Sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học thí nghiệm chương oxi – lưu huỳnh nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ LUYẾN

SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC
THÍ NGHIỆM CHƢƠNG OXI - LƢU HUỲNH NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ LUYẾN

SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM
CHƢƠNG OXI - LƢU HUỲNH NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN HÓA HỌC
Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Hữu Chung

HÀ NỘI - 2020

LỜI CẢM ƠN
Để làm luận văn này, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu,
các thầy cô giáo và cán bộ của trƣờng Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà
Nội đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và tạo mọi điều kiện thuận lợi
giúp tác giả trong quá trình hoàn thiện luận văn.
Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hữu Chung - với lòng
biết ơn sâu sắc, thầy đã dành nhiều thời gian để đọc bản thảo, bổ sung và giúp đỡ
tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, tập thể giáo viên và học sinh trƣờng
Trung tâm GDNN - GDTX thị xã Từ Sơn - Bắc Ninh, Trƣờng THPT Lý Thƣờng
Kiệt - Bắc Ninh đã hỗ trợ tác giả trong quá trình thực nghiệm.
Sau cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, bạn bè và
đồng nghiệp đã luôn quan tâm, động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và
thực hiện luận văn.
Hà Nội, tháng 1 năm 2020
Tác giả

Nguyễn Thị Luyến

i


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
CNTT
ĐC
GD & ĐT
GDNN - GDTX

GQVĐ

Viết đầy đủ
Công nghệ thông tin
Đối chứng
Giáo dục & đào tạo
Giáo dục nghề nghiệp – giáo dục thƣờng xuyên
Giải quyết vấn đề

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

NXB
PMDH
PHT

Nhà xuất bản
Phần mềm dạy học
Phiếu học tập

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

PTHH

Phƣơng trình hóa học

SGK

Sách giáo khoa

TN

Thực nghiệm

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thông

VD

Ví dụ

ii


DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Các bƣớc cài đặt phần mềm Crocodile Chemistry ......................................... 23
Hình 1.2. Giao diện chƣơng trình Crocodile Chemistry................................................. 24
Hình 1.3. Các công cụ trên thanh menu .......................................................................... 24

Hình 1.4. Kho chứa các bài thí nghiệm có hƣớng dẫn.................................................... 25
Hình 1.5. Thƣ viện thí nghiệm......................................................................................... 25
Biểu đồ 1.1. Sự cần thiết của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học ........................... 28
Biểu đồ 1.2. Tần suất sử dụng thí nghiệm trong dạy học ............................................... 29
Biểu đồ 1.3. Giai đoạn dạy học sử dụng thí nghiệm thƣờng xuyên nhất ....................... 30
Biểu đồ 1.4. Mức độ quan tâm đến việc phát triển năng lực cho học sinh .................... 32
Sơ đồ 2.1. Quy trình thiết kế thí nghiệm mô phỏng........................................................ 41
Hình 2.1. Magie cháy trong khí oxi ................................................................................. 45
Hình 2.2. Phản ứng của sắt với oxi.................................................................................. 46
Hình 2.3. Phản ứng của kẽm với oxi ............................................................................... 46
Hình 2.4. Thí nghiệm cacbon cháy trong oxi .................................................................. 48
Hình 2.5. Ancol cháy trong khí oxi ................................................................................. 50
Hình 2.6. Điều chế khí oxi bằng cách phân hủy kali pemanganat ................................. 51
Hình 2.7. Điều chế khí oxi bằng cách phân hủy hidro peoxit......................................... 53
Hình 2.8. Thí nghiệm tạo pháo hoa đen .......................................................................... 55
Hình 2.9. Lƣu huỳnh tác dụng với sắt ............................................................................. 56
Hình 2.10. Lƣu huỳnh cháy trong khí H2 ........................................................................ 58
Hình 2.11. Lƣu huỳnh cháy trong khí oxi ....................................................................... 60
Hình 2.12. Điều chế khí hidro sunfua.............................................................................. 61
Hình 2.13. Điều chế khí SO2............................................................................................ 63
Hình 2.14. Tính chất của axit sunfuric loãng .................................................................. 65
Hình 2.15. Thí nghiệm vui ............................................................................................... 67
Hình 2.16. H2SO4 đặc tác dụng với đƣờng...................................................................... 68
Hình 2.17. Giao diện các loại bài tập trắc nghiệm của phần mềm Ispring Suite 9 ........ 70
Hình 2.18. Kết quả thiết kế trang đầu tiên của bài kiểm tra............................................ 70
Hình 2.19. Hƣớng dẫn thiết kế bài tập trắc nghiệm ........................................................ 71
iii


Hình 2.20. Đánh giá kết quả bài kiểm tra của học sinh bằng phần mềm Ispring Suite 972

Hình 2.21. Giao diện thiết lập các công cụ cho bài kiểm tra .......................................... 73
Hình 2.22. Giao diện thiết lập thông tin học sinh làm bài kiểm tra................................ 73
Biểu đồ 3.1. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 1 (trƣớc thực nghiệm) ....... 99
Biểu đồ 3.2. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 2 (sau thực nghiệm)........... 99
Biểu đồ 3.3. Phân loại kết quả học tập qua bài kiểm tra số 3 (sau thực nghiệm)......... 100
Biểu đồ 3.4. Đƣờng lũy tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 (trƣớc thực nghiệm)101
Biểu đồ 3.5. Đƣờng lũy tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 2 (sau thực nghiệm)... 102
Biểu đồ 3.6. Đƣờng lũy tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 3 (sau thực nghiệm)... 103

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Mô tả các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề....................................... 15
Bảng 1.2. So sánh đặc điểm của thí nghiệm trực tiếp và thí nghiệm ảo......................... 19
Bảng 1.3. Sự cần thiết sử dụng thí nghiệm trong dạy học bộ môn................................. 28
Bảng 1.4. Tần suất sử dụng thí nghiệm trong dạy học.................................................... 29
Bảng 1.5. Mức độ sử dụng thí nghiệm vào các giai đoạn quá trình dạy học ................. 29
Bảng 1.6. Kết quả điều tra việc khai thác, thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học30
Bảng 1.7. Mức độ quan tâm đến sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh31
Bảng 1.8. Đánh giá tầm quan trọng của việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS ........ 32
Bảng 1.9. Kết quả điều tra mức độ sử dụng phƣơng pháp dạy học của giáo viên......... 32
Bảng 1.10. Kết quả điều tra mức độ hứng thú của học sinh đối với bộ môn hóa học... 33
Bảng 1.11. Kết quả điều tra mức độ tổ chức các hoạt động dạy học của giáo viên....... 34
Bảng 1.12. Kết quả điều tra mức độ sử dụng thí nghiệm của giáo viên......................... 34
Bảng 1.13. Kết quả khảo sát các hình thức sử dụng thí nghiệm trong dạy học của giáo
viên.................................................................................................................................... 34
Bảng 1.14. Kết quả điều tra hứng thú của học sinh trong giờ học có sử dụng thí nghiệm35
Bảng 1.15. Kết quả khảo sát tầm quan trọng của kiến thức hóa học trong cuộc sống .. 35
Bảng 1.16. Các kết quả điều tra mức độ giải quyết vấn đề trong cuộc sống ................. 35

Bảng 2.1. Phân phối nội dung chƣơng oxi – lƣu huỳnh hóa học lớp 10 ........................ 39
Bảng 2.2. Hệ thống các thí nghiệm trong chƣơng oxi – lƣu huỳnh ............................... 44
Bảng 2.3. Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ... 86
Bảng 2.4. Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh (dành
cho giáo viên) ................................................................................................................... 88
Bảng 2.5. Phiếu tự đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ........................... 90
(dành cho học sinh) .......................................................................................................... 90
Bảng 3.1. Danh sách các lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ......................................... 93
Bảng 3.2. Đánh giá mức độ đạt đƣợc của năng lực giải quyết vấn đề ........................... 96
Bảng 3.3. Tổng hợp kết quả đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ............ 97
Bảng 3.4. Số học sinh đạt điểm Xi .................................................................................. 98
Bảng 3.5. Phân loại kết quả bài kiểm tra của học sinh.................................................... 98
v


Bảng 3.6. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 ...................... 100
Bảng 3.7. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 ...................... 101
Bảng 3.8. Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra số 3 ...................... 102
Bảng 3.9. Bảng tổng hợp các tham số đặc trƣng........................................................... 103

vi


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ ......................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................ 2
1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................... 2

2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................... 4
3. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................................... 4
4. Khách thể nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu....................................................... 4
5. Phạm vi nghiên cứu...................................................................................................... 5
6. Địa bàn nghiên cứu ...................................................................................................... 5
7. Câu hỏi nghiên cứu ...................................................................................................... 5
8. Giả thuyết khoa học ..................................................................................................... 5
9. Các phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 5
10. Đóng góp của đề tài ................................................................................................... 6
11. Cấu trúc của luận văn ................................................................................................ 6
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................. 7
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................................. 7
1.1.1. Trên thế giới ........................................................................................................... 7
1.1.2. Ở Việt Nam............................................................................................................. 7
1.2. Những định hƣớng đổi mới và phát triển phƣơng pháp dạy học hiện nay ...... 10
1.2.1. Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học...................................................... 10
1.2.2. Một số hƣớng ứng dụng công nghệ thông tin trong đổi mới phƣơng pháp dạy học12
1.3. Năng lực và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ...................... 13
vii


1.3.1. Khái niệm năng lực.............................................................................................. 13
1.3.2. Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học ở trƣờng phổ thông ..................... 14
1.4. Thí nghiệm hóa học trong dạy học ở trƣờng phổ thông..................................... 15
1.4.1. Đặc điểm của thí nghiệm hóa học ở trƣờng phổ thông ................................... 15
1.4.2. Vai trò của thí nghiệm hóa học ở trƣờng phổ thông ....................................... 16
1.4.3. Phân lo ại thí nghiệm hóa học ở trƣờng phổ thông .......................................... 17
1.5. Sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học hóa học .................................................... 18
1.5.1. Khái niệm thí nghiệm ảo..................................................................................... 18
1.5.2. Đặc điểm của thí nghiệm ảo ............................................................................... 18

1.5.3. Quy trình thiết kế một thí nghiệm ảo ................................................................ 20
1.6. Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học hóa học................................. 20
1.6.1. Khái niệm phần mềm dạy học............................................................................ 20
1.6.2. Vai trò, ý nghĩa việc sử dụng phần mềm trong dạy học hóa học................... 21
1.6.3. Giới thiệu phần mềm sử dụng trong dạy học hóa học .................................... 21
1.6.4. Ƣu điểm và nhƣợc điểm của việc khai thác phần mềm trong dạy học hoá học 26
1.7. Thực trạng việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học hóa học ở
trƣờng phổ thông. ........................................................................................................... 27
1.7.1. Mục đích điều tra ................................................................................................. 27
1.7.2. Đối tƣợng điều tra ................................................................................................ 27
1.7.3. Phƣơng pháp điều tra........................................................................................... 27
1.7.4. Nội dung điều tra ................................................................................................. 27
1.7.5. Kết quả điều tra .................................................................................................... 28
Tiểu kết chƣơng 1............................................................................................................. 37

viii


CHƢƠNG 2. SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY
HỌC CHƢƠNG OXI - LƢU HUỲNH .......................................................................... 38
2.1. Phân tích nội dung chƣơng trình chƣơng oxi - lƣu huỳnh, hóa học lớp 10 ..... 38
2.1.1. Mục tiêu dạy học chƣơng oxi - lƣu huỳnh........................................................ 38
2.1.2. Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng oxi - lƣu huỳnh ...................................... 39
2.2. Thiết kế hệ thống thí nghiệm chƣơng oxi - lƣu huỳnh sử dụng phần mềm thí
nghiệm.............................................................................................................................. 40
2.2.1. Nguyên tắc thiết kế thí nghiệm sử dụng phần mềm ........................................ 40
2.2.2. Quy trình thiết kế thí nghiệm sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry ...... 41
2.3. Xây dựng hệ thống thí nghiệm chƣơng oxi - lƣu huỳnh .................................... 43
2.3.1. Hệ thống các thí nghiệm ..................................................................................... 43
2.3.2. Thiết kế thí nghiệm bằng phần mềm Crocodile Chemistry nhằm phát triển

năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ...................................................................... 44
2.3.3. Sử dụng phần mềm Ispring Suite 9 thiết kế bài kiểm tra................................ 69
2.4. Xây dựng kế hoạch dạy học sử dụng phần mềm thí nghiệm............................. 74
2.5. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung
học phổ thông .................................................................................................................. 85
2.5.1. Các tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ............................................ 85
2.5.2. Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ........ 88
2.5.3. Phiếu tự đánh giá của học sinh về mức độ đạt đƣợc năng lực giải quyết vấn đề89
2.5.4. Thiết kế bài kiểm tra............................................................................................ 90
Tiểu kết chƣơng 2............................................................................................................. 91
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................................. 92
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 92
3.1.1. Mục đích thực nghiệm ........................................................................................ 92
ix


3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................ 92
3.2. Kế hoạch thực nghiệm............................................................................................ 92
3.2.1. Phƣơng pháp thực nghiệm .................................................................................. 92
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................... 93
3.2.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................... 93
3.3. Tiến hành thực nghiệm ........................................................................................... 93
3.4. Xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm...................................................................... 94
3.4.1. Phƣơng pháp xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm ........................................... 94
3.4.2. Kết quả đánh giá năng lực giải quyết vấn đề qua bảng kiểm quan sát của
giáo viên và tự đánh giá của học sinh .......................................................................... 96
3.4.3. Kết quả và xử lí thống kê qua điểm bài kiểm tra hóa học .............................. 97
3.4.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm.......................................................... 103
Tiểu kết chƣơng 3........................................................................................................... 106
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................................... 107

1. Kết luận....................................................................................................................... 107
2. Khuyến nghị ............................................................................................................... 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................109
PHỤ LỤC

x


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ảnh hƣởng của các cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba, thứ tƣ và cách
mạng công nghiệp 4.0 hiện nay, khoa học, công nghệ, kĩ thuật hiện đại tiên tiến,
kinh tế tri thức, thƣơng mại điện tử,...xã hội loài ngƣời đang phát triển vƣợt bậc
bằng những tƣ duy sáng tạo, tài năng và trí tuệ của con ngƣời. Việt Nam là một
nƣớc đang phát triển với nền kinh tế hội nhập quốc tế. Để có thể hội nhập thành
công với sự thay đổi của các cuộc cách mạng công nghiệp, nhân tố quyết định thắng
lợi cuộc cách mạng công nghiệp hóa - hiện đại hóa và hội nhập quốc tế là con ngƣời
- là nguồn nhân lực có trình độ cao, chất lƣợng cao. Đó là những con ngƣời năng
động, sáng tạo, biết học hỏi và áp dụng những tinh hoa của nhân loại, biết tìm ra lối
đi riêng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của đất nƣớc; những con ngƣời đủ phẩm chất
và năng lực thích ứng cao trƣớc mọi biến động của thiên nhiên và xã hội; là những
con ngƣời sản phẩm của nền giáo dục mới.
Trƣớc những yêu cầu của thời kì đổi mới, việc đổi mới giáo dục trở thành yêu
cầu cấp thiết bắt buộc, là chìa khóa cho sự phát triển của một quốc gia. Đổi mới một
cách đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện đến cách thức đánh
giá kết quả dạy học, đặc biệt là “đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp dạy và học theo
hƣớng hiện đại, phát huy tính tích cực, lấy học sinh làm trung tâm, chủ động, sáng
tạo, vận dụng kiến thức, kĩ năng của ngƣời học; khắc phục lối truyền thụ nội dung
lấy giáo viên là trung tâm, học sinh ghi nhớ máy móc. Tập trung cách học, cách
nghĩ, khuyến khích sáng tạo, tạo sơ sở để ngƣời học tự cập nhật và đổi mới tri thức,

kĩ năng, phát triển năng lực” [1]. Điều 28, Luật giáo dục quy định: “Phƣơng pháp
giáo dục ở trƣờng phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học
sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dƣỡng khả năng tự học,
làm việc theo nhóm; rèn luyện kiến thức vận dụng vào thực tiễn; tác động vào tình
cảm, đem lại hứng thú học tập cho mọi học sinh” [14]. Những định hƣớng đó đặt ra
cho ngành giáo dục nói chung và các trƣờng phổ thông nói riêng nhiệm vụ quan
trọng là làm cách nào để có thể đổi mới phƣơng pháp dạy học nhằm phát triển tính
tích cực nhận thức của HS, nâng cao chất lƣợng dạy và học ở trƣờng phổ thông.
2


Tuy nhiên, một trong những vấn đề mà nền giáo dục nƣớc ta đối mặt đó là sự
phát triển tƣ duy, khả năng GQVĐ của HS và tính thực tiễn của những kiến thức
phổ thông còn nhiều hạn chế. Điều đó không tạo đƣợc điều kiện cho các em bƣớc
vào cuộc sống, dẫn đến sự nhàm chán ở HS trong các giờ lên lớp. Vấn đề đối với
GDPT hiện nay là làm thế nào để thu hút HS vào quá trình tìm tòi, khám phá, để
tiếp thu kiến thức một cách có hệ thống, góp phần phát triển năng lực của HS, đặc
biệt là năng lực GQVĐ - một trong những mục tiêu hàng đầu trong giai đoạn sắp tới
của nền giáo dục Việt Nam.
Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, nội dung kiến thức hóa học có sự kết
nối với nhau, kết nối với các lĩnh vực khác của đời sống xã hội. Các khái niệm, định
luật, các thuyết đều đƣợc xây dựng trên cơ sở quan sát, phân tích, và kiểm tra trực
tiếp bằng thí nghiệm. Vì vậy, việc sử dụng các thí nghiệm vào bài học là một biện
pháp trực quan giúp nâng cao chất lƣợng dạy và học, góp phần tích cực vào việc
lĩnh hội kiến thức của HS, trang bị kĩ năng kĩ xảo cần thiết, khả năng GQVĐ một
cách sáng tạo và tạo niềm tin khoa học cho HS. Tuy nhiên, trong quá trình dạy học
hóa học ở trƣờng phổ thông, do nhiều nguyên nhân khách quan dẫn đến nhiều GV
nặng chú trọng truyền thụ kiến thức dƣới dạng hàn lâm, tình trạng dạy chay, học
chay vẫn phổ biến; GV ít có cơ hội liên hệ kiến thức vào thực tiễn, ít sử dụng các thí
nghiệm vào bài dạy hay việc cho HS trực tiếp thao tác các thí nghiệm bài thực hành

ít đƣợc triển khai. Mà chỉ cho HS quan sát các thí nghiệm, hình ảnh SGK hoặc lấy
một vài video trên internet. Nguyên nhân chủ yếu do cơ sở vật chất của trƣờng
không đáp ứng đƣợc trang thiết bị đồ dùng, hóa chất cho việc tiến hành thí nghiệm;
hay cán bộ quản lí đồ dùng không có chuyên môn hóa học dẫn đến việc trang bị đồ
dùng thí nghiệm gặp khó khăn; có thể do thời lƣợng tiết học trên lớp tƣơng đối ngắn
không đủ tiến hành các thí nghiệm, thậm chí các thí nghiệm không ra hiện tƣợng
hay hóa chất độc hại,... Và việc sử dụng phần mềm mô phỏng dạy học thí nghiệm
vào giảng dạy sẽ khắc phục bớt những khó khăn hay gặp phải của giáo viên và học
sinh. Bản thân HS có thể trực tiếp tiến hành các thí nghiệm đó ở nhà. Đặc biệt với
các thí nghiệm nguy hiểm, thí nghiệm có thời gian diễn ra rất nhanh (hay chậm) và
các thí nghiệm có tính trừu tƣợng thì việc sử dụng phần mềm mô phỏng là một giải
3


pháp hiệu quả.
Mặt khác, trong chƣơng trình hóa học phổ thông, có nhiều bài thực hành, nhiều
bài đòi hỏi sử dụng thí nghiệm. Đặc biệt, việc sử dụng phần mềm thiết kế các thí
nghiệm trong hóa học lớp 10 là tiền đề cho các em tự tiến hành các thao tác thí nghiệm
trên phần mềm ở các lớp cao hơn. Bên cạnh đó, qua nghiên cứu cho thấy có một số đề
tài nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học các bộ môn khác nhau, việc sử
dụng các phần mềm hóa học trong dạy học thí nghiệm hóa học ở trƣờng phổ thông
hiện nay chƣa đƣợc quan tâm đúng mức. Việc triển khai các bài học thí nghiệm hóa
học ở các trung tâm giáo dục thƣờng xuyên lại càng khó khăn hơn nhiều.
Xuất phát từ lí do trên và với mong muốn góp phần vào việc nâng cao chất
lƣợng, hiệu quả trong dạy và học hóa học, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài: “Sử
dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học thí nghiệm chương oxi - lưu huỳnh nhằm
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh” làm đề tài nghiên cứu luận văn.
2. Mục đích nghiên cứu
Ứng dụng phần mềm thí nghiệm hóa học ảo, thiết kế tiến trình dạy học hóa
học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy học thí

nghiệm chƣơng oxi - lƣu huỳnh hóa học lớp 10 ở trƣờng trung học phổ thông.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực GQVĐ; vai trò của thí nghiệm hóa học
trong tổ chức các hoạt động học tập hóa học theo định hƣớng phát triển năng lực
cho HS THPT.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học hóa học ở
trƣờng phổ thông.
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung chƣơng Oxi – lƣu huỳnh. Xây dựng một số
thí nghiệm sử dụng phần mềm phục vụ quá trình dạy học chƣơng Oxi – lƣu huỳnh.
- Thiết kế kế hoạch dạy học sử dụng phần mềm trong dạy học thí nghiệm hóa
học ở trƣờng phổ thông.
- Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc sử
dụng phần mềm thí nghiệm vào quá trình giảng dạy.
4. Khách thể nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu
4


4.1. Khách thể nghiên cứu
- Quá trình dạy học thí nghiệm hóa học ảo của GV và HS thuộc lớp 10 một số
trƣờng THPT thuộc địa phận tỉnh Bắc Ninh.
4.2. Đối tượng nghiên cứu
- Sử dụng thí nghiệm ảo thiết kế thí nghiệm chƣơng oxi - lƣu huỳnh hóa học
10 để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu phát triển năng lực GQVĐ của HS trong dạy học
chƣơng oxi – lƣu huỳnh, hóa học 10 với sự hỗ trợ của thí nghiệm ảo.
6. Địa bàn nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm tại 2 trƣờng là:
+ Trung Tâm GDNN - GDTX thị xã Từ Sơn, Bắc Ninh.
+ Trung học phổ thông Lý Thƣờng Kiệt, Bắc Ninh.

7. Câu hỏi nghiên cứu
Sử dụng phần mềm thí nghiệm hỗ trợ và xây dựng thí nghiệm hóa học chƣơng
oxi - lƣu huỳnh nhƣ thế nào để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh?
8. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng phần mềm dạy học thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry khi dạy
học chƣơng oxi – lƣu huỳnh hóa học lớp 10 có hiệu quả thì sẽ phát triển đƣợc năng
lực GQVĐ của HS ở trƣờng THPT.
9. Các phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu lí luận về việc đổi mới các phƣơng pháp dạy học, ứng dụng
CNTT trong dạy học.
+ Nghiên cứu lí luận về dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực cho HS
THPT, vai trò thí nghiệm trong dạy học môn hóa, lí luận về thí nghiệm ảo.
+ Sử dụng máy tính và các phần mềm tin học: Microsoft Powerpoint 2010,
hoặc 2016, và một số phần mềm: Crocodile Chemistry 6.05, Ispring Suite 9 để áp
dụng trong giảng dạy.
- Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực tiễn việc dạy và học háo
5


học sử dụng thí nghiệm ở trƣờng phổ thông.
- Phƣơng pháp điều tra, khảo sát:
+ Tìm hiểu việc dạy thông qua phỏng vấn, trao đổi với GV và việc học thông
qua trao đổi với HS nhằm đánh giá tình hình sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa
học ở trƣờng phổ thông và đánh giá thực trạng phát triển năng lực của HS.
+ Tham khảo ý kiến các chuyên gia giáo dục, chuyên gia tin học về xây dựng
thí nghiệm ảo trong hóa học.
- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ở một
số lớp sử dụng thí nghiệm ảo kết hợp với thí nghiệm thật.
- Phƣơng pháp thống kê toán học: tiến hành phân tích, xử lí kết quả TNSP

nhằm kiểm định giả thuyết khoa học của đề tài.
1 . Đ ng g p của đề tài
Đề xuất đƣợc cấu trúc năng lực GQVĐ của HS gồm 4 thành tố và 10 chỉ số
hành vi.
Thiết kế đƣợc 14 thí nghiệm sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry hỗ trợ
dạy học các kiến thức chƣơng Oxi – lƣu huỳnh, hóa học 10.
Thiết kế đƣợc 3 tiến trình dạy học các kiến thức chƣơng Oxi – lƣu huỳnh –
hóa học 10 theo quy trình đã đề xuất, đồng thời xây dựng đƣợc các công cụ đánh
giá năng lực GQVĐ của HS.
Tiến hành TNSP với 3 tiến trình dạy học đã thiết kế tại trƣờng THPT Lý
Thƣờng Kiệt và Trung tâm GDNN – GDTX Thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh. Kết quả
cho thấy HS đã tiếp thu đƣợc kiến thức, rèn luyện đƣợc kĩ năng theo chuẩn chƣơng
trình, đồng thời phát triển đƣợc năng lực GQVĐ.
11. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận
văn gồm 3 chƣơng:
- Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
- Chƣơng 2. Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm trong dạy học chƣơng oxi lƣu huỳnh.
- Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm
6


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. rên th gi i
Giáo dục dựa trên năng lực (Competency – based education – CBE) bắt đầu
phát triển từ những năm 1970s ở M . Nếu giáo dục truyền thống là giáo dục theo
nội dung kiến thức, tập trung vào tích lũy kiến thức và vận dụng kiến thức tập trung
vào việc thực hành kĩ năng thì giáo dục theo năng lực tập trung vào phát triển các

năng lực cần thiết để HS có thể thành công trong cuộc sống cũng nhƣ trong công
việc. Các năng lực thƣờng đƣợc tập trung phát triển gồm năng lực xử lí thông tin,
giải quyết vấn đề, phản biện, năng lực học tập suốt đời (Jackson, 2007). Trong
những thập kỉ gần đây với sự phát triển mạnh của khoa học kĩ thuật cũng nhƣ tri
thức giáo dục nếu chỉ hƣớng tới việc nắm vững kiến thức là không đủ bởi kiến thức
hôm qua còn mới, hôm nay đã thành lạc hậu. Do đó, nhiều hệ thống giáo dục đã
hƣớng tới việc giáo dục để ngƣời học có đủ khả năng làm chủ kiến thức và sử dụng
kiến thức để giải quyết vấn đề trong khoa học cũng nhƣ trong thực tế.
Từ cuối thập niên 80 của thế kỉ XX, nhiều nhà giáo dục M nhƣ Steven
Cohen, Irwin Unger Timothy J.Newby, Judith H, Sandholtz...đã đề cập đến việc sử
dụng CNTT trong dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực của ngƣời học, nhất là
yếu tố đa phƣơng tiện (Multimedia) có tác động tích cực đến các giác quan của HS.
Và ngày nay, việc nghiên cứu ứng dụng CNTT vào quá trình dạy học đƣợc triển
khai mạnh mẽ ở nhiều nƣớc trên thế giới. Ở nhiều nƣớc phát triển nhƣ M , Đức, Anh,
Hàn Quốc,... các công ty sản xuất thiết bị dạy học về ứng dụng CNTT đã sản xuất nhiều
sách điện tử, các phƣơng tiện dạy học, cho ra đời nhiều phần mềm phục vụ quá trình
giảng dạy, hệ thống trƣờng học đƣợc trang bị phòng học đa chức năng với mạng máy
tính, máy chiếu khuyếch đại,... đánh dấu một cuộc cách mạng mới trong công nghệ.
1.1.2.

i t

m

Đổi mới giáo dục “theo hƣớng tiếp cận năng lực ngƣời học”, nghĩa là HS đã học
đƣợc gì và vận dụng đƣợc gì thông qua việc học. Trong lĩnh vực giáo dục, tuyển dụng
lao động, cụm từ: “k năng thiết yếu thế kỷ XXI” đƣợc đề cập đến khá nhiều.
7

Chƣơng trình giáo dục phổ thông mới hiện nay đƣợc xây dựng theo định
hƣớng phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh, trong đó có năng lực giải
quyết vấn đề và sáng tạo là một trong những năng lực chung đƣợc hình thành và
phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục. Đã có một số đề tài
luận văn thạc sĩ và một số bài báo nghiên cứu về vấn đề dạy học phát triển năng lực
giải quyết vấn đề và áp dụng vào giảng dạy tại một số trƣờng phổ thông.
Phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo cho HS trung học phổ thông qua dạy
học chƣơng oxi lƣu huỳnh của tác giả Nguyễn Thị Phƣơng đã đề xuất một số biện
pháp nhằm phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo thông qua dạy học chƣơng oxi lƣu huỳnh. Qua đó, xây dựng đƣợc 14 tình huống có vấn đề gắn liền với thực tiễn,
phân tích đƣợc 14 ví dụ tổ chức dạy học GQVĐ, đề xuất 7 danh mục dự án và xây
dựng bộ câu hỏi định hƣớng cho 5 dự án; đồng thời thiết kế 2 kế hoạch dạy học theo
hƣớng phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo cho HS THPT [12].
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh phổ thông tại
hai trƣờng THPT Nguyễn Tất Thành và Việt Trì thuộc địa phận tỉnh Phú Thọ thông
qua sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn phần hóa học phi kim lớp 10. Nghiên cứu
thực nghiệm cho thấy tính khả thi của đề tài với kết quả học tập lớp thực nghiệm
cao hơn lớp đối chứng. Học sinh lớp TN đạt loại khá, giỏi (17,07; 52,44) cao hơn
lớp ĐC (17,32; 20,73), học sinh đạt kết quả yếu kém của lớp TN (26,58) ít hơn
nhiều lớp ĐC (54,88) [21].
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS ở một số trƣờng trên địa bàn
huyện Mê Linh, Hà Nội thông qua dạy học tích hợp chƣơng dẫn xuất halogen ancol và phenol phần hóa học 11. Tác giả đã thiết kế đƣợc 3 giáo án với các chủ đề
dạy học tích hợp sử dụng phƣơng pháp dạy học tích cực, áp dụng giảng dạy tại 6
lớp 11 thuộc 3 trƣờng phổ thông. Kết quả thực nghiệm cho thấy tính khả thi của vấn
đề nghiên cứu với tỉ lệ HS đạt loại giỏi, khá của lớp TN là (19,09%; 49,09%) cao
khá rõ rệt so với lớp đối chứng (6,36%; 29,09%). Và ngƣợc lại, tỉ lệ HS yếu kém
của lớp TN thấp hơn nhiều so với lớp ĐC (8,18% và 22,73%) [9].
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho một nhóm học sinh trƣờng
THPT Bình Sơn - Kiên Giang thông qua dạy học tích hợp chủ đề nƣớc. Nghiên cứu
8

không những bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS mà còn rèn kĩ năng sống và làm
việc của ngƣời học. Kết quả TN cho thấy tính khả thi của nghiên cứu với tỉ lệ HS
khá giỏi của lớp TN (25%; 30,5%) cao hơn lớp ĐC (19,4%; 13,8%) [15].
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh tại 2 trƣờng THPT Yên
Phong số 1 và THPT Hàn Thuyên, tỉnh Bắc Ninh thông qua dạy học các chủ đề tích
hợp chƣơng nhóm nito - hóa học 11 nâng cao. Đây là 2 trƣờng có chất lƣợng HS
tƣơng đối cao của tỉnh. Nghiên cứu đã đƣa ra quy trình xây dựng chủ đề tích hợp,
đồng thời đề xuất hệ thống các chủ đề tích hợp chƣơng nhóm Nito và 1 số biện pháp
phát triển năng lực GQVĐ cho HS áp dụng dạy học 3 chủ đề của chƣơng [8].
Từ việc nghiên cứu nội dung các công trình trên, tôi nhận thấy: Năng lực giải
quyết vấn đề đƣợc nhiều ngƣời quan tâm, nghiên cứu. Các tác giả trong các công
trình của mình đã nghiên cứu phân tích đƣợc cấu trúc của năng lực giải quyết vấn
đề, đề xuất đƣợc bộ công cụ để đánh giá năng lực, đề ra các biện pháp để hình thành
và phát triển các năng lực đó, chủ yếu sử dụng PPDH GQVĐ, PPDH dự án, hay sử
dụng các bài tập hóa học,...vào bài dạy.
Mặt khác, với sự phát triển của CNTT và truyền thông trong những năm gần
đây, việc ứng dụng CNTT nhằm đổi mới PPDH là vấn đề đƣợc nhiều GV quan tâm.
Đã có nhiều đề tài nghiên cứu về việc ứng dụng CNTT, sử dụng các phần mềm
trong dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông.
Sử dụng phần mềm Activinspire trong giảng dạy tại 3 trƣờng THPT Hòa Bình
tỉnh An Giang, THPT Phan Bội Châu và Hà Huy Tập thuộc tỉnh Khánh Hòa. Nghiên
cứu đã đƣa ra quy trình thiết kế bài lên lớp bằng phần mềm, và thiết kế đƣợc hệ thống
17 bài lên lớp thuộc chƣơng trình hóa học lớp 11. Kết quả cho thấy phần mềm hỗ trợ tốt
cho việc học tƣơng tác góp phần đổi mới PPDH, nâng cao kết quả học tập của HS. Cụ
thể, HS tích cực tham gia vào các hoạt động đa dạng trong giờ học với tỉ lệ HS khá giỏi tại nhóm lớp TN (54,76%; 21,83%) cao hơn nhiều so với lớp ĐC (43,05%; 5,98%).
Tỉ lệ HS yếu, kém tại lớp TN (1,19%) thấp hơn nhiều so với lớp ĐC (9,46%) [16].
Sử dụng phần mềm Lecture Maker trong dạy học hóa học lớp 11 trung học
phổ thông tại 3 trƣờng: THPT Phú Ngọc và Lê Hồng Phong thuộc tỉnh Đồng Nai,
trƣờng THPT Nguyễn Thị Định thuộc tỉnh Bến Tre theo hƣớng tích cực hóa hoạt

9


động ngƣời học. Tác giả đã đề xuất các nguyên tắc lựa chọn, thiết kế, quy trình soạn
bài giảng điện tử bằng phần mềm Lecture Maker. Theo đó, tác giả biên soạn đƣợc
10 bài dạy theo nội dung SGK hóa học 11 và tiến hành giảng dạy với 6 giáo án
trong số đó. Nghiên cứu thực nghiệm cho kết quả tính khả thi của đề tài với kết quả
học tập của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Cụ thể, thông qua bài kiểm tra
số 2, điểm trung bình của lớp TN là 7,41 trong khi đó điểm của lớp ĐC là 6,75.
Điểm khá giỏi của lớp TN là (76,09%) luôn cao hơn lớp ĐC (58,7%) còn điểm yếu
kém của lớp TN (2,17%) thấp hơn so với lớp ĐC (7,61%) [10].
Trên cơ sở phân tích các nghiên cứu có thể rút ra một số điểm chung nhƣ sau:
Ứng dụng CNTT vào dạy học là một hƣớng đổi mới mang lại hiệu quả. Nhờ
đó GV có thể thiết kế các bài giảng sinh động hơn. Với các môn khoa học thực
nghiệm nhƣ Vật lý, Hóa học, việc sử dụng các thí nghiệm mô phỏng vào bài dạy cho
thấy HS rất thích thú, hào hứng sau mỗi giờ học, HS chú ý và hiểu sâu hơn nội dung
bài dạy. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về vấn đề sử dụng các phần mềm vào dạy học
phần thí nghiệm, cụ thể là phần mềm Croccodile Chemistry vào thiết kế và giảng dạy
một bài, một chƣơng cụ thể nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
còn chƣa đƣợc quan tâm đúng mức. Trong bộ môn Hóa học cũng chƣa có nhiều
nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry trong dạy học thí nghiệm, vì vậy
việc lựa chọn hƣớng đề tài này với mong muốn đổi mới phƣơng pháp dạy học, nâng
cao hiệu quả dạy học ở trƣờng phổ thông hiện nay, đặc biệt học sinh ở địa phƣơng
còn thiếu phòng thí nghiệm để thực hiện thí nghiệm cho học sinh.
1.2. Những định hƣớng đổi mới và phát triển phƣơng pháp dạy học hiện nay
1.2.1. Định hư ng đổi m i phương pháp dạy học
Trong bối cảnh hội nhập quốc tế và toàn cầu hóa, giáo dục đang đứng trƣớc
một thách thức là tri thức loài ngƣời tăng ngày càng nhanh nhƣng cũng lạc hậu ngày
càng nhanh, mặt khác thị trƣờng lao động luôn đòi hỏi ngày càng cao đội ngũ lao
động năng lực hành động, khả năng sáng tạo, linh hoạt, năng lực hợp tác, có trách

nhiệm, khả năng giải quyết các vấn đề phức hợp trong những tình huống thay đổi.
Cần phải đổi mới giáo dục để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội và thị
trƣờng lao động. Muốn vậy, việc đổi mới phƣơng pháp dạy học trong quá trình đào
10


tạo nguồn nhân lực - những con ngƣời năng động, tƣ duy sáng tạo, thích ứng với
mọi biến động của nền kinh tế xã hội là nhiệm vụ đặt lên hàng đầu.
Ở nƣớc ta, đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay chú trọng đến các vấn đề sau:
a/ Dạy học lấy học sinh làm trung tâm
Đặt ngƣời học vào vị trí trung tâm của quá trình dạy học, ngƣời học vừa là đối
tƣợng của hoạt động dạy, vừa là chủ thể của hoạt động học, phát huy tính tích cực,
chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, k năng của ngƣời học; khắc phục lối
truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc, tạo cơ sở để ngƣời học tự cập nhật và
đổi mới tri thức, k năng, phát triển năng lực. Bản thân GV là ngƣời có trình độ
chuyên môn sâu, trình độ sƣ phạm lành nghề, có đầu óc sáng tạo và nhạy cảm để
đóng vai trò là ngƣời gợi mở, hƣớng dẫn, động viên HS trong các hoạt động độc lập,
đánh thức năng lực tiềm tàng, chuẩn bị cho HS tham gia vào phát triển cộng đồng.
b/ Dạy học theo quan điểm phát triển năng lực
PPDH theo quan điểm phát triển năng lực chú ý tích cực hóa các hoạt động trí
tuệ, rèn năng lực giải quyết vấn đề gắn với tình huống cuộc sống, nghề nghiệp, gắn
hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn. Tăng cƣờng học tập trong
nhóm, đổi mới quan hệ giáo viên - học sinh nhằm phát triển năng lực xã hội.
c/ Dạy học tăng cường hợp tác và tương tác
Khắc phục lối truyền thụ kiến thức một chiều, giữa thầy và trò, trò - trò có sự
tƣơng tác trong quá trình dạy và học tạo nên sự bình đẳng trong quan hệ và tạo ra môi
trƣờng học tập an toàn. Thông qua các cuộc thảo luận, tranh luận, mỗi cá nhân bộc lộ
đƣợc ý kiến của bản thân mình. Thông qua học tập hợp tác, các kĩ năng giao tiếp,
thuyết phục, lắng nghe, ý thức tổ chức, tinh thần tƣơng trợ giúp đỡ nhau đƣợc rèn luyện
và phát triển. Qua đó hình thành ở HS những phẩm chất của ngƣời lao động mới.

d/ Sáng tạo ra các PPDH mới
Kết hợp nhiều PPDH riêng lẻ thành tổ hợp PPDH phức hợp.
Kết hợp PPDH với các phƣơng tiện kĩ thuật dạy học hiện đại (phƣơng tiện
nghe nhìn, máy vi tính,...). Đa dạng hóa các PPDH phù hợp với cấp học, bậc học,
các loại hình nhà trƣờng và môn học.
e/ Tăng cường sử dụng phương tiện và công nghệ thông tin trong dạy học
11


Trong dạy học hiện đại, đa phƣơng tiện và công nghệ thông tin vừa là nội
dung vừa là phƣơng tiện dạy học. Đa phƣơng tiện đƣợc sử dụng nhƣ một phƣơng
tiện trình diễn, cần tăng cƣờng sử dụng các phần mềm dạy học cũng nhƣ các
phƣơng pháp dạy học sử dụng mạng điện tử (E-Learning). Phƣơng tiện dạy học mới
giúp hỗ trợ việc tìm ra và sử dụng các phƣơng pháp dạy học mới. Chẳng hạn nhƣ
dạy học theo phƣơng pháp Webquest: là dạy học sử dụng mạng Internet, trong đó
học sinh nghiên cứu, khám phá tri thức trên mạng về một chủ đề phức hợp gắn với
tình huống thực tiễn một cách có định hƣớng.
1.2.2. Một số hư ng ứng dụng công ngh thông tin trong đổi m i phương pháp dạy học
Công nghệ thông tin hỗ trợ trong mọi lĩnh vực hoạt động của con ngƣời và xã
hội. Với sự phát triển của khoa học - k thuật và công nghệ, các phƣơng tiện hỗ trợ
dạy học ra đời, giúp GV định hƣớng HS tiếp cận với nguồn tri thức phong phú.
Trong dạy học hóa học, có thể ứng dụng CNTT theo một số hƣớng:
- Xây dựng và sử dụng các phần mềm dạy học: Đây là hƣớng ứng dụng CNTT
đƣợc nhiều nƣớc quan tâm và phát triển, điển hình là trong thời đại cách mạng 4.0
hiện nay.
- Xây dựng các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng: Việc xây dựng các mô
hình thí nghiệm để hỗ trợ hoặc thay thế các hiện tƣợng hóa học mà thực tế không
quan sát trực tiếp đƣợc qua tranh ảnh hay không thể tiến hành thí nghiệm trực tiếp
do khó ra hiện tƣợng hay thí nghiệm độc hại. Từ đó, góp phần nâng cao khả năng
khám phá, lĩnh hội tri thức mới của HS. Việc thiết kế các thí nghiệm đòi hỏi các

công cụ hỗ trợ và ngƣời dùng có trình độ chuyên môn, khả năng sử dụng máy tính
tốt. Với sự phát triển vƣợt bậc của CNTT, các lập trình viên cho ra đời nhiều phần
mềm hóa học hỗ trợ quá trình dạy học thí nghiệm của GV và HS. Thay vì phải lên
phòng thực hành làm các thí nghiệm tốn thời gian, tiếp xúc với nhiều hóa chất độc
hại hay việc hạn chế về cơ sở vật chất của trƣờng thì việc sử dụng các phần mềm
hóa học giúp việc dạy học phần thí nghiệm nhẹ nhàng hơn, HS cũng có thể tự học ở
nhà, tự xây dựng các thí nghiệm, kiểm chứng các hiện tƣợng,... giúp tăng tính tích
cực, say mê nghiên cứu và yêu thích bộ môn hơn.
- Thiết kế các Website dạy học hóa học: đó là các tài liệu điện tử mà trên đó gồm
12


một tập hợp các công cụ tiện ích và các giao diện trình chiếu các thông tin đa phƣơng
tiện nhƣ âm thanh, phim ảnh, các tài liệu tham khảo...hỗ trợ việc dạy và học. Website
giúp GV, HS và các nhà quản lí trao đổi thông tin hai chiều giúp mọi ngƣời tiếp cận
kiến thức một cách hiệu quả nhất, đa dạng hóa cách tiếp cận kiến thức cho HS. Mặt
khác, đó cũng là diễn đàn trao đổi thông tin, mọi ngƣời chia sẻ với nhau các vấn đề liên
quan đến công tác giảng dạy, thi cử, góp phần tích cực vào việc đổi mới phƣơng pháp
dạy học và dạy học đạt kết quả cao.
- Xây dựng bài giảng điện tử E-Learning: chính là sản phẩm đƣợc tạo ra từ các
công cụ tạo bài giảng, có khả năng tích hợp đa phƣơng tiện (multimedia) gồm video,
hình ảnh, âm thanh,... Ngƣời dùng có thể học ngoại tuyến (off-line) hoặc trực tuyến
(online), ngƣời học có thể tự học mà không cần đến trƣờng- lớp, thầy dạy. Một số phần
mềm thiết kế bài giảng E-Learning phải kể đến nhƣ: Adobe Presenter, Ispring Suite 9,
Adobe Captivate,...
1.3. Năng lực và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
1.3.1. Khái ni m năng lực
Năng lực (competence) có nguồn gốc tiếng La tinh là “competentia” có nghĩa
là gặp gỡ. Đánh giá từ nhiều bình diện, nhiều góc độ khác nhau, ở trong nƣớc cũng
nhƣ nƣớc ngoài, có nhiều quan điểm về khái niệm “năng lực” khác nhau.

Theo từ điển Tiếng Việt thì năng lực là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự
nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó; phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho
con ngƣời khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lƣợng cao”[13].
Trong lý luận dạy học hiện đại, năng lực đƣợc quan niệm là điểm hội tụ của
nhiều yếu tố: tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách
nhiệm đạo đức.
Trong giáo dục học, năng lực đƣợc thể hiện ở khả năng thi hành mọi hoạt động,
thực thi một nhiệm vụ trong một hoạt động thể lực, trí lực hoặc nghề nghiệp nào đó.
F.E.Weinert cho rằng “năng lực là những khả năng và kĩ xảo học đƣợc hoặc
sẵn có của các thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng nhƣ sự sẵn sàng
về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có
trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” [23].
13


Howard Gardner đã đề cập: “Năng lực phải đƣợc thể hiện thông qua hoạt động có
kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc đƣợc” [22].
Nhƣ vậy, có thể hiểu ngắn gọn: năng lực là khả năng thực hiện, làm việc có
hiệu quả dựa trên những hiểu biết, kĩ năng thuần phục, thái độ phù hợp. Đó là
những kiến thức, kĩ năng, và các giá trị đƣợc phản ánh trong thói quen, suy nghĩ và
hành động của mỗi cá nhân.
1.3.2. ăng lực giải quy t vấn đề trong dạy học ở trường phổ thông
1.3.2.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Khái niệm năng lực GQVĐ dựa trên nhiều cách tiếp cận khác nhau:
Theo PISA 2015 nhấn mạnh tới tính hợp tác: Năng lực GQVĐ là năng lực cá
nhân tham gia hiệu quả vào một quá trình mà hai hay nhiều đối tác cố gắng giải
quyết vấn đề bằng cách chia sẻ sự hiểu biết và nỗ lực cùng đi đến một giải pháp.
Năng lực giải quyết vấn đề có thể hiểu là khả năng của con ngƣời khi phát
hiện ra vấn đề cần giải quyết, đồng thời biết vận dụng kiến thức, kĩ năng, kinh
nghiệm sẵn có của bản thân, sẵn sàng hành động để giải quyết tốt vấn đề đặt ra.

Từ các định nghĩa trên, trong dạy học, ta có thể hiểu năng lực giải quyết vấn
đề của HS là khả năng HS phối hợp vận dụng các kinh nghiệm sẵn có của bản thân,
các kiến thức, kĩ năng của môn học trong chƣơng trình THPT để giải quyết các tình
huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống với thái độ tích cực.
1.3.2.2. Cấu trúc và biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
Theo tài liệu [4], cấu trúc năng lực GQVĐ gồm 4 thành tố:
- Tìm hiểu vấn đề.
- Thiết lập không gian vấn đề.
- Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp.
- Đánh giá và phản ánh giải pháp.
Mỗi thành tố bao gồm một số biểu hiện của cá nhân khi làm việc độc lập hoặc
làm việc nhóm trong quá trình GQVĐ đƣợc mô tả ở bảng dƣới đây:

14