SKKN Thiết kế thiết bị dạy học và học liệu học tập nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, học tập môn Hoá THPT

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lí do chọn đề tài
Cốt lõi của đổi mới giáo dục là đổi mới phương pháp, nâng cao khả năng tự học, tự cập nhật kiến thức của người dạy và người học. Việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, cung cấp các trang thiết bị hiện đại đạt chuẩn phục vụ cho việc học tập, kèm theo đó là việc đổi mới của phương pháp giảng dạy theo hướng tích cực thì các nguồn tư liệu, học liệu cũng đóng vai trò không nhỏ là những đồ dùng cần thiết cho việc giảng dạy và tương tác trở lên gần gũi và hiệu quả hơn. Vai trò của thiết bị dạy học vừa là trực quan sinh động, vừa là phương tiện để nhận thức, đôi khi còn là đối tượng chứa nội dung cần nhận thức. Rất nhiều nghiên cứu đã chỉ ra, để quá trình nhận thức đạt hiệu quả cao cần phải thông qua quá trình nghe – nhìn và thực hành, muốn vậy phải có phương tiện (thiết bị và công cụ) để tác động, hỗ trợ. Mà chính thiết bị dạy học và học liệu thúc đẩy sự giao tiếp trao đổi thông tin khiến học sinh học tập có hiệu quả, giúp người học tăng cường trí nhớ làm cho việc học được lâu bền và đáp ứng được nhu cầu học đa dạng.
Ở các nhà trường THPT, các thiết bị học liệu thường được trang bị như tranh ảnh, dụng cụ hoá chất, tuy nhiên đối với các nội dung bài không có sử dụng thí nghiệm, mà thay vào đó là những tiết học có yếu tố luyện tập, củng cố thông qua trò chơi hay tương tác nhóm thì các thiết bị dạy học lại phụ thuộc vào sự sáng tạo của mỗi giáo viên. Thêm nữa là việc sử dụng thiết bị dạy học ở trường học thiếu, không đồng bộ, bố trí lớp học và thời khoá biểu không thuận tiện cho việc sử dụng khai thác thiết bị dạy học, chưa có quy định bắt buộc phải sử dụng thiết bị dạy học…Các bài học giáo viên đưa thực tiễn vào bài học, hoặc khi muốn tổ chức dưới dạng dạy học dự án, dạy học theo chủ đề thì nguồn thiết bị và học liệu có sẵn không đáp ứng được. Trong khi đó, việc đổi mới và tạo ra nhiều đồ dùng thiết bị dạy học trong các tiết học, vừa đáp ứng yêu cầu phù hợp với đổi mới phương pháp, vừa đơn giản, tiết kiệm lại khiến học sinh có thêm nhiều trải nghiệm hứng thú hơn, điều đó góp phần cải thiện, nâng cao chất lượng dạy học.
Xuất phát từ những suy nghĩ đó, tôi lựa chọn đề tài: “Thiết kế thiết bị dạy học và học liệu học tập nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, học tập môn Hoá học THPT”
1.2. Đóng góp của đề tài
Thiết kế và chế tạo được một số thiết bị dạy học và học liệu phục vụ việc học tập môn Hoá học như:
+ Chế tạo bộ thí nghiệm đèn phát sáng từ trái cây, sản xuất giấy quỳ tím từ một số loại hoa quả củ
+ Tạo ra các học liệu điện tử như: thiết kế sách điện tử.
+ Thiết kế một số đồ dùng dành cho các tiết luyện tập như: bộ thẻ bài ion, bộ trò chơi tìm từ, phiếu học tập, sổ tay hoá học, sơ đồ tư duy tổng kết.
Những học liệu tự làm vừa giá cả hợp lí, có thể dùng lại nhiều năm và có thể áp dụng sang cho các môn học khác.
1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
– Xây dựng, tổ chức và đánh giá hiệu quả việc sử dụng các thiết bị dạy học và học liệu ở một số tiết dạy môn Hoá học.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
– Phương pháp điều tra: sử dụng bảng câu hỏi để khảo sát đối tượng học sinh để biết đặc điểm, nhu cầu, động cơ học tập đối với bộ môn Hoá, từ đó đưa ra biện pháp nghiên cứu tác động.
– Phương pháp thực nghiệm khoa học: áp dụng một số vấn đề nghiên cứu tác động vào học sinh để chúng phát triển và hoạt động theo mục tiêu đặt ra.
– Phương pháp tiếp cận: Thông qua các hoạt động dạy học.
– Phương pháp so sánh, đối chứng: Thông qua các bài kiểm tra, thực hành.
– Dạy học gắn với thực hành, dạy học thông qua trò chơi.
1.5. Kế hoạch nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu và triển khai từ tháng 9 năm 2021 đến tháng 3 năm 2022.
PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
2.1.1. Khái niệm thiết bị dạy học và học liệu
Thiết bị dạy và học là tập hợp các đối tượng vật chất mà người GV sử dụng với tư cách là phương tiên điều khiển hoạt động nhận thức của HS; còn đối với HS, đó là các nguồn tri thức, là phương tiện giúp HS lĩnh hội nội dung dạy học, hình thành kĩ năng. Nói cách khác, thiết bị dạy học là hệ thống đối tượng vật chất và hệ thống phương tiện kĩ thuật, được giáo viên và học sinh sử dụng trong quá trình dạy học.
Đối tượng vật chất: phương tiện điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh và nguồn tri thức phong phú như các vật thật, mô hình hình vẽ, mô phỏng đối tượng nhận thức. Hệ thống phương tiện kĩ thuật là thiết bị kĩ thuật từ đơn giản đến phức tạp như phấn, bảng, phiếu học tập, bảng phụ, máy chiếu, máy vi tính, dụng cụ thí nghiệm, tranh ảnh minh hoạ, mô hình,..
Hệ thống thiết bị dạy học cụ thể bao gồm:
+ Hệ thống TBDH tối thiểu do BGD và ĐT ban hành, được các nhà trường trang bị theo Thông tư 19/2009/TT-BGD ĐT ngày 11/8/2009
+ Các thiết bị do giáo viên, học sinh tự làm được sử dụng có hiệu quả.
+ Các trang thiết bị của các đơn vị ngoài trường (các cơ sở sản xuất, các làng nghề, các thiết chế văn hoá,…) được giáo viên lựa chọn trong quá trình dạy học và giáo dục.
Thiết bị dùng chung bao gồm: hệ thống thiết bị nghe nhìn, trình chiếu và tiếp nhận, lưu giữ, xử lí, khai thác, truyền thông tin.
Học liệu là các phương tiện vật chất lưu giữ, mang hoặc phản ánh nội dung học tập, nghiên cứu.
2.1.2. Phân loại thiết bị dạy học và học liệu
Nguyên tắc: Chủ yếu phân loại dựa trên mô tả, liệt kê những phương tiện và đồ dùng dạy học, cụ thể gồm các vật thật, các vật tượng trưng, các vật tạo hình, tạo mẫu, mô hình, phương tiện đồ hoạ (hình vẽ, tranh ảnh, sơ đồ), thiết bị thí nghiệm
Phân loại thiết bị dạy học theo tên gọi hoặc công dụng thì thuận lợi và dễ nhớ hơn: các thiết bị trực quan (sơ đồ, tranh ảnh, mô hình), thiết bị thí nghiệm hoá học và hoá chất.
Người ta thường phân ra:
– Thiết bị dạy học truyền thống, là những phương tiện đã được dùng từ xưa tới nay trong dạy học; ví dụ bảng viết, tranh vẽ, mô hình…
– Thiết bị dạy học hiện đại, là những thiết bị dạy và học mới được đưa vào nhà trường; ví dụ các sản phẩm công nghệ điện tử viễn thông như camera số, máy  chiếu đa phương tiện…
Những thiết bị dạy học thường dùng trong dạy học ở trường THPT phổ thông là:
+ Hình vẽ (tranh giáo khoa, hình vẽ trên bảng của GV);
+ Mô hình vật chất (tĩnh và động);
+ Vật thật (dụng cụ, đồ dùng, chi tiết máy, các máy móc, thiết bị kĩ thuật trong dạy thực hành,…);
+ Các phương tiện kĩ thuật dạy học (máy chiếu bản trong, máy chiếu vật thể, máy vi tính, ti vi và đầu video/VCD/DVD, máy chiếu đa phương tiện,…).
Học liệu có thể sử dụng dưới dạng truyền thống (tranh ảnh, ảnh dạng thẻ) và học liệu điện tử. Học liệu điện tử là các tài liệu học tập được số hoá theo một kiến trúc định dạng và kịch bản nhất định, được lưu trữ trên các thiết bị điện tử như CD, USB, máy tính, mạng máy tính nhằm phục vụ cho việc dạy và học. Dạng thức số hoá có thể là văn bản, bảng dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video, phần mềm máy tính hoặc hỗn hợp các dạng thức trên.
2.1.3. Vai trò thiết bị dạy học và học liệu
Để hình thành được phẩm chất và năng lực cho học sinh, đòi hỏi thông qua mỗi bài học, người giáo viên không những cần xác định đúng mục tiêu và yêu cầu bài học còn cần tổ chức các hoạt động học phù hợp. Các thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng trong bài dạy chính là phương tiện kết nối tương tác giữa học sinh với kiến thức khoa học, nó có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc tiếp thu kiến thức và thực hành. Còn nếu chỉ nói suông và dạy chay thì hiệu quả rất thấp.
2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN
2.2.1. Thực trạng sử dụng các thiết bị dạy học và học liệu trong dạy học môn
Hoá học ở trường THPT nơi tôi công tác
Thực tế còn cho thấy phương pháp dạy học hoá học hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu tạo hứng thú cho học sinh trong học tập. Phần lớn các giờ học vẫn mang nặng tính chất thông báo kiến thức và càng ít các tiết học kích thích năng lực khám phá, sáng tạo của học sinh. Một số giáo viên còn chú trọng tập trung truyền đạt nội dung cho hết bài, thay vì tập trung khơi gợi hứng thú và hình thành phát triển năng lực cho học sinh.
Nguyên nhân: Do còn duy trì dạy học định hướng nội dung nên các giáo viên thường chú trọng cung cấp kiến thức, một số giáo viên còn e ngại việc dạy bằng các phương pháp đổi mới do phải chuẩn bị công phu và tốn thời gian.
Về phía học sinh, nhiều em không hứng thú và có tâm lý sợ học môn Hóa do rỗng kiến thức và thấy môn Hoá học khô khan, khó hiểu, kĩ năng vận dụng kiến thức vào việc bảo vệ môi trường, giải thích các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên còn rất hạn chế.
Các học liệu thường dùng khi dạy học môn Hoá học ở các tiết thông thường là phiếu học tập, bảng phụ, sách giáo khoa. Tuy nhiên, sách giáo khoa còn chú trọng nhiều thông tin, ít hình ảnh, số liệu không được cập nhật thường xuyên vì vậy kênh tiếp thu của học sinh ở trường trung học cơ sở còn hạn hẹp, không đa dạng phong phú.
Mặt khác, trong dạy học giáo viên cũng thường xuyên sử dụng phương pháp thuyết trình, đàm thoại vấn đáp, chỉ các tiết thực hành mới có sử dụng các dụng cụ, thiết bị, hoá chất. Còn hầu như các tiết lí thuyết khác sẽ không sử dụng học liệu nào khác sách giáo khoa. Điều đó khiến học sinh không hứng thú dù kiến thức môn Hoá học rất gần gũi với đời sống. Cũng có những giáo viên chú trọng đưa ra “tình huống có vấn đề” lúc đầu tiết học để tạo hứng thú song cách thức vẫn là kể lại một câu chuyện hoặc một tình huống, đưa ra một vấn đề. Dù tốt hơn, song vẫn chưa cải thiện được mức độ hứng thú cũng như chạm vào nhu cầu của học sinh.
Đầu năm học, tôi tiến hành cho học sinh trả lời câu hỏi khảo sát về hứng thú học tập môn Hoá học với học sinh lớp 11A4, 11A5. Kết quả thu được như sau:
Bảng 1. Phân loại kết quả khảo sát hứng thú học môn Hoá học trước khi tác động
Khối Đối tượng Rất thích Thích Bình thường Ghét
11 TN (11A3) 4,4% 26,7% 68,9% 0%
ĐC (11A4) 4,5% 22,2% 73,3% 0 %
Dựa vào bảng thống kê ta thấy: trước khi tác động, niềm yêu thích đối với môn học của hai lớp thực nghiệm và đối chứng là gần như nhau. Các em không ghét môn Hóa học nhưng cũng chưa thực sự say mê mà mới chỉ dừng ở mức bình thường mặc dù môn Hóa là môn thuộc khối mà các em chọn lựa. Số học sinh ở mức rất thích còn quá ít.
Bảng 2. Phân loại kết quả khảo sát mong muốn của học sinh khi học môn
Hóa học (HS được phép nhiều lựa chọn)
Khối Đối tượng Chỉ học LT và làm BT Đa dạng các
TBDH và học
liệu Vận dụng kiến thức hóa học vào đời sống
11 TN (11A3) 0,0 % 95,6% 97,8%
ĐC (11A4) 0,0 % 97,8% 95,6%
Khảo sát nhu cầu mong muốn của học sinh hai lớp thì không ai chọn chỉ học lý thuyết và làm bài tập. Tất cả đều có mong muốn được giáo viên sử dụng đa dạng các TBDH và học liệu để tiết học thêm sinh động, hấp dẫn, đồng thời các em có  mong muốn được vận dụng kiến thức hóa học vào trong đời sống hàng ngày.
Tôi cũng đã tiến hành khảo sát thăm dò thực trạng sử dụng TBDH và học liệu trong dạy học môn Hóa học của một số giáo viên trong trường và một số giáo viên trường lân cận. Kết quả thăm dò như sau:
Từ kết quả thăm dò trên tôi nhận thấy: Tất cả giáo viên đều nhận thức được tầm quan trọng của việc sử dụng các thiết bị và học liệu trong dạy học môn Hóa học nhưng lại ít sử dụng khi giảng dạy. Phải chăng việc thường xuyên sử dụng các TBDH và học liệu đặc biệt như truyện tranh, video, các học liệu tự thiết kế là một khó khăn của phần lớn các giáo viên.
Tóm lại, xuất phát từ nhu cầu mong muốn của học sinh cũng như thực trạng sử dụng TBDH và học liệu của giáo viên trong nhà trường THPT nơi tôi công tác đã đặt ra một trăn trở thôi thúc tôi phải nghiên cứu để tìm ra biện pháp góp phần nhỏ bé nâng cao chất lượng dạy và học môn Hóa trong trường THPT.
2.2.2. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài
a) Khó khăn chủ yếu trong việc áp dụng đề tài là thiết bị dạy học còn thiếu, ví dụ như phòng học có máy chiếu nhưng không có loa, hệ thống mạng chưa phủ sóng được nhiều và còn yếu. Bên cạnh đó, do tình hình dịch bệnh kéo dài đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình triển khai và áp dụng đề tài. Bên cạnh đó, một số học sinh còn chưa yêu thích môn học, chưa tích cực trong khi thực hiện nhiệm vụ. Một số học sinh có hoàn cảnh còn khó khăn nên chưa có đủ máy móc, thiết bị học tập đã ảnh hưởng không nhỏ đến việc triển khai, áp dụng đề tài.