Thiết kế và sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN HOÀI THANH THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRA CỨU KIẾN THỨC HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Hố học Mã số: 9140111 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Cao Cự Giác Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường Địa điểm: Trường Đại học Vinh Thời gian: vào hồi … … ngày … tháng… năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Nguyễn Thúc Hào - Trường Đại học Vinh MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Sự phát triển khoa học công nghệ ngày tạo vô số sản phẩm chất lượng cao cho xã hội nói chung giáo dục nói riêng Địi hỏi quốc gia phải ln sáng tạo, phải thích ứng kịp thời trước chuyển biến không ngừng sống cơng nghệ Nhằm giải thách thức đó, ngành Giáo dục Đào tạo cần đầu đảm nhận sứ mệnh nâng cao dân trí, phát bồi dưỡng nhân tài theo định hướng nâng cao giá trị chất xám Phát triển lực (NL), đặc biệt lực tự học (NLTH) trở thành xu hướng đổi dạy học nhiều nước giới Với phát triển vũ bão công nghệ thông tin (CNTT), thiết bị số phần đáp ứng nhu cầu cho cơng tác dạy học nói chung mơn Hóa học nói riêng Bộ Giáo dục Đào tạo đề xuất Chương trình phổ thơng tổng thể NL ứng dụng tin học mười NL cốt lõi mà học sinh (HS) cần phải có hồn tất chương trình giáo dục phổ thơng Chính lẽ mà giáo viên (GV) cần hình thành phát triển NL ứng dụng CNTT cho HS mơn Nhưng việc ứng dụng CNTT vào cơng tác dạy học đặc biệt trình tự rèn luyện, phát triển tư HS hạn chế, chưa khai thác mạnh CNTT Hóa học mơn khoa học với dung lượng kiến thức lí thuyết liệu thực nghiệm phong phú đa dạng Việc học để hiểu, nhớ vận dụng chúng áp lực đa số HS trường trung học phổ thơng (THPT) Nếu có phần mềm để tra cứu kiến thức liệu thực nghiệm giúp cho HS thuận lợi việc vận dụng chúng để giải tập hoàn thành nhiệm vụ học tập khác Qua giúp HS phát triển NLTH nhờ việc ứng dụng học liệu điện tử tạo hứng thú cho HS việc học tập hóa học Xuất phát từ lí trên, thực đề tài: “Thiết kế sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học nhằm phát triển lực tự học cho học sinh trung học phổ thơng” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí thuyết ứng dụng Microsoft (MS) Access Visual Basic for Application (VBA) việc tạo chương trình có ứng dụng dạy học nói chung dạy học hố học nói riêng - Đóng góp sở lí luận ứng dụng CNTT việc tạo chương trình có ứng dụng dạy học hố học đặc biệt NLTH, tự nghiên cứu HS trường THPT - Nghiên cứu, đề xuất bước vận dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học góp phần phát triển NLTH hóa học cho HS trường phổ thông Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu: ứng dụng CNTT việc dạy học hoá học 3.2 Đối tượng nghiên cứu: chương trình MS.Access VBA; phần mềm tra cứu kiến thức hố học; NLTH mơn Hố học HS Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu vai trò ứng dụng phần mềm tra cứu kiến thức hoá học việc nâng cao NLTH, tự nghiên cứu mơn Hố học HS trường THPT Giả thuyết khoa học - Nếu nắm bắt chương trình MS.Access VBA tạo chương trình có ứng dụng dạy học - Nếu thiết kế phần mềm “tra cứu kiến thức hóa học” sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hố học thiết kế hợp lí, hiệu phát triển NLTH hố học cho HS trường phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu sở lí luận ứng dụng Microsoft Access Visual Basic for Application 6.2 Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học hố học - Tìm hiểu khái niệm CNTT khái niệm liên quan - Điều tra thực trạng ứng dụng CNTT việc dạy học 6.3 Xây dựng “Phần mềm tra cứu kiến thức hố học” 6.4 Nghiên cứu sở lí luận phương pháp dạy học tích cực lực tự học mơn Hố học học sinh trường phổ thông 6.5 Nghiên cứu, đề xuất cấu trúc lực tự học công cụ đánh giá lực tự học học sinh trường phổ thông thông qua phần mềm tra cứu kiến thức hóa học 6.6 Đề xuất bước sử dụng phần mềm việc phát triển lực tự học hóa học cho học sinh: với hình thức (trước, sau lên lớp) 6.7 Thực nghiệm sư phạm: khẳng định tính hiệu khả thi đề tài Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa), phương pháp thực tiễn (pháp điều tra, thực nghiệm sư phạm phương pháp chuyên gia) phương pháp thống kê toán học Điểm luận án 8.1 Về lí luận - Tiếp cận làm sáng tỏ lí luận sử dụng CNTT nâng cao hiệu dạy học - Xây dựng hệ thống sở lập trình ứng dụng CSDL việc tạo chương trình có ứng dụng MS.Access VBA - Xây dựng, khai thác hệ thống phương pháp, phương tiện nhằm phát triển hồn thiện NLTH HS mơn Hoá học 8.2 Về thực tiễn - Đề xuất cấu trúc nội dung NLTH hóa học HS gồm NL thành phần, 10 tiêu chí (TC) mơ tả chi tiết TC theo mức độ - Thiết kế phần mềm tra cứu kiến thức hoá học điện tử - Đề xuất bước vận dụng phần mềm vào q trình phát triển NLTH hóa học cho HS - Giúp GV có thêm nguồn học liệu mở, tự cập nhật thơng tin tùy vào mục đích sử dụng - Triển khai ứng dụng dạy học hóa học nhằm phát triển NLTH HS Cấu trúc tóm tắt luận án Luận án gồm: mở đầu (6 trang), nội dung (129 trang, chia thành chương) kết luận, kiến nghị (2 trang) Ngoài ra, cịn có danh mục chữ viết tắt, bảng, hình vẽ sơ đồ, danh mục cơng trình khoa học liên quan đến luận án công bố, tài liệu tham khảo phụ lục Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu Qua nghiên cứu tài liệu nước nhận thấy nhiều vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông (ICT) dạy học nói chung mơn Hóa học trường phổ thơng nói riêng thực nghiên cứu hiệu việc ứng dụng ICT dạy học, rào cản việc ứng dụng ICT dạy học, giải pháp để nâng cao hiệu ứng dụng ICT dạy học…, có số cơng trình nghiên cứu nhân tố ảnh hưởng đến hiệu ứng dụng ICT GV HS Tuy vấn đề xác định NL ứng dụng ICT đề xuất biện pháp phát triển NL cho HS trường THPT cịn quan tâm 1.2 Đổi giáo dục Việt Nam - Xu hướng phát triển giáo dục Việt Nam: theo nhận định tác giả Jacques Delors phân tích báo cáo UNESCO, giáo dục cho kỷ XXI, mơ hình giáo dục giới kỷ XXI dựa bốn trụ cột, học để biết, học để làm, học để chung sống học để làm người Do tác động sâu rộng khoa học công nghệ, bối cảnh giới bùng nổ thông tin cạnh tranh để phát triển, lượng tri thức hàng ngày tăng lên gấp bội, kĩ thuật đa phương tiện loại kĩ thuật ý Theo đà phát triển kĩ thuật đa phương tiện, hình thức dạy học hình thành - xuất hệ thống dạy học máy tính đa phương tiện Kĩ thuật đa phương tiện làm thay đổi lớn giáo trình giáo án Giáo trình khơng vẻn vẹn sách in, mà loại sách giáo khoa điện tử có đủ kênh chữ kênh hình - Những định hướng đổi chương trình giáo dục phổ thơng: chương trình sách giáo khoa theo hướng phát triển NL tác động tích cực đến việc xác định mục tiêu giáo dục tường minh hoá mục tiêu chuẩn đầu mơ tả hệ thống NL chung NL chuyên biệt - Đổi phương pháp dạy học bậc THPT: đổi phương pháp dạy học thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận NL người học, nghĩa từ chỗ quan tâm đến việc HS học đến chỗ quan tâm HS vận dụng qua việc học 1.3 Ứng dụng cơng nghệ thơng tin dạy học hố học CNTT ứng dụng dạy học phổ biến như: - Biên soạn giáo án, giảng điện tử - Ứng dụng phần mềm tiện ích dạy học 1.4 Năng lực ICT giáo viên học sinh Nhiều nước giới thực dự án phát triển giáo dục điện tử Qua dự án, GV bồi dưỡng kiến thức cơng nghệ Tại Việt Nam, có nhiều sở đào tạo trang bị hệ thống máy vi tính đại, nhiều dự án xây dựng mạng máy tính kết nối đơn vị giáo dục qui mơ tồn quốc triển khai Tuy nhiên, nhiều đơn vị chưa tận dụng tối đa khả thiết bị tin học để sử dụng dạy học nhằm nâng cao hiệu đổi phương pháp giảng dạy Mục tiêu ngành giáo dục không ngừng đổi phương pháp dạy học nâng cao chất lượng giáo dục tất cấp học Trong đó, ứng dụng CNTT dạy học đẩy mạnh nhân rộng toàn ngành Giáo dục định hướng phát triển NL nhằm đảm bảo chất lượng đầu việc dạy học, thực mục tiêu phát triển toàn diện phẩm chất nhân cách, trọng NL vận dụng tri thức tình thực tiễn nhằm chuẩn bị cho người NL giải tình sống nghề nghiệp Chương trình nhấn mạnh vai trị người học với tư cách chủ thể trình nhận thức Như vậy, dạy học định hướng phát triển NL chủ trương giúp người học học thuộc, ghi nhớ mà cịn phải biết làm thơng qua hoạt động cụ thể, sử dụng tri thức học để giải tình sống đặt Nói cách khác phải gắn với thực tiễn đời sống 1.5 Năng lực lực tự học học sinh với mơn hóa học 1.5.1 Năng lực Trong luận án này, NL đề cập NL hành động hay NL thực hiện, định nghĩa “khả hành động có hiệu có trách nhiệm nhiệm vụ, công việc thuộc lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân dựa hiểu biết, kĩ năng, thái độ (sự sẵn sàng hành động)” 1.5.2 Tự học - Khái niệm: TH giải pháp khoa học giúp giải mâu thuẫn khối lượng kiến thức đồ sộ với quỹ thời gian không nhiều học nhà trường TH giúp tạo tri thức bền vững cho người lẽ kết hứng thú, tìm tịi, nghiên cứu lựa chọn - Vai trò: TH HS có vai trị quan trọng u cầu đổi giáo dục đào tạo, nâng cao chất lượng đào tạo trường phổ thông Đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa người học phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo người học việc lĩnh hội tri thức khoa học Vì vậy, TH đường phát triển phù hợp với quy luật tiến hóa nhân loại biện pháp sư phạm đắn cần phát huy trường phổ thông - Kĩ năng: gồm nhóm kĩ năng: nhóm kĩ định hướng TH; nhóm kĩ thực hoạt động TH; nhóm kĩ tự kiểm tra, đánh giá hoạt động TH - Năng lực tự học: NLTH q trình mà người học có khả tự thực hoạt động học tập, có thể cần không cần hỗ trợ người khác, dự đoán nhu cầu học tập thân, xác định mục tiêu học tập, phát nguồn tài liệu, người giúp ích cho q trình học tập, biết lựa chọn thực chiến lược học tập đánh giá kết thực - Năng lực tự học hố học: mơn Hố học hình thành, phát triển học sinh lực hố học; đồng thời góp phần mơn học, hoạt động giáo dục khác hình thành, phát triển học sinh phẩm chất chủ yếu lực chung, đặc biệt giới quan khoa học; hứng thú học tập, nghiên cứu; tính trung thực; thái độ tơn trọng quy luật thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững; khả lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với lực sở thích, điều kiện hồn cảnh thân 1.6 Dạy học định hướng phát triển lực Giáo dục định hướng phát triển NL nhằm đảm bảo chất lượng đầu việc dạy học, thực mục tiêu phát triển toàn diện phẩm chất nhân cách, trọng NL vận dụng tri thức tình thực tiễn nhằm chuẩn bị cho người NL giải tình sống nghề nghiệp Chương trình nhấn mạnh vai trò người học với tư cách chủ thể trình nhận thức Như vậy, dạy học định hướng phát triển NL chủ trương giúp người học học thuộc, ghi nhớ mà phải biết làm thông qua hoạt động cụ thể, sử dụng tri thức học để giải tình sống đặt Nói cách khác phải gắn với thực tiễn đời sống 1.7 Một số phương pháp dạy học phát triển lực người học Trong phạm vi luận án, chúng tơi phân tích số phương pháp dạy học phát triển người học như: dạy học phát giải vấn đề; dạy học phân hóa; sử dụng thí nghiệm dạy học; dạy học theo dự án; phương pháp dạy học WebQuest 1.8 Thực trạng sử dụng công nghệ thông tin phát triển lực tự học cho học sinh ở trường THPT - Thực trạng ứng dụng công nghệ thông tin: tiến hành điều tra 76 GV giảng dạy mơn Hố học trường THPT nước Qua số liệu thu đưa số kết quả: + Các trường khảo sát chủ yếu trường công lập không chuyên (đạt 3,9 điểm) HS có học lực chủ yếu đạt chuẩn (chiếm 90,81%) loại KháGiỏi chiếm 36,36% (Theo số liệu xếp loại học lực) + Các trường phổ thơng có hệ thống máy chiếu, phịng máy tính có chất lượng tốt mức độ quan tâm, khuyến khích việc ứng dụng CNTT trường phổ thơng cịn mức độ trung bình thấp nhiều năm tổ chức hội thảo ứng dụng CNTT dạy học lần Đây rõ ràng rào cản lớn cho việc động viên GV khai thác ứng dụng CNTT vào cơng tác dạy học + Hầu hết GV nhận định việc ứng dụng CNTT vào cơng tác giảng dạy tích cực lại ứng dụng CNTT dạy học mức độ muốn tham gia lớp tập huấn cử mà Điều chứng tỏ việc ứng dụng CNTT giảng dạy GV tồn rào cản thân GV + Việc chuẩn bị dạy có ứng dụng CNTT GV chật vật nên đánh giá khá-tốt cho dạy kết xác cho nỗ lực GV Tuy vậy, chuẩn bị GV dừng lại việc soạn bài, tìm kiếm thơng tin để trình chiếu cho HS tập trung chủ yếu tiết thao giảng gần chưa có sáng tạo việc tạo dựng đồ dùng dạy học - Thực trạng phát triển NLTH HS ở trường phổ thông: Chúng tiến hành khảo sát ý kiến 22 GV giảng dạy mơn Hóa học 237 HS trường THPT nước Qua số liệu thu đưa số kết quả: + 100% ý kiến GV lẫn HS cho cần trì phát triển NLTH, tự nghiên cứu cho HS hàng ngày, GV tiến hành phát triển NLTH cho HS học + Tuy NL học tập HS đánh giá mức trung bình mức độ hoàn thành việc TH HS tập trung chủ yếu việc ôn tập vận dụng kiến thức cũ giảm mạnh tới mức độ vận dụng kiến thức + Các nguồn tài liệu phong phú tập trung chủ yếu sách giáo khoa + Việc phát triển NLTH HS diễn cách thường xuyên chủ yếu tập trung vào việc ôn tập vận dụng kiến thức cũ vào phiếu học tập, sách giáo khoa gần không tự nghiên cứu vận dụng kiến thức + Quá trình giao kiểm tra cơng tác TH, tự nghiên cứu HS GV tiến hành đặn học, nội dung học tác động tập trung việc ơn tập kiến thức cũ mà + Tuy NL học tập hạn chế, việc TH, tự nghiên cứu chưa cao em HS thấy tác động lớn việc TH, tự nghiên cứu nội dung tới tiết học lớp cho rằng, việc phát triển NLTH HS cần phải triển khai phát triển cách thường xuyên theo bài, tiết, nội dung học tập Tiểu kết chương Chúng tổng quan tình hình nghiên cứu giới nước, hệ thống hóa sở lí luận NL NLTH cho HS trung học phổ thông, điều tra thực trạng việc ứng dụng CNTT phát triển NLTH trường phổ thông Đây sở để đề xuất cấu trúc NLTH dành cho HS đề xuất biện pháp, quy trình để phát triển NL cho HS 11 hành thử nghiệm phần mềm trường trường THPT qua phát điểm thiếu sót phần mềm (2) Hồn thiện phần mềm: thơng qua kết thử nghiệm phần mềm chỉnh sửa hoàn thiện cho đạt mục tiêu dạy học trước đưa phần mềm vào áp dụng đại trà (3) Triển khai phần mềm thực nghiệm đại trà 2.1.4 Thiết kế giao diện phần mềm 2.1.4.1 Form: Form đối tượng dùng để tạo biểu mẫu để cập nhập liệu nhanh chóng, thân thiện cho CSDL Ngồi ra, ta cịn dùng Form để tạo giao diện liên kết chức thiết kế phục vụ cho việc khai thác CSDL 2.1.4.2 Form phần mềm a) Mục đích - Thiết kế giao diện đơn giản, thân thiện, tối ưu hóa q trình sử dụng người dùng - Tạo dựng menu theo nội dung chủ đạo phần mềm cần hướng tới theo nội dung cụ thể - Kết nối linh động với bảng sở liệu, biểu mẫu, macro phần mềm nhằm tăng cường khả tìm kiếm, truy xuất thơng tin bảng sở liệu b) Một số form phần mềm: Hình 2.2 Giao diện (Form Main) 12 Hình 2.3 Giao diện phần kiến thức Hình 2.4 Giao diện tập mẫu Hình 2.5 Giao diện làm trắc nghiệm khách quan 13 Hình 2.6 Giao diện video thí nghiệm Hình 2.7 Giao diện bảng tuần hồn 2.1.5 Thiết kế cấu trúc lệnh Visual Basic for Application phần mềm Cấu trúc lệnh VBA cho phần mềm nhằm đáp ứng chức sau: thêm liệu; sửa sai liệu; lưu liệu; xoá liệu; huỷ thao tác hành; tắt form; in liệu từ report; chương trình 2.1.6 Xây dựng nội dung, dữ liệu phần mềm Là thành phần quan trọng sở liệu Nó thiết kế dạng bảng dùng để lưu trữ thông tin chi tiết thực thể mà chương trình quản lí ta quan tâm đến Thơng tin loại thực thể lưu trữ bên table Tùy theo chương trình quản lí ta có liên quan đến loại thực thể mà ta có nhiêu Table để chứa thơng tin tương ứng Nó ghi tất biến động phát sinh thơng tin thực thể q trình làm việc 2.2 Xây dựng khung lực tự học với sự hỗ trợ phần mềm tra cứu kiến thức hóa học Khung NL đóng vai trị định hướng xây dựng động học tập HS trình rèn luyện NLTH Nội dung khung NL cung cấp chi tiết, 14 rõ ràng mức độ yêu cầu cần đạt đến HS Từ HS chủ động lập kế hoạch học tập cho thân từ bắt đầu Bên cạnh đó, cịn giúp HS nhận khoảng cách NL thân với yêu cầu đặt GV, tự theo dõi tiến thân để từ hình thành động học tập đắn, đưa hành động học tập cụ thể Ngoài ra, Khung NL để GV xây dựng công cụ đánh giá NL cho người học Dựa khung NLTH mà GV có thể thiết kế cơng cụ đánh giá (GV đánh giá người học, HS đánh giá bạn học tự đánh bảng kiểm mục, bảng kiểm quan sát, phiếu đánh giá đồng đẳng, phiếu tự đánh giá,…) Nhờ mô tả chi tiết theo mức độ cần đạt, người học theo dõi tiến thân, bạn học, nhóm Đồng thời, GV có thơng tin đánh giá cách khách quan, xác giúp kiểm soát chặt chẽ tiến người học từ đề xuất biện pháp phát triển NLTH phù hợp cho đối tượng HS Từ đó, chúng tơi tiến hành đề xuất ngun tắc, quy trình xây dựng cấu trúc NLTH cho HS sau: 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng Khi xây dựng khung NLTH cho HS luận án xây dựng thực theo 05 nguyên tắc: (1) Đảm bảo tính xác, khoa học; (2) Đảm bảo tính khách quan; (3) Đảm bảo tính sư phạm; (4) Đảm bảo tính thực tiễn; (5) Đảm bảo tính tồn diện Mỗi NL thành phần bao gồm TC hay biểu cụ thể Tất TC đánh giá thang đo có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, đóng vai trị đánh giá tồn diện NLTH HS 2.2.2 Quy trình xây dựng Để xác định cấu trúc NLTH hóa học với hỗ trợ phần mềm Tra cứu kiến thức hóa học, chúng tơi thực theo quy trình gồm 05 bước cụ thể sau: 15 Hình 2.8 Quy trình xây dựng khung NLTH hóa học với hỡ trợ phần mềm tra cứu kiến thức hóa học Bước Nghiên cứu tài liệu, xác định để xây dựng khung NL Khảo sát ý kiến GV, HS cấu trúc biểu NLTH với hỗ trợ phần mềm tra cứu kiến thức hóa học Bước Xác định NL thành phần TC biểu Dựa sở lí luận thực tiễn nghiên cứu, đưa cấu trúc NLTH hóa học thơng qua phần mềm tra cứu kiến thức hóa học Bao gồm 05 NL thành phần, là: (1) Tra cứu cập nhật liệu thực nghiệm; (2) Tra cứu cập nhật kiến thức lí thuyết hóa học; (3) Rèn luyện kĩ thực hành thí nghiệm; (4) Tự giải tập theo chủ đề; (5) Tự kiểm tra – đánh giá kết học tập Sau đề xuất NL NL thành phần, tiến hành mô tả TC biểu NL Cấu trúc NL thiết kế bao gồm 05 NL thành phần 10 TC biểu Bước Xây dựng bảng mô tả chi tiết mức độ tương ứng với mỗi 16 biểu khung NL Để thuận tiện việc thiết kế công cụ đánh giá NL cho HS, đề xuất hệ thống TC mô tả mức độ NL tương ứng với biểu Để đánh giá NL, không thể vào TC mà phải thông qua đánh giá số hành vi, nghĩa số có thể đo lường lượng hóa Vì việc mơ tả số hành vi quan trọng việc đánh giá NL Các số hành vi có thể mô tả khác tùy theo NL cụ thể Bước Tham khảo, trao đổi ý kiến chuyên gia Sau xác định khung NL, tham khảo, trao đổi ý kiến với chuyên gia đồng nghiệp tính khả thi, tính khoa học thực tiễn phần mềm tra cứu kiến thức hóa học vào việc phát huy NLTH mơn hóa học trường phổ thông Bước Chỉnh sửa, bổ sung hoàn thiện khung NL bảng TC mô tả biểu NL Sau nhận ý kiến đóng góp chuyên gia tiến hành chỉnh sửa hoàn thiện khung NL, bảng TC đánh giá bao gồm 05 NL thành phần 10 TC tương ứng 2.2.3 Cấu trúc khung lực tự học hóa học với hỗ trợ phần mềm TT Năng lực thành phần Tiêu chí (Biểu hiện) Tra cứu liệu thực nghiệm (tích số tan, số axit/bazơ, khử chuẩn, đại lượng Tra cứu cập nhật nhiệt động, …) liệu thực nghiệm Cập nhật liệu thực nghiệm (tích số tan, số axit/bazơ, khử chuẩn, đại lượng nhiệt động, …) Tra cứu kiến thức lí thuyết hóa học (về đơn chất, hợp chất nguyên tố, điện Tra cứu cập nhật li, ) kiến thức lí thuyết hóa Cập nhật kiến thức lí thuyết hóa học (về học đơn chất, hợp chất nguyên tố, điện li, ) Hình thành kiến thức, kĩ Hình thành kiến thức, kĩ thực hành thực hành thí (thơng qua video thí nghiệm, thí nghiệm nghiệm ảo, ) 17 Cập nhật hệ thống thí nghiệm ảo, video thí nghiệm Hướng dẫn, tự giải dạng tập theo chủ Tự giải tập theo chủ đề đề Cập nhật hệ thống tập tự luyện theo chủ đề Tự kiểm tra đánh giá lực học tập (trắc Tự kiểm tra – đánh giá nghiệm khách quan theo chủ đề) kết học tập 10 Cập nhật kiểm tra đánh giá lực học tập 2.3 Sử dụng phần mềm phát triển lực tự học cho học sinh Phần mềm có thể sử dụng 03 hình thức: trước, sau lên lớp 2.3.1 Sử dụng trước lên lớp Theo hình thức này, phần mềm hỗ trợ cho HS tiến hành TH, tự nghiên cứu nhà, hoạt động TH trước tiến hành học tập, nghiên cứu lớp Với hình thức này, chúng tơi đề xuất bước mà HS có thể tiến hành TH trước lên lớp sau: Bước Nghiên cứu nội dung kiến thức có phần mềm Bước Nghiên cứu nội dung thí nghiệm Bước Nghiên cứu nội dung dạng tốn có phần mềm Bước Tự kiểm tra kiến thức, kĩ TH 2.3.2 Sử dụng lên lớp Đây ưu điểm trường phổ thông có đủ sở vật chất để đáp ứng cho nhu cầu học tập HS Như vậy, ưu điểm lớn hình thức thường diễn tiết ôn tập, luyện tập, thực hành kiểm tra 2.3.2.1 Trong thực hành Bước Kiểm tra kiến thức kĩ thực hành HS Bước Giới thiệu danh mục thực hành lưu ý tiến hành thực hành Bước Thảo luận nhóm Bước Xem thí nghiệm mơ 18 Bước HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm nhỏ Bước Kiểm tra kết thí nghiệm, củng cố học Bước Viết tường trình 2.3.2.2 Trong ơn tập luyện tập Bước Kiểm tra kiến thức NLTH HS Bước Giới thiệu dạng toán định lượng Bước Thảo luận nhóm Bước Kết thảo luận Bước Củng cố học 2.3.2.3 Trong kiểm tra Bước Chuẩn bị kiểm tra GV Bước Chuẩn bị trang thiết bị Bước Tiến hành kiểm tra Bước Trích xuất điểm kiểm tra 2.3.3 Sử dụng sau lên lớp Với hình thức này, chúng tơi đề xuất bước TH hình thức TH trước lên lớp 2.3.4 Một số nội dung tự học khác có phần mềm: ngồi ra, phần mềm cịn cung cấp số axit-bazơ (Ka), tích số tan (T), tiêu chuẩn (E), thông số nhiệt động học (H, S, G) liệu quang phổ 2.4 Thiết kế công cụ đánh giá lực tự học học sinh với sự hỗ trợ phần mềm tra cứu kiến thức hóa học 2.4.1 Sử dụng thang đánh giá lực Dựa cấu trúc khung NLTH với hỗ trợ phần mềm tra cứu kiến thức hóa học mà chúng tơi đề xuất, có thể thiết kế bảng đánh giá bảng tự đánh giá NLTH HS Mỗi TC đánh giá theo thang đo 04 mức độ 2.4.2 Đánh giá thông qua bài kiểm tra lực Là sở để đánh giá phát triển NL NLTH hóa học HS đặc biệt đánh giá tính khả thi phần mềm tra cứu kiến thức hóa học vào việc hỗ trợ cho trình phát triển NLTH hóa học cho HS trường phổ thơng 2.4.2.1 Quy trình thiết kế kiểm tra lực Bước Xác định mục tiêu đề kiểm tra Bước Xác định hình thức đề kiểm tra 19 Bước Xây dựng bảng trọng số, ma trận đề kiểm tra Bước Biên soạn câu hỏi theo ma trận Bước Xây dựng hướng dẫn chấm, thang điểm bảng quy đổi Bước Xem xét lại việc biên soạn đề kiểm tra 2.4.2.2 Đề kiểm tra minh họa TIỂU KẾT CHƯƠNG Dựa sở khoa học thực tiễn, đề xuất cấu trúc nội dung NLTH với hỗ trợ phần mềm Tra cứu kiến thức hóa học bao gồm thành tố 10 tiêu chí mơ tả chi tiết bốn mức độ ứng với tiêu chí Từ đó, chúng tơi đề xuất bước sử dụng phần mềm ứng với hình thức nhằm phát triển NLTH cho HS Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm TNSP tiến hành nhằm khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học đánh giá tính khả thi, hiệu biện pháp phát triển NLTH với hỗ trợ phần mềm Tra cứu kiến thức hóa sở phân tích kết thu 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm Bao gồm nhiệm vụ: Nhiệm vụ Đánh giá hiệu quả, tính khả thi phần mềm Tra cứu kiến thức hóa học Nhiệm vụ Đánh giá tác động phần mềm việc hỗ trợ phát triển NLTH hóa học cho HS 3.3 Cách tiến hành thực nghiệm sư phạm - Chúng lựa chọn trường THPT địa bàn khác như: Trường THPT Lê Lợi (Thanh Hóa), THPT Nguyễn Đức Mậu, THPT Quỳnh Lưu 20 (Nghệ An), THPT chuyên Nguyễn Du (Đắc Lắk) - TN thăm dò, khảo sát: tiến hành nhằm rút kinh nghiệm, điều chỉnh, bổ sung cho thực nghiệm đánh giá - TNSP lần lần 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Đánh giá lực học tập học sinh trước thực nghiệm Qua kết bảng điểm cho thấy khác điểm trung bình cộng hai nhóm ĐC TN khơng có ý nghĩa mặt thống kê, tức hai nhóm HS chọn tương đương mặt học tập 3.4.2 Đánh giá lực tự học sử dụng phần mềm 3.4.2.1 Kết khảo sát học sinh biểu điểm chấm giáo viên Hình 3.1 Biểu đồ điểm trung bình TC đánh giá NLTH HS tự đánh GV đánh giá sau tác động 3.4.2.2 Đánh giá kết khảo sát, thăm dò 3.4.3 Kết quả điểm thực nghiệm sư phạm lần Hình 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích lớp TN ĐC trường THPT Quỳnh lưu THPT Nguyễn Đức Mậu 21 3.4.4 Kết quả điểm thực nghiệm sư phạm lần Hình 3.3 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích lớp TN ĐC trường THPT Nguyễn Du THPT Lê Lợi 3.4.5 Phân tích kết quả định lượng thực nghiệm sư phạm Từ kết xử lí số liệu TNSP qua hai lần TN (lần lần 2) cho thấy chất lượng học tập HS lớp TN cao so với HS lớp đối chứng tương ứng sau chịu tác động đề tài, cụ thể là: - Điểm trung bình chung lớp TN cao lớp ĐC - Độ lệch chuẩn lớp TN thấp lớp ĐC chứng tỏ độ phân tán xung quanh giá trị trung bình điểm số lớp TN nhỏ lớp ĐC - Đồ thị đường lũy tích lớp TN nằm cách biệt bên phải phía so với lớp ĐC nên có thể khẳng định thành tích học tập HS lớp TN cao so với HS lớp ĐC - Giá trị p lớp TN lớp ĐC (p < 0,05) cho thấy chênh lệch rõ rệt điểm số sau sử dụng phần mềm lớp TN ĐC khơng có khả xảy ngẫu nhiên - Giá trị ES lớp TN lớp ĐC tra theo bảng Cohen cho thấy quy mô ảnh hưởng nghiên cứu mức lớn Trong đó: + Ở TNSP lần 1, giá trị ES ∈ [0,5;0,79], chứng tỏ tác động nằm ngưỡng trung bình + Ở TNSP lần 2, giá trị ES ∈ [0,8;1,00], chứng tỏ tác động nằm ngưỡng lớn, tác động tăng dần theo thời gian 3.5 Đánh giá lực sử dụng phần mềm học sinh lớp thực nghiệm Trước kết thúc TNSP lần 2, tiến hành kiểm tra NL sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học việc hỗ trợ phát triển NLTH cho HS Qua số liệu tổng hợp, thấy rằng: 22 - Đại đa số HS (51,02%) biết sử dụng phần mềm để tra cứu thơng tin cần thiết có phần mềm, xác định mục tiêu, nội dung, mức độ, phương pháp cần đạt cho trình cần TH, phân phối thời gian hợp lí cho trình TH - Rất HS (2,04%) dừng lại việc sử dụng phần mềm để xem thông tin mà chưa xác định mục tiêu, nội dung cần TH mức độ cần đạt TIỂU KẾT CHƯƠNG Qua phân tích kết định tính, định lượng liệu TN qua hai vòng trường THPT thuộc vùng miền khác nước cho thấy biện pháp phát triển NLTH hóa học thơng qua phần mềm “Tra cứu kiến thức hóa học” phù hợp, có tính khả thi, hiệu có tác dụng phát triển NL cho HS với mức độ ảnh hưởng lớn Kết khảo sát ý kiến chuyên gia HS tham gia sử dụng phần mềm cho phần mềm có giá trị mặt khoa học, thực tiễn, hỗ trợ tốt cho HS q trình tự bồi dưỡng, phát triển NLTH hóa học Kết TNSP dù thành công bước đầu khẳng định giả thuyết khoa học mà luận án đề đắn, hiệu có tính khả thi 23 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nghiên cứu đề tài luận án “Thiết kế sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học nhằm phát triển NLTH cho HS THPT”, cơng trình có đóng góp lí luận thực tiễn việc phát triển NLTH hóa học cho HS, hồn thành nhiệm vụ đề rút số kết luận sau: 1.1 Về lí luận - Hệ thống hóa góp phần làm sáng tỏ sở lí luận NLTH, làm sở cho việc phát triển NLTH hóa học cho HS trường THPT - Phân tích làm sáng tỏ biểu NLTH, sở đề xuất khái niệm, xác định cấu trúc NLTH cho HS với NL thành phần 10 TC, mô tả chi tiết mức độ ứng với 10 TC 1.2 Về thực tiễn - Điều tra thực trạng ứng dụng CNTT trường phổ thông, thông qua phiếu điều tra từ 54 GV điều tra thực trạng phát triển NLTH hóa học từ 22 GV 237 HS trường THPT Kết điều tra sở để đề xuất biện pháp phát triển NLTH hóa học cho HS THPT - Thiết kế phần mềm tra cứu kiến thức hóa học nhằm mục đích hỗ trợ cho việc phát triển NLTH hóa học cho HS THPT (có thể download phần mềm sử dụng miễn phí địa sau: https://drive.google.com/file/d/1v0m7ZfTvfykKJ75d3GLvvnLbcGywKVln/view? usp=sharing - Đề xuất bước vận dụng phần mềm vào trình phát triển NLTH hóa học ba hình thức: trước, sau lên lớp - Thiết kế cơng cụ đánh giá NLTH hóa học cho HS thông qua phần mềm bao gồm: bảng kiểm quan sát, phiếu tự đánh giá NL HS, kiểm tra đánh giá NL - Tiến hành TNSP trường THPT, đánh giá NLTH hóa học HS thơng qua công cụ đánh giá NL Kết xử lí theo phương pháp thống kê tốn học nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Từ kết phân tích định tính định lượng chứng tỏ tính khả thi hiệu việc 24 sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học vào việc phát triển NLTH hóa học cho HS Khuyến nghị Trong thời gian nghiên cứu hồn thiện luận án, chúng tơi xin đưa số khuyến nghị sau: - Tiếp tục triển khai nghiên cứu sử dụng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học cho cấp, bậc học khác - Các trường THPT cần quan tâm, tạo điều kiện trang bị thêm sở vật chất (hệ thống phòng máy) thiết bị đại DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CƠNG BỐ Cao Cự Giác, Phan Hồi Thanh (2011), “Sử dụng Microsoft Office Access để xây dựng phần mềm tra cứu kiến thức hóa học hỗ trợ cho việc tự học học sinh sinh viên”, Tạp chí Hóa học ứng dụng (Số chuyên đề kết nghiên cứu khoa học), số chuyên đề (03)/2011, tr.1-4 C.C Giac, P.H Thanh, N.X Ninh, N.T.D Hang (2017), “Designing Exercises to Determine the Structural Formula of Organic Compounds Based on the Experimental”, World Journal of Chemical Education, Vol 5, No 2, 23-28 C.C Giac, L.H Hoang, N.T.P Lien, P.H Thanh (2017), “Designing Experimental Exercises Used for Teaching Chemistry in High School”, World Journal of Chemical Education, Vol 5, No 5, 168-174 Cao Cự Giác, Phan Hoài Thanh, Đậu Thị Tú (2017), “Thực trạng phát triển lực tự học học sinh số trường trung học phổ thơng mơn Hóa học”, Tạp chí Giáo dục, số 414, Kì 2-9/2017, tr.40-42 Phan Hồi Thanh (2018), “Thực trạng ứng dụng công nghệ thông tin dạy học trường phổ thông nay”, Tạp chí Dạy Học ngày nay, số tháng 6/2018, tr.31-33 Cao Cự Giác, Phan Hoài Thanh, “Khảo sát mức độ biểu lực tự học học sinh trung học phổ thơng mơn Hóa học thơng qua sử dụng phần mềm Tra cứu kiến thức hóa học”, Tạp chí Giáo dục, số 470, Kì 2-1/2020, tr.3539 Cao Cự Giác, Phan Hoài Thanh, “Xây dựng phần mềm Tra cứu kiến thức hóa học hỗ trợ việc phát triển lực tự học Hóa học cho học sinh trung học phổ thơng”, Tạp chí Khoa học trường Đại học Vinh, tập 48-số 4B/2019, tr.19-29 ... KẾ VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRA CỨU KIẾN THỨC HOÁ HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Thiết kế phần mềm tra cứu kiến thức hoá học 2.1.1 Mục tiêu phần mềm 2.1.1.1... đánh giá lực tự học học sinh trường phổ thông thông qua phần mềm tra cứu kiến thức hóa học 6.6 Đề xuất bước sử dụng phần mềm việc phát triển lực tự học hóa học cho học sinh: với hình thức (trước,... pháp phát triển NLTH hóa học cho HS THPT - Thiết kế phần mềm tra cứu kiến thức hóa học nhằm mục đích hỗ trợ cho việc phát triển NLTH hóa học cho HS THPT (có thể download phần mềm sử dụng miễn