SKKN Tiếp cận kỳ thi chuẩn hóa quốc tế chương trình Hóa học THPT – SAT II Chemistry và xây dựng một số nội dung dạy học phần Tốc độ phản ứng, Cân bằng hóa học theo SAT II Chemistry

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày 26/12/2018, Bộ trưởng BGDĐT đã ký thông tư số 32 /2018/TT-BGDĐT ban hành chương trình giáo dục phổ thông mới. Hóa học là ngành thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, là môn học có sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý, sinh học, y dược và địa chất học. Cùng với Toán học, Vật lý, Sinh học, Tin học và Công nghệ, môn Hóa học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Nhiều năm trở lại đây, việc học sinh học xong chương trình phổ thông ở Việt Nam tìm được các học bổng khủng để theo học đại học ở các quốc gia khác, đặc biệt là các trường đại học ở Mỹ, không phải là hiếm. Đầu tiên là học sinh ở các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh nay lan rộng đến học sinh các tỉnh, thậm chí là học sinh các vùng nông thôn, điều kiện kinh tế và học tập còn khó khăn. Nếu ai có dự định du học Hoa Kỳ thì có lẽ đã từng nghe đến kỳ thi SAT đóng vai trò đáng kể trong quy trình tuyển sinh đại học ở Mỹ. Trong những năm gần đây, nhiều trường đại học top đầu của Việt Nam cũng đã tuyển sinh bằng chứng chỉ SAT.
Giáo viên được coi là những người tiên phong nhất trong việc nắm giữ tri thức mới và xu hướng mới trong giáo dục. Chúng ta có thể sống ở các vùng miền khác nhau với điều kiện kinh tế khác nhau song chúng ta hoàn toàn có thể nắm giữ những tri thức mới và xu hướng mới như nhau. Trong quá trình tìm hiểu về các chương trình giáo dục, đề thi tốt nghệp của Bộ, đề thi đánh giá năng lực của trường ĐH QG, đề thi đánh giá tư duy của ĐHBK và về kỳ thi SAT II Hóa học, chúng tôi thấy có những nét tương đồng giữa xu hướng giáo dục sắp tới và chương trình giáo dục ở nước ngoài. Chúng tôi mong muốn học sinh được tiếp cận nội dung và hình thức của một kỳ thi quốc tế của một nền giáo dục tiên tiến bậc nhất thế giới, đó là Hoa Kỳ. Khi các em có nhu cầu thi chứng chỉ SAT để du học hoặc xét tuyển vào đại học ở Việt Nam thì các em có thể tiết kiệm được thời gian và chi phí ôn luyện. Đồng thời, nếu xây dựng được tài liệu theo chương trình SAT II Chemistry thì tài liệu này cũng có thể giúp giáo viên tiếp nhận tốt hơn chương trình giáo dục phổ thông mới nên chúng tôi đã nảy sinh ý tưởng xây dựng một số nội dung dạy học tiếp cận kỳ thi SAT II ở Hoa Kỳ cho học sinh và chọn đề tài: “Tiếp cận kỳ thi chuẩn hóa quốc tế chương trình Hóa học THPT – SAT II Chemistry và xây dựng một số nội dung dạy học phần Tốc độ phản ứng, Cân bằng hóa học theo SAT II Chemistry” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm cho mình.
II. ĐÓNG GÓP VÀ TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Hoa Kỳ là một nước có nền Khoa học và Giáo dục phát triển. Để đánh giá khách quan năng lực học tập của các học sinh khi tham gia bất kỳ chương trình học nào, tổ chức các trường Đại học Hoa Kỳ đã cho ra đời bài kiểm tra đánh giá năng lực chuẩn hóa (SAT) và hiện việc tổ chức bài kiểm tra này đang được quản lý bởi Viện Khảo thí Giáo dục Hoa Kỳ (Educational Testing Service – viết tắt EST). SAT trở thành một phần không thể thiếu trong bộ hồ sơ xét tuyển của học sinh vào các trường Đại học ở Hoa Kỳ và một số quốc gia khác trên thế giới. Ở Việt Nam, từ năm 2018 bên cạnh việc tuyển sinh bằng chứng chỉ quốc tế IELTS cho môn tiếng Anh, đã có trường ĐHQG, trường Đại học ngoại thương, trường ĐHBK Hà nội… sử dụng kết quả chứng chỉ quốc tế SAT cho các môn học khác như một phương án tuyển sinh độc lập. Do đó, xu hướng dự thi SAT chắc chắn đang và sẽ tăng cao trong vòng vài ba năm tới.
Nội dung chương trình bộ môn Hóa học đang dần thay đổi theo hướng tiếp cận với chương trình của các nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới, trong đó có Hoa Kỳ. Các bài kiểm tra môn Hóa cũng sẽ chuyển dần từ những bài tập và câu hỏi nặng về tính toán nhưng không thực tế sang các bài tập mang bản chất Hóa học hơn và thực tế hơn. Việc tìm hiểu các bài thi chuẩn hóa môn Hóa học mang tính quốc tế như SAT cũng là một nhu cầu đối với giáo viên nhằm đón đầu xu thế đổi mới giáo dục hiện nay. Nếu đề tài này thực hiện thành công có thể mang lại nhiều ý nghĩa thực tế cho cả giáo viên và học sinh trong việc đổi mới dạy học theo định hướng phát triển năng lực. Vì vậy, vấn đề trong đề tài này thực sự là vấn đề cần thiết của ngành giáo dục và đào tạo.
Chương trình học và thi Hóa học Trung học phổ thông ở Việt Nam nhìn chung có những nét tương đồng với kỳ thi SAT. Nếu giáo viên tìm hiểu và dạy cho học sinh thì có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho các em đáng kể. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với học sinh vùng nông thôn khi điều kiện về cơ sở vật chất, kinh tế vẫn còn khó khăn.
Việc giảng dạy môn Toán và các môn Khoa học tự nhiên bằng tiếng Anh đã được triển khai trong giai đoạn 2010 – 2020 tại Đề án phát triển trường THPT chuyên (Số 959 – QĐ TTg ngày 24/06/2010) của Thủ tướng chính phủ. Trong những năm qua, ngành giáo dục trong cả nước nói chung và bộ môn Hóa học ở trường THPT nói riêng đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về việc giảng dạy bằng tiếng Anh một số bài học trong chương trình phổ thông hiện hành. Song đề tài xây dựng nội dung dạy học phù hợp với kỳ thi chuẩn hóa quốc tế SAT II Chemistry do Viện khảo thí Giáo dục Hoa kỳ quản lý này là một hướng đi hoàn toàn mới mà chưa có sáng kiến kinh nghiệm nào đề cập đến.

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1. Chương trình giáo dục phổ thông 2018
1.1. Đổi mới để phù hợp với hội nhập quốc tế
CTGDPT hiện hành được ban hành theo Nghị quyết số 40/2000/QH10 ngày 09/12/2000 của Quốc hội. CTGDPT hiện hành đã là một bước tiến so với chương trình GDPT trước đó. Kết quả giáo dục trong vòng 20 năm qua nói chung và kết quả các kỳ thi quốc tế mà học sinh Việt Nam tham gia nói riêng đã chứng tỏ tác động tích cực của chương trình hiện hành trong việc giáo dục thế hệ trẻ. Tuy nhiên, đất nước và nhân loại đã bước sang một giai đoạn phát triển mới, đặt ra những yêu cầu mới về việc phát triển nguồn nhân lực, phát triển con người. Để đảm bảo phát triển bền vững, nhiều quốc gia đã không ngừng đổi mới giáo dục để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực.
Giáo dục Việt Nam hiện nay đang trong từng bước đưa CTGDPT mới 2018 vào thực hiện, trong đó có bộ môn Hóa học ở THPT. Chương trình mới có những điểm giống với chương trình hiện hành như đều có 3 mạch nội dung gồm: Kiến thức cơ sở hóa học chung, Hóa học vô cơ và Hóa học hữu cơ. Tuy nhiên, chương trình mới được biên soạn theo hướng tăng cường bản chất hóa học, tăng cường tính quy luật, xu hướng và giải thích được những quy luật, xu hướng đó. Những điểm mới trong nội dung hứa hẹn sẽ mang lại sự chuyển biến trong cách ra đề thi của những kỳ thi quan trọng. Đề thi THPT Quốc gia trước đây, nay là đề thi Tốt nghiệp THPT vẫn được đánh giá là nặng về tính toán, thuật toán, tình huống trong đề bài mang tính giả định, không có nhiều ý nghĩa trong thực tế, càng ngày càng xa rời bản chất hóa học. Có ý kiến cho rằng, không có quốc gia nào trên thế giới học Hóa như cách học ở Việt Nam. Xu thế bây giờ học sinh không thích học Hóa vì học Hóa khó quá.
Theo định hướng của các chuyên gia xây dựng chương trình bộ môn Hóa học mới 2018, đề thi theo CT mới không nặng về tính toán, đề thi sẽ thực tế hơn, mang bản chất hóa học hơn, tiệm cận đề thi của các quốc gia có nền GD phát triển tiên tiến trên thế giới. Vì CTGDPT 2018 chưa được đưa vào thực hiện chính thức nên không biết nội dung học và nội dung thi có thay đổi được như ý tưởng hay không.
1.2. Những nội dung mới trong chương trình
Theo Ban phát triển các chương trình môn học (Bộ GDĐT), chương trình Hóa học cấp THPT giúp học sinh phát triển các năng lực thành phần của năng lực tìm hiểu tự nhiên gắn với chuyên môn về Hóa học như: Năng lực nhận thức kiến thức hóa học, năng lực tìm tòi, khám phá kiến thức hóa học, năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn. Từ đó biết ứng xử với tự nhiên một cách đúng đắn, khoa học và có khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân.
Theo đó, một số nội dung mới so với chương trình Ban cơ bản hiện nay như:
– Chủ đề 1 (Lớp 10) Cấu tạo nguyên tử: Đưa thêm khái niệm orbital nguyên tử (AO) và sự phân bố electron vào các orbital.
– Chủ đề 3 (Lớp 10) Liên kết hóa học: Viết được công thức Lewis một số chất đơn giản, giải thích được sự hình thành liên kết σ và liên kết π dựa vào sự xen phủ orbital. Đưa vào khái niệm liên kết Hidro, liên kết Van der Waals. Sự ảnh hưởng của liên kết Hidro đến trạng thái của vật chất.
– Đưa vào chủ đề 5 (Lớp 10) Năng lượng hóa học: Sự biến thiên enthanpy trong các phản ứng hóa học.
– Tách chương Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học thành 2 chủ đề riêng, phần tốc độ phản ứng học ở lớp 10, phần cân bằng hóa học học ở lớp 11.
– Các nội dung về hóa học nguyên tố: Giảm bớt nghiên cứu một số chất, ví dụ: photpho và hợp chất, silic và hợp chất,…
– Trong phần Đại cương về hóa học Hữu cơ: Đưa thêm nội dung về tách biệt và tinh chế các hợp chất hữu cơ, dựa vào thông số của phổ khối lượng (MS) để xác định phân tử khối của hợp chất hữu cơ.
– Đưa thêm vào nội dung về dẫn xuất halogen của các hidrocacbon, hợp chất xeton.
– Đưa chủ đề Sơ lược về phức chất và sự hình thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch vào trong chương trình lớp 12.
Một số nội dung được đưa vào chuyên đề tự chọn như:
– Chuyên đề 1 (Lớp 10) Cơ sở hóa học: Viết công thức Lewis của phân tử; Dự đoán dạng hình học phân tử; Sự lai hóa obitan; Phản ứng hạt nhân; Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học; Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs.
– Chuyên đề 2 (Lớp 10) Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ; Điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy và nhiệt độ cháy; Hóa học về phản ứng cháy nổ…
– Chuyên đề 3 (Lớp 10) Thực hành hóa học và công nghệ thông tin: Vẽ được cấu trúc phân tử; Thực hành thí nghiệm hóa học ảo; Tính tham số cấu trúc và năng lượng.
– Chuyên đề 1 (Lớp 11) Phân bón: Giới thiệu chung về phân bón, phân bón vô cơ, phân bón hữu cơ.
– Chuyên đề 2 (Lớp 11) Trải nghiệm, thực hành hóa học hữu cơ: Tách tinh dầu từ các nguồn thảo mộc thiên nhiên; Chuyển hóa chất béo thành xà phòng; Điều chế glucosamin hidroclorit từ vỏ tôm.
– Chuyên đề 3 (Lớp 11) Dầu mỏ và chế biến dầu mỏ: Trình bày được nguồn gốc của dầu mỏ, chế biến dầu mỏ; Ngành sản xuất dầu mỏ trên thế giới và Việt Nam; Sản xuất dầu mỏ và môi trường; Các nguồn nhiên liệu thay thế dầu mỏ.
– Chuyên đề 1 (Lớp 12) Cơ chế phản ứng trong hóa học hữu cơ: Trình bày được khái niệm về cơ chế phản ứng, phân cắt đồng ly, phân cắt dị ly, độ bền của các tiểu phân trung gian; Một số cơ chế phản ứng trong hóa học hữu cơ.
– Chuyên đề 2 (Lớp 12) Trải nghiệm, thực hành hóa học vô cơ: Tìm hiểu quy trình thủ công tái chế kim loại hoặc tìm hiểu một số ngành nghề liên quan đến hóa học tại địa phương; Tìm hiểu công nghiệp silicat; Quy trình xử lý nước sinh hoạt.
– Chuyên đề 3 (Lớp 12) Một số vấn đề cơ bản về phức chất: Một số khái niệm cơ bản về phức chất; Liên kết và cấu tạo của phức chất; Ứng dụng của phức chất.
2. Bài kiểm tra đánh giá năng lực chuẩn hóa quốc tế (SAT và SAT II Chemistry)
Ở Việt Nam, học xong THPT, HS có thể phải tham gia nhiều kỳ thi như Tốt nghiệp THPT, Đánh giá năng lực, Đánh giá tư duy, IELTS, SAT… để có cơ hội vào trường Đại học mà mình mong muốn. Vô hình trung, học sinh nước ta hiện nay tốn khá nhiều tiền bạc, công sức, thời gian để theo đuổi những kỳ thi nói trên. Mỗi kỳ thi lại ra theo hướng khác nhau, không có sự thống nhất, đồng đều. Còn ở Hoa Kỳ, HS phổ thông phải học và tham gia các bài thi SAT của từng môn theo lựa chọn của bản thân phù hợp với ngành nghề trong tương lai, có thể thi nhiều lần và lấy kết quả cao nhất. Kỳ thi SAT đã có lịch sử hình thành và phát triển hơn 100 năm. Đó là kỳ thi luôn đổi mới nhưng ổn định.
2.1. Khái niệm và phân loại SAT
Scholatic Assessment Test (SAT) là bài kiểm tra nhằm đánh giá khả năng thành công trong việc học tập tại các trường đại học. SAT thuộc sở hữu của College Board – Tổ chức phi lợi nhuận các trường Đại học Hoa Kỳ, hiện thuộc quyền quản lý của Viện khảo thí Giáo dục Hoa Kỳ (Educational Testing Service – ETS). Học sinh quốc tế không cần phải đến Mỹ để thi SAT bởi vì SAT được tổ chức 7 lần một năm tại 175 quốc gia trên thế giới.
Theo mục đích kiểm tra, SAT được chia làm hai bài kiểm tra chính: SAT Resoning (thường gọi là SAT I) và SAT Subject (thường gọi là SAT II). SAT I kiểm tra kỹ năng suy luận ngôn ngữ và toán học mang tính tổng quát. SAT II kiểm tra kiến thức chuyên sâu của môn học cụ thể. SAT II bao gồm 20 bài kiểm tra độc lập thuộc 5 lĩnh vực: Toán học (Toán bậc 1 và Toán bậc 2), Khoa học (Vật lý, Hóa học, Sinh học phân tử, Sinh học sinh thái), Lịch sử (Lịch sử Hoa Kỳ, Lịch sử thế giới), Văn học và Ngôn ngữ (Tiếng Pháp, Tiếng Đức, Tiếng Ý, Tiếng Latinh, Tiếng Do thái hiện đại, Tiếng Tây Ban Nha, Tiếng Nhật Bản, Tiếng Hàn Quốc, Tiếng Trung Quốc).
Nhằm mục đích đánh giá khách quan năng lực và kiến thức các học sinh theo học chương trình khác nhau, các trường Đại học Hoa Kỳ yêu cầu hồ sơ tuyển sinh cần phải có điểm SAT hoặc điểm ACT để bổ trợ cho điểm trung bình (Grade Point Average – GPA). Trong khi ACT được thiết kế để kiểm tra khả năng ghi nhớ kiến thức khi được học ở trường thì SAT đòi hỏi học sinh kỹ năng phân tích, tổng hợp, suy luận để giải quyết vấn đề. Vì vậy, học sinh muốn vào các trường Đại học đầu bảng bắt buộc phải có chứng chỉ SAT.
2.2. SAT II Chemistry
SAT II Chemistry là bài thi kiểm tra kiến thức hóa học và kỹ năng giải các bài toán hóa học. Bài thi giúp học sinh thể hiện với hội đồng tuyển sinh các trường Đại học sở thích, năng lực, nguyện vọng của bản thân theo học các ngành Khoa học, Công nghệ, Y dược.
a. Nội dung kiểm tra SAT II Chemistry
Các câu hỏi SAT II Chemistry tập trung vào các chủ đề được giảng dạy hầu hết ở các trường THPT. Nội dung cụ thể từng chủ đề và trọng số từng nội dung được thể hiện trong bảng sau đây: