Thiết kế và sử dụng các thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học ở các

LÝ HUY HOÀNGTHIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC MÔ PHỎNG DẠY HỌC CHO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Ở CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO

LÝ HUY HOÀNG

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC MÔ PHỎNG DẠY HỌC CHO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM PHƯƠNG

PHÁP DẠY HỌC Ở CÁC TRƯỜNG

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

VINH – 2012

LÝ HUY HOÀNG

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC MÔ PHỎNG DẠY HỌC CHO HỌC PHẦN THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM PHƯƠNG

PHÁP DẠY HỌC Ở CÁC TRƯỜNG

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn hóa học

Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS CAO CỰ GIÁC

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

- Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác – Trưởng Bộ môn Lí luận và phương

pháp dạy học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tìnhhướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thànhluận văn này

- Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm và TS Dương Huy Cẩn đã dành nhiều

thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn

- Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng cácthầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoáhọc trường ĐH Vinh và ĐHSP Hà Nội đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhấtcho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban chủ nhiệmkhoa Hóa học – Trường Đại học Đồng Tháp, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên,giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Tp Vinh, ngày tháng 10 năm 2012

Tác giả

Lý Huy Hoàng

Trang LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 2

3 Mục đích nghiên cứu 3

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Giả thuyết khoa học 3

8 Đóng góp của đề tài 3

Chương 1.Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 4

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học ở đại học 4

1.1.1 Phương pháp dạy học đại học 4

1.1.2 Phương hướng đổi mới phương pháp dạy học đại học 4

1.1.3 Một số phương pháp và hình thức tổ chức dạy học ở đại học 6

1.2 Tổng quan về Macromedia Flash MX 12

1.2.1 Giới thiệu về Macromedia Flash MX 12

1.2.2 Cài đặt và khởi động 13

1.2.3 Các thao tác cơ bản với Flash 14

1.2.4 Các thanh công cụ của Macromedia Flash MX 16

1.3 Ứng dụng Macromedia Flash MX thiết kế các thí nghiệm mô phỏng 21

1.3.1 Khái niệm về mô phỏng 21

1.3.2 Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm mô phỏng 21

1.4 Thực trạng về dạy học học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học hóa học 22

1.4.1 Điều tra 22

1.4.2 Kết luận 23

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 23

nghiệm PPDH ở các trường Đại học Sư phạm 24

2.1 Học phần thực hành phương pháp dạy học hóa học 24

2.1.1 Mục đích yêu cầu của học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học hóa học 24

2.1.2 Mục tiêu và nội dung của học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học hóa học 24

2.2 Quy trình thiết kế các thí nghiệm hóa học mô phỏng bằng phần mềm Flash26 2.3 Thiết kế thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần PPDHHH 3 27

2.3.1 Thiết kế thí nghiệm về hóa học đại cương 27

2.3.2 Thiết kế thí nghiệm về hóa học phi kim 37

2.3.3 Thiết kế thí nghiệm về hóa học kim loại 62

2.3.4 Thiết kế thí nghiệm về hóa học hữu cơ 69

2.4 Sử dụng các thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần PPDHHH 3 ở trường sư phạm 78

2.4.1 Vai trò của thí nghiệm mô phỏng đối với giảng dạy hóa học 78

2.4.2 Sử dụng thí nghiệm hóa học mô phỏng trong giảng dạy học phần PDHHH 3 ở trường ĐHSP 79

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 83

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm 84

3.1 Mục đích thực nghiệm 84

3.2 Đối tượng thực nghiệm 84

3.3 Nội dung thực nghiệm 84

3.3.1 Đánh giá nhận xét về thí nghiệm mô phỏng 84

3.3.2 Tổ chức dạy học học phần PPDHHH 3 có sử dụng TNMP 84

3.4 Tiến hành và kết quả thực nghiệm 84

3.4.1 Đánh giá nhận xét về thí nghiệm mô phỏng 84

3.4.2 Tổ chức dạy học học phần PPDHHH3 có sử dụng TNMP 86

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 986

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC P1

1 CNTT : Công nghệ thông tin

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và sự bùng nổ của công nghệthông tin và truyền thông (ICT) nói riêng đã và đang đặt ra vấn đề phải đổi mới nộidung và phương pháp dạy học ở các trường đại học Việc đổi mới phương pháp dạyhọc đã làm cho quá trình dạy học trở thành quá trình dạy học tích cực với mục tiêuchủ yếu là tích cực hóa quá trình nhận thức, quá trình tư duy của người học

Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X đã ghi: “Ưu tiên hàng đầu cho

việc nâng cao chất lượng dạy và học Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên và tăng cường cơ sở vật chất của nhà trường, phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh, sinh viên” [8]

Nghị quyết về đổi mới cơ bản và toàn diện Giáo dục Đại học Việt Nam giai

đoạn 2006 – 2020, đã ghi: “Triển khai đổi mới phương pháp đào tạo theo 3 tiêu

chí: trang bị cách học, phát huy tính chủ động của người học, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong hoạt động dạy và học…” [9]

PTDH đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cho người học hiểu nhanh,nhớ lâu các nội dung học tập Giúp người thầy tự nguyện từ bỏ vai trò chủ thể, tiếnhành bài học không phải bắt đầu bằng giảng giải, thuyết trình, độc thoại, mà bằngvai trò đạo diễn, thiết kế, tổ chức, kích thích, trọng tài, cố vấn, trả lại cho người họcvai trò là chủ thể, không phải học thụ động bằng nghe thầy giảng giải, mà học tíchcực bằng hành động của chính mình nhằm mục tiêu hình thành và phát triển nhâncách Trong những năm gần đây, do sự phát triển rất nhanh của nhiều ngành khoahọc kĩ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực truyền thông đa phương tiện, các thiết bịnghe nhìn và máy tính, một yêu cầu bức bách đối với hệ thống giáo dục và đào tạo

là phải mau chóng ứng dụng CNTT để tạo ra một bước đột phá nhằm đổi mới cácphương pháp dạy học, giúp cho người học hiểu nhanh, nhớ lâu các kiến thức mới và

có thể áp dụng ngay các kĩ năng tiên tiến vào công việc hàng ngày Sự pháttriển của các loại PTDH sẽ góp phần đổi mới các PPDH Những năm gần đây, băngvideo, máy vi tính và hệ thống phương tiện đa năng phát triển rất nhanh, tạo điều

kiện cho cá nhân hóa việc học tập Thầy giáo đóng vai trò người hướng dẫn nhiềuhơn phải trực tiếp giảng bài.

Phương pháp trực quan gắn liền với việc sử dụng các phương tiện trực quan.Ngoài các mô hình, tranh vẽ, các thí nghiệm thì phần mềm dạy học cũng đang dầnthể hiện tính ưu việt của mình Phần mềm dạy học là một phương tiện trực quan hữuhiệu có tác dụng kích thích tính tích cực, độc lập, sáng tạo của người học, giúp thựchiện tốt việc phân hoá, cá thể hoá trong dạy học Sự có mặt của các mô hình thínghiệm động trở nên rất cần thiết Phần mềm Flash là phần mềm thể hiện khá nhiều

ưu điểm: Giúp tạo hình ảnh động cho tất cả các quá trình cần mô tả; tập tin kết xuất

từ Flash hiển thị được trên hầu hết các hệ điều hành máy tính, thiết bị cầm tay, điệnthoại và cả tivi Việc thiết kế và sử dụng mô hình động mô tả các thí nghiệm hóahọc bằng phần mềm Flash sẽ giúp sinh viên dễ tiếp thu, hiểu bài một cách sâu sắchơn do việc thu nhận thông tin về sự vật, hiện tượng một cách sinh động, chính xác,đầy đủ Từ đó, nâng cao hứng thú học tập môn học, nâng cao niềm tin của sinh viênvào khoa học và việc giảng dạy của giáo viên trở nên thuận tiện hơn

Hóa học nói chung là môn khoa học thực nghiệm, con đường hình thành kiếnthức, kỹ năng được thông qua các thí nghiệm Học phần thực hành thí nghiệmphương pháp dạy học (PPDHHH 3) là môn học yêu cầu sinh viên phải trực tiếpthực hành các thí nghiệm hóa học không chỉ về mặt nội dung mà còn cả phươngpháp dạy học Với thí nghiệm mô phỏng sẽ giúp cho GV và SV hiểu rõ cách tiếnhành và quan sát các hiện tượng thí nghiệm xảy ra một cách nhanh chóng

Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Thiết kế và sử dụng các thí

nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học ở các trường Đại học Sư phạm” để nghiên cứu.

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

2.1 Mô phỏng bằng phần mềm Flash có nhiều tác giả đã nghiên cứu và xây dựngtrong nhiều lĩnh vực như: Toán, lý, hóa, sinh,…

2.2 Thí nghiệm mô phỏng hóa học có nhiều tác giả nghiên cứu và xây dựng như:

TS Nguyễn Trọng Thọ, Phạm Ngọc Bằng, Đặng Thị Oanh, Cao Cự Giác,…

2.3 Vấn đề thiết kế thí nghiệm hóa học mô phỏng học phần thí nghiệm thực hànhphương pháp dạy học hóa học đến nay vẫn chưa có tác giả nào nghiên cứu

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

4.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài: lý luận đổi mới dạy học đại học, họcphần PPDHHH 3, sử dụng phần mềm Macromedia Flash MX

4.2 Thiết kế các thí nghiệm mô phỏng có trong học phần PPDHHH 3 bằng phầnmềm Macromedia Flash MX

4.3 Thực nghiệm sư phạm GV và SV về hiệu quả của dạy học, học phầnPPDHHH 3 khi có sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

5.1 Khách thể nghiên cứu: Lí luận dạy học đại học, mô phỏng thí nghiệm, phầnmềm Macromedia Flash MX

5.2 Đối tượng nghiên cứu: học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy họchóa học hệ đại học Sư phạm, sinh viên và giảng viên các trường Sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận: Tổng quan về tài liệu, phương pháp thiết kếthí nghiệm mô phỏng bằng phần mềm Macromedia Flash MX

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: qua tổ chức dạy học, điều tra sinhviên và giảng viên

7 Giả thuyết khoa học

Nếu việc thiết kế và sử dụng các thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho họcphần PPDHHH 3 có hiệu quả thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng đào tạo giáo viênhóa học ở các trường Đại học Sư phạm

8 Đóng góp của đề tài

Đề tài nghiên cứu thành công sẽ tạo một hệ thống tư liệu dạy học về thí nghiệmhóa học mô phỏng có trong học phần PPDHHH 3 Nó sẽ là nguồn tư liệu cho giảngviên, sinh viên, giáo viên môn hóa học trong việc giảng dạy và học tập sau này

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Đổi mới phương pháp dạy học ở đại học

1.1.1 Phương pháp dạy học đại học [5]

Phương pháp dạy học đại học là tổng hợp các cách thức hoạt động được điềuchỉnh của GV và SV, trong đó hoạt động dạy học là chủ đạo, hoạt động học là tựgiác, tích cực và sáng tạo, nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học ở đại học, gópphần đào tạo đội ngũ cán bộ khoa học, kỹ thuật, cán bộ quản lý, nghiệp vụ có trình

độ đại học

- Phương pháp dạy học là cách thức hoạt động của của GV: truyền đạt chosinh viên nội dung trí dục và tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức và thực tiễncủa sinh viên nhằm đạt được mục đích dạy học

- Phương pháp học là cách thức hoạt động của sinh viên dưới chỉ đạo sưphạm của GV tự giác, tiếp thu nội dung trí dục và tự tổ chức tự điều khiển nhậnthức và hoạt động thực tiễn của bản thân nhằm đạt được mục đích dạy học [5],[11], [12]

Như vậy, cách thức dạy, hoạt động dạy (hoạt động tổ chức, điều khiển củagiáo viên) và cách thức học, hoạt động học (hoạt động tự tổ chức, tự điều khiển củasinh viên) hợp thành các phương pháp dạy học nhằm giúp cho thầy trò hoàn thànhđược các nhiệm vụ dạy học

1.1.2 Phương hướng đổi mới phương pháp dạy học đại học

Nghị quyết số 14/2005 của Chính phủ về đổi mới cơ bản và toàn diện Giáodục Đại học Việt Nam giai đoạn: 2006 – 2020 đã ghi: Triển khai đổi mới phươngpháp đào tạo theo 3 tiêu chí: trang bị cách học; phát huy tính chủ động của ngườihọc; sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong hoạt động dạy và học Khaithác các nguồn tư liệu giáo dục mở và nguồn tư liệu trên Internet Lựa chọn, sửdụng các chương trình, giáo trình tiên tiến của các nước

Áp dụng công nghệ dạy học vào đổi mới phương pháp dạy học đại học Thứ

nhất, xây dựng công nghệ dạy học hiện đại: tạo ra hệ dạy học vận hành theo nguyên

lí mới “tự học – cá thể hóa – có hướng dẫn” như một hệ mở, hướng vào từng cánhân sinh viên, đòi hỏi ở họ tỉ trọng tự học cao, cho phép tiến theo nhịp độ cá nhân,

được đánh giá theo hệ thống tín chỉ (credit system), đồng thời đòi hỏi sự điều khiển

sư phạm linh hoạt của thầy Thứ hai, tăng cường áp dụng các phương tiện và công

nghệ mới vào giảng dạy và học tập ở đại học để tiết kiệm thời gian, giảm nhẹ cường

độ lao động dạy học, gây hứng thú học tập cho sinh viên, góp phần cải tiến phươngpháp dạy học ở đại học

Đổi mới phương pháp dạy học đại học (cách dạy, cách học) tiến hành theophương hướng hiện đại hóa về nội dung và phương tiện dạy học, xác định hợp límục tiêu và nội dung đào tạo; chú trọng mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung,phương pháp Giảng viên, sinh viên chọn phương pháp không chỉ từ nội dung màcòn trực tiếp từ mục tiêu

Phương pháp dạy học đại học phải phát huy cao độ tính tự giác, tích cực, độclập, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của sinh viên; góp phần rèn luyện nghềnghiệp cho sinh viên Vì vậy khi trang bị cho sinh viên hệ thống tri thức cơ sở củachuyên ngành và tri thức chuyên ngành; phải chú ý rèn luyện hệ thống những kĩnăng, kĩ xảo có liên quan đến nghề nghiệp tương lai [6], [10]

1.1.3 Đổi mới phương pháp dạy học đại học

Căn cứ vào Nghị quyết của Chính phủ về đổi mới cơ bản và toàn diện giáodục Đại học Việt Nam trong gia đoạn 2006 – 2020, đổi mới phương pháp dạy họccần đảm bảo các tiêu chí:

- Dạy cách học, học cách học là tiêu chí bao quát hàng đầu của việc dạy và

học ở đại học là để tạo thói quen, niềm say mê và khả năng học suốt đời Trongchương trình đào tạo đại học phải chú trọng loại kiến thức nền tảng, vì kiến thứcnền tảng tạo cho người học một cái nền vững chắc để tiếp tục học tập những kiếnthức khác Đồng tời với kiến thức nền tảng, kỹ năng cơ bản là công cụ để học suốtđời Vì vậy, giảng viên phải biết chọn nội dung gì, kiến thức nào mà khi học thìngười học rèn luyện được năng lực tư duy, được học cách hoọc một cách tốt nhất

- Tính chủ động của người học là tiêu chí về phẩm chất quan trọng cần tập

trung phát huy khi dạy và học ở đại học Quan điểm này cho thấy rõ mục tiêu cuốicùng của quá trình dạy và học, bởi lẽ việc học thực chất là có tính cá nhân Nhưvậy, khi nói đến quan điểm lấy người học làm trung tâm thì quy tắc quan trọng nhất

là phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học trong quá trình dạy học

- Công nghệ thông tin và truyền thông là tiêu chí về công cụ quan trọng cần

triệt để khai thác trong quá trình dạy và học ở đại học Thông tin là cơ sở cho trithức Thông tin được xử lí, được con người nhận thức thì biến thành tri thức Chínhcông nghệ thông tin và truyền thông mới đã giúp cho con người chọn nhập và xử línhanh thông tin để biến thành tri thức [5]

1.1.3 Một số phương pháp và hình thức tổ chức dạy học ở đại học [5]

1.1.3.1 Một số phương pháp dạy học đại học

a Thông báo – tái hiện

Thực chất của kiểu thông báo – tái hiện: là kiểu phương pháp, trong đó, thầy

thông báo cho sinh viên những tri thức và biểu diễn những cách thức hành động cầnthiết Và sinh viên dưới tác dụng tổ chức, điều khiển của thầy, lĩnh hội và tái hiệnnhững điều đã học

Thầy phải tổ chức và điều khiển cho sinh viên tự giác, thông hiểu và ghi nhớ

được thông tin (qua quá trình nghe giảng, đọc tài liệu, ghi chép, hệ thống hóa vàkhái quát hóa, làm các bài tập theo mẫu, tiến hành hoạt động với các đối tượng…).Trong khi thông báo, thầy có thể sử dụng lời nói, kết hợp lời nói với trình bày trựcquan

Ưu nhược điểm của kiểu thông báo – tái hiện:

- Về ưu điểm:

+ Tạo ra khả năng cung cấp cho sinh viên một khối lượng thông tin lớn có hệthống trong một thời gian không dài và giúp cho họ nắm những vấn đề lí thuyếtphức tạp được thuận lợi

+ Có nhiều khả năng tác động đến tình cảm của sinh viên cũng như khơi gợi

ở sinh viên nhu cầu “không chủ định” theo dõi logic của bài giảng

+ Giúp cho sinh viên bồi dưỡng năng lực nhìn thấy trước vấn đề, nảy ra thắcmắc và hoài nghi khoa học, rèn luyện phần nào óc tư duy phê phán, nắm các mẫuhoạt động nói chung và mẫu hoạt động trí tuệ nói riêng

- Về nhược điểm:

+ Dễ làm cho sinh viên thụ động, không có điều kiện phát huy đầy đủ tínhtích cực, độc lập và nhất là tư duy sáng tạo

+ Chưa tạo được điều kiện thuận lợi cho việc kết hợp học với hành nóichung, với lao động sản xuất theo nghề nghiệp nói riêng…

b Giải thích – tìm kiếm bộ phận

Thực chất của kiểu giải thích – tìm kiếm bộ phận: là kiểu phương pháp dạy

học, trong đó có sự kết hợp giữa lời giải thích của thầy về một phần tài liệu học tập

và hoạt động tìm kiếm của sinh viên về một phần còn lại của tài liệu đó dưới hình

thức giải thích các bài tập nhận thức có vấn đề, những câu hỏi có vấn đề

Cách thức hoạt động của thầy giáo và học sinh trong kiểu giải thích – tìm kiếm bộ phận:

- Về phía thầy

+ Đặt vấn đề;

+ Đưa ra các bài tập hoàn thành những bước riêng biệt của việc giải quyếtvấn đề;

+ Lập kế hoạch về các bước giải quyết;

+ Lãnh đạo hoạt động của sinh viên, uốn nắn và xây dựng các tình huống cóvấn đề trung gian

- Về phía sinh viên

+ Thông hiểu các dữ liệu và yêu cầu của bài tập;

+ Huy động các tri thức về con đường giải quyết bài tập, tìm ra giải quyết;+ Tự lực giải quyết bài tập;

+ Tự kiểm tra trong quá trình giải và kiểm tra kết quả giải;

+ Ghi nhớ chủ định tài liệu có liên quan đến bài tập;

+ Tái hiện tiến trình giải quyết và nhận xét

Ưu nhược điểm của kiểu giải thích – tìm kiếm bộ phận:

- Về ưu điểm:

+ Có khả năng giúp cho sinh viên thu được kinh nghiệm sáng tạo, phát huy

được năng lực tư duy độc lập ở mức độ đáng kể, bồi dưỡng được tiềm lực thích ứngvới nghề nghiệp tương lai

+ Tạo cho sinh viên hứng thú nhận thức, tìm tòi, tránh được tư tưởng ỷ lại,cách học thụ động và hình thức chủ nghĩa

- Về nhược điểm:

Chưa cho phép sinh viên có điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng

và tiến hành toàn bộ kế hoạch giải quyết một vấn đề lớn trọn vẹn

c Kiểu nêu vấn đề - nghiên cứu

Thực chất kiểu nêu vấn đề - nghiên cứu: là kiểu phương pháp thầy giáo xây

dựng những vấn đề và bài toán có vấn đề dưới hình thức một bài làm có tính chấtnghiên cứu trong một hệ thống nhất định, còn sinh viên thì tự lực làm bài và trongquá trình làm thì dần dần tiếp thu kinh nghiệm hoạt động sáng tạo

Cấu trúc của kiểu nêu vấn đề - nghiên cứu: kiểu phương pháp này được thực

hiện thông thường qua 4 giai đoạn với các bước nhất định của chúng

Giai đoạn thứ nhất: Định hướng

Giai đoạn này gồm hai bước:

- Bước 1: Thầy giáo nêu vấn đề nghiên cứu và đưa sinh viên vào tình huống

có vấn đề Nhờ đó, sinh viên ý thức được vấn đề nghĩa là ý thức được mâu thuẫnnhận thức và có nhu cầu giải quyết

- Bước 2: Sinh viên phát biểu vấn đề dưới hình thức nêu lên những mâuthuẫn cần giải quyết mà bản thân mình đã ý thức được Nhờ đó, họ định hướngđược hoạt động của bản thân dưới ảnh hưởng tổ chức, điều khiển của thầy

Giai đoạn thứ hai: Lập kế hoạch

Giai đoạn này gồm các bước sau:

- Bước 1: Sinh viên huy động vốn kinh nghiệm mà bản thân đã thu lượmđược (qua việc đọc sách báo, làm thí nghiệm, đi thực tế…) Từ đó, lựa chọn và sửdụng những cái cần thiết có liên quan đến việc giải quyết mâu thuẫn đã đặt ra

- Bước 2: Sinh viên tự lực nêu lên giả thuyết dựa trên vốn kinh nghiệm nói trên

- Bước 3: Sinh viên tự lực xây dựng kế hoạch hoàn chỉnh, lập luận cho vấn

đề cần giải quyết, trình bày giả thuyết, nêu lên các nhiệm vụ phải thực hiện nhằmchứng minh giả thuyết, xây dựng các cách thức và kế hoạch thực hiện cụ thể

Giai đoạn thứ ba: Thực hiện kế hoạch

Giai đoạn này gồm các bước sau:

- Bước 1: Sinh viên tự lực thực hiện kế hoạch, thầy giáo theo dõi giúp đỡ,uốn nắn lệch lạc

- Bước 2: Sinh viên đánh giá việc thực hiện kế hoạch theo hướng đối chiếukết quả thu được với giả thuyết.

Giai đoạn thứ tư: Kiểm tra và tổng kết

Giai đoạn này có các bước sau:

- Bước 1: Sinh viên phát biểu kết luận và từ đó, hoặc chuyển sang bước 2,hoặc đề xuất những vấn đề mới cần giải quyết

- Bước 2: Kết quả thu được sẽ được kiểm tra qua thử nghiệm và ứng dụng

- Bước 3: Dưới tác dụng chủ đạo của thầy, sinh viên tiến hành đánh giá kếtquả, nắm được một cách có hệ thống và khái quát những tri thức mới, những hànhđộng trí tuệ mới

Ưu nhược điểm của kiểu nêu vấn đề - nghiên cứu:

+ Giúp bồi dưỡng được những phẩm chất và tác phong của nhà nghiên cứu

- Về nhược điểm: Nếu vận dụng không khéo sẽ dẫn đến tình trạng lạm dụng

nó cũng như tình trạng không đảm bảo cho mọi sinh viên cùng vươn lên tương đốiđồng đều do sự phân hóa trình độ mà không có sự cá biệt hóa

1.1.3.2 Các hình thức tổ chức dạy học đại học

a Diễn giảng

Diễn giảng ở đại học là hình thức giáo viên trình bày trực tiếp một tài liệu

học tập, một vấn đề khoa học, một đề tài nghiên cứu hay một phương pháp khoahọc nào đó theo một hệ thống, một trình tự nhất định cho đông đảo sinh viên Diễngiảng ở đại học là một trong những hình thức dạy học cơ bản ở đại học

Diễn giảng có những ưu điểm như sau:

- Diễn giảng có thể được tiến hành trong một hội trường lớn với số đông sinhviên nên hiệu quả đào tạo cao, tiết kiệm thời gian và sức lực giáo viên Vì thế diễngiảng là hình thức kinh tế nhất để truyền thụ thông tin, cùng một lúc có thể đáp ứngđược yêu cầu học tập của đông đảo sinh viên, giúp khỏi phải mất nhiều công sức

mày mò, tìm hiểu những tư liệu, những cách giải, những tri thức đáp ứng với mụctiêu đào tạo.

- Bằng lời nói sinh động của giảng viên, bằng phương pháp truyền thụ vớinhững thủ thuật sư phạm điêu luyện, giáo viên khéo léo nêu vấn đề, kích thích hứngthú học tập, khích lệ hoạt động tư duy logic của sinh viên

- Diễn giảng với tư cách là hình thức tổ chức dạy học cơ bản ở đại học, nóđược tiến hành theo thời khóa biểu nghiêm ngặt và tồn tại như một thể hoàn chỉnh,hữu cơ mà các yếu tố cấu trúc của nó được thống nhất với nhau, nhằm thực hiệnmục đích nhiệm vụ dạy học nhất định

Những hạn chế, nhược điểm so với hình thức tổ chức dạy học khác:

- Trong quá trình diễn giảng, sinh viên dễ thụ động, vì họ phải nghe giảngghi chép là chính, hầu như không tham gia giải quyết các vấn đề do thầy nêu ra.Điều đó dẫn đến sự căng thẳng thần kinh, mệt mỏi, khả năng tập trung chú ý càng

về sau càng dễ bị giảm sút

- Diễn giảng với đặc trưng của nó thường dẫn tới trình trạng giáo viên khótiến hành cá biệt hóa hoạt động dạy học trong khi trình độ học tập của sinh viêntrong lớp thường không đồng đều

Phân loại diễn giảng:

- Phân loại theo vị trí của diễn giảng trong quá trình dạy học ở đại học

+ Diễn giảng mở đầu: Bài diễn giảng mở đầu được sử dụng khi mở đầu một

bộ môn, một chuyên đề…nhằm giới thiệu, một cách khái quát vị trí, mục đích,nhiệm vụ, nội dung, phương pháp nghiên cứu, kế hoạch và phương pháp học tập,các tài liệu cần học…

+ Diễn giảng thường xuyên: Hình thức này được sử dụng một cách thườngxuyên nhằm thực hiện từng phần nội dung chương trình bộ môn hay chuyên đề theomột kế hoạch nhất định

+ Diễn giảng củng cố: Hình thức này nhằm giúp sinh viên khắc sâu những tri thứccần thiết đã học, bổ sung, hoàn thiện vốn tri thức cho sinh viên trong quá trình học tập

+ Diễn giảng tổng kết: Hình này thường được sử dụng để hệ thống hóa vàkhái quát hóa những điều đã học trong một chuyên đề, một chương, một giáo trìnhhoặc cả bộ môn

- Phân loại theo tính chất diễn giảng

+ Diễn giảng thông báo: Diễn giảng thông báo có nhiệm vụ trình bày mộtcách có hệ thống, có luận cứ khoa học những thông tin nhất định cho sinh viên Ởđây, giáo viên chỉ trình bày những tri thức sắp sẵn về một lĩnh vực khoa học nào đó,nên dễ làm sinh viên thụ động

+ Diễn giảng nêu vấn đề: Hình thức này cần được thực hiện sao cho sinh vênchiếm lĩnh được tri thức mới về nghề nghiệp tương lai trên cơ sở giải quyết các tìnhhuống có vấn đề

b Xêmina

Xêmina ở đại học là một trong những hình thức tổ chức dạy học cơ bản,

trong đó, dưới sự điều khiển trực tiếp của giáo viên, sinh viên trình bày thảo luận,tranh luận về những vấn đề khoa học nhất định

Xêmina là hình thức thảo luận khoa học, tranh luận về học thuật nhằm khơi sâu,

mở rộng vốn tri thức, tìm tòi, phát hiện chân lí hoặc chứng minh, tìm cách vận dụngchân lí khoa học vào thực tiễn Vì thế, xêmina phải có những đặc trưng cơ bản sau:

- Phải có chủ đề khoa học nhất định để sinh viên căn cứ vào đó mà trình bàybáo cáo, thảo luận, tranh luận

- Phải có thầy hướng dẫn, điều khiển

Xêmina cần thực hiện tốt một số chức năng cơ bản sau:

- Chức năng nhận thức: Chức năng này thể hiện ở chỗ, xêmina phải giúp chosinh viên mở rộng, đào sâu tri thức, biết nêu và giải thích những thắc mắc khoa học

có liên quan đến nghề nghiệp tương lai, sao cho qua xêmina, sinh viên phải thulượm được những tri thức mới, phương pháp mới

- Chức năng giáo dục: Qua xêmina sinh viên tự bồi dưỡng cho mình niềm tinkhoa học, hình thành thói quen làm việc có kế hoạch, nghiêm túc, nâng cao tínhtrung thực, khiêm tốn, dũng cảm bảo vệ quan điểm của mình, độc lập và sáng tạotrong học tập, nghiên cứu…Từ đó bồi dưỡng hứng thú và say mê khoa học

- Chức năng kiểm tra và tự kiểm tra: Qua xêmina giáo viên với tư cách làngười trực tiếp điều khiển sẽ có điều kiện để thu được những thông tin ngược phảnánh tình trạng nắm tri thức của sinh viên, phát hiện kịp thời những sai sót để uốnnắn, điều chỉnh hoạt động học tập của họ Đồng thời bản thân giáo viên cũng thu

được những thông tin ngược về phía mình để tự đánh giá, tự điều chỉnh và tự hoànthiện hoạt động giảng dạy.

Trong quá trình dạy học ở đại học, người ta phân biệt nhiều loại hình xêminatùy theo:

- Theo mức độ và phạm vi nội dung, chúng ta có các hình thức: Tiền xêmina,xêmina gắn với giáo trình, xêmina gắn với một số phần hay chương cơ bản của giáotrình, xêmina gắn với chuyên đề

- Theo tính chất, mức độ phát triển nhận thức của sinh viên, chúng ta có các hìnhthức sau: xêmina thông báo tái hiện, xêmina tìm kiếm bộ phận, xêmina nghiên cứu

- Theo phương thức tiến hành, chúng ta có các hình thức sau: xêmina thảoluận - tranh luận tự do, xêmina báo cáo

- Theo phạm vi tổ chức chung: xêmina theo tổ, xêmina theo lớp

c Thực hành

Thực hành là một hình thức tổ chức dạy học ở đại học Người ta có thể hiểuthực hành theo nghĩa hẹp và nghĩa rộng:

- Theo nghĩa hẹp, thực hành được hiểu là hình thức luyện tập gắn liền với

từng bộ môn, từng chuyên đề Chúng được tiến hành sau những giờ lí thuyết(thường sau các bài giảng hoặc một chương, một phần của chương trình bộ môn)với mục đích rèn luyện kĩ năng, kỷ xảo vận dụng tri thức đã học dưới các hình thức:làm bài tập, bài toán, làm thí nghiệm…

- Theo nghĩa rộng, được coi là hình thức thực hành bộ môn Qua thực hành

bộ môn, sinh viên có điều kiện thuận lợi để kết hợp học tập với lao động sản xuấttheo ngành nghề, với thực nghiệm và nghiên cứu khoa học

Nhìn chung, ở đại học sinh viên sẽ có nhiệm vụ được tham gia nhiều hìnhthức tổ chức dạy học khác nhau Ngoài các hình thức trên, sinh viên còn tham giamột số hình thức tổ chức dạy học khác như: tự học ở đại học, nghiên cứu khoa học,dạy học chương trình hóa Mỗi loại đều có tác dụng riêng và đặc trưng của nó

1.2 Tổng quan về Macromedia Flash MX [17], [18], [19]

1.2.1 Giới thiệu về Macromedia Flash MX

Macromedia flash MX 2004 là phần mềm được phát triển bởi công tyMacromedia Flash cho phép tạo ra các đồ họa, các hiệu ứng chuyền đổi, lập trình

mạnh mẽ một cách nhanh chóng và dễ dàng Người học có thể tương tác với các đốitượng trong file flash mô phỏng một cách dễ dàng File nguồn flash có phần mởrộng là *.fla, sau khi xuất bản nó sẽ có phần mở rộng là *.swf hay *.exe, file này sẽđược chạy bởi trình Flash Player hay chúng ta có thể nhúng những file này vàophần mềm Violet hoặc powerpoint để làm tư liệu phục vụ giảng dạy Có thể cài đặtFlash từ đĩa CD hoặc download từ website www.macromedia.com.

1.2.2 Cài đặt và khởi động

1.2.2.1 Cài đặt Flash MX

Bước 1: Sau khi tải phần mềm FlashMX 2004, click chọn vào thư mục

FlashMX 2004

Bước 2: Nhấp chuột trái 2 lần vào biểu tượng Install_Flash_MX_2004,

chương trình tiến hành cài đặt vào máy tính của bạn Hộp hội thoại yêu cầu cài đặtxuất hiện

Hình 1.1 Hộp hội thoại chọn Next cài đặt Flash MX 2004

Bước 3: Sau đó tiếp tục nhấn vào nút Next và thực hiện các yêu cầu của

Hình 1.2 Hai cách để khởi động Flash MX 2004

 Cách 2: Nhấp đúp chuột vào biểu tượng Flash ở desktop

1.2.3 Các thao tác cơ bản với Flash

1.2.3.1 Tạo tệp Flash mới

 Cách 1: Qua Start Page

Sau khi khởi động chương trình, trang Start Page xuất hiện Có 2 tùy chọn đểtạo một tệp mới: Create New, Create from Template

- Flash Document: Tạo tệp Flash có đuôi là fla

- Flash Slide Presentation: Tạo tệp trình diễn giống như là Power Point vớinhiều nội dung đa phương tiện

- Flash Project: Tạo dự án chứa nhiều tệp khác (.fla, as, âm thanh, hình ảnh,…)

Hình 1.3 Tạo mới Flash qua Start Page

 Cách 2: Qua menu File hoặc Ctrl + N

Có 2 tùy chọn: General (tạo tệp trắng) và Template (tạo tệp từ mẫu có sẵn)

Hình 1.3 Tạo mới Flash qua menu File

1.2.3.2 Mở một tệp đã có sẵn

 Cách 1: Qua Start Page

Trang bắt đầu khi vào Flash, chọn Open a Recent Item\Open (hoặc tệp có sẵn trong)

Hình 1.4 Mở một tệp đã có sẵn qua Start Page

 Cách 2: Vào menu File hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl + O, chọn tệp muốn mở trong hộp hội thoại và nhấn vào nút Open.

Hình 1.5 Mở một tệp đã có sẵn qua menu File

1.2.3.3 Lưu và xuất bản tệp tin

 Lưu tập tin:

Vào menu File\Save hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl + S

Chọn thư mục lưu tệp vào trong phần Save As

Gõ tên tệp vào ô File name, sau đó nhấn vào nút Save

 Xuất bản tệp tin:

Chọn menu File\Publish Settings, một hộp hội thoại xuất hiện yêu cầu chọnkiểu định dạng sẽ được xuất bản Thông thường ta thường chọn 2 kiểu định dạngphục vụ cho học tập: “.swf”, “.exe”. Nhấn chọn vào nút Publish, sau đó nhấn OK.

Hình 1.6 Xuất bản một tệp tin flash 1.2.4 Các thanh công cụ của Macromedia Flash MX

Giống như bất kì chương trình nào trên máy tính, Flash cũng có một số phần

tử cơ bản cho phép chúng ta thực hiện các công việc mà chương trình đã được thiết

kế để thực hiện Chúng ta xem xét một số thành phần sau:

Hình 1.7 Giao diện Flash MX và các vùng làm việc

(1) Vùng Stage của Flash

Stage của Flash

Stage là vùng không gian nơi bạn tạo ra các đoạn phim Flash Đây là mộtvùng màu trắng chiếm phần lớn khoảng giữa cửa sổ Flash Khi đoạn phim của bạnđược thể hiện, bất kỳ những gì trên stage sẽ đều thấy được trong đoạn phim

Mặc định, stage của Flash có kích thước là rộng 500 pixel và cao 400 pixel.Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể thay đổi kích thước của stage bằng cách vào menuModify\Document, hộp thoại tùy chỉnh xuất hiện, bây giờ ta chỉ cần thiết lập cácthông số chiều rộng (width) và cao (height)

Hình 1.8 Hộp hội thoại Document Properties

Bảng tiến trình Timeline

Tiến trình là một phần tử kiểm soát khi nào thì điều gì sẽ xảy ra trong quátrình phát lại của đoạn phim Trong hình ghi chú các mục quan trọng nhất trên bảngkiểm soát tiến trình:

Hình 1.9 Bảng tiến trình Timeline của Flash MX

Lớp (Layers)

Lớp giống như các tấm trong suốt trên stage Các đối tượng trên một lớp sẽđộc lập với các đối tượng trên lớp khác Các lớp cũng cho phép kiểm soát sự thấyđược hoặc làm ẩn các đối tượng chứa trong lớp Các đối tượng trong lớp ở phía trên

sẽ che các đối tượng trong các lớp bên dưới

Hình 1.10 Các thành phần của công cụ layer

Bảng Panel hỗ trợ thiết kế

Hỗ trợ trong việc thiết kế các đối tượng Có nhiều panel hỗ trợ như: ColorMixer, Library, Compoments,… tùy vào mục đích sử dụng mà ta chọn vào panelhợp lí

Bảng thuộc tính Properties và viết lệnh Actions

Thể hiện thuộc tính của đối tượng khi được thiết kế và viết lệnh cho đốitượng

Arrow: Công cụ này dùng để chọn, di chuyển, chỉnh sửa đối tượng Nếu muốn xóa

đối tượng, dùng công cụ Arrow chọn đối tượng rồi bấm phím Delete

Free Transform: Dùng để thay đổi hình dạng, xoay đối tượng.

Link Bottle: Dùng để tô màu đường viền đối tượng.

Eyedropper: Dùng để lấy màu có sẵn của đối tượng.

Hand: Dùng để di chuyển vị trí trang giấy.

Back and White: Dùng để đưa màu đường viền và đưa về trang thái mặc định Subselection: Dùng để chọn đường viền của đối tượng, thay đổi hình dạng của đối

Fill Transform: Dùng để thay đổi hình dạng và kiểu tô màu lan tỏa.

Paint Bucket: Dùng để thay đổi màu nền cho đối tượng.

Eraser: Dùng để xóa đối tượng.

Zoom: Dùng để phóng to hay thu nhỏ hình ảnh hay trang giấy.

Stroke Color: Dùng để chọn màu cho đường viền.

Fill Color: Dùng để chọn màu nền.

Swap Color: Dùng để hoán chuyển màu đường viền và màu nền.

No Color: Dùng để chuyển màu đường viền và màu nền về không màu.

1.3 Ứng dụng Macromedia Flash MX thiết kế các thí nghiệm mô phỏng

1.3.1 Khái niệm về mô phỏng

Theo từ điển tiếng Việt, mô phỏng có nghĩa là bắt chước làm theo một cáimẫu nào đó

Mô phỏng là quá trình "bắt chước” một hệ thống có thực Các chương trình máy tính có thể tạo ra các mô phỏng như mô phỏng về thời tiết, các phản ứng hoá học, thậm chí là các quá trình sinh học

Theo TS Nguyễn Trọng Thọ, mô phỏng (simulation) là một chương trình tinhọc, sử dụng toán học hoặc lí luận logic để tái tạo các giá trị đặc điểm chọn lọc củamột hệ theo cách mà hiệu ứng đó do sự thay đổi giá trị các biến riêng biệt có thểquan sát được Thuật toán và logic phải quan hệ cơ bản với hệ đang xét và khôngchỉ dùng để lựa chọn những quan sát khác nhau được chuẩn bị trước [18]

1.3.2 Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm mô phỏng

Khi xây dựng thí nghiệm mô phỏng cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo tính khoa học: Nguyên tắc này đòi hỏi nội dung của thí nghiệm môphỏng thiết kế phải đảm bảo tính chính xác và tính hiện đại của chương trình học

- Đảm bảo tính sư phạm: Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế phải có bố cụchợp lí, rõ ràng, phù hợp với trình độ nhận thức của sinh viên đồng thời phát huyđược tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của sinh viên

- Đảm bảo tính khả thi: thí nghiệm mô phỏng thiết kế phải có khả năng ứngdụng rộng rãi và được sinh viên hưởng ứng cao

- Đảm bảo tính thẩm mỹ: thí nghiệm mô phỏng thiết kế cần phải hài hòa,kích thước, màu sắc hợp lí

Từ những nguyên tác trên chúng tôi rút ra các tiêu chí về sản phẩm TNMPsau khi đóng gói được xem là tốt, có ý nghĩa giáo dục phải đáp ứng các tiêu chí sau:

Bảng 1.1 Các tiêu chí cho một sản phẩm thí nghiệm mô phỏng

Mặt kỹ thuật TC1: Sản phẩm đó phải “chạy” tốt khi liên kết với các

phần mềm trình diễn như Power Point, Violet…

TC2: Mức độ tương tác của người học với đối tượng TC3: Kết hợp nhiều loại thông tin khác nhau như chữ

(text), hình ảnh (image), tranh vẽ (picture), âm thanh

(sound) để tạo thành một đoạn phim (movie clip) đẹp.

Mặt thực tiễn TC4: Sản phẩm đó mô phỏng được các thí nghiệm có

khả năng ứng dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng

Mặt sư phạm

TC5: Sản phẩm phải chứa đựng tiềm năng tạo các tình

huống có vấn đề, tổ chức dạy học khám phá…

TC6: Sản phẩm mô phỏng chính xác thí nghiệm TC7: Sản phẩm chứa đựng các thao tác tư duy thí

nghiệm, rèn luyện cho SV kĩ năng thực hành thí nghiệmbằng tư duy

TC8: Sản phẩm chuyển tải đến người học một module

1.4.1.2 Đối tượng điều tra

- Giảng viên giảng dạy học phần thí nghiệm thực hành PPDH

- Sinh viên năm thứ 3 – hệ ĐH đang học học phần PPDHHH 3

1.4.1.3 Địa bàn điều tra

Chúng tôi tiến hành điều tra sinh viên của 03 trường ĐH có đào tạo ngành Sưphạm Hóa học, bao gồm: ĐH Đồng Tháp, ĐH An Giang, ĐH Qui Nhơn

1.4.1.4 Nội dung điều tra

1.4.2 Kết luận

1 Đối với giáo viên:

- GV giảng dạy theo hình thức GV hướng dẫn SV tiến hành các thí nghiệm theochương trình học (Có 86,67% chọn hình thức này) SV tiến hành thực hiện thí nghiệm

mà người GV giao nhiệm vụ Cuối mỗi buổi sinh viên sẽ lên biểu diễn thí nghiệm, trìnhbày cách khai thác thí nghiệm đó trong chương trình Hóa học phổ thông

- Đa số GV không có ứng dung CNTT làm phương tiện dạy học cho họcphần thí nghiệm thực hành PPDHHH 3 Chỉ sử dụng băng hình thí nghiệm đã quaysẵn để chiếu cho SV xem

- 100% GV cho rằng đã từng biết đến TNMP và sử dụng chúng Tuy nhiên chỉ lànhững mô phỏng về quy trình, cơ chế, chưa có những TNMP về tính chất cụ thể của mộthợp chất

2 Đối với sinh viên:

- Đa số SV cho rằng, phương pháp học chủ yếu của học phần PPDHHH 3 là

sự hướng dẫn của GV Ngoài ra không có sự hỗ trợ học tập nào khác từ giáo trình

Chương 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC MÔ PHỎNG DẠY HỌC CHO HỌC PHẦN THỰC HÀNH PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Ở CÁC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 2.1 Học phần thực hành phương pháp dạy học hóa học

2.1.1 Mục đích yêu cầu của học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học hóa học [2]

Mục đích yêu cầu chủ yếu là phải làm cho sinh viên nắm vững mặt lí luậndạy học (mặt phương pháp) của thí nghiệm hóa học

Sinh viên phải được tập luyện phân tích mục đích đức dục và trí dục củatừng thí nghiệm, mối liên hệ của thí nghiệm với nội dung bài giảng, phương phápbiểu diễn và tổ chức cho học sinh trường phổ thông tiến hành thí nghiệm, phươngpháp sử dụng các thí nghiệm đó vào các bài giảng hóa học cụ thể, …

Sinh viên được tập luyện để nắm vững kỹ thuật tiến hành thí nghiệm, đảmbảo hiệu quả của thí nghiệm, … cũng là yêu cầu quan trọng

Nhưng cần chú ý rằng các bộ môn Hóa học Đại cương, Hóa học Vô cơ, Phântích, Hóa học Hữu cơ, Hóa học Công nghệ – Môi trường đã hình thành cho sinhviên những kĩ năng đầu tiên Do đó trong thực hành phương pháp dạy học hóa họcphải yêu cầu sinh viên rèn luyện kĩ năng khéo léo, thành thạo nhanh chóng, sáng tạotrong khi tiến hành thí nghiệm

Do đó sinh viên cần phải coi trọng công việc chuẩn bị cho các bài thí nghiệmthực hành, cần lưu ý nội dung và phương pháp viết tường trình thí nghiệm thựchành, nắm vững nội dung và phương pháp tiến hành thí nghiệm thực hành và cácbài tập nghiệp vụ khác

2.1.2 Mục tiêu và nội dung của học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học hóa học

- Phối hợp biểu diễn thí nghiệm với bài dạy để khai thác, hình thành kiếnthức bài học.

2.1.2.1 Nội dung

Chương 1 Yêu cầu phương pháp thực hành thí nghiệm PPDHHH

1.1.Yêu cầu phương pháp thực hành thí nghiệm PPDHHH

1.2 Kỹ thuật sử dụng những dụng cụ cơ bản và công tác cơ bản trong phòngTNHH

Chương 2 Các thí nghiệm về halogen

2.1 Điều chế clo, brom Tính chất của clo, brom, iot

2.2 Điều chế, tính tan của hiđroclorua Điều chế axit clohyđric

2.3 So sánh tính chất của clo, brom, iot Nhận biết

Chương 3 Các thí nghiệm về oxi , lưu huỳnh

3.1 Điều chế oxi Tính chất của oxi, lưu huỳnh

3.2 Điều chế hiđrosunfua, sự cháy hoàn toàn và không hoàn toàn của hiđruasunfua.Điều chế khí sunfurơ và andehit sunfuric

3.3 Tính chất của axit sunfuaric đặc Nhận biết muối sunphat

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và chuyển dịch cân bằng

Chương 4 Các thí nghiệm về nitơ photpho

4.1 Điều chế nitơ Tính chất của nitơ

4.2 Điều chế dung dịch NH3. Tính chất của dung dịch NH3

4.3 Điều chế axit nitric từ muối nitrat Tính chất oxi hoá mạnh của nitric HNO3.Cách nhận biết axit nitric và muối nitrat

4.4 Điều chế photpho và tính chất của phopho

Chương 5 Các thí nghiệm về tốc độ phản ứng – cân bằng hóa học

5.1 Tốc độ phản ứng

5.2 Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độc phản ứng

5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

5.4 Ảnh hưởng của kích thước hạt đến tốc độ phản ứng

5.5 Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độ phản ứng

5.6 Ảnh hưởng của nồng độ đến chuyển dịch cân bằng

5.7 Ảnh hưởng của môi trường đến chuyển dịch cân bằng

Chương 6 Các thí nghiệm kim loại kiềm, kiềm thổ

6.1 Tính chất của các kim loại kiềm Điều chế natri hiđroxit bằng phương phápđiện phân dung dịch natri clorua.

6.2 Tính chất của kim loại kiềm thổ và hợp chất

6.3 Thí nghiệm biến đổi CaCO3 thành Ca(OH)2 và ngược lại

Chương 7 Các thí nghiệm về nhôm, sắt

7.1 Tính chất hóa học của nhôm Điều chế nhôm hiđroxit và tính chất

7.2 Tính chất của sắt và hợp kim của sắt Điều chế oxit sắt từ Điều chế sắt (II)hiđroxit Điều chế sắt (III) hiđroxít

7.3 Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện

Chương 8 Các thí nghiệm về hiđrocacbon

8.1 Các thí nghiệm về metan: điều chế, tính chất hóa học

8.2 Các thí nghiệm về etilen: điều chế, tính chất hóa học

8.3 Các thí nghiệm về axetilen: điều chế, tính chất hóa học

8.4 Các thí nghiệm về benzen: tính chất hóa học

Chương 9 Các thí nghiệm về hợp chất có nhóm chức

9.1 Tính chất của ancol Phản ứng hoá este của ancol etylic

9.2 Tính chất của anđehit, axetic, anilin

9.3 Glixerol Phản ứng của glucozơ với Cu(OH)2 Phản ứng tráng gương

9.4 Phản ứng màu của tinh bột với iot Phản ứng màu của protit

2.2 Quy trình thiết kế các thí nghiệm hóa học mô phỏng bằng phần mềm Flash

 Bước 1: Xây dựng kịch bản

- Xác định cấu trúc kịch bản của bài thí nghiệm

- Chi tiết hóa cấu trúc kịch bản của bài thí nghiệm

- Xác định các bước của quá trình thí nghiệm thực hành

 Bước 2: Lựa chọn phần mềm vẽ minh họa dụng cụ, thiết bị, hóa chất, hiện tượng

thí nghiệm

- Dụng cụ thí nghiệm, thiết bị, hóa chất chúng ta có thể dùng phần mềmCorelDraw, Adobe illustrator hoặc chúng ta có thể sử dụng công cụ vẽ có trongphần mềm Flash

- Dụng cụ thí nghiệm có thể sưu tầm và lựa chọn từ Internet

 Bước 3: Sử dụng phần mềm Flash tạo hiệu ứng, mô phỏng.

 Bước 4: Chạy thử chương trình và chỉnh sửa, đóng gói.

- Sau khi thiết kế xong chương trình mô phỏng, tác giả phải chạy thử chươngtrình để quan sát một cách tổng thể hiệu quả của chương trình (có phản ánh đúngnội dung, có đảm bảo tính sư phạm, tính khoa học không ?) Đây là bước quan trọngkhông thể bỏ qua bởi đó là giai đoạn thẩm định kết quả của quá trình xử lí

- Khi chạy thử chương trình xong, tác giả rút ra nhận xét về kết quả củachương trình mô phỏng Nếu trong chương trình còn có phần nào chưa hợp lí thìcần chỉnh sửa lại sao cho chương trình mô phỏng đạt chất lượng tốt nhất

- Sau khi chạy thử và chỉnh sửa xong cần xuất sang file exe, có thể chạy độclập không cần cài đặt phần mềm

2.3 Thiết kế thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần PPDHHH 3

2.3.1 Thiết kế thí nghiệm về hóa học đại cương

2.3.1.1 Tiêu chí lựa chọn

- Thí nghiệm đòi hỏi mất nhiều thời gian để lắp ghép dụng cụ, thời gian diễnbiến phản ứng lâu;

- Các thí nghiệm gắn liền với chương trình Hóa học phổ thông;

Trên cơ sở các tiêu chí trên, chúng tôi tiến hành xây dựng các mô phỏng sauđây (bảng 2.1)

Bảng 2.1 Danh sách thí nghiệm mô phỏng về hóa học đại cương

01 Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độc phản ứng

02 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

03 Ảnh hưởng của kích thước hạt đến tốc độ phản ứng

04 Ảnh hưởng của nồng độ đến chuyển dịch cân bằng

05 Ảnh hưởng của môi trường đến chuyển dịch cân bằng

2.3.1.2 Thiết kế các thí nghiệm mô phỏng

 Xây dựng thí nghiệm mô phỏng “ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độc phản ứng”

 Bước 1: Xây dựng kịch bản

- Xác định nội dung thí nghiệm:

Thí nghiệm chứng minh: khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứngtăng Thí nghiệm được tiến hành bằng phản ứng của axit H2SO4 loãng và Na2S2O3 ởhai nồng độ khác nhau

- Chi tiết hóa cấu trúc kịch bản của bài thí nghiệm:

Mô phỏng được thể hiện hiện như sau: chuẩn bị 2 cốc thủy tinh, từ ống đongchứa 25ml dung dịch Na2S2O3 0,1M cho vào cốc 1, ống thứ 2 chứa 10ml dung dịch

Na2S2O3 0,1M cho vào cốc 2 Sau đó thêm vào cốc 2 15ml nước cất, tiếp tục đổđồng thời 15ml dung dịch axit H2SO4 0,1M vào cốc 1 và 25ml dung dịch H2SO4

0,1M vào cốc 2 Kết tủa ở cốc 1 xuất hiện nhanh hơn cốc 2

 Bước 2: Sử dụng phần mềm Flash MX tạo hoạt hình và hiệu ứng cho kịch bản

Mở phần mềm flash MX 2004, tạo một file mới và lưu lại với tên là “Anhhuong cua nong do den toc do phan ung”

Trước khi tiến hành tạo diễn hoạt cho thí nghiệm, cần vẽ dụng cụ thí nghiệmgồm cốc thủy tinh và ống đong

- Vẽ cốc thủy tinh: sử dụng công cụ Tools có trong phần mềm để vẽ

+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện Nhậptên symbol là “coc” ở mục Name, chọn Graphic ở mục Behavior và nhấp nút OK

Hình 2.1 Hộp hội thoại tạo một symbol mới

+ Màn hình soạn thảo xuất hiện, click chuột vào công cụ Rectangle Tool vẽhình chữ nhât có kích thước 233 x 279 với đường viền 2.5 line Đưa trỏ chuột vàocạnh dưới của hình chữ nhật và kéo hơi cong về phía dưới

+ Thêm một layer mới và click chuột vào công cụ Oval Tool vẽ một hìnhelip có đường kính bằng với chiều ngang cạnh trên của hình chữ nhật để tạo miệng

của cốc thủy tinh Tiếp theo sử dụng công cụ Line vẽ các đường bên trong của cốctạo không gian cho cốc thủy tinh.

Hình 2.2 Thao tác vẽ cốc thủy tinh

- Vẽ ống đong:

+ Tương tự như vẽ cốc thủy tinh, tạo một symbol mới với tên là “ongdong”.Màn hình soạn thảo xuất hiện, click chuột vào công cụ Rectangle Tool vẽ hình chữnhật với kích thước khoảng 100 x 366, Fill color (#E0E0E0), đường viền 1.0 line

+ Click chuột vào công cụ Oval vẽ một hình elip đặt lên phía trên của hìnhchữ nhật để tạo miệng ống đong Sau đó tiếp tục vẽ một hình elip và canh chỉnh nhưchân đế của ống đong

+ Sử dụng công cụ Line và Text vẽ vạch chia thể tích của ống đong

Hình 2.3 Thao tác vẽ ống đong

Tạo hiệu ứng mô phỏng cho thí nghiệm:

- Thiết kế các symbol: mc_10ml, mc_15ml, mc_25ml, mc_axit25ml,mc_H2O, mc_up10, mc_up15, mc_up25, mc_up25axit, mc_upnuoc, time1, time2.

Tạo symbol mc_10ml: symbol này thể hiện thể tích của ống đong chứa 10ml

Hình 2.4 Thanh tiến trình của symbol “mc_10ml”

+ Click chuột vào biểu tượng trên công cụ layer thêm layer 2, vào công

cụ Rectangle Tool vẽ một hình chữ nhật ở Frame1(Color: #B6B6B6, không viền,kích thước 56 x36,9) đặt ở vị trí của đáy ống đong thể hiện dung dịch Na2S2O3 Dichuyển chuột từ Frame2 đến Frame 10 lần lượt ấn F6 tạo các Keyframe, đồng thời ởmỗi Frame như vậy điều chỉnh cho phù hợp với góc nghiêng của ống đong

Hình 2.5 Một góc nghiêng của ống đong ở Frame 8

+ Click chuột vào biểu tượng trên công cụ layer thêm layer 3, di chuyểnchuột đến Frame10 và click chuột phải chọn Insert Blank Keyframe tạo một Frame

trống Vẽ giọt dung dịch chảy xuống từ ống đong bằng một hình chữ nhật như hình

2.6, di chuyển chuột đến Frame17 ấn F6 Sau đó đặt trỏ chuột ở khoảng Frame 10

và 17, chọn vào công cụ Properties ở mục Tween chọn shape Chọn Frame17, sửdụng chuột kéo dài hình chữ nhật về phía dưới như giọt dung dịch đang chảy

Hình 2.6 Vẽ giọt dung dịch chảy ở Frame10 và Frame17

Hình 2.7 Công cụ Properties và chọn Motion Shape

Các symbol mc_15ml, mc_25ml, mc_axit25ml, mc_H2O thiết kế tương tựnhư symbol mc_10ml

Tạo symbol mc_up10: symbol này thể hiện khi rót dung dịch Na2S2O3 từ ốngđong vào cốc thì thêm 10ml dung dịch vào cốc thủy tinh

+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện Nhậptên symbol là “mc_up10” ở mục Name, chọn Movie ở mục Behavior và nhấp nút OK

+ Ở Frame1 của layer1 vẽ một hình chữ nhật (Fill Color: #D1D1D1, kíchthước: 158,2 x 22,8, Alpha: 80%, không đường viền) Sử dụng chuột kéo cạnh dướihình chữ nhật theo cung của cốc thủy tinh

+ Di chuyển chuột đến Frame15 và ấn F6, đặt con trỏ chuột vào một Framebất kì từ Frame1 đến 15, sau đó đến công cụ Properties ở mục Tween chọn shape ỞFrame 15 dùng chuột kéo phần trên của hình chữ nhật cao hơn so với ban đầu Tiếptục ấn chuột trái vào Frame15, mở công cụ Actions Frame và chọn mã lệnh Stop().

Hình 2.8 Dung dịch thể hiện ở Frame1 và Frame 15

Hình 2.9 Thanh tiến trình của symbol “mc_up10”

Các symbol mc_up15, mc_up25, mc_up25axit, mc_upnuoc thiết kế tương tựnhư symbol mc_up10 Ta điều chỉnh ở Frame cuối của các symbol cho phù hợp vớithể tích dung dịch

Tạo symbol time1: symbol này thể hiện thanh thời gian, dùng để đo thời gian

khi xuất hiện kết tủa

+ Vào Insert\New Symbol hộp hội thoại Create New Symbol xuất hiện Nhậptên symbol là “time1” ở mục Name, chọn Movie ở mục Behavior và nhấp nút OK

+ Ở Frame1 của layer1 vẽ một khung hình chữ nhật (Stroke Color: #66FF99,kích thước: 324.4x 26, không màu nền, ở mục Options\Round Rectangle Radius vàchọn 10 points) Sau đó di chuyển chuột đến Frame100 ấn F6

+ Click chuột vào biểu tượng trên công cụ layer thêm layer 2, ở Frame1

vẽ một hình chữ nhật nhỏ hơn với khung hình chữ nhật ban đầu và đặt ở vị trí bêntrong của khung hình Di chuyển chuột đến Frame100 ấn F6, đặt trỏ chuột trongkhoảng Frame1 đến 100 và đến công cụ Properties ở mục Tween chọn shape ỞFrame 100 dùng chuột kéo phần bên phải của hình chữ nhật dài đến cuối khunghình chữ nhật bên ngoài Tiếp tục ấn chuột trái vào Frame100, mở công cụ ActionsFrame và chọn mã lệnh Stop()