Tài liệu Luận văn sư phạm xây dựng tư liệu hướng dẫn chuyên đề hóa học và công nghệ thông tin trong chương trình phổ thông mới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC -------- VŨ THỊ KIM NGÂN XÂY DỰNG TƯ LIỆU HƯỚNG DẪN CHUYÊN ĐỀ “HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH PHỔ THÔNG MỚI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu cơ HÀ NỘI, 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC -------- VŨ THỊ KIM NGÂN XÂY DỰNG TƯ LIỆU HƯỚNG DẪN CHUYÊN ĐỀ “HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH PHỔ THÔNG MỚI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Người hướng dẫn khoa học: TS. Chu Anh Vân HÀ NỘI, 2019 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được khóa luận này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên đã giao đề tài, hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này. Đồng thời, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo thuộc bộ môn hóa Hữu cơ thuộc trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận. Trong khuôn khổ của một bài khóa luận, do điều kiện về thời gian, năng lực và cũng lần đầu nghiên cứu khoa học nên không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót. Vì vậy, tôi kính mong nhận được sự góp ý của thầy giáo, cô giáo và toàn thể bạn đọc để khóa luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 02 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Vũ Thị Kim Ngân DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên đầy đủ Viết tắt HS Học sinh GV Giáo viên CTGD Chương trình giáo dục PMDH Phần mềm dạy học PMHH Phần mềm hóa học CNTT Công nghệ thông tin CTCT Công thức cấu tạo CTHH Công thức hóa học CTPT Công thức phân tử THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông STEM Thuật ngữ dùng để chỉ các ngành khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học (Science, Technology, Engineering, Mathematic) PGS.TS Phó giáo sư. Tiến sĩ IUPAC Liên minh Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng (International Union of Pure and Applied Chemistry) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam PPDH Phương pháp dạy học BMP Màng protein cơ bản IR Phổ hồng ngoại (Infrared Sectroscopy) UV Phổ tử ngoại (UltraViolet) MM+ Trường lực “toàn bộ nguyên tử” Ab Inito Phương pháp tính toán thuàn túy lí thuyết AM1 Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán thuộc tính điện tử (Austin model 1) PM3 Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán thuộc tính điện tử được tham số hóa từ AM1 (Parametric Method 3) CNDO Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán thuộc tính điện tử bỏ qua hoàn toàn xen phủ vi phân (Complete Neglect of Differential Overlap) INDO Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán thuộc tính điện tử gián tiếp bỏ qua xen phủ vi phân (Intermediate Neglect of Differential Overlap) MNDO Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán thuộc tính điện tử bằng cách sử dụng các tham số (Modified Neglect of Diatomic Overlap) RM1 Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán mô hình quỹ đạo phân tử (Recife Model 1) TNDO Phương pháp bán kinh nghiệm tính toán thuộc tính điện tử bỏ qua xen phủ vi phân bao gồm các tham số không chỉ cho số thứ tự nguyên tử mà còn cho kiểu nguyên tử RMS Gadient Vectơ mô tả trường lực trên một nguyên tử 1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton H-NMR 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG Hình 1.1. Chân dung người HS mới ................................................................. 4 Hình 1.2. Hệ thống các môn học trong chương trình phổ thông mới ............... 5 Bảng 1.3. Năng lực hóa học .............................................................................. 9 Hình 1.4. Giao diện làm việc của Chemwin ................................................... 13 Hình 1.5. Giao diện làm việc của ADC Lab ................................................... 14 Hình 1.6. Giao diện làm việc của Materials Studio ........................................ 14 Hình 1. 7. Giao diện làm việc của FullProf .................................................... 15 Hình 1. 8. Giao diện làm việc của Gaussian98 ............................................... 15 Hình 1.9. Giao diện làm việc của ObitanViewer ............................................ 16 Hình 1.10. Giao diện làm việc của Titration ................................................ 16 Hình 2.1. Quy trình xây dựng nội dung chuyên đề ......................................... 18 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU ........................................................ MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 2. Nội dung chính của đề tài, các vấn đề cần giải quyết ................................... 2 Chương 1. TỔNG QUAN ................................................................................. 3 1.1. Giới thiệu về chương trình phổ thông tổng thể .......................................... 3 1.1.1. Mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể ........................ 3 1.1.2. Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của học sinh phổ thông ...... 3 1.1.3. Kế hoạch giáo dục ................................................................................... 4 1.2. Giới thiệu vài nét về chương trình môn Hóa học....................................... 5 1.2.1. Đặc điểm của môn Hóa học .................................................................... 5 1.2.2. Mục tiêu của chương trình môn Hóa học ............................................... 7 1.2.3. Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực ............................................. 7 1.2.4. Môn Hóa học sẽ dạy như thế nào trong chương trình phổ thông mới? ................................................................................................................... 9 1.3. Công nghệ thông tin trong dạy học hóa học ............................................ 12 1.3.1. Vai trò của CNTT trong dạy học hóa học ............................................. 12 1.3.2. Một số phần mềm sử dụng trong dạy học Hóa học .............................. 13 Chương 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................... 17 2.1. Xây dựng nội dung và yêu cầu cần đạt .................................................... 17 2.2. Quy trình xây dựng nội dung chuyên đề .................................................. 18 Chương 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ........................................................... 19 3.1. Vẽ CTCT của một số chất bằng phần mềm Chemoffice ......................... 19 3.1.1. Giới thiệu chung về Chemoffice ............................................................ 19 3.1.2. Vẽ CTCT, công thức Lewis, công thức phối cảnh................................. 21 3.2. Thực hành thí nghiệm ảo với Crocodile Chemistry................................. 25 3.2.1. Giới thiệu về Crocodile Chemistry ....................................................... 25 3.2.2. Các thao tác cơ bản của Crocodile Chemistry ..................................... 26 3.3. Thực hành thí nghiệm ảo bằng ChemLab ................................................ 30 3.3.1. Giới thiệu chung về Chemlab ................................................................ 30 3.3.2. Thực hành chuẩn độ acid -base ............................................................ 31 3.4. Tính toán một số thông số lượng tử bằng Hyperchem ............................ 35 3.4.1. Giới thiệu chung về Hyperchem............................................................ 35 3.4.2. Xây dựng phân tử .................................................................................. 36 3.5. Xây dựng video hướng dẫn sử dụng phần mềm Hóa học trong chuyên đề......................................................................................................... 41 3.5.1. Thiết kế video hướng dẫn sử dụng phần mềm hóa học bằng phần mềm quay video Camtasia 9 ........................................................................... 41 3.5.2. Sử dụng Notepad bổ sung hướng dẫn thao tác .................................... 43 3.5.3. Sản phẩm video hướng dẫn ................................................................... 43 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 47 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 48 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay CNTT ngày càng phát triển, nó có mặt trong hầu hết các ngành nghề. Dạy học cũng không phải là ngoại lệ. Những năm gần đây, ngành giáo dục không ngừng đổi mới PPDH và nâng cao chất lượng giáo dục ở tất cả các cấp học. Trong đó, việc ứng dụng CNTT đã góp phần giúp HS chủ động tiếp nhận kiến thức, hoàn thiện đầy đủ các kỹ năng. Với sự phát triển của khoa học - kỹ thuật, nhiều phương tiện hỗ trợ dạy học ra đời đã mang lại hiệu quả giúp GV có thể định hướng HS tiếp cận với nguồn tri thức phong phú, dễ hiểu nhất. Từ việc lên lớp bằng giáo án điện tử, dạy học bằng trình chiếu trên màn hình (Powerpoint), những năm gần đây còn xuất hiện thêm những thiết bị công nghệ dạy học hiện đại như: Bảng điện tử thông minh, sách giáo khoa điện tử, phần mềm thiết kế bài giảng E learning,... Các bậc học từ mầm non đến THPT đều đã đưa các phần mềm thiết kế bài giảng trên thiết bị công nghệ vào giảng dạy tại tất cả các tiết học. Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2010 – 2020 là đưa giáo dục nước ta trở thành một nên giáo dục tiên tiến, khoa học, dân tộc, đại chúng và thích ứng với nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, hướng tới một xã hội học tập, có khả năng hội nhập quốc tế. Việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy giúp GV linh hoạt hơn trong việc soạn giáo án và thiết kế bài giảng sinh động hơn từ đó sẽ gây được hứng thú cho HS. Hơn nữa, sẽ tiết kiệm được nhiều thời gian. Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy giảng dạy lí thuyết trên lớp gặp nhiều khó khăn. Cụ thể như kiến thức khô khan, hàn lâm, ví dụ không được sát thực, quá nhiều CTHH khiến cho HS khó hiểu, khó tiếp thu, chóng chán và mang tâm lí sợ học bộ môn này. Việc ứng dụng CNTT hỗ trợ nhiều trong quá trình dạy học hóa học như vẽ CTCT các chất, viết phương trình phản ứng, mô tả CTCT là công việc thường xuyên và không thể thiếu, đặc biệt là việc mô phỏng các quá trình, các thí nghiệm mà trong điều kiện thường không thể thực hiện được. Để HS tiếp cận gần hơn với hóa học thì không chỉ dừng lại ở các công thức, phương trình, … trong sách vở mà hiện nay người ta đang mong muốn 1 để HS tự tay thiết kế các phân tử, tự tay thiết kế các thí nghiệm với các hiện tượng xảy ra như lý thuyết. Hướng tới mục tiêu đó chúng tôi lựa chọn đề tài: “Xây dựng tư liệu hướng dẫn chuyên đề Hóa học và công nghệ thông tin trong chương trình phổ thông mới”. 2. Nội dung chính của đề tài, các vấn đề cần giải quyết - Từ Chemoffice nêu được cách vẽ CTCT, công thức Lewis và chèn vào office. - Từ Crocodile Chemistry, Chemlab nêu được cách tiến hành một số thí nghiệm ảo. - Từ Hyperchem thiết lập được quy trình tính toán bán kinh nghiệm và khai thác được một số thông số lượng tử của chất. - Xây dựng video hướng dẫn sử dụng những phần mềm nêu trên. 2 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về chương trình phổ thông tổng thể 1.1.1. Mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể CTGD phổ thông cụ thể hóa mục tiêu giáo dục phổ thông, giúp người học làm chủ kiến thức phổ thông; biết vận dụng hiệu quả kiến thức vào đời sống và tự học suốt đời; có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp; biết xây dựng và phát triển hài hòa các mối quan hệ xã hội; có cá tính, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú; nhờ đó có được cuộc sống có ý nghĩa và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại. CTGD tiểu học giúp HS hình thành và phát triển những yếu tố căn bản đặt nền móng cho sự phát triển hài hòa về thể chất và tinh thần, phẩm chất và năng lực; định hướng chính vào giáo dục về giá trị bản thân, gia đình, cộng đồng và những thói quen, nề nếp cần thiết trong học tập và sinh hoạt. CTGD THCS giúp HS phát triển các phẩm chất, năng lực đã được hình thành và phát triển ở cấp tiểu học; tự điều chỉnh bản thân theo các chuẩn mực chung của xã hội; biết vận dụng các phương pháp học tập tích cực để hoàn chỉnh tri thức và kỹ năng nền tảng; có những hiểu biết ban đầu về các ngành nghề và có ý thức hướng nghiệp để tiếp tục học lên THPT, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động. CTGD THPT giúp HS tiếp tục phát triển những phẩm chất, năng lực cần thiết đối với người lao động, ý thức và nhân cách công dân; khả năng tự học và ý thức học tập suốt đời; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân để tiếp tục học lên, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động; khả năng thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới. [1] 1.1.2. Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của học sinh phổ thông CTGD phổ thông hình thành và phát triển cho HS những phẩm chất chủ yếu sau: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm. Đồng thời, CTGD phổ thông hình thành và phát triển cho HS những năng lực cốt lõi sau: 3 + Những năng lực chung được tất cả các môn học và hoạt động giáo dục góp phần hình thành, phát triển: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. + Những năng lực chuyên môn được hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mỹ, năng lực thể chất. Bên cạnh việc hình thành, phát triển các năng lực cốt lõi, CTGD phổ thông còn góp phần phát hiện, bồi dưỡng năng lực đặc biệt (năng khiếu) của HS. [1] Hình 1.1. Chân dung người HS mới 1.1.3. Kế hoạch giáo dục CTGD phổ thông được chia thành hai giai đoạn: giai đoạn giáo dục cơ bản (từ lớp 1 đến lớp 9) và giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (từ lớp 10 đến lớp 12). Hệ thống môn học và hoạt động giáo dục của CTGD phổ thông gồm các môn học và hoạt động giáo dục bắt buộc, các môn học tự chọn. Thời gian thực học trong một năm học tương đương 35 tuần. Các cơ sở giáo dục có thể tổ chức dạy học 1 buổi/ngày hoặc 2 buổi/ngày. Cơ sở giáo dục tổ chức dạy học 1 buổi/ngày và 2 buổi/ngày đều phải thực hiện nội dung giáo dục bắt buộc chung thống nhất đối với tất cả cơ sở giáo dục trong cả nước. [1] 4 Hình 1.2. Hệ thống các môn học trong chương trình phổ thông mới 1.2. Giới thiệu vài nét về chương trình môn Hóa học 1.2.1. Đặc điểm của môn Hóa học Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực KHTN, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của chất. Hoá học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành KHTN khác như Vật lí, Sinh học, Y dược và Địa chất học. Những tiến bộ trong lĩnh vực hoá học gắn liền với sự phát triển của những phát hiện mới trong các lĩnh vực của các ngành Sinh học, Y học và Vật lí. Hoá học đóng 5 một vai trò quan trọng trong cuộc sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội. Những thành tựu của hoá học được ứng dụng vào các ngành vật liệu, năng lượng, dược phẩm, công nghệ sinh học, nông – lâm – ngư nghiệp và khoa học và vũ trụ. Trong nhà trường phổ thông, môn Hoá học giúp HS có được những tri thức cốt lõi về Hoá học và ứng dụng những tri thức này vào cuộc sống. Môn Hoá học ở trường phổ thông có mối quan hệ với nhiều lĩnh vực giáo dục khác. Cùng với Toán học, Tin học và Công nghệ, môn Hoá học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Nội dung Chương trình môn Hoá học được phân chia theo 2 giai đoạn: – Giai đoạn giáo dục cơ bản: Ở cấp tiểu học, các nội dung liên quan đến Hoá học được trình bày ở mức độ đơn giản (vật liệu, nước, không khí,...) trong môn Khoa học (lớp 4, lớp 5), góp phần giúp HS có nhận thức bước đầu về thế giới tự nhiên. Ở cấp THCS, nội dung giáo dục hoá học được tích hợp ở mức độ cao hơn trong môn KHTN. – Giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp: Ở cấp THPT, Hoá học là môn học lựa chọn theo nguyện vọng và định hướng nghề nghiệp thuộc nhóm môn KHTN (bao gồm ba môn: Vật lí, Hoá học, Sinh học). Nội dung môn Hoá học được thiết kế thành các chủ đề vừa bảo đảm củng cố các mạch nội dung, phát triển kiến thức và kĩ năng thực hành trên nền tảng những năng lực chung và năng lực tìm hiểu tự nhiên đã được hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa giúp HS có hiểu biết sâu sắc hơn về các kiến thức cơ sở chung của Hoá học, làm cơ sở nghiên cứu về hoá học vô cơ và hoá học hữu cơ. Ngoài ra, trong mỗi năm học, những HS có định hướng nghề nghiệp cần sử dụng nhiều kiến thức hoá học được chọn ba chuyên đề học tập phù hợp với nguyện vọng của bản thân và điều kiện tổ chức của nhà trường. Các chuyên đề này nhằm thực hiện yêu cầu phân hoá sâu, giúp HS tăng cường kiến thức và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đáp ứng yêu cầu định hướng nghề nghiệp. [2] 6 1.2.2. Mục tiêu của chương trình môn Hóa học Môn Hoá học góp phần hình thành và phát triển ở HS các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung cốt lõi và năng lực chuyên môn. Năng lực tìm hiểu tự nhiên thể hiện ở các năng lực thành phần mà môn Hoá học có ưu thế hình thành, phát triển ở HS như: năng lực nhận thức kiến thức hoá học, năng lực tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học và năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễn, từ đó biết ứng xử với tự nhiên một cách đúng đắn, khoa học và có khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân. [2] 1.2.3. Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực Ngoài các phẩm chất và năng lực chung, môn Hoá học góp phần hình thành và phát triển ở HS năng lực tìm hiểu tự nhiên, cụ thể là năng lực hoá học, bao gồm các thành phần sau: Thành phần năng lực Nhận thức hoá học Biểu hiện Nhận thức được các kiến thức cơ sở về cấu tạo chất; các quá trình hoá học; các dạng năng lượng và bảo toàn năng lượng; một số chất hoá học cơ bản và chuyển hoá hoá học; một số ứng dụng của hoá học trong đời sống và sản xuất. Các biểu hiện cụ thể: – Nhận biết và nêu được tên của các đối tượng, sự kiện, khái niệm hoặc quá trình hoá học. – Trình bày được các sự kiện, đặc điểm, vai trò của các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học. – Mô tả được đối tượng bằng các hình thức nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ, bảng. – So sánh, phân loại, lựa chọn được các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học theo các tiêu chí khác nhau. – Phân tích được các khía cạnh của các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học theo logic nhất định. – Giải thích và lập luận được về mối quan hệ giữa các các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học (cấu tạo - tính chất, 7 nguyên nhân - kết quả,...). – Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học. – Thảo luận, đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề. Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học Quan sát, thu thập thông tin; phân tích, xử lí số liệu; giải thích; dự đoán được kết quả nghiên cứu một số sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống. Các biểu hiện cụ thể: – Đề xuất vấn đề: nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích được bối cảnh để đề xuất vấn đề; biểu đạt được vấn đề. – Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: phân tích được vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết nghiên cứu. – Lập kế hoạch thực hiện: xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn,...); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu. – Thực hiện kế hoạch: thu thập được sự kiện và chứng cứ (quan sát, ghi chép, thu thập dữ liệu, thực nghiệm); phân tích được dữ liệu nhằm chứng minh hay bác bỏ giả thuyết; rút ra được kết luận và và điều chỉnh được kết luận khi cần thiết. – Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: sử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác với đối tác bằng thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục. Vận dụng kiến thức, kĩ Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết một số vấn đề trong học tập, nghiên cứu khoa học và một số tình 8 năng đã học huống cụ thể trong thực tiễn. Các biểu hiện cụ thể: – Vận dụng được kiến thức hoá học để phát hiện, giải thích được một số hiện tượng tự nhiên, ứng dụng của hoá học trong cuộc sống. –Vận dụng được kiến thức hoá học để phản biện, đánh giá ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn. – Vận dụng được kiến thức tổng hợp để đánh giá ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn và đề xuất một số phương pháp, biện pháp, mô hình, kế hoạch giải quyết vấn đề. – Định hướng được ngành, nghề sẽ lựa chọn sau khi tốt nghiệp THPT. – Ứng xử thích hợp trong các tình huống có liên quan đến bản thân, gia đình và cộng đồng phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường. Bảng 1.3. Năng lực hóa học [2] 1.2.4. Môn Hóa học sẽ dạy như thế nào trong chương trình phổ thông mới? PGS.TS. Đặng Thị Oanh – chủ biên xây dựng chương trình môn Hóa học đã khẳng định trên vnexpress.net ngày 13/01/2018: “Điểm mới quan trọng nhất trong Chương trình môn Hóa học là định hướng tăng cường bản chất hóa học của đối tượng; giảm bớt và hạn chế các nội dung phải ghi nhớ máy móc cũng như phải tính toán theo kiểu “toán học hóa”, ít đi vào bản chất hoá học và thực tiễn”. Hạn chế các nội dung phải ghi nhớ máy móc Chương trình môn Hóa học cấp THPT đảm bảo tính khoa học (cơ bản, hiện đại), kế thừa và phát triển các nội dung giáo dục của môn KHTN ở THCS theo cấu trúc đồng tâm kết hợp cấu trúc tuyến tính nhằm mở rộng và nâng cao kiến thức, kỹ năng cho HS. Điểm mới quan trọng nhất trong Chương trình môn Hóa học là định hướng tăng cường bản chất hoá học của đối tượng; giảm bớt và hạn chế các nội dung phải ghi nhớ máy móc cũng như phải tính toán theo kiểu “toán học hoá”, ít đi vào bản chất hoá học và thực tiễn. 9 Để phát triển phẩm chất và năng lực của người học, Chương trình môn Hóa học chú trọng trang bị các khái niệm công cụ và phương pháp sử dụng công cụ, đặc biệt là giúp HS có kỹ năng thực hành thí nghiệm, kỹ năng vận dụng các tri thức hoá học vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng được yêu cầu của cuộc sống. Chương trình môn Hóa học vận dụng các phương pháp giáo dục tích cực hóa hoạt động của người học, nhằm khơi gợi hứng thú, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, tăng cường các hoạt động trải nghiệm, rèn luyện kỹ năng cho HS. Cách đánh giá kết quả giáo dục cũng được đổi mới để hỗ trợ việc phát triển phẩm chất và năng lực cho HS. Ba mạch nội dung cốt lõi Chương trình môn Hóa học gồm 3 mạch nội dung cốt lõi: kiến thức cơ sở hóa học chung, kiến thức hóa học vô cơ và kiến thức hóa học hữu cơ. Trục phát triển chính của Chương trình môn Hóa học là hệ thống các chủ đề và chuyên đề về kiến thức cơ sở hóa học chung về cấu tạo chất và quá trình biến đổi hoá học. Các kiến thức về cấu tạo của nguyên tử, liên kết hóa học, năng lượng hóa học, tốc độ phản ứng hóa học, cân bằng hóa học, phản ứng oxi – hóa khử và dòng điện, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là cơ sở lý thuyết chủ đạo để HS giải thích được bản chất, nghiên cứu được quy luật hoá học ở các nội dung hoá học vô cơ và hoá học hữu cơ. Bên cạnh nội dung giáo dục cốt lõi (70 tiết/lớp/năm), trong mỗi năm học, những HS có thiên hướng KHTN và công nghệ được chọn học một số chuyên đề (35 tiết/lớp/năm). Mục tiêu của các chuyên đề này là nhằm thực hiện yêu cầu phân hoá sâu, mở rộng nâng cao kiến thức, tăng cường kỹ năng thực hành, luyện tập và vận dụng kiến thức giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đáp ứng yêu cầu định hướng nghề nghiệp cho HS. Đổi mới phương pháp dạy Hóa theo hướng tiếp cận năng lực Việc đổi mới PPDH Hóa học theo hướng tiếp cận năng lực là trọng tâm của Chương trình. CTGD môn Hóa học đặc biệt chú trọng định hướng phát triển năng lực thông qua thiết kế hoạt động dạy học cho mỗi nội dung, mỗi chủ đề học tập. 10 Dùng câu hỏi hoặc bài kiểm tra để đánh giá Chương trình môn Hóa học đặc biệt quan tâm đến đánh giá năng lực nhận thức kiến thức hoá học thông qua các câu hỏi (nói, viết), bài tập,... thông qua việc trình bày, so sánh, hệ thống hoá kiến thức hay vận dụng kiến thức hoá học để giải thích, chứng minh, giải quyết vấn đề. Việc đánh giá năng lực tìm tòi, khám phá kiến thức hoá học áp dụng các phương pháp đánh giá như: Quan sát (sử dụng các công cụ hỗ trợ như bảng kiểm quan sát theo các tiêu chí đã xác định, quan sát quá trình thực hiện tiến trình tìm tòi, khám phá, quá trình thực hành thí nghiệm của HS,...). Sử dụng các câu hỏi, bài kiểm tra nhằm đánh giá hiểu biết của người học về kỹ năng thí nghiệm, khả năng suy luận để rút ra hệ quả, đưa ra phương án kiểm nghiệm, xử lý các dữ liệu đã cho để rút ra kết luận, khả năng thiết kế thí nghiệm hoặc nghiên cứu để thực hiện một nhiệm vụ học tập được giao và có thể đề xuất các thiết bị, kỹ thuật thích hợp; Sử dụng báo cáo thực hành để đánh giá toàn diện quá trình thực hành (ví dụ quá trình thực nghiệm để kiểm tra một giả thuyết) của HS. Việc đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễn được thực hiện thông qua yêu cầu người học trình bày vấn đề thực tiễn cần giải quyết, trong đó HS phải sử dụng được ngôn ngữ hoá học, các bảng biểu, mô hình,... để mô tả, giải thích hiện tượng hoá học trong vấn đề đang xem xét; sử dụng các câu hỏi đòi hỏi người học vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề, đặc biệt các vấn đề thực tiễn. Không thiết kế theo bài/tiết như chương trình cũ Khác với chương trình hiện hành, nội dung Chương trình môn Hóa học cấp THPT lần này không thiết kế theo bài/tiết, sắp xếp xen kẽ giữa các mạch nội dung mà theo hệ thống chủ đề, nghiên cứu các kiến thức cơ sở hóa học chung làm nền tảng, làm cơ sở lý thuyết chủ đạo để nghiên cứu kiến thức hóa học vô cơ và hóa học hữu cơ. Tuy nhiên, hệ thống kiến thức về cơ bản không thay đổi. Do đó, GV chỉ cần nghiên cứu kỹ chương trình là có thể thực hiện được. Điểm mới về sử dụng thuật ngữ trong chương trình môn Hóa học lần này là sử dụng thuật ngữ theo khuyến nghị của IUPAC có tham khảo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5529:2010 và 5530: 2010 của Tổng cục Tiêu chuẩn 11 Đo lường Chất lượng), phù hợp với thực tiễn Việt Nam, từng bước đáp ứng yêu cầu thống nhất và hội nhập. [8] 1.3. Công nghệ thông tin trong dạy học hóa học 1.3.1. Vai trò của CNTT trong dạy học hóa học Cùng với sự phát triển của xã hội trong thời đại kỹ thuật số, CNTT được ứng dụng trong các lĩnh vực của đời sống xã hội, góp phần to lớn trong việc cải tạo cuộc sống và nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. - CNTT hỗ trợ đắc lực trong công tác quản lý và giảng dạy trong nhà trường, góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả các hoạt động giáo dục và đào tạo. - CNTT góp phần cho việc đổi mới PPDH, là công cụ hỗ trợ giúp GV trong việc thiết kế bài giảng Powerpoint; giáo án điện tử e-Learning (sử dụng các phần mềm trình chiếu; tìm kiếm thông tin phục vụ nội dung tiết dạy trên mạng; trao đổi và chia sẻ về những vấn đề cần thảo luận trong các nhóm GV hay trên mạng của trường học kết nối; tham khảo sách điện tử, giáo trình điện tử,...). - CNTT là thiết bị phục vụ dạy học: Giúp GV Hóa học dùng các phần mềm mô phỏng các thí nghiệm để dạy, thiết kế các clip hình ảnh động hay tiến trình của các hoạt động sản xuất, điều chế trong phòng thí nghiệm hoặc trong công nghiệp. - Đối với HS: CNTT giúp các em có thêm phương pháp tiếp cận với môn hóa học và các kiến thức thông qua các bài giảng của GV được thể hiện qua các kênh hình, kênh chữ, âm thanh; giúp các em cùng chia sẻ bài học thông qua các bài học trên trang mạng trường học kết nối; đối với những em đam mê khoa học thì CNTT là công cụ hữu hiệu để các em tiếp cận và đến với khoa học; CNTT cũng giúp nhiều cho các em trong môn học ngoại ngữ,... Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm với nhiều phản ứng thú vị nhưng cũng không kém phần nguy hiểm. Việc đưa các PMHH vào dạy học sẽ hỗ trợ nhiều cho quá trình dạy học, đặc biệt là việc mô phỏng các quá trình, thí nghiệm mà điều kiện thường không thực hiện được. PMHH góp phần cho việc đổi mới PPDH, là công cụ hỗ trợ giúp GV trong việc thiết kế giáo án, bài giảng Powerpoint, xây dựng mô hình phân tử, mô phỏng thí nghiệm một cách dễ dàng, chính xác. Đối với những kiến thức 12