Phát triển năng lực thực hành hóa học của học sinh trong dạy học chương 9 - Chương trình hóa học 11 - Trịnh Thị Hương Giang

Lê Huy Hoàng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 191(15): 211 - 216 211 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH HÓA HỌC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 9 - CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 11 Lê Huy Hoàng 1*, Đỗ Thị Uyên1, Trịnh Thị Hương Giang 1, Vũ Thị Vân Anh2, Nguyễn Thị Hải Yến3 1Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên, 2Trường Cao đẳng Sư phạm Thái Nguyên, 3Trường Trung học phổ thông Đại Từ - Thái Nguyên TÓM TẮT Hội nghị Trung ương 8 khóa XI năm 2013 đã xác định “Đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa - hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng Xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế”, đồng thời “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”. Trong thời đại 4.0 ngày nay thì vấn đề phát triển năng lực của học sinh là vấn đề thời sự cấp bách. Năng lực của học sinh cần phát triển gồm các năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Trong các năng lực chuyên biệt thì năng lực thực hành hóa học có vai trò đặc biệt quan trọng vì đặc thù của môn Hóa học là khoa học thực nghiệm. Phát triển năng lực thực hành hóa học của học sinh phổ thông trong dạy học chương 9 - chương trình hóa học 11 là một vấn đề cấp thiết để nâng cao chất lượng giáo dục Việt Nam hiện nay, đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Từ khoá: Phát triển năng lực, thực hành hóa học, học sinh phổ thông, chương 9, hóa học lớp 11 MỞ ĐẦU* Năng lực học tập của học sinh phổ thông Năng lực của học sinh có thể được hiểu là: “khả năng làm chủ những hệ thống, kiến thức, kỹ năng, thái độ, phù hợp với lứa tuổi và kết nối chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho học sinh trong cuộc sống” [2]. Năng lực (NL) của học sinh phổ thông (HS PT) cần được phát triển bao gồm cả NL chung và NL riêng. Trong các NL riêng thì NL thực hành hóa học (THHH) là một trong những NL quan trọng nhất đối với quá trình nhận thức và cần được phát triển trong suốt quá trình học tập môn Hóa học của HS PT vì Hóa học là môn khoa học thực nghiệm. NL THHH là khả năng thực hiện thí nghiệm (TN) hóa học thành công, an toàn và vận dụng kiến thức để giải thích một cách khoa học các hiện tượng quan sát được để rút ra kết luận. NL THHH gồm NL tiến hành TN; NL quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng TN và NL xử lí thông tin liên quan đến TN [3]. * Email: lehuyhoang@dhsptn.edu.vn NL THHH đã được một số nước trên thế giới nghiên cứu từ rất sớm [1]. Ở Việt Nam các công trình nghiên cứu phát triển NL THHH còn rất ít, các nghiên cứu đều cho rằng đây là một trong những nhân tố quan trọng nhất cần rèn luyện để nâng cao chất lượng dạy học hóa học. Cho đến nay, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống về các biện pháp cụ thể để phát triển NL THHH cho HS PT trong dạy học chương 9 - chương trình hóa học 11. Phát triển NL THHH cho HS PT trong dạy học chương 9 chương trình hóa học lớp 11 NL THHH là một trong những NL quan trọng nhất và cần được hình thành, phát triển từ khi HS bắt đầu làm quen với môn Hóa học [4]. Chương 9 sách giáo khoa hóa học 11 có vị trí, vai trò đặc biệt quan trọng trong nội dung hóa học Hữu cơ ở trường PT. Nội dung thực hành của chương đề cập đến những TN chứng minh tính chất của anđehit, xeton và axit cacboxylic là nền tảng giúp HS học tốt các nội dung về este - lipit, cacbohiđrat và polime trong chương trình lớp 12. Các biểu hiện NL THHH của HS PT trong chương này được xác định theo mức độ như sau [1]. Lê Huy Hoàng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 191(15): 211 - 216 212 Bảng 1. Bảng chỉ báo các mức độ phát triển của NL THHH Năng lực Các mức độ phát triển A (đã hoàn thiện) B (đang phát triển) C (chưa hình thành) NL tiến hành TN, sử dụng TN an toàn. Nêu và thực hiện đúng nội quy, an toàn phòng TN. Nêu được một phần nội quy, thực hiện được một số quy tắc an toàn đơn giản nhất trong phòng TN. Không nêu được nội quy, thực hiện sai các quy tắc an toàn phòng TN Nhận dạng và lựa chọn đúng hóa chất để làm TN. Nhận dạng được TN nhưng không lựa chọn đúng hết các hóa chất để làm TN. Không nhận dạng và lựa chọn sai hóa chất để làm TN. Trình bày được tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ và hóa chất cần thiết. Trình bày được cấu tạo của các dụng cụ, tác dụng của các hóa chất trong những TN đơn giản. Không trình bày được tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ và hóa chất cần thiết. Tự tiến hành một số TN đơn giản. Tiến hành được một số TN đơn giản dưới sự giúp đỡ của GV. Không tiến hành được TN nếu không có giáo viên giúp. Thực hiện được một số TN phức tạp dưới sự hỗ trợ của giáo viên. Chuẩn bị được dụng cụ, hóa chất, biết cách tiến hành các TN phức tạp nhưng ko nắm được các chú ý để tiến hành thành công TN. Không thực hiện được các TN phức tạp dưới sự hỗ trợ của giáo viên. Thực hiện TN chính xác, khẩn trương. Thực hiện TN chính xác nhưng không đạt về thời gian. Không thực hiện chính xác TN, không đạt về thời gian. NL quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng TN Quan sát, nhận ra các hiện tượng TN. Quan sát nhưng nhận biết các hiện tượng TN chưa chính xác. Không qua sát và nhận biết được các hiện tượng TN. Mô tả chính xác, ngắn gọn các hiện tượng TN. Mô tả chưa chính xác, ngắn gọn các hiện tượng TN. Không mô tả được các hiện tượng TN. Giải thích một cách khoa học các hiện tượng TN đã xảy ra. Giải thích các hiện tượng TN xảy ra nhưng với các hiện tượng phức tạp vẫn chưa đảm bảo tính khóa học. Không giải thích được các hiện tượng TN xảy ra. Viết được phương trình hóa học và rút ra những kết luận cần thiết. Viết được phương trình nhưng không rút ra được các kết luận cần thiết. Không viết được phương trình, không rút ra được các kết luận cần thiết. NL xử lí thông tin liên quan đến TN Đề xuất và thực hiện thành công các TN thay thế. Đề xuất nhưng không thực hiện thành công các TN thay thế. Không đề xuất được các TN thay thế. Sử dụng thông tin TN theo phương pháp nghiên cứu, nêu và giải quyết vấn đề, kiểm chứng. Chỉ sử dụng thông tin TN theo phương pháp nghiên cứu, kiểm chứng nhưng không sử dụng được thông tin TN theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề. Không sử dụng được các thông tin TN. Xử lí, chọn lọc, xác định phạm vi kiến thức cần tìm kiếm. Xử lí, chọn lọc nhưng không xác định được phạm vi kiến thức cần tìm kiếm. Không xử lí, chọn lọc, xác định được phạm vi kiến thức cần tìm kiếm. Phân tích, đánh giá thông tin từ TN. Phân tích nhưng không đánh giá được thông tin từ TN. Không phân tích, đánh giá được thông tin từ TN. Định hướng nhiệm vụ, thông tin cần khai thác của TN. Định hướng được các nhiệm vụ cơ bản nhưng không khai thác được thông tin từ TN Không định hướng được nhiệm vụ, thông tin cần khai thác của TN. Xác định 6 nguyên tắc phát triển NL THHH cho HS PT là đảm bảo: tính đặc thù của bộ môn hóa học; tính định hướng; mục tiêu của chương trình; tính sư phạm; tính đa dạng và toàn diện; tính thực tiễn và tính khách quan trong đánh giá. Đề xuất quy trình phát triển NL THHH cho HS PT qua 6 bước như sau: Bước 1: Chuẩn bị các nội dung của TN THHH ở nhà. Bước 2: Tiến hành TN hóa học trên lớp. Bước 3: Tổ chức cho các nhóm HS báo cáo kết quả hoạt động của nhóm. Bước 4: Đề xuất các cải tiến để TN thành công. Lê Huy Hoàng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 191(15): 211 - 216 213 Bước 5: Thử nghiệm và kết luận. Bước 6: Rút kinh nghiệm. *Chúng tôi đề xuất 5 biện pháp phát triển NL THHH cho HS PT gồm: thiết kế và sử dụng tài liệu hướng dẫn TN hóa học; sử dụng TN hóa học kết hợp với phương pháp dạy học tích cực; sử dụng TN giáo viên làm theo phương pháp nghiên cứu, kiểm chứng trong dạy bài mới; Sử dụng TN hóa học vui và các TN gắn với thực tiễn trong dạy bài thực hành và sử dụng các bài tập thực nghiệm, bài tập TN. Xây dựng bảng kiểm quan sát đánh giá mức độ phát triển NL THHH cho HS PT (A - 3 điểm; B - 2 điểm; C - 1 điểm) (Bảng 2). Điểm đánh giá mức độ phát triển của NL THHH của HS PT dựa vào thang đo NL: từ 15 đến 25 - Mức độ thấp; từ 26 đến 35 - Mức độ trung bình; từ 36 đến 45 - Mức độ cao. Thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại các trường trung học PT Thái Nguyên, PT Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên. Chọn các cặp lớp đối chứng (ĐC) và thực nghiệm (TN) tương đương nhau về sĩ số, về kết quả học tập môn hóa học ở học kì I, điểm đánh giá NL THHH. Ở lớp ĐC giáo viên (GV) tiến hành giảng dạy như bình thường, lớp TN GV sử dụng quy trình và các biện pháp đã đề xuất. Các lớp này đều học chương trình Hoá học 11 cơ bản, phần hóa hữu cơ của học kì I do cùng GV dạy. Cuối chương tiến hành đánh giá mức độ phát triển của NL THHH và chấm vở tường trình sau tiết thực hành của mỗi HS. Bảng 2. Bảng kiểm quan sát đánh giá mức độ phát triển NL THHH cho HSPT Năng lực thành phần Các biểu hiện Điểm 3 2 1 NL tiến hành TN, sử dụng TN an toàn. 1. Nêu và thực hiện đúng nội quy an toàn phòng TN. 2. Nhận dạng và lựa chọn đúng hóa chất để làm TN. 3. Trình bày được tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ và hóa chất cần thiết. 4. Tự tiến hành một số TN đơn giản. 5. Thực hiện được một số TN phức tạp dưới sự hỗ trợ của giáo viên. 6. Thực hiện TN chính xác, khẩn trương. NL quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng TN 7. Quan sát, nhận ra các hiện tượng TN. 8. Mô tả chính xác, ngắn gọn các hiện tượng TN. 9. Giải thích một cách khoa học các hiện tượng TN đã xảy ra. 10. Viết được phương trình hóa học và rút ra những kết luận cần thiết. NL xử lí thông tin liên quan đến TN 11. Đề xuất và thực hiện thành công các TN thay thế. 12. Sử dụng thông tin TN theo phương pháp nghiên cứu, nêu và giải quyết vấn đề, kiểm chứng. 13. Xử lí, chọn lọc, xác định phạm vi kiến thức cần tìm kiếm. 14. Phân tích, đánh giá thông tin từ TN. 15. Định hướng nhiệm vụ, thông tin cần khai thác của TN. Tổng điểm Điểm tối đa 45 Kết quả chấm tường trình được phân tích và xử lý bằng phần mềm EXEL thu được kết quả như sau: Bảng 3. Tổng hợp kết quả chấm tường trình của lớp TN và ĐC Lớp Số HS Điểm Xi Điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ∑TN 50 0 0 0 0 13 11 9 7 6 4 0 5,88 ∑ĐC 50 0 0 0 3 16 13 6 6 4 2 0 5,32 0% 100% 200% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hình 1. Đường luỹ tích kết quả chấm tường trình của lớp TN và ĐC Lê Huy Hoàng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 191(15): 211 - 216 214 Bảng 4. Mô tả và so sánh dữ liệu kết quả chấm tường trình của lớp TN và ĐC Phân tích dữ liệu Đại lượng TN ĐC Mô tả dữ liệu Mốt 6 6 Trung vị 6 6 Giá trị trung bình 5,88 5,32 Độ lệch chuẩn 1,31 1,67 So sánh dữ liệu Giá trị p 1,23.10-27 Mức độ ảnh hưởng 0,82 Hình 2. Đồ thị tổng hợp phân loại kết quả kết quả chấm tường trình của lớp TN và ĐC Kết quả chấm bằng bảng kiểm quan sát được phân tích và xử lý bằng phần mềm EXEL thu được kết quả như sau: Bảng 5. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá mức độ phát triển NL THHH của lớp TN và ĐC NL Lớp TN Lớp ĐC Số HS đạt điểm Điểm TB Số HS đạt điểm Điểm TB 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 1 9 29 12 2,06 13 29 8 1,90 2 14 25 11 1,94 18 22 10 1,84 3 7 34 9 2,04 12 30 8 1,92 4 10 25 15 2,10 16 24 10 1,88 5 7 30 13 2,12 11 27 12 2,02 6 15 25 10 1,90 19 22 9 1,80 7 11 31 8 1,94 15 28 7 1,84 8 6 30 14 2,16 12 28 10 1,96 9 8 31 11 2,06 16 25 9 1,86 10 6 31 13 2,14 8 30 12 2,08 11 7 32 11 2,08 7 34 9 2,04 12 17 17 16 1,98 18 18 14 1,92 13 13 26 11 1,96 16 25 9 1,86 14 10 30 10 2,00 16 27 7 1,82 15 13 25 12 1,98 17 22 11 1,88 Điểm trung bình mức độ phát triển NL: 2,03 Điểm trung bình mức độ phát triển NL: 1,91 Độ lệch chuẩn: 1,17 Độ lệch chuẩn: 1,21 Giá trị p: 3,36.10-31 Mức độ ảnh hưởng: 0,88 Lê Huy Hoàng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 191(15): 211 - 216 215 Hình 3. Tổng hợp kết quả đánh giá mức độ phát triển NL THHH của lớp TN và ĐC Nhận xét: - Các đường luỹ tích của lớp TN đều nằm ở bên phải và ở phía dưới của lớp ĐC, chứng tỏ kĩ năng viết tường trình của lớp TN cao hơn lớp ĐC. - Tỉ lệ điểm tường trình yếu kém và trung bình của lớp ĐC cao hơn lớp TN, còn tỉ lệ điểm tường trình khá và giỏi của lớp TN cao hơn của các lớp ĐC. - Mức độ phát triển các NL THHH của lớp TN đều cao hơn lớp ĐC, đặc biệt là các NL 1, 4, 8, 9, 14 phát triển nhanh nhất vì đây là những NL quan trọng, NL qua khảo sát HS còn yếu và được chú ý rèn luyện nhiều hơn. Tiến hành phỏng vấn trực tiếp các GV và HS tham gia thực nghiệm sư phạm thu được kết quả như sau: - Tất cả GV và phần lớn HS (98%) cảm thấy hứng thú và đều cho rằng với quy trình, biện pháp áp dụng đã phát triển được NL THHH cho HS PT. KẾT LUẬN Thực nghiệm sư phạm đã chứng minh tính khả thi của quy trình qua 6 bước và 5 biện pháp đã đề xuất để phát triển NL THHH của HS trong dạy học chương 9 – Chương trình hóa học lớp 11. NL THHH của HS đã được rèn luyện theo đúng mục tiêu đổi mới của nền giáo dục hiện nay, góp phần nâng cao chất lượng dạy học của bộ môn, là động lực thúc đẩy nền giáo dục nước ta phát triển để hội nhập với nền giáo dục các nước tiên tiến trên thế giới. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đào Hồng Hạnh (2017). Phát triển năng lực thực hành hóa học cho học sinh thông qua dạy học chương Cacbon - silic hóa học lớp 11 trung học phổ thông. Luận văn thạc sĩ Sư phạm Hóa học, Trường Đại học Giáo dục. 2. Nguyễn Công Khanh (2013). “ Đổi mới kiểm tra đánh giá HS theo cách tiếp căng lực”. Kỉ yếu hội thảo khoa học “Một số vấn đề chung về xây dựng chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015”, Hà Nội. 3. Đặng Thị Oanh (2013). “Mục tiêu và chuẩn chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học sau năm 2015”. Kỉ yếu hội thảo khoa học “Một số vấn đề chung về xây dựng chương trình giáo dục phổ thông sau 2015”, Hà Nội. 4. Michael Robert Greenhoe (2013). Evaluation of a nomenclature activity in multiple chemistry lassrooms. A professional paper submitted in partial fulfillment of the requirement for the degree of Master of Science in Science Education, Montana state university. Bozeman, Montana, USA. Lê Huy Hoàng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 191(15): 211 - 216 216 ABSTRACT DEVELOPMENT OF THE CAPACITY TO PRACTICE THE CHEMISTRY OF HIGH SCHOOL STUDENTS IN TEACHING THE CHAPTER 9 - AN ADVANCED CHEMISTRY CURICULUM FOR GRADE 11 Le Huy Hoang 1* , Do Thi Uyen 1 , Trinh Thi Huong Giang 1 , Vu Thi Van Anh 2 , Nguyen Thi Hai Yen 3 1University of Education- TNU, 2Thai Nguyen College of Education 3Dai Tu High School- Thai Nguyen The 8 th plenum of the 12 th in 2013 Central Committee of the Communist Party of Viet Nam has determined “Fundamental innovation, comprehensive education and training in order to meet the requirements of industrialization - modernization in conditions of market - economy with socialist orientation and global integration”, simultaneously “Strongly transform from the predominantly knowledge-based education process to the comprehensive development of learner's capacity and qualities”. In the Current Digital Age 4.0”, the development of students' capacity is increasingly urgent issue. The students’ capacity needed to develop includes general and specialized competencies. In specialized capacities, the ability to practice chemistry has an especially important role because the specificity of chemistry subject is the science of experimentation. Development of the capacity to practice the Chapter 9 - chemistry curriculum for Grade 11 is an urgent issue currently to improve the quality of education in Vietnam and to meet the renewal requirements of educational programs oriented students’ capacity development. Key words: Capacity development, chemical practice, high school students, chapter 9, chemistry Grade 11. Ngày nhận bài: 12/12/2018; Ngày hoàn thiện: 22/12/2018; Ngày duyệt đăng: 28/12/2018 * Email: lehuyhoang@dhsptn.edu.vn