nghiên cứu ứng dụng và phát triển một số phần mềm hóa học phục vụ cho công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học tại trường đại học tây bắc

Phát triển mạnh phong trào tự học, tự đào tạo rộng khắp trong toàn dân, nhất là thanh niên ” Nhận thức được tầm quan trọng của việc từng bước ứng dụng CNTT trong Dạy-Học, trong chương t

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC TAY BAC

NGUYEN HUY CUONG

NGHIEN CUU UNG DUNG VA PHAT TRIEN MOT SO

PHAN MEM HOA HOC PHUC VU CHO CONG TAC

GIANG DAY VA NGHIEN CUU KHOA HOC

TAI TRUGNG DAI HOC TAY BAC

Cơ quan thực hiện : Trường Đại học Tây Bac

Cơ quan chủ quản : Sở Khoa học & Công nghệ Sơn La

Mã số : KX.01.2003

Sơn La - 12/2004

Loi eim ơn

é tài này được tiến hành trong hai năm 2003-2004 và hoàn thành tại Khoa

Sinh Hoá -Trường Đại học Tây Bắc Lời đầu tiên tác giả xin chân thành cảm ơn Uy

ban nhân dân Tỉnh Sơn La, Ban giám đốc -Sở Khoa học Công nghệ Tỉnh Sơn La và Phòng Quản lý Khoa học - Sở Khoa học Công nghệ Tỉnh Sơn La đã hết sức tạo điều

kiện về mọi phương điện để chúng tôi hoàn thành đề tài này

€húng tôi cũng xin bày tỏ sự cảm ơn của mình đối với Ban Giám hiệu—

Trường Đại học Tây Bắc, Các phòng chức năng của Trường Đại học Tây Bắc, Ban

Chủ nhiệm Khoa Sinh Hoá, Bộ môn Hoá học-Khoa Sinh hoá đã giúp đỡ về cơ sở vật

chất và tỉnh thần đối với đề tài này

€húng tôi cũng xin chân thành cảm ơn GS-TSKH Trần Văn Sung-Vién trưởng Viện Hoá học Việt Nam-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam,GS TS Macro Cuifolim và các giáo sư khác - Trung tâm Khoa học tự nhiên Quốc gia Pháp (CNRS), các giảng viên thuộc Bộ môn Phương pháp giảng dạy-Khoa Hoá học— Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã giúp đỡ chúng tôi về tư liệu cho việc hoàn thành đề tài nghiên cứu này

(hân địp này tác giả cũng bày tỏ lời cảm ơn đến các đồng nghiệp, các thành viên trong nhóm nghiên cứu ứng dụng và phát triển phần mềm hoá học và gia đình

đã luôn cổ vũ động viên giúp đỡ chúng tôi vượt qua khó khăn trong suốt quá trình

nghiên cứu

Thuận Châu ngày 25 tháng 10 năm 2004

Nguyễn Huy Cường

PHANI : MO DAU LLLY DO CHON DE TAI

Trong những năm gần đây với sự phát triển như vũ bão của công nghệ

thông tin và truyền thông (4T) đã tác động vào hầu hết các lĩnh vực của cuộc

sống và làm thay đổi sâu sắc đời sống kinh tế xã hội, đặc biệt là giáo dục Trong chỉ thị số 29 về tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong nghành giáo dục giai đoạn 2001-2005, 1 trong 4 mục tiêu mà Bộ GD&ĐT đặt ra là ứng dụng

CNTT vào giảng dạy, coi CNTT là công cụ hỗ trợ đấc lực nhất cho việc đổi mới

phương pháp day-học Trong nghị quyết TW2 Khoá VI chỉ rõ :“Đổi mới mạnh

mẽ phương pháp giáo dục- đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiêu, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương

pháp tiên tiến và phương tiện vào quá trình dạy - học, đảm bảo điều kiện và thời

gian tự học, tự nghiên cứu của học sinh nhất là sinh viên Đại học Phát triển mạnh phong trào tự học, tự đào tạo rộng khắp trong toàn dân, nhất là thanh

niên ”

Nhận thức được tầm quan trọng của việc từng bước ứng dụng CNTT trong Dạy-Học, trong chương trình hành động 2 năm 2004-2006 Trường Đại học Tây Bắc đã nhấn mạnh đến việc ĐMPPD&H theo hướng phát huy tính tích cực chủ động, sáng tạo của người học trong đó có tăng cường thúc đẩy việc ứng dụng các phần mềm phục vụ cho giảng đạy và nghiên cứu khoa học, xây dựng các giáo án điện tử trong tất cả các môn học

Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm với nhiều nội dung kiến thức

khoa học phức tạp mà để lí giải và làm rõ bản chất, khắc sâu các hiện tượng hoá

học cũng như xây dựng những định nghĩa, khái niệm kiến thức hoá học mới cần

c6 nhiing mé phong (Simulation), minh hoa (illustration), minh thi (visualation)

trực quan có độ chính cao như : Cấu tạo nguyên tu, phan tt, may electron, Obitalnguyén tt, Obital Phan tử Việc nghiên cứu ứng dụng các phần mém

trong nghiên cứu và giảng dạy hoá học sẽ là một trong các yếu tố góp phần nâng cao chất lượng dạy và học Hoá học

Để thực hiện được các yêu cầu nói trên cần có các nghiên cứu mang tính

hệ thống nhằm cung cấp các cơ sở dữ liệu và cơ sở lí thuyết cũng như các công

cụ cho viéc tng dung CNTT vao GD&NCKH hoa hoc tại Trường Đại học Tây

Bac

Trong 2 năm 2003-2004 tại trường Đại học Tây Bắc được sự hỗ trợ của là

Sở KH&CN Sơn La đã tạo điều kiện cho nhóm nghiên cứu ứng dụng và phát

triển phần mềm (NCUD&PTPMHH) triển khai các nghiên cứu với mục đích : Nghiên cứu ứng dụng và phát triển một số phần mêm ứng dụng hoá học phục vụ

cho công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học tại Trường Đại học Tây Bắc Trong đó tập trung vào các nghiên cứu mang tính ứng dụng như : Các nghiên cứu

về việc sử dụng các phần mềm hoá học đang được thịnh hành, chuyển giao công nghệ sử dụng( Các phần mêm này được suu tâm bằần các nguồn khác nhau trong

đó có việc sử dụng mạng internet một trong các công cụ thuận lợi, quan trọng và

đa dạng để sưa tập các nguồn thông tin ) Bên cạnh đó sử dụng một số ngôn ngữ

lập trình căn bản như PASCAL để lập các phần mềm dùng xử lí các số liệu

thống kê trong hoá học

Các đánh giá hiện nay cho thấy rằng với việc ứng dụng CNTT vào dạy học như : Việc xây dựng các bài giảng điện tử, việc xây dựng các thí nghiệm mô

phong (experimental Simulation) đã và đang giải quyết được nhiều vấn để

khó khăn của thực tiễn đặt ra góp phần đối mới nâng cao chất lượng day- hoc hoá học, đồng thời đáp ứng được mục tiêu về đổi mới công nghệ với phương

cham Đi tắt- Đón đầu

Do vậy, đề tài được chúng tôi chọn là: “Wghiên cứu ứng dụng và phát

triển một số phần mêm ứng dụng hoá học phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học tai trường Đại học Tay Bắc”

1.2 GIA THUYET KHOA HỌC :

Với việc phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và máy tính, nếu

khai thác, sử dụng và phát triển hợp lý các phân mềm tin hoc (Chemoffice,

ACDlab, Titration ) thì có thể hỗ trợ tốt cho việc đạy- học và nghiên cứu khoa

học môn hoá học của cả giáo viên và học sinh nó sẽ giải quyết được nhiều vấn đề

trong việc thiết kế các phân tử phức tạp (như các phân tử hợp chất hữu cơ, các số liệu về cấu tạo nguyên tử và phân ¡ử) Hình thành các phương pháp giảng dạy

mới như qua mạng internet, truyền hình, Các công cụ này sẽ góp phần giải

2

quyết tốt các khó khăn trong việc chuyển tải kiến thức trừu tượng của hoá học từ người dạy đến người học, nâng cao hứng thú học tập của học sinh( một yến tố hết sức quan trọng quyết định chất lượng học tập của học sinh) Phần nào khắc phục tình trạng dạy chay đo thiếu thiết bị, hoá chất, phòng thí nghiệm Tất cả các yếu

ttó trên sẽ góp phần giải quyết một cách tương đối tốt các mục tiêu của giáo dục

trong đó có nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy và học, đáp ứng yêu cầu bức xúc hiện nay của giáo dục nước ta hiện nay

1.3 MUC DICH NGHIÊN CỨU

- Dùng các phần mềm hiện có, khai thác, phát triển ứng dụng vào giảng dạy

và nghiên cứu hoá học phục vụ có hiệu quả công tác học tập, giảng dạy và nghiên cứu khoa học môn hoá học của cán bộ, giáo viên, sinh viên và học sinh

- Dùng hệ thống bài giảng điện tử, các thí nghiệm mô phỏng, bài tập trắc nghiệm vào giảng dạy môn hoá học góp phản đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng đào tạo môn hoá học

I4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Sưu tầm một số phần mềm ứng dụng hoá học đang được sử dụng rộng rãi

trên thế giới, khu vực cũng như trong nước Nghiên cứu một số vấn đề lí luận về việc ứng dụng CNTT trong nghiên cứu và giảng dạy hoá học

- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển các phần mềm này, khai thác các tiện ích của chúng vào giảng dạy và nghiên cứu khoa học Chuyển giao công nghệ sử dụng cho các đối tượng là giảng viên-giáo viên- sinh viên

- Sử dụng các ngôn ngữ lập trình PASCAL, để tạo lập các phần mềm tính toán sử dụng trong việc giải quyết các bài toán về cơ chế của các phản ứng tạo phức dùng trong chuyên ngành phân tích hoá học ứng dụng trong việc phân tích các nguyên tố kim loại đất hiếm (Th,U ), xác định các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường

- Xây dựng các bài giảng điện tử cho các hệ PTCS, PTTH, CD&DH; cac thi

nghiệm mô phỏng, bài tập trắc nghiệm môn hoá học

- Thực hiện việc triển khai các nghiên cứu ban đầu trong việc sử dụng các bài giảng điện tử để từ đó rút ra các kết luận, đánh giá giúp cho việc phát triển kết

quả nghiên cứu trong tương lai.

- Bước đầu thử nghiệm việc sử dụng câu hỏi trắc nghiệm trong đánh giá kết quả học tập của học sinh bằng phần mém Hot potatoes

15 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU :

1.5.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận :

Để xây dựng các cơ sở lí luận cho việc nghiên cứu của đề tài cần thực hiện các sưu tầm tư liệu, các thông tin về các kết quả nghiên cứu ứng dụng tin học

vào hoá học trong và ngoài nước Tiến hành các thảo luận, đánh giá, phân loại các thông tin và các tư liệu sưu tầm được (Chủ yếu là các bài báo hội thảo, các

phần mém hod hoc)

Trên cơ sở đó, xây dựng cơ sở lý luận cũng như các tiêu chí là các cơ sở để

` nhóm phát triển phần mềm hoá học định hướng cho việc triển khai các nghiên cứu

1.5.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

Căn cứu vào các kết quả nghiên cứu lí thuyết, tiến hành triển khai các nghiên

cứu thực nghiệm sư phạm trên cơ sở các chương trình được thực hiện bằng các

phần mềm ứng dụng, phân tích và xử lí số liệu thu được

Các thực nghiệm sư phạm thí điểm tại Khoa Sinh Hoá- Trường ĐH Tây Bắc

và một số Trường PTCS trong tỉnh ở các khu vực có chất lượng, đối tượng và cơ

sở vật chất khác nhau ( Cấp xứ, Thị trấn) để từ đó rút ra các kết luận cho việc xây dựng và sử dụng các bài giảng điện tử hoá học trong thực tiễn

1.5.3 Phuong pháp điều tra, quan sát:

Tìm hiểu những đánh giá của giáo viên và học sinh về hiệu quả và tác dụng của kết quả nghiên cứu ( Bài giảng, thí nghiệm mô phỏng, phần mém vv) trong

việc giảng dạy môn hoá học ở phổ thông và cao đẳng sư phạm

1.6 NHUNG DONG GOP CUA DE TAI:

Việc nghiên cứu đề tài sẽ thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy-học và nghiên cứu hoá học tại Trường đại học Tây Bắc, góp phần nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, chất lượng học tập của của sinh viên và góp phần

thúc đẩy quá trình tin học hoá trường học

Mặt khác với vai trò ngày càng quan trọng của UDCNTT trong tất cả các

lĩnh vực với việc nghiên cứu của đề tài chúng tôi hy vọng sẽ mở được một môn

4

học mới có tính hiện đại và đáp ứng các yêu cầu của giáo dục : Ung dung tin

hoc trong hoá học (gọi tắt là Hoá Tin) tại Trường Đại học Tây Bắc.

PHAN II: NOI DUNG

CHƯƠNG I : CÁC VẤN ĐỀ VỀ CƠ SỞ LÍ THUYẾT

I.1.Công nghệ giáo dục (Educational Technology) và việc áp dụng CNTT trong Dạy -Học

Công nghệ thông tin và truyền thông (4T) phát triển như vũ bão nó vừa

là hạ tầng vừa là động lực cho sự phát triển kinh tế-văn hoá và giáo dục Nó đang làm nên sự thay đổi mạnh mẽ trong giáo dục tạo ra Công nghệ giáo đục (Educational Technology) Trong đó việc sử dụng Công nghệ Dạy và Học (Teaching and Learning Technology) dẫn tới làm thay đổi nội dung - phương pháp Dạy và Học với nhiêu hình thức phong phú Nhờ có công nghệ mà giáo dục có thể thực hiện được tiêu chí : học mọi nơi (znywhere), học mọi lúc (anytime), học một cách mở và học suốt đời (open and flixible learning)

Hoá học với đặc thù của một khoa học thực nghiệm đòi hỏi có độ chính xác cao thì yêu cầu của việc UDCNTT càng cấp thiết Một trong các vấn đề được chúng tôi quan tâm nghiên cứu trong đề tài này là việc UDCNTT vào thiết

kế các thí nghiém m6 phong (experimental Simulation) ding trong giang day hoá học Theo môt số các công bố mới đây trên mạng internet về hướng nghiên cứu này cho thấy Thí nghiệm mô phỏng cung cấp một môi trường cho việc phát hiện ra các khái niệm mới cũng như đạt được sự hiểu biết về ảnh hưởng qua lại giữa các hiện tượng phức tạp kì lạ, cho việc xây dựng các chủ đề nghiên cứu Mô phỏng cũng là một lĩnh vực mà ở đó công nghệ máy tính phù hợp nhất với vai trò

là công cụ cho việc chuyển giao các kinh nghiệm giáo dục Những người ủng hộ việc sử dụng mô phỏng coi nó là một trong những đột phá lớn trong giáo duc(Kurt Schmucker-Apple Computer), n6 lam phát triển khả năng tư duy về toán học và khoa học của trẻ (Judah Schwartz- giám đốc trung tâm giáo duc Haward) Máy tính sẽ có thể mô phỏng thế giới cũng như giải thích nó việc tạo

ra và sử dụng trong mô phỏng bằng máy tính sẽ là một công cụ vô cùng thuận lợi trong giáo dục vì tiện lợi và tính giáo dục cao (BH Gaie) Những công nghệ mô phỏng đem đến cho sinh viên những cơ hội thú vị để họ phát hiện thông tin, thúc đẩy sự hứng thú của họ, để thí nghiệm và chứng minh những gì họ đã học được

(George Lucas- Tổ chức giáo dục quốc tế)

Như vậy nói về cải cách giáo dục trong giai đoạn hiện nay nếu như không

có sự tham dự của CNTT thì khó có thể đảm bảo được fính hiện đại vì yếu tố

6

thông tin (Điều này duoc đề cập trong tiêu chí APIEID của UNESCO giai đoạn

2002 - 2007) Nhưng vấn đề đặt ra là việc ứng dụng sẽ được triển khai như thế

nào để phù hợp với điều kiện thực tiễn trong nước và nhà trường với đặc thù là một trường Đại học vùng miền núi Tay Bắc? Mội điểu thật may mắn là với những lợi thế của mình cùng với các bước tiến nhanh về các giải pháp côngnghệ mạng Iniernet sẽ giúp chúng ta khắc phục được yếu tố bất lợi đó về khoảng cách đặc biệt là sự đầu tư nâng cấp lớn về cơ sở vật chất thiết bị trường Đại học Tây bắc trong lĩnh vực này trong những năm vừa qua

Để thực hiện được mục tiêu đó cần xây dựng được một hệ thống các bài

giảng hoá học điện tử với cơ sở đữ liệu phong phú sau đó triển khai việc ứng

dụng vào giảng dạy thử nghiệm Việc ứng dụng CNTT để xây dựng các bài

giảng phải do chính GV những người sẽ thuyết trình tự mình thiết kế các ý tưởng của chính cá nhân mình Vấn đề này đã được trình bày trong báo cáo của TS Quách Tuấn Ngọc- Giám đốc trung trâm CNTT Bộ GD&ĐT tại hội nghị về UDCNTT trong GD toàn quốc HN 2003 : “Việc áp dụng CNTT phải linh hoạt

không vận dụng một cách máy móc cứng nhắc không được áp đặt Phải tạo ra sự

hứng thú của giáo viên với CNTT vì phương pháp giảng dạy tốt là do giáo viên quyết định Cần cho giáo viên tự xây dựng công cụ giảng dạy với sự hỗ trợ của

chuyên gia CNTT Cần chuyển giao công nghệ làm phân mêm dạy học tới giáo viên để học có thể tự sản xuất lấy chương trÌH” (Ts Quách Tấn Ngọc )ˆ

Để có được các bài giảng sinh động và hiệu quả việc trước tiên sau khi

người GV đã có ý tưởng khoa học phải nắm được cách sử dụng các phần mềm dùng thuyết trình các bài giảng Hiện nay phần mềm MS Powerpoint được dùng

phổ biến trong việc thuyết trình quảng cáo cũng như thể hiện các ý tưởng khoa

học do tính phổ biến và dễ sử dụng (Đáy là một phần mêm ứng dụng trong bộ

OFFICES của Microsoft) Tuy nhiên trên thế giới cũng như trong nước thì việc

sử dụng nó làm các báo cáo và các thuyết trình quảng cáo hoặc hội thảo là chủ yếu việc sử dụng nó làm công cụ trợ giảng chưa được nghiên cứu một cách hệ thống và đây đủ Cho đến nay chưa có một công trình nào hướng dẫn một cách

cu thé va chi tiết các quy trình để thiết kế các bài giảng cho các môn học nói

chung và môn hoá học nói riêng Do vậy chúng tôi tổ chức nghiên cứu MS

Powerpoint XP, do khả năng đồ họa trong MS Powerpoint cao và đáp ứng được

các yêu cầu xây dựng các mô phỏng (Có tương tác động : animation,

Aimunlation ) của hoá học nên chúng tôi sử dụng tiện ích này cho các bài giảng

7

thông tin (Điều này được đề cập trong tiêu chí APIEID của UNESCO giai đoạn

2002 - 2007) Nhưng vấn đẻ đặt ra là việc ứng dụng sẽ được triển khai như thế

nào để phù hợp với điều kiện thực tiễn trong nước và nhà trường với đặc thù là

một trường Đại học vùng miền núi Tây Bấc? Một điều thật may mắn là với những lợi thế của mình cùng với các bước tiến nhanh về các giải pháp côngnghệ

mạng Internet sẽ giúp chúng ta khắc phục được yếu tố bất lợi đó về khoảng cách đặc biệt là sự đầu tư nâng cấp lớn về cơ sở vật chất thiết bị trường Đại học Tây bắc trong lĩnh vực này trong những năm vừa qua

Để thực hiện được mục tiêu đó cần xây dựng được một hệ thống các bài

giảng hoá học điện tử với cơ sở dữ liệu phong phú sau đó triển khai việc ứng

dụng vào giảng dạy thử nghiệm Việc ứng dụng CNTT để xây dựng các bài giảng phải do chính GV những người sẽ thuyết trình tự mình thiết kế các ý tưởng

của chính cá nhân mình Vấn đề này đã được trình bày trong báo cáo của TS Quách Tuấn Ngọc- Giám đốc trung trâm CNTT Bộ GD&ĐT tại hội nghị vẻ UDCNTT trong GD toàn quốc HN 2003 : “Việc áp dụng CNTT phải lnh hoạt

không vận dụng một cách máy móc cứng nhắc không được áp đặt Phải tạo ra sự

hứng thú của giáo viên với CNTT vì phương pháp giảng dạy tốt là do giáo viên quyết định Cần cho giáo viên tự xây dựng công cụ giảng dạy với sự hỗ trợ của chuyên gia CNTT Cân chuyển giao công nghệ làm phần mêm dạy học tới giáo

viên để học có thể tự sản xuất lấy chương trÌHH (Ts Quách Tấn Ngọc )ˆ

Để có được các bài giảng sinh động và hiệu quả việc trước tiên sau khi

người GV đã có ý tưởng khoa học phải nắm được cách sử đụng các phần mềm

dùng thuyết trình các bài giảng Hiện nay phần mềm MS Powerpoint được dùng

phổ biến trong việc thuyết trình quảng cáo cũng nhự thể hiện các ý tưởng khoa

học do tính phổ biến và dễ sử dụng (Đáy là một phần mêm ứng dụng trong bộ OFFICES của Microsoft) Tuy nhiên trên thế giới cũng như trong nước thì việc

sử dụng nó làm các báo cáo và các thuyết trình quảng cáo hoặc hội thảo là chủ yếu việc sử dụng nó làm công cụ trợ giảng chưa được nghiên cứu một cách hệ

thống và đây đủ Cho đến nay chưa có một công trình nào hướng dẫn một cách

cụ thể và chỉ tiết các quy trình để thiết kế các bài giảng cho các môn học nói chung và môn hoá học nói riêng Do vậy chúng tôi tổ chức nghiên cứu MS Powerpoint XP, do khả năng đồ họa trong MS Powerpoint cao và đáp ứng được các yêu cầu xây dựng các mô phỏng (Có tương tác déng : animation, Simulation ) cha hod học nên chúng tôi sử dụng tiện ích này cho các bài giảng

7

của mình Để sử dụng nó người học cân được tập huấn chung về MS Powerpoint

để nắm được các kiến thức cơ bản trước khi đi vào phần thiết kế cụ thể cho bài

giảng hoá học điện tử (Được gọi là : eLecChem)

1L.2.Vai trò của phương tiện dạy học :

Quá trình dạy học là một quá trình truyền thông hai chiều

-Người thày giáo truyền đạt các thông điệp khác nhau (các thông tin mà người học phải được học và hiểu hay phải thực hành được một số nhiệm vụ)

-Người học truyền đạt lại cho thầy giáo những tiến bộ về mặt nhận thức,

mức độ nắm bắt các kỹ năng đã được thày giáo dạy

-Những thông tin này được thày giáo tiếp nhận và xử lý quyết định điều

chỉnh hay tiếp tục thực hiện công việc dạy học của mình

-Thày giáo phản hồi thông tin (uốn nắn, hướng dẫn, động viên .người học ) Quá trình dạy học có thể trình bày theo sơ đồ sau :

Các thông tin để học

Các thông tin về sự tiến bộ học tập

Thầy giáo

Các thông tin phản hỏi (uốn nắn, hướng dẫn) - -

Trong quá tru vay ye mie yuan uy giua Lae wa pudl tham gla qua trình dạy học, thông tin hai chiều được phương tiện dạy học truyền tải theo một

phương pháp cụ thể nào đó, phương tiện dạy học có thể đóng vai trò trong quá trình dạy học Các phương tiện dạy học thay thế cho những sự vật hiện tượng va

các quá trình xảy ra trong thực tiễn mà cả giáo viên và học sinh đều không thể

tiếp cận được Chúng giúp cho giáo viên phát huy tất cả các giác quan của học sinh trong quá trình truyền thụ kiến thức, do đó giúp người học nhận biết được các mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng và tái hiện được những khái niệm, quy luật là cơ sở cho việc đúc rút kinh nghiệm và áp dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất Thực tiễn sư phạm cho thấy phương tiện dạy học có các đặc trưng chủ yếu như sau:

-_ Có thể cung cấp cho học sinh những thông tin chính xác về các đối

tượng nghiên cứu

-_ Làm cho việc giải dạy trở nên cụ thể hơn, tăng thêm khả năng tiếp thu những sự vật hiện tượng và các quá trình phức tạp của học sinh

- Rút ngắn thời gian giảng dạy mà việc lĩnh hội kiến thức của học sinh

lại nhanh hơn

- Giải phóng người thầy giáo khổi một khối lượng lớn các công việc chân tay, do đó làm tăng khả năng nâng cao chất lượng dạy học

- Dé dang gây được cảm tình và sự chú ý của học sinh

Bằng việc sử dụng phương tiện dạy học giáo viên có thể kiểm tra một cách

khách quan khả năng tiếp thu kiến thức cũng như sự hình thành kỹ năng, kỹ xảo của người học Với vai trò là hỗ trợ cho người thầy giáo trên lớp hiệu quả của

chúng phụ thuộc nhiều vào vai trò của thầy giáo

L3 Quy trình thiết kế bài dạy học hoá học bằng MS — Powerpoint:

Quy trình thiết kế bài dạy học hoá học bằng MS - Powerpoint được tiến hành như sau

1- Xác định rõ mục tiêu của bài học

2- Xác định rõ nội dung chi tiết với cấu trúc hợp lý để có thể dự kiến được số

slide cần biểu diễn

3- Sưu tầm các phần mềm thí nhiệm hoá học phù hợp với nội dung bài học

(Các videoclip, tạo mình họa động trong powerpoim, trong Flash)

4- Xử lí sư phạm các tư liệu thu được (Bằng các phần mêm studio) để có

5- Sử dụng phần mềm Powerpoint ;các tài liệu học tập có liên quan để tạo các liên kết hoặc nhúng các tư liệu vào vùng làm việc PP (có thể anh tinh

hoặc động,có thể là movie), chuyển các file có phần mở rộng *pp thành

phần mở rộng*htm hoặc *xhtm để truyền tải trên mạng internet

Hoạt động Bằng các slide hướng dẫn | sát,mô tả hiệntượng )

học sinh tự lực chiếm | Trình bày kết quả

Mô phỏng là một gói phần mềm (có khi kèm theo là những phần cứng đặc

biệt như thiết bị nhập) tái tạo hay mô phỏng một hiện tượng, môi trường hay thực nghiệm phức tạp, dù theo cách đã được đơn giản hoá, cung cấp cho người sử

dụng cơ hội đạt đến mức độ hiểu biết mới

Mô phỏng phải tương tác được và thường gắn liền với các hiện thực khách quan Mô phỏng phải dựa trên một số mô hình điện toán cơ sở của hiện tượng, môi trường, hoặc thực nghiệm mà nó mô phỏng, bằng các thuật toán và lí luận logic

Thí dụ như phần mềm mô phỏng chuẩn độ, theo đó khi sử dụng, người học chỉ cần nhập các thông tin về thí nghiệm chuẩn độ như nồng độ axit, nồng độ bazơ, Máy tính sẽ thực hiện mô phỏng quá trình chuẩn độ theo sự điều khiển

của người học, đồng thời tự động vẽ một đường cong chuẩn độ như đã tiến hành chuẩn độ thực Hoặc như phần mềm mô phỏng mô hình sản xuất axit sunfuric,

trong đó mô phỏng dây chuyền sản xuất, các thiết bị và hoạt động của từng thiết

bị đã được đơn giản hoá theo mục đích dạy học

L4.2 Tbí nghiệm mô phỏng

Là một hệ thống cho phép ta có thể quan sát chuyển động, tương tác phản

ứng trong một thế giới mô phỏng điện toán Hệ thống đó cho ta những ảo giác

như thể đã nhìn, đụng chạm thậm chí thực hiện các thao tác lên một đối tượng ảo

Ví dụ như thí nghiệm đồng oxit phản ứng với hiđro Trong đó người học có thể nhìn thấy nguyên tử đồng, nguyên tử oxi, nguyên tử hiđro, phân tử đồng oxit, phân tử hiđro; có thể quan sát rõ những cử động của các nguyên tử, phân tử này,

thậm chí có thể điều khiển được hoạt động của chúng

L5 Tác dụng của thí nghiệm mộ phông

L5.1 Tác dụng của thí nghiệm trong giảng dạy Hoá học:

10

Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, con đường hình thành kiến thức,

kỹ năng được thông qua các thí nghiệm Thí nghiệm hoá học không những giúp

cho học sinh hình thành, củng cố kiến thức mới trong quá trình học tập tại lớp

mà còn thúc đẩy họ tích cực áp dụng kiến thức, hiểu biết của mình vào thực tế sản xuất hàng ngày

1.5.2 Tác dụng của thí nghiệm mô phỏng trong giảng dạy hoá học: Các đối tượng ảo có những lợi thế mà đối tượng thực không thể có được, như:

+ Mô tả yếu tố không thể thấy bên trong các đối tượng thực Ví dụ: Trong

phản ứng của đông oxit với hiẩro, người học có thể thấy rõ các phân tử, nguyên

tử và các cử động của chúng - điều mà không thể thấy được trong thí nghiệm thực

+ Thực hiện được nhiều thao tác mà các thao tác này không thực hiện được với đối tượng thực Ví dụ : Trong thí nghiệm mô phỏng phản ứng của axit axetic với natri, ta có thể cho nguyên tử natri tấn công thay thế nguyên tử hiđro trong phan tit axit axetic

+ Các đối tượng ảo được mô tả theo mục tiêu định trước Đây là điều bất

buộc đối với thí nghiệm mô phỏng Trên cơ sở mục tiêu định trước xây dựng thuật toán để từ đó xây dựng nên thí nghiệm mô phỏng Do vậy trong thí nghiệm

mô phỏng có sự đơn giản hoá theo mục đích dạy học, tránh được sự rườm rà

không cần thiết Tuy nhiên cũng chính điều này đôi khi gây ra sự hiểu lầm Cho

nên khi sử dụng phải hiểu rõ mục đích thí nghiệm, phân tích những ưu, nhược

điểm của thí nghiệm để từ đó có cách sử dụng phù hợp

+ Thí nghiệm mô phỏng xảy ra theo thời gian mô phỏng (khác thời gian thực) do đó thực hiện nhanh chóng và dễ dàng hơn thí nghiệm thực Thí nghiệm

mô phỏng minh hoạ nhiều thông tin hơn

+ Nhiều hiện tượng hoá học khó quan sát được trong thí nghiệm thực

nhưng lại quan sát được trong thí nghiệm mô phỏng, như phản ứng của Hiđro và

Oxi

+ Thí nghiệm mô phỏng không chỉ thuận lợi trong lĩnh vực nghiên cứu

mà còn thuận lợi nhiều trong lĩnh vực giảng dạy, trong điều kiện thiếu thốn trang thiết bị, hoá chất, đặc biệt các thí nghiệm độc hại, nguy hiểm, khó lắp đặt hoặc

ll

thí nghiệm có thời gian thực hiện rất nhanh hay kéo dài, thí nghiệm với hoá chất hiếm,

+ Ngoài ra thí nghiệm mô phỏng còn đảm bảo được sự thành công, an toàn, đảm bảo được thời gian lên lớp

+Hình ảnh của thí nghiệm mô phỏng được thiết kế giống thí nghiệm thực, sinh động, hấp dẫn, tạo hứng thú cho học sinh

* Thí nghiệm mô phỏng có thể được sử dụng trong trong tất cả các hình

thức và quá trình lên lớp như dạy bài mới, ôn tập tổng kết, thậm chí có thể được

sử dụng cả trong các giờ ngoại khoá

1.6 Cac vấn đề về trắc nghiệm

1.6.1 Thực trạng của việc sử dụng TN để kiểm tra - đánh giá

Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng ý tưởng về trắc nghiệm đã có từ 2.200

năm trước công nguyên khi người Trung Hoa đã dùng các phép đo lường trí tuệ

để tìm chọn cá nhân tài năng làm kẻ hầu Nhưng phải đến thế kỉ XIX thì việc trắc nghiệm các tài năng mới trở thành đối tượng của việc nghiên cứu khoa học

Nhà tâm lí học người Anh Francis Galton (1882 - 1911) đã đề xuất những

tư tưởng trắc nghiệm đầu tiên, xuất phát từ những ý tưởng về việc đo lường

những khác biệt về năng lực trí tiệ của con người Ông gọi đó là các trắc nghiệm

tâm lí

Năm 1890, nhà tâm lí học người Mỹ J.Mc.Cattell (1860 - 1944) cho ra đời

cuốn sách “Các trắc nghiệm về đo lường trí tuệ” tại NewYork

Việc sử dụng trắc nghiệm được phát triển rộng rãi trên thế giới từ năm

1905, sau khi nhà tâm lí học người Pháp Alíred Binet (1857 - 1911) cộng tác với bác sĩ tâm thần T.Simon (1873 - 1961) thực hiện một loạt các thực nghiệm

nghiên cứu năng lực trí tuệ của trẻ em ở những lứa tuổi khác nhau

Năm 1910, G.Munsterbeg xây đựng loại trắc nghiệm dùng cho công tác

tuyển chọn nghề nghiệp cũng góp phần đáng kể vào việc phát triển rộng rãi việc

sử dụng trắc nghiệm

Năm 1912, nhà tâm lí học Đức V.Stern đã đưa ra khoa học khái niệm nổi tiếng “hệ số thông minh” (Intelligence Quotient) viết tắt là IQ

12

Trắc nghiệm Binnet — Simon lần đầu tiên được sử dụng tại Mỹ bởi nhà tâm

lí học Henry Goddard (1866 - 1975) Trong khi đó giáo sư tâm lí Liwis Terman

(1877 - 1956) và trường đại học Stanfrord - Mỹ đã dịch và có sửa lại các trắc nghiệm Binnet — Simon thành trắc nghiệm Stanfrord — Binnet, đã được sử dụng rãi tại Mỹ Ở Liên Xô cũ và các nước Đông âu trước đây, trắc nghiệm cũng

đã được sử dụng để chẩn đoán tâm lí và kiểm tra kiến thức của học sinh

Ngày nay, ở nhiều nước phát triển (Hoa Kì, Nhật Bản, Thái Lan, Trung

Quốc, .) có các dịch vụ trắc nghiệm tiêu chuẩn hoá để tuyển sinh đại học

(TSĐH) và sau đại học Nền tảng tri thức được dựa vào để TSĐH là kiến thức

PTTH Đề thi soạn thảo hoàn toàn hoặc chủ yếu theo kiểu trắc nghiệm khách

quan tiêu chuẩn hoá, tổ chức thi thường là thống nhất trên quy mô cả nước Ngoài ra ở một số trường đại học có thể có thêm kì thi phụ dưới hình thức phỏng

vấn hoặc làm đề tự luận để kiểm tra những yếu tố cần bổ sung (chẳng hạn về khả năng diễn đạt, nối, vẽ, .) Ở Hoa Kì không tổ chức thi tuyển đại học mà dựa vào kết quả các kì thi đo các công ty ngoài nhà nước tổ chức để xét tuyển, chủ yếu từ 2 dịch vụ: Dịch vụ SAT và dịch vụ ACT Các trường đại học Hoa Kì căn

cứ trên điểm SAT (hoặc ACT), điểm trung bình học tập ở PTTH và một số yếu tố khác liên quan đến từng cá nhân (phỏng vấn, hoạt động xã hội, .) để xét tuyển

Ở Nhật bản, “Trung tâm quốc gia về tuyển sinh đại học” thành lập năm 1977 để

phục vụ cho các kì thi “trắc nghiệm thành quả giai đoạn đầu liên kết” của các trường đại học công lập quốc gia và khu vực, triển khai từ năm 1977 đến 1989

Từ năm 1990, kì thi trên được thay bằng kì thi “trắc nghiệm trung tâm quốc gia

tuyển sinh đại học” thống nhất cho đến nay Đề thi được soạn hoàn toàn theo phương thức trắc nghiệm khách quan cho 6 nhóm (8 phân nhóm) môn học, 31 môn cụ thể Mỗi thí sinh có thể lựa chọn thi 5 môn của 5 phân nhóm nào đó theo

quy định của trường đại học mà thí sinh dự tuyển

Ở Trung Quốc, cơ quan đặc trách về thi của giáo dục quốc gia thuộc bộ giáo dục được thành lập vào cuối thập niên 70 để làm nòng cốt cải cách thị cử

Kì thi tuyển sinh đại học chủ yếu bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan tiêu chuẩn hoá được thử nghiệm vào năm 1985 và áp dụng trong toàn quốc vào

13

năm 1989, đồng thời cũng dùng phương thức tự luận cho một số ít môn thi có

đặc thù riêng

Trong những năm gần đây, ở nước ta đã có một số đề tài nghiên cứu việc

sử dụng trắc nghiệm trong kiểm tra đánh giá kết quả học tập của sinh viên các trường Đại học và Cao đẳng Một số trường Đại học, ở một số môn học đã sử dụng trắc nghiệm trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của sinh viên như

trường DHSPHN, trường ĐHBKHN, Ngay cả ở một số trường phổ thông cũng

đã bắt đầu dùng trắc nghiệm khách quan để kiểm tra, đánh giá kết quả học tập

của học sinh hoặc thử nghiệm thi tuyển sinh vào đầu cấp như trường THCS Ngô

Sĩ Liên, PTTH Lương Thế Vinh, PTTH Amstecdam - Hà Nội,

* Có thể nói tính đến nay, lịch sử của Test đã có gần 100 năm kể từ khi A.Binnet va T Simon dua ra nhting Test đầu tiên Hiện nay Test đã được sử dụng rộng rãi không những ở trong khoa học chuẩn đoán tâm lí mà còn ở trong nhiều nội dung đo lường khác, đặc biệt là trong thi cử, trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh

Tuy nhiên việc ứng dụng Test trong thực tiễn Việt Nam vẫn còn nhiều hạn

chế (đang ở trong giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm), đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục Ngay cả ở các trường đại học như Đại học Sư phạm Hà Nội cũng mới chỉ sử dụng trong một số phân môn và đang còn thử nghiệm Do đó cần phải đẩy mạnh hơn nữa việc nghiên cứu, xây đựng và ứng dụng trắc nghiệm vào giáo dục nói chung và trong dạy học hoá học ở trường phổ thông nói riêng

1.6.2 Cơ sở lý luận của việc đánh giá kết quả học tập bằng TNKQ

1.6.2.1 Mục đích của việc kiểm tra đánh giá :

* Với học sinh:

- Việc kiểm tra và đánh giá có hệ thống, thường xuyên sẽ kích thích hoạt động học tập, cung cấp cho họ những thông tin phản hồi về quá trình học tập, khuyến khích năng lực tự đánh giá

- Về tri thức và kỹ năng, việc đánh giá chỉ cho mỗi học sinh thấy mình

đã lĩnh hội những kiến thức vừa học được đến mức độ nào, còn những sai sót lỗ

hồng nào cần phải bổ khuyết

14

- Việc đánh giá nếu được khai thác tốt sẽ kích thích học tập không những

về mặt lĩnh hội tri thức, rèn luyện kỹ năng mà còn cả về mặt phát triển năng lực

trí tuệ, tư duy sáng tạo và trí thông minh

- Về mặt giáo dục việc kiểm tra, đánh giá nếu được tổ chức và tiến hành

nghiêm túc sẽ giúp học sinh nâng cao tỉnh thần trách nhiệm trong học tập, ý chí vươn lên đạt những kết quả học tập cao hơn, củng cố lòng tin vào khả năng của

mình, nâng cao ý thức tự giác, khắc phục tính chủ quan, tự mãn và đặc biệt là

năng lực tự đánh giá, một năng lực quan trọng đối với việc học tập của học sinh

* Với giáo viên:

Việc đánh giá học sinh cung cấp những thông tin cần thiết, giúp người

thầy xác định đúng điểm xuất phát hoặc điểm kế tiếp của quá trình dạy học, phân nhóm học sinh, chỉ đạo cá biệt và kịp thời điều chỉnh quá trình dạy học

Kiểm tra, đánh giá tạo cơ hội cho giáo viên xem xét hiệu quả của những cải tiến nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học mà mình đang theo đuổi

* Đối với các cấp quản ló, lãnh đạo nhà trường và nghành giáo dục - đào tao

Kiểm tra, đánh giá là biện pháp để đánh giá kết quả đào tạo cả về định lưượng và định tính Đó là cơ sở để xây dựng chiến lược giáo dục về mục tiêu

giáo dục, đội ngũ giáo viên, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức hoạt

động day hoc

1.6.2.2 Yêu cầu của việc kiểm tra, đánh giá học sinh

* Đảm bảo tính khách quan:

Tính khách quan của việc kiểm tra, đánh giá thể hiện ở những điểm sau:

- Phải đảm bảo sự vô tư của người đánh giá, tránh tình cảm cá nhân, thiên vị

- Phải đảm bảo tính trung thực của người được đánh giá, tránh quay cóp,

gian lận trong kiểm tra

- Phải đánh giá sát với hoàn cảnh, điều kiện đạy và học, tránh những nhận

định chủ quan, thiếu căn cứ

* Đảm bảo tính toàn diện:

Một bài kiểm tra, một đợt đánh giá có thể nhằm vào một vài mục đích

trọng tâm nào đó nhưng toàn bộ hệ thống đánh giá phải đạt yêu cầu toàn điện,

không chỉ về mặt kiến thức mà cả về kỹ năng, thái độ, tư duy

15

* Đảm bdo tinh hệ thống:

Việc đánh giá phải được tiến hành theo kế hoạch, có hệ thống Đánh giá

thường xuyên, đánh giá sau khi học từng nội dung, đánh giá định kỳ, tổng kết cuối năm, khoá học

* Đảm bảo tính công khai:

Việc tổ chức kiểm tra, đánh giá phải được tiến hành một cách công khai,

kết quả phải được công bố kịp thời để mỗi học sinh có thể tự đánh giá, xếp hạng trong tập thể, để tập thể học sinh hiểu biết lẫn nhau, học tập giúp đỡ lẫn nhau

L6.2.3 Các phương pháp kiểm tra đánh giá

- Phương pháp quan sắt

- Phương pháp phỏng vấn

- Phương pháp viết : Gồm tự luận và trắc nghiệm (TN); trong trắc nghiệm

gồm trắc nghiệm chủ quan (TNCQ) và trắc nghiệm khách quan (TNKQ)

1.6.2.4 Phương pháp TNKQ

* Khái niệm về trắc nghiệm:

Trắc nghiệm là một phương pháp khoa học cho phép đùng một loạt những

động tác xác định để nghiên cứu một hay nhiều đặc điểm nhân cách phân biệt

được bằng thực nghiệm với mục đích đi tới những mệnh đề lượng hoá tối đa có

thể được về mức độ biểu hiện tương đối của đặc điểm cần nghiên cứu

* Trắc nghiệm khách quan (TNKQ)

TNKQ 1a dang TN trong đó mỗi câu hỏi có kèm theo câu trả lời sẵn Loại

câu hỏi này cung cấp cho học sinh một phần hay tất cả thông tin cần thiết và đòi

hỏi học sinh phải chọn một câu để trả lời hoặc chỉ cần điển thêm một vài từ Được xem là TNKQ vì hệ thống cho điểm là khách quan, kết quả chấm sẽ không phụ thuộc vào ai chấm bài TN đó

* Phân loại TNKQ

Dựa vào nội dung kiến thức môn học, ngành học người ta có những cách phân loại khác nhau TNKQ có thể có những cách phân loại sau:

- Phân thành 6 loại, gồm:

+ Câu hỏi lựa chọn

+ Câu hỏi đúng — sai

16

+ Câu hỏi điển thêm

+ Câu hỏi tìm yếu tố phù hợp

+ Câu hỏi tìm sự tương ứng

- Phân thành hai loại lớn:

+ Câu hỏi lựa chọn

+ Câu hỏi bổ sung

Trong mỗi loại lại được chia thành các loại nhỏ trong đó: Cảu hỏi lựa chọn gồm:

Trả lời có giới hạn Trả lời mở rộng

- Phân loại thành 5 loại:

+ Câu hỏi đúng — sai

+ Câu hỏi lựa chọn

+ Câu hỏi điền thế + Câu hỏi trả lời ngắn

+ Câu hỏi đối chiếu, cặp đôi

Tuy có nhiều cách phân loại câu hỏi TNKQ song ở mỗi loại câu hỏi TNKQ đều đảm bảo được những tính chất đặc trưng của nó Do đó trong quá trình kiểm tra, đánh giá, tuỳ thuộc vào mục tiêu cụ thể của từng bài mà ta có thể

sử dụng cách phân loại này hay cách phân loại kia, thậm chí chỉ sử dụng một loại

- Có tính khách quan, kết qua không phụ thuộc vào bản thân người chấm

- Tiến hành nhanh chóng, mất ít thời gian, công sức của người chấm nhất

là khi đùng máy chấm bài, vào điểm, làm phiếu điểm

- Tính bao quát về nội dung: Kiểm tra được nhiều kiến thức, nhiều nội

dung trong chương trình môn học chống được học tủ, học lệch

- Gây hứng thú và tính tích cực học tập cho học sinh: Với hình thức câu hỏi ngắn gọn, việc trả lời đơn giản và kết quả bài làm thường được biết trong thời

gian ngắn nên gây cho các em hào hứng làm bài

* Nhược điểm của TNKQ :

- Việc soạn đề thi : khó khăn, tốn kém

- Có thể có các yếu tố may rủi ngẫu nhiên, nhất là với loại câu TN đúng -

sai, yếu tố may rủi lên đến 50% Do vậy có ý kiến cho rằng nên hạn chế sử dụng

TN kiểu câu đúng - sai

- Khó đánh giá quá trình suy nghĩ đẫn đến kết quả trắc nghiệm do việc trả lời các câu hỏi TN rất đơn giản Ví dụ như có thể khoanh tròn hoặc tích vào ngay câu trả lời nên giáo viên khó có thể kiểm tra được năng lực trình bày, diễn đạt, sắp xếp các ý kiến riêng của học sinh

L6.2.6 Cách xây dựng một câu hỏi TNKQ

* Xác định các mục tiêu khảo sát trong bai TN:

Trước khi soạn thảo TN, ta cần phải biết rõ những điêu ta sẽ phải khảo sát

và những mục tiêu nào ta đòi hỏi học sinh phải đạt được Muốn vậy ta phải liệt

kê các mục tiêu giảng dạy cụ thể, hay các năng lực cần phải đo lường Sau đó phải xác định là cần bao nhiêu câu hỏi cho từng mục tiêu Số lượng câu hỏi cần thiết sẽ phụ thuộc vào mức độ quan trọng của từng mục tiêu và các vấn đề khác

nhau cân phải được kiểm tra

Trong một bài TN cũng cần phải lưu ý đến 2 yếu tố quy định số câu hỏi

- Thdi gian danh cho bai TN

- Sự chính xác của điểm số trong việc đo lường kiến thức hay học lực mà ta muốn khảo sát

* Lập ma trận 2 chiêu:

18

Ma trận 2 chiều là một công cụ hữu ích có thể giúp cho những người soạn

thảo TN chuẩn bị các câu hỏi phù hợp với các mục tiêu giảng dạy của mình Nó

phân loại từng câu hỏi TN ra thành hai chiều cơ bản :

- Một chiều là chủ đẻ dạy học, các dé mục hay nội dung quy định

- Một chiều là các mục tiêu giảng day hay các năng lực đòi hỏi ở

học sinh

* Viết câu hỏi TN:

Dua vào ma trận hai chiều để soạn các câu hỏi TN Điều quan trọng nhất

là các câu TN soạn thảo ra phải phát hiện, đo, đánh giá được những điều giáo viên cần tìm kiếm qua TN

Khi viết các câu hỏi TN cũng cần lưu ý một số điểm sau:

- Câu TN cần được diễn đạt chính xác, gọn, rõ, không gây hiểu lầm, hiểu sai

- Không nên đưa vào câu TN nhiều thông tin, nhất là những thông tin không cùng thuộc một loại kiến thức

- Tránh cung cấp những thông tin đầu mối, gợi ý dẫn đến câu trả lời

- Tránh những câu dẫn đập khuôn sách giáo khoa sẽ khuyến khích học

sinh học vẹt để tìm ra câu trả lời đúng

- Tránh những câu TN chỉ mang tính chất đánh lừa hay gài bẫy

- Đề phòng những câu thừa giả thiết hoặc có nhiều phương án trả lời đúng

- Cuối cùng là duyệt lại câu hỏi một cách cẩn thận, đọc kỹ lại câu hỏi, xem xét đối chiếu với mục tiêu, nội dung giảng dạy, cũng như số lượng câu hỏi ở

mỗi phần

1.6.2.7 Các tiêu chí của một bài TN

* Độ phân biệt: Là khả năng phân biệt của một câu hỏi TN đối với người có năng lực cao và người có năng lực thấp

Độ phân biệt được tính theo công thức : E= Kike

K1 : S6 thi sinh tra lời đúng của nhóm cao

K2 : Số thí sinh trả lời đúng của nhóm thấp

E đạt giá trị càng cao, câu hỏi TN càng đạt yêu cầu

19

* Độ khó của câu hỏi:

L6.3 Cơ sở thực tiên của việc sử dụng trắc nghiệm

Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng Việc nghiên cứu và sử dụng TN ở Việt Nam nói chung đang còn mới mẻ Đầu tiên TN được sử dụng cho mục đích Y tế,

nhằm chuẩn đoán bệnh ở khoa Tâm thần Bệnh viện Bạch Mai, tiếp đến là các thí

nghiệm về trí tuệ được nghiên cứu và sử dụng tại Viện Nhi Hà Nội Trong lĩnh vực Giáo dục, những thập niên gần đây một vài bộ môn ở trường Đại học Sư

phạm Hà Nội đã dùng TN để nghiên cứu trình độ nắm khái niệm để kiểm tra,

đánh giá kết quả học tập của học sinh và sinh viên (Trân Bá Hoành, 1971; Nguyễn Hữu Long, 1978)

Trước năm 1975, ở miền Nam đã sử dụng TN để đánh giá kết quả học tập

của học sinh một cách tương đối rộng rãi trong ôn tập và thi cử các môn học như

Anh văn, Hoá học, Vật lý Năm 1974 đã thi tú tài toàn phần bằng TNKQ dạng câu hỏi có nhiều lựa chọn Nhiều cuốn sách được xuất bản dành riêng cho giáo

viên để hướng dẫn việc sử dụng TN như (14), (12)

Từ năm 1994, Bộ GD & ĐT cũng bắt đầu quan tâm đến vấn đẻ nghiên cứu

và sử dụng TN trong việc đánh giá, kiểm tra, thi cử (12)

Trong xu thế đổi mới chương trình (nội dung —- Phương pháp dạy học-

Đánh giá kết quả) ở các bậc tiểu học của nước ta hiện nay, đòi hỏi cấp thiết phải

có sự đối mới đồng bộ cho phù hợp với giai đoạn lịch sử mới, phù hợp với sự

phát triển của bản thân người học

Để đổi mới chương trình, sách giáo khoa, phương pháp dạy học, không thể

không đổi mới việc đánh giá kết quả học tập của học sinh Bộ GD&ĐT đã dé

xuất một số giải pháp, cải tiến quy chế về kiểm tra và thi cử ở các cấp học theo

định hướng:

20

- Đánh giá toàn diện, nghiêm túc, công bằng, phân loại tích cực, kịp thời

Phối hợp giữa đánh giá thường xuyên và định kỳ, giữa đánh giá của giáo viên và

tự đánh giá của học sinh, giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng

- Phân loại các mức độ đánh giá đối với các lĩnh vực môn học

- Sử dụng nhiều phương tiện và nhiều công cụ đánh giá khác nhau nhằm

giảm dân những căng thẳng, những bất cập và tiêu cực trong kiểm tra, thi cử

- Xoá bỏ tư tưởng “thành tích” trong đánh giá

- Xây dựng ngân hàng đề kiểm tra theo quy trình khoa học và theo trình

độ chuẩn của chương trình để tiến tới có thể kiểm tra lớn trong phạm vi cả nước

hoặc từng vùng theo các bộ đề chung cho từng giai đoạn học tập

Xuất phát từ lợi thế của TNKQ là:

- Đề kiểm tra (thi) phủ kín nội dung cơ bản môn học (chương học)

- Có kết quả nhanh để có thể điều chỉnh kịp thời phương pháp dạy học

- Chống học tủ, dạy tủ, gian lận của học sinh

- Việc đánh giá kết quả học tập của học sinh không bị ảnh hưởng nhiều

bởi chủ quan người chấm

- Các nhà quản lý giáo dục có kết quả đánh giá trình độ nhận thức của học sinh ở một khối lớp, một trường, một huyện hay ở một tỉnh với thời gian ngắn

Thực tế là, tuy chưa được áp dụng rộng rãi, song một số trường phổ thông

đã bắt đầu dùng TNKQ để kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh hoặc

thử nghiệm thi tuyển sinh vào đầu cấp như trường THCS Ngô Sĩ Liên, PTTH

Lương Thế Vinh, PTTH Amstecdam - Hà Nội

Các bước xây đựng bài trắc nghiệm

+ Với câu ghép đôi: Gồm hai dãy thông tin gọi là các câu dẫn và câu trả

lời, học sinh cần phải ghép từng cặp câu trả lời ứng với câu hỏi, mặc dù có

thể số câu thông tin trong hai dãy không bằng nhau

16.4 Nghiên cứu sử dụng trắc nghiệm khách quan bằng máy tính

điện tử (Personal Cormputer) :

Trác nghiệm là một công cụ được tiêu chuẩn hoá để đo lường một cách khách quan các vấn đề cần được lượng hoá thông qua những mẫu trả lời dưới dạng

ngôn ngữ, phi ngôn ngữ hoặc một số dạng hành vi khác Có hai loại trắc nghiệm:

21

Trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận Trong đó trắc nghiệm khách

quan: là loại trắc nghiệm mỗi học sinh được cung cấp một số thông tin cần thiết

của mình để lựa chọn đáp ứng phù hợp ( đã thiết kế sẵn ) hoặc tìm ra các phương

án điền nội dung cần thiết một cách hoàn chỉnh Phương pháp trắc nghiệm được xem là khách quan nếu việc xây dựng hệ thống cho điểm đạt các yêu cầu khách quan Với các yêu cầu này yếu tố chủ quan như đối với trắc nghiệm tự luận sẽ được loại bỏ Có nhiều dạng câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhưng cách đơn

giản và hay được sử dụng hiện nay là trong có nhiều đáp án trả lời được cung cấp cho mỗi câu hỏi chỉ có duy nhất một đáp án đúng Việc đánh giá kết quả của

phương pháp trắc nghiệm được thực hiện bằng cách đếm số lần lựa chọn được đáp án đúng trong những đáp án đã được cung cấp Kết quả chấm điểm như vậy

chứa đựng yếu tố khách quan, không phụ thuộc ai chấm bài trắc nghiệm đó

Hiện nay việc sử dụng hệ thống trắc nghiệm trong kiểm tra đánh giá đang được cho là một trong các phương pháp có hiệu quả trong việc kiểm tra kết quả học tập của học sinh Việc sử dụng trắc nghiệm khách quan càng hiệu quả hơn khi có

sự trợ giúp của máy tính điện tử Ở các quốc gia tiên tiến việc sử dụng trắc

nghiệm với sự trợ giúp của MTĐT đã rất phát triển nó được sử dụng trên mạng LAN và cả trên mạng internet dưới dạng các trang Web không phụ thuộc vào hệ

điều hành, chuyển đổi các dạng dễ dàng, miễn phí trong giáo dục

Tại Việt Nam một số phần mềm trắc nghiệm đã được xây dựng tuy nhiên nhược điểm của các phần mềm này là khả năng liên kết yếu Các ngôn ngữ lập trình sử dụng chưa đáp ứng yêu cầu truyền tải trên mạng và gặp khó khăn khi cần phải tạo các liên kết (Link) tới các file ảnh, phim (Picture, movie) để mô tả cấu trúc hay mô tả các thí nghiệm Do vậy chúng tôi nghiên cứu việt hoá và đưa

vào sử đụng phần mềm trắc nghiệm Hoipotatoes gọi tắt là Hotpot với đặc tính là

được viết bằng ngôn ngữ Java với phần code HTML, nó có thể truyền trên mạng LAN hay internet người sử đụng có thể dễ dàng soạn thảo các yêu cầu của mình

và cho các thí sinh thực hiện và sau đó kiểm tra lại kết quả cuối cùng ở máy chủ

(Sever) Người sử dụng có thể sử dụng nhiều dạng câu hỏi trắc nghiệm khác

nhau : Singlechoice, Multychoice, Gapfilling diém s6 cua phân thi trắc nghiệm

có thể được cài đặt trước theo ý của người sử dụng

22

L7 Phần mềm dùng tính toán :

Trong quá trình thực hiện các phép phân tích trắc quang trong hoá học phân

tích việc tìm ra một phương pháp có độ nhạy cao, độ chọn lọc cao là hết sức quan trọng Trong việc sử lý các số liệu của phần tính toán các cơ chế tạo phức người sử dụng thường gặp khó khăn khi sử lý các số liệu thu được, thông thường trước đây người sử dụng phải dùng máy tính cầm tay và giấy can đồ thị để vẽ các

đồ thị và xác định đường chuẩn Với việc lập một chương trình máy tính bằng ngôn ngữ Pascal sau đó chuyển các đữ liệu sang các trình ứng dụng cho việc vẽ các đồ thị như MS-Exel sẽ nhanh chóng giúp người sử dụng có được kết quả mong muốn

II.7.1 Phản ứng tạo phúc đơn ligan tổng quát

M(OH), +qH,,R M(OH),(H,,.,.R)q +qnH* p (14.1)

Nếu biết ¡ và n trong (1.4.L) tức là ta biết dạng tồn tại của ion trung tâm và

phối tử tham gia vào phức :

với B: Hằng số bền điều kiện của phức

Quan hệ giữa hằng số bên và hằng số không bền :

Để xác định n và ¡ ta xây dựng đồ thị -lgB = f(pH) 6 trong khoảng tuyến

tính trên đường cong phụ thuộc ÁA = f(pH)

23

Đại lượng B có thể xác định bằng thực nghiệm với các giá trị

1=1/2,3,4

Trong đó đồ thị -IgB = f(pH) có cả đường thẳng và đường cong, có cả đường

thẳng với hệ số góc < 0, hoặc >0 Nếu chỉ số có một đường thẳng duy nhất thì nó cho giá trị tga = q.n là những số nguyên dương Nếu có nhiều đường thì ta chọn

đường ứng với giá trị ¡ cực tiểu Khi biết n ta biết số proton bi kim loai M day ra khỏi phân tử thuốc thử, biết n ta cũng biết dạng thuốc thử tham gia tạo phức, từ

đó ta xây dựng cơ chế tạo phức

Trong trường hợp phức không tan trong nước, có tích số tan là Tt thì thay cho đồ thị phụ thuộc -IgB = f(pH) ta xây dựng đồ thị sự phụ thuộc theo toạ độ:

Sự phụ thuộc của AA = f(pH) ở một giá trị pH đã cho và các giá trị:

PH, Cy» Ko, Ky, Kạ, K, đã biết Còn Cụ = C„(AA/AA„), £ = D/C.l

Sự phụ thuộc của ẠA = f(pH) ở một giá trị pH đã cho và các giá trị:

PH, Cy Ko, K,, Kạ, K; đã biết Còn Cụ = C„(AA/AA„), £ = D/C

11.7.2 Co ché tao phite da li gan

Giả thiết phản ứng tạo phức tạo đa lí gan xảy ra theo phương trình sau:

Trong dé: M(OH), ladang téng quat của ion kim loại (1.4.8)

HạR là công thức tính tổng quát của ligan thứ nhất HạR' là công thức tính tổng quan của ligan thứ hai

Theo định luật khối lượng tác dụng ta có:

_ (MOH), Hyn®)y Hyg) pL

Kí hiệu: Cụ = [A⁄(ÓH),J(H„_„R)„(H,„ R), (1.5.0)

Thay các nồng độ can bằng [H,„R] và [H,„R] tương ứng vào (1.49) và sau

khi biến đổi ta nhận được biểu thức sau:

_ Ch OP 4 Kat KK yh? + 4K\Ky K,h")4

phức tạo ra Để xác định n, n, i, ta tìm sự phụ thuộc -IgB = f(pH) ở khoảng tuyến

tính trên đường cong phụ thuộc AA = f(pH) Giá trị B xác định được khi ¡ =

25

0,1,2,3,4, i ở một giá trị pH xác định các giá trị : h, Cy, q, p, Ko, K,, K>,

K¿, K; và Kạ, K;› K„› được xác định trước với Cụ = (AA/AA„)

Cac giá trị p vàq đã được xác dịnh từ các phương pháp xác định thành phần được thay vào phương trình:

đạng tồn tại chủ yếu Nếu tạo phức đa ligan không tan trong nudc M(OH),H,,

nR)(H,„„.R)„ ứng với tích số tan T thì xây đựng đồ thị :

-IgB = (qn-pn)pH-Ig(T/Q.N)

Ở đây Q = (K,K, K,); N=(K,K, K,)?

Việc chọn các đường thẳng tuyến tính, xác định các giá trị n, n, ¡ tương

tự như trường hợp phức tan trong nước

Chú ý: n, n là số ion H" tách ra trong quá trình tạo phức do ion kim loại thay thế ion H” trong các ligan

26

CHUONG I: KET QUA NGHIEN CUU VA THAO LUAN

Nhiệm vụ của đề tài là lựa chọn, nghiên cứu ứng dụng các phần mềm hoá học đang được sử dụng trong nước và trên thế giới sau đó sử dụng các kết quả ứng dụng trong các thiết kế trong hoá học ( đặc biệt là hoá hữu cơ), trong đó các khó khăn gặp phải với các kiến thức hoá học mà nếu không có các phân mềm chuyên dụng thì sẽ không giải quyết được Tiến hành đào tạo nguồn nhân lực (giảng viên,giáo viên, sinh viên) sử dụng các phân mêm hoá học, biên soạn tài liệu hướng dẫn sử dụng (dưới dạng các tài liệu điện tử ebook ), ứng dụng các

phần mềm thiết kế một số bài giảng, xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm trên máy tính điện tử (Thứ nghiệm với chương trình lớp 8, 9), tổ chức các lớp tập

huấn và triển khai các thực nghiệm của các bài giảng điện tử (BGĐT) trong các

môi trường khác nhau như : Giáo dục chuyên nghiệp (Cao đẳng và Đại học) và

môi trường giáo dục phổ thông (PTCS) để từ đó thu thập các thông tin phản hồi

(feedback) từ các GV và SV, HS về chất lượng, phạm vi ứng dụng và cách thức

triển khai các sản phẩm ứng dụng của đề tài Từ các kết quả đó đi đến xây đựng

nên cơ sở lí thuyết cơ bản cho việc phát triển đề tài và ứng dụng các kết quả của

đề tài (Việc thực nghiệm này đã được tổ chức tại Khoa Sinh Hoá- Trường ĐH

Tây Bắc và một số Trường PTCS có chất lượng, đốt tượng và cơ sở vật chất khác

nhau )

II.1.Nghiên cứu ứng dụng một số phần mềm hoá học

Năm 2003 tại nhóm nghiên cứu đã tham dự lớp tập huấn về nghiên cứu và giảng dạy hoá học các hợp chất thiên nhiên do Giáo sư của các trường đại học của CNRS (Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia Pháp) trong đó điểm đáng quan tâm là các bài giảng của lớp học này đều thực hiện với sự trợ

giúp của CNTT ( Sử dụng các bài giảng điện tử và các phần mêm hỗ trợ cho các

bài giảng), tại hội thảo về ứng dụng CNTT trong giảng dạy tại Hà nội, Hội thảo

hoá học toàn quốc 2003, Hội thảo hoá học Á-Âu Hà Nội 2003 đều có các thông

tin cập nhật về hướng nghiên cứu này trông phạm vi quốc gia và quốc tế Trên

cơ sở các thông tin thu thập được về hướng nghiên cứu UDCNTT trong nước và việc sử dụng các phần mềm ứng dụng hoá học trong lĩnh vực GD ở ngoài nước

27

Chúng tôi tiến hành các nghiên cứu của mình với tiêu chí là : Nghiên cứu ứng

dụng và phát triển một số phân mêm hoá học phục vụ cho mục đích giảng dạy và

nghiên cứu khoa học hoá học trong đó trọng tâm là thiết kế các bài giảng điện

tử hoá học và hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm dùng kiểm tra kết quả học tập

của sinh viên và học sinh dùng trong trường ĐH Tây Bắc và các Trường PT trong khu vực Trong đó có việc xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu cho việc

thiết kế bài giảng hoá học điện tử Để trong tương lai các kết quả có thể áp dụng vào thực tiễn và tiến tới việc tham dự vào các chương trình tin học hoá trong trường phổ thông

Các kiến thức hoá học chứa đựng nhiều thông tin trờu tượng khó mô tả

trong thực tại như : Các công thức cấu tạo phức tạp của hợp chất cao phân tử, phức chất, tỉnh thể Đề giải quyết vấn đề này cần có các công cụ chuyên dụng

để hỗ trợ : Đó là các phần mềm hoá học dùng trong thiết kế công thức cấu tạo và các mô phỏng khác ở dạng 2D, 3D như: Chemoffice, ACD-Lab, Chemlab, Chemland, WebLab Trong quá trình triển khai nghiên cứu đề tài chúng tôi

đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng các phần mềm và viết các tài liệu hướng dẫn

sử dụng (Tài liệu hướng dẫn sử dụng đã được biên soạn chỉ tiết bởi nhóm nghiên cứu ở dạng tài liệu điện tử với các file có phần mở rộng*avi với các phần hỗ trợ

Media để xem trên máy )

HI.1.1.Phần mêm Chemoffice :

Đây là một phần mềm ứng dụng đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới

với nhiều tiện ích và sử dụng một cách dé dang nó cho phép người sử dụng có thể thiết kế một cách nhanh chóng các phân tử đặc biệt là các phân tử hợp chất hữu cơ phức tạp kể cả hình đạng các Obital Nó được tích hợp bởi 3 phần mềm :

Chem Finder/office,Chemdraw Ultra,Chem3D và một số ứng dụng khác

Hình 1 : Giao diện chính của phần mêm CS OFFICE

a Chemdraw Ultra:

Đây là một phần mềm để vẽ công thức cấu tạo Để khởi động ta vào menu

Start/Program/Chemoffice 2004/Chemsket trén hình ï là giao diện chính của phần mềm này Để mở một thư mục mới ta vào menu File/New documerm(Cir+N) Để mở một file ta vào lệnh Open, lệnh Open spencial cho phép mở một trong các tài liệu trong Templete (amino acid, oromatic ) Dé luu tài liệu ta ta thuc hién lénh Save hoadc Save as Các phần mở rộng của các file đều là *cdx Tuy nhiên ta có thể lưu với phần mỏ rộng là *PNG Để thoát ta ding lénh exit hay Alt +F4

Menu Edit cho phép ta thực hiện các lệnh soạn thao tương tu trong MS- Word nhu : do/undo,copy, Paste, Clear, Select all, ta cé thé xem cấu trúc 3D của phân tử

Hình 2 : Cấu trúc hình học và cấu trúc không gian 3D

Để nhập vao mot hinh anh ta ding lénh Inser graphic, lénh Inser object

cho phép nhập vào các file từ các nguồn đữ liệu khác

29

Hình 5 : Menu object cài đặt các chế độ cho nguyên tử

Và các kiểu dùng để vẽ công thức cấu tạo như : góc của vòng (Chain

Angle), khoản cách giữa các liên kết trong phân tử, Mầu sắc của liên kết (Color),đơn vị dùng để tính lién két (Inches), déng thai để thể hiện các thông số

khác như : dạng hình học (Søow Sereochemistry), số nguyên từ (Show Atom

Number), thé hiện phân ứng (Show Reaction indicator)

Một số các thông số khác về cấu tạo nguyên tử thường được đặt mặc định

trong lệnh Structure/atom properties, Bond properties

Phần mềm Chem3D là một phần mềm chuyên dụng cho việc mô phỏng

phân tử trong không gian và thực hiện các tính toán trong hoá học lượng tử Tiện ích này cho phép mô phỏng phân tử trong không gian ba chiều, bên cạnh việc

mô tả các phân tử với các giao diện nó còn cho phép thực hiện các phép tính toán

hoá học như MOPAC, GAUSSIAN,MM2 để đưa ra các thông số về cấu trúc

phân tử (Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu các tính toán trong phần mêm này

và đã tiến hành biên soạn tài liệ uđiện tử hướng dẫn cách sử dụng )

mm Ánnlae NHG em QmamMp HQMrks HOPAC One Window Hain - 9%

Hình II : Cấu tạo của tỉnh thể phân tit NaCl duoc mé td trong chem3D

Trong menu lệnh có các lệnh Fe để mở một tài liệu mới ta dùng lệnh File/New model(Ctr+N) Dé m& mot trong các tài liệu có sẵn ta dùng lệnh Template

Để mở một file ta dùng lệnh Open các flie trong chem 3D được lưu mặc

định bằng phần mở rộng *c3d, tuy nhiên ta cĩ thể lưu được đưới nhiều dạng đuơi

khác như *gif,*Jpg, để chuyển vào các trang web

Trong menu Eđi/ thực hiện các lệnh tương tự như các Jénh cha MS-Word: Doiundo; CHt,Copy,Pasfe ngồi ra ta cịn thực hiện được các lệnh như Selecf

afom : Chọn nguyên tử, Clear ƒrame : Xố các frame

Trong menu View cho phép người sử dụng cĩ thể cài đặt các chế độ cho các thanh menu lệnh nhu: Tool bar: thanh cơng cu, Status bar: thanh trạng thái và một số các giá trị khác như cài đặt các chế độ về Movie,các kiểu thể hiện như

mầu sắc của nền, điện tích các kiểu xuất hiện của các phân tử thiết kế Äfodel

Style

Trong menu Tòòl người sử dụng cĩ thể cài đặt các chế độ cho các thanh trang thai quay : Show Rotation Bar, thanh hiển thị Movie: Show movie controller déng thdi cé thể cài đặt các giá trị của việc suất hiện của nguyên tử H

Hình 14 : Cài đặt các thông số cho vàng làm việc của chem3D

Để tính toán người sử dụng có thể tính được các giá trị về độ dài của liên kết, góc của liên kết khi sử dụng lệnh Analyze/Show measurement/show bond

leng hoặc show bond angle Để tính toán người sử dụng có thể sử dụng một

trong các phương pháp bán thực nghiệm như : MOPAC, GASSIAN, MM2, GAMES Điểm chung của các phương pháp này là để chạy chương trình người

sử dụng phải tạo và chạy một flie input đồng thời phải tiến hành cực tiểu hoá năng lượng và chạy chương trinh Run MM2, Run MOPAC

Trong menu file cé cdc lénh : New : mG mot 1ai liéu méi, Open mở một tài

liệu sắn có để xây dựng cơ sở dữ liệu người sử dụng phải tạo ra các kiểu file dữ

liệu cho mình bằng một trong các lựa chọn New : Blank form trang trắng,

Database conection: dit liéu két ndi mang, hodc thiét kiểu sao lưu dữ liệu, người str dung cé thé tim dén trang c6 cdc dit liéu da sit dung trong muc Recent

Hình 17 : Đây là giao diện chính của phần mêm webiab với việc mô tả

cấu trúc của một phân tử phúc của ldrium

37