nam.
- Nghiên cứu nội dung chương trình SGK lớp 10 nâng cao.
- Nghiên cứu, lựa chọn phần mềm để xây dựng E- BOOK.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học.
5.3. Phương pháp xử lí số liệu thực nghiệm
Xử lí kết quả thực nghiệm bằng phương pháp thống kê, từ đó rút ra kết luận
của đề tài.
6. Những đóng góp của đề tài
- Thiết kế các bài học Hoá học 10 nâng cao, chương Nguyên tử, chương Bảng
tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn, chương Liên kết hóa học
và chương Phản ứng hóa học dưới dạng E- BOOK
14
- Nghiên cứu cách sử dụng E- BOOK sao cho hiệu quả nhất, đưa đến cho học
sinh những tri thức mới một cách hấp dẫn, giảm bớt sự căng thẳng trong học tập.
- Học sinh được tiếp cận với phương pháp học tập mới nhằm tăng cường năng
lực tự học, tự nghiên cứu chiếm lĩnh kiến thức.
- Giáo viên có thể sử dụng E- BOOK để thiết kế bài dạy và làm tư liệu dạy
học.
7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục,
luận văn gồm ba chương
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng e-book
trong dạy học hóa học
Chương 2: Xây dựng và sử dụng E- BOOK Hoá học lớp 10 nâng caophần cơ
sở hóa học chung
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
15
16
Vũ Thị Hồng, Thiết kế e-book hóa học lớp 12 nhằm hỗ trợ tự học cho học
sinh chuyên hóa họcphần hữu cơ (2011), Luận văn thạc sĩ – Đại học sư phạm Hà
Nội.[13]
Những e-book trên qua phần thực nghiệm sư phạm đã chứng tỏ tính khả thi,
hiệu quả nâng cao chất lượng dạy học Hóa học. Tuy nhiên, đến nay các e-book này
vẫn chưa được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn dạy học, chưa phát huy được các ưu
điểm của chúng. Vì thế rất cần nhiều nghiên cứu khác để có thể mở rộng quy mô
ảnh hưởng của hướng nghiên cứu đầy triển vọng này.
1.2. Đổi mới phƣơng pháp dạy học
1.2.1. Các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học
Việc đổi mới giáo dục nói chung và THPT nói riêng được thể hiện trong nhiều
văn bản của nhà nước, đặc biệt trong các văn bản:
• CT30/1998/CT-TTg về chủ trương phân ban [9];
• Nghị quyết 40/2000/QH10 về đổi mới CT GDPT [21];
• Chỉ thị 14/2001/CT-TTg về thực hiện NQ 40 [10];
• Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 [11];
• Luật Giáo dục (sửa đổi năm 2005). [15]
Trong đó về PPDH, Luật giáo dục 2005 điều 28.2 quy định ”Phương pháp
giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học
sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự
học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ”
Vậy có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng học sinh tới hoạt động học
tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Để đáp ứng được điều đó thì
PPDH cần đổi mới theo các xu hướng sau đây:
- Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của người học. Chuyển
trọng tâm hoạt động từ giáo viên sang học sinh. Chuyển lối học từ thông báo tái
hiện sang sáng tạo, tìm tòi, khám phá.
đề đặt ra. Các hoạt động có thể là: dự đoán tính chất, hiện tượng thí nghiệm; làm thí
nghiệm, quan sát, mô tả, giải thích và rút ra kết luận…; phán đoán, suy luận, đề ra
giả thuyết; trả lời câu hỏi; giải bài toán hóa học; quan sát sơ đồ, hình ảnh, tranh
vẽ…; đọc sách giáo khoa, thu thập và xử lý thông tin, trả lời câu hỏi, rút ra nhận
xét; tham gia thảo luận nhóm: trình bày quan điểm của mình, lắng nghe, nhận xét ý
kiến của người khác; báo cáo kết quả hoạt động cá nhân hay nhóm; rút ra kết luận…
18
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã biết để giải thích một số hiện tượng hóa học
giải quyết một số vấn đề xảy ra trong đời sống và sản xuất.
- Tự học, tự đánh giá và đánh giá việc nắm kiến thức kĩ năng của bản thân và
của nhóm.
1.2.2.2. Đổi mới hoạt động dạy của giáo viên
Dạy hóa học chủ yếu là quá trình giáo viên thiết kế, tổ chức, hướng dẫn, điều
khiển các hoạt động của học sinh để đạt được các mục tiêu cụ thể ở mỗi bài,
chương, phần hóa học cụ thể. Hoạt động của giáo viên là:
- Thiết kế giáo án bao gồm các hoạt động của giáo viên và học sinh theo
những mục tiêu cụ thể của bài học hóa học mà học sinh cần đạt được, thiết kế hệ
thống câu hỏi và bài tập để định hướng cho học sinh hoạt động.
- Tổ chức các hoạt động trên lớp để học sinh hoạt động theo cá nhân hoặc theo
nhóm.
- Định hướng, điều chỉnh các hoạt động của học sinh.
- Thiết kế và thực hiện việc sử dụng các phương tiện trực quan, hiện tượng
thực tế, thí nghiệm hóa học, mô hình mẫu vật như là nguồn để học sinh khai thác,
tìm kiếm, phát hiện những kiến thức, kĩ năng về hóa học.
- Tạo điều kiện cho học sinh được vận dụng nhiều hơn những tri thức của
mình để giải quyết một số vấn đề có liên quan tới hóa học trong đời sống và sản
xuất.
1.2.2.3. Đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng dạy học tích cực
- Sử dụng yếu tố tích cực của các phương pháp dạy học nêu vấn đề, đàm thoại,
phục. Tiết học trên lớp càng sinh động, hứng thú, thì người học càng nhanh chóng
nắm bắt kiến thức.
Nếu biết khai thác những điểm mạnh của kĩ thuật hiện đại, giáo viên và học
sinh sẽ được hỗ trợ rất nhiều cho quá trình dạy và học. Lúc này, máy tính không chỉ
là một công cụ dạy học mà còn là phương tiện góp phần nâng cao tính tích cực cho
quá trình dạy học. Mặt khác, máy tính có khả năng lưu trữ một lượng thông tin rất
lớn và tái hiện chúng dưới nhiều dạng khác nhau trong một thời gian ngắn. Nó có
thể dùng để chuẩn bị bài giảng, trình chiếu bài giảng…và chỉnh sửa, bổ sung, cập
nhật thông tin cho bài giảng luôn mới, luôn phong phú. Ngoài ra còn có các phần
mềm và công cụ tính toán, giúp cho người học tiết kiệm được rất nhiều thời gian
trong việc xử lý các kết quả điều tra, nghiên cứu.
20
Máy tính còn cho phép học sinh học theo cách của riêng mình, phù hợp với
năng lực và trình độ của bản thân, do đó tiết kiệm được nhiều thời gian dạy học trên
lớp. Nhờ các chương trình dạy học trên máy tính mà học sinh có điều kiện tự củng
cố những kiến thức mình chưa nắm vững. Mô phỏng trên máy tính giúp học sinh tự
rèn luyện kĩ năng thực hành, thí nghiệm khi không có trang thiết bị thực.
Khi máy tính được nối mạng toàn cầu, nó cung cấp cho người sử dụng những
thông tin đa dạng từ nhiều nguồn tri thức với nhiều thứ tiếng. Tất cả những điều
trên khiến cho việc ứng dụng ICT vào dạy học trở thành xu hướng tất yếu của thời
đại. ICT sẽ làm thay đổi không chỉ nội dung mà cả phương pháp dạy học.
Tuy nhiên, việc ứng dụng ICT vào dạy học hóa học cũng có những hạn chế
cần khắc phục. Đó là:
- Chi phí đầu tư trang thiết bị, cơ sở vật chất lớn; phải thường xuyên có kinh
phí và nhân lực cho việc sửa chữa, duy tu.
- Đòi hỏi đội ngũ giáo viên và học sinh phải có trình độ tin học, ngoại ngữ
nhất định.
- Các mô phỏng trong máy tính làm người ta dễ mất đi cảm xúc, khả năng
khéo léo của cơ thể do đó ICT chỉ hỗ trợ chứ không thể thay thế được hoàn toàn các
Thành phố Hải Phòng
1.2.4.3. Kết quả điều tra
Bảng: 1.2. Thâm niên công tác
Thâm niên
giảng dạy
1 - 10 năm
11 - 20 năm
21- 30 năm
31 - 40 năm
Số phiếu
12
9
3
2
Tỉ lệ %
46,15%
34,62%
11,54%
7,69%
Qua phân tích kết quả thống kê cho thấy: hầu hết các giáo viên đều cho rằng
nên ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học hóa học (92%) và ứng dụng công
nghệ thông tin góp phần nâng cao hiệu quả việc dạy và học. Cũng theo những điều
tra trên, chúng tôi nhận thấy trình độ tin học của giáo viên hiện nay so với các năm
trước có được cải thiện, không chỉ các giáo viên trẻ mà nhiều giáo viên có độ tuổi
45 trở xuống cũng biết khai thác và sử dụng internet.
Biểu đồ: 1.1. Kết quả điều tra : Sự cần thiết của việc ứng dụng
công nghệ thông tin trong dạy học Hóa học
22
1.3.1. Khái niệm tự học
Theo từ điển Giáo dục học- Nhà xuất bản Từ điển Bách khoa 2001 : “Tự học
là quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ năng thực
hành ”
Trong bài phát biểu tại hội thảo Nâng cao chất lượng dạy học tổ chức vào
tháng 11 năm 2005 tại Đại học Huế, Giaó sư Trần Phương cho rằng: “ Học bao giờ
và lúc nào cũng chủ yếu là tự học, tức là biến kiến thức khoa học tích lũy từ nhiều
thế hệ của nhân loại thành kiến thức của mình, tự cải tạo tư duy của mình và rèn
luyện cho mình kĩ năng thực hành những tri thức ấy”.
Từ những quan niệm trên đây có thể nhận thấy rằng, khái niệm tự học luôn
đi cùng, gắn bó chặt chẽ với khái niệm tự thân. Tri thức, kinh nghiệm, kĩ năng của
mỗi cá nhân chỉ được hình thành bền vững và phát huy hiệu quả thông qua các hoạt
động tự thân ấy. Để có được, đạt tới sự hoàn thiện thì mỗi học sinh phải tự thân tiếp
nhận tri thức từ nhiều nguồn; Tự thân rèn luyện các kĩ năng; Tự thân bồi dưỡng tâm
hồn của mình ở mọi nơi mọi lúc.
1.3.2. Vai trò của tự học
Tự học là mục tiêu cơ bản của quá trình dạy học. Từ lâu các nhà sư phạm đã
nhận thức rõ ý nghĩa của phương pháp dạy tự học. Trong quá trình dạy học giáo
viên không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ những tri thức có sẵn, chỉ cần yêu cầu học
sinh ghi nhớ mà quan trọng hơn là phải định hướng, tổ chức cho học sinh tự mình
khám phá ra những qui luật, thuộc tính mới của các vấn đề khoa học. Giúp học sinh
không chỉ nắm bắt được tri thức mà còn biết cách tìm đến những tri thức ấy. Thực
24
tiễn cũng như phương pháp dạy học hiện đại còn xác định rõ: càng học lên cao thì
tự học càng cần được coi trọng, nói tới phương pháp dạy học thì cốt lõi chính là dạy
tự học. Phương pháp tự học là cầu nối giữa học tập và nghiên cứu khoa học. Bởi vì
học sinh phổ thông sau này còn có thể học cao hơn. Họ cần có thói quen nghiên cứu
khoa học, mà để có được thói quen ấy thì không thể không thông qua con đường tự
học. Muốn thành công trên bước đường học tập và nghiên cứu thì phải có khả năng
học, đặc biệt là sự tự giác, ý chí tích cực chủ động sáng tạo sẽ khơi dậy năng lực
tiềm tàng, tạo ra động lực nội sinh to lớn cho người học.
1.3.3. Các hình thức của tự học
Tự học có ba hình thức chính :
- Tự học không có hướng dẫn : Người học tự tìm lấy tài liệu để đọc, hiểu, vận
dụng các kiến thức trong đó.
- Tự học có hướng dẫn : Có giáo viên ở xa hướng dẫn người học bằng tài liệu
hoặc bằng các phương tiện thông tin khác.
- Tự học có hướng dẫn trực tiếp : Có tài liệu và giáp mặt với giáo viên một số
tiết trong ngày, trong tuần, được thầy hướng dẫn giảng giải sau đó về nhà tự học.
1.3.4. Chu trình tự học
Theo Nguyễn Kỳ “Chu trình học là chu trình chủ thể tìm hiểu, xử lý, giải
quyết vấn đề hay vật cản của một tình huống học với sự hợp tác của tác nhân và sự
hỗ trợ của môi trường sư phạm.”[24]
Chu trình học gồm có ba thời: Tự nghiên cứu (I), Tự thể hiện, hợp tác với
bạn và thầy (II), Tự kiểm tra, tự điều chỉnh (III). Sơ đồ: 1.1. Chu trình học
26