BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
LÊ KIM DUNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH
THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY
HỌC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM LỚP 11 THPT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
HÀ NỘI, 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
LÊ KIM DUNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH
THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY
HỌC PHẦN HÓA HỌC PHI KIM LỚP 11 THPT
Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Hóa học
Mã số: 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Kim Thành
HÀ NỘI, 2017
5. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 2
6. Câu hỏi nghiên cứu ................................................................................................. 2
7. Giả thuyết khoa học ................................................................................................ 2
8. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................................... 2
9. Đóng góp mới của luận văn .................................................................................... 3
10. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 3
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH THPT ...............................................4
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ................................................................................... 4
1.2. Năng lực và sự phát triển năng lực cho học sinh Trung học phổ thông .............. 5
1.2.1. Khái niệm năng lực .......................................................................................... 5
1.2.2. Các loại năng lực và cấu trúc năng lực ............................................................ 6
1.3. Phát triển năng thực hành trong dạy học hóa học ................................................ 8
1.3.1. Năng lực thực hành ........................................................................................... 8
1.3.2. Phát tri n năng lực thực hành th nghiệm ............................................................. 9
1.3.3. Đánh giá sự phát tri n năng lực thực hành hóa học cho học sinh trung học
phổ thông ................................................................................................................... 10
1.4. Thí nghiệm hóa học trong dạy học ở trƣờng trung học phổ thông .................... 14
1.4.1. Vai trò của th nghiệm hóa học trong dạy học hoá học ở trường THPT ............ 14
1.4.2. Phân loại th nghiệm trong dạy học hoá học ở trường THPT .......................... 14
1.4.3. Phương pháp sử dụng th nghiệm phát tri n năng lực thực hành hóa học cho học
sinh trong dạy học hóa học ở trường phổ thông.......................................................... 16
1.4.4. Kỹ năng sử dụng các dụng cụ, hóa chất th nghiệm. ...................................... 19
1.5. Thực trạng sử dụng thí nghiệm hóa học và phát triển năng lực thực hành cho
học sinh trong dạy học hóa học hiện nay ở trƣờng THPT ........................................ 23
1.5.1. Mục đ ch điều tra ........................................................................................... 23
1.5.2. Phương pháp điều tra .................................................................................... 23
1.5.3. Kết quả điều tra ............................................................................................... 23
2.5.2. Bảng ki m quan sát (dành cho GV) ................................................................ 54
2.5.3. Phiếu hỏi học sinh về mức độ phát tri n năng lực thực hành ........................ 56
2.5.4. Đánh giá qua bài ki m tra .............................................................................. 57
2.6. Một số kế hoạch bài học (giáo án) minh họa ..................................................... 57
2.6.1. Kế hoạch bài học nghiên cứu kiến thức mới ................................................... 57
2.6.2. Kế hoạch bài dạy học bài thực hành ............................................................... 73
2.6.3. Kế hoạch bài dạy học bài ôn luyện tập ........................................................... 79
Tiểu kết chƣơng 2......................................................................................................84
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................85
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................... 85
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................ 85
3.3. Đối tƣợng và địa bàn TNSP ............................................................................... 85
3.4. Nội dung và kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 86
3.5. Phƣơng pháp đánh giá thực nghiệm sƣ phạm .................................................... 86
3.5.1. Đánh giá định t nh .......................................................................................... 86
3.5.2. Đánh giá định lượng ....................................................................................... 86
3.5.3. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm......................................................... 86
3.6. Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm .................................................. 88
3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 94
3.7.1. Về mặt định t nh .............................................................................................. 94
3.7.2. Về mặt định lượng ........................................................................................... 95
Tiểu kết chƣơng 3......................................................................................................96
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...........................................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................101
PHỤ LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
BTHH
NLTH
Năng lực thực hành
Nxb
Nhà xuất bản
PP
Phƣơng pháp
PPDH
Phƣơng pháp dạy học
PTHH
Phƣơng trình hóa học
SGK
Sách giáo khoa
ThN
Thí nghiệm
THPT
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1 Sơ đồ các bài học chƣơng Nitơ- Photpho ....................................................30
Hình 2.2 Sơ đồ các bài học chƣơng Cacbon-Silic ......................................................30
Hình 2.3 Thí nghiệm về tính tan nhiều của NH3 trong nƣớc ......................................39
Hình 2.4 Thí nghiệm về khí NH3 tác dụng với khí HCl .............................................40
Hình 2.5 Điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm ................................................43
Hình 3.1 Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 1 trƣờng THPT Bất Bạt ...................90
Hình 3.2 Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 1 trƣờng THPT Tự Lập ...................90
Hình 3.3 Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 2 trƣờng THPT Bất Bạt....................90
Hình 3.4 Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra số 2 trƣờng THPT Tự Lập ...................90
Hình 3.5 Phân loại kết quả học tập của học sinh trƣờng THPT Bất Bạt ...................91
Hình 3.6 Phân loại kết quả học tập của học sinh trƣờng THPT Tự Lập ................. ..92
DANH MỤC PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1. PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN .............................. PL1
PHỤ LỤC 2. PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HỌC SINH ................................ PL4
PHỤ LỤC 3. BÀI KIỂM TRA 15 PHÚT ............................................................ PL7
PHỤ LỤC 4. ĐỀ KIỂM TRA 1 TIẾT LẦN 2 .................................................. PL10
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thời kì công nghệ thông tin, truyền thông phát triển
mạnh, với các cuộc cách mạng khoa học - công nghệ làm cho khối lƣợng tri thức
của nhân loại ngày càng tăng lên. Do đó Đảng và Nhà nƣớc đã nhấn mạnh vai trò
của giáo dục là phải đào tạo ra những con ngƣời năng động đáp ứng đƣợc yêu cầu
thời đại. Bộ Giáo dục và Đào tạo với chủ trƣơng: Đổi mới hình thức, phương pháp
đặc biệt là phần phi kim, từ đó xác định, hệ thống các thí nghiệm đƣợc sử dụng trong
dạy học hóa học.
- Nghiên cứu một số biện pháp sử dụng hệ thống thí nghiệm trong dạy học nhằm
phát triển năng lực thực hành cho học sinh THPT.
- Khảo sát tính hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm vào các bài dạy.
- Xây dựng bộ công cụ đánh giá sự phát triển năng lực thực hành thí nghiệm
của HS.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy và học hóa học ở trƣờng trung học phổ thông.
4.2. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu các biện pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học để phát triển năng lực
thực hành thí nghiệm cho HS thông qua dạy học phần hóa học phi kim 11.
5. Phạm vi nghiên cứu
- Chƣơng Nitơ - Photpho và chƣơng Cacbon - Silic, Hóa học 11.
- Địa bàn: Lớp 11A1; 11A2; 11A4; 11A5 - trƣờng THPT Bất Bạt.
Lớp 11A1; 11A2; 11A3; 11A4 - trƣờng THPT Tự Lập.
6. Câu hỏi nghiên cứu
Làm thế nào để phát triển NLTH cho học sinh?
7. Giả thuyết khoa học
Nếu GV đề xuất đƣợc các biện pháp sử dụng thí nghiệm hóa học kết hợp với
các phƣơng pháp dạy học tích cực một cách khoa học, hiệu quả thì sẽ phát triển
NLTH cho học sinh, đáp ứng đƣợc yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
- Phƣơng pháp phân tích, tổng hợp lí thuyết.
- Phƣơng pháp phân loại, hệ thống hóa kiến thức.
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Trong trƣờng học, việc dùng thí nghiệm là một trong những điều kiện quan
trọng để thực hiện nhiệm vụ giáo dục nhằm cung cấp vốn trí thức mà loài ngƣời tích
lũy đƣợc cho ngƣời học, đồng thời nâng cao năng lực thực hành, ứng dụng vào cuộc
sống của ngƣời học.
Những năm qua, đã có nhiều công trình khoa học liên quan đến việc dùng thí
nghiệm trong dạy học Hóa học nhƣ:
Đề tài: Hoàn thiện hệ thống thí nghiệm hóa học đ nâng cao chất lượng
dạy - học ở trường phổ thông cơ sở Việt Nam” của tác giả Trần Quốc Đắc (1992),
luận án phó tiến sĩ, ĐHSP Hà Nội I.
Đề tài: Sử dụng phương tiện trực quan đ nâng cao chất lượng giảng dạy
một số bài lên lớp thuộc chương Oxi - Lưu huỳnh và chương Hidrocacbon không
no” của tác giả Nguyễn Thị Bạch Tuyết (2002), khóa luận tốt nghiệp, ĐHSP
TPHCM.
Đề tài: Sự phối hợp hiệu quả giữa đổi mới phương pháp dạy học và
phương tiện dạy học hiện đại” của tác giả Bùi Thị Mỹ Trâm (2006), khóa luận tốt
nghiệp, ĐHSP TPHCM.
Đề tài: Sử dụng thí nghiệm trong day học môn hóa lớp 10, 11 trường
trung học phổ thông tỉnh Dăk Lăk” của tác giả Võ Phƣơng Uyên (2009), luận văn
thạc sĩ, ĐHSP TPHCM.
Đề tài: Sử dụng th nghiệm hóa học đ tổ chức hoạt động học tập t ch cực
cho học sinh lớp 11 THPT” của tác giả Nguyễn Thị Trúc Phƣơng (2010), luận văn
thạc sĩ, ĐHSP TPHCM.
Đề tài: Nâng cao chất lượng sử dụng th nghiệm trong dạy học hóa học
phần phi kim lớp 11 chương trình cơ bản - trung học phổ thông” của tác giả Ngô
Quốc Triệu (2012), luận văn thạc sĩ, ĐHQG Hà Nội.
Đề tài: Sử dụng phim th nghiệm trong dạy học hóa học lớp 10, 11 trung
học phổ thông” của tác giả Giảng Thị Nhƣ Thùy (2012), luận văn thạc sĩ, ĐHSP
sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng nhƣ sẵn sàng hành động” [3].
6
Theo [14] Năng lực là thuộc tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố
chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp
các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý
chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn
trong những điều kiện cụ thể”.
1.2.2. Các loại năng lực và cấu trúc năng lực
1.2.2.1. Các loại năng lực
Theo [12] có 4 loại năng lực tƣơng ứng với các khả năng cần cho ngƣời lao
động mới trong xã hội tri thức đó là:
-
Năng lực tư duy.
-
Năng lực hành động.
-
Năng lực quan hệ, giao tiếp, thuyết phục, l nh đạo, làm việc với người
khác.
-
Năng lực tiếp thu, đổi mới, sáng tạo và phát tri n.
phƣơng pháp là những phƣơng thức nhận thức, xử lí, đánh giá, truyền thụ và giới
thiệu trình bày tri thức.
Năng lực x hội”: là khả năng đạt đƣợc mục đích trong những tình huống xã
hội, trong những nhiệm vụ khác nhau và sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên
khác.
Năng lực cá th ”: là khả năng xác định, suy nghĩ và đánh giá đƣợc những
cơ hội phát triển, giới hạn của mình, phát triển đƣợc năng khiếu cá nhân, xây dựng
kế hoạch cho cuộc sống riêng, thực hiện hóa kế hoạch đó; những quan điểm, chuẩn
giá trị đạo đức và động cơ chi phối các hành vi ứng xử.
Mô hình bốn trụ cột giáo dục của UNESCO ứng với bốn thành phần năng lực
trên.
Các thành phần năng lực
Các trụ cột giáo dục của UNESCO
Năng lực chuyên môn
Học để biết
Năng lực phƣơng pháp
Học để làm
Năng lực xã hội
Học để cùng chung sống
Năng lực cá thể
Học để tự khẳng định
hành ThN.
- Bố trí/ thiết kế ThN và xác định quy trình ThN.
(3) Năng lực tiến hành thí nghiệm
9
- Chuẩn bị và sử dụng dụng cụ, thiết bị, hóa chất.
- Thực hiện quy trình ThN.
(4) Năng lực xử lý, phân tích, báo cáo kết quả và rút ra kết luận về kiến thức
- Quan sát, ghi chép, thu thập thông tin.
- Biểu diễn, trình bày kết quả ThN.
- Rút ra kết luận về kiến thức.
1.3.1.3. Bi u hiện của năng lực thực hành hóa học
Để hình thành và phát triển NLTH thí nghiệm hóa học cho HS cần nắm đƣợc
các biểu hiện của NLTH. NLTH thí nghiệm hóa học bao gồm các biểu hiện khác nhau:
+ Mô tả đƣợc cấu tạo và trình bày đƣợc tác dụng của các dụng cụ thí nghiệm.
+ Lựa chọn, sử dụng thành thạo các đồ dùng thí nghiệm (dụng cụ, hóa chất).
+ Phân tích sự đúng sai trong cách lắp đặt các bộ dụng cụ cần thiết cho từng
thí nghiệm, thao tác tiến hành thí nghiệm.
+ Tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu để tìm kiếm và thu đƣợc những kiến
thức cơ bản giúp hiểu biết giới tự nhiên.
+ Mô tả chính xác, đầy đủ các hiện tƣợng thí nghiệm, giải thích khoa học các
hiện tƣợng đã xảy ra, viết đƣợc các PTHH và rút ra đƣợc kết luận cần thiết.
1.3.2. Phát triển năng lực thực hành thí nghiệm
Năng lực thực hành thí nghiệm đƣợc hình thành và phát triển thông qua quá
trình hoạt động. Sự hình thành và phát triển năng lực phụ thuộc vào vốn tri thức và
kỹ năng thu nhận những tri thức đó. HS phải đƣợc tự tay làm ThN thì kĩ năng mới
đƣợc rèn luyện dần để trở thành năng lực. Tuy nhiên chúng ta cũng có thể rèn luyện
cho HS các kiến thức về kĩ năng thực hành thí nghiệm hóa học thông qua thí
năng lực bậc thấp nhƣ tìm kiếm thông tin, nhận biết tới năng lực bậc cao nhƣ khái
quát hoặc phản ánh.
- Mỗi kết quả KTĐG về HS phải sử dụng nhiều nguồn thông tin từ các kết
quả KTĐG khác nhau do năng lực và các thành tố của nó đƣợc hình thành và luôn
biến đổi trong cuộc sống của mỗi ngƣời.
b. Đảm bảo t nh khách quan
Sau đây là một số yêu cầu khi thực hiện nguyên tắc khách quan:
- Mỗi loại hình, công cụ đánh giá đều có những hạn chế do đó phải kết hợp
một cách hợp lý các loại hình, công cụ khác nhau đó nhằm giảm tối đa các hạn chế.
11
- Việc thực hiện các bài tập đánh giá của HS thì môi trƣờng, cơ sở vật chất
không gây ảnh hƣởng đến.
- Kiểm soát các yếu tố khác nhƣ là: ngôn ngữ diễn đạt trong bài kiểm tra; độ
dài của bài kiểm tra; sự quen thuộc với bài kiểm tra; trạng thái sức khỏe, tâm lý lúc
làm bài hay thực hiện các hoạt động; nhiệm vụ hay bài tập vừa sức có thể ảnh
hƣởng đến kết quả bài làm hay thực hiện hoạt động của HS.
- HS có khả năng áp dụng những kiến thức, năng lực đƣợc học vào đời sống
hằng ngày thông qua đề bài kiểm tra.
- Những bài kiểm tra nhằm đánh giá xếp loại HS thì hình thức bài kiểm tra
quen thuộc đối với mọi HS, các câu hỏi không hàm ý đánh đố HS. Ngoài ra, cách
trình bày và ngôn ngữ đƣợc sử dụng trong bài kiểm tra phải rõ ràng, đơn giản.
- Với các bài kiểm tra theo hình thức trắc nghiệm khách quan hay tự luận đều
cần xây dựng thang đánh giá sao cho phản ánh đúng khả năng làm bài của ngƣời học
qua việc chấm điểm hay xếp loại cũng nhƣ ghi nhận xét kết quả.
c. Đảm bảo t nh toàn diện
Trong việc đánh giá kết quả học tập của HS cần một số yêu cầu sau:
- Mục tiêu đánh giá: bao quát kết quả học tập của HS với những mức độ
nhận thức từ thấp đến cao.
thực hành, rèn luyện kỹ năng qua phƣơng pháp và công cụ đánh giá.
- Đánh giá hƣớng đến việc tiến bộ của ngƣời học.
- Ngƣời GV nhất thiết phải giúp các em nhận ra chiều hƣớng phát triển trong
tƣơng lai của bản thân, nhận ra tiềm năng của mình.
1.3.3.2. Các phương pháp đánh giá năng lực thực hành hóa học của học sinh
a. Đánh giá thông qua bài ki m tra
Hình thức đánh giá này hiện đang đƣợc áp dụng phổ biến ở các trƣờng trung
học phổ thông. Ngƣời dạy có thể đánh giá ngƣời học thông qua các bài kiểm tra 15
phút, 45 phút. Có thể sử dụng hình thức tự luận hoặc trắc nghiệm khách quan hoặc
kết hợp cả hai để đánh giá. Khi đánh giá dựa vào các bài kiểm tra, ngƣời dạy không
ch căn cứ vào nội dung khoa học mà còn phải đánh giá về cách trình bày, diễn đạt,
bố cục.
b. Đánh giá thông qua quan sát
Đánh giá thông qua quan sát trong giờ học là một hình thức đánh giá quan
trọng, nó giúp ngƣời dạy có cái nhìn tổng quan về thái độ, hành vi, sự phát triển của
13
các kĩ năng học tập của ngƣời học trong quá trình dạy học. Các quan sát có thể là:
quan sát thái độ trong giờ học, quan sát tinh thần xây dựng bài, quan sát thái độ
trong họat động nhóm, quan sát kĩ năng trình bày của HS, quan sát HS thực hiện các
dự án trong lớp học. Muốn đánh giá HS thông qua quan sát GV cần thiết phải lập
phiếu quan sát hoặc quan sát tự do và ghi chép lại bằng nhật kí dạy học.
HS sẽ có ý thức hơn trong các giờ học khi giáo viên thông báo nhận xét sau
mỗi buổi học, thể hiện qua việc viết nhật kí giảng dạy theo từng ngày, theo từng lớp,
ghi lại các hoạt động xảy ra trong mỗi tiết học của giáo viên.
c. Đánh giá thông qua vấn đáp, thảo luận nhóm
Vào đầu giờ học GV có thể kiểm tra bài cũ để kiểm tra việc học bài ở nhà
hoặc có thể đặt những câu hỏi cho HS trả lời cá nhân hay hoạt động nhóm trong quá
trình dạy bài mới nhằm đánh giá mức độ đạt đƣợc mục tiêu bài học hoặc đoán đƣợc
học ở trường THPT
Với môn Hóa học thì thí nghiệm hoá học có vai trò to lớn, là bộ phận không
thể tách rời trong dạy học hoá học. Thí nghiệm là cơ sở của việc dạy học và rèn các
kĩ năng thực hành hóa học. Thông qua thí nghiệm giúp HS hiểu bài sâu sắc hơn, nắm
kiến thức một cách hứng thú. Đồng thời thí nghiệm giúp nâng cao lòng tin của HS
vào khoa học và phát triển tƣ duy của HS.
Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn đánh giá tính
chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tƣ duy sáng tạo.
Để đi đến lí thuyết thì thí nghiệm đƣợc sử dụng là nguồn gốc, là xuất xứ của
kiến thức hoặc kiểm tra các giả thuyết.
Thí nghiệm còn giúp hình thành những đức tính tốt cho ngƣời làm nhƣ thận
trọng, nghiêm túc, ngăn nắp, trật tự trong công việc.
Thí nghiệm hoá học là phƣơng tiện trực quan có vai trò quyết định trong quá
trình dạy học hoá học.
1.4.2. Phân loại thí nghiệm trong dạy học hoá học ở trường THPT
Theo [19] trong dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông sử dụng các hình thức
ThN sau đây:
1.4.2.1. Th nghiệm bi u diễn của giáo viên
Thí nghiệm biểu diễn của GV là thí nghiệm do GV tự tay trình bày trƣớc
HS. Khi sử dụng thí nghiệm biểu diễn cần đảm các nguyên tắc sau:
a) Đảm bảo an toàn cho giáo viên và học sinh
15
- GV nhất thiết phải tuân theo tất cả những qui định về bảo hiểm an toàn
trong phòng thực hành thí nghiệm.
- GV phải giữ hoá chất, dụng cụ thí nghiệm sạch sẽ theo đúng nơi quy định.
- GV cần nắm vững kĩ thuật, thành thạo kĩ năng làm thí nghiệm. Mặt khác,
GV cần nắm vững nguyên nhân của những hiện tƣợng thí nghiệm không may có
thể xảy ra họăc những TNHH không thành công để từ đó đƣa ra đƣợc những lƣu