vận dụng công nghệ AR-VR để dạy chủ đề liên kết hóa học 10

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đổi phương pháp dạy học vận dụng công nghệ thông tin dạy học nhiệm vụ trọng tâm ngành giáo dục nhằm phát huy tối đa tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh Một số biện pháp để đạt mục đích đổi phương pháp, hình thức dạy học đồng thời vận dụng thành tựu công nghệ thông tin cách sáng tạo dạy học có ý nghĩa tích cực yêu cầu đổi Việc tổ chức hoạt động dạy học tích cực học mơn Hóa học trung học phổ thơng làm thay đổi khơng khí căng thẳng học, tăng thêm hứng thú cho người học, học sinh ý hơn, chủ động chuẩn bị, mạnh dạn đề xuất ý kiến mình, phát huy tư sáng tạo,… Hứng thú chủ động học tập khởi đầu tốt cho việc nắm bắt kiến thức, hình thành kĩ phát triển nhân cách HS qua mơn Hóa học Qua nhiều năm dạy học, giảng dạy hầu hết lớp bậc THPT mong muốn làm để HS động sáng tạo hơn, hứng thú học tập, học bớt căng thẳng, bớt áp lực, để em có cảm giác “mỗi ngày đến trường ngày vui”, để thơng qua học Hóa học em nhận kĩ giải số vấn đề thực tế không lànhững kiến thức khô khan Thông qua thực tế giảng dạy, dự học hỏi đồng nghiệp cộng với đợt tập huấn chuyên môn thân mạnh dạn áp dụng công nghệ AR, VR phương pháp dạy học tích năm học gần thấy khơng khí tiết học sơi hẳn lên đến học em khơng cịn cảm thấy căng thẳng mà háo hức mong đợi, HS lớp hoạt động tích cực đồng đều, em mạnh dạn trình bày ý kiến, nêu thắc mắc,… từ em tự chiếm lĩnh kiến thức ghi nhớ cách bền vững mà kết học tập nâng cao Chương liên kết hóa học chương mà nhiều giáo viên ngại dạy học sinh ngại học trừu tượng khơ khan, học sinh đa phần chán học giáo viên vận dụng phương pháp dạy học truyền thống Vì vậy, tơi chọn : “Vận dụng cơng nghệ AR, VR kết hợp với phương pháp dạy học tích cực để dạy chương liên kết hóa học - hóa học 10 bản” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm với hy vọng mang chút kinh nghiệm trình giảng dạy để làm phong phú thêm phương pháp dạy học mang lại hiệu dạy Phạm vi đề tài áp dụng chương 3: “Liên kết hóa học” mơn Hóa học lớp 10 địa bàn trường THPT Nguyễn Duy Trinh II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Áp dụng phương pháp dạy học tích cực kết hợp cơng nghệ AR, VR chương Liên kết hóa học (hóa học 10THPT) nhằm nâng cao kết học tập, phát huy tính sáng tạo, tự lực, tích cực học tập, đồng thời phát triển kỹ sống (kĩ sử dụng cơng nghệ, phân tích, tổng hợp, kỹ hợp tác, trình bày vấn đề ) cho học sinh III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng - Q trình dạy học mơn hóa học chương Liên kết hóa học dạy học hóa học 10 trường THPT - Các phương pháp dạy học tích cực, phương pháp trực quan, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học Phạm vi: Nghiên cứu áp dụng số dạy chương trình hóa học lớp 10 ban chương Liên kết hóa học Địa bàn nghiên cứu : Một số lớp học sinh khối 10 trường THPT Nguyễn Duy Trinh Thời gian nghiên cứu: Từ tháng năm 2018 đến tháng năm 2020 IV GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu vận dụng phương pháp dạy học tích cực cơng nghệ AR-VR, làm cho học trở nên hấp dẫn lơi học sinh góp phần cao lực nhận thức, tự học, tích cực chủ động học tập học sinh điều mang lại kết học tập môn cao đồng thời đào tạo người động, sáng tạo, khả tiếp nhận công nghệ thông tin, làm việc nhóm, V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu sở lí luận: Tổng quan phương pháp đổi dạy học, phương pháp dạyhọc tích cực Thiết kế số giáo án thực nghiệm vận dụng phương pháp dạy học tích cực chương Liên kết hóa học phù hợp với chương trình trình độ học sinh Đánh giá tính khả thi hiệu dạy có sử dụng phương pháp dạy học tích cực cơng nghệ AR, VR để đa dạng hình thức dạy học nhà trường, khắc phục điểm hạn chế phương pháp dạy học truyền thống VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý luận: Đọc nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học, phương pháp dạy học tích cực, phương pháp dạy học theo dự án Nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực trạng dạy học hóa THPT, Quan sát, dự thăm lớp trao đổi với học sinh giáo viên Khảo sát kết học tập học sinh Tổng kết kinh nghiệm thực tiễn VII ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI: -Xây dựng giáo án theo chủ đề liên kết hóa học theo định hướng phát triển lực có vận dụng cơng nghệ AR, VR - Các kết nghiên cứu đề tài tài liệu tham khảo để giáo viên hóa học triển khai nội dung dạy học dự án VIII CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI: Đề tài gồm 03 phần Phần I Đặt vấn đề Phần II Nội dung Phần III Kết luận PHẦN II: NỘI DUNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1.Định hướng đổi phương pháp dạy học hóa học 1.1.1 Định hướng chung Trong thời đại ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển nhanh mạnh mẽ, tất lĩnh vực Đất nước ta hòa nhập chung với xu toàn cầu, đứng trước nhiều hội để phát triển mạnh mẽ kinh tế, học hỏi văn minh nhân loại phải chấp nhận khốc liệt chiến trường toàn cầu Để bắt nhịp với xu xã hội phát triển mạnh mẽ nhiều lĩnh vực giới đòi hỏi phải có nguồn nhân lực tốt, động, sáng tạo Từ thực tế đó, giáo dục Việt Nam bước đổi phương pháp dạy học nhằm phát huy tính chủ động, tính tích cực, sáng tạo cho học sinh từ góp phần đào tạo nguồn nhân lực cho phát triển đất nước Với quan điểm trên, phương pháp dạy học hoàn thiện đổi theo hướng dạy học tích cực 1.1.2 Những định hướng dạy học hóa học -Dạy học thông qua hoạt động học sinh trọng rèn luyện phương pháp tự học Phát huy tính tích cực, tính tìm tịi sáng tạo người học, tiềm trí tuệ nói riêng nhân cách nói chung thích ứng động với thực tiễn đổi -Tăng cường hoạt động cá nhân, phối hợp học hợp tác Trong mối quan hệ tương tác thầy- trị, trị- trị, người học khơng học qua thầy mà học từ bạn, chia sẻ kinh nghiệm phát huy tính tích cực, tính tìm tịi sáng tạo người học, tiềm trí tuệ nói riêng nhân cách nói chung thích ứng động với thực tiễn ln đổi đồng thời hình thành phát triển lực người học tổ chức, điều khiển, lãnh đạo, kỹ hợp tác, thuyết trình, giao tiếp trình bày tạo mơi trường học tập thân thiện -Tăng cường lực vận dụng trí thức học vào cưộc sống, sản xuất biến đổi -Chuyển dần trọng tâm phương pháp dạy học từ tính chất thông báo, tái đại trà chung cho lớp sang tính chất phân hóa cá thể cao độ tiến lên theo nhịp độ cá nhân -Liên kết nhiều phương pháp dạy học riêng lẻ thành tổ hợp phương pháp phức hợp -Liên kết phương pháp dạy học với phương tiện kĩ thuật dạy học đại tạo tổ hợp phương pháp dạy học có dùng kĩ thuật -Chuyển hóa phương pháp khoa học thành phương pháp dạy học đặc thù môn học - Đa dạng hóa phương pháp dạy học phù hợp với cấp học, bậc học, loại hình trường học mơn học 1.1.3 Phương pháp dạy học tích cực -Khai thác động lực học tập người học để phát triển họ -Coi trọng lợi ích, nhu cầu cá nhân để chuẩn bị cho họ thích ứng với đời sống xã hội -Tiêu chí hàng đầu việc dạy học dạy cách học -Phẩm chất cần phát huy người học tính chủ động -Công cụ cần khai thác triệt để công nghệ thông tin đa phương tiện -Dạy học coi trọng tìm tịi Việc hướng dẫn học sinh tìm tịi giúp học sinh phát triển kỹ giải vấn đề em học qua hoạt động -Kết hợp đánh giá thầy tự đánh giá trị Tự đánh giá hình thức đánh học sinh tự liên hệ phần thực với mục tiêu trình học tập Học sinh học cách tự đánh giá nỗ lực tiến bộ, điểm cần hồn thiện Đó lực cần thiết cho thành đạt sông 1.2 Thế công nghệ AR, VR 1.2.1 Khái niệm AR, VR VR (Virtual Reality) gọi thực tế ảo Những ứng dụng VR đưa bạn vào giới mới, giới ảo hoàn toàn gần bạn khơng cịn nhận thức giới thật xung quanh Ví dụ, bạn đưa vào trạm không gian tương lai năm 2069, nơi mà bạn lên phi thuyền, bay lượn Một ví dụ khác: bạn đưa thời tiền sử dạo chơi khủng long, rờ vào chúng, bay núi lửa với khu rừng nguyên sinh phủ đầy bên Những thứ bạn thấy hồn tồn khung cảnh máy tính điện thoại di động dựa nên, khơng có thật Đặc tính thực tế ảo hịa nhập (immersive) Thuật ngữ mơ tả cảm giác bạn đưa vào giới VR: bạn cảm thấy giới có thật khơng, bạn có thấy hết đối tượng hay khơng, bạn có cảm thấy sống khơng gian hồn tồn hay khơng Sự hịa nhập phần đến từ việc kính thực tế ảo bao phủ hết tầm nhìn mắt nên bạn khơng thấy ngồi đời thật AR (Augmented Reality) gọi thực tế tăng cường AR tập trung vào việc kết hợp giới thật với thông tin ảo, tách bạn không gian riêng VR AR cho phép bạn tương tác với nội dung ảo đời thật, chạm vào, phủ lớp hình ảnh lên 1.2.2.Ứng dụng thực tế ảo, thực tế tăng cường VR, AR giáo dục (VR – Virtual Reality; AR – Augmented Reality) giúp đưa nội dung học lý thuyết vào thực hành, cho phép học sinh, sinh viên trải nghiệm kiến thức thông qua tương tác cách sinh động Khác với thực tế ảo (Virtual Reality – VR), vốn thiết kế cho người sử dụng tương tác hồn tồn khơng gian mơ phỏng, AR giúp người dùng tương tác với nội dung ảo môi trường thật Sự tương tác đồ họa, âm cảm giác cải tiến khác môi trường thực tế – tất hiển thị thời gian không gian thực Với đặc điểm này, AR tương lai giáo dục 4.0 Với tính thiết thực, AR góp phần hỗ trợ mục tiêu học tập cá nhân sinh viên cách đưa nội dung học lý thuyết vào thực hành, trải nghiệm trực tiếp thông qua tương tác cách sinh động tiết kiệm chi phí AR khơng góp phần đưa nội dung học tập tới học sinh cách hấp dẫn, mà thơng qua đó, học sinh cịn đạt hiểu biết tốt khái niệm mà giáo viên giải thích giảng lớp đọc sách giáo khoa truyền thống 1.2.3 Vì nên kết hợp phương pháp dạy học tích cực với cơng nghệ AR, VR dạy chương liên kết hóa học - Chương liên kết hóa học chương dạy lí thuyết cấu tạo phân tử, nghiên cứu cấu tạo liên kết phân tử nhỏ bé học sinh khó tưởng tưởng, hình dung Nếu sử dụng phương pháp dạy truyền thống em cảm thấy khơ khan nhàm chán, khó hiểu Do học sinh sử dụng công nghệ AR, VR đặc biệt em tự làm, em thấy nhà phát minh, em thấy sử chuyển động phân tử dạng 3D sinh động hấp dẫn hình ảnh thật lại ảo - Mặc dù công nghệ AR, VR giúp học sinh học thấy tương tác giới hạt vi mô, dù cơng nghệ bổ trợ giáo viên tổ chức dạy học khơng khéo em sa đà vào cơng nghệ quên nội dung tiết học Do phải kết hợp cách có hiệu phương pháp dạy học tích cực với cơng nghệ để bổ trở hợp lí cho tiết học đạt hiệu cao II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ * Về chương liên kết hóa học Tìm hiểu thực tế dạy học chương trình hóa học lớp 10 ban trường phổ thông cách khảo sát lấy ý kiến giáo viên giảng dạy mơn Hóa trường THPT Nguyễn Duy Trinh dạy chương liên kết hóa học Câu hỏi sau: Anh chị có nhận xét chương liên kết hóa học SGK hóa 10 nội dung kiến thức phương pháp giảng dạy: chất thường trình bày ngắn gọn, chung chung, trừu tượng, sơ sài nên nhận thức tầm quan trọng chất ý nghĩa mơn hóa học em cịn hạn chế Những thông tin khoa học vấn đề mang tính thời có liên quan đến môn không cập nhật kịp thời vào chương trình có cập nhật mang tính tương đối Chính vậy, số kiến thức SGK khơng cịn phù hợp Điều làm cho ý nghĩa việc học trở nên hấp dẫn khó thuyết phục học sinh Nội dung mơn học chưa trọng rèn kĩ mềm kĩ sống cho học sinh Học sinh chưa thấy rõ mối liên quan mật thiết mơn hóa với mơn học khác * Thực trạng học tập học sinh C húng tơi tiến hành khảo sát tìm hiểu thực trạng học tập học sinh ph ỏ ng v ấ n lấy ý kiến tr ự c ti ế p cho học sinh lớp 11 trường THPT Nam Đ n 1, 15 THPT Huỳnh Thúc Kháng THPT H Huy T ậ p để em nêu c ả m nh ậ n, ý kiến h ọ c Cacbon, h ợ p ch ấ tc ủ a cacbon Nội dung câu hỏi là: Cảm nhận em sau học xong Cacbon v h ợ p ch ấ tc ủ a cacbon? Kết thu sau: Bảng TT Năm học Trường THPT Nội dung khảo sát Thích học B ì nh thư ng Khơng th í ch 201 201 Nam Đ n1 40 % 12 % 48 % 201 201 H huy T ậ p % 17 % 52% 201 201 Huỳnh Thúc Kháng 38% 2% 50% Kết cho thấy, ph ầ nl nh ọ c sinh khơng th í ch ho ặ c th h ọ cb i n y Khi h ỏ iv ề c c ấ t c ủ a cacbon thực tiễn cu ộ cs ố ng * Đối với giáo viên T ìm hiểu q trình dạy giáo viên dạy hóa học lớp 11 nói riêng mơn hóa học THPT nói chung cách vấn dùng phiếu điều tra 24 giáo viên trường THPT Huỳnh Thúc Kháng , THPT Hà Huy Tập, THPT Nam đàn I với nội dung câu hỏi: Anh ch ị dùng phương pháp để tổ chức DH cacbon hợp chất cacbon ?Anh (chị) có hài lịng phương pháp dạy học mà sử dụng khơng ? 16 Kết thu sau Bảng mức độ sử dụng PPDH dạy học hoá học cacbon hợp chất cacbon Phương pháp dạy học Mức độ sử dụng (%) Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm Khơng Thuyết trình 100 0 Đàm thoại 100 0 Trực quan 28,1 22,7 46,9 2,3 PP nghiên cứu 12,5 53,1 10,9 23,5 Sử dụng tập 84,4 14,0 1,6 Dạy học nêu vấn đề 38,3 35,9 23,5 2,3 PP đóng vai 8,6 6,3 16,4 68,7 PPDH hợp tác nhóm nhỏ 5,5 9,4 24,2 60,9 PPDH theo dự án 3,9 5,4 90,7 tt Năm học Trường khảo sát Hiệu dạy Hài lòng Chưa hài lòng 201 201 Nam Đ n1 2/8 25% 6/8 75% 201 201 H Huy T ậ p 2/ 29 % 11/13 71 % 201 - 201 Huỳnh Thúc Kháng 3/ 33 % /12 67 % Phân tích kết điều tra khảo sát cho thấy Hiện GV hạn chế việc đọc – chép, dạy học theo phương pháp thuyết trình, chuyển sang hình thức dạy học tích cực , nhiên đơi lúc c hưa thực hài lịng với phương pháp sử dụng Vẫn tượng truyền tải kiến thức chiều, áp đặt kiến thức, gây hứng thú Việc tổ chức hoạt động nhóm đơi cịn mang tính hình thức, chưa có kĩ , mặt khác giới hạn thời lượng nên hiệu hoạt động nhóm chưa cao, 17 thường học sinh số học sinh làm việc , khơng kiểm sốt số học sinh khơng tham gia vào hoạt động nhóm - Sử dụng PPDHDA cịn ít, phần lớn GV chưa thực nắm rõ biết hiệu mà phương pháp dạy học dự án mang lại Một số GV sử dụng nh ưng chưa triệt để Phần lớn giáo viên có đầu tư giáo án cho tiết dạy chủ yếu ch ỉ ch ú tr ọ ng phần kiến thức tr ọ ng tâm c ủ ab i, c ó k hai th c ki ế n th ứ c th ự c ti ễ n chưa nhi ề u , chưa sâu v ì k hông đ ủ th i gian ti ế t h ọ c v ưu tiên đầu tư cho ph ầ n ki ế n th ứ c liên quan đ ế n thi c c ủ ah ọ c sinh h ơn * V ề tài liệu tham khảo Tôi tiến hành khảo sát loại tài liệu tham khảo: Cao C ự Gi c (chủ biên), Thiết kế giảng H ó a h ọ c 11 (tập ), NXB Hà Nội 200 Nguy ễ n Xuân Trư ng (t ổ ng chủ biên), H ó ah ọ c 11 , NXB Giáo dục 2007 Nguy ễ n Xuân Trư ng (chủ biên), H ó a h ọ c 1 – Sách giáo viên , NXB Giáo dục 20 13 Nguy ễ n Anh Tu ấ n , Đổi phương pháp dạy học dạy minh họa ngữ văn 1 , NXB Đại học Sư phạm 2012 Từ kết khảo sát đó, chúng tơi có nhận xét sau: Thứ nhất, sách giáo viên: hướng dẫn chung chưa đề phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu đổi dạy học cacbon v h ợ p ch ấ tc ủ a cacbon chương trình Thứ hai, sách tham khảo: tác giả có đề xuất có tính đổi phương pháp dạy học b i cacbon v h ợ p ch ấ t c ủ a cacbon mang tính chất chung chung, chưa thể sáng tạo riêng cho t ng b ih ọ cc ụ th ể áp dụng vào thực tiễn chưa tạo hứng thú cho học sinh Nhận xét chung: Một số em HS có tâm lý chán sợ học mơn hóa hổ ng kiến thức, cảm thấy khơ ng có ý nghĩa việc học Hóa thân sống Do giáo viên khơng có giảng ph ơng pháp hợp lý khơng tạo hứng thú, niềm đam mê dễ làm cho học sinh thụ động việc tiếp thu, mang tính ép buộc, gị bó , khơng phá t huy sở trường lực,và phẩm chất cho học sinh Từ sở lí luận thực tiễn ấy, chúng tơi tìm giải pháp hiệu để dạy học b i cacbon v h ợ p ch ấ t c ủ a cacbon chương trình H ó a h ọ c 11, khắc phục thực trạng lâu n ay bất cập việc dạy học mơn H ó a 18 trường THPT, góp phần đổi dạy học H ó ah ọ c phù hợp với yêu cầu xu giáo dục đại III CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Một điểm làm nghiên cứu chương c acbon silic sách giáo khoa hóa 11 THPT thiết kế số học theo phương pháp dạy học dự án Nghiên cứu học phát sinh sáng kiến Sáng kiến dạy học cacbon v h ợ p ch ấ t c ủ a cacbon theo hình thức dự án nảy sinh hai sở sau: Thứ nhất, dạy học theo dự án hình thức dạy học tích cực mang tính phức hợp, liên mơn cao Với tính tổng hợp đa dạng, đặc thù nên áp dụng phương pháp vào học theo ý muốn chủ quan mà phải lựa chọn học có ki ến thức mở, phong phú, phù hợp lứa tuổi có tính thực tiễn gần gũi Bài học Cacbon b h ợ p ch ấ t c ủ a cacbon chương tr ì nh H ó a h ọ c 11 THPT đối tượng kiến thức vận dụng để dạy học dự án Thứ hai, Phân t í ch chương cacbon silic sách giáo khoa H óa h ọ ... trình bày vấn đề ) cho học sinh III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng - Quá trình dạy học mơn hóa học chương Liên kết hóa học dạy học hóa học 10 trường THPT - Các phương pháp dạy học tích... quan, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học Phạm vi: Nghiên cứu áp dụng số dạy chương trình hóa học lớp 10 ban chương Liên kết hóa học Địa bàn nghiên cứu : Một số lớp học sinh khối 10 trường... áp dụng chương 3: ? ?Liên kết hóa học? ?? mơn Hóa học lớp 10 địa bàn trường THPT Nguyễn Duy Trinh II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Áp dụng phương pháp dạy học tích cực kết hợp cơng nghệ AR, VR chương Liên kết