Tài liệu Nghiên cứu hoàn thiện tiện ích chemistry và sử dụng trong dạy học chuyên đề “thực hành hóa học và công nghệ thông tin” lớp 10.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC HOÀNG HƯƠNG LINH NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN TIỆN ÍCH "CHEMISTRY" VÀ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ: “THỰC HÀNH: HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN” - LỚP 10. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Đà Nẵng, tháng 5 năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN TIỆN ÍCH "CHEMISTRY" VÀ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ: “THỰC HÀNH: HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN” - LỚP 10. KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Sinh viên thực hiện : Hoàng Hương Linh Lớp : 18SHH GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Lan Anh Đà Nẵng, tháng 5 năm 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng mình dưới sự hướng dẫn giúp đỡ của ThS. Nguyễn Thị Lan Anh – giảng viên hướng dẫn của tôi. Các số liệu, kết quả trong báo cáo là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Đà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2022 Sinh viên Hoàng Hương Linh ii LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của giảng viên hướng dẫn Thạc sĩ Nguyễn Thị Lan Anh, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện tiện ích "CHEMISTRY" và sử dụng trong dạy học chuyên đề: “Thực hành: hóa học và công nghệ thông tin” - lớp 10” để thực hiện khóa luận tốt nghiệp của tôi. Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè, cha mẹ. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ quý báu này. Đặc biệt xin gởi lời tri ân cô Nguyễn Thị Lan Anh đã nhiệt tình chia sẻ những kinh nghiệm và ý kiến của mình để giúp tác giả hoàn thành đề tài nghiên cứu. Tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa, trường ĐHSP Đà Nẵng đã mở rộng, nâng cao kiến thức chuyên môn cho tôi. Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến nhóm nghiên cứu khoa học đã giúp đỡ tôi để hoàn thành đề tài nghiên cứu. Và cuối cùng xin chân thành cảm ơn thầy cô trường THPT Hòa Vang, nhóm nghiên cứu khoa học gồm anh Hải, chị Thương và chị Trâm đã ủng hộ, giúp đỡ tôi trong thời gian nghiên cứu. Cảm ơn sinh viên 2 lớp 20SHH1 và 20SHH2 đã hỗ trợ tôi nhiệt tình trong quá trình thực nghiệm mô phỏng và làm khảo sát ý kiến chuyên gia. Chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2022 Tác giả Hoàng Hương Linh iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ đầy đủ Từ viết tắt Công nghệ thông tin CNTT Giáo viên GV Học sinh HS Microsoft MS Phương pháp dạy học PPDH PowerPoint PPT Thí nghiệm hóa học TNHH Trung học phổ thông THPT Sinh viên SV Visul Basic for Application VBA iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.3. GV biểu diễn thí nghiệm hóa học tại lớp trong giờ học ..................................7 Hình 1.4. TNHH ảo về khí ammonia cháy trong oxygen..............................................11 Hình 1.1. Phần mềm TNHH ảo Crocodile Chemistry ...................................................14 Hình 1.2. Hệ thống mô phỏng tương tác PhET .............................................................14 Hình 1.5. Một số Add-ins thường được đề xuất hỗ trợ cho MS Office ........................17 Hình 1.6. Giao diện tiện ích tích hợp trong MS Word ..................................................17 Hình 1.7. Giao diện tiện ích tích hợp trong MS PPT ....................................................18 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình thiết kế và đánh giá tiện ích tổng thể ...................................25 Hình 2.2. Quá trình tạo ra một mô hình dụng cụ thí nghiệm ........................................26 Hình 2.3. Giao diện tiện ích Labsketch Add-ins Chemistry .........................................27 Hình 2.4. Bố cục của một UserForm được tạo ra trong tiện ích ...................................29 Hình 2.5. Vị trí của UserForm và Code Modules trong một dự án VBA (VBAProject) .......................................................................................................................................30 Hình 2.6. Modules quản lý hàm điều khiển các nút lệnh trong UserForm ...................31 Hình 2.7. Các thông số thuộc tính của một đối tượng trong UserForm ........................32 Hình 2.9. Các nhóm công cụ hiệu chỉnh màu sắc và kiểu hình ảnh ..............................45 Hình 2.8. Các kiểu tông màu của đối tượng ..................................................................45 Hình 2.10. Các kiểu bộ lọc ảnh của đối tượng ..............................................................46 Hình 2.11. Hiệu chỉnh kích thước bằng cắt xén ảnh .....................................................46 Hình 2.12. Nhóm đối tượng điều chỉnh hình dạng của Shape ......................................46 Hình 2.13. Một số tính năng hiệu chỉnh kiểu Shape về màu sắc, đường viền ..............47 Hình 2.14. Nhóm điều chỉnh thứ tự xếp lớp giữa các hình ảnh ....................................47 Hình 2.15. Một số hiệu ứng chuyển động thường dùng trong MS PPT ........................48 Hình 2.16. Thanh công cụ tiện ích Labsketch Add-ins Chemistry (bản tiếng Việt) .....49 Hình 2.17. Cài đặt bản dùng thử bit.ly/setuplabchem ...................................................51 Hình 2.18. Các thao tác chèn hình vào trang soạn thảo trong MS Word ......................52 Hình 2.19. Các thao tác chèn mô hình TNHH ảo vào trang trình chiếu trong MS PPT .......................................................................................................................................52 Hình 2.20. Video giới thiệu Labsketch Add-ins CHEMISTRY ...................................53 v Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện tỉ lệ đánh giá ở các tiêu chí của GV ...................................78 Hình 2.22. Biểu đồ thể hiện tỉ lệ đánh giá ở các tiêu chí của HS ..................................80 Hình 3.3. Buổi giới thiệu bộ tiện ích cho HS lớp 10 .....................................................81 Hình 3.4. Sơ đồ điều chế H2SO4 bằng sử dụng tiện ích ở lớp 10 ..................................81 Hình 3.5 Buổi giới thiệu tiện ích Labsketch Add-ins Chemistry trong Tọa đàm “Chia sẻ kinh nghiệm thực tập sư phạm và giảng dạy môn Hóa học ở trường Phổ thông” ....82 Hình 2.26. Phản hồi, góp ý của một SV trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh...............................................................................................................................83 Hình 3.2. Hướng dẫn cài đặt tiện ích CHEMISTRY ....................................................85 Hình 3.3. Làm quen với thanh công cụ của tiện ích CHEMISTRY ..............................86 Hình 3.4. Tham gia trò chơi “Nhanh tay nhanh mắt” để làm quen với các đối tượng hình ảnh trên tiện ích CHEMISTRY .............................................................................87 Hình 3.5. Giới thiệu thí nghiệm thiết kế sẵn trên tiện ích CHEMISTRY .....................87 Hình 3.5. Hướng dẫn sinh viên thiết kế thí nghiệm ảo trên tiện ích CHEMISTRY .....87 Hình 3.6. Sinh viên thực hiện thiết kế thí nghiệm ảo trên tiện ích CHEMISTRY ........88 Hình 3.7. Bài tập của sinh viên Phùng Lê Thanh Tuấn – lớp 20SHH1 ........................88 Hình 3.8. Bài tập của sinh viên Nguyễn Hà Quyên – lớp 20SHH2 ..............................89 Hình 3.15. Biểu đồ thể hiện tỉ lệ đánh giá ở các tiêu chí của sinh viên ........................91 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1. Các phương pháp GV thường dùng để tạo ra các hình vẽ thí nghiệm. ........23 Bảng 1-2. Một số khó khăn thường gặp trong quá trình thiết kế TNHH ảo .................23 Bảng 2-1. Cấu trúc một đoạn mã tạo giao diện thanh công cụ......................................27 Bảng 2-2. Đoạn code tạo nút đánh chỉ số ......................................................................35 Bảng 2-3. Đoạn code tạo nút đề kiểm tra ......................................................................44 Bảng 2-4. Bảng mô tả các thành phần trong tiện ích Labsketch Add-ins Chemistry ...49 Bảng 3-1. Kết quả khảo sát ý kiến đánh giá của GV sau khi sử dụng bộ tiện ích ........77 Bảng 3-2. Kết quả khảo sát ý kiến đánh giá của HS sau khi sử dụng bộ tiện ích .........79 Bảng 3-3. Kết quả khảo sát ý kiến đánh giá của sinh viên sau khi thực nghiệm mô phỏng .............................................................................................................................89 vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH ..............................................................................................iv DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................vi MỤC LỤC .................................................................................................................... vii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài...........................................................................................1 2. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1 3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................2 4. Nhiệm vụ của đề tài .................................................................................................2 5. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................3 5.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ...................................................................3 5.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm .............................................................3 5.3. Phương pháp thống kê toán học .......................................................................3 6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu, giới hạn của đề tài............................................3 6.1. Khách thể nghiên cứu .......................................................................................3 6.2. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................3 6.3. Phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................4 7. Giả thuyết khoa học .................................................................................................4 8. Đóng góp mới của đề tài..........................................................................................4 9. Ý nghĩa lý luận và ý nghĩa thực tiễn........................................................................4 10. Kết cấu của đề tài ..................................................................................................4 viii CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................5 1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .............................................................5 1.2. DẠY VÀ HỌC MÔN HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN ......6 1.2.1 Khái niệm .......................................................................................................6 1.2.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Hóa học..............................................7 1.3. SỬ DỤNG CNTT HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC MÔN HÓA HỌC .........................7 1.3.1. Công nghệ thông tin là gì ?............................................................................7 1.3.2. Vai trò của CNTT trong cuộc cách mạng 4.0................................................8 1.3.3. Vai trò của CNTT trong dạy học [14] ...........................................................8 1.3.4. Vai trò của CNTT trong dạy học hóa học [9]................................................9 1.3.5. Ứng dụng CNTT vào dạy và học Hóa học ở trường THPT ........................10 1.3.6. So sánh thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo [13] ............................................12 1.3.7. Các sản phẩm hỗ trợ dạy và học Hóa học ...................................................14 1.4. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC FOR APPLICATION ................15 1.4.1. Khái niệm ....................................................................................................15 1.4.2. Cấu trúc .......................................................................................................15 1.5. TIỆN ÍCH (ADD-INS) TRONG MICROSOFT OFFICE .................................16 1.5.1. Tiện ích (ADD-INS) trong MS Office ........................................................16 1.5.2. Tiện ích được tích hợp sẵn trong MS Word và MS PPT ............................17 1.6. Sử dụng MS Word và MS PPT trong dạy học ...................................................19 1.7. Chuyên đề 10.3: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin” trong Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018 môn Hóa học [1] ..............................................................21 1.8. Thực trạng về sử dụng thí nghiệm hóa học và ứng dụng CNTT vào dạy và học Hóa học ......................................................................................................................21 ix 1.8.1. Thực trạng dạy học bằng thí nghiệm Hóa học hiện nay ở các trường Trung học phổ thông ........................................................................................................21 1.8.2. Thực trạng sử dụng các sản phẩm hỗ trợ dạy và học Hóa học ....................22 1.8.3. Thực trạng ứng dụng TNHH ảo vào dạy và học môn Hóa học...................22 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TIỆN ÍCH CHEMISTRY VÀ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ: “THỰC HÀNH: HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN” - LỚP 10 ................................................................................................25 2.1. TIỆN ÍCH CHEMISTRY ...................................................................................25 2.1.1. QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ...............................................25 2.1.2. SẢN PHẨM "LABSKETCH ADD-INS CHEMISTRY" PHIÊN BẢN 2 ..49 2.2. SỬ DỤNG TIỆN ÍCH CHEMISTRY TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ: “THỰC HÀNH: HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN” - LỚP 10 ..............53 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ .......................................77 3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ SỬ DỤNG TIỆN ÍCH ............................77 3.1.1. Đối với GV ..................................................................................................77 3.1.2. Đối với HS ...................................................................................................79 3.1.3. Đối với SV ...................................................................................................82 3.2. PHỎNG VẤN CHUYÊN GIA ...........................................................................83 3.3. THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG ..........................................................................84 3.3.1. Mục đích mô phỏng sư phạm ......................................................................84 3.3.2. Đối tượng thực nghiệm ................................................................................85 3.3.3. Thời gian thực nghiệm ................................................................................85 3.3.4. Giáo viên thực nghiệm ................................................................................85 3.3.5. Diễn biến thực nghiệm sư phạm ..................................................................85 3.3.6. Khảo sát đánh giá của SV sau tiết học thực nghiệm mô phỏng ..................89 x 3.3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm mô phỏng .....................................92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................93 1. KẾT LUẬN ...........................................................................................................93 2. KIẾN NGHỊ ...........................................................................................................94 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................95 PHỤ LỤC ................................................................................................................... - 1 A. LINK TẢI VÀ CÀI ĐẶT TIỆN ÍCH CHEMISTRY ........................................ - 1 B. CÁC PHIẾU KHẢO SÁT THỰC TRẠNG VÀ PHẢN HỒI ........................... - 1 - MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hóa học là môn khoa học thực nghiệm và thí nghiệm hóa học là một trong những phương pháp học tập đặc thù của bộ môn này. Từ thực nghiệm HS sẽ hình thành nên những tri thức, tư duy trừu tượng về Hóa học [11]. Hiện nay, việc tổ chức các hoạt động thí nghiệm lồng ghép trong bài dạy Hóa học đang được quan tâm và sử dụng khá thường xuyên. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khách quan như cơ sở vật chất không đảm bảo, một số thí nghiệm có hóa chất độc hại nên giáo viên (GV) thường chọn giải pháp thay thế là sử dụng các đoạn phim minh họa hoặc sử dụng các hình vẽ tĩnh, thí nghiệm mô phỏng trên phần mềm. Điều này lại tiếp tục nảy sinh một số vấn đề liên quan đến điều kiện phương tiện dạy học cũng như khả năng tìm tòi, sử dụng công nghệ thông tin (CNTT) của chính các thầy cô. Ngày 26/12/2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT: Thông tư ban hành chương trình giáo dục phổ thông. Trong đó, ở chương trình môn Hóa học lớp 10, đã đưa vào chuyên đề 10.3: Thực hành Hóa học và Công nghệ thông tin, cho thấy sự quyết tâm phát triển kĩ năng mềm về CNTT học sinh (HS) cũng như nỗ lực ứng dụng CNTT vào bài dạy, đặc biệt là thiết kế được các thí nghiệm ảo [1]. Theo nội dung về yêu cầu cần đạt trong Chuyên đề 10.3 [1], HS cần phải: “Thực hiện được các thí nghiệm ảo theo nội dung được cho trước từ giáo viên. Phân tích và lí giải được kết quả thí nghiệm ảo.” Để đạt được các yêu cầu trên thì chúng ta cần phải sử dụng các phần mềm, tiện ích hỗ trợ phù hợp với khả năng và dễ sử dụng cho cả GV và HS. Chúng tôi nhận thấy phần mềm “CHEMISTRY” do nhóm SV khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng thiết kế đã được đánh giá rất tốt phiên bản đầu tiên. Dựa trên phiên bản 2021, chúng tôi tiến hành tiếp tục hoàn thiện để phục vụ tốt hơn cho việc dạy và học môn hóa học theo Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018. Xuất phát từ thực trạng và những kết quả thu được tôi mong muốn xây dựng kế hoạch bài dạy phù hợp đáp ứng với yêu cầu Chương trình GDPT 2018, dễ dàng cho GV và HS trong quá trình dạy và học. Chúng tôi đã chọn và thực hiện nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện tiện ích "CHEMISTRY" và sử dụng trong dạy học chuyên đề: “Thực hành: hóa học và công nghệ thông tin” - lớp 10.” 1 2. Lý do chọn đề tài - Phát triển năng lực tìm tòi và sáng tạo, xây dựng khả năng hội nhập và phát triển cho HS, đặc biệt là trong cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0. - Đề tài vận dụng tiện ích CHEMISTRY để thiết kế và tổ chức dạy học chuyên đề “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin” phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo theo hướng trải nghiệm từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS. - Đề xuất và mở ra những hướng nghiên cứu mới trong việc lựa chọn biên soạn nội dung dạy học cho chuyên đề 10.3 của chương trình giáo dục phổ thông mới năm 2018. 3. Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng nội dung chuyên đề: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. - Thiết kế kế hoạch bài dạy chuyên đề: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin - phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. - Thực nghiệm mô phỏng ở sinh viên (SV) năm 2, khoa Hóa học, Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng. - Xin ý kiến đánh giá của chuyên gia về tính khả thi và hiệu quả của đề tài. 4. Nhiệm vụ của đề tài - Xây dựng cơ sở lý luận thực tiễn của đề tài. - Sử dụng tiện ích CHEMISTRY để thiết kế nội dung và tiến trình tổ chức dạy học chuyên đề: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin - phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. - Tiến hành thực nghiệm mô phỏng ở SV năm 2, khoa Hóa học, Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng. - Tiến hành xin ý kiến đánh giá của chuyên gia về tính khả thi và hiệu quả của đề tài. - Tiến hành bổ sung chỉnh sửa và hoàn thiện đề tài nghiên cứu. 2 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học, ý kiến của các nhà khoa học trong lĩnh vực giáo dục, luận văn có liên quan. - Nghiên cứu cách sử dụng lập trình VBA trong xây dựng thí nghiệm ảo trong hóa học. - Nghiên cứu chương trình, nội dung kiến thức hóa học lớp 10, chuyên đề 10.3. 5.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Trao đổi kinh nghiệm với các GV đã giảng thí nghiệm ảo trong hóa học. - Thăm dò ý kiến của HS sau khi được học các bài hóa có sử dụng thí nghiệm ảo. - Khảo sát ý kiến GV, HS, SV sau khi sử dụng tiện ích CHEMISTRY để thiết kế thí nghiệm hóa học ảo. - Khảo sát ý kiến GV, HS, SV sau khi được học chuyên đề “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. - Phỏng vấn, lấy ý kiến chuyên gia. 5.3. Phương pháp thống kê toán học - Xử lí số liệu khảo sát, phần mềm Excel. 6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu, giới hạn của đề tài 6.1. Khách thể nghiên cứu - Quá trình dạy và học về chuyên đề: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. - Các kĩ thuật thiết kế hình ảnh thí nghiệm ảo trong tiện CHEMISTRY. 6.2. Đối tượng nghiên cứu - Việc sử dụng lập trình VBA trong xây dựng các thí nghiệm ảo trong dạy học Hóa học trường THPT. - Việc sử dụng tiện ích CHEMISTRY xây dựng chuyên đề: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. 3 6.3. Phạm vi nghiên cứu - Về nội dung: phần Hóa học ở trường THPT và chuyên đề 10.3: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo”. - Về địa bàn nghiên cứu: + GV Hóa học, HS trên trường THPT Cẩm Lệ, Quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng và một số giáo viên dạy học Hóa học trên toàn quốc. + SV năm 2, khoa Hóa học, Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng. 7. Giả thuyết khoa học Nếu tiện ích “CHEMISTRY” được hoàn thiện có thể sử dụng để dạy học hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu cần đạt của chuyên đề 10.3: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo” (Môn Hóa học lớp 10). 8. Đóng góp mới của đề tài Hoàn thiện tiện ích CHEMISTRY và sử dụng để thiết kế nội dung và tiến trình tổ chức dạy học chuyên đề: “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin – phần thiết kế thí nghiệm hóa học ảo” để giúp GV và HS dễ dàng sử dụng, thỏa sức sáng tạo. 9. Ý nghĩa lý luận và ý nghĩa thực tiễn Mở ra các ý tưởng mới trong thiết kế nội dung dạy học cho chuyên đề 10.3: Thực hành hóa học và Công nghệ thông tin. 10. Kết cấu của đề tài Mở đầu (4 trang) Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn. (20 trang) Chương 2: Tiện ích “CHEMISTRY” và sử dụng trong dạy học chuyên đề “Thực hành hóa học và công nghệ thông tin”. (59 trang) Chương 3: Thực nghiệm và kết quả đánh giá. (9 trang) Kết luận và kiến nghị (2 trang) Tài liệu tham khảo (2 trang) Phụ lục (12 trang) 4 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Việc nghiên cứu ứng dụng CNTT vào dạy và học Hóa học đã rất được quan tâm. Nhiều luận án, luận văn nghiên cứu về ứng dụng CNTT trong dạy học Hóa học và thí nghiệm Hóa học. Chẳng hạn như: 1. Lê Đình Tuấn (2013), Xây dựng ebook thực hành Hóa học hữu cơ sử dụng cho SV khoa hóa học trường ĐHSP Hà Nội 2, Khóa luận tốt nghiệp đại học. Trong công trình nghiên cứu này tác giả đã: - Mô phỏng được rất nhiều thí nghiệm dựa trên phần mềm Chemwindow. - Xây dựng được các ebook thực hành hóa học. Theo tác giả đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị t h ực tiễn lớn. Những kết quả thu được từ công trình này rất bổ ích và thiết thực nhất là đối với SV khoa hóa trường ĐHSP Hà Nội 2, có thể vận dụng một phần nào đó những kết quả nghiên cứu sang chương trình THPT của đề tài. 2. Nguyễn Phú Tuấn (2000), Hoàn thiện kĩ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm hóa học về thiết bị dạy học để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn hóa học ở các trường phổ thông miền núi, Luận án TS khoa học giáo dục. Trong công trình nghiên cứu này tác giã đã: - Cải tiến, chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm hóa học đảm bảo yêu cầu khoa học sư phạm, phù hợp với thực tiễn. - Giới thiệu một số hóa chất gần gũi và sẵn có để thay thế cho những hóa chất không trang bị được. - Dùng những dụng cụ tự chế tạo để thực hiện 13 thí nghiệm. Theo tác giả đây là một công trình nghiên cứu vừa có tính khoa học cao vừa có giá trị thực tiễn lớn. Những kết quả thu được từ công trình này rất bổ ích và thiết thực, có thể vận dụng một phần nào đó những kết quả nghiên cứu sang chương trình THPT của đề tài. 5 3. Nguyễn Kim Chi (2001), Hoàn thiện kĩ thuật và phương pháp tiến hành thí nghiệm thực hành bộ môn phương pháp giảng dạy ĐHSP và CĐSP Quy Nhơn, Luận văn thạc sĩ giáo dục học. 4. Nguyễn Thị Hoa (2003), Sử dụng thí nghiệm hóa học và phương tiện kĩ thuật dạy học để nâng cao tính tích cực, chủ động của học sinh trong học tập hóa học 10,11 trường THPT Hà Nội, Luận văn thạc sĩ giáo dục. - Ngoài ra còn rất nhiều luận văn tốt nghiệp của các SV như: “Một số vấn đề về an toàn thí nghiệm trong Hóa học” của Phan Mai Ngọc Hiền, “Những hình thức biểu diễn thí nghiệm trong dạy học Hóa học lớp 10 đổi mới ở trường THPT”, “Thiết kế thí nghiệm ảo và xây dựng các bài thực hành thí nghiệm chương trình hóa THPT_ ban cơ bản” của Th.S Huỳnh Hữu Bích Châu, “Hoàn thiện hệ thống thí nghiệm Hóa học để nâng cao chất lượng dạy học ở trường PTCS tại Việt Nam” của PGS. TS. Trần Quốc Đắc; “Hướng dẫn thí nghiệm Hóa học 10” của PGS. TS. Trần Quốc Đắc,... 1.2. DẠY VÀ HỌC MÔN HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN 1.2.1 Khái niệm Phương pháp dạy học trực quan được định nghĩa là PPDH mà GV sử dụng các phương tiện kĩ thuật và đồ dùng dạy học trực quan nhằm tổ chức cho HS tri giác có chủ đích, có kế hoạch, tạo khả năng cho HS theo dõi tiến trình và sự biến đổi diễn ra trong đối tượng quan sát trước, trong và sau khi nắm tài liệu mới, khi ôn tập, củng cố, hệ thống hoá hoặc kiểm tra tri thức, kĩ năng, kĩ xảo [3]. Sử dụng phương pháp trực quan trong dạy học hoá học là một trong những cách tích cực hoá hoạt động dạy và học. Phương pháp dạy học này sẽ góp phần phát triển năng lực tìm tòi khám phá, năng lực hợp tác trong nghiên cứu thi nghiệm, năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học... Trong đó, thí nghiệm là một trong các phương tiện trực quan quan trọng với môn Hoá học (môn khoa học thực nghiệm). Tuy nhiên, việc sử dụng thí nghiệm sẽ tích cực hơn nếu GV sử dụng chúng làm nguồn kiến thức để HS tìm tòi, khám phá ra kiến thức mới. GV có thể sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy và nghiên cứu tài liệu mới theo 3 cách: theo phương pháp nghiên cứu, phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề, phương pháp kiểm chứng [9]. 6 Hình 1.1. GV biểu diễn thí nghiệm hóa học tại lớp trong giờ học 1.2.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Hóa học GV sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhằm minh họa, ôn tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã được học và rèn luyện các kĩ năng hóa học cho HS, giúp HS hình thành những kiến thức: khái niệm, lý thuyết mới; nghiên cứu hoặc kiểm chứng tính chất hoá học của chất cụ thể; rèn kĩ năng thực hành hoá học; thông qua thực hành thực hiện các thí nghiệm kiểm chứng tính chất đã học… [9]. Thí nghiệm mang đến cho HS sự hứng thú, nâng cao tính, tích cực tham gia các hoạt động tìm tòi, sáng tạo đồng thời giúp HS rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, cần cù, tiết kiệm… từ đó hình thành và phát triển nhân cách của HS [9]. 1.3. SỬ DỤNG CNTT HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC MÔN HÓA HỌC 1.3.1. Công nghệ thông tin là gì ? Công nghệ thông tin, viết tắt CNTT, (tiếng Anh: Information technology hay là IT) là một nhánh ngành kỹ thuật sử dụng máy tính và phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, truyền tải và thu thập thông tin. Ở Việt Nam, khái niệm Công nghệ Thông tin được hiểu và định nghĩa trong Nghị quyết Chính phủ 49/CP ký ngày 4 tháng 8 năm 1993: "Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội".[5] 7