ỨNG DỤNG PHẦN MỀM XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC ẢO TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, nhiều phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo cho các môn khoa học tự nhiên được phát minh ra nhằm phục vụ cho việc dạy và học bộ môn sao cho hiệu quả. Môn Hóa học với sự ra đời của nhiều phần mềm thí nghiệm ảo như Chem Lab, Virtual Lab, PhET, Crocodile Chemistry,… đã giúp ích được nhiều trong việc dạy và học thí nghiệm hóa học phổ thông. Trong đó, phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05 là phần mềm mô phỏng thí nghiệm chân thực và khách quan giúp người dùng có thể thiết kế được những thí nghiệm hóa học chính xác. Xuất phát từ những lí do trên, em chọn đề tài: “Ứng dụng phần mềm xây dựng thí nghiệm hóa học ảo trong dạy học thí nghiệm hóa học lớp 10 nhằm phát triển kĩ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trung học phổ thông”.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN MINH PHƯỢNG

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC ẢO TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

Hà Nội, 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC ẢO TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: ThS Vũ Phương Liên

Sinh viên thực hiện khóa luận: Nguyễn Minh Phượng

Hà Nội, 2019

LỜI CẢM ƠN

Quá trình viết và hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ ThS.Vũ Phương Liên Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô dành thời gian, công sức, sự nhiệt tình để hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài một cách tốt nhất

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu cùng các thầy cô giáo, cán bộ các phòng – ban trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy và tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu

và hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình

Em cũng xin cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo, học sinh trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm Hà Nội đã cộng tác, giúp đỡ và tạo điều kiện giúp em trong quá trình khảo sát thực trạng và thử nghiệm tại trường

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè đã chia sẻ, động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em hoàn thành đề tài của mình

Do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tế, vốn kiến thức còn hạn chế nên bản khóa luận tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm và hoàn thành tốt hơn đề tài của mình

Em xin trân trọng cảm ơn

Hà Nội, ngày 07 tháng 05 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Minh Phượng

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Viết tắt

CN

GV

HĐ

HS PTHH PTN TCHH THPT

TN SGK

Viết đầy đủ

Công nghiệp Giáo viên Hoạt động Học sinh Phương trình hóa học Phòng thí nghiệm Tính chất hóa học Trung học phổ thông Thực nghiệm

Sách giáo khoa

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 2

3 Mục đích nghiên cứu 4

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

4 Đối tượng, khách thể nghiên cứu 4

5 Không gian và đối tượng nghiên cứu 4

6 Câu hỏi nghiên cứu 4

7 Giả thuyết nghiên cứu 5

8 Phương pháp nghiên cứu 5

9 Cấu trúc đề tài 5

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO TẠI TRƯỜNG THPT TRẦN PHÚ – HOÀN KIẾM HÀ NỘI 6

1.1 Đổi mới dạy học theo định hướng phát triển năng lực 6

1.1.1 Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học 6

1.1.2 Những định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 7

1.1.3 Đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phát triển năng lực học sinh 8

1.2 Năng lực ứng dụng công nghệ thông tin được hình thành qua môn Hóa học 9

1.2.1 Khái niệm năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học hóa học 9

1.2.2 Cấu trúc khung năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học dành

cho sinh viên sư phạm hóa học 10

1.2.3 Sử dụng khung năng lực trong quá trình rèn luyện năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học hóa học cho sinh viên sư phạm hóa 12

1.3 Một số phần mềm thí nghiệm ảo được ứng dụng trong các môn khoa học tự nhiên 13

1.3.1 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong môn Vật Lý 13

1.3.2 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong môn Sinh học 15

1.4 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05 trong môn hóa học 15

1.4.1 Giới thiệu phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05 15

1.4.2 Cách tạo một thí nghiệm trên phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 22

1.5 Thực trạng dạy học thí nghiệm hóa học lớp 10 ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo tại trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm, Hà Nội 23

1.5.1 Mục đích và đối tượng điều tra 23

1.5.2 Phương pháp và tiến hành điều tra 23

1.5.3 Kết quả điều tra 24

1.5.4 Đánh giá kết quả điều tra 24

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM 29

2.1 Quy trình thiết kế thí nghiệm 29

2.2 Phân loại các thí nghiệm 30

2.2.1 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên 30

2.2.2 Thí nghiệm của học sinh 32

2.2.3 Thí nghiệm thực hành 38

2.3 Các bài giáo án ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 38

2.3.1 Giáo án “Bài 23: Hidroclorua – Axit Clohiric và muối Clorua” hóa học lớp

10 38

2.3.2 Giáo án “Bài 9: Axit Nitric và muối Nitrat” hóa học lớp 11 49

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 60

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 60

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 60

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 60

3.3.1 Chọn đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm 60

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 61

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 77

3.4.1 Mức độ đạt được mục tiêu về kiến thức 79

3.4.2 Mức độ đạt được mục tiêu về kĩ năng 83

3.4.3 Mức độ đạt được mục tiêu về năng lực 85

PHẦN KẾT LUẬN CHUNG 88

1 Kết luận đề tài 88

2 Đề xuất khuyến nghị và các vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Để phát triển năng lực công nghệ thông tin, HS cần được học tập và rèn luyện ngay từ khi còn học dưới mái trường THPT Năng lực công nghệ thông tin được đào tạo trong trường phổ thông thông qua hai môn học là Tin học và Công nghệ Tuy nhiên, thông qua các môn học bộ môn khác, chúng ta vẫn có thể rèn luyện và phát triển năng lực công nghệ thông tin cho HS dưới hình thức dạy học ứng dụng công nghệ thông tin nhằm phát triển các năng lực cá nhân Từ đó, phát triển các

kĩ năng cần thiết cho HS trong thời đại mới

Hóa học là một bộ môn khoa học có cả lí thuyết và thực nghiệm, nghiên cứu

về thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi chất, ứng dụng và cách điều chế, tổng hợp, sản xuất, … Việc chú trọng đến dạy học thực hành hóa học tạo điều kiện thuận lợi cho HS lĩnh hội hệ thống tri thức, rèn luyện kĩ năng thực hành, phát triển

tư duy, giúp HS hình thành thế giới quan khoa học đúng đắn Tuy nhiên, lí thuyết hóa học mang tính trừu tượng cao, do đó cần phải mô hình hóa, trực quan hóa sao cho kiến thức hóa học trở nên dễ tưởng tượng và sinh động Thí nghiệm hóa học trên thực tế có nhiều thí nghiệm khó thực hiện, yêu cầu tính an toàn, thí nghiệm

2

hữu cơ thường kéo dài dẫn đến khó thực hiện được Vì vậy việc ứng dụng phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo để hỗ trợ dạy học thí nghiệm sao cho hiệu quả là cần thiết

Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, nhiều phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo cho các môn khoa học tự nhiên được phát minh ra nhằm phục vụ cho việc dạy và học bộ môn sao cho hiệu quả Môn Hóa học với sự

ra đời của nhiều phần mềm thí nghiệm ảo như Chem Lab, Virtual Lab, PhET, Crocodile Chemistry,… đã giúp ích được nhiều trong việc dạy và học thí nghiệm hóa học phổ thông Trong đó, phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05

là phần mềm mô phỏng thí nghiệm chân thực và khách quan giúp người dùng có thể thiết kế được những thí nghiệm hóa học chính xác

Xuất phát từ những lí do trên, em chọn đề tài: “Ứng dụng phần mềm xây dựng thí nghiệm hóa học ảo trong dạy học thí nghiệm hóa học lớp 10 nhằm phát triển kĩ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trung học phổ thông”

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

Định hướng đổi mới giáo dục hiện nay theo định hướng phát triển năng lực Bên cạnh những năng lực đặc thù của môn học, năng lực ứng dụng công nghệ thông tin là năng lực quan trọng trong thời đại hội nhập 4.0 hiện nay Thông qua việc ứng dụng các phần mềm hóa học vào giảng dạy và học tập, HS được rèn luyện một phần về công nghệ thông tin Qua tìm hiểu của em, em xin giới thiệu một vài nghiên cứu có liên quan đến đề tài:

Bài báo giáo dục của nhóm tác giả Lý Huy Hoàng, Cao Cự Giác (3/2016)

đăng trên tạp chí Giáo dục với đề tài: “Thực trạng phát triển năng lực thực hành thí nghiệm hóa học cho sinh viên sư phạm hóa học ở trường đại học” đã nghiên

cứu về năng lực thực hành hóa học và thực trạng phát triển năng lực thực hành hóa học cho sinh viên sư phạm hóa học ở trường đại học

3

Luận văn thạc sĩ của tác giả Đào Hồng Hạnh với đề tài: “Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học chương Cacbon – Silic hóa học lớp 11 trung học phổ thông” đã nghiên cứu về một số biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm hóa học cho học sinh thông qua dạy học chương Cacbon – Silic hóa học lớp 11 trung học phổ thông

Bài báo khoa học của thạc sĩ Nguyễn Thị Hương Dung với đề tài: “Ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry thiết kế mô hình thí nghiệm ảo trong dạy thực hành thí nghiệm hóa học” đăng trên Tạp chí Giáo dục số đặc biệt (11/2015)

đã nghiên cứu về việc thiết kế các thí nghiệm hóa học ảo trong chương trình hóa học phổ thông

Luận văn thạc sĩ giáo dục học của tác giả Vũ Oanh Kiều, trường đại học

sư phạm thành phố Hồ Chí Minh (2010) với đề tài “Ứng dụng công nghệ thông tin thiết kế bài lên lớp nhằm nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn hóa học ở trường Trung học cơ sở” đã nghiên cứu về thiết kế bài lên lớp thuộc chương trình

Trung học cơ sở có ứng dụng công nghệ thông tin, kết hợp các phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao việc dạy và học môn hóa ở cấp THCS

Luận văn tốt nghiệp của tác giả Bùi Ánh Nguyệt, trường đại học sư phạm

Hà Nội 2 (2016) với đề tài: “Thiết kế các mô phỏng thí nghiệm trong hóa học phổ thông lớp 10 (cơ bản)” đã nghiên cứu về việc vẽ mô phỏng thí nghiệm hóa học lớp

10 sử dụng phần mềm Edraw Max nhằm tạo hứng thú, phát huy tính sáng táo, tính tích cực, tính tự giác trong quá trình học môn hóa ở trường THPT

Tuy nhiên chưa có tác giả nào đề cập đến vấn đề ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 trong thiết kế thí nghiệm hóa học phần axit nhằm phát triển kĩ năng thực hành cho học sinh THPT Vì vậy, việc lựa chọn đề tài này là cần thiết, phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục hiện nay, phù hợp với nhu cầu nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở các trường THPT

4

3 Mục đích nghiên cứu

Ứng dụng được phần mềm Crocodile Chemistry trong dạy học thí nghiệm hóa học lớp 10 trường trung học phổ thông Trần Phú – Hoàn Kiếm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn hóa học cho học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tổng quan các lý luận, nghiên cứu về dạy học thí nghiệm hóa học ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo để làm cơ sở cho việc xây dựng và tổ chức dạy học thí nghiệm Hóa học từ phần mềm Crocodile Chemistry 6.05

- Khảo sát thực trạng về việc ứng dụng phần mềm thiết kế thí nghiệm hóa học ảo lớp 10 tại trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm

- Xây dựng các bài giáo án dạy học hóa học có ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 trong dạy học thí nghiệm

- Dạy học thí nghiệm hóa học phần axit lớp 10 có ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05

- Xây dựng và hoàn thiện 3 giáo án dạy học, thực nghiệm sư phạm 1 giáo án

4 Đối tượng, khách thể nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 trong dạy học thí nghiệm hóa học lớp 10 phần axit

4.2 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học thí nghiệm hóa học trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm

5 Không gian và đối tượng nghiên cứu

5.1 Không gian nghiên cứu: HS lớp 10A3 trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm 5.2 Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học thí

nghiệm hóa học phổ thông

6 Câu hỏi nghiên cứu

5

6.1 Phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo có được đưa vào dạy học thí nghiệm hóa học

phổ thông hay không?

6.2 Ảnh hưởng của việc dạy học thí nghiệm hóa học đối với học tập môn hóa học

của HS như thế nào?

7 Giả thuyết nghiên cứu

Học thí nghiệm hóa học thông qua thiết kế thí nghiệm trên phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 giúp học sinh quan sát được hiện tượng rõ ràng, sát với thực tế, tăng tính chủ động, sáng tạo, nâng cao được kĩ năng thực hành thí nghiệm, giúp các em hiểu rõ hơn lý thuyết được học Bài giảng có sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 giúp tiết học phong phú, mới lạ, đem lại chất lượng học tập giảng dạy tốt hơn

8 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận (tìm kiếm tài liệu có liên quan đến đề tài)

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn (điều tra, nghiên cứu thực tế dạy học thí nghiệm lớp 10)

- Phương pháp ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học (sử dụng phần mềm

để thiết kế thí nghiệm mô phỏng)

9 Cấu trúc đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn dự kiến được trình bày theo 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận của đề tài và thực trạng dạy học hóa học ứng dụng phần

mềm thí nghiệm ảo tại trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm, Hà Nội

Chương 2: Nội dung nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

6

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM

ẢO TẠI TRƯỜNG THPT TRẦN PHÚ – HOÀN KIẾM HÀ NỘI

1.1 Đổi mới dạy học theo định hướng phát triển năng lực

1.1.1 Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học

Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm HS làm được cái gì qua việc học Để đảm bảo được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học nặng về truyền thụ kiến thức sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề chú trọng kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học để có thể tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng của các hoạt động dạy học và giáo dục

- Báo cáo chính trị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI: “Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, đào tạo, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực; đẩy mạnh nghiên cứu, phát triển, ứng dụng khoa học, công nghệ; phát huy vai trò quốc sách hàng đầu của giáo dục, đào tạo và khoa học, công nghệ đối với sự nghiệp đổi mới và phát triển đất nước”.[1]

- Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo Quyết định 711/QĐ-TT ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ: "Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học";

"Đổi mới kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông, kỳ thi tuyển sinh đại học, cao

bộ PPDH, KTĐG theo định hướng năng lực người học.[3]

1.1.2 Những định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông

Chương trình giáo dục phổ thông được xây dựng có sự chuyển từ chương trình giáo dục định hướng nội dung dạy học sang chương trình giáo dục định hướng năng lực

Từ trước đến nay, kể cả chương trình hiện hành, về cơ bản vẫn là chương trình định hướng nội dung Theo cách tiếp cận nội dung, chương trình thường chỉ nêu ra một danh mục đề tài, chủ đề của một lĩnh vực hay môn học nào đó cần dạy

và học Tức là tập trung xác định và trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn HS biết cái gì? Nên chạy theo khối lượng kiến thức, ít chú ý dạy cách học, nhu cầu, hứng thú của người học

Chương trình mới chuyển sang định hướng năng lực, nhằm phát triển phẩm chất và năng lực người học Đó là cách tiếp cận nêu rõ học sinh sẽ làm được gì và làm như thế nào vào cuối mỗi giai đoạn học tập trong nhà trường Cách tiếp cận

8

này cũng đòi hỏi HS nắm vững những kiến thức, kĩ năng cơ bản nhưng còn chú trọng yêu cầu vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực hành, giải quyết các tình huống trong học tập và cuộc sống; tính chất và kết quả hoạt động cũng phụ thuộc rất nhiều vào hứng thú, niềm tin, đạo đức… của người học nên chương trình cũng rất chú trọng đến mục tiêu phát triển các phẩm chất của học sinh; phát triển các phẩm chất chủ yếu và các năng lực chung mà mọi học sinh đều cần có, đồng thời phát triển các phẩm chất và năng lực riêng của từng em; tập trung vào việc dạy và học như thế nào?

Sự thay đổi căn bản trong cách tiếp cận này sẽ chi phối và bắt buộc tất cả các khâu của quá trình dạy học thay đổi: nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức, cách kiểm tra, đánh giá, thi cử; cách thức quản lý và thực hiện… nhằm tạo ra sự thay đổi căn bản về chất lượng giáo dục

1.1.3 Đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phát triển năng lực học sinh

Có nhiều năng lực cần hình thành và phát triển cho HS trong dạy học như: năng lực tự học; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề; năng lực sáng tạo; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông Trong số đó, phát triển năng lực sáng tạo, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của HS là mục tiêu quan trọng, qua đó góp phần thúc đẩy sự hình thành và phát triển của các năng lực khác Để đạt được mục tiêu đó, phương pháp dạy học cần phải đổi mới phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để HS có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề; góp phần đắc lực hình thành năng lực hành động, phát huy tính tích cực, độc lập, sáng tạo của HS để từ đó bồi dưỡng cho HS phương pháp tự học, hình thành khả năng học tập suốt đời

- Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học: Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho người học có được

9

phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội

- Dạy học tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác: Lớp học

là môi trường giao tiếp GV - HS và HS - HS, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới

- Dạy học có sự kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò: Trong phương pháp tích cực, GV phải hướng dẫn học sinh phát triển kĩ năng tự đánh giá

để tự điều chỉnh cách học Liên quan với điều này, GVcần tạo điều kiện thuận lợi

để học sinh được tham gia đánh giá lẫn nhau

Trong dạy học tích cực, GV không còn đóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức, GV trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để học sinh tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình Dựa vào các tình huống thực tế khi làm thí nghiệm, học sinh dần biết cách

xử lí tình huống khi gặp sự cố một cách bình tĩnh nhưng cũng quyết đoán và nhanh chóng

1.2 Năng lực ứng dụng công nghệ thông tin được hình thành qua môn Hóa học

1.2.1 Khái niệm năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học hóa học

Công nghệ thông tin và truyền thông được định nghĩa là một “tập hợp đa dạng các công cụ và tài nguyên công nghệ được sử dụng để trao đổi, tạo ra, phổ biến, lưu giữ và quản lí thông tin.” Các công nghệ này bao gồm máy tính, Internet, công nghệ truyền thông (đài và vô tuyến), và điện thoại Trong luật Công nghệ thông tin ban hành năm 2006, thuật ngữ công nghệ thông tin được định nghĩa là

10

“tập hợp các phương pháp khoa học, công nghệ và công cụ kĩ thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lí, lưu trữ và trao đổi thông tin số” Như vậy, khái niệm CNTT được quy định trong luật Công nghệ thông tin của Việt Nam đã được hiểu là lưu trữ, xử lí dữ liệu, thông tin bằng các phương tiện điện tử, và qua các phương tiện đó để trao đổi, giao tiếp, truyền đạt thông tin giữa nhiều người hoặc nhóm người với nhau một cách hiệu quả.[4]

Năng lực lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học được xác định là khả năng sử dụng các công cụ và tài nguyên công nghệ để giao tiếp, tạo ra, phổ biến, lưu giữ và quản lí thông tin hiệu quả trong các hoạt động dạy học Các công

cụ và tài nguyên công nghệ bao gồm thiết bị kĩ thuật (máy tính, máy chiếu, mạng internet…) và các phần mềm trên máy tính và các ứng dụng trực tuyến

1.2.2 Cấu trúc khung năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học dành cho sinh viên sư phạm hóa học

Theo nghiên cứu của nhóm tác giả Thái Hoàng Minh – Trịnh Văn Biểu, đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, khung năng lực ứng dụng công nghệ thông tin dánh cho sinh viên sư phạm hóa học có thể chia làm 6 năng lực với những biểu hiện như sau[4]:

2 Đề xuất các phương án ứng dụng ICT vào quá trình dạy học phù hợp với những

điều kiện khách quan và chủ quan

việc dạy học Hóa học

5 Sử dụng các phần mềm thiết kế, hiệu chỉnh các tư liệu dạy học Hóa học như văn bản, bài trình chiếu, tranh, ảnh, phim, mô phỏng…

6 Kết hợp việc ứng dụng ICT với các phương pháp dạy học tích cực và phương

pháp dạy học đặc thù của Hóa học theo định hướng phát triển năng lực người học

cấp được thông tin phản hồi về việc dạy và việc học cho

11 Sử dụng internet và các công cụ tìm kiếm nâng cao

để cập nhật thông tin liên quan đến lĩnh vực nghề nghiệp của bản thân

12 Sử dụng các công cụ ICT để tham khảo, chia sẻ tài nguyên, làm việc cộng tác

Đối với GV, khung năng lực là căn cứ để GV xây dựng những công cụ đánh giá năng lực cho người học Để quá trình rèn luyện năng lực được hiệu quả, việc đánh giá cần được thực hiện thường xuyên trong suốt quá trình dạy học Dựa trên khung năng lực, GV có thể thiết kế các công cụ đánh giá (GV đánh giá người học, sinh viên đánh giá bạn học) và tự đánh giá như bản kiểm mục, bản kiểm quan sát, phiếu đánh giá đồng đẳng, phiếu tự đánh giá Nhờ có các mô tả chi tiết theo các mức độ cần đạt, người học luôn theo dõi được sự tiến bộ của bản thân, bạn cùng học, nhóm học tập Đồng thời người dạy cũng có được những thông tin

1.3.1 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong môn Vật Lý

Cũng giống như Hóa học, các thí nghiệm vật lý mang tính trìu tượng cao và khó tưởng tượng, việc dạy học thí nghiệm vật lý là một nhân tố quan trọng trong việc tạo hứng thú và động lực học tập cho HS Các phần mềm thiết kế thí nghiệm vật lý ảo có rất nhiều, nổi bật nhất là hai phần mềm PhET và Crocodile Physics 6.05

Phần mềm PhET bao gồm các bộ bài học thí nghiệm đã được thiết kế sẵn cho người dạy và người học sử dụng ngay

14

Màu sắc và hình vẽ, cách bố trí trong mỗi thí nghiệm hợp lý, hài hòa, tạo hứng thú tìm hiểu và học tập cho người học

Thí nghiệm về con lắc lò xo được thiết kế sẵn trên phần mềm PhET

Phần mềm Crocodile Physics 6.05 là một phần mềm có giao diện và thao tác tương tự với phần mềm Crocodile Chemistry 6.05, cách sử dụng và thiết kế thí nghiệm có nét tương đồng với phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05

Dưới đây là một giao diện làm việc để thiết kế một thí nghiệm vật lý của phần mềm Crocodile Physics

15

1.3.2 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong môn Sinh học

Sinh học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, với con đường hình thành kiến thức thông qua quan sát thực tế và quan sát các thí nghiệm sinh lý, tìm hiểu cấu tạo và tập tính, khái quát thành đặc điểm chung Thí nghiệm sinh học giúp HS hình thành, củng cố kiến thức, thúc đẩy HS tích cực áp dụng kiến thức vào đời sống Tuy nhiên, giống như Hóa học và Vật lý, thí nghiệm Sinh học không được triển khai dạy học nhiều trên thực tế Do vậy, việc ứng dụng phần mềm thí nghiệm

ảo vào dạy học sinh học là rất cần thiết Đặc biệt là việc học giải phẫu cơ thể người

và động vật Phần mềm mô phỏng thí nghiệm giải phẫu động vật “The Digital Frog2” là một phần mềm hữu ích trong việc học tập thí nghiệm giải phẫu động vật

Dưới đây là hình ảnh về phần mềm thí nghiệm giải phẫu động vật vật “The Digital Frog2”

1.4 Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05 trong môn hóa học

1.4.1 Giới thiệu phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05

Thí nghiệm hóa học là phương tiện trực quan giúp giáo viên không chỉ truyền thụ kiến thức mới mà còn củng cố kiến thức có hiệu quả, làm cho tiết học

16

trở nên sinh động, hấp dẫn Tuy nhiên, thực tế dạy học cho thấy có nhiều thí nghiệm thực hiện tương đối khó (trang thiết bị không đủ, thí nghiệm cháy, nổ, độc, hại không an toàn cho học sinh…), thời gian phản ứng lâu mà nhu cầu làm thí nghiệm là có thực, từ đó các thí nghiệm ảo ra đời Ngày nay, công nghệ thông tin

phát triển với tốc độ vũ bão Các phần mềm tin học trong đó có Crocodile Chemistry 6.05 đã được đưa vào phục vụ cho giảng dạy và học tập, giúp nâng cao

hiệu quả của quá trình dạy học Hiện nay, việc ứng dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 vào dạy học hóa học đã và đang được nhiều người quan tâm Crocodile Chemistry 6.05 là phần mềm ứng dụng giúp người sử dụng thiết kế các thí nghiệm hóa học ảo nhanh chóng, an toàn, tiết kiệm Với phần mềm Crocodile Chemistry 6.05, chúng ta có thể sử dụng các bộ bài học có sẵn để thực hiện phản

ứng như:

1 Phân loại chất (Classifying Materials)

2 Phương trình và lượng chất (Equations and Amounts)

3 Tốc độ phản ứng (Reaction Rates)

4 Năng lượng (Energy)

5 Nước và dung dịch (Water and solution)

6 Axit, bazo, muối (Acids, bases and salt)

7 Điện hóa (Electron chemistry)

8 Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học (The Periodic table)

9 Phản ứng thế các halogen (Halogen displacemet reactions)

10 Nhận biết chất (Identifying Substances)

Hoặc chúng ta có thể tự tạo phản ứng hóa học dựa trên những dụng cụ và hóa chất có trong phần mềm ở mục “Parts Library”

17 Với hệ thống 63 đồ dùng được thiết kế xung quanh chương trình học mới giúp cho thiết kế một thí nghiệm hóa học đơn giản và dễ dàng hơn

18

Hệ thống hóa chất thí nghiệm phong phú giúp cho việc thực hành thí nghiệm trở nên dễ dàng và nhanh hơn

19

Hệ thống chất chỉ thị pH với cả dung dịch và giấy chỉ thị

 Ưu điểm của phần mềm:

- Xây dựng được các phản ứng hóa học dựa trên cơ sở lí thuyết của mỗi phản ứng

- Biểu diễn được hiện tượng, màu sắc và sự biến đổi các chất

- Có thể chọn lượng chất chính xác cho từng phản ứng theo dự định của người dùng

- Có thể thay thế việc làm thí nghiệm thực tế với hóa chất độc hại bằng việc xậy dựng thí nghiệm ảo qua phần mềm, đảm bảo an toàn về sức khỏe, tiết kiệm thời gian và chi phí hóa chất

- Phần mềm cho phép thực hiện sai và quay lại bước trước đó để tiến hành lại

- Tạo không khí học tập vui vẻ, thoải mái cho tiết học, từ đó đem lại cho học sinh hứng thú học tập, tìm hiểu môn Hóa học

- Học sinh có thể sử dụng phần mềm và tự tạo thí nghiệm phục vụ cho việc học tập môn Hóa học

20

 Nhược điểm của phần mềm:

- Dụng cụ thí nghiệm và hóa chất còn hạn chế, chưa đủ để có thể thực hiện đầy đủ quy trình như làm thí nghiệm thực tế

- Phần mềm ít hỗ trợ xây dựng các thí nghiệm hữu cơ

 Để cài đặt phần mềm, chúng ta thực hiện các bước

- Bước 1: Tải và cài đặt phần mềm tại Code:

http://www.mediafire.com/?aj1g1mbdszr hoặc mua phần mềm tại các cửa hàng

- Bước 2: Khởi động

Nhấp double click chuột vào biểu tượng của phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 trên màn hình Desktop

Sau đó nhấn vào New Model để bắt đầu thiết kế thí nghiệm mới với các hóa chất và dụng cụ trong phần Part Library

21

Các công cụ trong phần mềm Crocodile Chemistry 6.05

Phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 với thanh công cụ đầy đủ chức năng tương tự như word để tạo và chỉnh sửa một thí nghiệm hóa học

Tạo một file làm việc mới

Mở file làm việc đã có Lưu tập tin

In tập tin Xóa bỏ một dụng cụ hay hóa chất Quay lại thao tác trước đó

Đi tới thao tác tiếp theo đã thực hiện Phóng to file làm việc

Thu nhỏ file làm việc

22

Tạm dừng/tiếp tục thí nghiệm Tăng/Giảm tốc độc phản ứng hóa học Thêm hoặc bớt giao diện làm việc

1.4.2 Cách tạo một thí nghiệm trên phần mềm Crocodile Chemistry 6.05

- Bước 1: Lựa chọn hóa chất và dụng cụ bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng hóa chất cần lấy, sau đó giữ chuột và kéo rê biểu tượng ra giữa màn hình

- Bước 2: Lặp đặt hệ thống thí nghiệm và dụng cụ bằng cách nhấp chuột và kéo rê dụng cụ để lắp đặt hệ thống thí nghiệm như yêu cầu thực tế

- Bước 3: Sắp xếp vị trí hóa chất bằng cách nhấp chuột và kéo rê lọ hóa chất đặt vào các vị trí gọn gàng và thuận tiện cho thực hiện phản ứng

- Bước 4: Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng

Ví dụ: Thí nghiệm đo pH của dung dịch axit clohidric

Bước 1: Lựa chọn hóa chất và dụng cụ

Hóa chất: Dung dịch axit clohidric

Dụng cụ: cốc thủy tinh 50ml, giấy chỉ thị màu vạn năng, thang pH

Sau khi thao tác xong ta được một giao diện làm việc như sau

23

Bước 2: Lặp đặt hệ thống dụng cụ cỏ thể bỏ qua do thí nghiệm đơn giản

Bước 3: Sắp xếp vị trí bình được dung dịch HCl ở bên trái màn hình cho thuận tiện lấy hóa chất vào cốc

Bước 4: Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng ta thấy giấy chỉ thị chuyển màu

đỏ đậm của pH = 1 Kết luận dung dịch axit clohidric 1M có pH = 1

1.5 Thực trạng dạy học thí nghiệm hóa học lớp 10 ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo tại trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm, Hà Nội

1.5.1 Mục đích và đối tượng điều tra

Nghiên cứu và đánh giá thực trạng về việc ứng dụng phần mềm thí nghiệm

ảo trong dạy học thí nghiệm hóa học phổ thông nhằm phát triển kĩ năng thực hành cho HS Em đã tiến hành khảo sát HS lớp 10A3 trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm

1.5.2 Phương pháp và tiến hành điều tra

- Tiến hành khảo sát cơ sở vật chất phục vụ cho dạy học thí nghiệm hóa học như: phòng học, phòng thiết bị, phòng thí nghiệm hóa học

24

- Xây dựng phiếu điều tra và lấy khảo sát HS, sau đó thu thập vả xử lý số liệu

1.5.3 Kết quả điều tra

Em đã khảo sát ý kiến HS theo phiếu khảo sát được trình bày ở phần phụ lục

1.5.4 Đánh giá kết quả điều tra

Hình 1.1 Biểu đồ thể hiện số lần được làm thực hành thí nghiệm từ đầu năm học 2018-2019 đến nay

Thông qua biểu đồ, chúng ta có thể nhìn thấy số lần các em được làm thí nghiệm thực tế dưới phòng thí nghiệm hóa học là rất ít, chỉ 1-2 lần trong cả năm học

Hình 1.2: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ các kênh giúp HS biết đến thí nghiệm ảo

25

Từ biểu đồ, 70% HS của lớp biết đến thí nghiệm ảo thông qua giáo sinh thực tập, 20% còn lại biết đến thí nghiệm ảo thông qua internet và 10% còn lại biết đến thí nghiệm ảo từ giáo viên bộ môn ở trường

Hình 1.3: Tỉ lệ HS học thí nghiệm bằng phần mềm ảo

Hình 1.4: Phương tiện dạy học thí nghiệm HS được tiếp cận

Từ biểu đồ trong hình 4 và hình 5, chúng ta có thể kết luận rằng HS lớp 10A3 trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm không được học thí nghiệm bằng thí nghiệm ảo Có những bạn điền vào đáp án có là do cô giáo dạy bằng video trên youtube gây nhầm lẫn với thí nghiệm ảo cho các em học sinh

26

Hình 1.5: Biểu đồ tỉ lệ ảnh hưởng của học thí nghiệm hóa học tới HS

Từ biểu đồ số 5, ta thấy 60% HS tích cực và chủ động tìm kiếm kiến thức hóa học hơn Bên cạnh đó cũng có 40% em HS không tăng tính tích cực và chủ động tìm kiếm kiến thức hóa học

Hình 1.6: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ HS đồng ý với ý kiến “Phương pháp dạy học thí nghiệm hóa học ở trên lớp khó quan sát, khó tưởng tượng hiện tượng thí nghiệm”

27

Hình 1.7: Biểu đồ tỉ lệ các hình thức học thí nghiệm hóa học HS đã áp dụng để khắc phục việc khó quan sát, khó tưởng tượng thí nghiệm hóa học

Thông qua biểu đồ hình 1.7, chúng ta có thể thấy một nửa số HS của lớp đã

Bỏ qua và không tìm hiểu bài nữa khi gặp thí nghiệm hóa học khó quan sát, khó tưởng tượng Ngoài ra có 50% HS còn lại chủ động tìm kiếm video thí nghiệm trên mạng hoặc tìm hiểu qua hình ảnh trong SGK để hiểu hơn

Hình 1.8: Biểu đồ thể hiện kết quả học tập môn hóa học kì I năm học 2018 – 2019 của lớp 10A3 trường THPT Trần Phú –Hoàn Kiếm

Dựa vào biểu đồ 7, 20% HS của lớp đạt giỏi môn Hóa trong kì vừa qua, 70% HS của lớp đạt khá và 10% HS đạt trung bình

28

Qua phiếu khảo sát HS em nhận thấy, số buổi HS được làm thí nghiệm tại phòng thực hành thí nghiệm hóa học là rất ít mặc dù trường có PTN hóa riêng phục vụ cho học tập Giáo viên bộ môn hóa của lớp đã thay thế các buổi học thực hành dưới phòng thí nghiệm bằng cách cho HS xem các video thí nghiệm đã quay

ở trên mạng Điều này giúp hình thành trong nhận thức của các em về thực hành thí nghiệm và các kĩ năng thực hành thí nghiệm hóa học Tuy nhiên hiệu quả chưa cao nên khi gặp những vấn đề khó, rất nhiều em đã bỏ qua và không tìm hiểu lại nữa, dẫn tới ảnh hưởng đến kết quả học tập bộ môn Bên cạnh đó, việc giới thiệu

và ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo vào giảng dạy thí nghiệm hóa học phổ thông tại lớp 10A3 trường THPT Trần Phú – Hoàn Kiếm chưa được triển khai rộng rãi đến HS nên có nhiều em đến khi có giáo sinh thực tập về giới thiệu mới biết đến phần mềm thí nghiệm ảo

Theo em nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiệu quả học tập thí nghiệm hóa học chưa cao do các thầy cô dạy hóa không muốn cho HS xuống PTN làm thực hành

vì PTN của trường thiếu nhiều hóa chất và dụng cụ thí nghiệm, chưa có hệ thống lọc khí đảm bảo an toàn cho HS, hệ thống nước trong PTN chưa đạt chuẩn, tủ hút lâu ngày không dùng,… Giáo viên ngại tiếp xúc với hóa chất và sợ nguy hiểm khi cho HS làm việc với đèn cồn như vụ HS bị bỏng đèn cồn ở trường THPT Phan Đình Phùng, Hà Nội

29

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM

2.1 Quy trình thiết kế thí nghiệm

Thiết kế một bài thí nghiệm ảo phải đảm bảo các nguyên tắc cơ bản sau: (1) Phù hợp với nội dung của môn học, có ý nghĩa, có tính khả thi và có độ phức tạp; (2) Giao diện thân thiện với người sử dụng, hình ảnh được bố trí có tính khoa học; (3) Các thao tác thực hiện nhanh và kết quả cũng được đưa ra trong một thời gian ngắn; (4) Có hiệu quả cao, thực hiện được nhiều chức năng trong dạy học hoặc thí nghiệm với chi phí hợp lý Quy trình thiết kế một bài thí nghiệm ảo thường được

thực hiện với các bước như sau:

- Bước 1: Lựa chọn nội dung bài thí nghiệm ảo

- Bước 2: Xác định mục tiêu thí nghiệm bao gồm mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ, định hướng năng lực dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng cho bộ môn Hóa học của Bộ giáo dục đào tạo

- Bước 3: Xác định các thí nghiệm được tiến hành trong bài học

Các thí nghiệm được tiến hành trong bài học là những thí nghiệm mang tính đặc trưng minh họa cho nội dung học tập của học sinh Nội dung một bài học có thể

có nhiều các thí nghiệm, tuy nhiên không phải thí nghiệm nào cũng có thể tiến hành Các thí nghiệm được chọn là những thí nghiệm cho kết quả chính xác nhất

và có hiệu quả học tập tốt

- Bước 4: Lựa chọn phương pháp thí nghiệm phù hợp

Phương pháp thí nghiệm được ứng dụng vào vào bài học để nâng cao chất lượng dạy và học, giúp HS làm quen với các tính chất, các hiện tượng thí nghiệm xảy ra với mối quan hệ và quy luật của nó Giúp HS vận dụng những quá trình đó vào trong cuộc sống Có ba phương pháp sử dụng thí nghiệm là: Sử dụng theo phương pháp nghiên cứu, sử dụng thí nghiệm theo phương pháp kiểm chứng, sử dụng theo phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề

30

- Bước 5: Thiết kế thí nghiệm mẫu, chạy thử, chỉnh sửa, hoàn thiện, viết hướng dẫn thí nghiệm

- Bước 6: Đánh giá hiệu quả học tập

Đối với việc thực hành thí nghiệm, giáo viên cần tập trung vào các năng lực thực

nghiệm, bao gồm các kỹ năng: hình thành giả thuyết nghiên cứu; thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, phân tích dữ liệu và rút ra kết luận

2.2 Phân loại các thí nghiệm

Thí nghiệm trong dạy học hóa học là một bộ phận quan trọng trong việc dạy

và học môn hóa học Thí nghiệm hóa học đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức và phát triển tư duy, rèn kĩ năng thí nghiệm như: Kĩ năng sử dụng dụng

cụ, hóa chất; kĩ năng lắp ráp thí nghiệm, kĩ năng quan sát hiện tượng;… Thí nghiệm hóa học được coi như cầu nối giữa lý thuyết với thực tế

Thí nghiệm hóa học trong chương trình phổ thông có thể chia làm ba loại bao gồm: Thí nghiệm biểu diễn của GV, thí nghiệm của HS và thí nghiệm thực

hành

2.2.1 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

2.2.1.1 Lý luận về thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên là hình thức thí nghiệm do GV tự tay trình bày trước HS Thí nghiệm hóa học do GV làm sẽ là khuôn mẫu cho HS học tập cách làm thí nghiệm và hình thành kĩ năng thí nghiệm một cách chính xác Thí nghiệm biểu diễn của GV có ưu điểm: Tốn ít thời gian hơn; đòi hỏi ít dụng cụ hơn;

có thể thực hiện được với những thí nghiệm phức tạp, có dùng chất nổ, chất độc hay nhưng thí nghiệm đòi hỏi phỉ sử dụng một lượng lớn hóa chất thì mới có kết quả hoặc mới cho những kết quả đáng tin cậy

Những yêu cầu về kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm: Thí nghiệm phải đảm bảo

an toàn cho HS; phải đảm bảo thành công khi biểu diễn thí nghiệm; thí nghiệm rõ

31

ràng, HS phải được quan sát đầy đủ; các thí nghiệm phải đơn giản, dụng cụ thí nghiệm phải gọn gàng, mỹ thuật, đồng thời phải đảm bảo tính khoa học; số lượng thí nghiệm trong một bài nên vừa phải hợp lý; phải kết hợp chặt chẽ thí nghiệm với bài giảng và lời nói của GV

2.2.1.2 Thí nghiệm biểu diễn của GV được thiết kế bằng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry 6.05

Thí nghiệm pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc đúng và ngược quy tắc

Quy trình thiết kế thí nghiệm pha loãng dung dịch axit sunfuric:

CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG

Câu 1: Pha loãng axit sunfuric bằng cách nào?

Câu 2: Có được pha loãng axit sunfuric ngược quy tắc hay không? Tại sao? Câu 3: Khi bị axit sunfuric đặc dính vào da, cần phải xử lý như thế nào? Câu 4: Các thao tác khi thiết kế thí nghiệm pha loãng dung dịch axit

sunfuric là gì? (chọn hóa chất và dụng cụ, lắp dung cụ, quan sát hiện tượng, giải thích hiện tượng)

32

- Bước 1: Xác định các câu hỏi định hướng

- Bước 2: Các thao tác tiến hành thí nghiệm

+ Chọn hóa chất, dụng cụ: dung dịch axit sunfuric đặc, nước, hai cốc thủy tinh 100ml, 2 pipet

+ Thao tác chuẩn bị thí nghiệm: nhấp chuột kéo biểu tượng lọ hóa chất axit sunfuric đặc và lọ đựng nước ra ngoài giao diện làm thí nghiệm; nhấp chuột kéo biểu tượng cốc thủy tinh 100ml và biểu tượng pipet, làm hai lần; sắp xếp vị trí hóa chất và dụng cụ

+ Thao tác tiến hành thí nghiệm: cho vào cốc số 1 axit sunfuric đặc, cho vào cốc

số 2 nước; sau đó cho vào cốc số 1 nước và cho vào cốc số 2 axit sunfuric đặc; quan sát hiện tượng bằng cách quan sát sự dịch chuyển của các ion; giải thích hiện tượng quan sát được

- Bước 3: Chia sẻ/ trao đổi của các nhóm trên các tiêu chí: vị trí đặt hóa chất/dụng cụ, cách lấy hóa chất/dụng cụ, cách sắp xếp hóa chất/dụng cụ, cách tiến hành thí nghiệm, hiện tượng quan sát được, giải thích hiện tượng

- Bước 4: Tổng kết, lưu ý khi thực hiện thí nghiệm: trong thực tế không được thực hiện pha loãng axit sunfuric đặc trái quy tắc vì rất nguy hiểm, sử dụng axit sunfuric đặc phải thực hiện ở trong tủ hút

2.2.2 Thí nghiệm của học sinh

2.2.2.1 Lý luận về thí nghiệm của HS

Thí nghiệm của HS được tiến hành khi nghiên cứu tài liệu mới hoặc khi củng cố, hoàn thiện kiến thức mới Thí nghiệm HS khi nghiên cứu tài liệu mới giúp HS hình thành khái niệm khoa học chính xác, có hiệu quả Từ đó, HS sẽ có nhận thức sâu sắc về kết quả mà họ thực hiện được Do đó, nội dung bài học được khắc sâu vào nhận thức của HS Thí nghiệm của HS khi củng cố, hoàn thiện kiến thức mới có nhiệm vụ là củng cố, ôn tập những kiến thức mà HS đã học được