SKKN Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế thí nghiệm ảo phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018 – KNTT

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 

1. Lý do chọn đề tài. 

Nhờ vào sự tác động của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba và thứ tư,  cũng như cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, hiện nay đối với khoa học, công nghệ,  kỹ thuật tiên tiến hiện đại, lực lượng lao động lành nghề, thương mại điện tử,… xã  hội đang phát triển nhanh chóng bằng những tư duy sáng tạo, tài năng và trí thông  minh của con người. Việt Nam là một quốc gia đang phát triển với nền kinh tế hội  nhập toàn cầu. Con người là nhân tố quyết định thành công của sự nghiệp cách mạng  công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế. Họ là những con người năng  động, sáng tạo, biết học hỏi, vận dụng tinh hoa nhân loại, biết tìm ra con đường đi  riêng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của đất nước; người có đủ phẩm chất và năng  lực thích ứng với mọi sự thay đổi của tự nhiên và xã hội; họ là những con người sản  phẩm của nền giáo dục mới. 

Trước những yêu cầu của thời kỳ đổi mới, đổi mới giáo dục là yêu cầu cấp thiết  và bắt buộc, có ý nghĩa quyết định đối với sự phát triển của một đất nước. Đổi mới  đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, phương pháp và cách thức đánh giá kết quả dạy học.  Trong những năm gần đây ngành giáo dục đang đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông  tin, thực hiện chuyển đổi số trong giảng dạy. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin đã tạo điều kiện cho chuyển đổi số trong giáo dục phát triển mạnh mẽ hơn,  tạo cơ hội cho cả người dạy và người học có thể dạy và học cũng như tương tác ở 

mọi lúc, mọi nơi. Việc ứng dụng công nghệ để 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, thúc đẩy phát triển năng lực  số cho người dạy, đáp ứng yêu cầu của giáo dục trong thời đại 4.0. Hiện nay, ở các  cơ sở giáo dục ở Việt Nam nói chung, trên địa bàn tỉnh Nghệ An nói riêng việc thực  hiện ứng dụng công nghệ thông tin, chuyển đổi số trong dạy học bộ môn đã và đang  được triển khai, các GV và HS đều phải thay đổi để không những thích ứng mà còn  chủ động một cách linh hoạt nhằm mục tiêu kép: vừa thích ứng với diễn biến mới  của dịch bệnh vừa đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số trong giáo dục, từng bước nâng  cao chất lượng giáo dục và đào tạo. 

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, nội dung kiến thức hóa học gắn liền với  các lĩnh vực khác của đời sống xã hội. Các quan sát, phân tích và kiểm tra trực tiếp  bằng các TN đóng vai trò là nền tảng cho tất cả các khái niệm, định luật và lý thuyết.  Nhờ đó, sử dụng TN trong dạy học Hóa học là một phương pháp trực quan giúp  nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực vào việc tiếp thu kiến thức cũng  như khả năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo, hiệu quả và tạo niềm tin khoa  học cho học sinh. Ngoài khả năng ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông trong  dạy học như các môn học khác nói chung, môn Hoá học có nhiều cơ hội phát triển  năng lực ứng dụng các phần mềm công nghệ thông tin cho HS trong tư duy các bài  tập vận dụng đến thực nghiệm, bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Các  TN mô phỏng được thiết kế hỗ trợ TN thật giúp con người có thể tiếp cận với thế

1 

giới tự nhiên. Hiện nay, việc tổ chức các hoạt động TN lồng ghép trong bài dạy Hóa  học đang được quan tâm và sử dụng khá thường xuyên. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan như cơ sở vật chất không đảm bảo, các trang thiết bị thực  hành TN hiện đại ở trường phổ thông chưa có, một số TN có hóa chất độc hại. Mặt  khác cũng có thể là do thời lượng lớp học tương đối ngắn, hoặc có thể để phù hợp  đa dạng hình thức học tập như học trực tuyến, học mọi lúc, mọi nơi. Do đó đối với  những nội dung có thực hành TN không thể thực hiện thao tác trực tiếp thì GV có  thể tuỳ tình hình thực tế mà chọn giải pháp thay thế là sử dụng các đoạn phim minh  họa hoặc sử dụng các hình vẽ tĩnh, TN mô phỏng trên phần mềm. 

Hiện nay, có rất nhiều phần mềm TN hóa học ảo. Mỗi phần mềm đều có những  ưu, nhược điểm khác nhau về nội dung, số lượng, hình ảnh mô phỏng không gian  thí nghiệm… Phần mềm Yenka, một thế hệ phần mềm Crocodile mới được phát  triển bởi Crocodile Clips ở Anh, là một trong số những phần mềm dùng thiết kế TN  ảo vô cùng ưu việt. Với nhiều tính năng nổi bật, phần mềm đã được sử dụng rộng  rãi ở nhiều nước trên thế giới. Phần mềm này cho phép GV và HS thử nghiệm một  cách an toàn và dễ dàng trong thế giới ảo. Giao diện người dùng hoàn toàn mới của  nó được thiết kế để dễ sử dụng hơn trong lớp học, đặc biệt là với bảng tương tác. 

Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài “Ứng dụng phần mềm Yenka  thiết kế thí nghiệm ảo phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018” với hy vọng giới thiệu được một công cụ hữu ích, hỗ trợ GV phát huy hết tác dụng  của TN trong dạy học hóa học, đồng thời giúp HS trong việc khám phá kiến thức  một cách an toàn thông qua các thí nghiệm. 

2. Mục đích nghiên cứu. 

Giúp HS hứng thú với môn hóa học và rèn luyện khả năng tự học hóa học thông  qua các TN ảo mô phỏng bằng phần mềm Yenka, đẩy nhanh ứng dụng CNTT và  chuyển đổi số vào dạy học từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa  học. 

Quá trình thực hiện đề tài, tôi cũng rút ra một số kinh nghiệm, chia sẻ các hiệu  quả và khó khăn cùng với đồng nghiệp để từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy. Kết quả nghiên cứu, thông tin của đề tài là nguồn tài liệu tham khảo rất hữu ích cho những ai yêu thích và quan tâm đến các ứng dụng CNTT trong hóa học. 

3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. 

* Đối tượng nghiên cứu: 

– Ứng dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN hóa học ảo trong chương trình  Hoá học THPT. 

– Ứng dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN hóa học ảo trong phần cơ sở hoá  học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT. 

* Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông.

2 

* Phạm vi nội dung nghiên cứu: đề tài tập trung nghiên cứu ứng dụng phần  mềm Yenka để thiết kế TN hoá học ảo trong chương trình Hoá học THPT. 

4. Phương pháp nghiên cứu. 

Phương pháp nghiên cứu, thu thập tài liệu: tìm kiếm, chọn lọc và tham khảo  các tài liệu có liên quan đến mục đích của sáng kiến, phương pháp so sánh, phân  tích, thống kê và tổng hợp. Nghiên cứu lý luận về đổi mới phương pháp dạy học,  ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học. Nghiên cứu lý luận về dạy học theo  định hướng phát triển năng lực cho HS phổ thông, vai trò của TN trong dạy học hóa  học, lý thuyết về TN ảo.  

Phương pháp điều tra, quan sát: tìm hiểu về nhận thức, năng lực, phẩm chất của HS sau khi áp dụng sáng kiến. Tìm hiểu về dạy học thông qua phỏng vấn, trao  đổi với GV, trao đổi với HS để đánh giá thực trạng sử dụng TN trong dạy học hóa  học ở trường phổ thông. Tham khảo ý kiến của các chuyên gia giáo dục, chuyên gia  tin học về việc xây dựng các TN hóa học ảo. 

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Điều tra thực trạng sử dụng phần  mềm TN ảo hỗ trợ cùng các TN thực trong môn hóa học ở trường THPT hiện nay.  Trao đổi, rút kinh nghiệm với các GV, đánh giá sự cấp thiết, tính khả thi và hiệu quả. Triển khai xây dựng và thực hành một số kế hoạch bài dạy có ứng dụng thiết  kế TN ảo. Điều tra tính hiệu quả của đề tài thông qua ý kiến, khảo sát học sinh, GV. 

Phương pháp phân tích số liệu: Đối chứng kết quả trước và sau khi áp dụng  đề tài, đánh giá hiệu quả của sáng kiến.  

5. Nhiệm vụ của đề tài. 

– Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực giải quyết vấn đề; vai trò của TN hóa  học trong việc tổ chức các hoạt động học tập hóa học theo định hướng phát triển  năng lực cho HS THPT. 

– Tìm hiểu về thực trạng của việc ứng dụng TN hoá học ảo ở trường THPT. – Sử dụng phần mềm Yenka để thiết kế các TN hóa học ảo. 

– Thiết kế một số kế hoạch dạy học có ứng dụng TN hoá học ảo nhằm nâng cao hứng thú và kết quả học tập môn Hóa học cho HS ở trường THPT. 

– Xây dựng bộ công cụ đánh giá kết quả học tập của HS trung học phổ thông  với môn Hóa học. 

– Thực nghiệm sư phạm để xác định hiệu quả, tính khả thi của những biện pháp và rút ra bài học kinh nghiệm. 

6. Tính mới của đề tài. 

– Đề xuất nguyên tắc, qui trình thiết kế TN hoá học ảo nhằm nâng cao năng  lực và kết quả học tập môn Hóa học của học sinh. Đề xuất phương pháp, nguyên tắc  và biện pháp sử dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN ảo trong dạy học nội dung 

3 

Cơ sở Hóa học đại cương, chương trình Hóa học 2018. 

– Thiết kế được 9 TN để hỗ trợ việc giảng dạy kiến thức hóa học cơ sở đại  cương phổ thông bằng phần mềm Yenka. 

– Thiết kế một số kế hoạch dạy học có sử dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN ảo hóa học trong dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình Hoá học  2018 theo hướng phát triển phẩm chất, năng lực của HS nhằm nâng cao kết quả học tập môn Hóa học cho học sinh. 

– Điều tra, đánh giá thực trạng, tính cấp thiết, tính khả thi và tính hiệu quả của việc sử dụng phần mềm Yenka thiết kế TN ảo hóa học trong dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT.