Tài liệu SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC TƯƠNG TÁC ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM ------------------------------------------------ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ MÃ SỐ CS.2010.19.86 SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC TƯƠNG TÁC ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chủ nhiệm đề tài CN. TRỊNH LÊ HỒNG PHƯƠNG Thành phố Hồ Chí Minh tháng 8 năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM ------------------------------------------------ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ MÃ SỐ CS.2010.19.86 SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC TƯƠNG TÁC ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHÓM NGHIÊN CỨU CN. Trịnh Lê Hồng Phương (Chủ nhiệm đề tài) ThS. Nguyễn Hoàng Hạt ThS. Lê Trung Thu Hằng ThS. Nguyễn Thị Thanh Hà Thành phố Hồ Chí Minh tháng 8 năm 2011 MỤC LỤC MỤC LỤC .................................................................................................................... 1 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. 4 MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 5 1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................................. 5 2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................... 6 3. Nhiệm vụ của đề tài ........................................................................................................ 6 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .............................................................................. 6 5. Giả thuyết khoa học ........................................................................................................ 6 6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................... 6 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .......................... 8 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ................................................................................ 8 1.2. Xu thế đổi mới và phát triển PPDH hiện nay [5] ...................................................... 9 1.2.1. Những nét đặc trưng của xu hướng đổi mới PPDH ................................................ 9 1.2.2. Một số định hướng đổi mới và thử nghiệm PPDH ở nước ta hiện nay................. 10 1.3. Dạy học tương tác ...................................................................................................... 12 1.3.1. Khái niệm dạy học tương tác ................................................................................ 12 1.3.2. Các dạng bài học trong dạy học tương tác [46] .................................................... 13 1.3.3. Các dạng tương tác trong dạy học ......................................................................... 14 1.4. Các phần mềm, hệ thống dạy học tương tác ........................................................... 15 1.4.1. Phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 ................................................................... 15 1.4.2. Hệ thống dạy học Activeboard .............................................................................. 18 1.5. Thực trạng về ứng dụng CNTT trong dạy học ở trường phổ thông..................... 19 1.5.1. Thực trạng sử dụng các phần mềm trong dạy học ở trường phổ thông ................ 19 1.5.2. Thực trạng sử dụng Hệ thống dạy học tương tác Activboard ở Việt Nam[16] .... 22 CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE CHEMISTRY 6.05 TRONG DẠY HỌC CÁC NỘI DUNG VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC Ở THPT .. 29 2.1. Nội dung phần lí thuyết về phản ứng hóa học ở THPT ........................................ 29 2.1.1. Chương 4: Phản ứng hóa học – Lớp 10 ................................................................ 29 2.1.2. Chương 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học – Lớp 10 ................................ 29 2.1.3. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li (Chương 1: Sự điện li - Lớp 11) .................................................................................................................................... 30 2.1.4. Dãy điện hóa của kim loại - Sự điện phân (Chương 5: Đại cương về kim loại Lớp 12) ............................................................................................................................ 30 1 2.2. Định hướng khi thiết kế thí nghiệm bằng phần mềm Crocodile Chemistry ........ 31 2.2.1. Các nguyên tắc khi thiết kế thí nghiệm ................................................................. 31 2.2.2. Các qui trình khi thiết kế thí nghiệm ..................................................................... 31 2.3. Thiết kế thí nghiệm phần lí thuyết phản ứng THPT bằng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 .................................................................................................................. 32 2.3.1. Các thí nghiệm lớp 10 về lí thuyết phản ứng ....................................................... 32 2.3.2. Các thí nghiệm lớp 11 về lí thuyết phản ứng ........................................................ 48 2.3.3. Các thí nghiệm lớp 12 về lí thuyết phản ứng ........................................................ 51 2.4. Giáo án có sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 trong dạy học phần lí thuyết phản ứng ở THPT ................................................................................................. 61 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG PHẦN MỀM ACTIVINSPIRE TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG NHÓM OXI LỚP 10 – NÂNG CAO .................................................... 62 3.1. Hồ sơ bài giảng ........................................................................................................... 62 3.1.1. Hồ sơ bài giảng...................................................................................................... 62 3.1.2. Giáo án .................................................................................................................. 62 3.1.3. Bài trình chiếu ....................................................................................................... 62 3.1.4. Tư liệu dạy học ...................................................................................................... 62 3.2. Nguyên tắc lựa chọn bài học để thiết kế hồ sơ bài giảng bằng phần mềm Activinspire........................................................................................................................ 62 3.3. Nguyên tắc thiết kế hồ sơ bài giảng bằng phần mềm Activinspire ....................... 63 3.3.1. Đảm bảo tính định hướng vào việc thực hiện mục tiêu bài giảng ........................ 63 3.3.2. Nội dung phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, đầy đủ và súc tích .................. 63 3.3.3. Đảm bảo tính tương tác cao khi trình chiếu bài giảng .......................................... 63 3.3.4. Đảm bảo tính sư phạm .......................................................................................... 64 3.3.5. Đảm bảo tính hiệu quả .......................................................................................... 64 3.3.6. Đảm bảo tính thẩm mỹ, khoa học về hình thức trình bày .................................... 65 3.4. Qui trình thiết kế hồ sơ bài giảng bằng phần mềm Activinspire .......................... 65 3.4.1. Xác định mục tiêu bài học ..................................................................................... 65 3.4.2. Lựa chọn kiến thức cơ bản, xác định trọng tâm bài .............................................. 66 3.4.3. Thiết kế giáo án ..................................................................................................... 66 3.4.4. Thiết kế bài trình chiếu.......................................................................................... 67 3.4.5. Xây dựng thư viện tài nguyên (tư liệu dạy học).................................................... 67 3.4.6. Chạy thử chương trình, lấy ý kiến góp ý của đồng nghiệp ................................... 68 3.4.7. Chỉnh sửa và hoàn thiện ........................................................................................ 68 3.5. Giáo án dạy học tương tác chương: Nhóm oxi- lớp 10 nâng cao .......................... 68 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM............................................................ 69 2 4.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................................... 69 4.2. Nội dung thực nghiệm ............................................................................................... 69 4.3. Đối tượng thực nghiệm .............................................................................................. 69 4.4. Phương pháp xử lí số liệu thực nghiệm ................................................................... 70 4.5. Tiến hành thực nghiệm.............................................................................................. 72 4.6. Kết quả thực nghiệm ................................................................................................. 72 4.6.1. Kết quả đánh giá về mặt định lượng ..................................................................... 72 4.6.2. Kết quả đánh giá về mặt định tính......................................................................... 82 KẾT LUẬN ................................................................................................................ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 97 DANH MỤC PHỤ LỤC .......................................................................................... 100 3 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BGD&ĐT: Bộ Giáo dục và Đào tạo CNTT: ĐC: công nghệ thông tin đối chứng GV: giáo viên HĐ: hoạt động HS: học sinh HTTH: hệ thống tuần hoàn ICT: information and communication Technology – Công nghệ thông tin và truyền thông NXB: nhà xuất bản PP: phương pháp PPDH: phương pháp dạy học PMDH: phần mềm dạy học SGK: sách giáo khoa TB: trung bình THPT: trung học phổ thông TN: thực nghiệm TT: thông tin 4 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Xuất phát từ các văn bản chỉ đạo của Đảng và Nhà nước nhất là chỉ thị 58-CT/UW của Bộ Chính Trị ngày 07 tháng 10 năm 2000 về việc đẩy mạnh ứng dụng CNTT phục vụ sự nghiệp Công nghiệp hóa và Hiện đại hóa đã chỉ rõ trọng tâm của ngành giáo dục là đào tạo nguồn nhân lực về CNTT và đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong công tác giáo dục và đào tạo, đây là nhiệm vụ mà Thủ tướng Chính phủ đã giao cho ngành giáo dục giai đoạn 2001 – 2005 thông qua quyết định số 81/2001/QĐ-TTg. Hiện nay các trường THPT đều được trang bị phòng máy, phòng đa năng, nối mạng Internet và Tin học được giảng dạy chính thức, một số trường còn trang bị thêm Thiết bị ghi âm, chụp hình, quay phim (Sound Recorder, Camera, Camcorder), máy quét hình (Scanner), và một số thiết bị khác, tạo cơ sở hạ tầng cho giáo viên sử dụng CNTT vào quá trình dạy học. Công nghệ thông tin mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới các phương pháp và hình thức dạy học. Những phương pháp dạy học theo cách tiếp cận kiến tạo, dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các hình thức dạy học như dạy học đồng loạt, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong môi trường công nghệ thông tin và truyền thông. Chẳng hạn, cá nhân làm việc tự lực với máy tính, với Internet, dạy học theo hình thức lớp học phân tán qua mạng, dạy học qua cầu truyền hình. Như vậy, việc chuyển từ “lấy giáo viên làm trung tâm” sang “lấy học sinh làm trung tâm” sẽ trở nên dễ dàng hơn. Công nghệ phần mềm phát triển mạnh, trong đó các phần mềm giáo dục cũng đạt được những thành tựu đáng kể như: bộ Office, Cabri, Crocodile, SketchPad/Geomaster SketchPad, Maple/Mathenatica, ChemWin, LessonEditor/VioLet … [4] hệ thống WWW, Elearning và các phần mềm đóng gói, tiện ích khác. Do sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông mà mọi người đều có trong tay nhiều công cụ hỗ trợ cho quá trình dạy học nói chung và phần mềm dạy học nói riêng. Phần mềm dạy học được sử dụng ở nhà cũng sẽ nối dài cánh tay của giáo viên tới từng gia đình học sinh thông qua hệ thống mạng. Do đó, mục tiêu cuối cùng của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học là nâng cao một bước cơ bản chất lượng học tập cho học sinh, tạo ra một môi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là “thầy đọc, trò chép” như kiểu truyền 5 thống, học sinh được khuyến khích và tạo điều kiện để chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện của bản thân mình. Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài “SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC TƯƠNG TÁC ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” 2. Mục đích nghiên cứu Đề tài góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng “dạy học tương tác và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học” từ đó sẽ nâng cao chất lượng dạy học môn hoá học ở các trường THPT. Mặt khác qua kết quả nghiên cứu sẽ hòan thiện hệ thống lí luận về các phương pháp dạy học tương tác phục vụ công tác đào tạo của trường ĐHSP và việc dạy học của giáo viên THPT. 3. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu một số nội dung làm cơ sở lí luận cho đề tài: + Nghiên cứu lí luận về dạy học tương tác. + Nghiên cứu các biện pháp nâng cao dạy học tương tác trong hoá học. + Nghiên cứu về phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 + Nghiên cứu về phần mềm Active Inspire - Sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 trong dạy học hoá học ở THPT - Thiết kế hồ sơ bài giảng có sử dụng phần mềm Active Inspire. - Thực nghiệm sư phạm. - Tổng kết và rút kinh nghiệm. 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: việc sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 và Actvie Inspire để nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường THPT. - Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 5. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng có hiệu quả phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 và Actvie Inspire tương thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường THPT. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 6 - Đọc và nghiên cứu tài liệu. - Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát các nguồn tài liệu để xây dựng cơ sở lí thuyết và nội dung của đề tài. 6.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp điều tra: Trắc nghiệm, phỏng vấn, dự giờ. - Phương pháp chuyên gia: Lấy ý kiến chuyên gia. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. 6.3. Các phương pháp xử lí thông tin Phương pháp toán học thống kê: lập bảng số liệu, xây dựng đồ thị và tính các tham số đặc trưng. 7 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Sử dụng đa phương tiện nghe nhìn trong dạy học Hóa học ở bậc phổ thông ngày nay đã phát triển sâu rộng tại hầu hết các địa phương trong cả nước. Đặc biệt sự xuất hiện và lớn mạnh không ngừng của việc dạy học có sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông trong những năm gần đây đã góp phần quan trọng làm tăng hiệu quả giảng dạy. Việc ứng dụng CNTT trong dạy học nói chung và dạy học Hóa học nói riêng đã nhanh chóng trở thành đề tài nghiên cứu của sinh viên đại học và học viên cao học. Sau đây là một số khóa luận tốt nghiệp, luận văn thạc sĩ về đề tài này ở trường ĐHSP TP. Hồ Chí Minh 1. Nguyễn Thị Tuyết An (2004). Sử dụng có hiệu quả thông tin trên Internet vào giảng dạy hóa học. Khóa luận tốt nghiệp. 2. Trần Thị Ngọc Ni (2004).Ứng dụng Access vào quản lí chất lượng dạy và học môn hóa và công tác chủ nhiệm. Khóa luận tốt nghiệp. 3. Nguyễn Vũ Thị Cẩm Thạch (2004). Ứng dụng ngôn ngữ lập trình Visua Basic trong việc đổi mới phương pháp học tập nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở chương Hidrocacbon không no và hidrocacbon thơm. Khóa luận tốt nghiệp. 4. Vũ Anh Thơ (2004). Ứng dụng Macromedia flash trong phương pháp dạy học phức hợp để nâng cao chất lượng dạy học một số bài lên lớp chương Hidrocacbon thơm. Khóa luận tốt nghiệp. 5. Lê Thị Thu Hà (2005). Sử dụng phần mềm PowerPoint trong phương pháp dạy học phức hợp. Vận dụng soạn một số giáo án phần hữu cơ, chương trình lớp 11 thí điểm, ban Khoa học tự nhiên. Khóa luận tốt nghiệp. 6. Vũ Thị Phương Linh (2005). Thiết kế giáo án điện tử chương trình Hóa hữu cơ lớp 11 trung hoc phổ thông bằng phần mềm Power Point. Khóa luận tốt nghiệp. 7. Đinh Thị Xuân Thảo (2005). Ứng dụng phần mềm Macromedia Flash trong dạy học Hóa học ở trường THPT. Khóa luận tốt nghiệp. 8. Lê Trung Thu Hằng (2006). Thiết kế một số cơ chế phản ứng Hóa hữu cơ bằng phần mềm Powerpoint. Khóa luận tốt nghiệp. 9. Nguyễn Thanh Hiền (2006). Sử dụng hình ảnh, mô hình, phim thí nghiệm, phim tư liệu trong thiết kế giáo án điện tử trên Powerpoint. Khóa luận tốt nghiệp. 8 10. Nguyễn Thị Hồng Ngọc (2007). Thiết kế một số giáo án điện tử phần hóa học hữu cơ lớp 11 thí điểm ban khoa học tự nhiên. Khóa luận tốt nghiệp. 11. Phạm Bảo Toàn (2007). Ứng dụng công nghệ thông tin để thiết kế hệ thống bài giảng điện tử và tìm kiếm các tư liệu hỗ trợ việc đổi mới phương pháp dạy học môn hóa học lớp 10 THPT. Khóa luận tốt nghiệp. 12. Trương Thị Huyền Trang (2009). Ứng dụng công nghệ thông tin thiết kế bài luyện tập nhằm gây hứng thú cho học sinh phổ thông. Khóa luận tốt nghiệp. 13. Nguyễn Thị Bích Thảo (2009). Ứng dụng công nghệ thông tin thiết kế bài giảng điện tử, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn hóa học phần lớp 10 (Nâng cao). Luận văn thạc sĩ. 14. Trần Thị Thu Trâm (2009). Sử dụng phương pháp dạy học phức hợp có ứng dụng CNTT để thiết kế bài giảng điện tử bộ môn hóa học ở trường THCS- Lớp 9. Luận văn thạc sĩ. Các tác giả nêu trên đều đã thành công trong việc ứng dụng CNTT trong dạy học hóa học ở THCS và THPT. Sản phẩm đã làm phong phú nội dung các bài giảng lý thuyết qua đó làm sáng tỏ những khái niệm khó trong SGK, minh họa tốt các phản ứng bằng thí nghiệm. Các bài giảng có ứng dụng CNTT trên đã trở thành công cụ hỗ trợ cho việc giảng dạy ở trường phổ thông, góp phần nâng cao chất lượng dạy học, đổi mới phương pháp dạy học. Tuy nhiên, việc hạn chế phần tương tác giữa HS với máy, hoặc HS với HS đã làm giới hạn sự chủ động ở người học và giảm tính hấp dẫn của bài giảng có sử dụng CNTT. 1.2. Xu thế đổi mới và phát triển PPDH hiện nay [5] 1.2.1. Những nét đặc trưng của xu hướng đổi mới PPDH Với mục tiêu đẩy nhanh công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, phát triển nền kinh tế thị trường có định hướng xã hội chủ nghĩa, mở cửa hội nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới, đòi hỏi giáo dục nước nhà phải đào tạo nên những con người lao động có tính sáng tạo, thích ứng với mọi sự phát triển nhanh và đa dạng của xã hội. Đó là: - Chủ động, năng động, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm. - Sẵn sàng tiếp nhận thông tin và xử lí thông tin. - Biết phê phán, tiếp thu, biết tự khẳng định mình. - Có năng lực tự học, tự tìm hiểu thực tiễn, biết đúc rút kinh nghiệm. 9 - Có khả năng giao tiếp, ứng xử, tham gia các hoạt động xã hội. - Có khả năng hợp tác, tính kỉ luật cao, hiểu biết pháp luật. Các phương pháp dạy học truyền thống tuy đã khẳng định được những thành công nhất định, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế. Phổ biến vẫn là thuyết trình, thiên về truyền thụ kiến thức một chiều, áp đặt, không đáp ứng được các yêu cầu đã nêu. Hơn thế nữa, kiến thức cần trang bị cho học sinh tăng nhanh do thành tựu các cuộc cách mạng khoa học công nghệ, trong khi đó thời lượng dạy học có hạn và luôn có sức ép giảm tải vì nhu cầu của cuộc sống hiện đại. Do đó chúng ta phải đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy cách học, cách suy nghĩ, dạy phương pháp tư duy. Cụ thể là: - Phát huy tính chủ động, sáng tạo trong quá trình nhận thức, vận dụng. - Tạo điều kiện để học sinh tự phát hiện, tìm hiểu, đặt và giải quyết vấn đề. - Tăng cường trao đổi, thảo luận. - Tạo điều kiện hợp tác trong nhóm. - Tạo điều kiện cho học sinh tự đánh giá, đánh giá lẫn nhau. - Tận dụng tri thức thực tế của học sinh để xây dựng kiến thức mới. Như vậy đổi mới phương pháp dạy học nói chung và phương pháp dạy học hóa học nói riêng là một yêu cầu khách quan và là một nhu cầu tất yếu của xã hội học tập vì hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với sự phát triển khoa học kĩ thuật, ứng dụng khoa học công nghệ phục vụ cuộc sống. 1.2.2. Một số định hướng đổi mới và thử nghiệm PPDH ở nước ta hiện nay Trong xu thế hội nhập hiện nay cùng với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho sự phát triển của đất nước, chúng ta đang tiến hành đổi mới phương pháp dạy học trong đó chú trọng đến việc phát huy tính tích cực chủ động của học sinh, coi học sinh là chủ thể của quá trình dạy học. Nguyên tắc này đã được nghiên cứu, phát triển mạnh mẽ trên thế giới và được xác định là một trong những phương hướng cải cách giáo dục phổ thông Việt Nam. Ở nước ta, việc đổi mới phương pháp dạy học được thực hiện theo các hướng sau: - Xây dựng cơ sở lí thuyết có tính phương pháp luận để tìm hiểu bản chất phương pháp dạy học và định hướng hoàn thiện phương pháp dạy học, chú ý những quan điểm phương pháp luận về phương pháp dạy học. 10 - Khai thác những điểm mạnh, tính tích cực trong các phương pháp dạy học hiện có, nên khi sử dụng các phương pháp dạy học hiện có ta cần chú ý: + Tăng cường tính tích cực, tính tìm tòi sáng tạo ở người học, phát huy tiềm năng trí tuệ, tính năng động và khả năng thích ứng trong giải quyết vấn đề của xã hội phát triển cho học sinh. + Tăng cường năng lực vận dụng tri thức đã học vào cuộc sống, sản xuất. + Chuyển dần trọng tâm đầu tư công sức vào việc giảng giải kiến thức sang dạy phương pháp học, trong đó có phương pháp tự học cho học sinh. - Sáng tạo các phương pháp dạy học mới bằng các cách sau đây: + Liên kết nhiều phương pháp dạy học riêng lẻ thành tổ hợp phương pháp dạy học phức hợp. + Liên kết phương pháp dạy học với các phương tiện kĩ thuật dạy học hiện đại (phương tiện nghe nhìn, camera, máy tính, projector, …) tạo ra các tổ hợp phương pháp dạy học có sử dụng phương tiện kĩ thuật dạy học. + Chuyển hóa phương pháp khoa học thành phương pháp dạy học đặc thù của môn học (phương pháp thực nghiệm đối với các môn khoa học tự nhiên, phương pháp grap dạy học, …). + Đa dạng hóa các phương pháp dạy học cho phù hợp với các cấp học, bậc học, các loại trường và các môn học. Tóm lại, đổi mới phương pháp dạy học cần được nghiên cứu theo các hướng: - Sử dụng các yếu tố tích cực đã có ở các phương pháp dạy học hóa học như phương pháp thực nghiệm, nêu và giải quyết vấn đề, đàm thoại, trực quan, …. - Tiếp thu có chọn lọc một số quan điểm, phương pháp tích cực trong khoa học giáo dục hiện đại của một số nước phát triển như dạy học kiến tạo, hợp tác theo nhóm nhỏ, dạy học tích cực, dạy học tương tác, …. - Lựa chọn các phương pháp phát huy tính tích cực của học sinh đảm bảo sự phù hợp với mục tiêu bài học, đối tượng học sinh cụ thể, điều kiện của từng địa phương. - Phối kết hợp một cách hợp lí một số phương pháp khác nhau để phát huy cao độ hiệu quả của giờ học theo hướng dạy học tích cực. 11 1.3. Dạy học tương tác 1.3.1. Khái niệm dạy học tương tác - Theo PGS.TS. Phan Trọng Ngọ thì “Dạy học tương tác là dạy học trong đó diễn ra quá trình trao đổi, hợp tác giữa người dạy và người học. Trong quá trình này, người dạy và người học sử dụng các công cụ kí hiệu để giao tiếp với nhau. Sau đó, những công cụ này được chuyển vào bên trong người học” [29]. - Trong phương pháp dạy học tương tác theo lí thuyết của L.X.Vưgotxky, GV quan tâm nhiều hơn đến sự tham gia, tương tác, giúp đỡ hành động của HS. Đây là điều khác nhau khá rõ giữa phương pháp tương tác với phương pháp điều khiển hành vi hay giải quyết tình huống, trong đó có sự quan tâm nhiều đến việc tạo ra môi trường học tập cho HS. Trong dạy học tương tác, GV thường đưa ra các thông tin, các chỉ dẫn, lời gợi nhắc, sự khuyến khích phù hợp với tŕnh độ phát triển của HS. Các chỉ dẫn này được coi là các khung, các mẫu, các chiến lược làm điểm tựa cho HS. Sau đó, tăng dần mức độ tự hành động của họ. - Mọi sự trợ giúp của GV phải tác động vào vùng phát triển gần trong lộ trình phát triển của HS. Đây là đặc trưng cơ bản của tương tác, giúp phương pháp này có tính xác định rất cao và khác hoàn toàn với các phương pháp khác. - L.V.Vưgotxki cho rằng: trong mỗi thời điểm phát triển của HS có những cấu trúc tâm lí mà nhờ nó, HS có thể tự mình giải quyết được các vấn đề của cuộc sống. Những cấu trúc như vậy được coi là thành tựu đã chín muồi tại thời điểm đó. Tuy nhiên khi gặp những vấn đề phức tạp hơn, mà với những cấu trúc đã có, HS không thể tự giải quyết được, nhưng nó sẽ thành công nếu được sự trợ giúp của GV hay được trao đổi với bạn bè giỏi hơn. Những cấu trúc được hình thành nhờ sự trợ giúp hay tương tác là cấu trúc phát triển và vùng mà các tác động của bạn bè hay của GV hướng vào, được L.V.Vưgotxki gọi là vùng phát triển gần nhất. Hai mức độ phát triển thể hiện hai mức độ chín muồi của mỗi chức năng tâm lí ở các thời điểm khác nhau. Đồng thời chúng luôn vận động: vùng phát triển gần nhất hôm nay thì ngày mai sẽ trở thành trình độ hiện tại và xuất hiện vùng phát triển gần nhất mới. Dạy học phải đi trước quá trình phát triển, tác động vào vùng phát triển gần nhất để hình thành cấu trúc phát triển. Chỉ có như vậy, dạy học mới thực sự kéo theo sự phát triển, định hướng và thúc đẩy nó. Dĩ nhiên, trong thực tiễn phải lưu ý dạy học không đi trước quá xa sự phát triển, càng không đi sâu vào nó. Như vậy sự trợ giúp của GV, sự tương tác giữa GV và HS 12 và giữa HS với nhau, hướng vào vùng phát triển gần trong quá trình phát triển của các em là bản chất của dạy học tương tác. 1.3.2. Các dạng bài học trong dạy học tương tác [46] 1.3.2.1. Bài học theo phương pháp diễn giảng nêu vấn đề Trong diễn giảng nêu vấn đề tương tác giữa GV và HS diễn ra như sau: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Tạo tình huống có vấn đề: nêu mâu - Tiếp nhận vấn đề, nhiệm vụ nhận thức thuẫn, kích thích động viên, giao nhiệm một cách hứng thú, chuẩn bị tâm thế học vụ nhận thức. tập, nghiên cứu. - Thông báo hệ thống kiến thức: thuyết - Nghe và ghi chép, suy nghĩ, hệ thống trình, đặt câu hỏi, giảng giải, làm thí hóa kiến thức, trả lời câu hỏi, theo dõi thí nghiệm, giới thiệu các dụng cụ trực quan, nghiệm, quan sát các dụng cụ trực quan, sử dụng giáo án điện tử... đặt câu hỏi nếu chưa hiểu bài... - Tổ chức luyện tập, rèn luyện kĩ năng. - Làm bài tập. - Tổ chức củng cố, vận dụng kiến thức. - Làm bài tập, trả lời câu hỏi. - Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập. - Làm bài kiểm tra. - Ra bài tập, nhiệm vụ học tập ở nhà. - Tiếp nhận bài tập về nhà. Nhìn chung, trong loại bài học này cũng đã có tương tác giữa GV và HS, nhưng chiều tác động chủ yếu vẫn đi theo hướng từ GV đến HS. Điều đáng chú ý là các tình huống có vấn đề, hệ thống câu hỏi và bài tập phải đặt ra thế nào cho kích thích được tính tích cực và hứng thú của HS. Loại bài học này đang giữ một vị trí rất quan trọng trong nhà trường Việt Nam hiện nay. 1.3.2.2. Bài học theo phương pháp tổ chức tìm tòi từng phần Hoạt động của GV Hoạt động của HS Bước 1: Chuyển giao tình huống. - Nhiệm vụ nghiên cứu. Bước 1: Tiếp nhận sự chuyển giao tình huống. - Phương pháp nghiên cứu. - Điều kiện và phương tiện nghiên cứu. 13 Bước 2: Theo dõi sự nghiên cứu cá Bước 2: Nghiên cứu cá nhân. nhân của học sinh. - Tiếp nhận các nguồn thông tin. - Thu thập thông tin. - Xử lí thông tin. - Chuẩn bị câu hỏi. - Chuẩn bị thảo luận, phát biểu ở tổ, ở lớp. Bước 3: Theo dõi sự trình bày các kết quả nghiên cứu. Bước 3: Trình bày kết quả tìm tòi, nghiên cứu. - Thể chế hóa cục bộ: thảo luận nhóm. - Thể chế hóa chính thức: thảo luận ở lớp dưới sự hướng dẫn của giáo viên. 1.3.3. Các dạng tương tác trong dạy học 1.3.3.1. Tương tác giáo viên - học sinh [46] Tương tác GV - HS là tương tác thường gặp nhất và được nêu lên như một quy luật cơ bản của quá trình dạy học. Trong các tài liệu sư phạm người ta đang tìm cách hoàn thiện mối quan hệ này theo hướng: giải phóng HS, hợp tác, lấy HS làm trung tâm, GV thiết kế HS thi công, tăng cường tính tích cực, chủ động của HS...Giáo dục học hiện đại đang cố gắng làm sao để hoạt động của HS giữ vai trò chủ yếu trong giờ học. 1.3.3.2. Tương tác học sinh - giáo viên Trong phương pháp dạy học truyền thống, chiều tác động chủ yếu theo hướng một chiều từ GV đến HS. GV thuyết trình bài giảng của mình, đặt câu hỏi và HS trả lời. GV đóng vai trò rất “to lớn và vĩ đại”, là cả một kho kiến thức, biết hết mọi thứ. Vai trò của HS là đến trường, nghe giảng và hoàn thành bài tập do GV giao về nhà. Tuy nhiên ngày nay với xu hướng đổi mới phương pháp dạy học, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin thì HS ngày càng đóng vai trò chủ yếu trong giờ học. HS có thể trình bày bài thuyết trình của mình, GV chỉ đóng vai trò nhận xét và kết luận. HS cũng có thể tự tìm kiếm kiến thức trên sách báo, internet,... và trao đổi với GV. GV nếu không ngừng nâng cao kiến thức nhiều khi không trả lời được các câu hỏi của HS. Như vậy đã có sự tương tác trở lại từ phía HS đến GV. 14 1.3.3.3. Tương tác học sinh – học sinh Trước đây HS đến lớp học là phải ngồi im lặng nghe thầy cô giảng bài, không được trao đổi trong giờ học. Mỗi HS hoạt động độc lập với nhau để tự chiếm lĩnh tri thức. HS ngày nay năng động hơn nhiều, các em có thể hoạt động hợp tác theo nhóm để giải quyết những nhiệm vụ mà GV phân công về nhà. Trong nhóm lại phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên. Và ngay trên giờ học, HS cũng cùng nhau làm việc theo nhóm. Cách học này giúp cho HS tự tương tác với nhau, giúp đỡ nhau học tập, đồng thời phát huy khả năng làm việc tập thể của HS sau này. 1.4. Các phần mềm, hệ thống dạy học tương tác 1.4.1. Phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 1.4.1.1. Giới thiệu phần mềm Crocodile Chemisty 6.05 - Crocodile chemistry là phần mềm ứng dụng cho phép sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, thiết kế thí nghiệm ảo. Thí nghiệm ảo hay thí nghiệm thật cũng đều là thí nghiệm trực quan, cùng làm sáng tỏ lý thuyết, gây hứng thú học tập cho học sinh, kích thích tính tò mò khoa học, làm học sinh nhận thức dễ dàng hơn, kiến thức thu được sẽ rõ ràng và sâu sắc, đồng thời lớp học sôi nổi, hào hứng…Tuy nhiên mỗi cách đều có ưu nhược điểm riêng. Có thể nói, với công nghệ hiện đại, với sự hỗ trợ đắc lực của máy tính thì cuộc sống ảo vô cùng phong phú, đôi khi nó còn lấn át cuộc sống thực của chúng ta. Không thể nói thí nghiệm ảo hoàn toàn tốt hơn thí nghiệm thật, nhưng nó lại có rất nhiều ưu điểm có thể đánh bại thí nghiệm thật. Có thể đưa ra một số điểm mà thí nghiệm ảo khắc phục được nhược điểm của thí nghiệm thật: Trường hợp giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn trên lớp thực sự rất khó khăn để tất cả học sinh đều có thể quan sát rõ ràng tiến trình cũng như hiện tượng thí nghiệm. Trong khi đó, thí nghiệm ảo được thực hiện trên một màn chiếu, tất cả học sinh trong lớp học đều có thể nhìn rõ những gì thực hiện trên đó, hơn nữa giáo viên còn có thể chỉnh kích cỡ của dụng cụ thí nghiệm đủ lớn để cho cả lớp có thể quan sát rõ ràng kể cả các em ngồi ở cuối lớp học. Về vấn đề an toàn của thí nghiệm, nếu làm với các hóa chất thật, đôi khi do sơ xuất để xảy ra cháy nổ không mong muốn, nhưng với thí nghiệm ảo thì hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ ngoài dự định của giáo viên. 15 Thực tế không phải thí nghiệm nào cũng thành công mỹ mãn, nhưng với thí nghiệm ảo do đã được lập trình sẵn nên có thể nói gần như tất cả các thí nghiện đều chuẩn xác, thực hiện thí nghiệm đem lại hiệu quả như mong đợi. Một vấn đề nữa là công tác chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, với một thí nghiệm đơn giản, ít dụng cụ thì giáo viên có thể dễ dàng chuẩn bị dụng cụ, di chuyển từ lớp học này sang lớp học khác. Tuy nhiên với một thí nghiệm mà các dụng cụ cồng kềnh thì đây lại là không phải là một điều đơn giản. Còn với thí nghiệm ảo thì giáo viên hoàn toàn không phải lo lắng gì về vấn đề này, các dụng cụ có sẵn trong máy vi tính, giáo viên chỉ cần một lần thực hiện đưa phần mềm thiết kế thí nghiệm vào trong máy và cài đặt chương trình, như thế lần sau sẽ hoàn toàn yên tâm về dụng cụ thí nghiệm… Như vậy, với sự đa dang về dụng cụ và hóa chất, phần mềm Crocodile Chemistry sẽ đem lại cho GV rất nhiều thuận lơi như: + Giáo viên không mất nhiều thời gian để chuẩn bị dụng cụ, hóa chất, để làm thử, không gây độc hại, nguy hiểm cho giáo viên và học sinh, có thể biểu diễn các thí nghiệm giáo viên không thể làm ở lớp học. + Sử dụng được nhiều lần, ở nhiều lớp. + Có thể lặp lại (repeat) hoặc tạm dừng (pause) khi cần nhấn mạnh các điểm quan trọng nhắc nhở học sinh lưu ý. + Các thí nghiệm xảy ra chậm có thể diễn ra trong vài phút. + Cụ thể hóa cái trừu tượng (thay thế những vật quá nhỏ bé mà mắt thường không nhìn thấy được, hay những vật không thể tiếp cận được) + Hình ảnh minh họa làm rõ nội dung bài học. + Giúp giáo viên tiết kiệm thời gian, không giải tích dài dòng bằng lời. + Hình ảnh phát triển hứng thú học tập, lớp học sinh động, thể hiện được cấu trúc không gian ba chiều làm học sinh có cảm giác “quy mô” hơn. - Các tập tin cơ bản của Crocodile chemistry có dạng đuôi CXC. - Sau khi cài đặt (chạy file Crocodile.exe) chương trình Crocodile chemistry vào máy vi tính, trên màn hình Desktop sẽ xuất hiện một biểu tượng: Để khởi động chương trình, chúng ta có thể thực hiện theo hai cách: + Nhấp double click vào biểu tượng Crocodile chemistry 16 + Nhấp vào Start, All Programs, Crocodile Clips, Crocodile chemistry 605. + Khi mở Crocodile Chemistry, đầu tiên hiện lên cửa sổ Welcome to Crocodile Chemistry 605. Ta sẽ thấy có các mục sau: 1. Contents: Explore kits and examples arranged by topic (Tìm hiểu về những bộ bài học và những ví dụ theo các chủ đề) 2. New model: Create a model using parts from the Parts Library (Tìm hiểu về thư viện dụng cụ và hóa chất Parts Library) 3. Tutorials: Learn how to make models (Hướng dẫn cách tạo một thí nghiệm mới). Nhấp vào Contents, ta thấy có các mục sau: Contents, Parts Library và Properties. Hình 1.1. Giao diện phần mềm Crocodile Chemistry 6.05 - Tạo một tập tin Crocodile chemistry mới Để tạo một file làm việc mới, di chuyển con chuột vào file/new hoặc tổ hợp phím Ctrl + N. - Lưu và xuất tập tin Crocodile chemistry Để lưu, ta chỉ cần thực hiện thao tác chọn: File, Save hay Save As hoặc nhấp vào trên thanh công cụ (phím tắt Ctrl + S). Sau khi lưu thì tại nơi chứa file sẽ xuất hiện biểu tượng 1.4.1.2. Cách sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry Phần này tác giả để trong đĩa CD. 17 1.4.2. Hệ thống dạy học Activeboard 1.4.2.1. Giới thiệu Activeboard là nhóm sản phẩm công nghệ tích hợp của Tập đoàn Giáo dục Promethean, cho phép sử dụng các loại bảng dạy học có tính năng tương tác trực tuyến để làm phong phú môi trường giảng dạy trong các trường học, từ tiểu học cho đến đại học. Loại bảng này có chức năng của màn hình tiếp xúc trực tiếp, cho phép người sử dụng dùng bút thể hiện tự do những nội dung cần trình bày và kết nối được với Internet. Các GV và HS các cấp đều có thể dùng hệ thống này để xây dựng, tiếp cận các bài giảng điện tử, giáo án hay các thư viện số hóa trên mạng; trình bày những cuộc thảo luận nhóm, trắc nghiệm trực tiếp nhờ những phần mềm đi kèm. So với môi trường dạy học chỉ bằng sách vở truyền thống và hệ thống các phòng học bộ môn có nối mạng máy tính, Activboard có nhiều ưu điểm vượt trội hơn, tiết kiệm nhiều chi phí và hiện đang là sản phẩm được nhiều nền giáo dục quốc gia trên thế giới ứng dụng. Hình 1.2. Hệ thống lớp học tương tác số - Activ Classroom 1.4.2.2. Cách sử dụng phần mềm thiết kế bài giảng Activstudio Phần này tác giả để trong đĩa CD. 18