Tài liệu Thiết kế hệ thống bài giảng điện tử môn hóa học lớp 11 nâng cao theo hướng tích hợp các phần mềm dạy học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Chuyên ngành: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY Đề tài THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ MÔN HÓA HỌC LỚP 11 NÂNG CAO THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC Người hướng dẫn khoa học: ThS. Thái Hoài Minh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu TP. Hồ Chí Minh 2013 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng và nổ lực của bản thân em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm từ thầy cô, gia đình và bạn bè. Nhân đây, em xin kính gửi lời cám ơn chân thành đến: Các thầy cô giáo trong Khoa, các thầy cô đã giảng dạy, đào tạo, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Đặc biệt là Cô Thái Hoài Minh đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp em trong thời gian thực hiện đề tài. Em cũng xin trân trọng gửi lời cám ơn đến PGS - TS Trịnh Văn Biều, người thầy đã dành thời gian quý báu của mình để hướng dẫn và cung cấp nhiều tài liệu giúp em thuận lợi hơn trong quá trình thực hiện khóa luận. Các thầy, cô giáo và các em học sinh trường THPT Nguyễn Trung Trực, Tân Hiệp, Thạnh Đông, Hòn Đất - Kiên Giang và THPT Lý Tự Trọng - Khánh Hòa đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị đi trước đã giúp đỡ, góp ý cho em trong quá trình thực hiện đề tài. Cùng với những người bạn trong lớp Hóa KG đã sát cánh bên em giúp em vượt qua những khó khăn, trở ngại. Cuối cùng em xin cảm ơn đến gia đình - những người luôn động viên, khuyến khích để em có đủ nghị lực hoàn thành khóa luận. Trong quá trình làm khóa luận, do chưa có kinh nghiệm và thời gian có hạn nên không tránh khỏi những sai sót, mong thầy cô và các bạn thông cảm. Sau cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe, thành công đến tất cả mọi người ! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị Thu MỤC LỤC Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Dạnh mục các hình MỞ ĐẦU .........................................................................................................................7 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ....10 1.1. LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................................10 1.2. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG .............................................................................13 1.2.1. Khái niệm PPDH và PTDH.......................................................................13 1.2.2. Đặc trưng của bộ môn hóa học và PPDH hóa học ....................................15 1.2.3. Một số xu hướng đổi mới PPDH hiện nay ................................................17 1.2.4. Đổi mới PPDH bằng việc sử dụng các PTDH ..........................................18 1.3. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CNTT TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC ....19 1.3.1. Tầm quan trọng của việc ứng dụng CNTT trong dạy học hóa học ...........19 1.3.2. Thuận lợi và thách thức khi ứng dụng CNTT trong dạy học hóa học ......21 1.4 TỔNG QUAN VỀ BGĐT ................................................................................23 1.4.1. Khái niệm BGĐT ......................................................................................23 1.4.2. Cấu trúc chung của BGĐT ........................................................................24 1.4.3. Yêu cầu của một BGĐT ............................................................................25 1.4.4. Ưu điểm của việc sử dụng BGĐT trong dạy học hóa học ........................26 1.4.5. Một số sai lầm mắc phải khi thiết kế BGĐT.............................................27 1.4.6. Thực trạng về việc sử dụng BGĐT trong dạy học hóa học ở trường phổ thông ...................................................................................................................29 Chương 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ MÔN HÓA HỌC THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC .................................37 2.1. HỆ THỐNG CÁC TIÊU CHUẨN CỦA BGĐT HÓA HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC ...................................37 2.1.1. Tiêu chuẩn 1: Về nội dung của BGĐT .....................................................37 2.1.2. Tiêu chuẩn 2: Về hình thức của BGĐT ....................................................39 2.1.3. Tiêu chuẩn 3: Về tổ chức và trình bày của BGĐT ....................................40 2.1.4. Tiêu chuẩn 4: Về công nghệ của BGĐT ...................................................40 2.1.5. Tiêu chuẩn 5: Về hiệu quả của BGĐT ......................................................41 2.2. CÁC DẠNG BGĐT MÔN HÓA HỌC ...........................................................41 2.2.1. Dạng bài về khái niệm, định luật, học thuyết............................................41 2.2.2. Dạng bài về chất - nguyên tố.....................................................................42 2.2.3. Dạng bài về sản xuất hóa học ....................................................................42 2.2.4. Dạng bài về luyện tập, ôn tập ....................................................................43 2.3. QUY TRÌNH THIẾT KẾ BGĐT .....................................................................43 2.4. HỆ THỐNG CÁC PHẦN MỀM ĐƯỢC TÍCH HỢP VÀO BGĐT TRONG PHẠM VI ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ...........................................................................46 2.4.1. Phần mềm Chemoffice ..............................................................................46 2.4.2. Phần mềm Crocodile Chemistry ...............................................................46 2.4.3. Phần mềm McMix .....................................................................................47 2.4.4. Phần mềm Mindjet MindManager ............................................................47 2.4.5. Phần mềm ProShow Gold .........................................................................47 2.4.6. Phần mềm Violet .......................................................................................47 2.4.7. Phần mềm Wondershare QuizCreator .......................................................48 2.5. CÁCH THIẾT KẾ BGĐT CÓ TÍCH HỢP CÁC PHẦN MỀM HÓA HỌC ...48 2.6. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÁC BGĐT HÓA HỌC 11 NÂNG CAO CÓ TÍCH HỢP CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC ..............................................................64 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................................66 3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM.........................................................................66 3.2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ................................................................66 3.3. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM .........................................................................67 3.4. ĐỐI TƯỢNG THỰC NGHIỆM ......................................................................67 3.5. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM .......................................................................68 3.5.1. Điều tra cơ bản ..........................................................................................68 3.5.2. Chọn bài thực nghiệm, lớp thực nghiệm - đối chứng ...............................69 3.5.3. Chuẩn bị cho tiết lên lớp ...........................................................................69 3.5.4. Tiến hành giảng dạy, kiểm tra và chấm điểm ...........................................69 3.5.5. Xử lí số liệu ...............................................................................................70 3.6. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ...........................................................................71 3.6.1. Kết quả định lượng ....................................................................................71 3.6.2. Kết quả định tính .......................................................................................82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................87 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................90 PHỤ LỤC .....................................................................................................................93 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BGĐT : Bài giảng điện tử CNTT : Công nghệ thông tin ĐHSP : Đại học Sư phạm ĐC : Đối chứng GD & ĐT : Giáo dục và đào tạo GV : Giáo viên HS : Học sinh PPDH : Phương pháp dạy học PTDH : Phương tiện dạy học SGK : Sách giáo khoa TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm THPT : Trung học phổ thông TP. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. So sánh ưu - nhược điểm của một số công trình đi trước .............................10 Bảng 1.2. Danh sách các trường đã điều tra thực trạng việc sử dụng BGĐT ...............30 Bảng 1.3. Danh sách số lượng GV phản hồi phiếu điều tra ở các trường .....................30 Bảng 1.4. Kết quả điều tra câu 1 ...................................................................................30 Bảng 1.5. Kết quả điều tra câu 2 ...................................................................................31 Bảng 1.6. Kết quả điều tra câu 3 ...................................................................................31 Bảng 1.7. Kết quả điều tra câu 4 ...................................................................................32 Bảng 1.8. Kết quả điều tra câu 5 ...................................................................................33 Bảng 1.9. Kết quả điều tra câu 6 ...................................................................................33 Bảng 1.10. Kết quả điều tra câu 7 .................................................................................34 Bảng 1.11. Kết quả điều tra câu 8 .................................................................................35 Bảng 3.1. Danh sách trường, GV giảng dạy, lớp TN - ĐC ...........................................68 Bảng 3.2. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 1 .....71 Bảng 3.3. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 2 .....71 Bảng 3.4. Phân loại kết quả kiểm tra nhóm 1 và nhóm 2 .............................................73 Bảng 3.5. Giá trị các tham số nhóm 1 và nhóm 2 ........................................................74 Bảng 3.6. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 3 .....75 Bảng 3.7. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 4 .....75 Bảng 3.8. Phân loại kết quả kiểm tra nhóm 3 và nhóm 4 .............................................77 Bảng 3.9. Giá trị các tham số nhóm 3 và nhóm 4 ........................................................78 Bảng 3.10 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 5 ....78 Bảng 3.11 Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 6 ....79 Bảng 3.12. Phân loại kết quả kiểm tra nhóm 5 và nhóm 6 ...........................................80 Bảng 3.13. Giá trị các tham số nhóm 5 và nhóm 6 ......................................................81 Bảng 3.14. Kết quả điều tra câu 1 ................................................................................82 Bảng 3.15. Kết quả điều tra câu 2 ................................................................................83 Bảng 3.16. Kết quả điều tra câu 3 ................................................................................83 Bảng 3.17. Kết quả điều tra câu 4 ................................................................................84 Bảng 3.16. Kết quả điều tra câu 5 ................................................................................85 Bảng 3.17. Kết quả điều tra câu 6 ................................................................................85 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc chung của một BGĐT ...........................................................25 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình thiết kế BGĐT .....................................................................43 Hình 2.2. Sơ đồ thư viện tư liệu trong BGĐT ...............................................................45 Hình 2.3. Thư viện tài liệu trong BGĐT bài Axit cacboxylic .......................................49 Hình 2.4. Slide chào mừng, kiểm tra bài cũ bài Axit cacboxylic ..................................50 Hình 2.5. Giao diện phần mềm Wondershare QuizCreator ..........................................50 Hình 2.6. Màn hình soạn thảo phần mềm Wondershare QuizCreator ..........................51 Hình 2.7. Màn hình soạn thảo câu hỏi ghép đôi ............................................................51 Hình 2.8. Màn hình sau khi soạn thảo ...........................................................................52 Hình 2.9. Màn hình soạn thảo câu hỏi trắc nghiệm có hình ảnh ...................................52 Hình 2.10. Xuất câu hỏi trắc nghiệm .............................................................................53 Hình 2.11. Bài tập ghép đôi ...........................................................................................53 Hình 2.12. Bài tập trắc nghiệm ......................................................................................54 Hình 2.13. Slide giới thiệu bài học ................................................................................54 Hình 2.14. Slide giới thiệu nội dung bài học .................................................................55 Hình 2.15. Giao diện phần mềm ChemBioDraw Ultra .................................................55 Hình 2.16. Vẽ công thức cấu tạo ...................................................................................56 Hình 2.17. Slide cấu trúc axit cacboxylic ......................................................................56 Hình 2.18. Giao diện phần mềm ChemBio3D Ultra .....................................................57 Hình 2.19. Cấu trúc không gian của axit fomic và axit axetic ......................................57 Hình 2.20. Cấu trúc không gian dạng khối....................................................................58 Hình 2.21. Slide cấu trúc không gian của axit cacboxylic ............................................58 Hình 2.22. Giao diện phần mềm Mindjet MindManager ..............................................59 Hình 2.23. Cách thiết kế bản đồ tư duy .........................................................................59 Hình 2.24. Hiệu chỉnh màu nền cho bản đồ ..................................................................60 Hình 2.25. Hiệu chỉnh cho từng topic ...........................................................................60 Hình 2.26. Sơ đồ tư duy bài Axit cacboxylic ................................................................61 Hình 2.27. Giao diện phần mềm Violet .........................................................................61 Hình 2.28. Nhập chủ đề, tên bài cho bài tập..................................................................62 Hình 2.29. Giao diện nhập câu hỏi trắc nghiệm ............................................................62 Hình 2.30. Câu hỏi trắc nghiệm được soạn bằng phần mềm Violet .............................63 Hình 2.31. Các câu hỏi trắc nghiệm đã được soạn ........................................................63 Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 1 ............................................72 Hình 3.2. Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 2 ............................................73 Hình 3.3. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra nhóm 1 ..................................................73 Hình 3.4. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra nhóm 2 ..................................................74 Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 3 ............................................76 Hình 3.6. Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 4 ............................................76 Hình 3.7. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra nhóm 3 ..................................................77 Hình 3.8. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra nhóm 4 ..................................................77 Hình 3.9. Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 5 ............................................80 Hình 3.10. Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra nhóm 6 ..........................................80 Hình 3.11. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra nhóm 5 ................................................81 Hình 3.12. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra nhóm 6 ................................................81 MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài Thế giới hôm nay đang chứng kiến những đổi thay có tính chất khuynh đảo trong mọi hoạt động phát triển kinh tế - xã hội nhờ những thành tựu của công nghệ thông tin (CNTT). Sự xuất hiện của nó đã và đang mang lại những thay đổi sâu sắc về mọi mặt trong đời sống xã hội. Trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo (GD & ĐT), việc ứng dụng CNTT vào quá trình dạy học là xu hướng tất yếu, không chỉ thúc đẩy tính tích cực, hứng thú đối với học sinh (HS) mà còn góp phần nâng cao chất lượng dạy học. CNTT mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới các phương pháp và hình thức dạy học. Thực hiện chủ trương đổi mới của Đảng và Nhà nước: dạy học lấy người học làm trung tâm, ngày càng nhiều giáo viên (GV) tổ chức hoạt động dạy học theo hướng cho HS thuyết trình, làm việc nhóm, dạy học theo dự án… Tất cả những hoạt động đó nhằm mục đích giúp HS chủ động tiếp cận kiến thức, tích cực tìm kiếm thông tin và từ đó phát triển khả năng tư duy, khả năng tự học của bản thân. Trong những năm gần đây, bài giảng điện tử (BGĐT) đang dần dần thay thế những tiết học truyền thống với bảng đen, phấn trắng. Cả những GV lâu năm, những sinh viên đang ngồi trên ghế nhà trường cũng như các HS đều không thể phủ nhận những hiệu quả to lớn mà BGĐT đã mang lại. Ngoài việc tiết kiệm thời gian, BGĐT không những cung cấp được một lượng kiến thức lớn mà còn đem lại cho HS những hình ảnh sinh động, những sơ đồ - biểu bảng dễ hiểu … làm tăng hiệu quả tiếp thu bài học và gây hứng thú học tập ở HS. Tuy nhiên, việc thiết kế một bài giảng tương đối khó. Thiết kế một bài giảng sao cho sinh động, hấp dẫn cũng như đem lại hiệu quả cao đòi hỏi người GV phải bỏ nhiều thời gian, công sức để sưu tầm tài liệu và soạn bài. Bất cứ môn học nào cũng có những đặc trưng riêng, môn hóa học cũng không nằm ngoài quy luật ấy. Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm (TN). Do đó để giảng dạy hóa học có hiệu quả cao thì người GV phải biết cách trình bày, minh họa bài giảng sao cho sinh động, hấp dẫn, kết hợp được cả lý thuyết và thực tiễn. Trong quá trình giảng dạy hóa học việc viết các phương trình phản ứng, trưng bày các mẫu vật, biểu diễn thí nghiệm minh họa và các bài tập ứng dụng đóng một vai trò quan trọng, đảm bảo tính trực quan của bộ môn. Do đó, BGĐT hóa học ngày càng được nhiều GV ưa chuộng bởi sự hữu ích của chúng trong việc truyền tải kiến thức đến HS. Tuy nhiên, đa số BGĐT hiện nay trên thị trường chưa được kiểm định, đánh giá theo các tiêu chuẩn, chất lượng nhất định, còn soạn rất đơn điệu, sơ sài, chưa phát huy được hết những ưu điểm của BGĐT. Chủ yếu chỉ sử dụng phần mềm Microsoft PowerPoint mà chưa phối hợp được các phần mềm hiện đại hỗ trợ để đơn giản hóa quá trình soạn BGĐT, rút ngắn thời gian và đạt kết quả tốt nhất. Từ nhận thức tầm quan trọng mà BGĐT đem lại và mong muốn nghiên cứu, xây dựng hệ thống BGĐT có chất lượng cao, đáp ứng được nhu cầu ứng dụng CNTT trong dạy học môn hóa học, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG BGĐT MÔN HÓA HỌC LỚP 11 NÂNG CAO THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC” Mục đích nghiên cứu II. Xây dựng hệ thống BGĐT môn hóa học lớp 11 nâng cao theo hướng tích hợp các phần mềm dạy học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông (THPT). Nhiệm vụ của đề tài III. - Đọc và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu tổng quan cơ sở lý thuyết về BGĐT. - Nghiên cứu về nội dung, phương pháp của chương chương trình hoá học lớp 11 nâng cao. - Nghiên cứu một số phần mềm dạy học để tích hợp vào BGĐT môn hóa học. - Điều tra, đánh giá cơ bản thực trạng sử dụng BGĐT ở các trường THPT hiện nay. - Thiết kế hệ thống BGĐT trong chương trình hóa học 11 nâng cao có tích hợp các phần mềm dạy học. - Thực nghiệm sư phạm (TNSP) để đánh giá kết quả của đề tài nghiên cứu. Khách thể và đối tượng nghiên cứu IV. - Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. - Đối tượng nghiên cứu: thiết kế hệ thống BGĐT trong chương trình hóa học lớp 11 nâng cao có tích hợp các phần mềm dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. V. Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Xây dựng hệ thống BGĐT hóa học lớp 11 nâng cao có tích hợp các phần mềm dạy học. Giả thuyết khoa học VI. Nếu thiết kế hệ thống BGĐT theo hướng tích hợp các phần mềm đảm bảo tính khoa học, thẩm mĩ, dễ sử dụng thì chất lượng bài lên lớp hóa học có ứng dụng CNTT sẽ được nâng cao, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả và chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. Phương pháp nghiên cứu VII. - Đọc và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài. - Phân tích, tổng hợp thông tin. - Sử dụng máy tính, các trang web trên mạng và các phần mềm dạy học để thiết kế hệ thống BGĐT. - Điều tra thực trạng. - TNSP. - Tổng hợp và xử lí kết quả điều tra, kết quả TNSP theo phương pháp thống kê toán học. VIII. Giới hạn đề tài Tiến hành xây dựng hệ thống tiêu chuẩn của một BGĐT hóa học và thiết kế hệ thống BGĐT hóa học lớp 11 nâng cao gồm 27 BGĐT có tích hợp 7 phần mềm dạy học. Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Từ đầu thập kỉ 90, việc ứng dụng CNTT vào quá trình dạy học để nâng cao chất lượng giáo dục đã trở thành một xu thế phát triển mạnh trên Thế Giới. Ở Việt Nam, Bộ GD & ĐT đã chọn năm học 2008 – 2009 là “Năm học đẩy mạnh ứng dụng CNTT”. Dưới sự chỉ đạo của Bộ Giáo dục, các trường đã yêu cầu GV thiết kế BGĐT và tổ chức nhiều tiết thao giảng thành công, kích thích hứng thú học tập của HS, nâng cao hiệu quả giáo dục. Hóa học là môn khoa học TN với khối lượng kiến thức khá lớn và trừu tượng, do đó trong một thời gian ngắn của tiết học GV khó có thể hướng dẫn cho HS tiếp cận được lượng kiến thức đó một cách nhanh chóng và hiệu quả. Để có thể nâng cao hiệu quả dạy học, gây được sự hứng thú, quan tâm của HS, GV có thể nhờ vào CNTT. GV sử dụng CNTT để thiết kế các BGĐT, có thêm các tài liệu, hình ảnh, đoạn phim… bởi nó có thể thay thế cho rất nhiều lời giảng mà HS lại có thể nhớ được lâu hơn. Bên cạnh đó, GV có thể sử dụng các phần mềm trong dạy học hóa học để thực hiện các thí nghiệm ảo, làm các sơ đồ, mô hình cấu tạo nguyên tử - phân tử hoặc các bài tập thực hành để khắc sâu kiến thức cho HS, giúp các em tiếp thu bài nhanh, giờ dạy có hiệu quả cao hơn. Chính vì vậy, nhiều sinh viên và học viên đã có nhiều đề tài nghiên cứu phục vụ cho việc ứng dụng CNTT trong dạy học hóa học.  Giới thiệu và đánh giá một số công trình gần gũi với đề tài nghiên cứu Bảng 1.1. So sánh ưu - nhược điểm của một số công trình đi trước Tên đề tài STT 1 Ưu điểm Nhược điểm Sử dụng phần mềm Tác giả sử dụng hiệu quả Khóa luận chỉ sử dụng Powerpoint để thiết phần mềm Powerpoint để phần mền Powerpoint kế BGĐT chương thiết kế bài giảng trong để thiết kế, nếu sử “Sự điện li” hóa chương “Sự điện li” lớp 11. dụng thêm một số phần học 11 (theo mềm dạy học khác để chương trình thí thiết kế thí nghiệm thì điểm THPT) sẽ tiết kiệm được nhiều (Lê Huỳnh Vy - thời gian và đạt hiệu quả tốt hơn. 2007) 2 Thiết kế giáo án Phần điện tử mềm Powerpoint chương được sử dụng thành thạo, trình hóa Hữu cơ thể hiện thông qua các giáo lớp 11 THPT bằng án điện tử của chương trình phần mềm hóa hữu cơ lớp 11 được Microsoft soạn tốt, chi tiết và khá đầy Powerpoint. đủ. Tác giả thiếu quan tâm đến việc tích hợp thêm một số phần mềm hỗ trợ khác. Đặc biệt là bộ phần mềm Chemoffice để vẽ những công thức phân tử nhanh chóng, (Vũ Thị Phương đẹp và chính xác hơn. Linh - 2005) 3 Ứng dụng phần Đây là một khóa luận có Khóa luận chỉ thiết kế mềm Violet vào giá trị trong việc ứng dụng 4 bài giảng, chưa thể việc thiết kế BGĐT phần mềm trong dạy học hiện hóa học THPT được tính hệ hóa học, khá chi tiết, có sự thống. (Trần Mạnh Thắng đầu tư nghiên cứu về phần mềm Violet qua cách sử - 2010) dụng, các tính năng của phần mềm này và có kèm theo một số phần mềm hỗ trợ khi soạn BGĐT. 4 Ứng dụng phần Tác giả mô hình hóa 4 thí Khóa luận chỉ áp dụng mềm Macromedia nghiệm ảo của bài trên một số bài cụ thể, Plash vào thiết kế Amoniac xuất chưa thể hiện tính hệ giáo án điện tử amoniac của chương trình thống cho toàn thể môn hóa học. lớp 11. Đặc biệt, trong thí chương trình hóa học (Nguyễn và sản Hoàng nghiệm axit nitric tác dụng 11. Hương Thảo - với than nung nóng là mô hình động mà người dùng 2006) có thể di chuyển, tác động đến các đối tượng trên phim. 5 Sử dụng các phần Khóa luận trình bày khá chi Khóa luận mới xây mềm dạy học thiết tiết phần cơ sở lí luận và đã dựng được hệ thống 21 kế hệ thống bài nêu ra được các tiêu chuẩn, BGĐT có tích hợp 5 giảng điện tử môn nguyên tắc, quy trình thiết phần mềm dạy học cho hóa học lớp 10 kế một BGĐT, cụ thể là bài chương trình lớp 10 Hiđrosunfua. nâng cao. Khóa luận ban nâng cao. (Phan Thiên Thanh còn có giá trị trong việc ứng dụng các phần mềm - 2012) vào dạy học hóa học, khá chi tiết, có sự đầu với phần mềm chính là Powerpoint và thêm 5 phần mềm dạy học tích cực. 6 Thiết kế giáo án Luận văn đã trình bày khá Luận văn chỉ tập trung điện tử phần hoàn thiện về phương pháp thiết kế được 7 giáo án hiđrocacbon lớp 11 dạy học (PPDH) tích cực điện tử cho phần chương trình nâng trong hóa học và cũng khá hiđrocacbon ở chương cao theo hướng chi tiết về các nguyên tắc, trình lớp 11 với 3 phần dạy học tích cực. quy trình thiết kế giáo án mềm được tích hợp Maker, (Nguyễn Diệu Linh điện tử. Đồng thời luận văn (Lecture cũng đưa ra được một số PowerPoint, Violet) mà - 2012) kinh nghiệm hay khi thiết không sử dụng bộ phần kế và sử dụng giáo án điện mềm Chemoffice để vẽ tử. những công thức phân tử cũng như mô hình không gian 3D . 7 Sử dụng phần mềm Tác giả sử dụng hiệu quả Luận văn cũng chỉ giới ActivInspire thiết phần mềm ActivInspire để thiệu được 17 bài lên kế bài lên lớp phần thiết kế các bài lên lớp lớp trong phần hóa học hóa học vô cơ lớp trong chương “Nhóm nitơ” vô cơ lớp 11 nâng cao 11 chương trình và chương “Nhóm cacbon” với một phần mềm lớp 11. Các bài lên lớp được sử dụng mà chưa nâng cao. (Lê Thị Thơ 2011) - được soạn tốt, chi tiết và tích hợp được các phần mềm dạy học khác. khá đầy đủ.  Nhận xét chung Các đề tài trên đều thể hiện những điểm chung thống nhất như sau: - Ứng dụng CNTT vào dạy học hóa học là một xu hướng tất yếu đổi mới PPDH. - Chương trình Microsoft Powerpoint được sử dụng phổ biến trong các đề tài nhờ tính thiết thực, hữu ích và tiện lợi của nó đối với GV ở trường phổ thông trong quá trình soạn BGĐT. - Ngoài việc sử dụng phần mềm Powerpoint thì việc ứng dụng các phần mềm khác vào bài giảng đã làm cho nội dung bài giảng hay và phong phú hơn. Tuy vậy, đa số các luận văn trên chỉ chú trọng đi sâu tìm hiểu một phần mềm dạy học cụ thể và ứng dụng phần mềm đó vào một số BGĐT mà chưa phát huy được khả năng phối hợp các phần mềm khác nhau để quá trình thiết kế đạt kết quả tốt nhất. Nội dung nghiên cứu còn tương đối ít, chỉ có một số lượng nhỏ các BGĐT được soạn hay chỉ mới tập trung được ở khối lớp 10. Bên cạnh đó, các đề tài chưa xây dựng được các tiêu chí đánh giá BGĐT. 1.2. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC (PTDH) HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.2.1. Khái niệm PPDH và PTDH a. Khái niệm phương pháp, PPDH  Khái niệm phương pháp[2] Có nhiều cách hiểu khác nhau về phương pháp vì nó là một khái niệm rất trừu tượng: o Theo lí thuyết hoạt động phương pháp là cách thức của chủ thể tác động vào đối tượng nhằm đạt được mục đích đề ra. o Phương pháp là cách thức, con đường, phương tiện, là tổ hợp các bước mà chủ thể phải đi theo để đạt được mục đích. o Phương pháp là tổ hợp những nguyên tắc, quy tắc dùng để chỉ đạo hành động. o “Phương pháp là sự vận động bên trong của nội dung”. (Hêghen)  Khái niệm PPDH PPDH là một trong những thành tố quan trọng nhất của quá trình dạy học. Cùng một nội dung nhưng HS có hứng thú, tích cực hay không, có hiểu bài một cách sâu sắc không phần lớn phụ thuộc vào PPDH của người thầy. PPDH có tầm quan trọng đặc biệt nên nó luôn luôn được các nhà giáo dục quan tâm [2]. PPDH là cách thức hoạt động có trình tự, phối hợp, tương tác giữa GV và HS nhằm đạt được mục đích dạy học [9]. Theo PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường, tác giả cuốn “PPDH hóa học ở trường phổ thông” thì PPDH bao gồm phương pháp dạy và phương pháp học. - Phương pháp dạy: Cách thức hoạt động của thầy trong việc tổ chức, chỉ đạo các hoạt động nhận thức của trò. - Phương pháp học: Cách thức hoạt động của trò trong việc chủ động chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng. - PPDH: Cách thức hoạt động của thầy trong việc tổ chức, chỉ đạo các hoạt động nhận thức của trò nhằm giúp trò đạt các mục tiêu dạy học [29]. Còn theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang thì “PPDH là cách thức làm việc của thầy và trò trong sự phối hợp thống nhất dưới sự chỉ đạo của thầy nhằm làm cho học trò tự giác, tích cực, tự lực đạt tới mục đích học tập” [20]. b. Khái niệm PTDH PTDH theo Nguyễn Ngọc Quang, bao gồm mọi thiết bị kĩ thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong quá trình dạy học để làm dễ dàng cho sự truyền đạt và tiếp thu kiến thức, kĩ năng. PTDH là những đối tượng vật chất (sách vở, đồ dùng, máy móc, thiết bị …) dùng để dạy học. PTDH bao gồm: SGK và tài liệu tham khảo (SGK, sách GV, sách tham khảo, tạp chí chuyên đề, sách báo các loại, thư viện điện tử, các thông tin trên mạng internet); các đồ dùng dạy học (bảng các loại, tranh ảnh, hình vẽ, sơ đồ, mô hình, mẫu vật); các phương tiện kĩ thuật dạy học (máy chiếu hình và bảng trắng, máy ghi âm, tivi, máy vi tính, camera) và các thí nghiệm dạy học [2]. PTDH giúp cụ thể hóa những cái trừu tượng, làm sinh động nội dung học tập, giúp HS phát triển năng lực nhận thức, khả năng quan sát, tư duy… nâng cao hứng thú của HS. Bên cạnh đó, PTDH còn giúp GV tiết kiệm được thời gian trên lớp, kiểm tra và đánh giá kết quả học tập của HS được thuận lợi. 1.2.2. Đặc trưng của bộ môn hóa học và PPDH hóa học a. Đặc trưng của bộ môn hóa học Hóa học là một môn khoa học có khối lượng kiến thức khá lớn cả về phương diện TN lẫn lý thuyết. Thực tế hiện nay cho thấy hóa học là một môn rất khó hiểu đối với nhiều HS vì các kiến thức hóa học mang tính trừu tượng cao, mặt khác có thể do cách truyền đạt của GV còn quá khô khan, chưa có nhiều sáng tạo gây sự nhàm chán cho HS. Để HS có thể nắm vững kiến thức GV cần phải biết cách trình bày, minh họa bài giảng sao cho hấp dẫn, sinh động, kết hợp được cả lí thuyết và thực tiễn, phải biết phối hợp cả hình ảnh, sơ đồ, biểu bảng, mô phỏng, âm thanh...để kích thích tư duy HS, giúp HS nhớ bài lâu hơn. Hóa học là môn khoa học TN, trong đó thí nghiệm như một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy học hóa học. Nó là một trong những nhân tố quyết định sự thành công hay thất bại của một tiết học, giúp phát triển tư duy, kích thích hứng thú học tập đối với HS. Tuy nhiên, một số thí nghiệm không thể thực hiện trên lớp do tốn nhiều thời gian để chuẩn bị, tiến hành hay thí nghiệm đó sẽ gây độc hại đối với GV và HS, do đó GV có thể sử dụng các đoạn phim, những mô phỏng thí nghiệm, hay sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo để tái hiện thí nghiệm cho HS quan sát. Bài tập hóa học là một trong những phần không thể thiếu của hóa học giúp HS ôn tập, củng cố kiến thức lí thuyết đã học và làm các bài tập vận dụng. Tuy nhiên, thời gian cho mỗi tiết dạy chỉ có 45 phút, GV không đủ để vừa truyền đạt kiến thức vừa dành thời gian cho HS củng cố lại kiến thức. Để khắc phục vấn đề này, GV có thể sử dụng các phần mềm soạn thảo các câu hỏi trắc nghiệm, bài tập vận dụng trước rồi cho HS làm tại lớp để khắc sâu kiến thức. b. Đặc trưng của PPDH hóa học [2] - Hóa học là một môn khoa học TN và lí thuyết. Trong dạy học hóa học, thí nghiệm là một phương tiện không thể thiếu được. - Trong dạy học hóa học, các phương pháp nhận thức sau đây được sử dụng một cách thường xuyên: + Phương pháp diễn dịch - quy nạp: sử dụng khi dạy về mối liên hệ giữa vị trí - cấu tạo - tính chất; khi hình thành khái niệm chu kì. Nhóm trong hệ thống tuần hoàn… + Phương pháp cụ thể, trừu tượng: Môn hóa học đòi hỏi HS phải có một trình độ nhất định về tư duy trừu tượng (không thể dạy sớm hơn). GV phải sử dụng các phương tiện trực quan (hình vẽ, mô hình…) khi đề cập đến các vấn đề mà HS không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường. - Các học thuyết, định luật có vai trò rất lớn trong dạy học hóa học: + Là công cụ cho phép quy nạp và diễn dịch, phân tích và tổng hợp. + Là công cụ để tiên đoán khoa học. + Là công cụ để dạy về các chất cụ thể. - Định luật tuần hoàn và các kiến thức về cấu tạo chất (thuyết nguyên tử, phân tử, cấu tạo hóa học…) là lí thuyết chủ đạo của hệ thống kiến thức hóa học. - Bài tập hóa học là công cụ rất hiệu nghiệm để củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức cho HS, là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn đời sống. - Hóa học là bộ môn có nhiều ứng dụng trong đời sống. Trong dạy học hóa học, cần có sự liên hệ mật thiết giữa nội dung kiến thức hóa học với thế giới tự nhiên và cuộc sống đời thường của con người. Tóm lại, hóa học là môn khoa học TN và lí thuyết. Trong dạy học hóa học cũng có nhiều phương pháp như thuyết trình, đàm thoại, nghiên cứu, trực quan, sử dụng bài tập… Vì vậy, để HS có thể lĩnh hội được các kiến thức về hóa học, GV cần phải biết phối hợp nhiều PPDH khác nhau. Không chỉ đơn giản là thuyết trình những kiến thức quan trọng, cần nhớ mà còn phải cho HS xem những hình ảnh về chất, nguyên tố đó; những đoạn phim hay làm các thí nghiệm mô phỏng tính chất hóa học của các nguyên tố để HS có thể nhớ lâu; cho HS thảo luận nhóm để giải quyết một vấn đề nào đó đến bài học hay thực tế cuộc sống có liên quan đến bài học. Đặc biệt, không thể thiếu các bài tập vận dụng, các bài tập trắc nghiệm để củng cố kiến thức. Do đó, để nâng cao chất lượng dạy và học hóa học, GV cần phải kết hợp các PPDH khác nhau một cách khéo léo. 1.2.3. Một số xu hướng đổi mới PPDH hiện nay [2] Theo PGS. TS Trịnh Văn Biều, trên thế giới và ở nước ta hiện nay đang có rất nhiều công trình nghiên cứu, thử nghiệm về đổi mới PPDH theo các hướng khác nhau. Sau đây là một số xu hướng đổi mới cơ bản: Thứ nhất là, PPDH phải phát huy được tính tích cực, tự lực, tự chủ, sáng tạo của người học; chuyển trọng tâm hoạt động từ GV sang HS tức là chuyển lối học từ thông báo tái hiện sang tìm tòi, khám phá, từ đó tạo điều kiện cho HS học tập tích cực, chủ động, sáng tạo. Thực tế cho thấy nhiều nơi, nhiều trường đã làm được điều này, chẳng hạn như một số trường phổ thông ở TP. HCM, bên cạnh những tiết học chính khóa trên lớp, trường còn tổ chức cho HS đi thực tế, tham quan, tham gia nhiều buổi học ngoại khóa… nhằm phát huy sự tìm tòi, học hỏi và sáng tạo của HS. Tuy nhiên xu hướng đổi mới này cũng chưa được phổ biến. Điều này còn tùy thuộc vào từng vùng, từng địa phương và trình độ của HS mà GV có thể áp dụng phương pháp này. Thứ hai là, PPDH phải phục vụ ngày càng tốt hơn hoạt động tự học và phương châm học suốt đời. Cụ thể là GV không chỉ dạy kiến thức mà còn dạy cách học, trang bị cho HS phương pháp học tập, phương pháp tự học để thực hiện phương châm học suốt đời. Ngày nay trên mọi phương tiện truyền thanh, truyền hình có nhiều chương trình học tập giúp cho hoạt động tự học như chương trình Em yêu khoa học đến những chương trình Bổ túc kiến thức phổ thông, Ôn thi tốt nghiệp, đại học… Các chương trình trò chơi truyền hình phục vụ cho phương châm học suốt đời như Vui để học, Đường lên đỉnh Olympia… Thứ ba là, PPDH phải tăng cường rèn luyện năng lực tư duy, khả năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống thực tế, chuyển từ lối học nặng về tiêu hóa kiến thức sang lối học coi trọng việc vận dụng kiến thức. Đây chính là cách giúp HS gắn kết được kiến thức đang học với thực tế cuộc sống. Ví dụ khi học bài “Phân bón hóa học” HS có thể vận dụng kiến thức đã học bằng cách biết các tính chất, đặc tính, cách bón, ưu - nhược điểm của các loại phân … để lựa chọn, bón cho hợp lí với loại cây trồng mà gia đình đang chăm sóc. Thứ tư là, tích cực sử dụng PPDH giải quyết vấn đề vào dạy học. Dạy học giải quyết vấn đề là phương pháp trong đó GV đặt ra cho HS một (hoặc hệ thống) vấn đề nhận thức, chuyển HS vào tình huống có vấn đề, sau đó GV hướng dẫn, điều khiển HS giải quyết vấn đề, đi đến những kết luận cần thiết của nội dung học tập. Phương pháp này không phải chỉ sử dụng đối với tiết bài mới lên lớp mà còn được sử dụng để củng cố, ôn tập và học bài ở nhà của HS. Thứ năm là, tăng cường vận dụng các PPDH tiên tiến đề cao chủ thể nhận thức của HS. Một tiết học không nên áp dụng một PPDH riêng biệt mà cần phối hợp một cách hợp lí các PPDH khác nhau. Nếu chỉ GV thuyết trình từ đầu đến cuối tiết học thì HS sẽ rất nhàm chán, còn nếu cho HS làm các bài tập động não thì HS sẽ rất mệt mỏi, không còn hứng thú với học tập. Do đó, GV phải biết phối hợp một cách hợp lí các PPDH khác nhau, tùy vào nội dung của từng phần, từng mục mà sử dụng phương pháp nào cho hiệu quả. GV có thể cho HS thảo luận nhóm, động não, tranh luận, đóng vai… có như vậy thì HS mới không nhàm chán và việc tiếp thu bài cũng dễ hơn, chất lượng dạy và học ngày càng được nâng cao. Thứ sáu là, tăng cường sử dụng PTDH và CNTT trong dạy học. PTDH có vai trò quan trọng trong việc đổi mới PPDH, nhằm tăng cường tính trực quan và thí nghiệm, thực hành trong dạy học. Đa phương tiện và CNTT có nhiều khả năng ứng dụng trong dạy học, nó vừa là phương tiện trình diễn, vừa có thể sử dụng các phần mềm dạy học mô phỏng cấu trúc, thí nghiệm… giúp cho bài giảng thêm sinh động, hấp dẫn, thu hút được nhiều HS tham gia. Thực tế hiện nay rất nhiều GV đã sử dụng các phần mềm như Microsoft Powerpoint, Violet, Chemoffice để thiết kế BGĐT, cài đặt thêm nhiều tư liệu, hình ảnh, mô phỏng, biểu bảng… để bài giảng gọn đẹp, sinh động và hấp dẫn. Cuối cùng là, GV từng bước đổi mới việc kiểm tra đánh giá. Đổi mới PPDH cần gắn liền với đổi mới về đánh giá quá trình dạy học cũng như quá trình học tập, thành tích của HS bằng cách giảm việc kiểm tra trí nhớ đơn thuần, khuyến khích việc kiểm tra khả năng suy luận, vận dụng kiến thức, sử dụng nhiều loại hình kiểm tra thích hợp với đặc trưng môn học. 1.2.4. Đổi mới PPDH bằng việc sử dụng các PTDH Sử dụng các PTDH giúp: