SKKN Chuyển đổi số nâng cao chất lượng dạy học chủ đề: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn sáng kiến kinh nghiệm
Sự bùng nổ của công nghệ đang tạo ra nhiều phương thức giáo dục mới, thông minh hơn, hiệu quả hơn, tiết kiệm nhiều chi phí hơn. Đồng thời mấy năm gần đây tình hình dịch covid-19 phức tạp nên việc thay đổi phương thức dạy học, kiểm tra đánh giá từ không gian truyền thống sang không gian số là điều tất yếu. Bên cạnh đó với thời đại 4.0 nên tất cả các nghành nghề cũng đang tích cực chuyển đổi số nên việc chuyển đổi số trong nghành giáo dục mà đặc biệt trong quá trình dạy học là quan trọng bậc nhất. Mục tiêu giáo dục theo chương trình mới 2018 , dự thảo kế hoạch chuyển đổi số trong giáo dục giai đoạn 2021-2025 (tầm nhìn 2030) đã được đặt ra. Trong những năm gần đây ngành giáo dục đã tích cực áp dụng CNTT vào trong hoạt động giảng dạy. Ngành giáo dục đã phát triển mô hình dạy học trực tuyến (online), để người học có thể học mọi nơi, mọi lúc, chủ động trong việc học tập hiệu quả hơn. Để phù hợp với xu thế đó, các trường phổ thông đã và đang được đầu tư ngày một hiện đại về thiết bị công nghệ thông tin trong lớp học, đáp ứng nhu cầu dạy học đa phương tiện với những hiệu quả rõ rệt.
Quá trình chuyển đổi hoạt động giáo dục từ không gian truyền thống sang không gian số thông qua công nghệ mới, thay đổi phương thức dạy học, kiểm tra đánh giá và quản lí quá trình dạy học là một điều tất yếu và cần thiết đặc biệt trong hai năm học qua do ảnh hưởng của dịch covid -19. Trong giai đoạn đầu bùng phát dịch, việc học trực tuyến đã gặp muôn vàn khó khăn và kết qủa học tập có nhiều hạn chế. Tuy nhiên, bằng sự hỗ trợ của công nghệ, rất nhiều sản phẩm CNTT ra đời, sự tăng cường đầu tư cơ sở vật chất ở các nhà trường, các cơ sở giáo dục cùng với sự nỗ lực của giáo viên đã dần sử dụng có hiệu quả CNTT trong công tác giảng dạy, học tập cũng như quản lý giáo dục. Thời đại công nghệ 4.0 thì việc chuyển đổi số trong giáo dục nếu không kịp thời sẽ không đáp ứng được các mục tiêu giáo dục đặt ra. Muốn vậy, học sinh không chỉ được hình thành và phát triển  “năng lực số” qua môn tin học mà phải thông qua tất cả các môn học. Để cụ thể hóa và nâng cao năng lực số cho cả thầy và trò không thể không thông qua các tiết học cụ thể. Vì vậy, với mục tiêu tiếp cận và thực hiện sự thay đổi phương pháp dạy học môn hoá học theo hướng áp dụng và phát huy hiệu quả phẩm chất và năng lực về công nghệ thông tin, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Chuyển đổi số nâng cao chất lượng dạy học chủ đề: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học”.
2. Mục tiêu của đề tài
– Định hướng dạy học theo phương pháp hiện đại vận dụng chuyển đổi số nhằm nâng cao năng lực công nghệ thông tin cho giáo viên và học sinh.
– Khuyến khích khả năng tự học, tự nghiên cứu cá nhân và làm việc nhóm, phát huy tính chủ động, tích cực, tự tin sáng tạo của học sinh và lồng ghép hóa học gắn với thực tiễn.
– Giúp học sinh hiểu sâu hơn vai trò của tốc độ và cân bằng hoá học trong đời sống thực tế, tăng hứng thú và trực quan sinh động cho học sinh.
– Đảm bảo hoàn thành tốt kế hoạch dạy học trong trường hợp tất cả học sinh hoặc một bộ phận học sinh không thể đến trường vì tình hình dịch bệnh.
3. Nhiệm vụ của đề tài
– Xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
– Nghiên cứu mục đích, chuẩn kiến thức và kĩ năng của đề tài
– Nghiên cứu cách thức tổ chức, hướng dẫn học sinh nghiên cứu và thực hiện theo hướng chuyển đổi số chủ đề: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học.
– Học sinh tiến hành nghiên cứu làm sản phẩm phần mềm ảo.
– Báo cáo kết quả.
– Kiểm tra, đánh giá kết quả.
4. Tính mới, đóng góp của đề tài
4.1. Tính mới của đề tài
Đề tài đã đưa ra được những giải pháp dạy học cho chủ đề “Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học” theo hình thức dạy học chuyển đổi số mang tính sáng tạo và mới mẻ, không trùng với các đề tài đã biết, đáp ứng nhu cầu và mục đích dạy học môn học hóa học trong thời đại mới, đặc biệt dạy học trực tuyến trong bối cảnh Covid phức tạp.
Đề tài định hướng nâng cao năng lực về công nghệ thông tin cho giáo viên và học sinh. Đặc biệt, theo định hướng của đề tài, học sinh không những tự mình nghiên cứu và tìm hiểu về bài học mà còn được trải nghiệm thực hiện thí nghiệm ảo trên các phần mềm, thiết kế trò chơi, làm bài kiểm tra đánh giá trên phần mềm học tập. Việc kiểm tra đánh giá chủ đề được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực học sinh. Vì thế, đề tài một mặt đáp ứng được quan điểm, yêu cầu, tình hình đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, thi cử theo yêu cầu phát triển năng lực của Bộ giáo dục và đào tạo; mặt khác đáp ứng nhu cầu của xã hội về đào tạo nhân lực công nghệ cao thời đại cách mạng khoa học và công nghệ.
4.2. Tính hiệu quả của đề tài
– Việc dạy học chuyển đổi số giúp học sinh chủ động trong việc học tập, tăng tính hiệu quả trong tình hình học online, tối ưu thời gian học, nâng cao tư duy cho người học. Hơn nữa, chuyển đổi số trong ngành giáo dục giúp học sinh tìm kiếm, khai thác học liệu nhanh chóng bằng các thiết bị trực tuyến. Học sinh và giáo viên dễ dàng chia sẻ tài liệu, tiết kiệm chi phí, nâng cao chất lượng.
– Hướng dẫn HS thực hiện hiệu quả cách sử dụng một số phần mềm hóa học trên cơ sở mục tiêu môn học, phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục, trình độ nhận thức của HS và điều kiện thực tế của gia đình, nhà trường. Đề tài có tính khả thi, được HS và GV hưởng ứng tích cực; góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Hoá học ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh theo hướng dạy học tích cực, phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh.
5. Tổng quan
5.1. Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 4 năm 2021 đến tháng 4 năm 2022.
5.2. Phạm vi và đối tượng của sáng kiến kinh nghiệm
Có thể áp dụng SKKN với các học sinh lớp 10 khi học đến chương : Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học.
5.3. Phương pháp nghiên cứu
5.3.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
–  Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến sáng kiến
– Thu thập, phân tích và tổng hợp thông tin
5.3.2.  Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Nhóm phương pháp này nhằm thu thập các thông tin thực tiễn để xây dựng cơ sở thực tiễn của đề tài như:
– Phương pháp điều tra.
– Phương pháp tổng kết kinh nghiệm.
– Phương pháp nghiên cứu các sản phẩm hoạt động.
– Phương pháp khảo nghiệm, thử nghiệm.
5.3.3. Phương pháp đánh giá.
– Phương pháp đánh giá cho điểm.
– Phương pháp đánh giá theo mục tiêu, kết quả và các tiêu chí.
– Phương pháp đánh giá so sánh.
5.4. Cấu trúc của đề tài
Đề tài gồm có 3 phần cơ bản
Phần 1: Đặt vấn đề
Phần 2: Nội dung nghiên cứu
Phần 3: Kết luận và kiến nghị
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1. Cơ sở lý luận
1.1. Chuyển đổi số trong giáo dục
Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, việc dạy học luôn hướng đến xây dựng chương trình và phương pháp giáo dục tiên tiến, hiện đại, đáp ứng nhu cầu mới của xã hội. Trong đó, trường học hiện đại sẽ tập trung theo hướng bổ sung các nội dung giáo dục kỹ năng mềm, kỹ năng sống, các kỹ năng về ngoại ngữ và tin học, các nội dung giáo dục STEM (lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học), những nội dung giáo dục tham khảo từ các trường tiên tiến.
Chuyển đổi số trong giáo dục là quá trình chuyển đổi hoạt động giáo dục từ không gian truyền thống sang không gian số thông qua công nghệ mới, thay đổi phương thức dạy học, kiểm tra đánh giá và quản lí quá trình dạy học nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, giảng dạy, giúp phát huy tối đa khả năng tư duy, sáng tạo, chủ động của giáo viên và học sinh. Chuyển đổi số trong giáo dục bao gồm chuyển đổi số trong công tác quản lý giáo dục và trong dạy học. Dự thảo kế hoạch chuyển đổi số trong giáo dục giai đoạn 2021-2025 (tầm nhìn 2030) đã đặt ra mục tiêu:
+ Đổi mới mạnh mẽ phương thức dạy và học, hình thức kiểm tra, đánh giá, đưa tương tác, trải nghiệm trên môi trường số trở thành hoạt động giáo dục thiết yếu, hàng ngày với mỗi người học và mỗi nhà giáo, nâng cao năng lực tự học của người học.
+ Đổi mới căn bản phương thức quản lý nhà nước về giáo dục, quản trị cơ sở giáo dục theo hướng tinh gọn, hiệu quả, minh bạch với dữ liệu, công nghệ số là nền tảng, công cụ quản trị chủ yếu
+ Đổi mới căn bản phương thức, nâng cao chất lượng cung cấp dịch vụ hành chính công của các cơ quan quản lý nhà nước về giáo dục, chất lượng dịch vụ hỗ trợ người học của các cơ sở giáo dục
Với các mục tiêu trên thì việc đổi mới chuyển đổi số vào trong các bài giảng và công tác kiểm tra đánh giá học sinh là một điều tất yếu.
1.2. Kĩ năng chuyển đổi
Theo các tổ chức Quốc tế, bên cạnh năng lực số thì những kĩ năng quan trọng đối với học sinh là những kĩ năng chuyển đổi (Transferable Skills) bao gồm các kỹ năng tư duy bậc cao và kĩ năng sống như: giải quyết vấn đề, hợp tác, sáng tạo, quản lý cảm xúc, thấu hiểu và giao tiếp tạo điều kiện cho trẻ em và thanh thiếu niên trở thành những người học nhanh nhẹn, dễ thích nghi và là những công dân được trang bị để tự điều chỉnh, định hướng khi phải đối mặt với các thách thức cá nhân, học tập, xã hội và kinh tế. Kỹ năng chuyển đổi đi kèm với kiến thức và giá trị nhằm kết nối, củng cố và phát triển các kỹ năng khác cũng như xây dựng kiến thức sâu rộng hơn. Trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018 được ban hành kèm theo Thông tư số 32/TT-BGDĐT, ngày 26/12/2018 của Bộ GDĐT. Theo đó, các kĩ năng chuyển đổi đã được tích hợp trong 5 phẩm chất: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm; 3 năng lực cốt lõi: tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo và 07 năng lực đặc thù: ngôn ngữ, toán học, khoa học, công nghệ, tin học, thẩm mỹ và thể chất. Các năng lực, phẩm chất này sẽ được hình thành và phát triển trong suốt quá trình học tập của các em học sinh ở trường cũng như những trải nghiệm của mình trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày. Trong bối cảnh môi trường kĩ thuật số phát triển rất nhanh và ngày càng trở nên phổ biến, các thầy, cô giáo cần nỗ lực để khai thác thế mạnh kĩ thuật số mang lại để giúp học sinh có được các năng lực, phẩm chất cũng như những năng lực năng số cơ bản cũng giúp các em linh hoạt, dễ dàng thích nghi để sống, làm việc và thành công trong điều kiện môi trường sống ngày nay.
2. Cơ sở thực tiễn
2.1. Thực trạng chung của dạy học chuyển đổi số ở trường THPT
Với sự phát triển công nghệ Edutech mạnh mẽ như hiện nay thì việc học trực tuyến cũng ngày càng phổ biến hơn trong xã hội, nhất là trong bối cảnh đại dịch Covid diễn biến phức tạp. Học trực tuyến trở thành giải pháp hữu hiệu nên mấy năm gần đây, kế hoạch và phương thức dạy học ở các trường học nói chung và THPT nói riêng có nhiều thay đổi để phù hợp với tình hình thực tế. Học sinh và giáo viên các cấp học đã và đang tiến hành dạy học trực tuyến hoặc vừa trực tuyến vừa trực tiếp đang thích ứng, phù hợp trong bối cảnh hiện nay. Để việc dạy học có hiệu quả thì nhất thiết phải có sự chuyển đổi về công nghệ thông tin đặc biệt với những môn học thực nghiệm như môn hóa học. Bên cạnh đó phải biết ứng dụng các phần mềm CNTT để hỗ trợ việc giảng dạy, kiểm tra đánh giá học sinh có hiệu quả hơn đồng thời phát huy được tính tích cực, tự giác, sự sáng tạo và kỹ năng hợp tác của học sinh. Tuy nhiên, còn nhiều vấn đề gặp phải trong quá trình vận hành “chuyển đổi số” trong quá trình dạy học.  Nói tóm lại, cả thầy và trò cùng các nhà quản lý giáo dục đang từng bước chuyển mình “chuyển đổi số” để việc dạy và học đem lại hiệu quả trong tình hình mới.
2.2. Những thuận lợi và khó khăn trong chuyển đổi số
Dạy học trực tuyến có nhiều ưu điểm nhưng cũng đặt ra không ít thách thức mà ngành giáo dục và đào tạo đã và đang nỗ lực khắc phục, vượt qua. Điều này đòi hỏi vai trò hàng đầu của đội ngũ giáo viên trong việc đổi mới phương pháp, học tập nâng cao trình độ công nghệ thông tin để kịp đáp ứng mục tiêu, chất lượng và hiệu quả dạy học.
Trong thời đại mới, học sinh có điều kiện tốt hơn về thiết bị công nghệ và thành thạo hơn về công nghệ thông tin và luôn sẵn sàng thực hiện các nhiệm vụ giáo viên đặt ra. Đồng thời, do dịch bệnh nên việc dạy học trực tuyến hoặc song song vừa trực tiếp và trực tuyến là điều hiển nhiên.
Đối với học sinh các trường ở thành phố hoặc các vùng trung tâm, theo kết quả khảo sát của các nhà trường trước khi dạy học trực tuyến cho thấy: gần như 100% học sinh và giáo viên đều có máy tính, laptop hay điện thoại thông minh nên thuận tiện cho việc học online. Đặc biệt, hiện nay rất nhiều trường học đã lắp đặt màn hình thông minh, tivi thông minh, máy chiếu, máy quay nên tình trạng các lớp học vừa online vừa ofline đã thuận lợi hơn nhiều trong quá trình dạy học. Cùng với đó ,việc vận dụng công nghệ thông tin đã góp phần hiệu quả cho việc hỗ trợ trong dạy học đạt kết quả cao.
Chủ đề “Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học” có nhiều nội dung liên quan đến kiến thức thực tiễn, có nhiều nội dung có thể tiến hành thí nghiệm ảo hoặc nhúng video có sẵn. Thông qua các yêu cầu giáo viên đặt ra, giúp học sinh hiểu sâu và nhiều hơn về bản chất của phản ứng hóa học, nội dung của chủ đề đồng thời phát tiển và hình thành nhiều kỹ năng cho học sinh. Khi dạy học trực tuyến hoặc điều kiện phòng thí nghiệm không thực hiện được hết các phản ứng hóa học quan trọng trong chủ đề này, có thể giáo việ hoặc yêu cầu học sinh thiết kế các phần mềm ảo để tăng hứng thú và trực quan với người học. Tuy nhiên, trong giai đoạn học sinh không thể đến trường, việc dạy học online đồng loạt sẽ gặp không ít khó khăn như:
– Chất lượng đường truyền kém.
– Thiết bị cho cả học sinh và giáo viên còn chưa đồng bộ hoặc thậm chí thiếu thốn ở một số vùng miền.
– Trình độ tin học, khả năng ứng dụng và khai thác công nghệ thông tin của một bộ phận lớn giáo viên còn hạn chế.
Chính vì vậy, giáo viên cần căn cứ vào trình độ học sinh và tình hình thực tế về thiết bị học tập mà lựa chọn giải pháp cho phù hợp đồng thời tích cực tìm tòi, học hỏi để nâng cao trình độ CNTT, vận dụng các phần mềm hiệu quả vào quá trình giảng dạy.
Chẳng hạn như: nếu học sinh, giáo viên có đủ các thiết bị dạy học (laptop, máy tính bảng, đường truyền internet ổn định) thì tăng cường tương tác ngay trên lớp (có thể tương tác qua zoom, google meet, teams…) và giao nhiệm vụ học tập cho học sinh nhiều hơn. Còn trong trường hợp học sinh thiếu thiết bị dạy học, trình độ CNTT hạn chế thì phải sử dụng nhiều hình thức: vừa tương tác trực tiếp, giao bài về nhà (gửi qua zalo, azota, google classroom…), ghi lại nội dung bài giảng (sử dụng bảng điện tử cài thêm phần mềm Scrble Ink, my ViewBoard) , đồng thời kiểm tra đánh giá kết quả học sinh thực hiện qua phần mềm azota, trắc nghiệm online.
2.3. Điều tra, khảo sát
Các nội dung khảo sát được thiết lập dưới dạng google forms thiết lập trên driver gửi qua nhóm zalo hoặc messenger.
* Đối tượng, thời gian khảo sát: 10 GV dạy môn hoá học và 220 HS ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh là: THPT Chuyên Phan Bội Châu, THPT Lê Viết Thuật, THPT Dân tộc nội trú, THPT Huỳnh Thúc Kháng. Việc khảo sát được tiến hành vào đầu năm học 2020 – 2021 :