(Skkn 2023) ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô phỏng cấu trúc phân tử trong dạy học môn hóa học lớp 10 góp phần nâng cao năng lực cho học sinh

ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THỰC TẾ ẢO TĂNG CƯỜNG MÔ PHỎNG CẤU TRÚC PHÂN TỬ TRONG DẠY HỌC MƠN HĨA HỌC LỚP 10 GĨP PHẦN NÂNG CAO NĂNG LỰC CHO HỌC SINH Lĩnh vực: HÓA HỌC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT 1-5 ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THỰC TẾ ẢO TĂNG CƯỜNG MÔ PHỎNG CẤU TRÚC PHÂN TỬ TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC LỚP 10 GÓP PHẦN NÂNG CAO NĂNG LỰC CHO HỌC SINH Lĩnh vực: HÓA HỌC Tác giả: Phan Thị Thanh Huyền Tổ môn: Tự nhiên Thời gian thực hiện: Năm học 2022 - 2023 Số điện thoại: 0962.422.486 Nghĩa Đàn, tháng năm 2023 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3D 3-Dimension (3 chiều) AR Augmented Reality (Công nghệ thực tế ảo tăng cường) CNTT Công nghệ Thông tin ĐC Đối chứng GPS Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu) GV Giáo viên HK Học kỳ HS Học sinh SL Số lượng THPT Trung học Phổ thông TL Tỉ lệ % TN Thực nghiệm MỤC LỤC Trang Phần I Đặt vấn đề……….… ………………………….…………………………………… 1 Lý chọn đề tài……….… ………………………….…………………………………… Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài……….… ……………………… Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài……….… ……………………… 3.1 Đối tượng nghiên cứu……….… ………………………….………………………… 3.2 Phạm vi nghiên cứu……….… ………………………….…………………………… Phương pháp nghiên cứu đề tài……….… ………………………….……………… 4.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận……….… ………………………….………… 4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn……….… ………………………….……… Những đóng góp đề tài……….… ………………………….……………… 5.1 Về lý luận……….… ………………………….…………………………………………… 5.2 Về thực tiễn……….… ………………………….………………………………………… Phần II Nội dung nghiên cứu……….… ………………………….………………… Chương Cơ sở khoa học lý luận thực tiễn vấn đề nghiên cứu… Cơ sở lý luận……….… ………………………….……………………………………… … 1.1 Công nghệ thực tế ảo tăng cường AR ứng dụng giáo dục… …… 1.2 Chu trình Học tập Trải nghiệm David Kolb……… … ………………… 1.3 Tầm quan trọng cấu trúc phân tử giảng dạy học tập mơn Hóa học……….… ………………………….…………….… ………………………………….… 11 1.4 Công nghệ thực tế ảo tăng cường AR phát triển lực học tập nào?…….… ………………………….…………….… ……………………… ……….…… 13 1.5 Đánh giá lực theo thang đo Bloom……….… ………….……………… 17 Cơ sở thực tiễn……….… ………………………….……………………………………… 19 2.1 Khái quát tổ chức khảo sát thực trạng……….… ………………………….…… 19 2.2 Kết khảo sát thực trạng……….… ………………………….………………… 20 2.3 Đánh giá chung thực trạng……….… ………………………….……………… 21 Tiểu kết chương 1……….… ………………………….……………………………………… 21 Chương Ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử dạy học môn Hóa học lớp 10 góp phần nâng cao lực cho học sinh… ………………………….………………………………………… ………… 22 Trang bị kiến thức hướng dẫn học sinh cách ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường………………………………………………………… …….… ……… 22 1.1 Mục tiêu……….… ………………………….…… 22 1.2 Trang bị nội dung kiến thức cần nghiên cứu cho học sinh 22 Quy trình rèn luyện kỹ học tập, phát triển lực cho học sinh ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử…….……… 28 2.1 Giao nhiệm vụ học tập……… ………………………….…………………………… 28 2.2 Thực nhiệm vụ……… … ………………………….…………………………… 28 Hoạt động ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử dạy học mơn Hóa học lớp 10 … ………………………….………… 37 3.1 Ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử dạy học mơn Hóa học lớp 10 … ………………………….……………… …… 37 3.2 Trưng bày sản phẩm ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử dạy học mơn Hóa học lớp 10……….… ……… 37 Tiểu kết chương 2……….… ………………………….………………….………………….… 38 Chương Thực nghiệm sư phạm……….… .……………….………….…… 39 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm đề tài……….… ………….………………… 39 1.1 Mục đích thực nghiệm……….… ………………………….……….……………….… 39 1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm……….… ……………… ………….…… 39 Đối tượng phương pháp thực nghiệm đề tài……….… …………………… 40 2.1 Đối tượng thực nghiệm……….… ………………………….…… 40 2.2 Phương pháp thực nghiệm……….… ………………………….………………….… 40 Nội dung thực nghiệm đề tài……….… ………………………….…………………… 40 Tiến hành thực nghiệm đề tài……….… ………………………….……………… … 40 4.1 Công tác chuẩn bị cho việc thực nghiệm……….… ………………………… 40 4.2 Thực nghiệm đề tài……….… ………………………….…………………………….… 40 Kết thực nghiệm đề tài……….… …………………………………………….…… 41 Phân tích kết thực nghiệm đề tài……….… ………………………….…… … 44 6.1 Về tinh thần học tập học sinh……….… ………………………….…… 44 6.2 Về khả áp dụng giáo viên……….… ……………….…………….…… 44 Tiểu kết chương 3……….… ………………………………………………………….….…… 44 Chương Khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất…… …….… ………………………….…………….… ………………………….…… 45 Mục đích khảo sát……….… ………………………….………………………………… 45 Nội dung phương pháp khảo sát……….… ………………………….……… … 45 2.1 Nội dung khảo sát……….… ………………………….…………………………… … 45 2.2 Phương pháp khảo sát thang đánh giá……….… ………………………… 45 Đối tượng khảo sát……….… ………………………….……………………………… … 46 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất……….… ………………………….…………………………………………………………… 46 4.1 Sự cấp thiết giải pháp đề xuất……….… ………………………… 46 4.2 Tính khả thi giải pháp đề xuất……….… ………………………… 47 Tiểu kết chương 4……….… ………………………….…………………………………….… 48 Phần III Kết luận……….… ………………………….………………………………… … 49 Quá trình nghiên cứu đề tài……….… ………………………….……………… 49 Ý nghĩa đề tài……….… ………………………………………………………….…… 49 Đề xuất kiến nghị……….… ………………………….…………………………… … 50 3.1 Đối với công tác tổ chức quản lý….…….… ………………………….…… 50 3.2 Đối với công tác giảng dạy giáo viên… ………………………….…….… 50 3.3 Đối với công việc học tập học sinh… ………………………….……….… 50 Kết luận chung……………………………………………….… ………………………….…… 50 Tài liệu tham khảo………………….………………………….………………… ………….…… 51 Phụ lục………………………………………………………………….…………………………….…… C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Nghị số 29-NQ/TW đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ban hành Chương trình Giáo dục Phổ thơng mới, nhấn mạnh: “ Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học ” Và chuyển đổi số xu tất yếu, diễn nhanh, đặc biệt bối cảnh Cách mạng Công nghiệp 4.0 “Chương trình Chuyển đổi số Quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” phê duyệt Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 03/6/2020 Thủ tướng Chính phủ, Chuyển đổi số lĩnh vực giáo dục sau: “Phát triển tảng hỗ trợ dạy học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số công tác quản lý, giảng dạy học tập; ” Chuyển đổi số giáo dục trình sử dụng cơng nghệ số máy tính, Internet, phần mềm ứng dụng để cải thiện việc giảng dạy học tập Các lợi ích chuyển đổi số giáo dục bao gồm tăng cường khả tiếp cận kiến thức, nâng cao hiệu giảng dạy học tập, tạo hội học tập trực tuyến, tăng cường tương tác hợp tác HS GV, giúp GV dễ dàng việc quản lý đánh giá tiến trình học tập HS Chuyển đổi số giúp cho người tiếp cận thông tin nhiều hơn, rút ngắn khoảng cách, thu hẹp không gian, tiết kiệm thời gian Do đó, ứng dụng CNTT lực cốt lõi mà HS cần đạt lực yếu tố định thành công thời đại công nghệ 4.0 Bởi vậy, môn khoa học nói chung mơn Hóa học nói riêng cần coi trọng hình thành phát triển lực cho HS thông qua môn học Vậy chuyển đổi số dạy học Chương trình Giáo dục Phổ thơng 2018 để phát triển lực người học? Một ứng dụng vận dụng vào giảng dạy mơn Hóa học nhằm đáp ứng u cầu đặt sử dụng Công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR - Augmented Reality) làm tăng tính trải nghiệm, tương tác học tập, nâng cao khả tiếp thu kiến thức, giúp HS có trải nghiệm thực tế trực tiếp - yếu tố cần thiết để giúp cho người học nắm bắt khái niệm, giúp HS hình dung quan sát cấu trúc phân tử chất, góp phần nâng cao lực cho HS nhằm đáp ứng yêu cầu cần đạt Chương trình Giáo dục Phổ thơng 2018 Xuất phát từ lý trên, nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử dạy học mơn Hóa học lớp 10 góp phần nâng cao lực cho học sinh” Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Trên sở lý luận thực tiễn, đề xuất ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR - Augmented Reality) mô cấu trúc phân tử dạy học môn Hóa học lớp 10 góp phần nâng cao lực cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi giáo dục giai đoạn Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 3.1 Đối tượng nghiên cứu Ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử dạy học mơn Hóa học lớp 10 cấp THPT theo Chương trình Giáo dục Phổ thơng 2018 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận thực tiễn dạy học mơn Hóa học lớp 10 trường THPT 1-5, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An - Đề tài thực khảo sát trường THPT địa bàn huyện Nghĩa Đàn số huyện, thị xã lân cận tỉnh Nghệ An - Đề tài tiến hành thực nghiệm số lớp 10 trường THPT 1-5, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Phương pháp nghiên cứu đề tài 4.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận - Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết - Phương pháp phân loại hệ thống hóa lý thuyết 4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 4.2.1 Phương pháp vấn - Tham khảo ý kiến GV có kinh nghiệm cơng tác dạy học, thăm dò ý kiến HS THPT 4.2.2 Phương pháp quan sát - Quan sát tìm hiểu hình thức mơ cấu trúc phân tử số chất dạy học Hóa học 4.2.3 Phương pháp xử lý số liệu thống kê tốn học - Mục đích: Xử lý số liệu thu thập từ khảo sát thực trạng thực nghiệm - Công cụ: Phần mềm Microsoft Excel 365 phần mềm SPSS version 20.0 - Các thông số: Kiểm định độ tin cậy, tần suất, điểm trung bình, độ lệch chuẩn, phân tích tương quan nhị biến, phân tích so sánh khác biệt Những đóng góp đề tài 5.1 Về lý luận - Đề tài đóng góp thêm góc nhìn vấn đề phát triển lực cho HS theo mức độ thang đo Bloom, thông qua việc ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử, theo Chu trình Học tập Trải nghiệm David Kolb giảng dạy học tập mơn Hóa học Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 5.2 Về thực tiễn - Những nghiên cứu đề tài cung cấp cách thức, hướng dẫn HS ứng dụng công nghệ thực tế ảo tăng cường mô cấu trúc phân tử mơn Hóa học Giúp HS GV tham khảo áp dụng cách dễ dàng, góp phần phát triển lực cho HS mơn Hóa học nói riêng mơn học nói chung Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương Cơ sở khoa học lý luận thực tiễn vấn đề nghiên cứu Cơ sở lý luận 1.1 Công nghệ thực tế ảo tăng cường AR ứng dụng giáo dục 1.1.1 Công nghệ thực tế ảo tăng cường (Augmented Reality - AR) gì? - Cơng nghệ thực tế ảo tăng cường, hay cịn gọi AR (Augmented Reality), cơng nghệ giúp mô tả trạng thái vật lý môi trường xung quanh người, nhiên khơng gian chèn thêm chi tiết ảo hóa nhờ smartphone, máy tính, hệ thống chiếu hình ảnh hay thiết bị điện tử khác HS quan sát phân tử hợp chất hóa học qua ứng dụng AR (Nguồn ảnh: Internet) Các thành phần tạo nên công nghệ thực tế ảo tăng cường AR bao gồm: - Hình ảnh: Cơng nghệ AR sử dụng hình ảnh thực tế để thị đối tượng ảo Các hình ảnh thu thập từ máy ảnh thiết bị quét môi trường xung quanh Các đối tượng ảo tạo dựa liệu thu thập từ hình ảnh - Khơng gian 3D: Cơng nghệ AR thường sử dụng không gian 3D để tạo đối tượng ảo Các đối tượng tạo cách sử dụng phần mềm tạo mơ hình 3D Các đối tượng ghép vào giới thực để tạo trải nghiệm AR - Theo dõi theo dõi địa điểm: Các công nghệ theo dõi theo dõi địa điểm cho phép AR hiển thị đối tượng ảo vị trí thích hợp giới thực Các công nghệ bao gồm GPS, cảm biến thiết bị giám sát vị trí Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn