46 HNUE JOURNAL OF SCIENCE DOI 10 18173/2354 1075 2021 0188 Educational Sciences 2021, Volume 66, Issue 4E, pp 46 59 This paper is available online at http //stdb hnue edu vn PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM H[.]
HNUE JOURNAL OF SCIENCE Educational Sciences 2021, Volume 66, Issue 4E, pp 46-59 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn DOI: 10.18173/2354-1075.2021-0188 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU THẾ GIỚI TỰ NHIÊN DƯỚI GÓC ĐỘ HÓA HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC NỘI DUNG SULFUR VÀ SULFUR DIOXIDE Võ Văn Duyên Em Khoa Sư phạm, Trường Đại học Quy Nhơn Tóm tắt Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên lực cốt lõi thuộc nhóm lực Khoa học Tự nhiên cần hình thành phát triển người học Đối với học sinh trường Trung học phổ thơng, lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học thuộc lực đặc thù mơn Hóa học, có vai trị quan trọng việc tìm tịi, khám phá, nghiên cứu giới xung quanh, tượng tự nhiên thực tế, thực tiễn đời sống hàng ngày Từ tảng kiến thức khoa học hóa học nội dung sulfur sulfur dioxide chương trình Trung học phổ thơng, học sinh có quan sát liên hệ tự nhiên, đặt vấn đề giả thuyết cần tìm hiểu, tìm tịi khám phá thơng qua phân tích, tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí thơng tin,… nhằm hiểu chất khoa học giải thích vấn đề tự nhiên Trong viết điều tra thực trạng lực tìm hiểu giới tự nhiên, tổ chức hoạt động dạy học theo hướng tìm tịi khám phá giới tự nhiên, gắn kết kiến thức học từ mơn Hóa học với kiến thức giới tự nhiên nhằm phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góp phần đổi phương pháp dạy học Từ khóa: lực, lực tìm hiểu giới tự nhiên, sulfur sulfur dioxide, hóa học Mở đầu Thế kỉ XXI với bùng nổ khoa học công nghệ, lượng kiến thức nhân loại tăng lên nhanh chóng Việc tiếp thu kiến thức học sinh (HS) không dựa vào kiến thức mà giáo viên (GV) cung cấp lớp mà cịn phát triển cho HS lực (NL) tự tìm tòi khám phá tự nghiên cứu vấn đề thực tiễn, hiểu giải thích chất vấn đề tự nhiên để HS có niềm đam mê, hứng thú trở thành người có NL tự học, tự nghiên cứu suốt đời Việc dạy học hóa học khơng ngồi nhiệm vụ Mục tiêu chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể nêu rõ “Chương trình giáo dục Trung học phổ thông giúp học sinh tiếp tục phát triển phẩm chất lực cần thiết người lao động, ý thức nhân cách công dân, khả tự học ý thức học tập suốt đời, khả lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với lực sở thích, điều kiện hồn cảnh thân để tiếp tục học lên, học nghề tham gia vào sống lao động, khả thích ứng với đổi thay bối cảnh tồn cầu hóa cách mạng cơng nghiệp mới” [1] Hóa học mơn khoa học thực nghiệm, có nhiều kiến thức liên hệ thực tế sống, thực tiễn Việc liên hệ kiến thức thực tiễn, ứng dụng kiến thức hóa học vào sống Ngày nhận bài: 6/9/2021 Ngày sửa bài: 18/10/2021 Ngày nhận đăng: 25/10/2021 Tác giả liên hệ: Võ Văn Duyên Em Địa e-mail: vovanduyenem@qnu.edu.vn 46 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua dạy học góp phần tạo hứng thú học tập cho HS, kích thích khả tự học, tự tìm tòi khám phá tiếp cận với nguồn kiến thức mới, hiểu tầm quan trọng hóa học đời sống Tuy nhiên, học tập lớp, HS chưa hiểu rõ chất vấn đề tự nhiên Vì GV cần tạo mơi trường học tập mở, có dẫn dắt em vào tìm hiểu vấn đề, tình tự nhiên, thực tế sống ngày để HS xem việc học không khuôn mẫu lớp học mà học nơi, lúc thứ Trong Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Hóa học cấp Trung học phổ thông (THPT) năm 2018 [2], nội dung “sulfur sulfur dioxide” thuộc chương trình Hóa học lớp 11, kiến thức sulfur sulfur dioxide có nội dung gắn liền với tượng tự nhiên thực tiễn sống phong phú Mặt khác, nguyên tố sulfur có nhiều hợp chất quen thuộc có ứng dụng quan trọng người Đã có số cơng trình đề cập đến vấn đề dạy học phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên (NLTHTGTN) như: tác giả Nguyễn Thịnh Hịa “Phát triển NL tìm hiểu tự nhiên cho HS trung học sở thông qua phương pháp bàn tay nặn bột dạy học hóa học” nghiên cứu vận dụng tiến trình phương pháp bàn tay nặn bột để thiết kế kế hoạch tổ chức dạy học rượu etylic, bước đầu đánh giá tính khả thi phương pháp góp phần phát triển NL tìm hiểu tự nhiên cho HS trung học sở [3]; nhóm tác giả Vũ Thị Thu Hoài, Dương Nữ Khánh Lê, Nguyễn Minh Ngọc “Sử dụng webquest dạy học dự án nghiên cứu có mặt chloride nước sinh hoạt (Hóa học 10) nhằm phát triển NLTHTGTN cho HS” trình bày biện pháp phát triển NLTHTGTN cho HS thông qua việc sử dụng WebQuest dạy học dự án để nghiên cứu có mặt chloride nước sinh hoạt [4]; nhóm tác giả Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Hồng Thị Hải Yến nghiên cứu “Xây dựng kế hoạch dạy học theo chủ đề môn Khoa học Tự nhiên theo định hướng phát triển môn Khoa học Tự nhiên” xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề “Đa dạng nấm” áp dụng dạy học dự án để phát triển NLTHTGTN cho HS trường trung học sở [5]; nhóm tác giả Nguyễn Hồng Huy, Phan Đồng Châu Thủy “Thiết kế sử dụng thí nghiệm cho câu lạc hóa học nhằm phát triển NLTHTGTN cho HS lớp 10” nghiên cứu quy trình thành lập câu lạc bộ, nguyên tắc quy trình thiết kế sử dụng thực hành thí nghiệm cho câu lạc hóa học nhằm phát triển NLTHTGTN HS [6]; nhóm tác giả Lương Phúc Đức, Nguyễn Ngọc Ngân, Đàm Thị Hịa nghiên cứu “Hình thành phát triển NL nhận thức giới tự nhiên thông qua hoạt động trải nghiệm học tập môn Khoa học lớp 4” viết đề cập việc hình thành phát triển NL nhận thức giới tự nhiên thông qua hoạt động trải nghiệm học tập môn Khoa học lớp 4, việc dạy học Khoa học qua trải nghiệm theo nguyên tắc bước giúp GV tạo môi trường học tập sinh động làm cho HS nhận thức giới tự nhiên dễ dàng [7]; Tác giả Emilia Fagerstam nghiên cứu “Children and Young People’s Experience of the Natural World: Teachers’ Perceptions and Observations” nghiên cứu khám phá quan sát nhận thức cán GV trung tâm giáo dục môi trường trải nghiệm trẻ em với thiên nhiên, việc sử dụng trải nghiệm thiên nhiên giáo dục mơi trường [8]; nhóm tác giả Ming Kuo and Catherine Jordan“Editorial: The Natural World as a Resource for Learning and Development: From Schoolyards to Wilderness” nghiên cứu ngày có nhiều chứng cho thấy giới tự nhiên nguồn lực mạnh mẽ để học tập phát triển [9],… Như vậy, vấn đề phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học thơng qua dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide chưa có nghiên cứu đề cập đến Trong viết này, tác giả xây dựng vấn đề phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học thơng qua hoạt động dạy học lớp với tập, ví dụ phân tích hoạt động vận dụng cho HS thực nhằm làm rõ mối liên hệ kiến thức tự nhiên thực tế với việc phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS 47 Võ Văn Duyên Em Nội dung nghiên cứu 2.1 Phương pháp khách thể nghiên cứu Sử dụng phối hợp phương pháp phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa nghiên cứu tài liệu có liên quan Điều tra thực trạng dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide nhằm phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS THPT khu vực miền Trung Tây Nguyên Việt Nam Thực nghiệm sư phạm để kiểm định tính khả thi kết nghiên cứu Sử dụng phép tốn thống kê để xử lí số liệu, rút nhận xét, đánh giá kết luận 2.2 Kết nghiên cứu thảo luận 2.2.1 Một số vấn đề lí luận lực lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học * Khái niệm lực NL thuộc tính cá nhân hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có q trình học tập, rèn luyện, cho phép người huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính cá nhân khác hứng thú, niềm tin, ý chí, thực thành công loại hoạt động định, đạt kết mong muốn điều kiện cụ thể [1] * Năng lực Tìm hiểu giới tự nhiên Trong NL chun biệt mơn Hóa học NLTHTGTN góc độ hóa học NL quan trọng cần hình thành phát triển dạy học hóa học trường THPT Theo Chương trình Giáo dục phổ thơng - mơn Hóa học [2]“NLTHTGTN góc độ hóa học thể qua khả quan sát, thu thập thơng tin; phân tích, xử lí số liệu; giải thích, dự đốn kết nghiên cứu số vật, tượng tự nhiên đời sống” * Cấu trúc lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học Theo chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể, cấu trúc NLTHTGTN HS THPT thể sau [1]: - NL đề xuất vấn đề tìm hiểu giới tự nhiên (THTGTN); - NL đưa phán đoán xây dựng giả thuyết nghiên cứu tượng tự nhiên; - NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề THTGTN; - NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích; - NL trình bày, báo cáo thảo luận vấn đề THTGTN Các thành tố NLTHTGTN góc độ hóa học thơng qua biểu cụ thể sau: - NL đề xuất vấn đề THTGTN: Nhận đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề THTGTN; phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề THTGTN; biểu đạt vấn đề THTGTN - NL đưa phán đoán xây dựng giả thuyết nghiên cứu tượng tự nhiên: Phân tích vấn đề để nêu phán đoán xây dựng phát biểu giả thuyết nghiên cứu tượng tự nhiên - NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề THTGTN: Chủ động, sáng tạo lựa chọn phương hướng, cách thức giải vấn đề Có hiểu biết tham gia thảo luận kiến thức hóa học liên quan đến tượng tự nhiên - NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích: Tìm mối liên hệ giải thích tượng tự nhiên ứng dụng hóa học sống lĩnh vực nêu dựa vào kiến thức hóa học - NL trình bày báo cáo thảo luận vấn đề THTGTN: Sử dụng ngơn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt trình kết THTGTN; viết báo cáo sau trình THTGTN; hợp tác với đối tác thái độ lắng nghe tích cực tôn trọng quan điểm, ý kiến 48 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua dạy học đánh giá người khác đưa để tiếp thu tích cực giải trình, phản biện, bảo vệ kết tìm hiểu cách thuyết phục Như NLTHTN góc độ hóa học mơ tả thơng qua thành tố có biểu cụ thể NL Đây sở để GV xác định tiêu chí mức độ đánh giá, đồng thời đề xuất biện pháp phát triển NL cho HS * Tiêu chí đánh giá lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học Căn vào cấu trúc NLTHTGTN HS THPT, chúng tơi xây dựng tiêu chí cơng cụ để đánh giá phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học trình bày Bảng Bảng Các tiêu chí mức độ đánh giá lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học NL thành phần NL đề xuất vấn đề THTGTN (NLTHTGTN1) Các mức độ đánh giá Tiêu chí Mức (Hiểu) Mức (Vận dụng) Mức (Lập luận, sáng tạo) Nhận đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề THTGTN (TC 1.1) Nhận vấn đề chưa đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề THTGTN Nhận đặt vài câu hỏi đơn giản liên quan đến vấn đề THTGTN HS nhận vấn đề nhanh đặt nhiều câu hỏi hay liên quan đến vấn đề THTGTN Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề THTGTN (TC 1.2) Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề THTGTN cịn sơ sài Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề THTGTN tương đối đầy đủ Phân tích đầy đủ, chi tiết hợp lí bối cảnh để đề xuất vấn đề THTGTN Biểu đạt vấn đề THTGTN (TC 1.3) Biểu đạt vấn đề Biểu đạt THTGTN sơ vấn đề THTGTN sài đầy đủ chưa rõ ràng Biểu đạt đầy đủ, phân tích rõ ràng vấn đề THTGTN Phân tích vấn đề THTGTN để nêu phán đốn (TC 2.1) Phân tích vấn đề THTGTN cịn sơ sài chưa biết phán đốn Phân tích vấn đề THTGTN chi tiết, phán đốn chưa rõ ràng Phân tích đầy đủ vấn đề THTGTN chi tiết, đưa nhiều phán đốn khoa học Xây dựng giả thuyết cịn sơ sài, chưa phát biểu nghiên cứu tượng tự nhiên Xây dựng giả thuyết đầy đủ, phát biểu chưa rõ ràng tượng tự nhiên Xây dựng chi tiết, đầy đủ giả thuyết phát biểu rõ ràng nghiên cứu tượng tự nhiên Có chủ động thu thập xử lí thơng tin, chưa sáng tạo việc lựa Chủ động thu thập xử lí thơng tin, biết sáng tạo việc lựa chọn Độc lập, chủ động sáng tạo cao việc thu thập xử lí thơng tin, lựa NL phán đoán xây dựng giả thuyết nghiên cứu tự Xây dựng nhiên phát biểu giả (NLTHTGTN2) thuyết nghiên cứu tượng tự nhiên (TC 2.2) NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề Tính chủ động sáng tạo việc lựa chọn phương pháp, cách thức giải 49 Võ Văn Duyên Em THTGTN (NLTHTGTN3) NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích (NLTHTGTN4) NL trình bày, báo cáo thảo luận vấn đề (NLTHTGTN5) 50 vấn đề chọn phương THTGTN (TC pháp, cách thức 3.1) giải vấn đề THTGTN phương pháp, cách thức giải vấn đề THTGTN chọn tốt phương pháp, cách thức giải vấn đề có lập luận Sự hiểu biết tham gia thảo luận kiến thức hóa học liên quan đến tượng TN sống thực tiễn (TC 3.2) Có hiểu biết chưa tham gia tích cực thảo luận Có hiểu biết tham gia thảo luận kiến thức hóa học liên quan đến tượng tự nhiên Có hiểu biết tham gia thảo luận tích cực, nhiệt tình kiến thức hóa học liên quan đến tượng tự nhiên Phát sử dụng kiến thức hóa học để giải thích tượng tự nhiên/thực tiễn sống (TC 4.1) Phát chưa sử dụng kiến thức hóa học để giải thích tượng tự nhiên Phát sử dụng kiến thức hóa học để giải thích tượng thực tiễn sống tương đối đầy đủ Phát sử dụng kiến thức hóa học để giải thích rõ ràng, hợp lí tượng tự nhiên sống Sử dụng ngôn ngữ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt trình kết THTGTN (TC 5.1) Sử dụng ngơn ngữ, sơ đồ, biểu bảng sơ sài, biểu đạt q trình kết THTGTN chưa hợp lí Sử dụng ngôn ngữ, sơ đồ, biểu bảng đầy đủ biểu đạt q trình kết THTGTN cịn ngắn gọn chưa hợp lí Sử dụng ngơn ngữ, sơ đồ, biểu bảng đầy đủ, chất lượng biểu đạt trình kết tìm hiểu đầy đủ, sinh động hợp lí 10 Viết báo cáo sau trình THTGTN (TC 5.2) Viết báo cáo sau trình THTGTN cịn sơ sài, nội dung cịn thiếu Viết báo cáo vấn đề THTGTN phù hợp với nội dung Viết báo cáo trình THTGTN đầy đủ, thích rõ ràng lập luận chặc chẽ phù hợp với vấn đề/nội dung 11 Giải trình, phản biện bảo vệ kết THTGTN (TC 5.3) Giải thích trả lời câu hỏi thảo luận kết THTGTN Giải thích, trả lời trọng tâm câu hỏi thảo luận kết THTGTN Giải thích rõ ràng, trả lời câu hỏi thảo luận kết THTGTN đầy đủ, chi tiết Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thông qua dạy học 2.2.2 Thực trạng dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide nhằm phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh trung học phổ thông Qua điều tra khảo sát ý kiến 810 HS 47 GV trường THPT địa bàn thành phố miền núi thuộc tỉnh Bình Định (Trường THPT Quốc Học, THPT Trưng Vương, THPT Hùng Vương, THPT Dân tộc Nội trú Vân Canh); trường THPT địa bàn thị xã vùng cao thuộc tỉnh Đăk Lăk (THPT Buôn Hồ, THPT Phan Đăng Lưu) cho thấy: Đối với GV: Đa số GV cho phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học quan trọng HS (84,30%) Việc sử dụng thí nghiệm kiến thức hóa học có nội dung gắn với thực tiễn GV mức thường xuyên (64,30%) GV thường xuyên cho BTHH phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS (30,65%) kiểm tra phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS (29,30%) Đối với HS: Hầu hết HS mong muốn việc thầy (cơ) sử dụng kiến thức hóa học có nội dung gắn với thực tiễn sống (83,81%) HS hứng thú với học có vận dụng kiến thức hóa học gắn với tự nhiên (67,71%); HS làm việc nhóm để điều tra, tìm hiểu viết báo cáo tượng thực tiễn liên quan đến học (53,45%) Kết cho thấy việc dạy học theo nội dung biểu diễn thí nghiệm, sử dụng hệ thống kiến thức hóa học để tìm hiểu, viết báo cáo thông qua phương tiện như: sơ đồ tư duy, PowerPoint, video,… cần gắn liền với thực tiễn Thế giới tự nhiên có ý nghĩa, góp phần nâng cao NLTHTGTN góc độ hóa học HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học trường THPT 2.2.3 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học thông qua hoạt động học tập học sinh * Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua hoạt động khởi động Để tạo hứng thú cho HS nghiên cứu học, GV cần tạo tình có vấn đề, tổ chức trị chơi trả lời câu hỏi có nội dung gắn với kiến thức tự nhiên quen thuộc, kiến thức em biết thực tế thực tiễn ngày Ví dụ: Khi dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide, GV tổ chức dạy học nêu giải vấn đề tình gắn với giới tự nhiên mưa axit có ảnh hưởng đến tự nhiên? HS thực hoạt động sau để khởi động học phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học như: HS đề xuất vấn đề cần tìm hiểu: Tại có tượng cơng trình kiến trúc sắt, thép ngồi tự nhiên lâu ngày bị gỉ hư hỏng? Thành phần mưa axit gì? (NLTHTGTN1) Từ tình phát triển cho HS NL đưa phán đoán xây dựng giả thuyết nghiên cứu tượng tự nhiên (NLTHTGTN2): + HS phân tích vấn đề: Các cơng trình sắt, thép để lâu ngày bị ăn mịn + HS đưa phán đốn: Do nước mưa chứa chất (SO 2, NO2, CO2, H2SO4, HCl, HNO3,…) số chất có hợp chất sulfur tác dụng với vật liệu sắt, thép cơng trình kiến trúc + HS xây dựng giả thuyết: Nếu nước mưa có tính axit tác dụng với vật liệu sắt, thép dẫn đến việc hư hỏng công trình ngồi trời thời gian dài - NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề THTGTN: HS tiến hành lập thực kế hoạch cách vẽ sơ đồ tư duy, tra cứu internet để tìm kiếm thơng tin, trao đổi với bạn nhóm nguyên nhân gây mưa axit,… lập kế hoạch triển khai tìm hiểu phản ứng hóa học xảy mưa axit vật liệu sắt, thép Đồng thời sử dụng kiến thức 51 Võ Văn Duyên Em hóa học để giải thích: sulfur dioxide chất khử tác dụng với chất oxi hóa mạnh như: halogen, oxygen, nitrogen dioxide, potassium permanganate, Hình Nguyên nhân tác hại mưa axit HS vẽ sơ đồ mưa axit (Hình 1), trình bày báo cáo kết tìm hiểu nguyên nhân tác hại mưa axit Nêu biện pháp để khắc phục hạn chế mưa axit Như vậy, từ hoạt động HS có niềm vui người khám phá bắt đầu nghiên cứu kiến thức hứng thú * Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua hoạt động hình thành kiến thức Ví dụ 1: Khi nghiên cứu nội dung tìm hiểu tính chất vật lí sulfur, GV nêu vấn đề: Tại vệ tinh núi lửa Mộc lại xuất nhiều màu sắc đặc trưng? - HS thực hoạt động sau để hình thành kiến thức phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học như: + Thu thập, chọn lọc kiến thức trọng tâm liên quan đến màu sắc đặc trưng vệ tinh dạng tồn sulfur trạng thái khác gây màu khác (phát triển NLTHTGTN3) Hình Vệ tinh núi lửa Sao Mộc (Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Io_(v%E1%BB%87_tinh)) + Dựa vào tính chất vật lí sulfur để giải thích tượng vệ tinh có màu sắc đặc trưng khác (phát triển NLTHTGTN4) + Trình bày bảo vệ ý kiến nhóm kết tìm kiếm thơng tin màu sắc đặc trưng Mộc: hình ảnh vệ tinh núi lửa Mộc có chứa sulfur; Mặt trăng thứ năm Mộc IO - Mặt trăng vệ tinh có hoạt động núi lửa phổ biến hệ Mặt trời Nó có luồng sulfur phun lên cao 300 km, hồ dung nham vùng ngập rộng khứ (phát triển NLTHTGTN5) Ví dụ 2: Trong hoạt động hình thành kiến thức nội dung “Tìm hiểu trạng thái tự nhiên sản xuất sulfur” 52 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua dạy học GV nêu vấn đề cần tìm hiểu cho HS: Vì khe núi lửa lại phát lửa màu xanh nhạt? HS thực hoạt động sau để hình thành kiến thức phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học như: - HS sử dụng kiến thức tính chất hóa học sulfur để phát triển NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích sau: + Phát phản ứng oxi hoá sulfur với oxi liên quan đến xuất lửa màu xanh nhạt nơi khai thác sulfur (ngọn núi lửa) (phát triển NLTHTGTN4) + Tiến hành thí nghiệm sulfur tác dụng với oxygen có lửa màu xanh nhạt để giải thích (phát triển NLTHTGTN3) S + O2 SO2 - HS tìm kiếm tư liệu, phân tích sulfur nóng chảy khe núi lửa cháy oxygen khơng khí tạo thành lửa màu xanh nhìn thấy vào ban đêm Hình Hình ảnh minh họa lửa màu xanh phát từ mỏ sulfur núi lửa Indonesia (Nguồn: https://nld.com.vn/khoa-hoc/nui-lua-phat-anh-sang-xanh-ky-ao-trong-dem) + Thu thập, chọn lọc kiến thức trọng tâm liên quan đến dạng tồn sulfur tự nhiên, cách khai thác sulfur tự nhiên (phát triển NLTHTGTN3) + Vận dụng kiến thức: sulfur tồn chủ yếu dạng đơn chất nằm lòng đất để giải thích việc khai thác sulfur theo phương pháp Frasch (phát triển NLTHTGTN4) * Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thông qua hoạt động luyện tập Trong luyện tập ôn tập, GV thường sử dụng tập hóa học để HS ơn tập củng cố lại kiến thức học Ngoài tập định tính định lượng trước đây, GV sử dụng tập tình huống, tập thực hành với kiện, thông tin có liên quan đến giới tự nhiên để làm phong phú thêm cho nội dung ôn tập, luyện tập GV tổ chức dạy học hợp đồng dạy học hợp tác cho HS tìm tịi, khám phá kiến thức học gắn với tự nhiên Như HS thực tốt hệ thống tập có tính chất phát triển NL góp phần phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS * Một số ví dụ tập phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS Câu 1: Để khai thác sulfur tự nhiên phương pháp Frasch sulfur nằm A quặng pyrit sắt B lịng đất C quặng pyrit đồng D quặng bơ xit Thông qua tập HS phát triển NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề THTGTN NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích (phát triển NLTHTGTN3, NLTHTGTN4) Câu 2: Trong trình núi lửa phun trào phát thải khí X gây nhiễm mơi trường khơng khí Ngồi ra, khí X ngun nhân gây tượng mưa axit Khí X là: A CO2 B N2 C H2S D SO2 53 Võ Văn Duyên Em Thông qua tập phát triển NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích (phát triển NLTHTGTN4) Câu 3: Quan sát hình ảnh sau: Dựa vào tượng trên, biện pháp không dùng để ngăn chặn tượng là: A Phương tiện giao thông nên cải tiến động theo tiêu chuẩn Euro B Tìm kiếm thay dần nhiên liệu hóa thạch nhiên liệu hydrogen, sử dụng loại lượng tái tạo thân thiện với môi trường C Nhiên liệu hóa thạch nên xử lí cách đốt cháy D Hạn chế tối đa việc phát thải khí NO x SOx vào khí Thông qua tập HS phát triển NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề THTGTN NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích (phát triển NLTHTGTN3, NLTHTGTN4, NL giải vấn đề) Câu 4: Chúng ta biết đến tính độc hại sulfur dioxide có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người, người ta lại dùng sulfur dioxide để bảo quản thuốc bắc? Và dựa vào tính chất hóa học, làm cách để nhận biết thuốc bắc bảo quản sulfur dioxide? Gợi ý: Sulfur dioxide có cơng dụng chống ẩm mốc, bảo quản nguyên liệu lâu hơn; dùng với liều lượng thích hợp khơng ảnh hưởng đến sức khỏe người Mặc dù vậy, người ta đưa khuyến cáo không nên sử dụng sulfur dioxide để bảo quản thuốc bắc Bởi lợi trước mắt hiểu biết, người dân sử dụng liều lượng khơng theo quy chuẩn Sulfur xông kết hợp với O khơng khí tạo thành sulfur dioxide, ta nhận biết khí thuốc tím, SO làm màu dung dịch 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 Thông qua tập HS phát triển NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích (phát triển NLTHTGTN4, NL giải vấn đề) * Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua hoạt động vận dụng - Thông qua hoạt động vận dụng HS củng cố, khắc sâu kiến thức học, vận dụng kiến thức kĩ lí thuyết thực hành vào giải vấn đề tự nhiên, thực tế sống nhằm phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học NL vận dụng kiến thức kĩ học vào thực tiễn GV nêu vấn đề gắn với giới tự nhiên để HS vận dụng vào giải vấn đề thực tiễn sống: Khí SO hình thành tự nhiên? Khí SO có gây hại đến mơi trường tự nhiên sức khỏe người không? HS thực hoạt động sau để vận dụng kiến thức học nhằm phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học NL vận dụng kiến thức kĩ học như: + Đưa biểu đạt vấn đề cần tìm hiểu “SO2 phát thải chủ yếu vào môi trường tự nhiên” (phát triển NLTHTGTN1) 54 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thông qua dạy học + Vận dụng kiến thức học để giải thích “Khí SO2 phát thải từ nhà máy, khu công nghiệp, phương tiện giao thông, ” làm ảnh hưởng sức khỏe người, sinh nhiều bệnh hô hấp hít phải khí SO + Vận dụng kiến thức học để thực biện pháp giảm ô nhiễm môi trường tự nhiên: Trồng nhiều xanh nơi địa phương em sinh sống khuôn viên trường học; Sử dụng phương tiện giao thông công cộng; Thu gom bỏ rác nơi quy định; Vẽ tranh tuyên truyền chủ đề tác hại mưa axit, bảo vệ môi trường; (phát triển NLTHTGTN3, NLTHTGTN4) * Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua hoạt động trải nghiệm Thông qua hoạt động trải nghiệm HS có nhiều hội để tìm tịi khám phá giới tự nhiên GV tổ chức cho HS trải nghiệm, vận dụng kiến thức học để nghiên cứu, tìm hiểu giới tự nhiên Ở hoạt động GV cần tổ chức hoạt động dạy học để HS phát triển NL độc lập, sáng tạo việc tìm hiểu, thu thập, xử lí số liệu, làm thí nghiệm, vẽ tranh, hùng biện vấn đề GV sử dụng phương pháp dạy học hợp tác, hướng dẫn HS trình bày hoạt động hướng đến tự nhiên, bao gồm: sulfur dioxide tác động người, tự nhiên; tác hại sulfur dioxide số biện pháp làm giảm thiểu lượng sulfur dioxide thải vào khơng khí Tổ chức dạy học: GV tổ chức chia nhóm hướng dẫn nhóm tìm hiểu qua internet, sách báo nguồn gốc sinh sulfur dioxide; tác hại sulfur dioxide số biện pháp làm giảm thiểu lượng sulfur dioxide thải vào khơng khí u cầu nhóm trình bày dạng poster thảo luận GV chuẩn bị thêm video ngắn (2 phút) tình trạng nhiễm khơng khí gây SO2 HS độc lập sáng tạo việc xử lí thực tìm hiểu nguồn gốc, tác hại biện pháp làm giảm thiểu lượng sulfur dioxide thải vào khơng khí: - Nguồn gốc: Sulfur dioxide có khơng khí từ nguồn khai thác dầu mỏ khí đốt, hoạt động hàng hải, cơng nghiệp luyện kim, qua nguồn thiên nhiên núi lửa phun trào, vụ cháy rừng, - Tác hại: Khí SO2 vào bầu khí nguyên nhân gây mưa axit; Khí SO2 xâm nhập vào thể qua đường hơ hấp hồ tan với nước bọt, từ qua đường tiêu hóa để ngấm vào máu SO kết hợp với hạt nước nhỏ bụi ẩm để tạo thành hạt axit H2SO4 nhỏ li ti, xâm nhập qua phổi vào hệ thống bạch huyết, gây viêm phổi Trong máu, SO2 tham gia nhiều phản ứng hóa học để làm giảm dự trữ kiềm máu gây rối loạn chuyển hóa đường protein, gây thiếu vitamin B C, tạo methemoglobin để chuyển Fe2+ (hòa tan) thành Fe3+ (kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu làm giảm khả vận chuyển oxygen hồng cầu, gây co hẹp dây quản, khó thở - Các biện pháp làm giảm thiểu lượng sulfur dioxide thải vào khơng khí: + Biện pháp kĩ thuật: Thay loại máy móc, dây chuyền công nghệ lạc hậu, gây nhiều ô nhiễm dây chuyền cơng nghệ đại, nhiễm hơn; Thay nhiên liệu đốt cháy từ than đá, dầu mazut việc sử dụng điện để ngăn chặn ô nhiễm không khí SO2 + Biện pháp quy hoạch: Giảm thiểu việc xây dựng khu công nghiệp khu chế xuất thành phố, giữ lại xí nghiệp phục vụ trực tiếp cho nhu cầu sinh hoạt người dân; Khuyến khích người dân lại phương tiện công cộng để giảm thiểu ùn tắc phương tiện tham gia giao thông; Tạo diện tích xanh rộng lớn thành phố, thiết lập dải xanh nối liền khu vực khác thành phố, khu vực, tuyến phố có nhiều phương tiện qua lại hay xảy tình trạng ùn tắc 55 Võ Văn Duyên Em - Đưa biện pháp phòng vệ: Đeo trang than hoạt tính, khử mùi để ngăn ngừa xâm nhập vào đường hô hấp chất khí gây nhiễm; lọc mùi hơi, hóa chất, mùi xăng, khói quang hóa, khói đen, phấn hoa; ngăn bụi, khí độc; bảo vệ hệ hơ hấp, hạn chế viêm mũi dị ứng chất ô nhiễm khơng khí gây - Các nhóm HS vẽ poster để trình bày, báo cáo nguồn gốc, tác hại biện pháp hạn chế khí thải đồng thời tham gia thảo luận diễn đàn biện pháp làm giảm thiểu lượng sulfur dioxide thải vào không khí biện pháp phịng vệ cho người 2.2.4 Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành trường THPT địa bàn tỉnh Bình Định (THPT Quốc Học, THPT Trưng Vương, THPT Hùng Vương, THPT Dân tộc Nội Trú Vân Canh) trường THPT địa bàn thuộc tỉnh Đăk Lăk (THPT Buôn Hồ, THPT Phan Đăng Lưu) cho thấy: Phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học thơng qua hoạt động dạy học, kết hợp với phương pháp dạy học tích cực, sử dụng bảng kiểm tra NL, phiếu tự đánh giá phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học HS Để đánh giá kết học tập HS thông qua kết kiểm tra xử lí phương pháp thống kê tốn học (Bảng 2) Bảng Kết đánh giá mức độ phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học học sinh Các mức độ đánh giá (%) NL thành phần NL đề xuất vấn đề THTGTN (NL THTGTN1) Tiêu chí 56 Mức (Vận dụng) Mức (Lập luận, sáng tạo) TTĐ STĐ TTĐ STĐ TTĐ STĐ Nhận đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề THTGTN (TC 1.1) 35,55 2,22 48,89 35,56 15,56 62,22 Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề THTGTN (TC 1.2) 44,44 13,33 37,78 48,89 17,78 37,78 Biểu đạt vấn đề THTGTN (TC 1.3) 51,11 11,11 40,00 57,78 8,89 31,11 Phân tích vấn đề THTGTN để nêu phán đốn (TC 2.1) 40,00 6,67 46,67 44,44 13,33 48,89 57,78 15,56 33,33 53,33 8,89 31,11 Tính chủ động sáng tạo việc lựa chọn phương pháp, cách thức giải vấn đề THTGTN (TC 3.1) 53,33 17,78 35,56 46,67 11,11 35,55 Sự hiểu biết tham gia thảo luận kiến 31,11 8,89 48,89 37,78 20,00 53,33 NL phán đoán xây dựng giả thuyết nghiên Xây dựng phát cứu tự nhiên (NL biểu giả thuyết nghiên THTGTN2) cứu tượng tự nhiên (TC 2.2) NL độc lập sáng tạo việc xử lí thực vấn đề THTGTN (NLTHTGTN3) Mức (Hiểu) Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua dạy học thức hóa học liên quan đến tượng TN sống thực tiễn (TC 3.2) NL phát vấn đề tự nhiên sử dụng kiến thức hóa học để giải thích (NLTHTGTN4) NL trình bày, báo cáo thảo luận vấn đề (NL THTGTN5) Phát sử dụng kiến thức hóa học để giải thích tượng tự nhiên/ thực tiễn sống (TC 4.1) 37,78 6,67 51,11 35,56 11,11 57,77 Sử dụng ngôn ngữ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt trình kết THTGTN (TC 5.1) 28,89 2,22 55,56 31,11 15,56 66,67 10 Viết báo cáo sau trình THTGTN (TC 5.2) 40,00 8,89 48,89 51,11 11,11 40,00 11 Giải trình, phản biện bảo vệ kết THTGTN (TC 5.3) 55,56 4,44 37,78 57,78 6,67 37,78 Phân tích phiếu đánh giá tiêu chí: NLTHTGTN góc độ hóa học HS sau tác động (STĐ) tốt trước tác động (TTĐ) Biểu phần trăm số HS đạt mức vận dụng; lập luận, sáng tạo tiêu chí báo HS STĐ cao TTĐ mức hiểu thấp Cụ thể sau: - NL nhận đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề THTGTN: % HS đạt mức lập luận, sáng tạo STĐ 62,22%, TTĐ 15,56% - NL xây dựng phát biểu giả thuyết nghiên cứu tượng tự nhiên: STĐ % HS đạt mức vận dụng chiếm 33,33% TTĐ có 53,33% HS đạt mức - NL phát sử dụng kiến thức hóa học để giải thích tượng tự nhiên/thực tiễn sống: có 37,78% HS đạt mức hiểu TTĐ, STĐ cịn có 6,67% Xét tiêu chí khác NLTHTGTN góc độ hóa học từ số liệu thu cho kết tương tự (xem Bảng 2) Bảng Bảng tổng hợp tham số đặc trưng Nhóm Điểm trung bình ( ) Đối chứng 6,3 Thực nghiệm 7,6 Phương sai ( ) Độ lệch chuẩn (S) Sai số tiêu chuẩn (m) Hệ số biến thiên (V) 2,7 1,6 0,13 25,4 2,1 1,4 0,11 t-test độc lập t0,01;31 9,7.10-15 2,58 Mức độ ảnh hưởng (ES) 0,81 18,4 57 Võ Văn Duyên Em Giá trị trung bình lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng (7,6 > 6,3) cho thấy kết NLTHTGTN góc độ hóa học lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Giá trị S lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng độ phân tán lớp thực nghiệm thấp lớp đối chứng Sai số chuẩn độ lệch chuẩn thấp, hệ số biến thiên (V < 30) chứng tỏ kết thu đáng tin cậy Giá trị t > t0,01;3,16 cho thấy sai khác giá trị điểm trung bình cộng nhóm đối chứng thực nghiệm có ý nghĩa, khác biệt khơng phải ngun nhân ngẫu nhiên mà có tác động sư phạm tạo nên Mức độ ảnh hưởng ES (0,81) khẳng định khác hai giá trị trung bình có ý nghĩa, độ tin cậy 99% (t > ) Kết cho thấy biện pháp tác giả sử dụng có tác động tích cực việc phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS Kết luận Từ việc nghiên cứu sở lí luận NLTHTGTN góc độ hóa học thông qua dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide, điều tra thực trạng dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide nhằm phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS THPT, chúng tơi đề xuất năm biện pháp phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS thơng qua hoạt động khởi động, hoạt động hình thành kiến thức mới, hoạt động luyện tập, hoạt động vận dụng hoạt động trải nghiệm Kết thực nghiệm NLTHTGTN góc độ hóa học TTĐ STĐ có thay đổi phần trăm HS đạt mức độ hiểu, vận dụng lập luận sáng tạo; Kết đánh giá bảng kiểm quan sát thể NLTHTGTN góc độ hóa học lớp thực nghiệm STĐ có phát triển cao so với TTĐ Điều đó, cho thấy tính khả thi việc sử dụng biện pháp việc phát triển NLTHTGTN góc độ hóa học cho HS GV thiết kế nội dung kiến thức khác chủ đề môn Hóa học nhằm thực mục tiêu dạy học, phát triển tối đa tiềm riêng vốn có HS, để phát triển NL nâng cao chất lượng học tập HS, góp phần đổi phương pháp dạy học trường THPT TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục Đào tạo, 2018 Chương trình Giáo dục phổ thơng Chương trình tổng thể Thơng tư số 32/2018/TT-BGDĐT, Hà Nội [2] Bộ Giáo dục Đào tạo, 2018 Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Hóa học Thơng tư số 32/2018/TT-BGDĐT, Hà Nội [3] Nguyễn Thịnh Hịa, 2019 Phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh trung học sở thông qua phương pháp bàn tay nặn bột dạy học hóa học Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Số 9, tr 198-207 [4] Vũ Thị Thu Hoài, Dương Nữ Khánh Lê, Nguyễn Minh Ngọc, 2019 Sử dụng Webquest dạy học dự án “Nghiên cứu có mặt chlorine nước sinh hoạt” (Hóa học 10) nhằm phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên cho học sinh Tạp chí Giáo dục, Số 457 (Kì - 7/2019), tr 53-59 [5] Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Hoàng Thị Hải Yến, 2020 Xây dựng kế hoạch dạy học theo chủ đề môn khoa học tự nhiên theo định hướng phát triển lực học sinh Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 31-35 [6] Nguyễn Hoàng Huy, Phan Đồng Châu Thủy, 2020 Thiết kế sử dụng thí nghiệm cho câu lạc hóa học nhằm phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên cho học sinh lớp 10 trường THPT Ngơ Quyền, thành phố Hồ Chí Minh Tạp chí Khoa học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, Tập 17, Số 11, tr 1984-1995 58 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua dạy học [7] Lương Phúc Đức, Nguyễn Ngọc Ngân, Đàm Thị Hịa, 2019 Hình thành phát triển lực nhận thức giới tự nhiên thông qua hoạt động trải nghiệm học tập môn khoa học lớp Tạp chí Giáo dục, Số 458 (Kì - 7/2019), tr 51-55 [8] Emilia Fagerstam, 2012 Children and Young People’s Experience of the Natural World: Teachers’ Perceptions and Observations Australian Journal of Environmental Education, Vol 28(1), pp 1-16 [9] Ming Kuo and Catherine Jordan, 2019 Editorial: The Natural World as a Resource for Learning and Development: From Schoolyards to Wilderness Front Psychol, 10: 1763, Published online 2019 Jul 31 doi: 10.3389/fpsyg.2019.01763 ABSTRACT Developing students' capacity to research the natural world from chemistry views through teaching the content of sulfur and sulfur dioxide Vo Van Duyen Em Faculty of Education, Quy Nhon University The ability to research the natural world is a core competency of the group of natural science competencies that need to be formed and developed in learners With regard to students in high school, the ability to research the natural world from a chemical perspective belongs to the specific competence of chemistry subject, which plays an important role in exploring, researching chemistry and discovering the world around, natural phenomena in reality, practical in daily life From the background of the chemical science knowledge of sulfur and sulfur dioxide content in the high school curriculum, students have the opportunity to observe and relate in nature, pose problems and hypotheses that need to be investigated, explored and discovered through analysis, conduct experiments, collect data, process information, etc in order to research the nature of science and explain problems in nature In this article, We intend to investigate the reality of our ability to research the natural world, organize teaching activities in the direction of exploring and discovering the natural world, linking knowledge learned from chemistry with natural world knowledge in order to develop the ability to research the natural world, contributing to innovating teaching methods Keywords: capacity, ability to research the natural world, sulfur and sulfur dioxide, Chemistry 59 ... Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thông qua dạy học 2.2.2 Thực trạng dạy học nội dung sulfur sulfur dioxide nhằm phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ. .. cần tìm hiểu “SO2 phát thải chủ yếu vào môi trường tự nhiên? ?? (phát triển NLTHTGTN1) 54 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thông qua dạy học + Vận dụng kiến thức học. .. hoạt động hình thành kiến thức nội dung ? ?Tìm hiểu trạng thái tự nhiên sản xuất sulfur? ?? 52 Phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học cho học sinh thơng qua dạy học GV nêu vấn đề cần tìm