Xây dựng một số thí nghiệm ảo phần vô cơ nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học ở trường phổ thông

  • Số trang: 81 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 24 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 1 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................... 2 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu...................................................................... 2 5. Giả thuyết khoa học ............................................................................................. 3 6. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ............................................................................................. 4 1.1. Đổi mới phương pháp dạy và học ..................................................................... 4 1.1.1. Phương pháp dạy học ..................................................................................... 4 1.1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học .................................................... 5 1.1.3. Đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực ................................................. 6 1.1.4. Đổi mới phương pháp dạy học có sự hổ trợ của công nghệ thông tin ............. 6 1.2. Phần mềm dạy học ............................................................................................ 7 1.2.1. Khái quát phần mềm dạy học ......................................................................... 7 1.2.2. Ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng phần mềm dạy học ....................... 8 1.2.2.1. Ưu điểm ...................................................................................................... 8 1.2.2.2. Nhược điểm ................................................................................................ 9 1.3. Giới thiệu một số phần mềm mô phỏng thí nghiệm ......................................... 10 1.3.1. Phần mềm ChemLab .................................................................................... 10 1.3.1.1. Sử dụng ChemLab .................................................................................... 10 1.3.1.2. Ưu điểm và nhược điểm của phần mềm .................................................... 12 1.3.2. Phần mềm Crocodile Chemistry 605 ............................................................ 13 1.3.2.1. Sử dụng Crocodile Chemistry 605 ............................................................ 13 1.3.2.2. Ưu điểm và nhược điểm của phần mềm .................................................... 16 1.3.3. Phần mềm Science Teacher’s Helper soạn giáo án trong word ..................... 17 1.3.3.1. Sử dụng Science Teacher’s Helper ............................................................ 17 SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh 1.3.3.2. Ưu điểm và nhược điểm của phần mềm .................................................... 18 1.4. Quy trình ứng dụng các phần mềm để xây dựng một mô hình thí nghiệm ....... 18 1.5. Yêu cầu sư phạm cần thiết khi sử dụng các phần mềm mô phỏng thí nghiệm kết hợp với bài giảng điện tử ....................................................................................... 19 CHƢƠNG II: XÂY DỰNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ẢO PHẦN VÔ CƠ Ở TRƢỜNG THPT ................................................................................................. 22 2.1. Vai trò của thí nghiệm .................................................................................... 22 2.2. Điểm mạnh của thí nghiệm ảo ........................................................................ 22 2.3. Thiết kế một số thí nghiệm ảo trong chương trình hóa học vô cơ bậc THPT ... 23 2.3.1. Thí nghiệm mô tả chuyển động nguyên tử, ion trong phản ứng hóa học Fe với axit HCl ................................................................................................................. 23 2.3.2. Thí nghiệm điều chế clo bằng phương pháp điện phân dung dịch muối ăn .. 24 2.3.3. Thí nghiệm clo tác dụng với natri kim loại ................................................... 27 2.3.4. Thí nghiệm lưu huỳnh tác dụng với hydro ................................................... 28 2.3.5. Thí nghiệm lưu huỳnh tác dụng với bột nhôm .............................................. 30 2.3.6. Phản ứng nhiệt nhôm ................................................................................... 31 2.3.7. Thí nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng ................................ 32 2.3.7.1. Ảnh hưởng của nồng độ ............................................................................ 32 2.3.7.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ ............................................................................ 33 2.3.7.3. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt ................................................................ 34 2.3.7.4. Ảnh hưởng của chất xúc tác ...................................................................... 35 2.3.8. Thí nghiệm chuẩn độ dung dịch HCl 0,2M bằng dung dịch NaOH 0,2M với chỉ thị phenolphtalein………………………………………………………………36 CHƢƠNG III: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÓ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO ....................................................................................................... 40 3.1. Bài 30: Clo ..................................................................................................... 40 3.2. Bài 43: Lưu huỳnh .......................................................................................... 49 3.3. Bài 49: Tốc độ phản ứng hóa học.................................................................... 57 3.4. Bài 18: Bài thực hành ..................................................................................... 63 3.5. Bài 33: Nhôm ................................................................................................. 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 76 1. Kết luận ............................................................................................................. 76 SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 1 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh 2. Kiến nghị ........................................................................................................... 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 78 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Một đất nước phát triển bền vững, giàu mạnh thì cần có những con người lao động tự chủ và sáng tạo, điều đó có nghĩa là đất nước đó cần có một nền giáo dục tiến bộ. Đảng và nhà nước ta khẳng định “ Giáo dục là quốc sách hàng đầu ”. Nhiệm vụ của giáo dục là đào tạo ra những con người năng động, sáng tạo, tiếp thu những tri thức hiện đại nhằm thúc đẩy đất nước phát triển. Để thực hiện nhiệm vụ trên, nền giáo dục cần đổi mới từ nội dung cho đến PPDH. Ngày nay cùng với sự tiến bộ của KHKT, nhiều phương tiện kĩ thuật hiện đại ra đời, nhiều cách tiếp cận thông tin nhanh chóng và tiện lợi, sự phát triển mạnh mẽ của CNTT đã phần nào làm giảm bớt lối nghiên cứu cũ kỹ, lạc hậu tốn thời gian. Vì vậy, một trong những hướng đổi mới PPDH là kết hợp các PPDH với các phương tiện kĩ thuật dạy học hiện đại nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình dạy và học. Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm vào trong các bài học hóa học là một bộ phận quan trọng để nâng cao chất lượng dạy và học. Ở nước ta hiện nay, tình trạng các em học sinh có thể nói vanh vách kiến thức lý thuyết nhưng đến khi làm thực hành thì các em rất lúng túng, phải nói là khá phổ biến. Điều này không chỉ tồn tại ở bộ phận nhỏ, ở các em học sinh bình thường mà ngay các học sinh tham dự các cuộc thi lớn như Olympic quốc tế, các môn thực hành như vật lý, hóa học, sinh học cũng mắc phải, trong khi điểm lý thuyết rất cao còn điểm thực hành gần như không có. Việc sử dụng TN trực quan lại có rất nhiều ưu điểm, điều đầu tiên TN trực quan tạo được nhiều sự hưng phấn, sôi nổi trong lớp học, làm cho học sinh có sự yêu thích đối với môn học, từ đó làm cho các em có thể tiếp thu kiến thức một cách dễ dàng và nhớ lâu hơn. TN giúp chứng minh, làm rõ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò trong học sinh từ đó rèn luyện cho các em kỹ năng giải quyết vấn đề bằng khoa học. SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 2 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh Qua đó ta thấy TN có vai trò rất lớn trong việc nâng cao chất lượng dạy học. Chỉ có TN trực quan mới tạo sự hứng khởi, giúp học sinh nắm bài dễ dàng và sâu sắc hơn. Tuy nhiên theo thống kê của bộ GD & ĐT cuối năm 2007, qua nhiều đợt tăng cường cơ sở vật chất cho ngành GD chỉ có 12/64 tỉnh, thành đáp ứng 90 % nhu cầu phòng học, 8 tỉnh thành đáp ứng 70 – 90 % nhu cầu phòng thí nghiệm, trong đó bậc THPT chỉ có 40 % đạt chuẩn. Đến những năm gần đây, tuy đã cải thiện về cơ sở vật chất nhưng nhìn chung vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu học tập của các em học sinh. Trước tình hình đó, để giúp cho việc lĩnh hội kiến thức của học sinh nhẹ nhàng, sinh động và hiệu quả hơn, chúng tôi đã chọn nghiên cứu đề tài “ Xây dựng một số thí nghiệm ảo phần vô cơ nhằm nâng cao chất lƣợng dạy và học môn hóa học ở trƣờng phổ thông.” 2. Mục đích nghiên cứu 1. Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng TN trong giảng dạy hóa học ở trường phổ thông. 2. Nghiên cứu quy trình thiết kế mô hình TN bằng cách ứng dụng các phần mềm mô phỏng TN. 3. Ứng dụng các phần mềm mô phỏng TN vào trong một số bài giảng hóa học phổ thông ( phần vô cơ ). 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 1. Tìm hiểu về cơ sở lý luận phương pháp dạy học hóa học, vai trò của TN trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. 2. Nghiên cứu quy trình thiết kế mô hình TN bằng một số phần mềm mô phỏng TN. 3. Thiết kế một số mô hình bài TN để đưa vào bài giảng hóa học phần vô cơ chương trình phổ thông. 4. Thiết kế một số giáo án điện tử có sử dụngTN ảo. 4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu 1. Đối tượng : Ứng dụng một số phần mềm mô phỏng TN vào việc thiết kế mô hình TN trong chương trình hóa học phổ thông phần vô cơ. SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 3 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh 2. Khách thể : Học sinh. 5. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế được mô hình TN bằng phần mềm mô phỏng TN một cách chính xác và có phương pháp hợp lí sẽ góp phần đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học bộ môn hóa học chương trình hóa học phổ thông. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu, giáo trình lý luận dạy học có liên quan đến vấn đề phát triển tính chủ động, tự lực, sáng tạo của học sinh. - Nghiên cứu về tài liệu thí nghiệm ở trường phổ thông. - Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn sử dụng các phần mềm CROCODILE, CHEMLAB, SCIENCE TEACHER’S HELPER… SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 4 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 1.1. Đổi mới phƣơng pháp dạy và học 1.1.1. Phƣơng pháp dạy học Phương pháp dạy học là cách thức hoạt động của thầy trong việc tổ chức, chỉ đạo các hoạt động nhận thức của trò nhằm giúp trò chủ động đạt các mục tiêu dạy học. Tùy theo nội dung của từng bài mà chọn phương pháp dạy học cụ thể, phù hợp như phương pháp trực quan, dùng lời nói, thực hành, thường thì người dạy sẽ kết hợp các phương pháp này tùy vào nội dung bài giảng để việc truyền tải kiến thức có hiệu quả.[3] Thứ nhất đó là phương pháp trực quan. Nói đến phương pháp này điều đầu tiên cần nhắc tới đó là phương tiện trực quan, đó là những sự vật, dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong dạy học, với tư cách là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là nguồn cung cấp thông tin chính về sự vật hiện tượng nghiên cứu, làm cơ sở, tạo thuận lợi cho sự lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo về hiện thực đó của học sinh. Như vậy, khi sử dụng phương pháp trực quan trong dạy học, người dạy đã sử dụng phương tiện trực quan, phối hợp nhịp nhàng với các phương pháp dạy học khác nhằm giúp cho học sinh hiểu được dễ dàng, vững chắc kiến thức. Thứ hai là phương pháp dùng lời. Trong dạy học hóa học có những nội dung không thể làm thí nghiệm và cũng không có đồ dùng trực quan, lúc này lời nói của giáo viên hoặc sách giáo khoa có ý nghĩa quan trọng. Đó là nguồn cung cấp kiến thức; lời nói có tác dụng đến việc hình thành các khái niệm. Ở đây bước chuyển từ cảm giác đến tư duy, từ cụ thể đến trừu tượng được thực hiện dưới hình thức lời giảng. Cuối cùng là phương pháp thực hành. Phương pháp này giúp hình thành khái niệm Hóa học ở học sinh một cách chính xác, có hiệu quả, hoặc có thể dùng lời SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 5 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh minh họa hay cụ thể hóa lại những kiến thức đã học; rèn luyện khả năng độc lập suy nghĩ, cộng tác và khả năng tư duy logic. Phát triển kỹ năng, kỹ xảo thực hành hóa học.[3] Kết quả học tập sẽ được nâng cao nếu chúng ta biết phối hợp tốt các phương pháp dạy học một cách hợp lí. 1.1.2. Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học Hòa mình vào sự đổi mới của đất nước, ngành giáo dục cũng đang từng bước đổi mới toàn diện. Vấn đề được chú trọng hiện nay đó là đổi mới PPDH. Trong Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2009 – 2020, Đảng và Nhà nước đã yêu cầu thực hiện cuộc vận động toàn ngành đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của người học, biến quá trình học tập thành quá trình tự học có sự hướng dẫn và quản lý của giáo viên. Hoàn thành việc xây dựng chuẩn quốc gia về cơ sở vật chất kỹ thuật cho tất cả các loại hình trường, nhằm đảm bảo những điều kiện vật chất cơ bản thực hiện việc đổi mới quá trình dạy học. Trong đó, chú trọng đến chuẩn hóa phòng học, phòng thí nghiệm, phòng học bộ môn và trang thiết bị dạy học ở các cấp học. Thực hiện giảm tải cơ cấu chương trình hợp lí vừa đảm bảo chuẩn kiến thức phổ thông, cơ bản, vừa tạo điều kiện phát triển năng lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực tư duy, kỹ năng thực hành, tăng tính thực tiễn, bổ sung những thành tựu khoa học và công nghệ hiện đại phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh và tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước trong khu vực.[1] Bên cạnh những định hướng đổi mới trên, trong chiến lược cũng đã yêu cầu triển khai Đề án dạy tin học và ứng dụng CNTT trong nhà trường. Đây là một vấn đề rất mới mẽ nhưng lại nhận được sự ủng hộ của đông đảo giáo viên và học sinh. Ngày nay, việc đưa CNTT vào giảng dạy đã trở thành mục tiêu phấn đấu của các trường học. Các tiết dạy có sự hỗ trợ của CNTT dần dần đã nâng cao được hiệu quả giáo dục, đồng thời nó cũng đã đáp ứng được yêu cầu của xã hội trong giai đoạn hiện nay.[1] SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 6 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh 1.1.3. Đặc trƣng của phƣơng pháp dạy học tích cực PPDH tích cực là những PPDH phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học. Phương pháp tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải tập trung vào người dạy. Lấy người học làm trung tâm, giáo viên là “nhạc trưởng” dẫn lái và định hướng, hỗ trợ, giải đáp, khuyến khích….Thầy chủ động và trò chủ động sẽ tạo nên môi trường hợp tác hữu ích giữa người dạy và người học. Trong quá trình dạy và học, người học phải được rèn luyện về phương pháp, kỹ năng, thói quen, ý chí tự học để khơi dậy nội lực vốn có của mỗi người, kết quả học sẽ tăng lên gấp bội. Vì vậy, ngày nay người ta nhấn mạnh hoạt động học trong quá trình dạy học, nổ lực tạo sự chuyển biến tự học tập thụ động sang tự học chủ động, đặt vấn đề tự học trong trường phổ thông, không chỉ tự học ngay trong trường phổ thông, không phải tự học ở nhà mà cả tự học trong tiết học có sự hướng dẫn của giáo viên.[10] Bên cạnh tính chủ động sáng tạo, PPDH tích cực còn đòi hỏi tính kế thừa, bao gồm kế thừa cả kỹ năng và PPDH truyền thống thích hợp, kết hợp chặt chẽ với các phương tiện, quan hệ với thế giới mới, quan trong hệ thống nền kinh tế tri thức toàn cầu. Đồng thời, cần giáo dục cho học sinh kỹ năng hiểu và ứng xử từ đơn giản đến phức tạp. Qua đó, ta thấy đặc trưng cơ bản của PPDH tích cực đó là khai thác tính chủ động, sáng tạo trong học sinh, lấy người học làm trung tâm. 1.1.4. Đổi mới phƣơng pháp dạy học có sự hổ trợ của CNTT Chỉ thị 29/2001/CT – BGD & ĐT của Bộ trưởng Bộ GD & ĐT đã nêu rõ : “ Đối với giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi phương pháp, phương thức dạy và học. Công nghệ thông tin là phương tiện để tiến tới một xã hội học tập”.[13] CNTT mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới các phương pháp và hình thức dạy học. Những PPDH theo cách tiếp cận kiến tạo, PPDH theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 7 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh hình thức dạy học như dạy học theo lớp, theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong môi trường CNTT. Nhận thức rõ vai trò, tầm quan trọng và hiệu quả của ứng dụng CNTT trong dạy học; nhiều trường học hiện nay đã và đang xây dựng, triển khai kế hoạch ứng dụng CNTT trong nhà trường. Để thực hiện yêu cầu trên, điều đầu tiên đó là phải bồi dưỡng một đội ngũ giáo viên có trình độ về tin học, đặc biệt là các kỹ năng ứng dụng CNTT trong từng môn học cụ thể. Hiện nay, có rất nhiều trường học đã tổ chức các hoạt động như: tổ chức các lớp bồi dưỡng kỹ năng tin học; tổ chức sinh hoạt chuyên môn, chuyên đề để trao đổi về kinh nghiệm ứng dụng CNTT trong giảng dạy. Mỗi một giáo viên luôn phải có ý thức sưu tầm tài liệu hướng dẫn ứng dụng CNTT hiệu quả. Đồng thời luôn tích cực học hỏi, sẵn sàng chia sẽ. Ngoài việc bồi dưỡng để có một đội ngũ giáo viên ứng dụng CNTT giỏi, mỗi trường học đã và đang tích cực trang bị cơ sở vật chất, thiết bị về tin học. Bố trí thời gian, lịch học hợp lý để tất cả giáo viên và học sinh đều được học tập nghiên cứu, khai thác có hiệu quả việc ứng dụng CNTT vào dạy học. Nhìn chung, vấn đề ứng dụng CNTT vào công tác giảng dạy đã và đang có sự tiến bộ, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. Tuy nhiên, cần xác định rõ CNTT chỉ là phương tiện tạo thuận lợi cho việc triển khai phương pháp tích cực chứ không phải là điều kiện đủ của phương pháp này. Việc ứng dụng CNTT vào dạy học góp phần đổi mới PPDH là một công việc khó khăn, lâu dài, đòi hỏi rất nhiều điều kiện về cơ sở vật chất, tài chính và năng lực của đội ngũ giáo viên. Do đó, để đẩy mạnh ứng dụng và phát triển CNTT trong dạy học có hiệu quả cần có sự quan tâm, đầu tư về cơ sở vật chất của các cấp, sự chỉ đạo đồng bộ của ngành – của mỗi nhà trường và đặc biệt là sự nỗ lực học hỏi, rút kinh nghiệm của bản thân mỗi giáo viên. 1.2. Phần mềm dạy học 1.2.1. Khái quát phần mềm dạy học PMDH là một trong những chương trình ứng dụng được xây dựng nhằm mục đích hỗ trợ cho quá trình dạy học, là một tập hợp các câu lệnh được viết theo một SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 8 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh ngôn ngữ lập trình nào đó, để yêu cầu máy tính thực hiện các thao tác cần thiết ( cập nhật, lưu giữ, xử lí dữ liệu và truy xuất thông tin ) theo một kịch bản ( giải thuật ) và yêu cầu đã được định trước. PMDH bao hàm trong nó những tri thức của khoa học giáo dục và các kỹ thuật của CNTT. Hay nói cách khác, PMDH là sản phẩm được kết tinh từ hai loại chuyên gia: sư phạm và tin học. Như vậy, không phải cứ một phần mềm nào được sử dụng vào dạy học thì được gọi là PMDH, mà chỉ có thể nói đến việc khai thác những khả năng của nó để hỗ trợ cho quá trình dạy học mà thôi.[2] Các PMDH có thể sử dụng trong dạy học với các chức năng sau: - Dạy – học kiến thức mới. - Ôn tập, củng cố, hoàn thiện kiến thức. - Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh. 1.2.2. Ƣu điểm và nhƣợc điểm của việc sử dụng phần mềm dạy học 1.2.2.1. Ƣu điểm - Môi trường đa phương tiện kết hợp với những hình ảnh video, camera,… với âm thanh, văn bản, biểu đồ…được trình bày qua máy tính theo kịch bản vạch sẵn nhằm đạt hiệu quả tối đa qua một quá trình học đa giác quan. - Kỹ thuật đồ họa nâng cao có thể mô phỏng nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội, trong con người mà không thể hoặc không nên để xảy ra trong điều kiện nhà trường. - Công nghệ tri thức nối tiếp trí thông minh của con người, thực hiện những công việc mang tính trí tuệ cao. - Những ngân hàng dữ liệu khổng lồ và đa dạng được kết nối với nhau và với người sử dụng qua những mạng máy tính kể cả internet …có thể được khai thác để tạo nên những điều kiện cực kỳ thuận lợi và nhiều khi không thể thiếu để học sinh học tập trong hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo, được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu. - Những thí nghiệm, tài liệu được cung cấp bằng nhiều kênh: kênh hình, kênh chữ, âm thanh sống động làm cho học sinh dễ thấy, dễ tiếp thu và bằng suy luận có lí, học sinh có thể có những dự đoán về các tính chất, những quy luật mới. SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 9 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh Đây là một ưu điểm lớn của CNNT và truyền thông trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học. Có thể khẳng định rằng, môi trường CNTT và truyền thông chắc chắn sẽ có tác động tích cực tới sự phát triển trí tuệ của học sinh và điều này làm nảy sinh những lý thuyết học tập mới. 1.2.2.2. Nhƣợc điểm Theo sự đánh giá chung trong thời gian vừa qua, việc đưa CNTT và truyền thông ứng dụng vào lĩnh vực giáo dục và đào tạo bước đầu đạt được những kết quả khả quan. Tuy nhiên, những gì đạt được vẫn còn hết sức khiêm tốn. Khó khăn, vướng mắc và những thách thức vẫn còn phía trước bởi những vấn đề nảy sinh từ thực tiễn. Chẳng hạn : - Tuy máy tính điện tử mang lại rất nhiều thuận lợi cho việc dạy học nhưng trong một mức độ nào đó, thì công cụ hiện đại này cũng không thể hỗ trợ giáo viên hoàn toàn trong các bài giảng của họ. Nó chỉ thực sự hiệu quả đối với một số bài giảng chứ không phải toàn bộ chương trình do nhiều nguyên nhân, mà cụ thể là, với những bài học có nộ dung ngắn, không nhiều kiến thức mới, thì việc dạy theo phương pháp truyền thống sẽ thuận lợi hơn cho học sinh, vì giáo viên sẽ ghi tất cả nội dung bài học đó đủ trên một mặt bảng và như vậy sẽ dễ dàng củng cố bài học từ đầu đến cuối mà không cần phải lật lại từng slide như khi dạy trên máy tính điện tử. Những mạch kiến thức vận dụng đòi hỏi giáo viên phải kết hợp với phấn trắng bảng đen và các phương pháp dạy học truyền thống mới rèn luyện được kỹ năng cho học sinh. - Bên cạnh đó, kiến thức, kỹ năng về CNTT ở một số giáo viên vẫn còn hạn chế, chưa đủ vượt ngưỡng để đam mê và sáng tạo, thậm chí còn né tránh. Mặt khác, PPDH cũ vẫn còn như một lối mòn khó thay đổi, sự uy quyền, áp đặt vẫn chưa thể xoá được trong một thời gian tới. Việc dạy học tương tác giữa người - máy, dạy theo nhóm, dạy phương pháp tư duy sáng tạo cho học sinh, cũng như dạy học sinh cách biết, cách làm, cách chung sống và cách tự khẳng định mình vẫn còn mới mẻ đối với giáo viên và đòi hỏi giáo viên phải kết hợp hài hòa các PPDH đồng thời phát huy ưu điểm của PPDH này làm hạn chế những nhược điểm của PPDH truyền SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 10 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh thống. Điều đó làm cho CNTT, dù đã được đưa vào quá trình dạy học, vẫn chưa thể phát huy tính trọn vẹn tích cực và tính hiệu quả của nó. - Việc sử dụng CNTT để đổi mới PPDH chưa được nghiên cứu kỹ, dẫn đến việc ứng dụng nó không đúng chỗ, không đúng lúc, nhiều khi lạm dụng nó. - Việc đánh giá một tiết dạy có ứng dụng CNTT còn lúng túng, chưa xác định hướng ứng dụng CNTT trong dạy học. Chính sách, cơ chế quản lý còn nhiều bất cập, chưa tạo được sự đồng bộ trong thực hiện. Các phương tiện, thiết bị phục vụ cho việc đổi mới PPDH bằng phương tiện chiếu projector, … còn thiếu, chưa đồng bộ và chưa được hướng dẫn sử dụng nên chưa triển khai rộng khắp và hiệu quả. - Việc kết nối và sử dụng Internet chưa được thực hiện triệt để và có chiều sâu; sử dụng không thường xuyên do thiếu kinh phí, do tốc độ đường truyền. Công tác đào tạo, công tác bồi dưỡng, tự bồi dưỡng đội ngũ giáo viên chỉ mới dừng lại ở việc xoá mù tin học nên giáo viên chưa đủ kiến thức, mất nhiều thời gian và công sức để sử dụng CNTT trong lớp học một cách có hiệu quả. 1.3. Giới thiệu một số phần mềm mô phỏng thí nghiệm 1.3.1. Phần mềm ChemLab Model ChemLab là một trong những phần mềm mạnh nhất trong các phần mềm Model Science được dùng để mô phỏng khoảng hơn 32 bài thí nghiệm khác nhau thuộc các lĩnh vực hóa đại cương, phân tích, vô cơ, hữu cơ, hóa lý… Sức mạnh vượt trội của ChemLab là trang bị một phòng thí nghiệm hóa học mô phỏng hiện đại với rất nhiều dụng cụ và hóa chất thí nghiệm, cho phép người dùng lựa chọn các bài thí nghiệm khác nhau và có khả năng tự thiết kế các thí nghiệm tương tự, phục vụ cho mục đích nghiên cứu và giảng dạy hóa học. 1.3.1.1. Sử dụng ChemLab ChemLab là một phần mềm nhỏ gon và tiện lợi, với kho thiết bị và những thí nghiệm có sẵn giúp cho người sử dụng dễ dàng thiết kế nên một mô hình thí nghiệm. Khi sử dụng các thí nghiệm có sẵn, chỉ cần thực hiện theo các bước: kích vào biểu tượng của ChemLab trên destop  xuất hiện hộp thoại ChemLab Simulation Modules  chọn bài thí nghiệm  OK. SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 11 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh Các bạn có thể nhìn thấy trong Toolbar là các dụng cụ thí nghiệm như đèn đốt, các loại bình hình trụ, bình hình tròn,... để đựng hoá chất như dưới đây: Phía bên phải màn hình chính là khung màu trắng được giành để thực hiện thí nghiệm, phía bên trái là phần giới thiệu khái quát trong Introduction, các bước thực hiện dạng thí nghiệm trong Procedure, ghi lại những gì quan sát được và kết quả vào. Để chọn dụng cụ thí nghiệm và các thao tác thực hiện, ta làm như sau: - Kích chuột trái vào dụng cụ thí nghiệm trên thanh Chem Tool  xuất hiện dụng cụ trong cửa sổ Lab. Có thể chọn dụng cụ thí nghiệm menu Equipment. - Kích chuột phải vào dụng cụ đã chọn  xuất hiện một menu context giúp lựa chọn các thao tác khi tiến hành thí nghiệm ( lấy hóa chất, đo nhiệt độ, đo pH, cân khối lượng, rót hóa chất,…). Có thể lấy hóa chất bằng cách chọn Chemical. - Kích đúp chuột trái vào dụng cụ chứa hóa chất  xuất hiện hộp thoại Chemical properties cho biết tính chất của chất. Với phần mềm này chúng ta có thể thực hành các dạng thí nghiệm sau: - Kiểm tra chuẩn độ pH thông qua phản ứng axit - bazơ, đo độ pH của dung dịch. - Phản ứng hoà tan muối, tạo muối kết tủa. SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 12 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh - Mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của chất khí trong môi trường nhiệt độ không đổi. - Một số thí nghiệm chung. - Xác định thành phần của một hoá chất có gốc muối Cl-. - Phản ứng oxi hoá khử. - Thí nghiệm về nhiệt.[11] 1.3.1.2. Ƣu điểm và nhƣợc điểm của phần mềm ChemLab được thiết kế trong môi trường Window nên màn hình giao diện khá quen thuộc: thanh Menu chính, Chem Tool, Text Tool, Text Tab và thanh trạng thái. Giúp cho người sử dụng dễ dàng làm quen và sử dụng. Main Menu Text Tab Bar Text Tool Bar Text Window Lab Window w Với các thí nghiệm có sẵn, người sử dụng có thể tiết kiện được thời gian và công sức. Đồng thời, cũng có thể dựa vào các thí nghiệm đó để thiết kế các thí nghiệm tương tự. Bên cạnh những ưu điểm đó, ChemLab vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm. Để sử dụng và khai thác có hiệu quả phần mềm này, yêu cầu giáo viên phải có trình độ tiếng anh chuyên ngành hóa học tối thiểu để nắm được các bước thực hiện một thí nghiệm mô phỏng ( Procedure ). Hơn thế nữa, để thiết kế được một thí nghiệm theo ý muốn, giáo viên phải biết sử dụng LabWizard để chuẩn bị các công việc: - Tạo các file định dạng RTF ( Rich Text Format ) để trình bày các mục: giới thiệu ( Introduction ), các bước thí nghiệm ( Procedure ) và kết quả nhận được ( Observation ). SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 13 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh - Khai báo dữ liệu các hóa chất cần thiết cho một thí nghiệm ( bao gồm chất tham gia phản ứng, sản phẩm cũng như các chất chỉ thị ). - Liệt kê danh sách các phản ứng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm.[2] 1.3.2. Phần mềm Crocodile Chemistry 605 1.3.2.1. Sử dụng Crocodile Chemistry 605 Crocodile Chemistry là phần mềm ứng dụng dùng để mô phỏng các bài thí nghiệm về hóa đại cương, hóa phân tích, hóa vô cơ và hữu cơ được dùng nhiều ở bậc trung học phổ thông. Phiên bản mới nhất là 605. Sau khi cài đặt, ta kích đúp vào biểu tượng của Crocodile Chemistry 605 trên destop, ta sẽ thấy giao diện màn hình như sau: Các thành phần chính chủa màn hình bao gồm: * Thanh công cụ: Xóa đối tượng Tạo một thí nghiệm mới (Ctrl+N) Mở một thí nghiệm đã tạo trước đó (ctrl+O) Lưu một nghiệm đang tiến hành (Ctrl+S) In trang trình bày thí nghiệm (Ctrl+P) Cắt một đối tượng được chọn lưu vào clipboard (Ctrl+X) SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 14 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh Copy một đối tượng được chọn lưu vào clipboard (Ctrl+C) Đưa một đối tượng đang có trong clipboard ra màn hình (Ctrl+V) Hủy bỏ thao tác vừa thực hiện (Ctrl+Z) Thực hiện lại thao tác vừa hủy bỏ (Ctrl+Y) Mở bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Phóng to (Ctrl+ =) Thu nhỏ (Ctrl+ -) Hiển thị thuộc tính của màn hình đang làm việc Cho dừng hoặc chạy thí nghiệm (Ctrl+shift+P) Tăng hoạc giảmtốc độ thời gian * Side Pane: ◊ Contents: kho chứa các bài thí nghiệm. Giới thiệu các thao tác làm thí nghiệm Phân loại các chất Phương trình hóa học và số lượng Tốc độ phản ứng Năng lượng Nước và dung dịch Axit, bazo và muối Điện hóa Bảng tuần hoàn Đá và kim loại Nhận biết các chất Nội dung trực tuyến Nội dung cá nhân ◊ Parts Library: kho chứa hóa chất, dụng cụ. SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 15 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh 63 đồ dùng trong Crocodile Chemistry được thiết kế xung quanh chương trình khoa học mới làm cho việc sử dụng trở nên dễ dàng hơn nhiều để thiết lập những thí nghiệm. Mỗi đồ dùng giải quyết một đề tài đặc biệt từ chương trình khoa học. Trong mỗi ngăn đồ dùng bạn sẽ tìm thấy một mô hình để bắt đầu, đây là một môi trường làm sẵn nơi người sử dụng có thể thiết lập thí nghiệm. Người sử dụng cũng sẽ tìm thấy hóa chất, thiết bị cần và thiết lập như mong muốn. Chemicals: Các loại hóa chất bao gồm: kim loại, axit, kiềm, oxit, halogenua, sunfit, cacbonat, các chất khí,….. Hóa chất có thể ở dạng bột ( powders ), miếng ( lumps ), lỏng ( liquids ), khí ( gas ), dung dịch ( solution ),…Dạng bột có mịn ( fine ), vừa ( medium ), thô ( coarse ). Cách lấy hóa chất: mở kho hóa chất, click chuột vào biểu tượng hóa chất cần lấy, kéo rê ra vùng thực hiện thí nghiệm. Cách tạo phản ứng giữa các chất: chọn một hóa chất đặt ở trên vùng làm việc, sau đó lựa chọn tiếp chất thứ hai mang lại đúng vị trí của lọ thứ nhất, rồi bấm chuột trái, lập tức hóa chất trong lọ thứ hai sẽ được đổ vào lọ thứ nhất . Ngoài ra, bạn còn có thể xoay lọ hóa chất thứ hai để đổ vào lọ thứ nhất. Cứ như vậy bạn có thể hòa nhiều chất khác nhau vào cùng một lọ. Sau khi trộn, nếu có phản ứng xảy ra bạn sẽ thấy những hiện tượng bên trong lọ. Bạn xem ở phần Information Toolbar để biết phương trình phản ứng xảy ra. Những phản ứng xảy ra trong chương trình này SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 16 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh rất vui nhộn, có cả các phản ứng nổ. Ví dụ, khi bạn đổ nước vào lọ chứa bột natri (Na) thì một “cú” nổ sẽ xảy ra ngay lập tức. Equipment: bao gồm đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm hóa học thông dụng dùng trong nhà trường phổ thông. Click chuột phải vào dụng cụ cần chọn và kéo rê vào vùng làm việc, đặt tại vị trí hợp lý. ◊ Properties: thiết lập các thuộc tính của đối tượng.[2] 1.3.2.2. Ƣu điểm và nhƣợc điểm của phần mềm Crocodile Chemistry 605 mang đến cho người sử dụng một môi trường mô phỏng hiện đại: những đồ dùng lý tưởng cho bài học của các sinh viên hoặc bạn cũng có thể tạo ra những môi trường cho riêng mình. Ngăn đồ dùng cất giữ tất cả hóa chất và đồ thí nghiệm mà bạn cần. Mô hình mô phỏng những phản ứng nguyên tử, phân tử dưới dạng 3D, phân tích quá trình phản ứng như sự kết tinh hay sự sôi, bạn cũng có thể theo dõi quá trình phản ứng ở chế độ toàn màn hình và ẩn đi những thanh công cụ. Cung cấp nhiều tính năng linh hoạt hoạt hơn phần mềm khoa học khác. Như một thư viện đồ dùng, hóa chất với cơ cấu dễ dàng, bạn hoàn toàn có thể sử dụng nhiều hóa chất, số lượng dùng và kết hợp chúng như bạn muốn. Giáo viên có thể dạy cho học sinh theo cách của riêng mình cho họ thấy những phản ứng bạn muốn. Khả năng linh hoạt của Crocodile Chemistry là rất lớn, người sử dụng có thể thay đổi những tham số giúp minh họa những phản ứng khác nhau, những hiệu ứng của việc thay đổi những điều kiện là vai trò của năng lượng trong hóa học, nó cũng giúp đỡ với phép lấy vi phân... Với những đồ dùng mới người sử dụng chỉ cần thay SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH Khóa luận tốt nghiệp 17 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan Anh đổi những thông số cần thiết khi muốn, xây dựng mô hình theo ý muốn , khi đó sẽ thấy thoải mái khi làm việc với phần mềm. Với Crocodile Chemistry, giáo viên có thể để cho học sinh của mình tự thiết kế nên một thí nghiệm với độ an toàn rất cao. Phần mềm là ý tưởng hoàn hảo cho quá trình học tập, làm việc, hoạt động nhóm, điều tra nghiên cứu hay thực hành trong cuộc sống thật. Nó cũng rất hữu ích, tránh được những sai lầm trong thí nghiệm thực sự.[9] Tuy vậy, Crocodile Chemistry vẫn còn một số nhược điểm. Ngôn ngữ phần mềm là tiếng Anh nên còn hạn chế khả năng sử dụng của giáo viên. Kho hóa chất chưa đáp ứng hết các thí nghiệm cần thiết, vì vậy một số thí nghiệm không thể thực hiện với Crocodile Chemistry. 1.3.3. Phần mềm Science Teacher’s Helper soạn giáo án trong word 1.3.3.1. Sử dụng Science Teacher’s Helper Science Teacher’s Helper là phần mềm hỗ trợ soạn giáo án trên word. Sau khi cài đặt, tiện ích này sẽ được gắn trên thanh công cụ của phần mềm soạn thảo word như một Plug-in và người dùng chỉ cần sử dụng nó cho công việc của mình. Toolbar Science Teacher’s Helper Trên thanh công cụ Science Teacher’s Helper được gắn trong phần mềm MicrosoftWord gồm các phần như: Physics ( vật lý ), Chem ( hóa học ), Math ( toán học ), Electronic ( điện từ ), một số các kí hiệu, biểu tượng chung… SVTH: Nguyễn Thị Kim Dung Lớp: 08SHH
- Xem thêm -