SKKN Ứng dụng khoa học công nghệ thiết kế một số thí nghiệm sử dụng trong dạy học hóa học trung học phổ thông – CTST

6 

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 

1. Lý do chọn đề tài  

 Đầu thế kỷ XXI, trên thế giới xuất hiện cuộc cách mạng mới với tên gọi Cách  mạng Công nghiệp 4.0 (hay còn gọi là Công nghệ 4.0). Đặc trưng lớn nhất của cuộc  cách mạng 4.0 này chính là sự kết hợp giữa thực tế và hệ thống ảo nhằm tạo ra máy  móc tự động hoá cùng nhiều mô hình trí thông minh nhân tạo. Cách mạng Công  nghiệp 4.0 ra đời tác động mạnh mẽ đến nhiều lĩnh vực, nhiều khía cạnh trong đời  sống xã hội, trong đó đặc biệt không thể thiếu một nguồn nhân lực chất lượng cao;  mà nguồn nhân lực lại là đối tượng trực tiếp của giáo dục và đào tạo.  

 Công nghệ 4.0 trong giáo dục là hệ thống giáo dục hiện đại áp dụng những  thành tựu khoa học công nghệ vượt trội của thời đại công nghiệp 4.0 vào trong giáo  dục. Trong đó người học được giáo dục kiến thức và kỹ năng liên ngành nhất là các  kỹ năng quản trị và kỹ năng điều khiển máy móc. Giáo dục được phát triển như một  hệ sinh thái, nơi mà mọi yếu tố được liên kết với nhau thông qua không gian mạng  và điện toán đám mây. Quan hệ dạy và học được mở rộng không chỉ giữa giáo viên  với học sinh mà còn là học sinh với học sinh, học sinh với mọi người xung quanh,  học sinh với nguồn kiến thức mở… 

 Một trong những năng lực để hình thành cho học sinh trong chương trình giáo  dục phổ thông mới, đó là năng lực công nghệ. Như vậy để hình thành năng lực công  nghệ cho học sinh thì đòi hỏi giáo viên phải nắm chắc nền tảng kiến thức về công  nghệ, ngôn ngữ lập trình… Từ đó giúp học sinh có khả năng triển khai những công  nghệ đã có một cách có hiệu quả và đương đầu được với những thay đổi công nghệ lớn. Ngoài việc hình thành năng lực công nghệ thì cần hình thành cho học phẩm chất  đạo đức cho các em. Một trong những phẩm chất quan trọng trong chương trình giáo  dục phổ thông 2018 là phẩm chất có trách nhiệm. Chỉ khi một người có trách nhiệm  với những gì mình làm thì đó mới là khi họ trưởng thành và biết cống hiến sức mình  cho một xã hội tốt đẹp hơn. 

 Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông chúng tôi nhận thấy đa số học  sinh không có hứng thú học tập bởi những kiến thức khô khan trên sách vở, các em  học chủ yếu là đối phó đến lớp cho có mà thôi. Điều đó gây áp lực, khó khăn cho  giáo viên khi chứng kiến cảnh học sinh lĩnh hội kiến thức một cách thụ động, hầu  như các em không có tinh thần trong học tập. Để tạo sự tương tác tốt với học sinh  trong quá trình dạy học, thì chúng tôi đã cho học sinh trải nghiệm những thí nghiệm  được làm bằng arduino. Bước đầu chúng tôi thấy các em rất hăng say khi được sử dụng các thiết bị được làm từ arduino. Đặc biệt, các em điều khiển các thiết bị đó  bằng điện thoại yêu thích của mình. Cho nên tiết học sôi nổi không khô khan như  trước, các em chìm đắm trong quá trình học .  

 Hiện tại chưa có đề tài nào nghiên cứu về kiến thức khoa học công nghệ, chưa  có tác giả nào thiết kế dụng cụ, thiết bị thí nghiệm bằng arduino. Đây là nguồn động  lực lớn để chúng tôi nghiên cứu đề tài “Ứng dụng khoa học công nghệ thiết kế  một số thí nghiệm sử dụng trong dạy học hóa học trung học phổ thông”.

1 

2. Mục đích nghiên cứu 

 Trang bị cho giáo viên và học sinh kiến thức nền tảng về khoa học công nghệ.  Đổi mới phương pháp dạy học để tiếp cận với xu thế thời đại công nghệ 4.0 và  chương trình phổ thông mới 2018. Nhằm phát triển phẩm chất và năng lực cho học  sinh. 

3. Đối tượng nghiên cứu 

 Đối tượng nghiên cứu là các kiến thức về khoa học công nghệ, ngôn ngữ lập  trình, phần mềm arduino, mạch arduino uno r3, mega, các loại cảm biến và các thiết  bị thiết kế thí nghiệm. 

4. Phương pháp nghiên cứu  

 Sử dụng phối hợp các nhóm phương pháp sau:  

4.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết  

 – Phương pháp thu thập các nguồn tài liệu lí luận.  

 – Phương pháp phân tích, tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập.  4.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn  

 – Phương pháp thu thập, xử lý tài liệu, thông tin qua google form.   – Trao đổi với GV có nhiều kinh nghiệm trong quá trình dạy học.   – Thực nghiệm sư phạm: Đánh giá hiệu quả của đề tài.  

 – Dùng phương pháp khảo sát thực tế trước và sau khi tác động để đánh giá sự hứng thú, sự phát triển phẩm chất trách nhiệm và năng lực công nghệ của cùng một  đối tượng học sinh.  

 – Dùng phương pháp so sánh lớp thực nghiệm và đối chứng để đánh giá hiệu  quả sự phát triển phẩm chất trách nhiệm và năng lực công nghệ của học sinh.  4.3. Phương pháp thống kê toán học: 

 Xử lí phân tích các kết quả TNSP. Dùng toán học để thống kê và ứng dụng  excel để phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. 

5. Kế hoạch nghiên cứu

2 

6. Điểm mới của đề tài 

 Lần đầu tiên có một công trình thiết kế và sử dụng một số thiết bị, dụng cụ thí nghiệm làm bằng arduino, được áp dụng vào dạy học hóa học THPT, những dụng  cụ, thiết bị thí nghiệm sát với thực tế, có vai trò quan trọng trong việc giáo dục nhân  cách đạo đức cho học sinh.