Lý Huy Hoàng1, Cao Cự Giác2, Lê Hải Đăng3

(1) Trường Đại học Đồng Tháp, (2) Trường Đại học Vinh, (3) Trường ĐH Sư phạm Hà Nội

 

1. Mở đầu

   Tại Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI đã đề ra nghị quyết trong đó nhấn mạnh đến nội dung “Chuyển mạnh quá trình từ chủ yếu chỉ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất của người học” [3]. Theo đó, dạy học theo định hướng phát triển NL người học sẽ vận dụng ở tất cả các bậc học và ngành học. Theo chuẩn đầu ra của ngành Sư phạm Hóa học thuộc Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [7], Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh [8], Trường Đại học Đồng Tháp [9],  SV sau khi ra trường cần đạt các chuẩn NL chung và NL đặc trưng riêng biệt của ngành học. NL đặc trưng riêng biệt cần phát triển bao gồm: NL hiểu biết về kiến thức cơ sở hoá học, NL hiểu biết về thực hành kiến thức hoá học, NL dạy học hoá học, … [5]. Trước yêu cầu đó đã có các công trình nghiên cứu về hình thành và phát triển NL cho sinh viên (SV) Sư phạm Hóa học như là: NL dạy học tích hợp [1], NL ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học hóa học [10], NL sử dụng thí nghiệm hóa học (TNHH) gắn kết cuộc sống trong dạy học [11]. Song, việc nghiên cứu cụ thể hình thành và phát triển NL dạy học thực hành TNHH đến nay vẫn chưa có. Vì vậy, việc nghiên cứu đề xuất các biện pháp hình thành và phát triển cho NL này là cần thiết. Bài viết này trình bày 03 biện pháp phát triển NL dạy học thực hành TNHH, kết quả thực nghiệm khi sử dụng các biện pháp đề xuất qua tổ chức dạy học học phần TN thực hành phương pháp dạy học (PPDH) hóa học cho SV Sư phạm Hóa học ở Trường Đại học Đồng Tháp và trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.   

2. Nội dung nghiên cứu

2.1. Năng lực dạy học thực hành thí nghiệm hóa học

Từ việc nghiên cứu các quan niệm về NL, chúng tôi đưa ra khái niệm về NL dạy học thực hành TNHH như sau: NL dạy học thực hành TNHH là khả năng SV biết sử dụng TN an toàn; tiến hành được các TN;  vận dụng các thao tác và kĩ năng sử dụng TN trong dạy học hóa học ở trường phổ thông hiệu quả cho mọi đối tượng học sinh.

NL dạy học thực hành TNHH bao gồm 02 NL thành phần (NL thực hành TNHH và NL tổ chức dạy học TNHH), tương ứng với mỗi NL là các NL thành phần bậc thấp hơn, cụ thể hơn. Mỗi NL thành phần bậc thấp đều có những biểu hiện cụ thể cho từng NL. Trên cơ sở của việc xác định cấu trúc NL thực hành TNHH và NL tổ chức dạy học TNHH, đặc điểm học phần TN thực hành PPDH hóa học, chương trình Hóa học Đại học Sư phạm, chúng tôi đã xác định biểu hiện các NL thành phần như bảng 1 và bảng 2.

Bảng 1. Cấu trúc NL thực hành TNHH của SV Sư phạm Hóa học

Stt

Năng lực thành phần

Biểu hiện

1

Sử dụng TN an toàn, chính xác

1. Hiểu và thực hiện đúng nội quy, quy tắc an toàn phòng TN.

2. Biết cách sử dụng và bảo quản dụng cụ, hóa chất trong phòng TN.

2

Tiến hành TN

3. Nhận dạng và lựa chọn được dụng cụ, hóa chất cần thiết để làm TN.

4. Lắp các bộ dụng cụ cần thiết cho từng TN, hiểu được tác dụng của từng bộ phận, biết phân tích sự đúng sai trong cách lắp dụng cụ TN.

5. Sử dụng thành thạo các dụng cụ, hóa chất TN.

6. Tiến hành TN an toàn, đúng quy trình, thành công.

3

Quan sát,  mô tả các hiện tượng TN và rút ra kết luận

7. Biết cách quan sát,  nhận ra được các hiện tượng TN.

8. Mô tả chính xác các hiện tượng TN, rút ra được kết luận.

4

Xử lý thông tin liên quan đến TN

9. Biết vận dụng nội dung lý thuyết giải thích các hiện tượng TN một cách khoa học.

10. Phân tích và xử lí kết quả thực nghiệm của một số TN định lượng.

 

Bảng 2. Cấu trúc NL tổ chức dạy học TNHH của SV Sư phạm Hóa học

Stt

NL thành phần

Biểu hiện

1

Chuẩn bị hóa chất, dụng cụ TN phục vụ dạy học

1. Chọn dụng cụ đúng, đủ và phù hợp với TN.

2. Lựa chọn hóa chất đúng, bảo quản an toàn, bình chứa được dán nhãn đầy đủ.

2

Biểu diễn TN trong dạy học hóa học

3. Sắp xếp dụng cụ, hóa chất trước và sau khi làm TN gọn gàng, dễ sử dụng.

4. Sử dụng thành thạo dụng cụ, hóa chất tiến hành TN.

5. Tiến hành TN an toàn, đúng quy trình, kết quả thành công, dễ quan sát.

3

Sử dụng TN trong dạy học hóa học

6. Lựa chọn TN phù hợp với mục tiêu dạy học và đối tượng học sinh.

7. Sử dụng TN phù hợp với PPDH.

8. Biết đặt vấn đề để học sinh hiểu mục đích của TN.

9. Có kĩ năng biểu diễn TN kết hợp với lời nói của giáo viên.

10. Có khả năng mô tả hiện tượng TN một cách chính xác, khoa học, ngắn gọn, sử dụng đúng ngôn ngữ hóa học.

11. Biết cách đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh quan sát hiện tượng để rút ra kết luận.

12. Biết cách kiểm tra đánh giá kĩ năng thực hành thí nghiệm hóa học.

 

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết

            Sử dụng các phương pháp phân tích, tổng hợp cơ sở lí luận có liên quan, các phương pháp sử dụng TN phát triển NL, cơ sở lí luận liên quan đến PPDH hóa học ở trường Đại học Sư phạm.

2.2.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn

            Phương pháp trao đổi kinh nghiệm, lấy ý kiến chuyên gia, giảng viên về các đề xuất trong nghiên cứu.

            Phương pháp thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm giá trị thực tiễn, tính khả thi và hiệu quả của các kết quả nghiên cứu.

2.2.3. Phương pháp thống kê toán học

            Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục ứng dụng để xử lí định lượng các số liệu, kết quả điều tra quá trình thực nghiệm sư phạm. Số liệu thực nghiệm được xử lí và phân tích trên phần mềm SPSS 20.

2.3. Một số biện pháp phát triển năng lực dạy học thực hành thí nghiệm cho sinh viên sư phạm hóa học

Biện pháp 1: Sử dụng giáo trình điện tử trong dạy học học phần TN thực hành PPDH hóa học

Giáo trình điện tử (GTĐT) “TN thực hành PPDH hóa học” được thiết kế theo hướng tích hợp đa phương tiện như: văn bản, hình ảnh, mô phỏng TN, bài tập trắc nghiệm tương tác. Phần mềm được sử dụng thiết kế đều là các phần mềm mở, bao gồm: Macromedia Dreamweaver, Macromedia Flash MX 2004, iSpring QuizMaker và các phần mềm hỗ trợ khác. Nội dung GTĐT được cấu trúc như hình 1.

          GTĐT được sử dụng dưới hai hình thức: (1) sử dụng trước khi thực hành TN, (2) sử dụng trong khi thực hành TN.

          Hình thức 1: Sử dụng GTĐT trước khi thực hành TN. Theo hình thức này, GTĐT được hỗ trợ SV tự học ở nhà, hoạt động tự học trước khi thực hành TN trên lớp sẽ:

          - Hình thành cho SV những kiến thức cơ bản về kĩ thuật sử dụng dụng cụ và hóa chất TN, các công tác cơ bản trong phòng TN thực hành PPDH hóa học.

          - Giúp SV hiểu sâu sắc về thao tác, kĩ thuật tiến hành các TN trong chương trình hóa học lớp 10, 11, 12 Trung học phổ thông.

          - Sử dụng GTĐT trước ở nhà giúp cho SV tự rèn luyện kĩ năng biểu diễn TN qua các mô phỏng và từ đó định hướng phương pháp sử dụng TN trong các bài dạy ở chương trình hóa học 10, 11, 12 Trung học phổ thông.

Hình thức 2: Sử dụng trong khi thực hành TN. Sử dụng GTĐT trước khi lên lớp sẽ góp phần giảm thời gian nghiên cứu cách tiến hành các TN, tăng thời gian rèn luyện kĩ năng biểu diễn TN và tổ chức các hoạt động sử dụng TN trong dạy học hóa học phổ thông. Thông qua các hoạt động này sẽ giúp SV hình thành NL thực hành TNHH và tổ chức dạy học TNHH.

Hình 1. Cấu trúc giáo trình điện tử “Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học”

Biện pháp 2: Áp dụng phối hợp các PPDH thực hành tổ chức dạy học học phần TN thực hành PPDH hóa học

Hình thức 1: Áp dụng PPDH vi mô rèn kĩ năng sử dụng TN trong dạy học hóa học. Dạy học vi mô (DHVM) là một cách tiếp cận dạy học chương trình hóa, trong đó quá trình rèn luyện kĩ năng dạy học được chia nhỏ để thực hiện và trải nghiệm thông qua phương tiện nghe nhìn, kết hợp với sự phản hồi tích cực của các thành viên tham gia nhằm hình thành và phát triển NL nghề nghiệp cho SV hoặc giáo viên. DHVM góp phần rất lớn vào việc đạt được mục tiêu của quá trình đào tạo, giúp SV rèn luyện kĩ năng dạy học một cách hiệu quả, từ đó hình thành và phát triển NL nghề nghiệp [2]. Vì vậy, một trong những biện pháp để hình thành và phát triển NL tổ chức dạy học TNHH thì DHVM sẽ mang lại nhiều hiệu quả. Trong tổ chức dạy học học phần TN thực hành PPDH hóa học, phương pháp DHVM được áp dụng theo các bước như hình 2.

Hình thức 2: Sử dụng PPDH dự án áp dụng rèn kĩ năng sử dụng TN vào trong dạy học hóa học. Theo đó, khi tổ chức dạy học giảng viên có thể cho SV thực hiện một số dự án như: (1) Dự án thiết kế và thực hiện một nội dung dạy học có sử dụng TNHH, (2) Dự án thiết kế và tổ chức hoạt động giáo dục sử dụng TN gắn kết cuộc sống.

Hình 2. Quy trình rèn kĩ năng tổ chức dạy học sử dụng TNHH bằng PPDH vi mô

Biện pháp 3: Sử dụng bài tập thực nghiệm kiểm tra đánh giá kiến thức liên quan đến những kĩ năng thuộc học phần TN thực hành PPDH hóa học

Để xây dựng bài tập thực nghiệm cần dựa trên các tiêu chí đánh giá về NL thực hành TNHH. Trên cơ sở đó, chúng tôi xác định cần xây dựng các dạng bài tập thực nghiệm sau: (1) Bài tập về bảo quản hóa chất và dụng cụ TN an toàn, chính xác; (2) Bài tập về kĩ năng tiến hành TN; (3) Bài tập về kĩ năng quan sát, mô tả các hiện tượng TN; (4) Bài tập xử lý thông tin liên quan đến TN.

Trên cơ sở các câu hỏi đã thiết kế, chúng tôi sử dụng trong kiểm tra đánh giá SV theo những phương án sau:

Phương án 1: sử dụng kiểm tra sự chuẩn bị của SV cho các buổi thực hành (dạng 1, dạng 2). Chúng tôi lựa chọn những câu hỏi về kĩ năng sử dụng dụng cụ TN, kĩ năng sử dụng hóa chất và kĩ năng tiến hành các TN trong bài.

Phương án 2: sử dụng kiểm tra đánh giá kết quả cuối buổi thực hành (dạng 2, dạng 3 và dạng 4). Đánh giá kết quả tiến hành TN, giúp SV rèn kĩ năng qua mỗi buổi thực hành, chúng tôi thực hiện: Tạo phiếu kiểm tra khoảng 10 phút bao gồm các câu hỏi liên quan đến các kĩ năng thực hiện TN an toàn, thành công, quan sát, mô tả TN, kĩ năng giải thích hiện tượng TN, sử dụng TN vào bài dạy hóa học. SV trả lời phiếu kiểm tra. Giảng viên công bố đáp án và SV tự chấm điểm lẫn nhau.

Phương án 3: sử dụng kiểm tra sau khi kết thúc học phần. Chúng tôi xây dựng đề kiểm tra có 40 câu hỏi để đánh giá đầy đủ các kiến thức về kĩ năng thực hành TN của SV khi học học phần TN thực hành PPDH hóa học, với đầy đủ các kĩ năng trên bằng hình thức trắc nghiệm khách quan, được thiết kế bằng phần mềm iSpring QuizMaker. SV làm bài kiểm tra trên phòng máy tính, thực hiện trong khoảng thời gian 50 phút. Như vậy, trong khoảng thời gian ngắn chúng ta có thể kiểm tra được kiến thức về các kĩ năng thực hành TN của SV trong toàn bộ học phần. Kết quả bài thi được đánh giá khách quan, chính xác, tiết kiệm thời gian.

2.4. Kết quả và thảo luận

2.4.1. Đánh giá sự tiến bộ của sinh viên về năng lực thực hành thí nghiệm hóa học ở trường Đại học Đồng Tháp

          Qua biểu đồ sự tiến bộ của 65 SV về NL thực hành TNHH của trường Đại học Đồng Tháp (hình 3-6) do giảng viên đánh giá dựa vào các tiêu chí biểu hiện NL như bảng 1, cho thấy từng tiêu chí của các NL thành phần trong quá trình thực hiện các biện pháp phát triển NL thực hành TNHH cho SV đều tăng (thể hiện ở tỉ lệ các mức 3 và mức 4 đánh giá lần 2 cao hơn lần 1 và ngược lại với mức 1, mức 2). Điều này cho thấy, NL thực hành TNHH của SV đã được hình thành và phát triển qua áp dụng các biện pháp đã thực hiện.         

Hình 3. Biểu đồ sự tiến bộ về sử dụng thí nghiệm an toàn, chính xác         

Hình 4. Biểu đồ sự tiến bộ về tiến hành thí nghiệm

Hình 5. Biểu đồ sự tiến bộ về quan sát, mô tả hiện tượng thí nghiệm

          

Hình 6. Biểu đồ sự tiến bộ về xử lí thông tin liên quan đến thí nghiệm

2.4.2. Kết quả đánh giá năng lực tổ chức dạy học thí nghiệm hóa học của sinh viên qua phiếu khảo sát

Đánh giá NL tổ chức dạy học TNHH của SV Sư phạm Hóa học qua bảng kiểm quan sát do SV tự đánh giá. Chúng tôi tiến hành khảo sát với SV được chọn thực nghiệm: kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với một nhóm duy nhất. Thiết kế cho nghiên cứu này có thể biểu diễn như sau:

O1 -----------X------------O2

O1 -------- Trước tác động (TTĐ)

O2-------- Sau tác động (STĐ)

X--------- Sử dụng các biện pháp đã đề xuất tổ chức dạy học môn TN thực hành PPDH hóa học.

Kết quả sẽ được đo bằng việc so sánh chênh lệch giá trị trung bình của kết quả khảo sát trước tác động và sau tác động. Nếu½O2 - O1½> 0, X (tác động) có ảnh hưởng. 

Trước tác động: Tổ chức cho SV làm phiếu khảo sát NL thực hành TNHH trước khi được tiếp cận với các biện pháp đề xuất.

Sau tác động: Sau khi SV được tiếp cận theo các biện pháp đề xuất, SV được khảo sát lần thứ 2 – (STĐ).

SV đánh giá mức độ phát triển NL của cá nhân dựa vào biểu hiện các tiêu chí theo 4 mức độ như bảng 2.

 

Bảng 3. Kết quả các giá trị của phép đo TTĐ và STĐ của 38 sinh viên ở trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

Tiêu chí

Giá trị trung bình

Độ lệch chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Phương sai

TTĐ

STĐ

TTĐ

STĐ

TTĐ

STĐ

TTĐ

STĐ

1

2,37

3,16

0,852

0,616

0,726

0,835

0,725

0,623

2

2,50

3,21

0,862

0,843

0,683

0,795

0,743

0,711

3

2,34

3,26

0,878

0,795

0,687

0,781

0,772

0,632

4

2,50

3,39

0,893

0,718

0,673

0,702

0,797

0,516

5

2,58

3,34

0,793

0,627

0,662

0,748

0,629

0,393

6

2,39

3,26

0,887

0,760

0,685

0,732

0,786

0,578

7

2,34

3,32

0,878

0,809

0,736

0,801

0,772

0,654

8

2,53

3,39

0,725

0,638

0,782

0,891

0,526

0,408

9

2,55

3,39

0,828

0,718

0,638

0,784

0,686

0,516

10

2,47

3,34

0,893

0,745

0,702

0,849

0,797

0,555

11

2,47

3,24

0,862

0,820

0,667

0,791

0,743

0,672

12

2,42

3,34

0,826

0,682

0,739

0,815

0,683

0,339

 

Bảng 4. Tổng hợp các tham số đặc trưng TTĐ và STĐ

 

Kiểm định t-test về sự đồng nhất của giá trị trung bình

t

df

Sig, (2-tailed)

N

Mean

Độ lệch chuẩn

Khoảng tin cậy =95%

Nhỏ hơn

Lớn hơn

 

Tiêu chí 1

38

-0,789

0,528

-0,963

-0,616

-9,217

37

0,0002

 

Tiêu chí 2

38

-0,711

0,611

-0,911

-0,510

-7,168

37

0,0000

 

Tiêu chí 3

38

-0,921

0,428

-1,062

-0,781

-13,280

37

0,0005

 

Tiêu chí 4

38

-0,895

0,649

-1,108

-0,681

-8,500

37

0,0001

 

Tiêu chí 5

38

-0,763

0,490

-0,942

-0,602

-9,609

37

0,0002

 

Tiêu chí 6

38

-0,868

0,665

-1,087

-0,650

-8,055

37

0,0000

 

Tiêu chí 7

38

-0,974

0,545

-1,153

-0,795

-11,021

37

0,0004

 

Tiêu chí 8

38

-0,868

0,475

-1,024

-0,712

-11,274

37

0,0007

 

Tiêu chí 9

38

-0,842

0,945

-1,005

-0,680

-10,495

37

0,0001

 

Tiêu chí 10

38

-0,868

0,578

-1,058

-0,679

-9,269

37

0,0003

 

Tiêu chí 11

38

-0,763

0,590

-0,957

-0,569

-7,977

37

0,0001

 

Tiêu chí 12

38

-0,921

0,539

-1,098

-0,744

-10,527

37

0,0004

 

Từ kết quả của bảng 3 và bảng 4 kiểm định t-test về sự đồng nhất của giá trị trung bình giá trị Sig, (2-tailed) < 0,05 (có ý nghĩa) tức là sự chênh lệch kết quả trước tác động và sau tác động không xảy ra ngẫu nhiên mà do có tác động (sử dụng biện pháp phù hợp). Chênh lệch giá trị trung bình và độ lệch chuẩn cao chứng tỏ ảnh hưởng của việc sử dụng các biện pháp để hình thành và phát triển NL tổ chức dạy học TNHH cho SV rất lớn. Điểm trung bình sau tác động cao hơn trước tác động với xác suất xảy ra ngẫu nhiên < 5% chứng tỏ quy trình và các biện pháp phát triển NL tổ chức dạy học TNHH cho SV là có hiệu quả.

3. Kết luận

Qua nghiên cứu và vận dụng các biện pháp để phát triển NL dạy học TNHH, chúng tôi nhận thấy rằng các kĩ năng về thực hành TN, sử dụng TNHH của SV vào trong dạy học đã được cải thiện rõ rệt và nâng cao, NL đã được hình thành và phát triển được thực hiện qua công đánh giá NL. Các nội dung nghiên cứu thực nghiệm tại một số trường Đại học mà chúng tôi đã thực hiện xác nhận tính hiệu quả của các biện pháp phát triển NL dạy học TN cho SV Sư phạm Hóa học. Qua phân tích số liệu thực nghiệm đã chứng tỏ tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra và có tính khả thi.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Đặng Thị Thuận An, Trần Trung Ninh, 2016, Xây dựng khung năng lực dạy học tích hợp cho sinh viên sư phạm hóa học, Tạp chí khoa học Đại học Sư phạm Hà Nội, Số 6 (2016), tr.79-86.

[2] Nguyễn Thị Kim Ánh, Đặng Thị Oanh, 2009, Sử dụng phương pháp dạy học vi mô để rèn luyện kĩ năng nghề cho sinh viên khoa Hóa học ngành sư phạm ở các trường đại học, Kỷ yếu  Hội thảo Khoa học trường Đại học sư phạm, tr 56-72.

[3] Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam, 2013, Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 Khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Hà Nội.

[4] Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, 2014, Lí luận dạy học hiện đại - cơ sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học. Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội.

[5] Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2015, Tài liệu tập huấn phát triển chương trình đào tạo giáo viên phổ thông nhóm ngành tự nhiên, Hà Nội.

[6] Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2017, Chương trình giáo dục phổ thông – Chương trình tổng thể, Hà Nội.

[7] Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Chuẩn đầu ra ngành Sư phạm Hóa học,

http://hnue.edu.vn/Daotao/Chuandaura/DaihocvaCaodang/tabid/423/StdId/18/Default.aspx (truy cập ngày 15/4/2015)

[8] Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Chuẩn đầu ra ngành Sư phạm Hóa học, https://goo.gl/bC61q5 (truy cập ngày 17/3/2017).

[9] Trường Đại học Đồng Tháp, Chuẩn đầu ra ngành Sư phạm Hóa học, http://www.dthu.edu.vn/view.aspx?id=41&p=15 (truy cập ngày 17/3/2017)

[10] Thái Hoài Minh, Trịnh Văn Biều, 2016, Xây dựng khung năng lực ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học cho sinh viên sư phạm hóa học, Tạp chí khoa học ĐHSP TPHCM, số 7(85) năm 2016, tr.63-73.

[11] Phan Đồng Châu Thủy, 2016, Hình thành năng lực sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy học cho sinh viên sư phạm hóa học, Tạp chí khoa học Đại học Huế, số 6A(61), tr.124-135.

 

DEVELOPING THE PRACTICAL EXPERIMETNTAL COMPETENCE IN TEACHING CHEMISTRY FOR PEDAGOGICAL STUDENTS

Ly Huy Hoang1, Cao Cu Giac2, Le Hai Đang3

(1) Dong Thap University; (2) Vinh University; (3) HaNoi National University of Education

 

ABSTRACT

This paper introduces the methods to develop the practical experimental competence in teaching chemistry for pedagogical students by subject “The practical experiment in teaching chemistry method”. The obtained results showed the effectiveness and possibility of these methods to develop the teaching practical experimental competence for pedagogical students.

Key words: Competence; Practical Experimental; Chemical Pedagogy; Teaching Method.