Quy trình xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm hóa học ở cấp trung học phổ thông dựa theo cách tiếp cận của phương pháp nghiên cứu bài học

241

QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
THỰC NGHIỆM HĨA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG DỰA THEO CÁCH TIẾP CẬN CỦA
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BÀI HỌC
TS. Vũ Thị Thu Hồi
Phạm Thị Tình
Tóm tắt: Bài tập thực nghiệm hóa học (BTTNHH) đóng vai trị quan trọng
giúp học sinh lĩnh hội nhanh kiến thức lý thuyết, đồng thời phát triển năng lực
thực nghiệm hóa học và bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên. Tuy nhiên,
đang tồn tại nhiều thách thức đối với giáo viên trong việc làm sao để xây
dựng hệ thống BTTNHH đạt hiệu quả xét trên cả hai khía cạnh gồm các yêu
cầu chung về nguyên tắc xây dựng BTTNHH và khả năng sử dụng chúng
trong dạy học Hóa học. Dựa trên cách tiếp cận của phương pháp nghiên
cứu bài học, bài báo này đề xuất Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH cho
chương trình mỗi khối học đáp ứng yêu cầu chuẩn đầu ra mới theo Dự thảo
Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Hóa học của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Các ý kiến đánh giá về Quy trình đề xuất được đưa ra bởi một số giáo viên
có kinh nghiệm sau khi áp dụng thử Quy trình cũng đã được trình bày trong
bài viết.
Từ khóa: phương pháp nghiên cứu bài học; bài tập thực nghiệm hóa học;
quy trình xây dựng; năng lực thực nghiệm hóa học

1. Mở đầu

Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành
phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các đơn chất và hợp chất. Hoá học đóng một
vai trị quan trọng trong cuộc sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội.
Tại cấp trung học phổ thơng (THPT), mơn Hoá học giúp học sinh có được những tri thức
cốt lõi về Hoá học và ứng dụng những tri thức này vào cuộc sống. Hoá học kết hợp chặt

chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như Vật
lí, Sinh học, Y dược và Địa chất học. Bởi vậy, các bài tập thực nghiệm (BTTN) đóng
vai trị trung tâm, vơ cùng quan trọng trong dạy học Hóa học. Sử dụng BTTN giúp học


242

KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI
PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL

sinh (HS) phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tư duy từ lí thuyết đến thực tiễn cũng
như phát triển kĩ năng làm việc và kỹ năng thực hành thí nghiệm. BTTN giúp rèn luyện
khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, tạo sự say mê học tập Hoá học
cho HS; giúp giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong lao động: rèn luyện tính kiên nhẫn,
trung thực, sáng tạo, chính xác, khoa học; rèn luyện tác phong lao động có tổ chức, có
kế hoạch, có kỉ luật, có văn hố… Theo [4], BTTN nên là một phần tích hợp không thể
thiếu của mỗi bài giảng lý thuyết trên lớp.
Tuy nhiên, việc xây dựng và triển khai các BTTNHH trong quá trình dạy học
thường chưa đáp ứng mục tiêu được xác định ban đầu trong chương trình đào tạo
[5]. Hiện nay, Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) vừa ban hành Dự thảo Chương
trình giáo dục phổ thơng cho mơn Hóa học 2018 (sau đây gọi chung là Dự thảo
2018), trong đó đã nêu rõ chuẩn đầu ra mới và nội dung chi tiết cho mỗi bài học
trong các chương trình học khối lớp 10, 11 và 12 nhằm giúp HS phát triển được
các phẩm chất và năng lực chung cũng như năng lực đặc thù của mơn Hóa học [1].
Vận dụng các triết lý của phương pháp nghiên cứu bài học – một hoạt động phát
triển chuyên môn đang được áp dụng hiệu quả ở nhiều nước trên thế giới, bài báo
này đề xuất một quy trình xây dựng hệ thống các BTTNHH cho tồn chương trình
một khối học, đáp ứng chuẩn đầu ra mới theo Dự thảo 2018 [1]. Các nội dung chính
bao gồm: (1) Xác định mục tiêu đào tạo và yêu cầu của BTTNHH; (2) Xác định
các dạng BTTNHH; (3) Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH; (4) Các Ma trận

khung và Ma trận chi tiết cho hệ thống BTTNHH lớp 11; và (5) Các ý kiến đánh giá
ưu và nhược điểm của quy trình đề xuất được đưa ra bởi một số giáo viên có kinh
nghiệm sau khi áp dụng thử quy trình này.
2. Nội dung
2.1. Tiếp cận theo phương pháp nghiên cứu bài học (NCBH)

Trong lĩnh vực phát triển chuyên môn, gần đây, phương pháp NCBH đã thu
hút nhiều quan tâm của các nhà giáo dục và các học giả trên thế giới, bao gồm cả
Việt Nam [2]. NCBH là một phương pháp cải thiện năng lực nghề nghiệp của GV
thông qua nghiên cứu cải tiến các hoạt động dạy học ở từng bài học cụ thể. Trong
quá trình này, các GV gặp nhau thường xuyên trong một khoảng thời gian dài (có
thể từ một tháng đến một năm) để cùng làm việc về phần thiết kế, thực hiện, kiểm
tra, và cải tiến một hoặc nhiều bài học cần nghiên cứu. Theo tài liệu [3], phương
pháp NCBH thường gồm sáu bước: (1) Hợp tác lập kế hoạch cải tiến một bài học;
(2) Quan sát việc thực hiện bài học; (3) Thảo luận về bài học; (4) Sửa đổi, cải thiện
bài học; (5) Tiến hành dạy các phiên bản mới của bài học; và (6) Chia sẻ ý kiến và
quan điểm lên các phiên bản sửa đổi.


QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HĨA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC...

243

Dưới đây chúng tơi trình bày thảo luận các vấn đề liên quan đến việc xây dựng
hệ thống BTTNHH dựa trên cách tiếp cận của phương pháp NCBH.
2.2. Khái niệm BTTNHH

Bài tập thực nghiệm là các bài tập chứa đựng các thông tin xuất phát từ các
hiện tượng, tình huống diễn ra trong phịng thí nghiệm, q trình sản xuất, cuộc
sống hằng ngày và mơi trường tự nhiên đã được đơn giản hóa, lý tưởng hóa nhưng

vẫn chứa đựng các yếu tố quan trọng của thực tiễn. Những bài tập hóa học này
thường đưa thêm các điều kiện, giả thiết phù hợp, hạn chế những yếu tố không cần
thiết cho phép người học tiếp cận với các vấn đề hóa học theo ý đồ của người dạy.
2.3. Xác định mục tiêu đào tạo của BTTNHH

BTTNHH là một trong những phương tiện có hiệu quả để tăng cường và định
hướng hoạt động tư duy và phát triển năng lực thực nghiệm cho HS. Theo Dự thảo
2018 [1], mơn Hóa học cần phát triển học sinh được 05 phẩm chất chung (yêu
nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm), 03 năng lực chung (năng lực tự
chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng
tạo), và 03 năng lực đặc thù (năng lực nhận thức kiến thức hoá học, năng lực tìm
hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học, và năng lực vận dụng kiến thức hoá
học vào thực tiễn). Các năng lực cần pháp triển cho HS thông qua các BTTNHH
cần được xác định rõ ràng trước khi xây dựng hệ thống BTTNHH cho tồn chương
trình một khối học. Đặc biệt, hiện nay vấn đề phát triển bền vững, biến đổi khí hậu,
bảo vệ môi trường, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đang trở thành chủ
đề nóng, cấp bách tồn cầu, nhóm nghiên cứu cho rằng nhận thức về các vấn đề đó
cần sớm trang bị và phát triển cho HS bậc phổ thông; bởi vậy các BTTNHH cũng
cần hướng đến mục tiêu quan trọng này.
2.4. Xác định các yêu cầu của BTTNHH

Để đáp ứng các yêu cầu chuẩn đầu ra mới trong Dự thảo 2018, nội dung và
phương thức thực hiện BTTNHH cần được xem xét trên cả mức độ riêng rẽ mỗi
câu hỏi và mức độ hệ thống bài tập tồn khối học như Hình 1.
Mức độ 1: Mức độ riêng rẽ, nội dung và phương thức mỗi BTTNHH cần đáp
ứng các yêu cầu sau:
- Nội dung BTTNHH phải gắn liền với thực tiễn, đời sống, xã hội, cộng đồng.
Phương pháp giáo dục phổ thơng 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 kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động

đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh [4].


244

KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI
PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL

- Nội dung BTTNHH cần chứa
đựng các yếu tố phát triển các kĩ
năng thực hành gồm kỹ năng tiến
hành thí nghiệm, kỹ năng làm việc
nhóm, kỹ năng hợp tác và giao tiếp,
kỹ năng thu thập và xử lý dữ liệu,
và kỹ năng phân tích và viết báo cáo
kết quả. Để từ đó giúp học sinh làm
quen với tác phong làm việc khoa
học, rèn luyện đức tính cẩn thận,
kiên nhẫn, làm việc nguyên tắc, và
củng cố niềm tin vào khoa học.
- Nội dung BTTNHH phải
chứa đựng các yếu tố phát triển tư
Hình 1. Các yêu cầu của BTTNHH
duy, cần chú ý tạo cơ hội cho học
sinh được đọc, tiếp cận, trình bày thơng tin về những vấn đề thực tiễn cần đến kiến
thức hoá học và đưa ra giải pháp; để từ đó rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề
cho học sinh: phát hiện vấn đề; lập kế hoạch nghiên cứu; giải quyết vấn đề (thu
thập, trình bày thơng tin, xử lí thơng tin để rút ra kết luận); đánh giá kết quả giải
quyết vấn đề; nêu giải pháp khắc phục, cải tiến.
- BTTNHH cần chú ý tạo cho học sinh cơ hội huy động những hiểu biết, kinh

nghiệm sẵn có để tham gia hình thành kiến thức mới. Cần chú ý tổ chức các hoạt
động so sánh, phân loại, hệ thống hoá kiến thức; vận dụng kiến thức đã được học
để giải thích các sự vật, hiện tượng hay giải quyết vấn đề đơn giản; qua đó, kết nối
được kiến thức mới với hệ thống kiến thức đã học.
- Cuối cùng, phương thức thực hiện BTTNHH cần phù hợp với điều kiện thực
tiễn. Các cở sở đào tạo nên vận dụng, phát triển chương trình cho phù hợp với đặc
điểm điều kiện của trường, vùng miền và đối tượng học sinh. BTTNHH cần phù hợp
năng lực của giáo viên, năng lực của học sinh, cơ sở vật chất phịng thí nghiệm của
trường học, và các điều kiện khác (ví dụ bài tập theo phương thức tham quan thực
nghiệm cần xem xét các điều kiện để có thể tổ chức buổi tham quan đạt yêu cầu).
Mức độ 2: Mức hệ thống, giáo viên cần thiết xây dựng các bài tập thực nghiệm
sao chúng có tính hệ thống-liên thơng, có tích logic, và bổ sung nhau.
Tính hệ thống – liên thơng nhau nghĩa là các bài tập tồn khóa cần hợp lý;
tránh trùng lặp nhiều về phương thức thực hiện; các bài tập sau cần kế thừa, liên
thông kiến thức và kỹ năng thực hành từ các bài tập trước; tránh quá tập trung phát
triển một năng lực nào đó mà lại thiếu tập trung phát triển các năng lực khác cho


QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HĨA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC...

245

học sinh. Tính logic nghĩa là các bài tập tồn khóa cần đảm bảo hợp lý, cần phát
triển các kiến thức và kỹ năng thực nghiệm cho học sinh từ dễ đến khó, từ đơn giản
đến phức tạp, tránh ra các bài tập thực nghiệm phức tạp ngay từ những bài học đầu
tiên của khóa học. Tính bổ sung nhau nghĩa là các bài học cần có sự kế thừa đồng
thời cần bổ trợ nhau để phát triển kiến thức và năng lực yêu cầu cho học sinh. Mỗi
kiến thức hay mỗi năng lực yêu cầu rất có thể sẽ cần nhiều bài tập thực nghiệm với
nội dung khác nhau và phương thức thực hiện khác nhau. Tính bổ sung hệ thống
cịn để đảm bảo rằng hệ thống bài tập thực nghiệm tồn khóa sẽ lưu tâm và phát

triển toàn bộ các năng lực yêu cầu, khơng bỏ sót năng lực nào cho đến khi kết thúc
khóa học.
2.5. Xác định các dạng BTTNHH

Nhằm hỗ trợ việc xây dựng hệ
thống BTTNHH hiệu quả, cần phân
biệt các dạng bài tập xét đồng thời
cả về khía cạnh người thực hiện,
hình thức thực hiện, và tính khả thi
trơng bối cảnh dạy học THPT. Nhìn
chung có thể phân biệt 3 dạng chính
gồm (1) BTTN thơng qua thực hành
thí nghiệm; (2) BTTN thơng qua
mơ phỏng thí nghiệm, hiện tượng,
và (3) BTTN thơng qua hoạt động
tham quan thực tế. Hình 2 trình bày
tổng quát các dạng BTTNHH được
xác định.

Hình 2. Các dạng BTTNHH

Dạng 1: BTTN được thực hiện thông qua thực hành thí nghiệm
Dạng 1a: Thí nghiệm bởi giáo viên trên lớp. Là thí nghiệm do GV trực tiếp
thực hiện, trình bày trước học sinh; là một trong các hình thức thí nghiệm quan
trọng nhất trong dạy học hóa học ở trường phổ thơng. Ưu điểm của nó là nhanh,
dụng cụ được chuẩn bị chu đáo, có chọn lọc, thường ít và đơn giản; và có khả năng
thực hiện những thí nghiệm phức tạp.
Dạng 1b: Thí nghiệm bởi giáo viên trong phịng thí nghiệm. Đối với những
hố chất độc hại hay chất có thể gây nổ thì phương thức này là lựa chọn tối ưu.
Dạng 1c: Thí nghiệm được thực hiện bởi từng cá nhân trong phịng thí nghiệm.

Giáo viên u cầu từng HS phải tiến hành các thí nghiệm riêng lẻ trong phịng thí
nghiệm dưới giám sát của giáo viên và trợ giảng, sau đó học sinh viết báo cáo kết quả.


246

KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ: GIÁO DỤC CHO MỌI NGƯỜI
PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE EDUCATION FOR ALL

Dạng 1d: Thí nghiệm được thực hiện bởi học sinh theo từng nhóm trong phịng thí
nghiệm. Với phương thức này, một số HS thay nhau làm thí nghiệm, số cịn lại quan sát,
theo dõi, thảo luận nhóm; đấy là cách tổ chức học rất hiệu quả, cần phát triển.
Dạng 1e: Thí nghiệm ngoại khố. Thường được tổ chức trong các buổi ngoại
khoá, trong các ngày hội hoá học vui.
Dạng 1f: Học sinh thực hiện thí nghiệm ở nhà. Trong những trường hợp cho
phép, GV có thể giao nội dung, hướng dẫn cách tiến hành để HS thực hiện các thí
nghiệm ở nhà.
Dạng 2. BTTN thơng qua mơ phỏng
Đây là hình thức phù hợp cho những thí nghiệm phức tạp, khó thực hiện, thời
gian tiến hành lâu, hay thí nghiệm độc hại.
Dạng 2a: BTTN thơng qua các băng hình, video quay lại q trình thí nghiệm
của người khác, hoặc một quá trình hiện tượng tự nhiên. Thường dùng với những
quá trình xảy ra chậm, cần nhiều thời gian hoặc những thí nghiệm mà độ an toàn
thấp. Khi giải bài tập này, HS cần theo dõi đoạn video và vận dụng kiến thức đã
học để trả lời.
Dạng 2b: BTTN thơng qua mơ phỏng q trình thí nghiệm bằng lời nói, trình bày
viết. Đây là dạng BTTN mà HS cần sử dụng kiến thức và kĩ năng thực hành đã có để
trình bày cách tiến hành các thao tác thí nghiệm mà khơng phải làm thí nghiệm.
Dạng 2c: BTTN thơng qua mơ phỏng thí nghiệm bằng hình vẽ. Khi giải dạng
bài tập này HS cần tư duy về kiến thức hố hoc, có kiến thức thực hành và phải

dùng hình vẽ để giải.
Dạng 2d: BTTN thơng qua mơ phỏng thí nghiệm qua các video được tạo lập
bởi các phần mềm (thí nghiệm ảo).
Dạng 3. BTTN thơng qua hoạt động tham quan thực tế (đến các nhà máy sản
xuất (3a), xem các hiện tượng thực tế (3b)).
2.6. Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH

Như đã thảo luận ở trên, hệ thống BTTNHH cho chương trình một khối học
cần thỏa mãn rất nhiều yêu cầu ở cả mức độ đơn lẽ và hệ thống để đạt các chuẩn
đầu ra mới theo yêu cầu của Bộ GD&ĐT. Việc xây dựng hệ thống BTTNHH như
vậy là thách thức lớn cho từng cá nhân GV; việc huy động trí lực tập thể từ nhiều
GV trong Tổ chuyên môn và cùng đúc rút kinh nghiệm sẽ rất hữu ích để giải quyết
vấn đề. Bởi vậy, dựa trên tiếp cận phương pháp NCBH, bài viết đề xuất Quy trình
xây dựng hệ thống BTTNHH với các bước như Hình 3.


QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC...

247

Bước 1: Dựa trên Dự
thảo 2018 và các điều kiện
thực tiễn của trường, các GV
của Tổ Hóa học họp, thảo luận
để xác định chuẩn đầu ra năng
lực yêu cầu cần phát triển cho
HS thông qua các BTTNHH,
xác định nội dung yêu cầu
chung của BTTNHH, và xác
định các dạng BTTNHH có

thể triển khai. Bước này hồn
thành sau khoảng 2 - 3 buổi
sinh hoạt chuyên môn.
Bước 2: Các GV của
Tổ Hóa học tiếp tục họp,
thảo luận, dựa trên kết quả
bước 1 để xây dựng thống
nhất Ma trận khung hệ thống
BTTNHH cho chương trình
mỗi khối học. Ma trận khung
cần đảm bảo phân bổ các
BTTNHH một cách đồng
đều, hợp lý nhằm đạt mục
tiêu phát triển được tất cả các
năng lực yêu cầu cho HS (đã
Hình 3. Quy trình xây dựng hệ thống BTTNHH
được xác định ở bước 1). Bước
này hoàn thành sau khoảng 2 - 3 buổi sinh hoạt chun mơn. Bảng 1 trình bày minh
họa Ma trận khung hệ thống BTTNHH chương trình lớp 11 đảm bảo phát triển, bồi
dưỡng tất cả 07 năng lực cho HS.
Bước 3: Dựa trên Ma trận khung đã có, mỗi GV xây dựng Ma trận chi tiết
các BTTNHH cụ thể phù hợp với năng lực cá nhân, năng lực HS của lớp mình phụ
trách và phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của trường.
Bước 4: GV tiến hành kiểm tra, đối sánh ma trận chi tiết với các yêu cầu của
BTTNHH ở cả mức độ riêng rẽ và hệ thống.
Bước 5: GV hồn thiện các thiếu sót nếu có; sau đó xây dựng bài giảng dựa
trên ma trận chi tiết hệ thống BTTNHH đã có và tiến hành hoạt động dạy học.
Trong suốt quá trình này, GV sẽ phải tự đánh giá, ghi chép lại các ưu nhược điểm