SKKN Ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mô hình 5E nhằm phát triểnnăng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS khi dạy học chương 6 – Hóa học 10 – GDPT 2018

PHẦN A. ĐẶT VẤN ĐỀ 

1. Lý do chọn đề tài 

Điều 2 Luật Giáo dục 2019 (có hiệu lực từ 01/07/2020) quy định về mục  tiêu giáo dục, cụ thể như sau: Mục tiêu giáo dục nhằm phát triển toàn diện con  người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ và nghề  nghiệp; có phẩm chất, năng lực và ý thức công dân; có lòng yêu nước, tinh thần  dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; phát huy  tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân; nâng cao dân trí, phát triển nguồn  nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ  Tổ quốc và hội nhập quốc tế. Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể  (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT) nêu rõ mục tiêu của  môn Hoá học là hình thành, phát triển ở HS năng lực hoá học (nhận thức hoá  học, tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học, vận dụng kiến thức, kĩ năng  đã học). Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học là một trong  những năng lực chuyên biệt quan trọng ở môn Hóa học giúp HS có thể tồn tại,  phát triển và hội nhập trong xã hội hiện đại cũng như giúp HS giải quyết được  nhiều vấn đề thực tiễn nảy sinh trong cuộc sống. 

Để góp phần phát triển năng lực cho HS, trong dạy học Hóa học, việc đổi  mới phương pháp dạy học theo hướng tổ chức các hoạt động tích cực, tự lực, tìm  tòi, xây dựng kiến thức, hình thành và phát triển năng lực cho HS đã và đang  được triển khai mạnh mẽ. Một trong những phương pháp dạy học được sử dụng  để phát triển năng lực cho HS là dạy học theo mô hình 5E. Với phương pháp dạy  học này, HS được học tập thông qua việc sử dụng các phương pháp, thái độ và  kĩ năng tương tự như các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu khoa học. Mô hình  5E hướng dẫn HS học tập khám phá dựa trên lí thuyết kiến tạo theo 5 pha là hình  thành động cơ học tập, khám phá, giải thích, vận dụng và đánh giá, là một trong  những chu trình học tập có hiệu quả dành cho các môn khoa học, trong phòng  thí nghiệm thực hành hoặc các hoạt động thảo luận tương tác. 

Hóa học là một môn khoa học vừa có tính lí thuyết vừa có tính thực  nghiệm. Hóa học liên hệ mật thiết với thực tiễn và có ứng dụng rộng rãi trong  nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Trong dạy học việc giúp HS tìm hiểu thế giới tự  nhiên sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS đồng thời gây  hứng thú tìm tòi kiến thức và rèn luyện nhiều đức tính, phẩm chất quý báu cho  HS. Thí nghiệm hóa học không chỉ cung cấp kiến thức mà còn chỉ ra cho HS con  đường giành lấy kiến thức đồng thời lôi cuốn HS say mê tìm tòi, phát hiện kiến  quan, phương tiện kĩ thuật hiện đại trong dạy học hóa học để phát huy tính tích  cực học tập của HS giúp cho quá trình khám phá, lĩnh hội tri thức khoa học của  HS trở nên sinh động và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, hiện nay, qua tìm hiểu thực tế

1 

ở các trường THPT, đặc biệt là các trường ở khu vực nông thôn, việc sử dụng thí  nghiệm hóa học còn gặp nhiều khó khăn do cơ sở vật chất chưa đầy đủ, chưa có  nhân viên phòng thí nghiệm, GV mất nhiều thời gian công sức cho việc chuẩn bị  hóa chất, một số ít GV chưa có thói quen sử dụng phương tiện dạy học, tình  trạng “dạy chay, học chay” vẫn còn tồn tại, HS quen với lối học thụ động nên  hiệu quả dạy học chưa cao. Hơn nữa, cách thức sử dụng thí nghiệm hóa học  cũng chưa có nhiều đổi mới, chủ yếu để minh họa cho kiến thức chứ chưa khai  thác theo hướng dạy học tích cực để kích thích tư duy, phát triển khả năng tìm  tòi, sáng tạo cho HS. 

Năm học 2022 – 2023, Bộ GD & ĐT đã triển khai chương trình giáo dục  phổ thông mới cho HS lớp 10, một năm học mang tính bản lề để nâng tầm giáo  dục nước ta và người GV là nhân tố quan trọng quyết định đến sự thành công  của chương trình giáo dục phổ thông mới. Bản thân GV giảng dạy bộ môn Hóa  học chúng tôi phải tự đổi mới về mọi mặt thích ứng với chương trình mới, trong  đó sử dụng thí nghiệm ảo là hình thức dạy học thí nghiệm phù hợp để HS thực  hiện được hoạt động khám phá, kiến tạo kiến thức. Một phần mềm chuyên dụng  để thiết kế thí nghiệm ảo cho hình ảnh tương đối rõ nét, phong phú và dễ sử  dụng, có đồ thị 3D biểu diễn cụ thể cho quá trình phản ứng là phần mềm  Crocodile Chemistry. Từ nhũng vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài:“ Ứng dụng  phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mô hình 5E nhằm phát triển  năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS khi dạy học chương 6 – Hóa học 10” 

1. Mô tả giải pháp 
2. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến 

Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm. Do đó, các thí nghiệm giữ  vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu, nhiệm vụ dạy học hoá học ở  trường phổ thông. 

Mặt khác, hoá học còn có mối liên hệ mật thiết với thực tiễn đời sống con  người. Vì vậy, việc gắn kết thí nghiệm hoá học với vấn đề thực tiễn trong đời  sống sẽ tạo niềm tin khoa học, kích thích HS tim hiểu khám phá, vận dụng sáng  tạo các kiến thức hoá học để phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất, đặc biệt  năng lực tìm hiểu tự nhiên. 

Nhưng trong thực tế giảng dạy việc kết hợp thí nghiệm thực hành trong  thực hiện đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá còn một số hạn  chế: 

Thứ nhất, vấn đề đổi mới đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá:  nhiều GV chưa thực sự đổi mới phương pháp, vẫn còn truyền thụ kiến thức kỹ  năng kiểu “đọc chép”, HS thụ động lĩnh hội kiến thức, ít cơ hội rèn kỹ năng thực  hành làm hạn chế việc phát triển năng lực của bản thân. Cách kiểm tra đánh

2 

giá vẫn theo truyền thống, chủ yếu qua các bài kiểm tra dẫn đến kết quả đánh giá  chưa toàn diện. 

Thứ hai, thực trạng dạy và học thực hành môn Hóa học ở trường THPT: một số  đơn vị thiếu phòng thực hành bộ môn. Hóa chất thường có hạn sử dụng 12 đến  24 tháng nên vấn đề chi ngân sách đầu tư mua bổ sung thiết bị hóa chất hàng  năm và thanh lý hóa chất hết hạn đều cần các trường cân nhắc tính toán bởi số  tiền không chỉ là vài triệu mà có thể lên đến cả trăm triệu đồng trên một năm.  Hơn nữa khi tiến hành các thí nghiệm sẽ thải hóa chất ra môi trường gây ô  nhiễm; đặc biệt khi tiến hành các thí nghiệm độc hại, gây cháy nổ sẽ gây nguy  hiểm đến sức khỏe và tính mạng con người. 

Nhận thấy những hạn chế trên, nhóm tác giả đã kết hợp cùng nhóm  chuyên môn của trường THPT Nam Yên Thành phát triển đề tài “Ứng dụng  phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Chemistry theo mô hình 5E nhằm phát triển  năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS khi dạy học chương 6 – Hóa học 10”. Năm  học 2022-2023, nhóm tác giả đã áp dụng đề tài tại trường THPT Nam Yên  Thành, nhận thấy đạt hiệu quả cao khắc phục phần nào các hạn chế trên. 

2. Tóm tắt nội dung giải pháp và làm rõ điểm mới 

2.1. Các nội dung cơ bản được đưa ra gồm 

 – Nghiên cứu lí luận chung về các vấn đề 

 + Mô hình 5E. 

 + Thí nghiệm ảo và phần mềm Crocodile Chemistry.  + Năng lực và năng lực tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học.  – Hướng dẫn các bước để GV và HS tự thiết kế các thí nghiệm thực hành  chương 6 – Hóa học 10. 

 – Kế hoạch bài học minh họa. 

 – Kết quả thực nghiệm sư phạm. 

2.2. Điểm mới – sáng tạo của giải pháp 

 Kết hợp sáng tạo việc HS tự thiết kế và tiến hành thí nghiệm trên phần mềm  Crocodile Chemistry trong quá trình dạy học theo mô hình dạy học 5E thay cho  việc HS phải quan sát các thí nghiệm trên video hoặc GV làm minh họa, nhằm  phát triển toàn diện năng lực người học, đặc biệt là năng lực tìm hiểu tự nhiên  dưới góc độ Hóa học. 

 Phần mềm Crocodile Chemistry có dung lượng nhỏ, dễ cài đặt vào máy tính,  giao diện rõ ràng, dễ sử dụng, phí bản quyền nhỏ (có thể dùng bản miễn phí) phù  hợp với cơ sở vật chất của nhà trường, giảm bớt ngân sách đầu tư mua và thanh  lý dụng cụ, hóa chất phục vụ công tác thí nghiệm thực hành bộ môn Hóa học.  Đặc biệt an toàn khi tiến hành thí nghiệm độc hại nguy hiểm, không gây ô nhiễm  môi trường 

3 

 Sáng kiến cũng đề xuất đổi mới kiểm tra đánh giá thông qua bảng tiêu chí  đánh giá năng lực thực hành thí nghiệm HS, góp phần phát triển toàn diện năng  lực người học. 

 Đặc biệt, chương 6: Tốc độ phản ứng – Hóa học 10 mà chúng tôi lựa chọn rất  phù hợp để ứng dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học.