7. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
1.4 PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC HÓA HỌC
1.4.1 Khái niệm phƣơng tiện dạy học
Phƣơng tiện dạy học là tập hợp những đối tƣợng vật chất (máy móc, thiết bị, đồ dùng, sách vở…) đƣợc GV sử dụng với tƣ cách là những phƣơng tiện tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức của HS. Thông qua đó, GV thực hiện nhiệm vụ dạy học.
Các phương tiện dạy học bao gồm
- Các phƣơng tiện kỹ thuật dạy học.
- Các đồ dùng dạy học (mẫu vật, tranh ảnh, hình vẽ, sơ đồ, sách vở).
- Các thí nghiệm.
1.4.2 Vai trò của phƣơng tiện dạy học trong dạy học hóa học
- Cung cấp cho HS những kiến thức đầy đủ, rõ ràng, chính xác, sâu sắc và bền vững.
- Làm sinh động nội dung học tập, nâng cao hứng thú học tập hóa học, nâng cao lòng tin của HS vào khoa học.
- Phát triển năng lực nhận thức, đặc biệt là năng lực quan sát, năng lực tƣ duy của HS, làm thay đổi phong cách tƣ duy và hành động của HS.
- Tăng năng suất lao động của GV và HS.
1.4.3 Các loại phƣơng tiện dạy học trong dạy học hóa học
- Các loại phƣơng tiện trực quan :
+ Mẫu vật: gồm vật thật, mẫu vật phân phát, các bộ sƣu tập.
+Mô hình: mô hình cấu tạo nguyên tử, mô hình cấu tạo phân tử của một số chất hữu cơ,…
+ Hình vẽ, sơ đồ: bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, sơ đồ cấu tạo nguyên tử của một số nguyên tố hóa học…
+ Tranh vẽ, ảnh: ảnh một số nhà khoa học nổi tiếng, ảnh các nhà máy sản xuất hóa chất,…
- Các phƣơng tiện kĩ thuật:
+ Các giá mang thông tin: giấy trong, phim, băng từ có ghi âm, băng từ ghi hình, đĩa ghi âm, đĩa ghi hình,…
+ Các máy móc chuyển tải thông tin từ các giá mang thông tin: đèn chiếu hắt ( overhead), đèn chiếu đa năng (projector), máy chiếu phim, máy vi tính,…
1.4.4 Yêu cầu đối với phƣơng tiện dạy học
- Đảm bảo an toàn cho HS và GV khi sử dụng.
- Có tính thẩm mỹ cao.
- Có độ chuẩn xác cao để đảm bảo độ tin cậy trong quá trình nhận thức.
- Không gây các tác động xấu tới sức khỏe cũng nhƣ nhận thức của GV và HS.
1.4.5 Nguyên tắc sử dụng phƣơng tiện dạy học
- Đảm bảo an toàn : an toàn về điện, an toàn thị giác, an toàn thính giác,…
- Đảm bảo tính vừa sức: sử dung phƣơng tiện kỹ thuật dạy học đúng lúc, đúng chỗ, phù hợp với tâm sinh lý HS,…
- Đảm bảo tính hiệu quả.
1.5 NHỮNG ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ HS CÓ THỂ HỌC TẬP SÁNG TẠO TẠO
Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải là bẩm sinh mà đƣợc hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể. Bởi vậy, muốn hình thành năng lực học tập học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho HS những điều kiện cần thiết để họ có thể thực hiện thành công hoạt động đó. Những điều kiện đó là:
- Lựa chọn một logic nội dung thích hợp để có thể chuyển kiến thức khoa học thành kiến thức của HS, phù hợp với trình độ của HS.
- Tạo động cơ, hứng thú hoạt động nhận thức sáng tạo.
- Rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, phƣơng pháp hoạt động nhận thức.
- Cung cấp những phƣơng tiện hoạt động nhận thức và huấn luyện việc sử dụng chúng.
- Kiểm tra, đánh giá, động viên, khuyến khích kịp thời.
1.6THÍ NGHIỆM HÓA HỌC 1.6.1.Khái niệm
Thí nghiệm: Theo Từ điển tiếng Việt, thí nghiệm có hai nghĩa: nghĩa thứ nhất là “gây ra một hiện tƣợng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh; nghĩa thứ hai là “làm thử để rút kinh nghiệm”. Theo Đại từ điển tiếng Việt NXB Văn hóa thông tin 1999, thí nghiệm là “ làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã đƣợc xác định để nghiên cứu, chứng
minh”. Trong đề tài này, khái niệm thí nghiệm đƣợc giới hạn trong một phạm vi hẹp hơn “ thực hiện các phản ứng, quá trình hóa học phục vụ cho việc dạy học hóa học”.
1.6.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học 1.6.2.1 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hóa học
Thí nghiệm hóa học có vai trò to lớn trong dạy học hóa học, nó giữ vai trò cơ bản trong việc thực hiện những nhiệm vụ của việc dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông.
- Thí nghiệm có vai trò hết sức quan trọng vì chúng không chỉ là phƣơng tiện, công cụ lao động sƣ phạm của hoạt động dạy học mà còn giúp cho quá trình khám phá, lĩnh hội tri thức của HS trở nên sinh động, nhẹ nhàng hơn và đạt hiệu quả cao hơn.
- Thí nghiệm sẽ làm HS dễ hiểu, hiểu chính xác, hiểu sâu, nhớ lâu và vận dụng tốt các kiến thức hóa học.
- Thí nghiệm giúp nâng cao lòng tin của HS vào khoa học, kích thích hứng thú học tập môn hóa học của HS.
- Thí nghiệm là cơ sở, điểm xuất phát cho quá trình nhận thức, là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, hình thành cho HS kỹ năng nhận thức và tƣ duy kỹ thuật.
1.6.2.2 Các loại thí nghiệm hóa học
- Thí nghiệm của GV là thí nghiệm do GV trình bày trƣớc HS
- Thí nghiệm của HS do HS tự làm với các dạng:
+ Thí nghiệm đồng loạt của HS trong khi học bài mới ở trên lớp để nghiên cứu sâu một vài nội dung bài học. Khi không có điều kiện cho tất cả HS làm thì một vài HS đƣợc chỉ định biểu diễn một vài thí nghiệm khi nghiên cứu bài mới.
+ Thí nghiệm thực hành ở lớp học nhằm củng cố kiến thức đã học và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo làm thí nghiệm, thƣờng đƣợc tổ chức sau một số bài hoặc vào cuối học kỳ.
+ Thí nghiệm ngoại khóa, ở nhà (ngoài lớp) nhƣ thí nghiệm vui trong các buổi hội vui về hóa học hoặc HS tự làm ở nhà riêng.
1.6.2.3 Thí nghiệm thực hành hóa học
Khái niệm: là hình thức thí nghiệm do HS tự làm khi hoàn thiện kiến thức nhằm minh họa, ôn tập, cũng cố kiến thức đã học và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo.
- Thực hành là phƣơng tiện để HS cụ thể hóa, củng cố kiến thức đã học.
- Giúp HS vận dụng kiến thức một cách độc lập. Tạo hứng thú học tập môn hóa học cho HS.
- Rèn luyện cho HS các năng lực nhƣ:
+ Dự đoán hiện tƣơng trên cơ sở các lí thuyết đã học.
+ Quan sát và vạch ra những dấu hiệu bản chất của các hiện tƣợng thí nghiệm. + Giải thích các hiện tƣơng quan sát đƣợc.
- Rèn luyện cho HS các kỹ năng thực hành nhƣ: + Sử dụng các dụng cụ trong phòng thí nghiệm.
+ Cách lấy hóa chất rắn, hóa chất lỏng hoặc dung dịch.
+ Đo thể tích chất lỏng và chất khí, đo nhiệt độ. Xác định khối lƣợng bằng cân kỹ thuật,…
+ Lắp dụng cụ từ những chi tiết đã chuẩn bị sẵn.
+ Tiến hành những động tác cơ bản của thí nghiệm hóa học (nghiền, trộn, hòa tan, lọc, cô cạn dung dịch,…)
+ Kỹ năng quan sát và ghi chép kết quả thí nghiệm.
+ Kỹ năng viết tƣờng trình thí nghiệm và tổ chức lao động. Chuẩn bị thí nghiệm thực hành
- GV phải chuẩn bị bản hƣớng dẫn làm thí nghiệm thực hành cho HS nghiên cứu trƣớc (trong sách hoặc do GV soạn ra).
- Căn cứ vào nội dung của giờ thực hành, GV cần làm trƣớc các thí nghiệm để viết bảng hƣớng dẫn cụ thể, chính xác, phù hợp với thực tế, điều kiện thiết bị của phòng thí nghiệm.
- Chuẩn bị sẵn dụng cụ, hóa chất cho từng nhóm và phải đảm bảo đầy đủ mọi thứ cần thiết.
Những yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành
- Thí nghiệm phải đảm bảo an toàn.
- Phải tƣơng đối đơn giản, phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm.
1.7 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THỰC HÀNH HÓA HỌC 1.7.1 Vai trò của thực hành đối với HS bậc THPT 1.7.1 Vai trò của thực hành đối với HS bậc THPT
Đối với quà trình dạy học các môn khoa học tự nhiên, khoa học thực nghiệm, quan sát và thí nghiệm cũng là phƣơng pháp làm việc của HS, nhƣng với HS những bài tập quan sát hoặc các thí nghiệm đƣợc GV trình bày hay do chính các em tiến hành một cách độc lập (thực hành quan sát, thí nghiệm của HS) dƣới sự tổ chức, hƣớng dẫn của GV thƣờng để giải quyết những vấn đề đã biết trong khoa học, rút ra những kết luận cũng đã biết tuy vậy đối với các em học sinh vẫn là mới.
Thông qua quan sát, thí nghiệm, bằng các thao tác tƣ duy phân tích, tổng hợp, trừu tƣợng hóa và khái quát hóa giúp các em xây dựng các khái niệm. Bằng cách đó các em nắm kiến thức một cách vững chắt và giúp cho tƣ duy phát triển.
Quan sát và thí nghiệm không chỉ cho phép học sinh lĩnh hội tri thức một cách sâu sắc, vững chắc mà còn tạo cho các em một động lực bên trong, thúc đẩy các em thêm hăng say học tập.
Tục ngữ có câu : Trăm nghe không bằng mắt thấy, trăm thấy không bằng một làm/ một sờ”, đủ nói lên vai trò của thực hành thí nghiệm. Ngƣời Ấn Độ và ngƣời Trung Hoa cũng đã nói: “Nghe thì quen, nhìn thì nhớ, làm thì hiểu”.
Những kết quả phân tích trên đây không chỉ cho chúng ta thấy rõ tầm quan trọng của thí nghiệm thực hành hóa học mà còn nhấn mạnh đến phƣơng pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành hóa học đó nhƣ thế nào để có thể đạt đƣợc hiệu quả cao, đáp ứng mục tiêu dạy học hiện nay của sự nghiệp giáo dục.
1.7.2 Thực trạng về thực hành thí nghiệm hóa học THPT và các giải pháp cải tiến thực trạng thực trạng
Hiện nay số lƣợng và chất lƣợng thực hành hóa học chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mới dạy học nói riêng. Tình trạng đó có thể có nhiều nguyên nhân, phần vì kinh phí cho khu vực này còn hạn hẹp tuy đã có nhiều cố gắng, phàn vì trách nhiệm của nhà sản xuất, phần vì thiếu một sự quản lí chỉ đạo, động viên những ngƣời tốt, việc tốt trong sử dụng và cải tiến sáng tạo thí nghiệm thí nghiệm thực hành hiện có…
Nhƣ đã phân tích, hiệu quả dạy học còn tùy thuộc vào phƣơng pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành hóa học. Nếu một bức tranh, một thí nghiệm chỉ đƣợc sủ dụng để
minh họa và củng cố những điều GV đã trình bày đầy đủ sẽ hạn chế mất tƣ duy sáng tạo của HS, HS hầu nhƣ không tiếp thu thêm đƣợc gì về mặt kiến thức.
Nhƣng nếu đƣợc sử dụng theo con đƣờng tìm tòi nghiên cứu (khám phá) để đi đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác cơ bản so với loại hình thí nghiệm trên, nó giúp HS có điều kiện, cơ hội phát triển tƣ duy sáng tạo – một phẩm chất và năng lực cần có ở con ngƣời mới mà nhà trƣờng có trách nhiệm đào tạo.
Đi theo con đƣờng này, sau khi đã hiểu đƣợc nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích của thí nghiệm) bằng tƣ duy tích cực, HS sẽ hình thành đƣợc các giả định (trong nghiên cứu khoa học đây chính là bƣớc xây dựng giả thiết về vấn đề nghiên cứu) từ sự nảy sinh câu hỏi: “ Điều gì sẽ xảy ra nếu…?” Câu hỏi đƣợc hình thành từ những liên tƣởng dựa trên vốn kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của HS.
Khi giả định đƣợc hình thành, trong đó hàm chứa con đƣờng phải giải quyết, HS dự kiến kế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã nêu.
Hai bƣớc nêu giả định và dự kiến kế hoạch giải quyết chứng minh cho giả định là hai bƣớc đòi hỏi tƣ duy tích cực và sáng tạo. Đây là những cơ hội rèn luyện tƣ duy sáng tạo cho HS rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí nghiệm tƣởng tƣợng “thí nghiệm trong tƣ duy” định hƣớng cho hành động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã đƣợc HS thiết kế (kế hoạch dự kiến).
Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, HS tự rút ra kết luận, HS lĩnh hội đƣợc kiến thức từ thí nghiệm mà không phải do thầy truyền đạt.
Hiện nay hầu hết các bài thí nghiệm hóa học ở THPT trong chƣơng trình và SGK đƣợc bố trí ở cuối mỗi chƣơng chỉ mang tính chất củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết đã đƣợc trình bày trong các bài học của chƣơng trình dƣới hình thức phần lớn là trình bày từng bƣớc cho HS. Hơn nữa số tiết thực hành qui định trong chƣơng trình và SGK cũng còn rất hạn chế.
1.7.3 Những yêu cầu cần thiết cho việc dạy thực hành hóa học có hiệu quả
Dạy thực hành, mục đích chính là rèn luyện các kỹ năng thao tác chân tay, các đức tính kiên nhẫn, biết chấp nhận thất bại và tự tìm cách khắc phục thất bại để đạt đƣợc mục đích của mình. Vì vậy, HS phải tự mình làm thí nghiệm cho dù các thao tác ban đầu còn vụng về và thƣờng xuyên thất bại. Nhƣ vậy, nếu quan niệm thực hành chỉ là minh họa, trình diễn để HS xem thì việc tổ chức cho cả lớp HS vào một phòng thí
nghiệm làm cùng lúc là đƣợc nhƣng học sinh không thể hình thành đƣợc kỹ năng cũng nhƣ rèn luện đƣợc những đức tính cần thiết của ngƣời làm khoa học. Còn nếu để HS tự làm thì lại phải chia lớp thành các nhóm nhỏ tối đa khoảng 10 em thì các em mới có thể tự làm this nghiệm đƣợc và HS chỉ hình thành đƣợc kỹ năng khi đƣợc làm đi làm lại nhiều lần một kỹ năng nhất định.
Một quan niệm không đúng về dạy thực hành là GV thƣờng không đƣa ra các tình huống khác thƣờng để dạy HS cách phân tích rút ra các kết luận phù hợp cũng nhƣ không biết cách tìm ra nguyên nhân khi thí nghiệm không thành công. HS đƣợc yêu cầu phaiir tìm ra nguyên nhân (đƣa ra giả thuyết) và làm thí nghiệm chứng minh giả thuyết của mình là đúng. Nhƣ vậy, mục đích cốt lõi của dạy thực hành là rèn các kỹ năng khéo léo trong các thao tác tay chân, các kỹ năng bố trí thí nghiệm, thu thập kết quả, giải thích kết quả thực nghiệm, lý giải đƣa ra các giả thuyết và tự tiến hành các thí nghiệm chứng minh giả thuyết của mình là đúng chứ không đơn thuần là minh họa cho các bài lý thuyết. Nhƣ vậy, dạy thực hành phát triển các kỹ năng tổng hợp và do vậy tất cả các HS cần đƣợc dạy thực hành.
1.7.4 Qui trình cho một bài thí nghiệm
+ Chuẩn bị thí nghiệm: GV phải có kết hoạch đảm bảo chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất, mẫu vật và các điều kiện cần thiết khác để thí nghiệm thành công. Có thể giao cho HS chuẩn bị nhƣng phải kiểm tra.
- Bƣớc 1: GV nêu mục tiêu thí nghiệm (hoặc hƣớng dẫn HS phát biểu mục tiêu
thực hành), phải đảm bảo mỗi HS nhận thức rõ mục tiêu làm thí nghiệm để làm gì? Phổ biến nội qui an toàn phòng thí nghiệm: Ngay khi bắt đầu một bài thực hành, GV cần phải hƣớng dẫn cho HS về qui tắc an toàn phòng thí nghiệm. Điều này là hết sức cần thiết và phải làm ngay mỗi lần HS vào phòng thí nghiệm. Bên cạnh đó cũng cần phổ biến cách cấp cứu trong những trƣờng hợp cần thiết nhƣ bỏng hóa chất, băng bó khi bị thƣơng…
- Bƣớc 2: GV hƣớng dẫn HS cách tiến hành thí nghệm, phải đảm bảo mỗi HS nhận thức rõ làm thí nghiệm nhƣ thế nào? Bằng cách nào?
GV giới thiệu qui trình thí nghiệm: HS có thể tự đọc qui trình thí nghiệm nếu có sẵn trong SGK hoặc GV giới thiệu cho từng HS. Sau đó HS tự kiểm tra các loại hóa chất