Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu của đề tài này là nghiên cứu và đề xuất hệ thống bài tập tích hợp các bộ môn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học lớp 10 THPT, góp phần đáp ứng nhu cầu giảng dạy của GV và nhu cầu học tập của HS.
PHẦN I. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Việc đổi mới căn bản, tồn diện giáo dục phổ thơng theo Nghị quyết số 29NQ/TW với mục tiêu “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học. Dạy học tích hợp là định hướng về nội dung và phương pháp dạy học, trong đó GV tổ chức hướng dẫn để HS biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập. Thơng qua đó hình thành những kiến thức mới, kĩ năng mới, phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề Trong số các mơn học trường phổ thơng, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí là những mơn học có nhiều nội dung liên mơn, xun mơn, nội mơn. Việc tích hợp các mơn khoa học tự nhiên nói trên thành các chủ đề dạy học tự chọn là dễ dàng thực hiện được, thành hệ thống câu hỏi tích hợp các bộ mơn khoa học tự nhiên trong dạy học Hóa học Thực trạng giáo dục phổ thơng Việt Nam hiện nay cho thấy đặc điểm cơ bản của giáo dục là định hướng nội dung, chú trọng việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo các mơn học đã được qui định trong chương trình dạy học. Những nội dung của mơn học này đều có thể tích hợp được thành các chun đề tự chọn cho mỗi lĩnh vực trong dạy học. Người dạy chỉ chú trọng việc trang bị cho HS hệ thống tri thức khoa học khách quan về nhiều lĩnh vực khác nhau, chưa chú trọng đầy đủ đến chủ thể người học cũng như đến khả năng ứng dụng tri thức đã học trong những tình huống thực tiễn. Xuất phát từ lí do trên chúng tơi đã chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập tích hợp các mơn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học lớp 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực học sinh” 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu và đề xuất hệ thống bài tập tích hợp các bộ mơn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học lớp 10 THPT, góp phần đáp ứng nhu cầu giảng dạy của GV và nhu cầu học tập của HS 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng tích hợp hiện nay Nghiên cứu tác dụng của tích hợp trong dạy học hóa học Xây dựng hệ thống bài tập tích hợp các bộ mơn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học lớp 10 THPT Đề xuất hệ thống bài tập tích hợp liên mơn giữa hóa học với các mơn khoa học tự nhiên Điều tra thực tiễn dạy và học theo hướng tích hợp liên mơn 4. Đóng góp mới của đề tài Về cơ sở lí luận: Nghiên cứu cơ sở dạy học tích hợp và các khái niệm liên quan Về thực tiễn: Đề xuất hệ thống bài tập tích hợp các mơn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học lớp 10 THPT 1 Vận dụng hệ thống bài tập tích hợp trong các tình huống dạy học cụ thể PHẦN II. NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Quan điểm về tích hợp 1.1.1. Khái niệm tích hợp Tích hợp là một hoạt động mà ở đó cần phải kết hợp, liên hệ, huy động các yếu tố, nội dung gần và giống nhau, có liên quan với nhau của nhiều lĩnh vực để giải quyết, làm sáng tỏ vấn đề và cùng một lúc đạt được nhiều mục tiêu khác nhau Dạy học tích hợp là một quan niệm dạy học nhằm hình thành ở HS những năng lực giải quyết hiệu quả các tình huống thực tiễn dựa trên sự huy động nội dung, kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau. Điều đó cũng có nghĩa là đảm bảo để mỗi HS biết cách vận dụng kiến thức học được trong nhà trường vào các hồn cảnh mới lạ, khó khăn, bất ngờ, qua đó trở thành một người cơng dân có trách nhiệm, một người lao động có năng lực. 1.1.2. Các hoạt động tích hợp cơ bản trong dạy học 1.1.2.1. Tích hợp đa mơn 1.1.2.2. Tích hợp liên mơn 1.1.2.3. Tích hợp xun mơn 1.1.2.4. Tích hợp nội mơn 1.2. Mối quan hệ giữa Hóa học và các bộ mơn khoa học tự nhiên khác Mối liên hệ liên mơn của Hố học với các mơn học khác là sự phản ánh mối liên hệ tác động qua lại của Hố học với các khoa học tự nhiên vào trong nội dung và phương pháp dạy học của Hố học nhằm đảm bảo hình thành những hiểu biết nhất qn và tồn diện về tự nhiên 1.3. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực 1.3.1. Khái niệm năng lực Năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hồn thành tốt đẹp một loạt hoạt động nào đó, mặc dù bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao 1.3.2. Các năng lực chung 1.3.2.1. Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân * Năng lực tự học * Năng lực giải quyết vấn đề * Năng lực tư duy * Năng lực tự quản lí 1.3.2.2. Nhóm năng lực quan hệ xã hội * Năng lực giao tiếp * Năng lực hợp tác 1.3.2.3. Nhóm năng lực cơng cụ * Năng lực sử dụng cơng nghệ thơng tin ICT * Năng lực sử dụng ngơn ngữ 2 * Năng lực tính tốn 1.3.3. Các năng lực chun biệt 1.3.3.1. Năng lực tư duy hóa học 1.3.3.2. Năng lực thực hành thí nghiệm 1.3.3.3. Năng lực thực tiễn 1.4. Vận dụng quan điểm DHTH các mơn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học theo định hướng tiếp cận năng lực HS 1.4.1. Ngun tắc 1.4.1.1. Khơng phải phép cộng thuần túy các mơn học 1.4.1.2. Khơng ơm đồm, chồng chéo kiến thức 1.4.1.3. Dễ trước, khó sau 1.4.1.4. Ưu tiên phát triển năng lực cho học sinh 1.4.1.5. Ln trả lời câu hỏi “học sinh được hưởng lợi gì khi tích hợp?” 1.4.2. Tổ chức thực hiện 1.4.2.1. Điều kiện cần và đủ để dạy học tích hợp đạt hiệu quả a) Cơ sở vật chất Về khn viên trường học đủ rộng theo quy định. Phịng học, bàn ghế, ánh sáng, đảm bảo đạt u cầu Có đầy đủ phịng thực hành thí nghiệm và được trang bị đầy đủ theo danh mục tối thiểu của Bộ GD và ĐT Có hệ thống phịng chức năng như: Phịng sinh hoạt của các tổ chun mơn, phịng nghe nhìn, phịng sinh hoạt tập thể, phịng đọc, phịng thư viện, phịng y tế Đảm bảo chất lượng Có hệ thống sân chơi, bãi tập, khn viên trải ngiệm sáng tạo cho HS Cơ cấu phân bố HS trong các lớp học có sĩ số phù hợp, phân hóa đối tượng HS theo năng lực học tập b) Chuẩn bị của GV và HS * Đối với GV Giáo viên cần thay đổi hệ thống quan niệm, chuyển từ dạy học truyền thống sang DHTH Giáo viên cần được bồi dưỡng thêm kiến thức liên ngành, bổ sung kiến thức giao thoa giữa các mơn học và chun mơn nghiệp vụ. Giáo viên cần phải trở thành một thành viên tích cực của cộng đồng học tập. Giáo viên cần phải có đầy đủ các kỹ năng trong việc hỗ trợ nhóm nhỏ học tập. Xây dựng kế hoạch, nội dung, các chủ đề, các dạng bài dạy có thể áp dụng DHTH, biên soạn hệ thống các bài tập tích hợp sử dụng cho q trình DHTH Giáo viên cần xác định việc chuyển đổi thức đánh giá HS từ phương thức đánh giá truyền thống sang thức đánh giá dùng cho DHTH như ra đề thi, chấm thi, đánh giá và kiểm tra sự tiến bộ của HS. 3 Giáo viên các nhà quản trị và hội đồng nhà trường cần phải định hướng để các nguồn lực cần thiết và hỗ trợ liên tục có thể được cung cấp cho các GV. Giáo viên có trách nhiệm, kế hoạch và thực hiện chiến lược tun truyền trong cộng đồng và phụ huynh về mơ hình giáo dục đổi mới phương pháp theo DHTH tiếp cận năng lực HS đang và sẽ được sử dụng * Đối với HS Học sinh cần thay đổi quan niệm truyền thống sang DHTH Học sinh cần được có vốn kiến thức khá vững vàng giữa các mơn học và tìm được mối liên hệ hữu cơ giữa các mơn học đó, vận dụng các kiến thức đó vào giải quyết các vấn đề cụ thể. Học sinh cần có cái nhìn tổng thể về thế giới xung quanh, tìm các hướng khác nhau mà có thể giải quyết được vấn đề, đưa nội dung của vấn đề áp dụng vào thực tiển cuộc sống Học sinh cần phải có kỹ năng, năng lực trong việc hỗ trợ nhóm như năng lực giao tiếp, năng lực tự quản lí, năng lực hợp tác.v.v Tăng cường sưu tầm, giải quyết các bài tập theo hướng tích hợp liên mơn Học sinh cần làm quen với việc đánh giá, kiểm tra, thi cử theo hướng tích hợp Hình thành các ký năng sống tích cực cho bản thân, cho cộng đồng xung quanh Có trách nhiệm tun truyền sâu rộng về các nội dung, kiến thức, các ứng dụng thiết thực của vấn đề được sử dụng trong cuộc sống hằng ngày. Tìm ra các giải pháp hữu hiệu nhằm phát huy tính tích cực hoặc hạn chế tiêu cực của vấn đề đã đề cập đến. 1.4.2.2. Quy trình thực hiện Bước 1: Đối với các cấp quản lý, các nhà hoạch định chiến lược + Trước hết cần đào tạo bồi dưỡng đội ngũ chun gia về DHTH, bồi dưỡng và nâng cao năng lực cho đội ngũ GV để đáp ứng được u cầu học tập tích hợp + Thiết kế lại chương trình đào tạo GV trong các trường sư phạm từ mục tiêu đến nội dung, phương pháp để chuẩn bị năng lực cho đội ngũ GV khi thực hiện chương trình DHTH + Thiết kế lại nội dung chương trình SGK các mơn học theo hướng tích hợp. Đổi mới cách thức tổ chức quản lý trong nhà trường, cách kiểm tra đánh giá theo hướng tích hợp + Đưa ra các tiêu chí về cơ sở vất chất, thiết bị dạy học tối thiểu cần thiết để các sở giáo dục thực hiện được đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích hợp mơn học + Tiếp tục khai thác nghiên cứu thử nghiệm nội dung tích hợp theo các phương án khác nhau để có thể triển khai một cách phù hợp cho thực tiễn Việt Nam Bước 2: Đối với các cơ sở giáo dục + Đẩy mạnh cơng tác bồi dưỡng, đào tạo hệ thống GV có đủ trình độ, năng năng lực đáp ứng được u cầu khi thực hiện chương trình DHTH 4 + Rà sốt lại kế hoạc dạy học (phân phối chương trình), chuẩn kiến thức kỷ năng để xây dựng các nội dung, chủ đề tích hợp cụ thể + Tăng cường đầu tư về cơ sở vật chất đáp ứng được DHTH + Chỉ đạo, đơn đốc, kiểm tra chất lượng các buổi sinh hoạt tổ nhóm chun mơn bàn về DHTH + Tham gia quản lí, chỉ đạo, giám sát, thanh tra, kiểm tra việc đánh giá năng lực học sinh theo định hướng phát triển năng lực + Có ý kiến phản hồi, góp ý với các nhà quản lý giáo dục cấp cao hơn về các hạn chế, bất cập của đơn vị mình khi triển khai thực hiện chương trình DHTH Bước 3: Đối với GV + Tăng cường cơng tác tự học, tự bồi dưỡng nâng cao năng lực, trình độ chun mơn và nghiệp vụ. + Khơng ngừng trao đổi học hỏi kinh nghiệm, kiến thức ở các lĩnh vực khác từ đồng nghiệp, từ các tài liệu tham khảo hay ở trên các trang mạng + Từng bước đổi mới phương pháp dạy học theo hướng DHTH + Cùng với nhà trường xây dựng chương trình đánh giá năng lực học sinh theo hướng DHTH + Khích lệ sự sáng tạo làm các đồ dùng, mơ hình, các chương trình phục vụ cho DHTH Bước 4: Đối với học sinh + Hình thành thói quen học tập theo phương pháp mới cho HS + Thành lập các tổ nhóm HS theo năng lực sẵn có của bản thân, xây dựng kế hoạch, nội quy hoạt động của cả nhóm. + Bầu ra các trưởng nhóm, các ban cán sự theo giỏi chung và theo giỏi, đánh giá trong từng nhóm + Rèn luyện các kỷ năng cơ bản như: Kĩ năng hợp tác, kĩ năng sử dụng ngơn ngữ, kĩ năng tự quản lý, kĩ năng giao tiếp, kĩ năng tính tốn, kĩ năng sống.v.v Bước 5: Tổng kết đánh giá, rút kinh nghiệm + Sau mỗi chủ đề, bài dạy thực hiện theo hướng DHTH các tổ, nhóm chun mơn họp phân tích, đánh giá hiệu quả, đúc rút kinh nghiệm + Sau mỗi học kỳ, mỗi năm học nhà trường, các cơ sở giáo dục cần đánh giá hiệu quả, đúc rút kinh nghiệm của các tổ, nhóm chun mơn đã triển khai DHTH + Tổ chức hội nghị tổng kết tồn trường về cơng tác DHTH trong năm học qua 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TÍCH HỢP CÁC MƠN KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRONG DẠY HỌC HĨA HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG TIẾP CẬN NĂNG LỰC HỌC SINH 2.1. Cơ sở và ngun tắc biên soạn hệ thống bài tập tích hợp GV cần phải xác định được, đúng địa chỉ tích hợp, các mơn được tích hợp, kiến thức tích hợp từ đó mới lập ra được quy trình DHTH, và biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập tích hợp các mơn có liên quan. Tìm tịi, nghiên cứu kiến thức ở các bộ mơn tích hợp một cách nghiêm túc để giải thích, lập luận logic, khoa học cho các dạng câu hỏi bài tập tích hợp 5 Chương Địa chỉ Nội dung tích hợp tích hợp Vật lí Sử dụng các cơng thức Vật lí về lực, phản Ngun tử ứng hạt nhân, phóng xạ Sinh Ứng dụng của đồng vị, phóng xạ trong việc Học xác định, tiêu diệt các tế bào ung thư Địa lí Địa chất, khí quyển, thủy quyển, tài ngun, mơi trường, phát triển kinh tế Vật lí Khả năng hịa tan, thẩm thấu, bay hơi, tỏa nhiệt, thu nhiệt, sức căng mặt ngồi Halogen Sinh Q trình trao đổi chất, tế bào, vi khuẩn, đa Học dạng sinh học, tính chất sinh hóa Địa lí Địa chất, khí quyển, thủy quyển, tài ngun, mơi trường, phát triển kinh tế Vật lí Khả năng hịa tan, thẩm thấu, bay hơi, tỏa Oxi nhiệt, thu nhiệt, tỉ khối chất khí Lưu Sinh Q trình trao đổi chất, tế bào, vi khuẩn, đa huỳnh Học dạng sinh học, tính chất sinh hóa Địa lí Địa chất, khí quyển, thủy quyển, tài ngun, mơi trường, phát triển kinh tế, Kiểu tích hợp Liên mơn, Đa mơn Nội mơn Liên mơn, Đa mơn Nội mơn Liên mơn, Đa mơn Nội mơn 2.2. Xây dựng hệ thống bài tập tích hợp 2.2.1. Bài tập định tính 2.2.1.1. Cách biên soạn Để biên soạn và sử dụng có hiệu quả các bại tập tích hợp GV cần phải dựa trên các ngun tắc đã xây dựng. Các bài tập tích hợp phải có tính bao qt nội dung kiến thức tích hợp, thống nhất nội dung kiến thức của các bộ mơn liên quan. Các bài tập tích hợp đó có tác dụng hình thành và phát triển những năng lực gì ở HS Để biên soạn một bài tập tích hợp chúng ta có thể sử dụng theo sơ đồ sau: Phân tích các bộ mơn liên quan Hình thành các năng lực Sau khi xác định được các bước trong ngun tắc biên soạn các bài tập tích hợp chúng ta tiếp tục xác định mục tiêu, tác dụng, ứng dụng của bài tập trong đời sống thực tiễn qua sơ đồ sau: 6 2.2.1.2. Áp dụng BÀI TẬP CHƯƠNG NGUN TỬ Khi dạy ở chương này có rất nhiều kiến thức khá trừu tượng mà ở đó HS rất nhiều khó khăn khi tiếp cận với kiến thức nếu chúng ta khơng sử dụng các kiến thức ở các bộ mơn khác để làm rõ cho HS hiểu rõ bản chất của vấn đề Với chương này chúng ta chủ yếu vận dụng các kiến thức của bộ mơn Vật lý Ví dụ 1. Sự tìm ra hạt electron? Tại sao biết được hạt electron mang điện tích âm? 1. Phân tích những kiến thức liên mơn a) Về hóa học Vỏ ngun tử được cấu tạo bởi các hạt electron. Các hạt electron mang điện tích âm. b)Về vật lí Nhờ vào nghiên cứu của nhà bác học người Anh J.J Thomson nghiên cứu sự phóng điện giữa hai điện cực có hiệu điện thế 15 kV, đặt trong ống chân khơng kết quả nhận được: Màn huỳnh quang trong ống phát sáng Làm quay chong chóng trên đường đi của nó Nó truyền thẳng khi khơng có tác dụng của điện trường Nó bị lệch hướng khi đặt trong điện trường Khi giảng dạy phần này một u cầu đặt ra là GV phải biết vận dụng các kiến thức về bộ mơn vật lý để giải thích cho HS một cách thấu đáo Màn huỳnh quang trong ống phát sáng là vì các hạt electron đập vào màn chứa bột huỳnh quang. Làm quay chong chóng trên đường đi của nó chứng tỏ đã có chùm hạt có khối lượng đập vào các cánh quạt theo một chiều nhất định Nó truyền thẳng khi khơng có tác dụng của điện trường nhưng bị lệch hướng khi đặt trong điện trường, chứng tỏ nó có mang điện tích. Và kết quả là lệch gần khi ta đặt gần một điện trường mang cực dương và ngược lại nó lệch ra xa khi ta đặt gần một điện trường mang cực âm. Từ đó kết luận nó mang điện tích âm 2. Những năng lực học sinh đạt được qua việc giải bài tập a) Tư duy + Nhớ: Thí nghiệm tìm ra hạt electron, hạt electron mang điện tích âm + Hiểu: Do mang điện tích nên hạt electron chịu sự tác động của điện trường + Vận dụng: Cùng điện tích thì đẩy nhau, khác dấu điện tích thì hút nhau b) Kĩ năng + Vận dụng được kiến thức bộ mơn Vật lí trong q trình nhận thức được kiến thức mới + Giải thích được lực tương tác giữa các điện tích + Rèn luyện kĩ năng tư duy mơ phỏng thí nghiệm 7 c) Thái độ + Nhận thức được vai trị bộ mơn Vật lý với bộ mơn hóa học và các hiện tượng tự nhiên liên quan đến điện trường, từ trường. Ví dụ 2. Các electron chuyển động với một vận tốc vơ cùng lớn trong khơng gian xung quanh hạt nhân ngun tử. Tại sao hạt electron khơng bị bay ra ngồi? Hạt eletron mang điện tích âm, hạt nhân ngun tử mang điện tích dương. Tại sao hạt electron khơng bị hạt nhân hút bay thẳng vào hạt nhân? 1. Phân tích những kiến thức liên mơn b) Về hóa học Ngun tử được cấu tạo bởi 3 loại hạt cơ bản: Hạt proton (P) mang điện tích dương Hạt nơtron (N) khơng mang điện Hạt electron (e) mang điện tích âm Các hạt electron ln ln chuyển động với một vận tốc vơ cùng lớn xung quanh hạt nhân ngun tử b) Về vật lí Các electron chuyển động với một vận tốc vơ cùng lớn trong khơng gian xung quanh hạt nhân ngun tử. Hạt eletron mang điện tích âm, hạt nhân ngun tử mang điện tích dương như vậy các electron được hút vào bởi tổng 2 lực: Lực hút tĩnh điện giữa 2 điện tích F = k Lực hấp dẫn giữa 2 hạt có khối lượng F = G Và đặc biệt quan trọng là chúng khơng bay vào hạt nhân được là nhờ cân bằng với lực li tâm. Lực li tâm: = Do vị trí của nó càng dễ xác định hơn, động năng của nó lúc này lại trở nên bất định, động năng của điện tử tăng lên một cách nhanh chóng, hơn là thế năng của nó để rơi vào hạt nhân, vì vậy nó bị bật lại tới quỹ đạo thấp nhất, tương ứng với n = 1 2.Những năng lực học sinh đạt được qua việc giải bài tập: a) Tư duy + Nhớ: Các electron ln ln chuyển động trong một vùng khơng gian xung quanh hạt nhân với một vận tốc vơ cùng lớn. + Hiểu: Sự tồn tại các electron trong khơng gian xung quanh hạt nhân ngun tử là do ở đó mức năng lượng thấp nhất + Vận dụng: Vận dụng các cơng thức của bộ mơn Vật lí như: Lực hút tĩnh điện giữa 2 điện tích F = k Lực hấp dẫn giữa 2 hạt có khối lượng F = G Lực li tâm: = Để giải quyết được vấn đề, và sử dụng để giải các bài tốn về tính lực tương tác giữa các loại hạt + Phân tích: Từ các cơng thức tính lực tương tác trên giúp HS liên tưởng đến cơng 8 trình giao thơng như đoạn đường cong, thân cầu. Các trị vui chơi giải trí mà đó người ta muốn sử dụng hay loại bỏ lực li tâm + Sáng tạo: Hiểu và giải thích được các lực tương tác lên một chất điểm khi nó tham gia chuyển động trên cung trịn Qua cơng thức F = k., HS có thể tự nhận thức được các hạt electron càng xa hạt nhân thì lực hút càng giảm và ngược lại (nếu ta bỏ qua hằng số chắn) vì chỉ phụ thuộc vào bán kính b) Kĩ năng + Vận dụng được cơng thức để giải các bài tốn về tính lực tương tác giữa các loại hạt + Giải thích được lực tương tác giữa các loại hạt + Giải thích được cơng trình giao thơng như đoạn đường cong, thân cầu. Các trị vui chơi giải trí hay sự chuyển động của các hành tinh trong vũ trụ c) Thái độ + Nhận thức vai trị của các cơng thức tính các lực tương tác giữa các loại hạt từ vi mơ đế vĩ mơ. d) Ý thức + Nhận thức được vai trị, tầm quan trọng của bộ mơn Vật lý với bộ mơn Hóa học + Xây dựng được ý thức tìm tịi nghiên cứu, hình thành nhân cách sống, ki năng sống, ý thức trách nhiệm của mình với cộng đồng xã hội e) Kĩ năng sống Giải thích hiện tượng trên ta sẽ liên tưởng đến ứng dụng của nó trong thực tiễn như: Khi thi cơng xây dựng các con đường, các đoạn đường cong (cua) người ta thết kế phía lề đường gần tâm bao giờ cũng thấp hơn phía xa tâm cịn các cây cầu bao giờ cũng thiết kế theo kiểu cung đường trịn, tâm của cung cầu nằm dưới cầu. Hay giải thích cơ chế vắt khơ quần áo của máy giặt, các diễn viên xiếc thực hiện tiết mục đạp xe trong lịng chảo hay đu quay, cảm giác lực cơ thể mình với ghế ngồi khi đi tàu lượn.v.v g) Trách nhiệm với cộng đồng Tun truyền và giải thích với cộng đồng khi tham gia giao thơng. Khi lái xe vào các đoạn đường cua cần giảm tốc độ xe tránh bị tai nạn do bị văng ra khỏi đường cua vì lực li tâm q lớn. Hay khi đi ơtơ, tàu lượn cần phải thắt dây an tồn Ví dụ 3. Đồng vị là gì? Vai trị của các đồng vị trong thực tiển? 1. Phân tích những kiến thức liên mơn a) Về hóa học Đồng vị là các ngun tử của cùng một ngun tố nhưng chúng có số khối (A) khác nhau. Trong hóa học đồng vị được ứng dụng làm ngun tử đánh dấu để xác định cơ chế các phản ứng hóa học b) Về vật lí Do cấu tạo ngun tử của các đồng vị khác nhau nên các đồng vị có khối lượng khác 9 Khối lượng ngun tử tuyệt đối : mNT = m p +m n + m e Trong ngun tử ln ln trung hịa về điện cho nên số hạt P= số hạt e Từ đó suy ra các ngun tử đồng vị khác nhau về số hạt n (Nơtron) Trong Vật lí đồng vị được ứng dụng trong nghiên cứu về các phản ứng hạt nhân phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch. Các hợp chất chứa đồng vị được dùng làm nhiên liệu trong các nhà máy điện nguyên tử như hay tải nhiệt năng như nước nặng. Ứng dụng làm ngun tử đánh dấu để xác định các vết nứt trên các thiết bị, cơng trình kĩ thuật c) Về sinh học Trong sinh học các đồng vị được ứng dụng làm ngun tử đánh dấu để xác định cơ chế các phản ứng trao đổi chất xảy ra trong tế bào, xác định sự di chuyển của các tế bào vi rut, vi khuẩn, làm ngun liệu cho phương phát xạ trị các bệnh nhân mắc ung thư. Cấu trúc của AND, bên trong gen của các động vật và thực vật có thể bị thay đổi khi chiếu xạ. Các tế bào ung thư dễ bị phá hủy hơn các tế bào lành mạnh. Vì vậy các tia (gama) phát ra từ đồng vị phóng xạ coban, có khả năng xun sâu, dùng để điều trị khối u sâu trong cơ thể. Cịn các bệnh ung thư ở bên ngồi như ung thư da có thể điều trị bằng các tia phóng xạ phát ra từ phot pho. Các đồng vị phóng xạ có thể dùng để theo dõi sự chuyển hóa của các ngun tố khác nhau trong cơ thể sinh vật d) Về địa lí Sử dụng tia phóng xạ trong khảo cổ và địa chất khi biết tốc độ phân hủy của một đồng vị phóng xạ, ta có thể xác định được thời gian cần thiết để làm giảm đi một lượng chất nào đó. Từ kết quả tính hàm lượng các chất phóng xạ của một số ngun tố là cơ sở cho bộ mơn Địa lí biết được sự hình thành các tầng lớp địa chất, tính độ tuổi khống vật, dự trù khá chính xác trử lượng các mỏ khống sản nằm sâu trong lịng đất Sự chiếu xạ có thể làm thay đổi gen của cây cối tạo nên những đột biến do đó có thể tạo ra những giống mới. Sự chiếu xạ lương thực, thực phẩm bằng các tia phát ra từ đồng vị coban để bảo quản lương thực, thực phẩm được lâu dài 2.Những năng lực học sinh đạt được qua việc giải bài tập a) Tư duy + Nhớ: Đồng vị là gì? Biết được số lượng đồng vị của một số nguyên tố thường gặp + Hiểu: Điểm giống và khác nhau giữa các nguyên tử là đồng vị của nhau. Một số ứng dụng quan trọng của đồng vị, đồng vị phóng xạ trong điều trị ung thư + Vận dụng: Giải thích được tại sao khối lượng ngun tử lại là các số thập phân, cách tính khối lượng ngun tử trung bình b) Kĩ năng + Vận dụng được kiến thức để giải thích các ứng dụng của đồng vị và đồng vị phóng xạ trong thực tiển và làm các bài tập liên quan đến đồng vị c) Thái độ + Nhận thức được hai mặt của một vấn đề. Đồng vị phóng xạ vừa là chất có lợi nhưng cũng là chất có hại cho sức khỏe và mơi trường 10 b) Tính lượng khối lượng hỗn hợp A cần dùng để loại bỏ hết các tạp chất có trong 3 tấn muối có thành phần như trên 2.3.4. Kiểm tra đánh giá Mục đích của việc kiểm tra, đánh giá là kiểm tra việc thực hiện mục tiêu của mơn học. Đánh giá phải đối chiếu với mục tiêu của lớp, chương, bài nhằm thu được thơng tin phản hồi giúp đánh giá kết quả học tập của HS đã đạt được mục tiêu đề ra hay chưa. Từ kết quả của kiểm tra, đánh giá, GVsẽ có hướng điều chỉnh thích hợp về nội dung, phương pháp dạy học nhằm thu được kết quả tốt hơn, HS cũng sẽ có những điều chỉnh thích hợp về phương pháp học tập để có kết quả cao hơn tức là nhớ, hiểu và vận dụng kiến thức tốt hơn. Nội dung của kiểm tra, đánh giá cần chú ý cân đối tỉ lệ giữa sự nhớ, hiểu, vận dụng kiến thức tuỳ theo mức độ nhận thức của HS trong lớp có nâng dần tỉ trọng của các bài tập thực tiễn u cầu sự hiểu và vận dụng kiến thức.Vì thời gian kiểm tra là hữu hạn nên các GV cần chọn số lượng bài tập thực tiễn cũng như độ khó phù hợp với trình độ, năng lực của HS lớp đó Trong ví dụ trên, bài số 1 chỉ u cầu HS nhớ và hiểu kiến thức đã học( mức 12). Bài số 2 u cầu mức độ nhận cao hơn (mức 23). Bài số 3 có nhiều mức độ : từ mức 14. Đối với một đề kiểm tra như trên có thể đánh giá tốt kiến thức HS đã có và khả năng vận dụng kiến thức khi gặp các tình huống trong thực tiễn 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm Đánh giá hiệu quả của những nội dung và biện pháp mang tính phương pháp luận đã đề xuất, hệ thống các dạng bài tập đã nêu ra, thơng qua xây dựng tiến trình giải quyết vấn đề mà phát triển tư duy cho HS Đối chiếu kết quả của lớp thực nghiệm với kết quả của lớp đối chứng để đánh giá khả năng áp dụng những biện pháp đã đề xuất vào q trình dạy học hóa học Sử dụng bài tập tích hợp và vận dụng được tiến trình DHTH vào dạy học trong chương trình hóa học THPT đã góp phần vào việc phát triển các năng lực của HS như thế nào ? Các năng lực của HS trong dạy học có sử dụng bài tập tích hợp vào dạy học hóa học có thay đổi như thế nào so với dạy học truyền thống ? Việc sử dụng bài tập tích hợp trong dạy học hóa học có nâng cao chất lượng dạy và học hay khơng? 3.2. Đối tượng thực nghiệm: Hệ thống bài tập tích hợp trong dạy học hóa học khối 10 Đối tượng thực nghiệm là học sinh lớp 10 THPT 3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm: 40 Sử dụng bài tập tích hợp để phát triển năng lực tồn diện thơng qua hoạt động giải bài tập mà cơ sở là xây dựng tiến trình luận giải, phá vỡ chướng ngại nhận thức, thơng hiểu kiến thức và nhìn vấn đề dưới nhiều góc độ khác nhau Kiểm tra và đánh giá những nội dung và biện pháp đã đề xuất nhằm phát triển năng lực tư duy và rèn trí thơng minh, sáng tạo cho HS Xử lý, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm, để rút ra kết luận cần thiết. 3.4. Nội dung thực nghiệm: Dùng hệ thống các bài tập tích hợp để phát triển năng lực tư duy, rèn trí thơng minh cho HS, trên cơ sở giúp HS xây dựng tiến trình luận giải mà rèn năng lực suy nghĩ lơgic, sáng tạo và phá vỡ chướng ngại nhận thức 3.4.1. Thời gian thực nghiệm Chúng tơi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm vào năm học 20192020. Ở các lớp đối chứng GV sử dụng các bài tập như SGK, sách bài tập lớp 10 theo cách thường dùng của chính mình. Cịn ở lớp thực nghiệm GV sử dụng hệ thống bài tập tích hợp và theo cách mà chúng tơi đã u cầu. 3.4.2. Chọn mẫu thực nghiệm Khi thực nghiệm sư phạm cho đề tài này, chúng tơi đã sử dụng cách chọn cả khối (chọn ngun lớp và dùng cách chọn ngẫu nhiên) để chọn ra nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng. Số HS được khảo sát trong q trình thực nghiệm sư phạm là 169 học sinh của trường trường THPT Hà Huy Tập – Nghệ An. Trong đó có 2 lớp thuộc nhóm thực nghiệm và 2 lớp thuộc nhóm đối chứng. Các lớp được chọn có sĩ số, điều kiện tổ chức dạy học, có trình độ và chất lượng học tập tương đương nhau. Như vậy, chất lượng của mẫu đã thỏa mãn yêu cầu của thực nghiệm sư phạm. Số lượng học sinh ở các nhóm cụ thể như sau: Bảng 3.1. Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng LỚP 10T1, 10T4 10T2, 10T3 TỔNG SỐ 85 84 3.4.3. Lựa chọn GV thực nghiệm Thầy Nguyễn Hữu Tân – GV Hóa học Trường THPT Hà Huy Tập – Nghệ An Cơ Hồng Thị Hồng Nhung GV Hóa học Trường THPT Hà Huy Tập – Nghệ An 3.4.4.Tiến hành thực nghiệm 41 Tổ chức soạn giáo án giảng dạy bài phần Halogen lớp 10 Cơ bản Tổ chức soạn giáo án giảng dạy bài phần Oxi – Lưu huỳnh lớp 10 Cơ bản Tổ chức biên soạn đề kiểm tra năng lực học sinh sau khi đã học lớp 10 Cơ bản theo hướng đổi mới (phụ lục) 3.4.5. Thực hiện chương trình thực nghiệm Tiến hành giảng các phần theo giáo án thực nghiệm ( hệ thống các bài tập tích hợp) đối với 2 lớp thực nghiệm và giảng dạy theo giáo án truyền thống (hiện tại GV đang sử dụng) đối với 2 lớp thuộc nhóm đối chứng Dự giờ GV tham gia dạy thử nghiệm Sau khi tiến hành giảng dạy xong 4 lớp, GV tiến hành kiểm tra năng lực các em bằng một đề kiểm tra chung (phụ lục), thời gian làm bài là 15 phút. GV mượn phịng học của nhà trường trong ngày chủ nhật, sắp xếp 7 phịng thi (6 phịng 24 thí sinh, 1 phịng 15 thí sinh), tiến hành kiểm tra trong cùng một thời điểm. 3.4.6. Nhận xét các năng lực của học sinh trong các tiến trình dạy học Qua quan sát giờ học ở các lớp thực nghiệm và đối chứng được tiến hành theo tiến trình dạy học, chúng tơi rút ra được một số nhận xét về một số năng lực của học sinh như sau: Đối với các lớp đối chứng: Năng lực học và năng lực giải quyết vấn đề thì học sinh thụ động, GV chủ yếu là đọc đề, phân tích, hướng dẫn cách giải khơng chủ động trong các u cầu của GV Năng lực sáng tạo: làm bài tập một cách máy móc, ghi nhớ kiến thức theo kiểu thuộc lịng rồi tái hiện, cố nhớ những gì đã học thuộc ở nhà để trả lời Năng lực tự quản lí, năng lực giao tiếp và năng lực hợp tác: HS ít đưa ra ý kiến, bạn bè ít trao đổi về phương pháp làm bài, ln căng thẳng để cố gắng làm bài Năng lực sử dụng cơng nghệ thơng tin và truyền thơng: các thơng tin phục vụ trong bài làm rất hạn chế, HS ít hiểu biết về những kiến thức khoa học Năng lực sử dụng ngơn ngữ do ít trao đổi và nội dung đề bài cũng hạn chế về mặt ngơn ngữ nên HS rất khó tiếp cận Năng lực tính tốn khơng tự tin trong các phép tính, nên hay căng thẳng khi làm các bài bập có tính tốn Đối với các lớp thực nghiệm Năng lực học và năng lực giải quyết vấn đề thì HS từ tư thế bị động đã chuyển sang tư thế chủ động, tham gia tích cực các hoạt động nhận thức do GV tổ chức. GV hoạt động ít hơn, HS chịu khó đọc và tự ghi chép những thơng tin vừa chiếm lĩnh 42 Năng lực sáng tạo: HS linh hoạt và sáng tạo hơn trong cách tiếp cận các u cầu của bài tập Năng lực tự quản lí, năng lực giao tiếp và năng lực hợp tác: HS thảo luận nhiều hơn, lắng nghe cách lý giải của bạn bè và đưa ra ý kiến của mình về phương pháp làm Năng lực sử dụng cơng nghệ thơng tin và truyền thơng: các thơng tin hiểu biết về những kiến thức khoa học được các em huy động để trả lời các nội dung mà bài tập u cầu Năng lực sử dụng ngơn ngữ: HS chủ động tiếp cận các ngơn ngủ khoa học, phân tích các từ ngữ của bài tập một cách cẩn thận Năng lực tính tốn tự tin trong các phép tính, ít căng thẳng khi làm các bài tập có tính tốn Ở nhóm thực nghiệm các tiết học có mức độ tích cực của HS có tăng hơn so với các tiết học nhóm đối chứng. Ở các lớp thực nghiệm, HS cịn đặt câu hỏi cho GV đối với những vấn đề mà các em quan tâm. Điều này chứng tỏ HS đã học với mức độ tích cực khá cao Từ các kết quả trên cho thấy việc sử dụng hệ thống bài tập tích hợp đã thực sự có tác dụng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Góp phần khơng nhỏ trong việc đánh giá năng lực của HS. Việc đưa hệ thống các bài tập tích hợp vào dạy học trong chương trình hóa học THPT là một việc làm đúng đắn và có cơ sở khoa học 3.4.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm Qua bài kiểm tra, chúng tơi đã tiến hành thống kê, tính tốn và thu được các bảng số liệu sau: Bảng 3.4. Bảng thống kê điểm bài kiểm tra của các lớp Nhó Tổn Điểm số Xi Lớp m g số HS 10 10T1 TNg 43 0 0 15 12 10T2 ĐC 42 0 2 11 13 10T4 TNg 42 0 0 13 12 10T3 ĐC 42 0 12 Bảng 3.5. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra Nhó Tổn Điểm số (Xi) 43 m g số TNg HS ĐC 0 85 84 0 0 4 10 17 27 24 13 19 25 11 Biểu đồ 3.7. Phân bố điểm của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm Bảng 3.6. Bảng phân phối tần suất Nhó Tổn m g Số % HS đạt điểm Xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TNg số 85 0 0 0 0 3,8 7,5 21,2 27,5 30,0 10,0 ĐC HS 84 0 0 0 5,0 8,9 16,5 24,0 26,6 14,0 5,0 Đồ thị 3.8. Đồ thị phân phối tần suất điểm của hai nhóm 44 Bảng 3.7. Bảng phân phối tần suất tích lũy Nhó m Tổn g số 1 2 3 4 5 6 85 0 0 0 0 3,8 11,3 32,5 60,0 90,0 84 0 0 0 5 13,9 30,4 54,4 81,0 95 HS TNg ĐC Số % HS đạt điểm Xi trở xuống 7 8 9 10 100 100 Bảng 3.8. Bảng phân loại theo học lực của HS Tổng Nhóm Số HS Số % HS Kém Yếu TB Khá Giỏi (34) 0,00 (56) 11,3 (78) 48,7 (910) 40,0 5 25,4 50,6 19,0 TN 85 (02) 0,00 ĐC 84 0,00 Đồ thị 3.9. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm Biểu đồ 3.8. Phân loại theo học lực của học sinh 45 Các tham số cụ thể Trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính theo cơng thức: [5] Phương sai: [6] Độ lệch chuẩn S cho biết độ phân tán quanh giá trị , được tính theo cơng thức , S càng nhỏ tức là số liệu càng ít phân tán [6] Hệ số biến thiên: , cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu [6] Sai số tiêu chuẩn: [6] Xi là điểm số; ni số HS đạt điểm Xi; n số HS làm bài kiểm tra Bảng 3.9. Bảng tổng hợp các tham số Nhóm Tổng Số HS S2 S V TN 80 8,02 1,57 1,25 15,6 8,02 0,0156 ĐC 79 7,2 2,24 1,5 20,8 7,2 0,019 Dựa vào bảng phân loại theo học lực (Bảng 3.6), bảng tổng hợp các tham số đặc trưng (Bảng 3.7) và đồ thị đường lũy tích (Hình 3.2), chúng tơi rút ra được những nhận xét sau: Điểm trung bình X của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng, độ lệch chuẩn S có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu được ít phân tán, do đó giá trị trung 46 bình có độ tin cậy cao. STN