BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Nguyễn Thị Minh Nhân
CẢI TIẾN KỸ THUẬT TIẾN HÀNH
VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ
NGHIỆM ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC
HÓA HỌC Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh - 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Nguyễn Thị Minh Nhân
CẢI TIẾN KĨ THUẬT TIẾN HÀNH
VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ
NGHIỆM ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC
HÓA HỌC Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn hóa
học
Mã số: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
: Cao đẳng sư phạm
dd
: dung dịch
ĐC
: đối chứng
ĐHSP
: đại học sư phạm
GV
: giáo viên
HS
: học sinh
Nxb
: nhà xuất bản
PPDH
: phương pháp dạy học
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. 1
T
2
T
2
CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................... 2
T
2
T
2
MỤC LỤC ........................................................................................................ 3
T
2
T
2
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 6
T
2
T
2
1.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................................... 6
T
T
2
6.ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................. 8
T
2
T
2
7.GIẢ THUYẾT KHOA HỌC.......................................................................................... 8
T
2
T
2
8.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................................. 8
T
2
T
2
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............ 10
T
2
T
2
1.2.1.2.Hệ thống các phương pháp dạy học ở trường phổ thông........................... 13
T
2
T
2
1.2.2.Thí nghiệm hóa học ở trường phổ thông ........................................................... 14
T
2
T
2
1.2.2.1.Vai trò quan trọng của thí nghiệm trong dạy học hóa học ........................ 14
T
2
T
2
1.2.2.2.Sự phân loại các thí nghiệm hóa học [15] ................................................. 15
T
2
T
2
1.2.2.3. Yêu cầu của thí nghiệm trong dạy học hóa học ........................................ 16
T
2
T
2
1.3.2. Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở các trường THCS.... 21
T
2
T
2
1.3.2.1. Mục đích điều tra ...................................................................................... 21
T
2
T
2
1.3.2.2. Phương pháp điều tra ................................................................................ 22
T
2
T
2
1.3.2.3. Kết quả điều tra......................................................................................... 22
T
2
T
2
2.2.1. Hướng 1. Một số thí nghiệm thành công nhưng vẫn tiếp tục nghiên cứu để: .. 34
T
2
T
2
2.2.2. Hướng 2. Một số thí nghiệm làm theo hướng dẫn SGK khó thành công ......... 45
T
2
T
2
2.3. Cải tiến phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học.................................................. 50
T
2
T
2
2.3.1. Cấu trúc chương trình Hóa học THCS [27] ..................................................... 50
T
2
T
2
3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................................. 73
T
2
T
2
3.2. Đối tượng thực nghiệm ............................................................................................ 73
T
2
T
2
3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................................................... 75
T
2
T
2
3.4. Tiến trình thực nghiệm ............................................................................................. 76
T
2
T
2
T
2
T
2
3.5. Kết quả thực nghiệm ................................................................................................ 78
T
2
T
2
3.5.1 Kết quả nhận xét của giáo viên về thí nghiệm cải tiến ...................................... 78
T
2
T
2
3.5.2. Xử lý kết quả thực nghiệm ............................................................................... 85
T
2
T
2
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .............................................................................. 92
T
2
T
2
1.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm: .................................................................... 98
T
2
T
2
2. Kiến nghị .................................................................................................................... 99
T
2
T
2
2.1. Với các cấp quản lý giáo dục – đào tạo............................................................ 99
T
2
T
2
2.2. Với giáo viên bộ môn ....................................................................................... 100
T
2
T
2
Một số thí nghiệm độc hại, gây nguy hiểm…
Các thí nghiệm còn rườm rà và đòi hỏi dụng cụ phức tạp, hóa chất
nhiều…
Việc kiểm tra, đánh giá hiện nay chưa chú ý đến kỹ năng thí
nghiệm và thực hành.
Với mong muốn thí nghiệm hóa học được sử dụng thường xuyên hơn và
hiệu quả hơn trong dạy học, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Cải tiến kỹ
thuật và phương pháp sử dụng một số thí nghiệm để nâng cao chất lượng
dạy học hóa học ở THCS”.
2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu nguyên nhân một số thí nghiệm ít được sử dụng, cải tiến kỹ
thuật tiến hành chúng.
- Nghiên cứu cải tiến phương pháp sử dụng một số thí nghiệm nhằm
nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở THCS.
3.NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lí luận về tác dụng, ý nghĩa, phương pháp sử dụng thí
nghiệm hóa học và những yêu cầu sư phạm đối với thí nghiệm hóa học.
- Xác định hệ thống thí nghiệm hóa học ở THCS được quy định trong
chương trình Hóa 8, 9 dùng khi nghiên cứu tài liệu mới.
- Khảo sát tình hình sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở các
trường THCS.
- Đề xuất cải tiến kỹ thuật tiến hành một số thí nghiệm theo hướng an
toàn, đơn giản và tiết kiệm hóa chất hơn.
- Cải tiến phương pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng tổ chức hoạt
động học tập tích cực cho học sinh, sử dụng các đoạn phim quay thí nghiệm
trong dạy học THCS.
- Tiến hành quay phim, sưu tầm và xử lí các phim quay thí nghiệm xây
dựng đĩa CD bao gồm các thí nghiệm hóa học trong chương trình Hóa học
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: điều tra và phỏng vấn giáo
viên và học sinh nhằm xác định thực trạng việc sử dụng thí nghiệm hóa
học trong dạy học (nghiên cứu tài liệu mới) để xác định được những nội
dung cần cải tiến.
Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, tìm cách cải tiến kỹ thuật
tiến hành một số thí nghiệm và quay phim các thí nghiệm được cải tiến.
Thực nghiệm sư phạm: dạy và dự giờ một số tiết hóa học THCS có
sử dụng thí nghiệm được thiết kế theo hướng tăng cường hoạt động tích
cực của học sinh.
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực
nghiệm.
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Những năm gần đây có nhiều công trình nghiên cứu về thí nghiệm hoá
học ở trường phổ thông Việt Nam:
Luận án PTS Khoa học Sư phạm – Tâm lý “Hoàn thiện hệ thống thí
nghiệm hóa học để nâng cao chất lượng dạy học ở trường PTCS Việt
Nam” của tác giả Trần Quốc Đắc 1992. [22]
Trong công trình nghiên cứu này tác giả đã:
* Xác định hệ thống thí nghiệm hoá học ở trường THCS gồm 105 thí
nghiệm biểu diễn và 27 thí nghiệm thực hành.
* Đề xuất 13 dụng cụ thí nghiệm cải tiến và cách sử dụng chúng.
* Đề xuất 13 thí nghiệm cải tiến và phương pháp tiến hành có kết quả
các thí nghiệm đó.
Luận án TS Khoa học giáo dục “Hoàn thiện kỹ thuật, phương pháp sử
dụng thí nghiệm hóa học và thiết bị dạy học để nâng cao chất lượng dạy
các phương án thực hiện nhằm giúp cho giáo viên thực hiện thí nghiệm được
thành công nhất.
5. Tài liệu “Thí nghiệm hóa học ở trường phổ thông” của Nguyễn Thị
Sửu, Hoàng Văn Côi, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật 2008 [32].
Tài liệu gồm 3 phần với 274 thí nghiệm:
Phần I: Thí nghiệm về các nhóm nguyên tố - Hợp chất vô cơ và phân
tích hóa học phổ thông có 202 thí nghiệm.
Phần II: Các thí nghiệm về hợp chất hữu cơ có 59 thí nghiệm
Phần III: Thí nghiệm hóa học vui có 13 thí nghiệm.
Một số thí nghiệm, các tác giả giới thiệu nhiều phương án thực hiện
khác nhau để giáo viên có thể lựa chọn. Cuối mỗi thí nghiệm đều có một số
câu hỏi để củng cố kiến thức hóa học của thí nghiệm.
Ngoài các tài liệu trên chúng tôi còn tham khảo một số luận văn sau:
- Luận án thạc sĩ giáo dục “Sử dụng phần mềm thí nghiệm hóa học để
dạy học phần kim loại và phi kim (THPT) nhằm phát huy tính tích cực của
học viên ở các trung tâm giáo dục thường xuyên” của Nguyễn Thị Kim
Thành, ĐHSP Hà Nội (2003) [34]. Tác giả đã thiết kế 6 giáo án và xây dựng 2
CD mẫu cho bài lên lớp có sử dụng phần mềm Multimedia Science School
(MSS), phần mềm Powerpoint trong quá trình dạy học ở các trung tâm giáo
dục thuờng xuyên.
- Luận văn thạc sĩ giáo dục “Hoàn thiện kỹ thuật và phương pháp tiến
hành thí nghiệm thực hành bộ môn Phương pháp giảng dạy trường Cao đẳng
sư phạm” của Nguyễn Thị Kim Chi (2002) [19]. Tác giả đã nghiên cứu hoàn
thiện kỹ thuật tiến hành thí nghiệm: cải tiến về hóa chất (tìm được 14 hóa chất
dễ kiếm); cải tiến 11 dụng cụ thí nghiệm theo hướng tăng cường tính khoa
học sư phạm, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chế tạo các dụng cụ đa năng; cải tiến
cách tiến hành của 21 thí nghiệm bằng cách sử dụng thí nghiệm lượng nhỏ
trong các buổi thực hành Lí luận dạy học hóa học và thực hành Hóa vô cơ ở
và tư duy kỹ thuật, giúp rèn luyên cho học sinh tác phong làm việc khoa học.
1.2.2.2.Sự phân loại các thí nghiệm hóa học [15]
Ở trường phổ thông, căn cứ vào đối tượng thực hiện, cách thức tổ chức
và hoạt động tư duy logic của việc sử dụng thí nghiệm trong quá trình học tập,
thí nghiệm hóa học về cơ bản được phân chia như sau:
Bảng 1.1 : Sơ đồ phân loại các TNHH dùng trong trường phổ thông
THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
THÍ NGHIỆM BIỂU
DIỄN CỦA GV
THÍ NGHIỆM CỦA
HỌC SINH
TN khi
nghiên
cứu bài
mới
Phương
pháp
minh
hoạ
Phương
pháp
nghiên
cứu
TN
ngoài
lớp học
thực
hành ở
trường
TN
thực
hành và
quan
sát ở
nhà
1.2.2.3. Yêu cầu của thí nghiệm trong dạy học hóa học
Các thí nghiệm tiến hành trên lớp, cần phải tuân thủ những yêu cầu sau đây:
Bảo đảm an toàn cho giáo viên và học sinh: giáo viên phải nắm vững
các yêu cầu kỹ thuật đối với từng loại hóa chất, thiết bị, đồ dùng dạy học từng
thí nghiệm. Phải tuân thủ những qui định trong khi thí nghiệm.
Đảm bảo kết quả và tính khoa học của thí nghiệm: giáo viên muốn
đảm bảo cho thí nghiệm có kết quả tốt, cần phải có kỹ năng thành thạo và
phải tích luỹ kinh nghiệm. Giáo viên phải chuẩn bị tỉ mỉ, chu đáo, thử nhiều
lần trước khi biểu diễn trên lớp. Lượng hóa chất, nồng độ các dung dịch, nhiệt
độ thích hợp, chuẩn bị sẵn những dụng cụ dự trữ để thay thế nếu những bộ
phận đó bị hỏng. Tất cả các sơ suất như chọn nút không vừa, đậy nút không
kín, ống nghiệm thủng đáy, chai lọ hóa chất không có nhãn nên nhầm lẫn,
giấy lọc rách,… đều để lại những dấu ấn không tốt nơi học sinh.
Đảm bảo tính trực quan: giáo viên không đứng che lấp thí nghiệm, các
nghiệm là nguồn thông tin hỗ trợ, minh họa. Cách thứ 3 này là nghịch đảo của
cách thứ nhất. Cách này áp dụng khi các hiện tượng là đơn giản.
- Cách 4: Giáo viên mô tả các sự vật, quá trình, giáo viên nhắc lại
những kiến thức đã học có liên quan và giải thích bản chất của hiện tượng,
rồi kết luận về những mối liên hệ giữa các hiện tượng mà học sinh không thể
nhận thấy được trong quan sát trực tiếp. Sau đó giáo viên biểu diễn thí
nghiệm để minh họa lời vừa giảng.
- Cách 1 và 2 thuộc về phương pháp nghiên cứu trong dạy học. Sự khác
biệt giữa chúng là mức độ phức tạp, khó khăn của nội dung nghiên cứu. Ở
đây, thí nghiệm là nguồn thông tin, lời nói của giáo viên có chức năng hướng
dẫn. Cách 1 và 2 đều mang tính chất tích cực, tính chất nhận thức của học
sinh là chủ động. Nhờ đó, học sinh được đặt vào điều kiện mà họ phải độc lập
giành lấy kiến thức về các chất và hiện tượng trên cơ sở quan sát thí nghiệm.
- Cách 3,4 thuộc phương pháp minh họa trong dạy học. Sự khác biệt
giữa cách 3 và 4 cũng là sự khác biệt về mức độ phức tạp, khó khăn của nội
dung nghiên cứu.
- Khi sử dụng các cách phối hợp trên đây, giáo viên cần căn cứ vào nội
dung nghiên cứu (đơn giản hay phức tạp), trình độ lĩnh hội cần đạt tới (tích
cực chủ động hay tái hiện, bắt chước) và sự chuẩn bị của học sinh.
1.2.3.Một số xu hướng sử dụng thí nghiệm hóa học trong sự hỗ trợ của
phương tiện kỹ thuật hiện đại
Với công nghệ hiện đại như ngày nay, với sự hỗ trợ đắc lực của máy vi
tính, một số giáo viên thường sử dụng thí nghiệm hóa học theo hướng dùng
thí nghiệm ảo. Thí nghiệm ảo là thí nghiệm trên môi trường ảo (môi trường số
hoá) gồm mô hình ảo, phân tích băng hình, mô phỏng, phim quay....
Thí nghiệm ảo hay thí nghiệm thật đều là thí nghiệm trực quan, cùng
làm sáng tỏ lý thuyết, gây hứng thú học tập cho các em, làm cho học sinh
nhận thức dễ dàng hơn, kiến thức thu được của các em rõ ràng và sâu sắc,
thực hiện đưa phần mềm thiết kế thí nghiệm vào trong máy và cài đặt chương
trình và sử dụng được nhiều lần ở nhiều lớp.
Như vậy có thể thấy khá nhiều ưu điểm của thí nghiệm ảo, hơn nữa,
hiện nay, tin học được ứng dụng nhiều vào trong trường học thì việc sử dụng
các thí nghiệm ảo hỗ trợ cho giảng dạy các môn học là hoàn toàn hợp lý. Thí
nghiệm ảo có vai trò là phương tiện dạy học trong quá trình dạy học, đáp ứng
được đầy đủ các bước, các quá trình của bài giảng.. [38]
Tuy nhiên, thí nghiệm ảo không thể thay thế các thí nghiệm do giáo
viên và học sinh tiến hành. Cũng như phi công sẽ không lái được máy bay hạ
cánh khi chỉ toàn thực tập trên mô hình ảo; bác sĩ sẽ không phẫu thuật được
khi chỉ có kinh nghiệm với dao mổ ảo trên máy tính.
1.3.TÌNH HÌNH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG
THCS
1.3.1. Vài nét về các trường THCS ở Quận Gò Vấp
Theo phòng GD & ĐT Gò Vấp tính đến năm học 2009-2010, toàn
Quận có 12 trường THCS công lập.
+ Về đội ngũ GV dạy môn hóa: đến năm học 2009-2010 có 35 GV.
+ Các cấp quản lí giáo dục quan tâm đến công tác trang thiết bị dạy học,
sử dụng nguồn ngân sách chi cho công tác đầu tư sắm trang thiết bị đúng qui
định theo Thông tư 30/TT-LB ngày 26/7/1990. Nhiều trường đã có phòng thí
nghiệm, có cán bộ phụ trách thiết bị và thực hành tạo điều kiện thuận lợi cho
việc tổ chức làm thí nghiệm trên lớp.
+ Về hệ thống phòng thí nghiệm hóa học: hiện nay trên toàn Quận có 5
trường có phòng thực hành hóa học riêng, 7 trường sử dụng phòng Hóa –
Sinh chung. Tuy nhiên phòng thí nghiệm môn hoá học vẫn chưa có tủ hút khí
độc. Các trường còn lại chưa có hoặc đang xây dựng phòng bộ môn hóa học.
1.3.2. Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học ở các
trường THCS
5
Thí nghiệm ảo, mô phỏng,…
Dùng hình ảnh và lời nói để mô
tả thí nghiệm
Thí nghiệm của HS khi nghiên
cứu bài mới
25.5
Sử dụng
thường
xuyên
30
63.8
18
38.3
14
29.8
46.8
14
29.8
%
%
- Từ bảng 1.2 cho thấy giáo viên đã chú ý đến thí nghiệm hóa học: 46,8%
giáo viên không dùng lới nói hình ảnh để mô tả thí nghiệm; 63,8% giáo viên
thường xuyên sử dụng thí nghiệm biểu diễn và 59,6% giáo viên thường xuyên
tổ chức cho học sinh làm thí nghiệm nghiên cứu. Các thí nghiệm mô phỏng
cũng được gần 70% giáo viên sử dụng.
Bảng 1.3: % thí nghiệm biểu diễn được giáo viên thực hiện thành công
so với tổng số thí nghiệm theo yêu cầu của chương trình.
Trên 80%
61% - 80% 41% - 60% 21% - 40% Dưới 20%
Kết quả
16
16
12
3
0
diễn TN
HS xem
TN theo
phim TN
nhóm
1
Thí nghiệm chưng cất nước
0
0
0
2
Fe tác dụng với S
6
4
0
6
Xác định thành phần không khí
8
2
0
7
H 2 tác dụng với CuO
4
2
4
8
Sự phân hủy nước
0
2
0
12
Tính hấp phụ của C (C lọc nước
8
0
0
R
R
R
R