Luận văn Sử dụng hình ảnh trong việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh trung bình, yếu môn hóa học lớp 10 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Thái Ngọc Triển SỬ DỤNG HÌNH ẢNH TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH, YẾU MÔN HÓA HỌC LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Thái Ngọc Triển SỬ DỤNG HÌNH ẢNH TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH, YẾU MÔN HÓA HỌC LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. TRỊNH VĂN BIỀU Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trịnh Văn Biều, người đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cương và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa cùng các thầy cô trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tổ chức và thực hiện thành công khóa đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học, tạo cơ hội học tập và nâng cao trình độ chuyên môn về lĩnh vực mà tôi tâm huyết. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu cùng các thầy cô giáo, các đồng nghiệp và các em học sinh của các trường THPT Châu Văn Liêm, Hà Huy Giáp, Nguyễn Việt Hồng, Thuận Hưng - TP. Cần Thơ; THPT Bình Phú, Hùng Vương, THCS - THPT Nam Việt - TP. Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực nghiệm sư phạm. Xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Sau Đại học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn được hoàn thành đúng tiến độ. Và điều quan trọng nữa là luận văn được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân, sự động viên, giúp đỡ của bạn bè và những người thân trong gia đình. Dù đã hết sức cố gắng, chắc chắn đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong được sự góp ý của quý thầy cô, bạn bè và các đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện hơn. TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2014 Tác giả Thái Ngọc Triển MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................... 5 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .................................................................... 5 1.1.1. Nghị quyết TW8 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục ....................... 5 1.1.2. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực tư duy.......................................... 7 1.1.3. Các nghiên cứu về sử dụng hình ảnh trong dạy học ................................ 8 1.2. Năng lực .......................................................................................................... 9 1.2.1. Khái niệm năng lực .................................................................................. 9 1.2.2. Năng lực chung và năng lực chuyên biệt ............................................... 10 1.2.3. Cấu trúc của năng lực ............................................................................ 11 1.3. Tư duy và năng lực tư duy ............................................................................ 12 1.3.1. Khái niệm về tư duy và năng lực tư duy ................................................ 12 1.3.2. Những phẩm chất của tư duy ................................................................. 14 1.3.3. Những hình thức cơ bản của tư duy ....................................................... 14 1.3.4. Các thao tác tư duy ............................................................................... 16 1.3.5. Các mức độ tư duy ................................................................................. 17 1.3.6. Tư duy hóa học ...................................................................................... 18 1.3.7. Dấu hiệu đánh giá sự phát triển của năng lực tư duy ............................ 19 1.4. Hình ảnh và sử dụng hình ảnh trong dạy học hóa học .................................. 21 1.4.1. Khái niệm ............................................................................................... 21 1.4.2. Phân loại hình ảnh.................................................................................. 21 1.4.3. Vai trò của hình ảnh ............................................................................... 22 1.5. Một số vấn đề về HSTBY môn Hóa học THPT ........................................... 23 1.5.1. Khái niệm HSTBY ................................................................................ 23 1.5.2. Những nguyên nhân dẫn đến học sinh học yếu môn Hóa học .............. 23 1.5.3. Những biểu hiện của HSTBY ................................................................ 25 1.5.4. Những khó khăn khi dạy HSTBY ......................................................... 26 1.5.5. Những khó khăn của HSTBY về mặt tư duy trong học tập................... 27 1.6. Thực trạng về việc sử dụng hình ảnh trong dạy học môn Hóa học ở một số trường THPT tại TP. HCM và TP. Cần Thơ ................................ 27 1.6.1. Mục đích điều tra ................................................................................... 27 1.6.2. Đối tượng điều tra .................................................................................. 28 1.6.3. Tiến trình điều tra .................................................................................. 28 1.6.4. Kết quả điều tra ...................................................................................... 29 Tóm tắt chương 1 ............................................................................................... 35 Chương 2. SỬ DỤNG HÌNH ẢNH TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HSTBY MÔN HÓA HỌC LỚP 10 ..................... 37 2.1. Tổng quan về môn Hóa học lớp 10 chương trình cơ bản.............................. 37 2.1.1. Cấu trúc của chương trình ...................................................................... 37 2.1.2. Chuẩn kiến thức và kỹ năng .................................................................. 39 2.2. Một số nguyên tắc sử dụng hình ảnh để phát triển năng lực tư duy cho HSTBY môn Hóa học lớp 10 ........................................................ 39 2.2.1. Hình ảnh phải chính xác, khoa học ........................................................ 39 2.2.2. Hình ảnh cần đơn giản, dễ hiểu ............................................................. 40 2.2.3. Đảm bảo sự phù hợp giữa hình thức và nội dung .................................. 40 2.2.4. Hình ảnh phải hài hòa, cân đối .............................................................. 40 2.2.5. Kết hợp linh hoạt giữa hình ảnh và lời nói để hỗ trợ, gợi mở cho HS .. 41 2.2.6. Sử dụng hình ảnh đúng liều lượng, đúng thời điểm .............................. 41 2.3. Một số hình thức sử dụng hình ảnh để phát triển năng lực tư duy cho HSTBY môn Hóa học lớp 10 ........................................................ 42 2.3.1. Sử dụng hình ảnh khi dạy kiến thức mới ............................................... 42 2.3.2. Sử dụng hình ảnh khi sửa bài tập ........................................................... 42 2.3.3. Sử dụng hình ảnh khi ôn tập củng cố .................................................... 44 2.3.4. Sử dụng hình ảnh để mở rộng kiến thức, giải thích các hiện tượng ...... 46 2.3.5. Sử dụng hình ảnh trong kiểm tra, đánh giá học sinh ............................. 46 2.3.6. Sử dụng hình ảnh trong học nhóm, câu lạc bộ hóa học ......................... 48 2.4. Một số biện pháp sử dụng hình ảnh để phát triển năng lực tư duy cho HSTBY môn Hóa học .......................................................................... 48 2.4.1. Cho học sinh sưu tầm các hình ảnh trên mạng ...................................... 48 2.4.2. Xây dựng thư viện hình ảnh .................................................................. 49 2.4.3. Sưu tầm và thiết kế các bài tập hóa học có sử dụng hình ảnh ............... 49 2.4.4. Sử dụng trò chơi ô chữ có nội dung hóa học ......................................... 55 2.4.5. Yêu cầu học sinh nhận xét sau khi xem ................................................. 57 2.4.6. Khai thác triệt để các thông tin trong mỗi hình ảnh .............................. 58 2.4.7. Chuẩn bị tốt các lời dẫn, thuyết minh, hệ thống câu hỏi ....................... 58 2.4.8. Tập cho học sinh thuyết trình, giải thích một số hình ảnh đơn giản...... 59 2.5. Một số chú ý khi sử dụng hình ảnh để phát triển tư duy đối với HSTBY .... 59 2.6. Đánh giá sự phát triển tư duy của học sinh ................................................... 60 2.7. Một số giáo án thực nghiệm .......................................................................... 66 2.7.1. Giáo án bài: THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ ....................................... 67 2.7.2. Giáo án bài: CẤU TẠO VỎ NGUYÊN TỬ .......................................... 67 2.7.3. Giáo án bài: LIÊN KẾT ION-TINH THỂ ION ..................................... 67 2.7.4. Giáo án bài: CLO ................................................................................... 67 2.7.5. Giáo án bài: LUYỆN TẬP: NHÓM HALOGEN .................................. 67 2.7.6. Giáo án bài: HIĐRO SUNFUA-LƯU HUỲNH ĐIOXIT-LƯU HUỲNH TRIOXIT .............................................................................. 67 2.7.7. Giáo án bài: AXIT SUNFURIC-MUỐI SUNFAT ................................ 76 Tóm tắt chương 2 ............................................................................................... 92 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................. 94 3.1. Mục đích thực nghiệm .................................................................................. 94 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .................................................................................. 94 3.3. Đối tượng thực nghiệm ................................................................................. 94 3.4. Tiến hành thực nghiệm .................................................................................. 95 3.5. Phương pháp xử lý và đánh giá kết quả thực nghiệm ................................... 96 3.6. Kết quả thực nghiệm ..................................................................................... 98 3.6.1. Kết quả định lượng ................................................................................ 98 3.6.2. Kết quả định tính.................................................................................. 109 3.6.3. Các bài học rút ra từ thực nghiệm ........................................................ 112 Tóm tắt chương 3 ............................................................................................. 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 120 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT BTHH : Bài tập hóa học ĐC : Đối chứng ĐHSP : Đại học Sư phạm GV : Giáo viên HS : Học sinh HSTBY : Học sinh trung bình, yếu K : Khá Nxb : Nhà xuất bản PP Phương pháp PPDH : Phương pháp dạy học PTN : Phòng thí nghiệm SĐTD : Sơ đồ tư duy SGK : Sách giáo khoa Tb : Trung bình THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm TP. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh TW : Trung ương DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các trường tham gia điều tra thực trạng .................................................. 28 Bảng 1.2. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 1 ........................................................ 29 Bảng 1.3. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 2 ........................................................ 29 Bảng 1.4. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 3 ........................................................ 30 Bảng 1.5. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 4 ........................................................ 30 Bảng 1.6. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 5 ........................................................ 31 Bảng 1.7. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 6 ........................................................ 32 Bảng 1.8. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 7 ........................................................ 33 Bảng 1.9. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 8 ........................................................ 34 Bảng 1.10. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 9 ...................................................... 34 Bảng 1.11. Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 10 .................................................... 35 Bảng 2.1. Nội dung chương trình hóa học lớp 10 THPT cơ bản ............................. 37 Bảng 3.1. Danh sách các lớp thực nghiệm và đối chứng ......................................... 94 Bảng 3.2. Kết quả điểm số bài test trắc nghiệm ....................................................... 98 Bảng 3.3. Kết quả điểm số bài kiểm tra số 1 .......................................................... 100 Bảng 3.4. Kết quả điểm số bài kiểm tra số 2 .......................................................... 100 Bảng 3.5. Kết quả điểm số bài kiểm tra số 3 .......................................................... 101 Bảng 3.6. Kết quả điểm số 3 bài kiểm tra của lớp đối chứng và thực nghiệm ....... 101 Bảng 3.7. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 ............ 102 Bảng 3.8. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 ............ 103 Bảng 3.9. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 3 ............ 104 Bảng 3.10. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích tổng hợp ...................... 105 Bảng 3.11. Tổng hợp phân loại kết quả học tập của HS qua 3 bài kiểm tra .......... 106 Bảng 3.12. Tổng hợp các tham số đặc trưng .......................................................... 106 Bảng 3.13. Kết quả điều tra ý kiến HS sau thực nghiệm câu 1 .............................. 110 Bảng 3.14. Kết quả điều tra ý kiến HS sau thực nghiệm câu 2 .............................. 110 Bảng 3.15. Kết quả điều tra ý kiến HS sau thực nghiệm câu 3 .............................. 111 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ tóm tắt bài toán có dữ kiện phức tạp .............................................. 43 Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống các công thức tính ........................................................... 44 Hình 2.3. Sơ đồ tư duy tóm tắt chương Oxi - Lưu huỳnh ........................................ 45 Hình 2.4. Sơ đồ tư duy tóm tắt chương Nhóm Halogen........................................... 45 Hình 2.5. Phản ứng giữa Cu với H2SO4 loãng và đặc .............................................. 47 Hình 2.6. Bộ dụng cụ dùng để điều chế và nghiên cứu tính chất của SO2 ............... 47 Hình 2.7. Mô hình cấu tạo các nguyên tử ................................................................. 48 Hình 2.8. Thí nghiệm tìm ra electron ....................................................................... 48 Hình 2.9. Ô chữ chương Nhóm Halogen .................................................................. 56 Hình 2.10. Ô chữ chương Oxi - Lưu huỳnh ............................................................. 57 Hình 3.1. Biểu đồ % HS đạt điểm xi trở xuống của bài test trắc nghiệm ................. 99 Hình 3.2. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 1 .................................................. 102 Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 .................................................. 103 Hình 3.4. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 3 .................................................. 104 Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích tổng hợp .............................................................. 105 Hình 3.6. Biểu đồ tổng hợp phân loại kết quả học tập của HS .............................. 106 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nhân loại đang tiến vào thế kỷ 21, một thế kỷ mà sự bùng nổ về thông tin thật nhanh chóng. Nó đòi hỏi con người phải năng động, tích cực, linh hoạt, có năng lực giải quyết vấn đề và xử lý tình huống thật khéo léo. Với phương châm “học tập suốt đời”, mỗi người phải trang bị cho mình những phương pháp học tập hiệu quả, phát huy tối đa khả năng tự học, có ý chí cầu tiến, vươn lên và hoàn thiện bản thân. Bên cạnh đó, các nhà giáo dục cũng đã thay đổi quan điểm, phương pháp dạy học, chuyển từ lối dạy học thụ động sang chủ động, phù hợp với nhu cầu, nguyện vọng và sở thích của người học. Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển và hội nhập thế giới. Đảng, Nhà nước và nhân dân ta đang ra sức xây dựng đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh, văn minh. Để làm được điều đó, yếu tố con người là quan trọng nhất và không thể thiếu được. Do đó, việc đào tạo nguồn nhân lực, phát triển nhân tài là vô cùng cần thiết và phải được chú trọng. Luật Giáo dục, điều 5.2, đã ghi “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” và điều 24.2: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Đó là trách nhiệm quan trọng nhất mà ngành giáo dục phải đảm trách. Nhưng để đạt được điều đó, nó còn đòi hỏi sự phấn đấu đầy quyết tâm ở mỗi cá nhân và sự phối hợp của toàn xã hội. Tuy nhiên, thực trạng nền giáo dục Việt Nam còn gặp rất nhiều khó khăn, bất cập, chất lượng đào tạo chưa cao, còn thua xa khu vực và các nước trên thế giới. Trong đó, HSTBY vốn là một mối lo ngại lớn nhất của nền giáo dục nước ta hiện nay. Mặc dù theo các số liệu báo cáo thì tỉ lệ HSTBY rất thấp, tuy nhiên đó chỉ là những con số ảo do bệnh thành tích trong giáo dục gây ra. Để hạ thấp dần tỉ lệ HSTBY đòi hỏi người 2 giáo viên phải luôn tìm tòi những biện pháp tối ưu, các phương pháp dạy học hiện đại nhằm phát huy tính tích cực của học sinh giúp các em có hướng tư duy mới trong việc lĩnh hội kiến thức, góp phần đưa nền giáo dục đất nước ngày một phát triển toàn diện. Môn Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Trong tương lai, những con người “công nghiệp” sẽ vận dụng kiến thức hóa học rất nhiều vào thực tiễn. Chính vì thế, khi còn ngồi ghế nhà trường, học sinh phải được trang bị kiến thức hóa học một cách sâu rộng, rèn luyện năng lực tư duy nhạy bén, linh hoạt, sáng tạo và thể hiện lòng say mê, yêu thích môn học. Nhưng đối với HSTBY thì năng lực tư duy rất hạn chế và chậm chạp. Do đó việc tiếp thu kiến thức môn Hóa học vừa mang tính lý thuyết trừu tượng, vừa mang tính thực nghiệm cao thì rất khó khăn. Cho nên, các em thường ngán ngại và chán học môn Hóa. Để tháo gỡ và giải quyết vấn đề khó khăn này, trong hóa học, việc sử dụng hình ảnh sẽ mang lại hiệu quả cao. Bởi vì, hình ảnh mang tính trực quan, sinh động, cụ thể giúp HSTBY phát triển được năng lực tư duy và khả năng nhận thức. Từ đó, các em dễ dàng hình dung, tiếp thu kiến thức cũng như thấy được vai trò quan trọng của hóa học đối với đời sống và sẽ yêu thích môn học hơn. Với vai trò là một người giáo viên hóa học, trực tiếp giảng dạy và luôn tìm đủ mọi cách giúp đỡ các em HSTBY vượt qua bản thân, học tập tiến bộ hơn, để vững tin bước vào tương lai. Chúng tôi hy vọng với đề tài “SỬ DỤNG HÌNH ẢNH TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH TRUNG BÌNH, YẾU MÔN HÓA HỌC LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” sẽ góp ph