(Skkn 2023) ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo crocodile chemistry theo mô hình 5e nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh khi dạy học chương 6

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO CROCODILE CHEMISTRY THEO MƠ HÌNH 5E NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG – HÓA HOC 10 LĨNH VỰC: HÓA HỌC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NAM YÊN THÀNH ==== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO CROCODILE CHEMISTRY THEO MƠ HÌNH 5E NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG – HÓA HOC 10 LĨNH VỰC: HĨA HỌC Nhóm tác giả: PHAN LÝ HỒNG Số điện thoại: 0396 965 515 NGUYỄN THU HIỀN Số điện thoại: 0385 299 169 Năm thực hiện: 2023 MỤC LỤC THÔNG TIN VỀ SÁNG KIẾN MỤC LỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài II Mô tả giải pháp Mô tả giải pháp trước tạo sáng kiến Tóm tắt nội dung giải pháp làm rõ điểm PHẦN B: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I Cơ sở lý luận Mơ hình dạy học 5E Phương pháp sử dụng thí nghiệm trường THPT Phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry Năng lực lực tìm hiểu tự nhiên góc độ Hóa học Vận dụng mơ hình 5E dạy học hóa học với thí nghiệm ảo II học Thực giải pháp Bảng danh mục thí nghiệm chương 6- Hóa học 10 thiết kế phần mềm Crocodile Chemistry Hướng dẫn chi tiết cách thiết kế thí nghiệm hóa học ảo phần mềm Crocodile Chemistry Kế hoạch học minh họa III Thực nghiệm sư phạm Mục đích, đối tượng thực nghiệm sư phạm Phương pháp thực nghiệm thu thập liệu Kết thực nghiệm sư phạm IV Khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất Mục đích khảo sát Nội dung phương pháp khảo sát PHẦN C: KẾT LUẬN I Kết luận II Hiệu sáng kiến đem lại Hiệu mặt kinh tế Hiệu mặt xã hội Khả áp dụng nhân rộng III Cam kết TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 1 2 5 10 14 18 18 18 22 35 35 35 36 38 38 38 42 42 42 42 42 42 43 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SKKN ĐC GV GD & ĐT HS NXB TNSP TN THPT NLTHTN Đối chứng Giáo viên Giáo dục Đào tạo Học sinh Nhà xuất Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm Trung học phổ thơng Năng lực tìm hiểu tự nhiên PHẦN A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài Điều Luật Giáo dục 2019 (có hiệu lực từ 01/07/2020) quy định mục tiêu giáo dục, cụ thể sau: Mục tiêu giáo dục nhằm phát triển toàn diện người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ nghề nghiệp; có phẩm chất, lực ý thức cơng dân; có lòng yêu nước, tinh thần dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội; phát huy tiềm năng, khả sáng tạo cá nhân; nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đáp ứng yêu cầu nghiệp xây dựng, bảo vệ Tổ quốc hội nhập quốc tế Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT) nêu rõ mục tiêu mơn Hố học hình thành, phát triển HS lực hố học (nhận thức hố học, tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hố học, vận dụng kiến thức, kĩ học) Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hóa học lực chun biệt quan trọng mơn Hóa học giúp HS tồn tại, phát triển hội nhập xã hội đại giúp HS giải nhiều vấn đề thực tiễn nảy sinh sống Để góp phần phát triển lực cho HS, dạy học Hóa học, việc đổi phương pháp dạy học theo hướng tổ chức hoạt động tích cực, tự lực, tìm tịi, xây dựng kiến thức, hình thành phát triển lực cho HS triển khai mạnh mẽ Một phương pháp dạy học sử dụng để phát triển lực cho HS dạy học theo mô hình 5E Với phương pháp dạy học này, HS học tập thông qua việc sử dụng phương pháp, thái độ kĩ tương tự nhà khoa học thực nghiên cứu khoa học Mơ hình 5E hướng dẫn HS học tập khám phá dựa lí thuyết kiến tạo theo pha hình thành động học tập, khám phá, giải thích, vận dụng đánh giá, chu trình học tập có hiệu dành cho mơn khoa học, phịng thí nghiệm thực hành hoạt động thảo luận tương tác Hóa học mơn khoa học vừa có tính lí thuyết vừa có tính thực nghiệm Hóa học liên hệ mật thiết với thực tiễn có ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực sống Trong dạy học việc giúp HS tìm hiểu giới tự nhiên phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS đồng thời gây hứng thú tìm tịi kiến thức rèn luyện nhiều đức tính, phẩm chất quý báu cho HS Thí nghiệm hóa học khơng cung cấp kiến thức mà cho HS đường giành lấy kiến thức đồng thời lơi HS say mê tìm tịi, phát kiến quan, phương tiện kĩ thuật đại dạy học hóa học để phát huy tính tích cực học tập HS giúp cho trình khám phá, lĩnh hội tri thức khoa học HS trở nên sinh động hiệu Tuy nhiên, nay, qua tìm hiểu thực tế trường THPT, đặc biệt trường khu vực nông thơn, việc sử dụng thí nghiệm hóa học cịn gặp nhiều khó khăn sở vật chất chưa đầy đủ, chưa có nhân viên phịng thí nghiệm, GV nhiều thời gian cơng sức cho việc chuẩn bị hóa chất, số GV chưa có thói quen sử dụng phương tiện dạy học, tình trạng “dạy chay, học chay” tồn tại, HS quen với lối học thụ động nên hiệu dạy học chưa cao Hơn nữa, cách thức sử dụng thí nghiệm hóa học chưa có nhiều đổi mới, chủ yếu để minh họa cho kiến thức chưa khai thác theo hướng dạy học tích cực để kích thích tư duy, phát triển khả tìm tịi, sáng tạo cho HS Năm học 2022 – 2023, Bộ GD & ĐT triển khai chương trình giáo dục phổ thơng cho HS lớp 10, năm học mang tính lề để nâng tầm giáo dục nước ta người GV nhân tố quan trọng định đến thành công chương trình giáo dục phổ thơng Bản thân GV giảng dạy mơn Hóa học chúng tơi phải tự đổi mặt thích ứng với chương trình mới, sử dụng thí nghiệm ảo hình thức dạy học thí nghiệm phù hợp để HS thực hoạt động khám phá, kiến tạo kiến thức Một phần mềm chuyên dụng để thiết kế thí nghiệm ảo cho hình ảnh tương đối rõ nét, phong phú dễ sử dụng, có đồ thị 3D biểu diễn cụ thể cho trình phản ứng phần mềm Crocodile Chemistry Từ nhũng vấn đề trên, chọn đề tài:“ Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10” II Mơ tả giải pháp Mô tả giải pháp trước tạo sáng kiến Hố học mơn khoa học thực nghiệm Do đó, thí nghiệm giữ vai trị quan trọng việc thực mục tiêu, nhiệm vụ dạy học hố học trường phổ thơng Mặt khác, hố học cịn có mối liên hệ mật thiết với thực tiễn đời sống người Vì vậy, việc gắn kết thí nghiệm hoá học với vấn đề thực tiễn đời sống tạo niềm tin khoa học, kích thích HS tim hiểu khám phá, vận dụng sáng tạo kiến thức hố học để phát triển tồn diện lực phẩm chất, đặc biệt lực tìm hiểu tự nhiên Nhưng thực tế giảng dạy việc kết hợp thí nghiệm thực hành thực đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá số hạn chế: Thứ nhất, vấn đề đổi đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá: nhiều GV chưa thực đổi phương pháp, truyền thụ kiến thức kỹ kiểu “đọc chép”, HS thụ động lĩnh hội kiến thức, hội rèn kỹ thực hành làm hạn chế việc phát triển lực thân Cách kiểm tra đánh giá theo truyền thống, chủ yếu qua kiểm tra dẫn đến kết đánh giá chưa toàn diện Thứ hai, thực trạng dạy học thực hành mơn Hóa học trường THPT: số đơn vị thiếu phịng thực hành mơn Hóa chất thường có hạn sử dụng 12 đến 24 tháng nên vấn đề chi ngân sách đầu tư mua bổ sung thiết bị hóa chất hàng năm lý hóa chất hết hạn cần trường cân nhắc tính tốn số tiền khơng vài triệu mà lên đến trăm triệu đồng năm Hơn tiến hành thí nghiệm thải hóa chất mơi trường gây nhiễm; đặc biệt tiến hành thí nghiệm độc hại, gây cháy nổ gây nguy hiểm đến sức khỏe tính mạng người Nhận thấy hạn chế trên, nhóm tác giả kết hợp nhóm chun mơn trường THPT Nam Yên Thành phát triển đề tài “Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10” Năm học 2022-2023, nhóm tác giả áp dụng đề tài trường THPT Nam Yên Thành, nhận thấy đạt hiệu cao khắc phục phần hạn chế Tóm tắt nội dung giải pháp làm rõ điểm 2.1 Các nội dung đưa gồm - Nghiên cứu lí luận chung vấn đề + Mơ hình 5E + Thí nghiệm ảo phần mềm Crocodile Chemistry + Năng lực lực tìm hiểu tự nhiên góc độ hóa học - Hướng dẫn bước để GV HS tự thiết kế thí nghiệm thực hành chương – Hóa học 10 - Kế hoạch học minh họa - Kết thực nghiệm sư phạm 2.2 Điểm – sáng tạo giải pháp Kết hợp sáng tạo việc HS tự thiết kế tiến hành thí nghiệm phần mềm Crocodile Chemistry trình dạy học theo mơ hình dạy học 5E thay cho việc HS phải quan sát thí nghiệm video GV làm minh họa, nhằm phát triển toàn diện lực người học, đặc biệt lực tìm hiểu tự nhiên góc độ Hóa học Phần mềm Crocodile Chemistry có dung lượng nhỏ, dễ cài đặt vào máy tính, giao diện rõ ràng, dễ sử dụng, phí quyền nhỏ (có thể dùng miễn phí) phù hợp với sở vật chất nhà trường, giảm bớt ngân sách đầu tư mua lý dụng cụ, hóa chất phục vụ cơng tác thí nghiệm thực hành mơn Hóa học Đặc biệt an tồn tiến hành thí nghiệm độc hại nguy hiểm, khơng gây ô nhiễm môi trường Sáng kiến đề xuất đổi kiểm tra đánh giá thông qua bảng tiêu chí đánh giá lực thực hành thí nghiệm HS, góp phần phát triển tồn diện lực người học Đặc biệt, chương 6: Tốc độ phản ứng - Hóa học 10 mà chúng tơi lựa chọn phù hợp để ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo dạy học PHẦN B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I Cơ sở lí luận Mơ hình dạy học 5E 5E mơ hình HS học tập khám phá dựa lí thuyết kiến tạo theo pha hình thành động học tập, khám phá, giải thích, vận dụng đánh giá Đây chu trình học tập có hiệu dành cho mơn khoa học, phịng thí nghiệm thực hành hoạt động thảo luận tương tác Cụ thể giai đoạn mơ hình sau: Giai đoạn 1: Gắn kết/hình thành động học tập (Engage) Mục đích giai đoạn để khơi gợi tị mị, quan tâm khuyến khích HS tham gia vào học GV nên thực kết nối chủ đề học khái niệm phù hợp với trình độ hoạt động nhận thức HS HS tham gia hoạt động tạo mối liên hệ kinh nghiệm học tập khứ, tại, thiết lập tảng tổ chức cho hoạt động tới Giai đoạn 2: Khám phá (Explore) HS đặt câu hỏi, đưa dự đoán, phát triển giả thuyết để tích cực khám phá khái niệm Giai đoạn cho phép HS học theo cách thực hành, làm việc nhóm, giao tiếp trực tiếp khám phá, thao tác giáo cụ, học liệu để kiểm tra giả thuyết họ đưa GV hướng dẫn, dẫn dắt HS thông qua câu hỏi, phương tiện dạy học, học liệu cung cấp kiến thức bản, tảng Giai đoạn 3: Giải thích (Explain) Mục đích giai đoạn tạo hội để HS mơ tả, trình bày, phân tích trải nghiệm thu hoạch, kết quan sát giai đoạn khám phá GV hướng dẫn giúp HS tổng hợp kiến thức mới, đặt câu hỏi HS cần làm rõ thêm vấn đề, bổ sung, xác hóa kiến thức thức cho HS Giai đoạn 4: Áp dụng (Elaborate) Giai đoạn tập trung vào việc tạo hội, khơng gian, hoạt động cho HS áp dụng học GV giúp HS thực hành vận dụng kiến thức học giai đoạn Giải thích, làm sâu sắc hiểu biết, khéo léo kĩ năng, áp dụng tình hồn cảnh đa dạng khác Điều giúp kiến thức trở nên sâu sắc GV u cầu HS trình bày chi tiết tiến hành khảo sát bổ sung để củng cố kĩ Giai đoạn nhằm giúp HS củng cố kiến thức trước đánh giá thông qua kiểm tra Giai đoạn 5: Đánh giá (Evaluate) Là giai đoạn GV xác định xem người học có đạt hiểu biết khái niệm kiến thức hay khơng Có loại hình đánh giá (thơng qua kiểm tra thông qua câu hỏi, trao đổi thảo luận) GV sử dụng hình thức để đánh giá trình nhận thức khả HS, từ đưa phương hướng điều chỉnh hỗ trợ phù hợp, giúp HS đạt mục tiêu học Giai đoạn đánh giá thực cuối lồng ghép trình thực giai đoạn 1.1 Ưu điểm phương pháp dạy học theo mô hình 5E Dạy học theo mơ hình 5E có nhiều ưu điểm mà phương pháp dạy học tích cực phương pháp truyền thống có được, - Người học trung tâm hoạt động học - Mơ hình 5E tăng cường tính tích cực, chủ động, phát huy tínhđộc lập, sáng tạo cá nhân HS q trình học tập Qua đó, phát triển kích thích lịng đam mê học tập HS, động lực q trình học tập - Thơng qua mơ hình tạo điều kiện giúp HS kết nối tri thức học cách hệ thống, tăng cường hiệu học tập Đồng thời, mơ hình cịn tạo điều kiện để GV tìm nội dung bài, từ dẫn dắt khéo léo HS qua hoạt động trải nghiệm - Trong q trình học tập, có huy động số biện pháp học tập kết hợp với học tập theo nhóm giúp HS tự đánh giá điều chỉnh vốn kiến thức - Tăng trình tương tác GV HS, GV ln có động thái kịp thời để hướng dẫn HS cần thiết - HS trải nghiệm để tự rút kiến thức mới, hiểu sâu kiến thức nhớ lâu hơn, HS cảm thấy thú vị thực hành thí nghiệm - Với khơng khí lớp học tươi vui, sơi nổi, tích cực giúp phần q trình tương tác GV với HS, HS với HS thúc đẩy giao tiếp thành viên cộng đồng - Mơ hình 5E cách thức để HS tiếp nhận với phương pháp học tập gần với kiểu nghiên cứu nhà khoa học 1.2 Hạn chế phương pháp dạy học theo mơ hình 5E - Dạy học theo mơ hình 5E cần đảm bảo điều kiện cho học tập: sở vật chất đầy đủ, bố trí thời gian hợp lí, nội dung dạy phù hợp với chương trình - GV phải có kiến thức, chun mơn nghiệp vụ vững vàng, có chuẩn bị chu đáo giảng GV xử lí linh hoạt tình HS đưa q trình học tập - HS phải có kiến thức, kĩ cần thiết để thực nhiệm vụ tìm kiến thức - Cần nhiều thời gian tiết học: tất hoạt động chủ yếu HS thực hiện, GV hướng dẫn nên HS lúng túng thực b Nội dung HS giải câu hỏi sau: Câu 1: Hãy nêu ý nghĩa tốc độ phản ứng thực tiễn, lấy ví dụ? Câu 2: Hãy tìm hiểu qua mạng internet, sách báo, tài liệu…, trình bày ví dụ làm tăng tốc độ phản ứng theo hướng có lợi sản xuất, thực tế ví dụ làm giảm tốc độ phản ứng theo hướng có lợi sản xuất, thực tế? c Sản phẩm - Sản phẩm: HS lấy ví dụ thực tế ảnh hưởng tốc độ phản ứng - Bài viết/báo cáo trình bày powerpoint HS (nộp vào tiết sau) d Tổ chức thực Với câu hỏi GV tổ chức cho HS trả lời lớp học GV: Dựa vào yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hoá học, cho biết ý nghĩa tốc độ phản ứng thực tiễn, cho ví dụ? GV gợi ý HS (- Ý em ….hay….? - Có thể nói cách khác ….được không? - Tại em lại cho rằng…………………… ? - Giải thích cho rằng………………xảy ra? - Theo em lí dẫn đến… ? - Em dựa vào sở để đưa ý kiến đó? - Liên hệ với kiến thức học hay thực tế mà em cho rằng….? - Có nghĩ đến khả khác xảy khơng? - Ai đồng ý với ý kiến có lờigiải thích rõ khơng? - Có nghĩ đến…………… có ý tưởng khác? - Ai có ý kiến ngược lại? Hãy cho biết sở ý kiến đó?… Với câu hỏi 2: GV hướng dẫn HS nhà làm hướng dẫn HS tìm nguồn tài liệu tham khảo (internet, thư viện …) Hoạt động Evaluation - Đánh giá Thời gian 25 phút a Mục tiêu - Củng cố, khắc sâu kiến thức học khái niệm tốc độ phản ứng, công thức tính tốc độ phản ứng, yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác - Phát triển lực: tìm hiểu tự nhiên, sử dụng ngơn ngữ hóa học, phát giải vấn đề thông qua môn học 30 b Nội dung Nội dung 1: Hoàn thành câu hỏi/bài tập phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP 1) Tại nhiệt độ lửa axetilen cháy oxi cao nhiều so với cháy khơng khí tạo nên nhiệt độ hàn cao ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 2) Tại đun bếp gia đình người ta thường đập nhỏ than, củi ? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 3) Xét phản ứng A + B → C Lúc đầu  Abđ = 0,8M, B bđ = 1M.Sau 20 phút,  A giảm xuống 0,78M a) Tính tốc độ phản ứng trung bình khoảng thời gian 20 phút Tốc độ tính theo A B có khác khơng? b) Nồng độ B sau 20 phút bao nhiêu? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Nội dung 2: Làm kiểm tra 15 phút 31 ĐỀ KIỂM TRA Câu 1: Tốc độ phản ứng không phụ thuộc vào yếu tố sau ? A Thời gian xảy phản ứng B Bề mặt tiếp xúc chất phản ứng C Nồng độ chất tham gia phản ứng D Chất xúc tác Câu 2: Tốc độ phản ứng tăng lên khi: A Giảm nhiệt độ B Tăng diện tích tiếp xúc chất phản ứng C Tăng lượng chất xúc tác D Giảm nồng độ chất tham gia phản ứng Câu 3: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng hoá học, : A Làm tăng nồng độ chất phản ứng B Làm tăng nhiệt độ phản ứng C Làm giảm nhiệt độ phản ứng D Làm giảm lượng hoạt hố q trình phản ứng Câu 4: Đối với phản ứng có chất khí tham gia, tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng A Nồng độ chất khí tăng lên B Nồng độ chất khí giảm xuống C Chuyển động chất khí tăng lên D Nồng độ chất khí khơng thay đổi Câu 5: Khi cho lượng Aluminium vào cốc đựng dung dịch axit HCl 0,1M, tốc độ phản ứng lớn dùng Aluminium dạng sau đây? A Dạng viên nhỏ B Dạng bột mịn, khuấy C Dạng mỏng D Dạng Aluminium dây Câu 6: Khi tiến hành thí nghiệm thực phản ứng: Zn(r) + 2HCl(dd) → ZnCl2(dd) + H2(k) với lượng Zinc khơng đổi kích thước dung dịch HCl đây, thời gian đầu phản ứng, dung dịch lượng khí H2 sinh nhiều nhất? A dung dịch HCl 0,5 M B dung dịch HCl M C.dung dịch HCl M D dung dịch HCl 1,5 M Câu 7: Thực thí nghiệm theo bước sau: Bước 1: Cho vào ống nghiệm thứ gam CaCO3 dạng bột, ống nghiệm thứ hai gam CaCO3 dạng cục Bước 2: Thêm vào ống nghiệm 10 ml dung dịch H2SO4 1M Hiện tượng 32 quan sát A Khí hai ống nghiệm B Khí ống nghiệm nhanh ống nghiệm C Khí ống nghiệm chậm ống nghiệm D Không thấy tượng Câu 8: Khi ủ rượu, người ta rắc men vào tinh bột nấu chín (cơm, ngơ, khoai, sắn) Việc rắc men chất sử dụng yếu tố để tăng tốc độ phản ứng A Nhiệt độ B Nồng độ C Xúc tác D Áp suất Câu Trong thành phần viên C sủi có chứa axit muối NaHCO3 nên cho vào nước thấy có tượng sủi bọt Nếu lấy viên C sủi cho vào cốc có lượng nước cốc nước ấm cốc nước lạnh Dự đoán tượng xảy cốc giải thích? A Khí hai cốc cốc xảy phản ứng giống B Khí cốc nước ấm nhanh cốc nước lạnh nhiệt độ cao tốc độ phản ứng xảy nhanh C Khí cốc nước ấm chậm cốc nước lạnh nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng xảy nhanh Câu 10: Nối phương án thí nghiệm với mục đích thí nghiệm cho phù hợp (nếu có) Phương án thí nghiệm Mục đích thí nghiệm (1) Lấy phần CaCO3 có khối lượng a Chứng minh ảnh hưởng nồng độ dung dịch đến tốc nhau, phần dạng viên, phần bột mịn; cho vào cốc chứa giấm ăn tích độ phản ứng hóa học nồng độ nhau; quan sát tốc độ sủi bọt khí (2) Lấy phần CaCO3 dạng hạt có khối b Chứng minh ảnh hưởng lượng kích thước hạt nhau; cho vào diện tích bề mặt chất rắn đến tốc độ phản ứng hóa học cốc chứa giấm ăn có nồng độ nhau, thể tích giấm ăn cốc thứ gấp lần cốc thứ hai; quan sát tốc độ sủi bọt khí ban đầu (3) Lấy phần CaCO3 dạng hạt có khối 33 c Chứng minh ảnh hưởng lượng kích thước hạt nhau; chovào cốc chứa giấm ăn tích nồng độ nhau, cốc đun ấm, quan sát tốc độ sủi bọt khí chất xúc tác đến tốc độ phản ứng hóa học (4) Lấy phần CaCO3 dạng hạt có khối d Chứng minh ảnh hưởng lượng kích thước hạt nhau; cho vào nhiệt độ đến tốc độ phản ứng hóa học cốc chứa giấm ăn tích nhau, giấm ăn cốc thứ pha loãng lần so với cốc thứ 2; quan sát tốc độ sủi bọt khí e Chứng minh ảnh hưởng áp suất đến tốc độ phản ứng hóa học A 1-b; 3-d; 4-a B 1-b; 2-d; 3-a C 1-a; 3-d; 4-b D 2-b; 3-d; 4-a Đề kiểm tra lực Câu hỏi: Cho hóa chất sau: dung dịch HCl 1M, dung dịch HCl 2M, CaCO3 dạng bột mịn CaCO3 dạng cục dụng cụ cần thiết như: cốc thủy tinh, ống nghiệm, kẹp gỗ, lưới amiang, đèn cồn, bật lửa Hãy đề nghị cách tiến hành thí nghiệm chứng minh tốc độ phản ứng phụ thuộc vào ba yếu tố nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc? Dự đốn tượng xảy thí nghiệm giải thích? Trình bày lời giải theo bảng sau: STT Yếu tố ảnh hưởng Cách tiến hành thí nghiệm c Sản phẩm - Sản phẩm: 1) Nồng độ cao nên tốc độ phản ứng nhanh 2) Tăng diện tích tiếp xúc 3) a) c 0, 78 − 0,8 mol V =− A =− = 10−3 20 l ph t 34 Dự đoán tượng Giải thích b) V= cB  cB = V  t = 10−3  20 = 0,02M t →Bsau - Bbđ = 0,02 →Bsau = 0,02 + = 1.02 M d Tổ chức thực Nội dung - Ở hoạt động GV cho HS hoạt động cặp đơi để có tương tác với nhằm hoàn thành câu hỏi tập cách tốt - Hoạt động chung lớp: GV yêu cầu HS nộp padlet mời số HS trình bày kết quả/ lời giải, hs khác góp ý, bổ sung GV giúp hs nhận lỗi sai sót cần chỉnh sửa chuẩn hóa kiến thức phuơng pháp giải tập Nội dung 2: GV tổ chức cho HS làm kiểm tra 15 phút chữa thông báo điểm số * Kiểm tra đánh giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: HS hoạt động nhân, GV ý quan sát kịp thời phát khó khăn, vướng mắc hs có giải pháp hỗ trợ hợp lý + Thông qua sản phẩm học tập: GV tổ chức cho hs chia sẻ thảo luận tìm III Thực nghiệm sư phạm lời giải chuẩn hóa kiến thức Mục đích, đối tượng thực nghiệm sư phạm Tiến hành TNSP chủ đề Tốc độ phản ứng lớp 10 thuộc trường THPT Nam Yên Thành, huyện Yên Thành tỉnh Nghệ An, nhằm khẳng định tính khả thi hiệu đề xuất vận dụng mơ hình 5E với thí nghiệm ảo, phát triển NLTHTN cho HS Phương pháp thực nghiệm thu thập liệu Thực dạy lớp thực nghiệm theo kế hoạch dạy đề xuất mục Thực đánh giá tiêu chí NLTHTN HS thời điểm trước sau thực nghiệm sư phạm với hình thức HS tự đánh giá theo phiếu đánh giá theo tiêu chí Tính so sánh điểm trung bình lực thời điểm tác động Đánh giá kết nhận thức chủ đề Tốc độ phản ứng HS thông qua kiểm tra thông thường sau dạy TNSP lớp thực nghiệm lớp ĐC (lớp đối chứng dạy bình thường) Phiếu đánh giá theo tiêu chí theo tiêu chí mức, mức mô tả sở mức độ thực đầy đủ, xác thành thạo quy điểm để tính tốn thống kê sau: mức độ -1 điểm, mức độ - điểm, mức độ 3- điểm tiêu chí đánh giá gồm: + Nêu câu hỏi liên quan đến vấn đề cần tìm hiểu 35 + Đề xuất giả thuyết nghiên cứu + Xây dựng quy trình thực thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết + Thực thí nghiệm theo quy trình xây dựng + Thu thập xử lý liệu để chứng minh/phủ định giả thuyết, rút kết luận cần thiết + Trình bày trình kết tìm hiểu Kết thực nghiệm sư phạm *Một số hình ảnh thực nghiệm Hoạt động khởi động kết nối Hướng dẫn HS cài đặt sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry HS thực nhiệm vụ 1, hoạt động 36 GV kết luận kiểm tra đánh giá * Kết đánh giá NLTHHH Bàng 1: Kết đánh giá NLTHTN HS Trước tác động Sau tác động Biểu Số HS đạt mức Số HS đạt mức 3 16 19 1,84 16 19 2,23 19 15 10 1,80 10 15 19 2,2 19 17 1,75 15 21 2,32 20 18 1.68 18 18 2,23 21 14 1,73 15 20 2,25 19 18 1,73 10 16 18 2,18 Điểm TB NL THTN X 1,75 X 2,24 Điểm trung bình tiêu chí tiêu chí NLTHTN HS sau tác động cao trước tác động, điều chứng tỏ sau có hướng dẫn GV HS phát triển tốt NLTHTN; có điểm số tăng tiêu chí tham gia q trình học sử dụng thí nghiệm ảo theo mơ hình 5E khơng phải ngẫu nhiên mà tác động mang lại * Kết đánh giá kiến thức chủ đề HS (điểm kiểm tra kiến thức) Bảng 2: Điểm kiểm tra HS lớp thực nghiệm đối chứng sau tác động 37 Đối tượn g Số HS Số HS đạt điểm 10 TB TN 44 0 8 11 7,14 ĐC 42 0 11 6,00 Biểu đồ phân loại kết HS sau kiểm tra Từ kết phân loại điểm kiểm tra nhận thức HS cho lớp TN có tỉ lệ % HS giỏi cao tỉ lệ % HS giỏi lớp ĐC; ngược lại, tỉ lệ HS yếu trung bình lớp TN thấp tỉ lệ % HS yếu trung bình lớp ĐC Điểm TB lớp TN cao lớp ĐC chứng tỏ kết lớp TN cao so với ĐC Như qua kết đánh giá lực điểm số sau kiểm tra, bước đâu nhận thấy việc vận dụng mơ hình 5E với nghiệm ảo có tác dụng phát triển NLTHTN nâng cao kết học tập HS Điều hoàn tồn phù hợp với việc phân tích phù hợp biện pháp với biểu NLTHTN góc độ hóa học HS lĩnh hội kiến thức qua q trình tìm tịi, khám phá, thảo luận thường nhớ hiểu IV Khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất Mục đích khảo sát Thơng qua khảo sát nhằm khẳng định cấp thiết tính khả thi Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10 Nội dung phương pháp khảo sát 2.1 Nội dung khảo sát Chúng tơi tiến hành khảo sát hai vấn đề sau: 38 - Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10 có cấp thiết khơng? - Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10 tính khả thi khơng? 2.2 Phương pháp khảo sát thang đánh giá Để tiến hành khảo nghiệm cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất, xây dựng phiếu trưng cầu ý kiến theo hai tiêu chí: tính cấp thiết tính khả thi ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10 Thực đánh giá tiêu chí theo mức độ từ cao đến thấp lượng hoá điểm số + Tính cấp thiết: Rất cấp thiết (4 điểm); Cấp thiết (3 điểm); Ít cấp thiết ( điểm); Khơng cấp thiết (1 điểm) + Tính khả thi: Rất khả thi (4 điểm); Khả thi (3 điểm); Ít khả thi ( điểm); Không khả thi (1 điểm) Sau nhận kết thu được, tiến hành phân tích, xử lí số liệu bảng thống kê phần mềm excel, tính tổng điểm (∑) điểm trung bình ( X ) biện pháp khảo sát, sau nhận xét, đánh giá rút kết luận Quy ước thang đo: Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh giá phân tích liệu cách hợp lí khoa học, thơng tin thu thập từ kết khảo sát quy ước dựa vào giá trị trung bình thang đo với giá trị khoảng cách (điểm tối đa - điểm tối thiểu)/ n = (4-1)/4 = 0.75, ý nghĩa mức tương ứng với đây: Quy ước xử lí thơng tin phiếu khảo sát: Điểm quy ước Mức độ Không cấp thiết Ít cấp thiết Cấp thiết Rất cấp thiết Điểm trung 1.0 -1.75 1.75 -2.5 2.5 -3.25 3.25 -4.0 bình Mức độ Khơng khả thi Ít khả thi Khả thi Rất khả thi Điểm trung 1.0 -1.75 1.75 -2.5 2.5 - 3.25 3.25 -4.0 bình 2.3 Khảo sát tính cấp thiết khả thi Khảo sát thăm dị tính cấp thiết khả thi Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực 39 tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10 36 GV dạy mơn Hóa trường THPT Bảng kết khảo sát tính cấp thiết Khơng Ít Rất Cấp Các giải pháp cấp cấp cấp thiết thiết thiết thiết Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry giảng dạy học tập chương 0 30 – Hóa học 10 Sử dụng mơ hình 5E dạy học chương – 0 30 hóa học 10 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E dạy học chương – 0 33 Hóa học 10 Bảng kết khảo sát tính khả thi Khơng Ít Rất Khả Các giải pháp khả khả khả thi thi thi thi Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry giảng dạy học tập chương 0 31 – Hóa học 10 Sử dụng mơ hình 5E dạy học chương – 0 33 hóa học 10 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E dạy học chương 0 31 – Hóa học 10 2.4 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất Bảng đánh giá cấp thiết giải pháp đề xuất Các thông số Các giải pháp Mức X Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 3.83 giảng dạy học tập chương – Hóa học 10 Rất cấp Sử dụng mơ hình 5E dạy học chương – hóa học 10 3.83 thiết Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 3.91 theo mơ hình 5E dạy học chương – Hóa học 10 40 Bảng đánh giá cấp thiết giải pháp đề xuất Các thông số Các giải pháp Mức X Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 3.86 giảng dạy học tập chương – Hóa học 10 Rất khả Sử dụng mơ hình 5E dạy học chương – hóa học 10 3.89 thi Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 3.86 theo mơ hình 5E dạy học chương – Hóa học 10 Từ số liệu thu bảng rút nhận xét Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10 cấp thiết khả thi 41 PHẦN C KẾT LUẬN I Kết luận Học tập khám phá theo mơ hình 5E phương pháp dạy học phù hợp với mục tiêu phát triển lực, với mơn khoa học Hóa học mơn khoa học thực nghiệm, việc vận dụng mơ hình 5E để học sinh khám phá kiến thức, phát triển lực nói chung lực thực hành hóa học nói riêng phù hợp Thí nghiệm ảo hình thức phù hợp cho việc tổ chức dạy học khám phá, trường hợp không thuận lợi với việc sử dụng thí nghiệm thực tếm đặc biệt dạy học trực tuyến Vậy nên giáo viên hiểu rõ tiến trình dạy học theo mơ hình 5E, phương pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng tìm tịi, việc thực thí nghiệm ảo thiết kế kế hoạch dạy tổ chức dạy học theo mơ hình 5E thí nghiệm ảo phù hợp nâng cao kết học tập phát triển lực thực hành hóa học cho học sinh II Hiệu sáng kiến đem lại Hiệu mặt kinh tế - Giải pháp ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry giúp nhà trường giảm bớt ngân sách đầu tư mua thiết bị hóa chất, xây dựng sửa chữa phịng học mơn phục vụ cơng tác thực hành thí nghiệm mơn Hóa học - Kinh phí mua quyền phần mềm khơng cao (có thể dùng miễn phí) HS cài đặt trực tiếp máy tính Hiệu mặt xã hội - Những giải pháp sáng kiến dễ áp dụng, phù hợp với điều kiện sở vật chất nhà trường; tạo hứng thú, phát huy lực tìm hiểu tự nhiên góc độ Hóa học cho HS, giúp nâng cao chất lượng giảng dạy giáo dục toàn diện nhà trường - Thực thí nghiệm phần mềm tăng tính an tồn, khơng gây nhiễm mơi trường so với làm thí nghiệm trực tiếp - Sáng kiến đề xuất đổi kiểm tra đánh giá thơng qua bảng tiêu chí đánh giá NLTHTN HS, góp phần phát triển tồn diện lực người học Khả áp dụng nhân rộng Nhóm tác giả kết hợp nhóm chun mơn trường THPT Nam Yên Thành phát triển đề tài :“ Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mơ hình 5E nhằm phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS dạy học chương – Hóa học 10” tiến tới thực cho chương khác Hóa học 10 đồng thời mở rộng cho Hóa học 11 12 Nhóm tác giả nhận thấy đề tài áp dụng rộng rãi cho tất trường THPT, trường có sở vật chất cịn hạn chế thiếu hóa chất dụng cụ phịng thực hành mơn 42 III Cam kết Chúng xin cam đoan đề tài sáng kiến nhóm tác giả nghiên cứu, khơng vi phạm quyền TÁC GIẢ SÁNG KIẾN (Ký tên) Phan Lý Hoàng 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ giáo dục đào tạo, Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể, 2018 Phạm Thị Bình, Đặng Thị Oanh (2013), Sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực dạy học hóa học trường THPT, Tạp chí Hóa học ứng dụng – Số chuyên đề kết nghiên cứu khoa học, số 2(18), tr.21-25.]: Phạm Thị Bích Đào, Vũ Thị Minh Nguyệt (2016) Vận dụng mơ hình 5E thiết kế chủ đề tích hợp liên mơn tài liệu học tập môn khoa học tự nhiên nhằm phát triển lực HS Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 131, 61 - 66 Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2019) Lí luận dạy học đại - sở đổi mục tiêu, nội dung phương pháp NXB Đại học Sư phạm Ngô Thị Phương (2019) Vận dụng mơ hình 5E dạy học chủ đề Ánh sáng môn Khoa học lớp Tạp chí Khoa học quản lí giáo dục, số 01 (21), tr 130-135 Vũ Thị Minh Nguyệt (2016) Vận dụng mơ hình 5E dạy học khoa học qua khám phá thiết kế kế hoạch học Tạp chí Giáo dục, số 384, tr 60- 62 Tô Thị Phương Lịch, Vận dụng mơ hình 5E dạy học chương dung dịch - hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho HS, Luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội, 2019