SKKN Xây dựng hệ thống lý thuyết theo chủ đề lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống trong chương trình giáo dục phổ thông môn hóa học ở lớp 10

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện từng bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học. Trong dự thảo ngày 19 tháng 1 năm 2018 cũng đã nêu rõ, hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của chất. Hoá học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như Vật lí, Sinh học, Y dược và Địa chất học.
Mặt khác, Hóa học là một môn khoa học ứng dụng. Tuy nhiên học sinh hầu như chưa hiểu rõ và chưa nắm được tầm quan trọng cũng như sự gần gũi, ứng dụng của Hóa học đối với đời sống.
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp cũng như trong cuộc sống và nó cũng là một trong các nội dung trọng tâm mà học sinh cần nắm trong chương trình hóa học phổ thông.
Trước tình hình đó, với suy nghĩ và mong muốn được đóng góp và giúp cho giáo viên, học sinh bậc trung học phổ thông có thể khái quát được hết lí thuyết về lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xây dựng hệ thống lý thuyết theo chủ đề lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống trong chương trình giáo dục phổ thông môn hóa học ở lớp 10”.
Với hy vọng đây sẽ là một tài liệu tham khảo có ích cho bản thân, cho các giáo viên và các em học sinh trong quá trình học tập và trang bị thêm kiến thức về hóa học đồng thời giúp các em phát triển tối đa các năng lực cần đạt trong môn hóa học.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống lý thuyết theo chủ đề lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh định hướng phát triển các năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống trong chương trình giáo dục phổ thông môn hóa học ở lớp 10.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu nội dung kiến thức đầy đủ về lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh định hướng phát triển các năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống.
Nghiên cứu các thí nghiệm quan trọng gần gửi với học sinh, phù hợp với các nội dung môn hóa học bậc trung học phổ thông ở lớp 10.
Giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan đến lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh định hướng phát triển các năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống.
Nghiên cứu xây dựng hệ thống câu hỏi theo bốn mức độ về lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh.
Nghiên cứu xây dựng đề kiểm tra về lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu: Nội dung chủ đề lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh trong chương trình giáo dục phổ thông môn hóa học ở lớp 10.
Đối tượng nghiên cứu: Rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống cho học sinh trong dạy học hoá học.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận
Nhằm thu thập, phân tích và hệ thống hóa các tài liệu lý luận liên quan đến đề tài: Sách giáo khoa hóa học 10 cơ bản, Sách giáo khoa hóa học 10 nâng cao, Bài giảng Hóa học vô cơ, Thí nghiệm thực hành phương pháp dạy học hóa học, Hóa vô cơ, Hóa học vô cơ phần phi kim.
Nghiên cứu các tài liệu về xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan theo bốn mức độ.
Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên internet có liên quan đến đề tài.
5.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Nghiên cứu thực tiễn giờ dạy học lí thuyết và thực hành ở trường trung học phổ thông (dự giờ, trao đỏi kinh nghiệm với giáo viên và học sinh bồi dưỡng học sinh giỏi).
Nghiên cứu kết quả các lần kiểm tra đánh giá của học sinh trường THPT ở lớp 10.
Tâp hợp và nghiên cứu các tài liệu: sách giáo khoa THPT, chương trình bộ môn hóa học cơ bản, các đề thi học sinh giỏi, đề thi đại học và cao đẳng, tài liệu tham khảo liên quan đến ôn thi học sinh giỏi để xây dựng chủ đề, đề xuất các biện pháp nhằm xây dựng hệ thống lý thuyết định hướng phát triển năng lực của học sinh thông qua dạy học.
Thông qua quan sát thực tiễn về hiện tượng tự nhiên, ứng dụng của lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh và xây dựng chủ đề dự án “Hợp chất của lưu huỳnh và mưa axit” để bổ sung hệ thống kiến thức đầy đủ, tạo hứng thú cho nghiên cứu khoa học, từ đó yêu thích môn học.
5.3. Nhóm phương pháp xử lí thông tin
Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu giáo viên xây dựng được hệ thống lý thuyết theo chủ đề lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống của học sinh và vận dụng linh hoạt nhiều nội dung lý thuyết thích hợp thì có thể khai thác và phát triển tối đa các năng lực cần đạt của học sinh trong quá trình dạy học.
7. Đóng góp mới của đề tài
Thiết kế được hệ thống lý thuyết, xây dựng câu hỏi trắc nghiệm khách quan và giải thích được hầu hết các hiện tượng tự nhiên gần gũi với đời sống hằng ngày của lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh định hướng phát triển các năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống.

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Trên thế giới
Trong thời đại khoa học kĩ thuật công nghệ, các sản phẩm vật chất, tinh thần của nhân loại được nghiên cứu và phát triển mạnh cả về chất lượng lẫn số lượng nhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người. Điều này đòi hỏi mỗi quốc gia phải luôn sáng tạo, thích ứng trước những chuyển biến không ngừng của cuộc sống. Ngày nay, sự phát triển của mỗi quốc gia được đo lường bởi tốc độ phát triển kinh tế, khoa học và kĩ thuật. Suy cho cùng, sự phát triển đó phụ thuộc vào khả năng vận dụng nền tri thức của nhân loại vào sản xuất, cuộc sống cũng như khả năng linh hoạt, sáng tạo của con người trong xu hướng toàn cầu hóa. Để giải quyết những thách thức đó, ngành Giáo dục và Đào tạo cần đi đầu và đảm nhận sứ mệnh nâng cao dân trí, phát hiện và bồi dưỡng nhân tài theo định hướng nâng cao giá trị chất xám của người học trong mỗi cấp học. Nói cách khác, giáo dục không chỉ quan tâm đến kết quả nhận thức mà cần chú trọng hơn vào quá trình đào tạo công dân mang đầy đủ phẩm chất và năng lực của những con người thế kỉ 21. Để đáp ứng những thách thức đó, các nước phát triển như: Hoa Kì, Nga, Canada, Đức, Nhật… đã đề ra nhiều quan điểm dạy học theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn (Năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống) như là: giáo dục STEM, dạy học trải nghiệm sáng tạo, … Quá trình cải cách giáo dục đã góp phần phát triển nhiều lĩnh vực khoa học như: hóa sinh, y sinh, hóa lí, tự động hóa, khoa học máy tính… Từ những thành quả trên, nhiều quốc gia đã xác định phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống là nhiệm vụ trọng tâm và tất yếu trong môi trường cạnh tranh khốc liệt về kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới.
1.1.2. Ở Việt Nam
Hòa vào dòng chảy quốc tế, xu hướng phát triển năng lực cho người học tại Việt Nam đang được triển khai theo chủ trương của Đảng và Nhà nước. Nó được xác định là một trong những nhiệm vụ cấp thiết của đất nước trong thời đại công nghệ 4.0. Trên cơ sở đó, chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học đã xác định ba năng lực chuyên môn cần phát triển cho học sinh trong dạy học hóa học là: Năng lực nhận thức hóa học, năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học, năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học. Song song với quá trình phát triển năng lực người học thì quá trình đánh giá năng lực người học được xem là khâu quan trọng trong giáo dục, bởi lẽ nó là thước đo chính xác phản ánh mức độ đạt được của người học sau mỗi giai đoạn học tập, đồng thời nó là cơ sở để người học lẫn người dạy đề ra những kế hoạch cụ thể cho những hoạt động dạy học tiếp theo. Không chỉ vậy, kết quả đánh giá năng lực còn giúp các nhà quản lí giáo dục có giải pháp kịp thời, khả thi để nâng cao chất lượng dạy học nói chung và dạy học Hóa học nói riêng. Như vậy, đánh giá có thể xem là mắt xích cuối cùng trong suốt quá trình dạy học, nó phản ánh tương đối chính xác và đầy đủ về bản chất cũng như chất lượng của các hoạt động dạy học.
1.2. Phân tích chương trình giáo dục phổ thông chủ đề lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh môn Hóa học lớp 10
1.2.1. Yêu cầu cần đạt
a. Lưu huỳnh và lưu huỳnh đioxit
– Nêu được các trạng thái tự nhiên của nguyên tố lưu huỳnh.
– Trình bày được cấu tạo, tính chất vật lí, hoá học cơ bản và ứng dụng của lưu huỳnh đơn chất.
– Thực hiện được thí nghiệm chứng minh lưu huỳnh đơn chất vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử.
– Trình bày được tính oxi hoá, tính khử và ứng dụng của lưu huỳnh đioxit.
– Trình bày được sự hình thành lưu huỳnh đioxit do tác động của con người, tự nhiên; tác hại của lưu huỳnh đioxit và một số biện pháp làm giảm thiểu lượng lưu huỳnh đioxit thải vào không khí.
b. Axit sunfuric và muối sunfat
– Trình bày được tính chất vật lí, cách bảo quản, sử dụng và nguyên tắc xử lí sơ bộ khi bỏng axit.
– Trình bày được cấu tạo H2SO4; tính chất vật lí, tính chất hoá học cơ bản, ứng dụng của axit sunfuric loãng, axit sunfuric đặc và những lưu ý khi sử dụng.
– Thực hiện được một số thí nghiệm chứng minh tính oxi hoá mạnh và tính háo nước của axit sunfuric đặc.
– Vận dụng được kiến thức về năng lượng phản ứng, chuyển dịch cân bằng, vấn đề bảo vệ môi trường để giải thích các giai đoạn trong quá trình sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc.
– Nêu được ứng dụng của một số muối sunfat quan trọng: bari sunfat, amoni sunfat, canxi sunfat, magie sunfat và nhận biết được ion SO42- trong dung dịch bằng ion Ba2+.
1.2.2. Những điểm mới trong chương trình hóa lớp 10
a. Định hướng hoạt động:
Các hoạt động học tập của học sinh dựa trên các hoạt động trải nghiệm: Vận dụng, gắn kết với thực tiễn và định hướng giải quyết các vấn đề thực tiễn nhằm nâng cao sự hứng thú của học sinh, góp phần hình thành và phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh mà môn học đảm nhiệm.
b. Định hướng dạy học tích cực:
Tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và phù hợp với sự hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho người học. Tăng cường thực hành, trải nghiệm trong các nội dung dạy học đặc biệt khi nghiên cứu về các chất vô cơ, hữu cơ có nhiều ứng dụng trong thực tiễn thông qua các dự án học tập.
Kết hợp giáo dục STEM trong dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức kỹ năng của các môn học Toán – Kỹ thuật – Công nghệ và Hoá học vào việc nghiên cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn.
Sử dụng các bài tập hóa học đòi hỏi tư duy phản biện, sáng tạo (bài tập mở, có nhiều cách giải…), các bài tập có nội dung gắn với thực tiễn, tăng cường bản chất hóa học, giảm các bài tập nặng về tính toán toán học.
Đa dạng hóa các hình thức học tập, sử dụng công nghệ thông tin và các thiết bị dạy học một cách phù hợp, hiệu quả trong dạy học hoá học.
1.3. Năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống
1.3.1. Quan niệm về năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống của học sinh
Năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống của học sinh phổ thông là khả năng sử dụng kiến thức Hóa học để giải quyết các yêu cầu cấp thiết của cuộc sống đặt ra.
1.3.2. Những biểu hiện của năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống của học sinh
– Vận dụng được kiến thức hoá học để phát hiện, giải thích được một số hiện tượng tự nhiên, ứng dụng của hoá học trong cuộc sống.
– Vận dụng được kiến thức hoá học để phản biện, đánh giá ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn.
– Vận dụng được kiến thức tổng hợp để đánh giá ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn và đề xuất một số phương pháp, biện pháp, mô hình, kế hoạch giải quyết vấn đề.
– Định hướng được ngành, nghề sẽ lựa chọn sau khi tốt nghiệp trung học phổ thông.
– Ứng xử thích hợp trong các tình huống có liên quan đến bản thân, gia đình và cộng đồng phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường.
1.4. Thực trạng của việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống trong dạy học Hóa học
1.4.1. Mục đích điều tra
Để có những thông tin cơ sở tiến hành thực hiện đề tài, tôi tiến hành tiến hành
tìm hiểu những nội dung sau:
– Thực trạng nhận thức sự cần thiết phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống cho học sinh.
– Thực trạng năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống của học sinh.
– Thực trạng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống cho học sinh.
1.4.2. Đối tượng điều tra
Tôi đã tiến hành điều tra ý kiến của 90 học sinh (mỗi lớp 10 học sinh) và đã tiến hành điều tra tham khảo ý kiến của 26 giáo viên trường Trung học phổ thông Quỳ Hợp 3. Kết quả, sau khi phát phiếu điều tra 26 giáo viên và 90 học sinh, tôi đã thu về 88 phiếu.
1.4.3. Phương pháp điều tra
Chúng tôi đã sử dụng các phương pháp điều tra như :
– Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến giáo viên giảng dạy, nghiên cứu tổng hợp các tài liệu, sau đó tiến hành xây dựng các phiếu điều tra.
– Phương pháp quan sát: tập trung quan sát các biểu hiện về thái độ và kỹ năng hợp tác của học sinh để vận dụng kiến thức vào cuộc sống trong quá trình học tập.
– Phương pháp điều tra bằng phiếu điều tra: thu thập thông tin về năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống của học sinh tạo cơ sở xây dựng thang đo và bộ công cụ đo năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống.
1.4.4. Phân tích và đánh giá kết quả điều tra
a. Thực trạng nhận thức sự cần thiết phát triển năng lực vận dụng kiến thức
vào cuộc sống cho học sinh
Để tìm hiểu về nhận thức của giáo viên và học sinh về sự cần thiết của việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống cho học sinh, chúng tôi đã đưa ra phiếu khảo sát số 1 (Phụ lục 1, Phụ lục 2).