BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Nguyễn Thị Trúc Phương
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Hóa học
Mã số: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. LÊ PHI THÚY
Thành phố Hồ Chí Minh - 2010
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành với sự nổ lực, cố gắng hết mình của bản thân, cùng với sự giúp đỡ
nhiệt tình của thầy cô, gia đình, bạn bè và các em học sinh.
Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Lê Phi Thúy, PGS.TS. Trịnh Văn Biều,
những người Thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn cao học.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô dạy lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học
Hóa học khóa 18 đã truyền đạt tất cả kiến thức và kinh nghiệm quí báu cho chúng em trong suốt khóa
học.
Xin gửi lời cám ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, phòng Sau đại học, Thư viện, Khoa Hóa học
trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ rất nhiều trong quá trình học tập và thực
hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn những người bạn đồng hành của lớp cao học Lý luận và PPDH Hóa học khóa
17, 18, 19, quý thầy cô và các em học sinh trường THPT Trần Văn Ơn, Châu Thành B, Lê Quý Đôn,
Chợ Gạo đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể thực hiện và thực nghiệm đề tài.
G
: giỏi
GV
: giáo viên
HS
: học sinh
K
: khá
KT
: kiểm tra
NC
: nâng cao
NXB
: Nhà xuất bản
pp
THPT
: trung học phổ thông
TN
: thực nghiệm
TNGV
: thí nghiệm giáo viên
TNHS
: thí nghiệm học sinh
TNTH
: thí nghiệm thực hành
TNHH
: thí nghiệm hóa học
MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hòa nhịp vào xu thế phát triển chung của thế giới, ngành giáo dục nước ta đang ngày một đổi
mới mạnh mẽ trên các lĩnh vực “xác định lại mục tiêu, thiết kế lại chương trình, nội dung, phương pháp
giáo dục” để có thể đào tạo những con người toàn diện phục vụ cho sự phát triển khoa học – kĩ thuật và
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cách thức sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập tích cực cho học sinh
qua việc thiết kế các hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm hóa học kết hợp với các phương pháp
dạy học hiện đại để nâng cao tính tích cực học tập của học sinh.
3. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
-
Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực.
-
Nghiên cứu cơ sở lí luận về thí nghiệm hóa học ở trường THPT.
-
Tìm hiểu thực trạng về việc sử dụng thí nghiệm hóa học ở trường THPT.
-
Nghiên cứu nguyên tắc, quy trình sử dụng các hình thức thí nghiệm để tổ chức các hoạt động
học tập tích cực cho HS.
-
Xây dựng, thiết kế, tổ chức các hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm để phát huy tính tích
cực học tập cho HS lớp 11 THPT.
-
- Xử lí số liệu bằng phương pháp thống kê toán học.
- Sử dụng các phần mềm tin học.
8. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN VĂN
- Đề xuất các nguyên tắc, quy trình sử dụng các hình thức thí nghiệm hóa học để tổ chức hoạt
động học tập tích cực cho học sinh.
- Thiết kế, tổ chức các hoạt động dạy học có sử dụng đa dạng các hình thức thí nghiệm kết hợp
với các phương tiện kĩ thuật hiện đại nhằm phát huy cao độ tính tích cực, chủ động của học sinh.
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ
NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, vấn đề phát huy tính tích cực là một trong các phương hướng đổi mới giáo dục và
được thực hiện ở tất cả các bậc học, các môn học nhằm đào tạo ra thế hệ trẻ mới năng động, sáng tạo,
có khả năng tự học, tự đánh giá, biết cách cộng tác với mọi người. Các loại phương tiện dạy học ngày
càng phong phú, đa dạng và được sử dụng nhiều vào quá trình dạy học, góp phần phát huy tính tích cực
của học sinh. Đối với môn hóa học, thí nghiệm được xem là phương tiện dạy học quan trọng nhất. Tuy
nhiên, việc sử dụng thí nghiệm hóa học để phát huy tính tích cực của học sinh chưa có nhiều công trình
nghiên cứu. Chúng tôi xin giới thiệu những công trình có liên quan và gần gũi với đề tài.
1.1.1. Các tài liệu hướng dẫn thực hành hoá học
1. Tài liệu “ Hướng dẫn thí nghiệm hóa học 11” của PGS.TS. Trần Quốc Đắc, NXB Giáo dục
2007.
Tài liệu này gồm 3 chương:
Chương 1: Hướng dẫn tiến hành thí nghiệm hóa học biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm
nghiên cứu của học sinh. Chương này gồm có 76 thí nghiệm tương ứng với 24 nội dung bài học.
Chương 2: Hướng dẫn tiến hành thí nghiệm thực hành của học sinh.
Chương 3: Hướng dẫn tiến hành một số thí nghiệm hóa học vui.
2. Tài liệu “Thí nghiệm hóa học ở trường phổ thông” của PGS.TS Nguyễn Thị Sửu, Hoàng Văn
Côi, NXB Khoa học và kỹ thuật 2008.
nghiệm trong dạy học hoá học như cải tiến, chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm, giới thiệu một số hóa
chất gần gũi, dùng những dụng cụ tự tạo để thực hiện 13 thí nghiệm. Bên cạnh đó, tác giả còn nghiên
cứu sử dụng thí nghiệm hoá học để góp phần đổi mới phương pháp dạy học hóa học.
Theo chúng tôi, đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị thực
tiễn lớn. Nhưng kết quả chỉ có thể vận dụng ở các trường phổ thông miền núi, nơi mà điều kiện cơ sở
vật chất vô cùng khó khăn.
Ngoài các tài liệu trên, chúng tôi còn tham khảo ý tưởng trong một số luận văn khác đã nghiên
cứu về thí nghiệm hóa học ở trường THPT:
Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Hoàn thiện kĩ thuật và phương pháp tiến hành thí nghiệm thực
hành bộ môn phương pháp giảng dạy hóa học ở trường ĐHSP và CĐSP Quy Nhơn ” của tác giả
Nguyễn Thị Kim Chi (2001).
Luận văn thạc sĩ giáo dục “Sử dụng thí nghiệm và phương tiện kĩ thuật dạy học để nâng cao tính
tích cực, chủ động của học sinh trong học tập hóa học lớp 10, lớp 11 trường THPT ở Hà Nội” của tác
giả Nguyễn Thị Hoa (2003).
Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm hóa học theo hướng tích cực hóa
hoạt động học tập của học sinh trong dạy học hóa vô cơ ở trường trung học phổ thông ” của tác giả
Cao Ngọc Sằng (2004).
Luận văn thạc sĩ giáo dục học “ Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm hóa học của học sinh nhằm
nâng cao chất lượng dạy học trong quá trình giảng dạy hóa vô cơ lớp 10, 11, 12 ở trung tâm giáo dục
thường xuyên ” của tác giả Nguyễn Văn Lưu (2005).
Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Hình thành và phát triển khái niệm các loại phản ứng hóa học
thông qua sử dụng thí nghiệm và bài tập hóa học trong chương trình hóa học lớp 10 trung học phổ
thông” của tác giả Thái Hạ Quyên (2007).
Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Lựa chọn sử dụng khai thác thí nghiệm hóa học để khắc sâu kiến
thức hóa học phần phi kim trong chương trình trung học phổ thông ” của tác giả Nguyễn Kháng
(2007).
Luận văn thạc sĩ giáo dục học “Một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức-kĩ
năng thí nghiệm trong chương trình hóa học 10 nâng cao cho học sinh theo hướng dạy học tích cực”
vấn đề), năng lực thích ứng với điều kiện xã hội.
Trong mục tiêu của môn Hóa học đã xác định rõ: “Ngoài những kiến thức, kĩ năng hóa học cơ
bản HS phải đạt được, cần chú ý nhiều hơn tới việc hình thành các kĩ năng vận dụng kiến thức, kĩ
năng tiến hành nghiên cứu khoa học hóa học như: quan sát, phân loại, thu thập thông tin, dự đoán
khoa học, đề ra giả thuyết, giải quyết vấn đề, tiến hành thí nghiệm từ đơn giản đến phức tạp…để HS có
tự phát hiện và giải quyết một cách chủ động, sáng tạo các vấn đề thực tế có liên quan tới hóa học”.
b) Sự đổi mới hoạt động của GV hóa học [40]
Với yêu cầu đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS thì hoạt động của
GV hóa học cũng phải có sự đổi mới. Người GV hóa học với vai trò người thiết kế, tổ chức, điều
khiển các hoạt động của HS để đạt mục tiêu dạy học. Người GV hóa học cần thực hiện các hoạt động
cụ thể như:
- Thiết kế giáo án giờ học bao gồm các hoạt động của HS theo các mục tiêu cụ thể của mỗi bài
học hóa học mà HS cần đạt được.
- Tổ chức các hoạt động trên lớp để HS hoạt động theo cá nhân hoặc theo nhóm như: nêu vấn
đề cần nghiên cứu, tổ chức các hoạt động tìm tòi, phát hiện tri thức và hình thành kĩ năng hóa học.
- Định hướng, điều chỉnh các hoạt động của HS: chính xác hóa khái niệm hóa học được hình
thành, các kết luận về bản chất hóa học của các hiện tượng mà HS tự tìm tòi, thông báo thêm một số
thông tin mà HS không tự tìm tòi được qua các hoạt động trên lớp.
- 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 thông tin để HS khai thác, tìm kiếm, phát hiện kiến
thức, kĩ năng hóa học.
- Động viên, khuyến khích, tạo điều kiện để HS vận dụng được nhiều hơn những kiến thức thu
được vào giải quyết một số vấn đề có liên quan tới hóa học trong thực tế đời sống, sản xuất.
c) Sự đổi mới hoạt động học tập của HS [40]
Hoạt động học tập của HS được chú trọng, tăng cường trong giờ học và mang tính chủ động.
Quá trình học tập hóa học là quá trình HS tự học, tự khám phá tìm tòi để thu nhận kiến thức một
cách chủ động tích cực. Đây chính là quá trình tự phát hiện và giải quyết các vấn đề. Như vậy trong
giờ học, HS được hướng dẫn để tiến hành các hoạt động sau:
máy vi tính, phần mềm dạy học hóa học.
Các thí nghiệm hóa học, phương tiện dạy học được sử dụng chủ yếu như là nguồn kiến thức
để HS tìm tòi, phát hiện, thu nhận kiến thức và cả phương pháp nhận thức. Việc sử dụng phương tiện
dạy học chứng minh cho lời giảng được hạn chế dần.
e) Sử dụng phối hợp một cách linh hoạt các phương pháp đặc thù của hóa học [40]
Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học hóa học, GV hóa học cần chú trọng đến việc khai
thác các yếu tố tích cực trong từng phương pháp dạy học được sử dụng và cáp phương pháp dạy học
đặc thù của hóa học để thực hiện yêu cầu tạo điều kiện cho HS được hoạt động nhiều hơn, tích cực hơn,
chủ động hơn trong giờ học. GV cần tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học: nêu và giải quyết
vấn đề, đàm thoại tìm tòi, nghiên cứu… kết hợp với thí nghiệm, phương tiện nghe nhìn hiện đại, các
câu hỏi, bài tập hóa học theo hướng dạy học tích cực như:
- Các thí nghiệm hóa học chủ yếu do HS thực hiện theo hướng thí nghiệm nghiên cứu, dùng thí
nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học, kiểm nghiệm dự đoán.
- Hoạt động đàm thoại tìm tòi được thực hiện bằng phiếu học tập, trong đó yêu cầu HS trả lời hệ
thống câu hỏi, bài tập nhằm giải quyết một nội dung học tập.
- HS báo cáo kết quả hoạt động bằng lời, bằng giấy, hoặc bản trong.
- Phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề được thực hiện theo hướng GV nêu vấn đề
hoặc tổ chức cho HS hoạt động phát hiện vấn đề. Mỗi HS hoặc nhóm HS hoạt động tích cực dưới sự
chỉ đạo của GV để giải quyết vấn đề, tìm ra tri thức cần lĩnh hội. Trong quá trình giải quyết vấn đề cần
tổ chức cho mọi HS đều tham gia các hoạt động cá nhân, thí nghiệm, thảo luận, trao đổi trong nhóm,
nhận xét, đánh giá, rút ra kết luận về kiến thức, phương pháp nhận thức cần lĩnh hội.
Như vậy, chúng ta cần quán triệt quan điểm đổi mới phương pháp dạy học hóa học là chú trọng
phát huy, sử dụng các yếu tố tích cực đã có trong các phương pháp dạy học hóa học, tiếp thu có chọn
lọc những quan điểm, phương pháp tích cực trong khoa học giáo dục hiện đại của một số nước trên thế
giới như: dạy học kiến tạo, dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ, dạy học lấy HS làm trung tâm, dạy học
tương tác…Việc lựa chọn phương pháp dạy học và sự kết hợp các phương pháp dạy học nhằm phát
huy cao độ tính tích cực nhận thức của HS, cần đảm bảo sự phù hợp với mục tiêu, nội dung bài học, đối
tượng HS cụ thể và điều kiện cơ sở vật chất của từng địa phương.
1.2.2. Tính tích cực trong học tập
TÍCH CỰC HỌC TẬP
CẤP ĐỘ
BIỂU HIỆN
- Khao khát học
- Hay nêu thắc mắc
- Chủ động vận dụng
- Tập trung chú ý
- Kiên trì
- Bắt chước
- Tìm tòi
- Sáng tạo
ĐỘNG CƠ
HỨNG THÚ
SÁNG TẠO
TỰ GIÁC
TÍCH CỰC
ĐỘC LẬP
Hình 1.1. Biểu hiện và cấp độ của tính tích cực học tập
Tính tích cực trong hoạt động học tập liên quan trước hết đến động cơ học tập. Động cơ đúng tạo ra
hứng thú. Hứng thú là tiền đề của tự giác. Tính tích cực tạo ra nếp tư duy độc lập. Tư duy độc lập là mầm
- Bài giảng có sự tham gia của HS.
- Giúp không khí lớp học sôi động hơn.
- HS hiểu bài sâu hơn.
- Phù hợp với lớp đông HS.
Hạn chế:
- Cần có thời gian.
- Có thể tạo ra những thắc mắc không đúng trọng tâm của bài học.
Nếu GV chọn ngẫu nhiên HS và đề nghị trả lời (theo kiểu áp đặt) thì không phù hợp với
phương pháp giáo dục tích cực. Nhưng nếu GV yêu cầu HS xung phong trả lời thì kéo dài thêm thời
gian hoặc chỉ một số SV khá, dạn dĩ, quen nói chuyện trước đám đông là hay trả lời.
b) Phương pháp trực quan
Trong việc dạy học môn hóa học ở trường THPT để nghiên cứu những hiện tượng hóa học và rèn
luyện kỹ năng thao tác để giải quyết các bài tập thực hành, chúng ta phải dùng đến các phương tiện trực
quan. Sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học hóa học là một phương pháp rất quan trọng góp
phần quyết định cho chất lượng lĩnh hội kiến thức hóa học.
Phương tiện trực quan bao gồm mọi dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp
dùng trong quá trình dạy học, với tư cách là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan (sự vật và hiện
tượng), nguồn phát ra thông tin về sự vật và hiện tượng đó, làm cơ sở và tạo thuận lợi cho sự lĩnh hội
kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của HS.
c) Sử dụng bài tập hóa học để dạy học tích cực
Bài tập hóa học cung cấp cho HS kiến thức, cả con đường để giành lấy kiến thức, và niềm vui
sướng của sự phát hiện ra kiến thức. Bài tập hóa học vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương
pháp dạy học hiệu quả.
Bài tập hóa học không chỉ giúp HS củng cố, vận dụng, khắc sâu kiến thức mà còn là nguồn tri thức,
là phương tiện giúp HS chiếm lĩnh kiến thức mới. Ngoài ra, bài tập hóa học còn có tác dụng rèn luyện
và phát triển tư duy cho HS. Sử dụng bài tập hóa học giúp HS tích cực tìm tòi, xây dựng và phát hiện
kiến thức mới, giúp HS vận dụng kiến thức theo hướng tích cực.
d) Dạy học nêu vấn đề-Ơricxtic
Ví dụ: Phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2 là phản ứng thuận nghịch, toả nhiệt. Theo lý thuyết
(nguyên lý chuyển dịch cân bằng hoá học) thì muốn thu được nhiều NH3 ta phải tăng hay giảm áp suất,
nhiệt độ? Trên thực tế trong quá trình sản xuất ta thực hiện phản ứng trong điều kiện nào? Điều đó có mâu
thuẫn với lý thuyết không?
Trường hợp 4 (Tình huống “tại sao”): tình huống có vấn đề xuất hiện khi HS phải phân tích tìm
ra nguyên nhân của một kết quả, nguồn gốc của một hiện tượng, tìm lời giải đáp cho câu hỏi “tại sao”.
Ví dụ: Tại sao có những chất có thể thể hiện những tính chất đối lập nhau trong các điều kiện
khác nhau (ví dụ như tính lưỡng tính của Al(OH)3)?
* Quá trình dạy học giúp HS giải quyết vấn đề
Gồm 8 bước sau:
1. Đặt vấn đề, làm cho HS hiểu rõ vấn đề
2. Phát biểu vấn đề, cụ thể hoá các ý cần giải quyết
3. Xác định phương hướng giải quyết, nêu giả thuyết
4. Lập kế hoạch giải theo giả thuyết
5. Thực hiện kế hoạch giải
6. Đánh giá việc thực hiện kế hoạch giải
7. Kết luận về lời giải
8. Kiểm tra lại và ứng dụng kiến thức vừa thu được
Thông thường GV hay áp dụng quá trình gồm 3 bước:
1. Đặt vấn đề
2. Giải quyết vấn đề
3. Kết luận
e) Thảo luận nhóm
Đây là hình thức GV đưa ra một chủ đề hay các câu hỏi cụ thể và chia HS thành những nhóm
nhỏ từ 3-9 người theo ngẫu nhiên hoặc theo một số tiêu chuẩn (có nam-nữ, có HS khá lẫn yếu hoặc
theo nhóm đã có của lớp…) để cùng thảo luận về chủ đề đã cho trong một thời gian do GV quy định
(quy định cả thời gian thảo luận lẫn thời gian báo cáo kết quả 5-7 phút/nhóm).
Nếu thảo luận nhóm ngay trong giờ học thì trong quá trình các nhóm thảo luận GV phải quan
kiện để HS hoạt động càng nhiều càng tốt [2].
Như vậy, tổ chức hoạt động học tập cho HS theo hướng dạy học tích cực là hình thức tổ chức
hoạt động trong đó GV hướng dẫn cho HS tham gia các quá trình nhận thức, thể hiện bằng các công
việc cụ thể mà HS cần tham gia để tự tìm ra kiến thức cho mình. Như vậy, trong quá trình tổ chức các
hoạt động học tập, vai trò của GV là tổ chức, hướng dẫn hoạt động, còn người học chủ động tìm kiếm,
tiếp thu kiến thức, kỹ năng.
c) Cách thực hiện:
- Căn cứ vào mục đích, yêu cầu, nội dung của bài lên lớp mà GV thiết kế bài học thành một hệ thống
các hoạt động nối tiếp nhau theo logic của tiến trình bài học.
- Trong mỗi hoạt động GV có thể vận dụng linh hoạt phương pháp dạy học cơ bản hoặc phương
pháp dạy học phức hợp kết hợp với việc sử dụng hợp lí các phương tiện dạy học.
- GV tạo điều kiện để HS tham gia các hoạt động này. Trong quá trình tham gia các hoạt động,
HS sẽ tự khám phá ra kiến thức mới hoặc được rèn luyện kỹ năng theo yêu cầu của bài lên lớp đó.
Như vậy, tổ chức hoạt động học tập cho HS theo hướng dạy học tích cực là tư tưởng chủ đạo
của định hướng đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học, HS được phát huy tính tích cực
nhận thức học tập đến mức tối đa thông qua các hoạt động chủ động, độc lập, sáng tạo trong giờ học.
1.3. Thí nghiệm hóa học
1.3.1. Khái niệm
Thí nghiệm: Theo Từ điển tiếng Việt [44], thí nghiệm có 2 nghĩa: nghĩa thứ nhất là “gây ra một
hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra
hay chứng minh; nghĩa thứ hai là “làm thử để rút kinh nghiệm”. Theo Đại từ điển tiếng Việt NXB Văn
hóa thông tin 1999, thí nghiệm là “làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định để
nghiên cứu, chứng minh”. Trong đề tài nghiên cứu này, khái niệm thí nghiệm được giới hạn trong một
phạm vi hẹp hơn là “thực hiện các phản ứng, quá trình hóa học phục vụ cho việc dạy học hóa học”.
1.3.2. Phân loại [8]
Thí nghiệm trong hệ thống các phương tiện dạy học
Các phương tiện dạy học cơ bản phổ biến rộng rãi trong nhà trường gồm 3 loại:
khóa, ở nhà
Hình 1.2. Sơ đồ phân loại thí nghiệm hóa học
1.3.3. Vai trò, tác dụng của thí nghiệm trong dạy học hóa học
a) Thí nghiệm là phương tiện trực quan
Thí nghiệm là phương tiện trực quan chính yếu, được dùng phổ biến và giữ vai trò quyết định
trong quá trình dạy học hóa học. Nó giúp HS chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược
lại. Khi làm thí nghiệm HS sẽ làm quen được với các chất hóa học và trực tiếp nắm bắt các tính chất lý,
hóa của chúng. Mỗi chất hóa học thường có một màu sắc khác nhau như màu vàng lục, lục nhạt, xanh
lục, xanh lá, xanh ve…, nếu HS không quan sát trực tiếp thì không thể nào hình dung được các màu sắc
đó như thế nào. Nếu không hình dung được HS trở nên mơ hồ và không thể nào nhớ nổi. Khi quan sát