241 QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HĨA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC PHỔ THƠNG DỰA THEO CÁCH TIẾP CẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BÀI HỌC TS Vũ Thị Thu Hồi Phạm Thị Tình Tóm tắt: Bài tập thực nghiệm hóa học (BTTNHH) đóng vai trò quan trọng giúp học sinh lĩnh hội nhanh kiến thức lý thuyết, đồng thời phát triển lực thực nghiệm hóa học bồi dưỡng lực khoa học tự nhiên Tuy nhiên, tồn nhiều thách thức giáo viên việc để xây dựng hệ thống BTTNHH đạt hiệu xét hai khía cạnh gồm yêu cầu chung nguyên tắc xây dựng BTTNHH khả sử dụng chúng dạy học Hóa học Dựa cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu học, báo đề xuất Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH cho chương trình khối học đáp ứng yêu cầu chuẩn đầu theo Dự thảo Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Hóa học Bộ Giáo dục Đào tạo Các ý kiến đánh giá Quy trình đề xuất đưa số giáo viên có kinh nghiệm sau áp dụng thử Quy trình trình bày viết Từ khóa: phương pháp nghiên cứu học; tập thực nghiệm hóa học; quy trình xây dựng; lực thực nghiệm hóa học Mở đầu Hoá học ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu thành phần cấu trúc, tính chất biến đổi đơn chất hợp chất Hoá học đóng vai trị quan trọng sống, sản xuất, góp phần vào phát triển kinh tế – xã hội Tại cấp trung học phổ thông (THPT), môn Hoá học giúp học sinh có tri thức cốt lõi Hoá học ứng dụng tri thức vào sống Hoá học kết hợp chặt chẽ lí thuyết thực nghiệm, cầu nối ngành khoa học tự nhiên khác Vật lí, Sinh học, Y dược Địa chất học Bởi vậy, tập thực nghiệm (BTTN) đóng vai trị trung tâm, vơ quan trọng dạy học Hóa học Sử dụng BTTN giúp học 242 KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL sinh (HS) phát triển lực nhận thức, rèn luyện tư từ lí thuyết đến thực tiễn phát triển kĩ làm việc kỹ thực hành thí nghiệm BTTN giúp rèn luyện khả ứng dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, tạo say mê học tập Hoá học cho HS; giúp giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong lao động: rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực, sáng tạo, xác, khoa học; rèn luyện tác phong lao động có tổ chức, có kế hoạch, có kỉ luật, có văn hố… Theo [4], BTTN nên phần tích hợp khơng thể thiếu giảng lý thuyết lớp Tuy nhiên, việc xây dựng triển khai BTTNHH trình dạy học thường chưa đáp ứng mục tiêu xác định ban đầu chương trình đào tạo [5] Hiện nay, Bộ Giáo dục Đào tạo (GD&ĐT) vừa ban hành Dự thảo Chương trình giáo dục phổ thơng cho mơn Hóa học 2018 (sau gọi chung Dự thảo 2018), nêu rõ chuẩn đầu nội dung chi tiết cho học chương trình học khối lớp 10, 11 12 nhằm giúp HS phát triển phẩm chất lực chung lực đặc thù mơn Hóa học [1] Vận dụng triết lý phương pháp nghiên cứu học – hoạt động phát triển chuyên môn áp dụng hiệu nhiều nước giới, báo đề xuất quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH cho tồn chương trình khối học, đáp ứng chuẩn đầu theo Dự thảo 2018 [1] Các nội dung bao gồm: (1) Xác định mục tiêu đào tạo yêu cầu BTTNHH; (2) Xác định dạng BTTNHH; (3) Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH; (4) Các Ma trận khung Ma trận chi tiết cho hệ thống BTTNHH lớp 11; (5) Các ý kiến đánh giá ưu nhược điểm quy trình đề xuất đưa số giáo viên có kinh nghiệm sau áp dụng thử quy trình Nội dung 2.1 Tiếp cận theo phương pháp nghiên cứu học (NCBH) Trong lĩnh vực phát triển chuyên môn, gần đây, phương pháp NCBH thu hút nhiều quan tâm nhà giáo dục học giả giới, bao gồm Việt Nam [2] NCBH phương pháp cải thiện lực nghề nghiệp GV thông qua nghiên cứu cải tiến hoạt động dạy học học cụ thể Trong trình này, GV gặp thường xuyên khoảng thời gian dài (có thể từ tháng đến năm) để làm việc phần thiết kế, thực hiện, kiểm tra, cải tiến nhiều học cần nghiên cứu Theo tài liệu [3], phương pháp NCBH thường gồm sáu bước: (1) Hợp tác lập kế hoạch cải tiến học; (2) Quan sát việc thực học; (3) Thảo luận học; (4) Sửa đổi, cải thiện học; (5) Tiến hành dạy phiên học; (6) Chia sẻ ý kiến quan điểm lên phiên sửa đổi QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC 243 Dưới chúng tơi trình bày thảo luận vấn đề liên quan đến việc xây dựng hệ thống BTTNHH dựa cách tiếp cận phương pháp NCBH 2.2 Khái niệm BTTNHH Bài tập thực nghiệm tập chứa đựng thông tin xuất phát từ tượng, tình diễn phịng thí nghiệm, q trình sản xuất, sống ngày môi trường tự nhiên đơn giản hóa, lý tưởng hóa chứa đựng yếu tố quan trọng thực tiễn Những tập hóa học thường đưa thêm điều kiện, giả thiết phù hợp, hạn chế yếu tố không cần thiết cho phép người học tiếp cận với vấn đề hóa học theo ý đồ người dạy 2.3 Xác định mục tiêu đào tạo BTTNHH BTTNHH phương tiện có hiệu để tăng cường định hướng hoạt động tư phát triển lực thực nghiệm cho HS Theo Dự thảo 2018 [1], mơn Hóa học cần phát triển học sinh 05 phẩm chất chung (yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm), 03 lực chung (năng lực tự chủ tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo), 03 lực đặc thù (năng lực nhận thức kiến thức hoá học, lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hoá học, lực vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễn) Các lực cần pháp triển cho HS thông qua BTTNHH cần xác định rõ ràng trước xây dựng hệ thống BTTNHH cho tồn chương trình khối học Đặc biệt, vấn đề phát triển bền vững, biến đổi khí hậu, bảo vệ mơi trường, sử dụng lượng tiết kiệm hiệu trở thành chủ đề nóng, cấp bách tồn cầu, nhóm nghiên cứu cho nhận thức vấn đề cần sớm trang bị phát triển cho HS bậc phổ thông; BTTNHH cần hướng đến mục tiêu quan trọng 2.4 Xác định yêu cầu BTTNHH Để đáp ứng yêu cầu chuẩn đầu Dự thảo 2018, nội dung phương thức thực BTTNHH cần xem xét mức độ riêng rẽ câu hỏi mức độ hệ thống tập toàn khối học Hình Mức độ 1: Mức độ riêng rẽ, nội dung phương thức BTTNHH cần đáp ứng yêu cầu sau: - Nội dung BTTNHH phải gắn liền với thực tiễn, đời sống, xã hội, cộng đồng Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học… rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh [4] 244 KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL - Nội dung BTTNHH cần chứa đựng yếu tố phát triển kĩ thực hành gồm kỹ tiến hành thí nghiệm, kỹ làm việc nhóm, kỹ hợp tác giao tiếp, kỹ thu thập xử lý liệu, kỹ phân tích viết báo cáo kết Để từ giúp học sinh làm quen với tác phong làm việc khoa học, rèn luyện đức tính cẩn thận, kiên nhẫn, làm việc nguyên tắc, củng cố niềm tin vào khoa học - Nội dung BTTNHH phải chứa đựng yếu tố phát triển tư Hình Các yêu cầu BTTNHH duy, cần ý tạo hội cho học sinh đọc, tiếp cận, trình bày thông tin vấn đề thực tiễn cần đến kiến thức hoá học đưa giải pháp; để từ rèn luyện kĩ giải vấn đề cho học sinh: phát vấn đề; lập kế hoạch nghiên cứu; giải vấn đề (thu thập, trình bày thơng tin, xử lí thơng tin để rút kết luận); đánh giá kết giải vấn đề; nêu giải pháp khắc phục, cải tiến - BTTNHH cần ý tạo cho học sinh hội huy động hiểu biết, kinh nghiệm sẵn có để tham gia hình thành kiến thức Cần ý tổ chức hoạt động so sánh, phân loại, hệ thống hoá kiến thức; vận dụng kiến thức học để giải thích vật, tượng hay giải vấn đề đơn giản; qua đó, kết nối kiến thức với hệ thống kiến thức học - Cuối cùng, phương thức thực BTTNHH cần phù hợp với điều kiện thực tiễn Các cở sở đào tạo nên vận dụng, phát triển chương trình cho phù hợp với đặc điểm điều kiện trường, vùng miền đối tượng học sinh BTTNHH cần phù hợp lực giáo viên, lực học sinh, sở vật chất phịng thí nghiệm trường học, điều kiện khác (ví dụ tập theo phương thức tham quan thực nghiệm cần xem xét điều kiện để tổ chức buổi tham quan đạt yêu cầu) Mức độ 2: Mức hệ thống, giáo viên cần thiết xây dựng tập thực nghiệm chúng có tính hệ thống-liên thơng, có tích logic, bổ sung Tính hệ thống – liên thơng nghĩa tập tồn khóa cần hợp lý; tránh trùng lặp nhiều phương thức thực hiện; tập sau cần kế thừa, liên thông kiến thức kỹ thực hành từ tập trước; tránh tập trung phát triển lực mà lại thiếu tập trung phát triển lực khác cho QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC 245 học sinh Tính logic nghĩa tập tồn khóa cần đảm bảo hợp lý, cần phát triển kiến thức kỹ thực nghiệm cho học sinh từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, tránh tập thực nghiệm phức tạp từ học khóa học Tính bổ sung nghĩa học cần có kế thừa đồng thời cần bổ trợ để phát triển kiến thức lực yêu cầu cho học sinh Mỗi kiến thức hay lực yêu cầu cần nhiều tập thực nghiệm với nội dung khác phương thức thực khác Tính bổ sung hệ thống cịn để đảm bảo hệ thống tập thực nghiệm toàn khóa lưu tâm phát triển tồn lực u cầu, khơng bỏ sót lực kết thúc khóa học 2.5 Xác định dạng BTTNHH Nhằm hỗ trợ việc xây dựng hệ thống BTTNHH hiệu quả, cần phân biệt dạng tập xét đồng thời khía cạnh người thực hiện, hình thức thực hiện, tính khả thi trơng bối cảnh dạy học THPT Nhìn chung phân biệt dạng gồm (1) BTTN thơng qua thực hành thí nghiệm; (2) BTTN thơng qua mơ thí nghiệm, tượng, (3) BTTN thông qua hoạt động tham quan thực tế Hình trình bày tổng quát dạng BTTNHH xác định Hình Các dạng BTTNHH Dạng 1: BTTN thực thông qua thực hành thí nghiệm Dạng 1a: Thí nghiệm giáo viên lớp Là thí nghiệm GV trực tiếp thực hiện, trình bày trước học sinh; hình thức thí nghiệm quan trọng dạy học hóa học trường phổ thơng Ưu điểm nhanh, dụng cụ chuẩn bị chu đáo, có chọn lọc, thường đơn giản; có khả thực thí nghiệm phức tạp Dạng 1b: Thí nghiệm giáo viên phịng thí nghiệm Đối với hố chất độc hại hay chất gây nổ phương thức lựa chọn tối ưu Dạng 1c: Thí nghiệm thực cá nhân phịng thí nghiệm Giáo viên u cầu HS phải tiến hành thí nghiệm riêng lẻ phịng thí nghiệm giám sát giáo viên trợ giảng, sau học sinh viết báo cáo kết 246 KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL Dạng 1d: Thí nghiệm thực học sinh theo nhóm phịng thí nghiệm Với phương thức này, số HS thay làm thí nghiệm, số cịn lại quan sát, theo dõi, thảo luận nhóm; cách tổ chức học hiệu quả, cần phát triển Dạng 1e: Thí nghiệm ngoại khố Thường tổ chức buổi ngoại khoá, ngày hội hoá học vui Dạng 1f: Học sinh thực thí nghiệm nhà Trong trường hợp cho phép, GV giao nội dung, hướng dẫn cách tiến hành để HS thực thí nghiệm nhà Dạng BTTN thơng qua mơ Đây hình thức phù hợp cho thí nghiệm phức tạp, khó thực hiện, thời gian tiến hành lâu, hay thí nghiệm độc hại Dạng 2a: BTTN thơng qua băng hình, video quay lại q trình thí nghiệm người khác, trình tượng tự nhiên Thường dùng với trình xảy chậm, cần nhiều thời gian thí nghiệm mà độ an tồn thấp Khi giải tập này, HS cần theo dõi đoạn video vận dụng kiến thức học để trả lời Dạng 2b: BTTN thơng qua mơ q trình thí nghiệm lời nói, trình bày viết Đây dạng BTTN mà HS cần sử dụng kiến thức kĩ thực hành có để trình bày cách tiến hành thao tác thí nghiệm mà khơng phải làm thí nghiệm Dạng 2c: BTTN thơng qua mơ thí nghiệm hình vẽ Khi giải dạng tập HS cần tư kiến thức hoá hoc, có kiến thức thực hành phải dùng hình vẽ để giải Dạng 2d: BTTN thơng qua mơ thí nghiệm qua video tạo lập phần mềm (thí nghiệm ảo) Dạng BTTN thơng qua hoạt động tham quan thực tế (đến nhà máy sản xuất (3a), xem tượng thực tế (3b)) 2.6 Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH Như thảo luận trên, hệ thống BTTNHH cho chương trình khối học cần thỏa mãn nhiều yêu cầu mức độ đơn lẽ hệ thống để đạt chuẩn đầu theo yêu cầu Bộ GD&ĐT Việc xây dựng hệ thống BTTNHH thách thức lớn cho cá nhân GV; việc huy động trí lực tập thể từ nhiều GV Tổ chuyên môn đúc rút kinh nghiệm hữu ích để giải vấn đề Bởi vậy, dựa tiếp cận phương pháp NCBH, viết đề xuất Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH với bước Hình QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC 247 Bước 1: Dựa Dự thảo 2018 điều kiện thực tiễn trường, GV Tổ Hóa học họp, thảo luận để xác định chuẩn đầu lực yêu cầu cần phát triển cho HS thông qua BTTNHH, xác định nội dung yêu cầu chung BTTNHH, xác định dạng BTTNHH triển khai Bước hoàn thành sau khoảng - buổi sinh hoạt chuyên môn Bước 2: Các GV Tổ Hóa học tiếp tục họp, thảo luận, dựa kết bước để xây dựng thống Ma trận khung hệ thống BTTNHH cho chương trình khối học Ma trận khung cần đảm bảo phân bổ BTTNHH cách đồng đều, hợp lý nhằm đạt mục tiêu phát triển tất lực yêu cầu cho HS (đã Hình Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH xác định bước 1) Bước hoàn thành sau khoảng - buổi sinh hoạt chun mơn Bảng trình bày minh họa Ma trận khung hệ thống BTTNHH chương trình lớp 11 đảm bảo phát triển, bồi dưỡng tất 07 lực cho HS Bước 3: Dựa Ma trận khung có, GV xây dựng Ma trận chi tiết BTTNHH cụ thể phù hợp với lực cá nhân, lực HS lớp phụ trách phù hợp với điều kiện sở vật chất trường Bước 4: GV tiến hành kiểm tra, đối sánh ma trận chi tiết với yêu cầu BTTNHH mức độ riêng rẽ hệ thống Bước 5: GV hồn thiện thiếu sót có; sau xây dựng giảng dựa ma trận chi tiết hệ thống BTTNHH có tiến hành hoạt động dạy học Trong suốt trình này, GV phải tự đánh giá, ghi chép lại ưu nhược điểm ... kinh nghiệm hữu ích để giải vấn đề Bởi vậy, dựa tiếp cận phương pháp NCBH, viết đề xuất Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH với bước Hình QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở. .. triển lực mà lại thiếu tập trung phát triển lực khác cho QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC 245 học sinh Tính logic nghĩa tập tồn khóa cần đảm bảo hợp lý,... TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC 243 Dưới chúng tơi trình bày thảo luận vấn đề liên quan đến việc xây dựng hệ thống BTTNHH dựa cách tiếp cận phương pháp NCBH 2.2 Khái niệm BTTNHH Bài tập