Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương oxi lưu huỳnh hóa học 10 nhằm phát triển năng lực thực hành cho học2 sinh trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN NGỌC CHÂM Sử dụng thí nghiệm dạy học chương Oxi – Lưu huỳnh Hóa học 10 nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh trung học phổ thơng KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Nguyễn Thị Kim Thành, tận tình hướng dẫn, hỗ trợ động viên em nhiều suốt thời gian thực đề tài Em xin bày tỏ lịng biết ơn đến q thầy giảng dạy lớp sư phạm hóa học – khóa QH 2014S Suốt quãng thời gian tham gia học tập trường, em học hỏi nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu từ thầy cô Những học, kinh nghiệm giúp em phát triển thân suốt thời gian qua hành trang cho bước đường tương lai em Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo em học sinh trường THPT Việt Đức - thành phố Hà Nội tạo điều kiện cho em thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè quan tâm, động viên em nhiều suốt thời gian thực đề tài Dù cố gắng q trình hồn thiện đề tài, nhiên với khả thân cịn hạn chế, nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Em trân trọng ý kiến đóng góp thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực đề tài Nguyễn Ngọc Châm i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt DHHH Dạy học hóa học GV Giáo viên HS Học sinh KTĐG Kiểm tra đánh giá NL Năng lực NLThH HH Năng lực thực hành hóa học NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học PTHH Phương trình hóa học SGK Sách giáo khoa Th.N Thí nghiệm Th.NHH Thí nghiệm hóa học THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm ii DANH MỤC BẢNG, BIỂU Danh mục bảng Bảng 1 Danh sách giáo viên lấy ý kiến 27 Bảng Danh mục lớp điều tra thực trạng 27 Bảng Kết điều tra tình hình sử dụng PPDH GV 28 Bảng Kết điều tra mức độ sử dụng thí nghiệm 29 Bảng Kết điều tra lực thực hành hóa học HS lớp 10 29 Bảng Kết điều tra vai trị việc sử dụng thí nghiệm 30 Bảng Mức độ tham gia hoạt động làm thí nghiệm hóa học HS 31 Bảng Kết điều tra nhận thức HS vai trò 32 Bảng Phân phối chương trình chương 6: Oxi – Lưu huỳnh 38 Bảng 2 Hệ thống thí nghiệm chương Oxi – Lưu huỳnh 41 Bảng Các thành tố tiêu chí đánh giá phát triển lực thực hành 53 Bảng Bảng kiểm quan sát đánh giá lực thực hành HS 55 Bảng Phiếu tự đánh giá phát triển lực thực hành học sinh 56 Bảng Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 15 phút 85 Bảng Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra 45 phút 86 Bảng 3 Bảng tổng hợp điểm kiểm tra HS 88 Bảng Bảng phân loại kết học tập HS qua kiểm tra 88 Bảng Bảng tổng hợp giá trị tham số đặc trưng 89 Bảng Tổng hợp kết đánh giá NLThH HS 90 iii Danh mục đồ thị Hình 1 Mức độ u thích HS học có sử dụng Th.NHH 30 Hình Nhận thức HS tầm quan trọng việc sử dụng Th.NHH 31 Hình Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra 15 phút 87 Hình Đồ thị đường lũy tích kết kiểm tra 45 phút 87 Hình 3 Biểu đồ phân loại kết 89 Hình Biểu đồ phân loại kết 89 iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài Khách thể, đối tượng phạm vi nghiên cứu Câu hỏi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp khóa luận 10 Cấu trúc khóa luận CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 1.1 Định hướng đổi giáo dục 1.2 Năng lực lực thực hành 1.2.1 Năng lực 1.2.2 Năng lực thực hành hóa học 11 1.3 Thí nghiệm hóa học 17 1.3.1 Khái niệm thí nghiệm hóa học 17 1.3.2 Các dạng thí nghiệm hóa học 17 1.3.3 Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm định hướng phát triển lực thực hành cho học sinh dạy học hóa học 18 1.3.4 Ý nghĩa thí nghiệm hóa học 21 1.4 Phương pháp kĩ sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh dạy học hóa học trường phổ thơng [9] 21 1.4.1 Phương pháp sử dụng thí nghiệm 21 1.4.2 Kỹ sử dụng thí nghiệm 24 1.5 Thực trạng sử dụng thí nghiệm hóa học phát triển lực thực hành cho học sinh dạy học hóa học trường trung học phổ thơng 27 v 1.5.1 Mục đích điều tra 27 1.5.2 Nội dung phương pháp điều tra 27 1.5.3 Tiến hành điều tra 28 1.5.4 Kết đánh giá kết điều tra 28 TIỂU KẾT CHƯƠNG 34 CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA DẠY HỌC CHƯƠNG OXI – LƯU HUỲNH 35 2.1 Vị trí, mục tiêu chương Oxi – Lưu huỳnh 35 2.1.1 Vị trí chương Oxi – Lưu huỳnh 35 2.1.2 Mục tiêu chương Oxi – Lưu huỳnh 35 2.1.3 Nội dung chương Oxi – Lưu huỳnh 37 2.1.4 Những điểm ý nội dung phương pháp dạy học chương Oxi – Lưu huỳnh 38 2.2 Hệ thống thí nghiệm chương Oxi – Lưu huỳnh 40 2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn thí nghiệm nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông 40 2.2.2 Quy trình xây dựng hệ thống thí nghiệm phát triển lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông 41 2.2.3 Hệ thống thí nghiệm 41 2.3 Một số hình thức sử dụng thí nghiệm hóa học chương Oxi – Lưu huỳnh nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh trình dạy học 43 2.3.1 Sử dụng thí nghiệm hóa học nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh dạy học 43 2.3.2 Sử dụng thí nghiệm hóa học nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh thông qua thực hành 48 2.4 Xây dựng công cụ đánh giá lực thực hành 53 2.4.1 Xây dựng tiêu chí mức độ đánh giá lực thực hành 53 2.4.2 Thiết kế bảng kiểm quan sát (dành cho GV) 55 2.4.3 Thiết kế phiếu hỏi mức độ phát triển lực thực hành (dành cho HS) 56 vi 2.4.4 Đánh giá qua kiểm tra 57 2.5 Thiết kế số kế hoạch học chương Oxi - Lưu huỳnh nhằm phát triển lực thực hành 64 2.5.1 Kế hoạch học nghiên cứu kiến thức 64 2.5.2 Kế hoạch dạy học thực hành 71 TIỂU KẾT CHƯƠNG 80 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 81 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 81 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 81 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 81 3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 81 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 82 3.3.1 Phạm vi đối tượng thực nghiệm sư phạm 82 3.3.2 Cách thức tiến hành thực nghiệm sư phạm 82 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 82 3.4.1 Phương pháp xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm 82 3.4.2 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 85 TIỂU KẾT CHƯƠNG 92 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC 97 PHỤ LỤC 100 vii MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong văn kiện trước Đảng, nhiều lần đề cập đến nội dung: Đổi bản, toàn diện giáo dục, đào tạo, phát triển nguồn nhân lực Đặc biệt Nghị số 29 Hội nghị Trung ương 8, khóa XI, lần khẳng định không quốc sách hàng đầu, “chìa khóa” mở đường đưa đất nước tiến lên phía trước, mà cịn “mệnh lệnh” sống [17] Để “đổi toàn diện giáo dục, đào tạo; phát triển nguồn nhân lực” đạt hiệu cao, phải đồng thời thực nhiều giải pháp Một giải pháp quan trọng nêu là: Đổi mạnh mẽ đồng mục tiêu, chương trình, nội dung, phương pháp, hình thức giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển lực phẩm chất người học Hướng tiếp cận lực chủ trương giúp người học khơng biết học thuộc, ghi nhớ mà cịn phải biết làm thông qua hoạt động cụ thể, sử dụng tri thức học để giải tình sống đặt Nói cách khác, hướng tiếp cận lực đòi hỏi người học phải gắn tri thức với thực tiễn đời sống Nếu tiếp cận nội dung chủ yếu yêu cầu người học trả lời câu hỏi: “Biết gì?”, tiếp cận theo lực đặt câu hỏi: “Biết làm từ điều biết?” Khi nói đến lực phải nói đến khả thực hiện, khơng biết hiểu Hóa học mơn khoa học có kết hợp lý thuyết thực hành Trong dạy học hóa học, việc sử dụng thí nghiệm hóa học cần thiết coi phương tiện dạy học giáo viên (GV); nhằm minh họa cho nội dung học, lại góp phần nâng cao hứng thú, tích cực học tập cho học sinh (HS) Tuy nhiên, thực trạng việc sử dụng thí nghiệm q trình giảng dạy Hóa học cịn nhiều hạn chế, chưa đem lại hiệu tích cực, chưa góp phần phát triển lực thực hành hóa học cho học sinh, với học sinh lớp 10 – đối tượng HS chuyển cấp học, gặp nhiều bỡ ngỡ tâm lý môi trường học tập Chính vậy, chúng tơi chọn đề tài: “Sử dụng thí nghiệm dạy học chương Oxi – Lưu huỳnh Hóa học 10 nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông” để nghiên cứu, với mong muốn góp phần nâng cao hiệu dạy học đáp ứng với yêu cầu thời đại Lịch sử vấn đề nghiên cứu Việc phát triển lực thực hành cho học sinh cấp học môn học nội dung ý đến dự thảo, hội thảo giáo dục; với mong muốn giúp học sinh ngày động, tích cực, chủ động, sáng tạo biết ứng dụng lý thuyết đời sống Đối với mơn Hóa học, mơn khoa học tự nhiên có gắn kết chặt chẽ lý thuyết thực nghiệm, việc sử dụng thí nghiệm hóa học dạy học khơng thể thiếu Những năm qua, có nhiều đề tài nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm dạy học mơn hóa học như: - Nguyễn Thị Bạch Tuyết (2002), “Sử dụng phương tiện trực quan để nâng cao chất lượng giảng dạy số lên lớp thuộc chương Oxi - Lưu huỳnh chương Hiđrocacbon khơng no”, khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh - Lê Thị Thúy (2007), “Phương pháp dạy học qua thí nghiệm dạy học hóa học trung học phổ thơng chương Oxi – Lưu huỳnh hóa học 10 nâng cao”, Luận văn thạc sĩ, Khoa Sư phạm – Đại học Quốc Gia Hà Nội - Lê Thanh Hà (2009), “Phát triển tư rèn luyện kiến thức kĩ thực hành hóa học cho học sinh thơng qua chương trình Hóa học 12 – Nâng cao theo hướng dạy học tích cực”, Luận văn thạc sĩ, Khoa Sư phạm – Đại học Quốc Gia Hà Nội - Nguyễn Thị Phương Thu (2009), “Xây dựng tập trắc nghiệm khách quan rèn kỹ thực hành hóa học cho học sinh trung học phổ thông”, Luận văn thạc sĩ, Khoa Sư phạm – Đại học Quốc Gia Hà Nội - Ngô Quốc Triệu (2012), “Nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm dạy học hóa học phần phi kim lớp 11 chương trình - trung học phổ thông”, Luận văn thạc sĩ, trường Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội - Lê Thị Tươi (2016), “Phát triển lực thực hành cho học sinh thông qua dạy học chương nitơ – photpho hóa học 11 trung học phổ thơng”, Luận văn thạc sĩ, trường Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội Bảng 3 Bảng tổng hợp điểm kiểm tra HS Bài Số HS đạt điểm Xi Đối Tổng tượng HS 10 15 TN-10D0 46 0 10 13 11 phút ĐC-10D3 45 0 14 45 TN-10D0 46 0 0 12 10 phút ĐC-10D3 45 0 15 11 kiểm tra Bảng Bảng phân loại kết học tập HS qua kiểm tra Bài kiểm tra Đối tượng % HS Yếu - Trung bình Khá Giỏi (0 – 4) (5 – 6) (7 – 8) (9 – 10) 15 TN-10D0 6,52 50,00 36,96 6,52 phút ĐC-10D3 20,00 51,11 26,67 2,22 45 TN-10D0 6,52 45,65 34,78 13,04 phút ĐC-10D3 13,33 57,78 24,44 4,44 Dựa vào bảng 3.4, vẽ biểu đồ cột so sánh kết học tập lớp thực nghiệm (10D0) với lớp đối chứng (10D3) sau: 88 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 TN ĐC Yếu Trung Khá bình Giỏi TN ĐC Yếu Trung Khá bình Giỏi Hình 3 Biểu đồ phân loại kết Hình Biểu đồ phân loại kết học tập HS (bài kiểm tra 15 phút) học tập HS (bài kiểm tra 45 phút) Bảng Bảng tổng hợp giá trị tham số đặc trưng Bài kiểm tra 15 phút 45 phút Lớp X S V TN-10D0 6,35 1,42 22,33 ĐC-10D3 5,69 1,49 26,19 TN-10D0 6,57 1,50 22,85 ĐC-10D3 5,76 1,54 26,75 p SMD 0,01671 0,44 0,00641 0,53 3.4.2.2 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm Sau xử lí kết kiểm tra, nhận thấy: - Các đường lũy tích lớp TN ln nằm bên phải phía đường lũy tích lớp ĐC (Hình 3.1, 3.2) Điều cho thấy chất lượng học tập lớp TN tốt lớp ĐC - Tỷ lệ %HS đạt điểm khá, giỏi lớp TN cao lớp ĐC tỷ lệ %HS đạt điểm yếu – kém, trung bình lớp TN thấp lớp ĐC (Hình 3.3 hình 3.4) Điều chứng tỏ q trình thực nghiệm có tác động tích cực góp phần làm tăng tỷ lệ HS khá, giỏi; giảm tỷ lệ HS yếu – kém, trung bình - Điểm trung bình cộng HS lớp TN cao HS lớp ĐC (bảng 3.5) 89 - Độ lệch chuẩn (S) lớp TN nhỏ lớp ĐC Điều chứng tỏ phân tán lớp TN lớp ĐC (bảng 3.5) - Hệ số biến thiên V lớp TN nhỏ lớp ĐC (bảng 3.5) Điều chứng tỏ chất lượng lớp TN đồng lớp ĐC - Kết giá trị p