Đổi mới giảng dạy thực hành Hóa Học

ĐỔI MỚI GIẢNG DẠY THỰC HÀNH HÓA HỌC Thạc sĩ: Phan Thị Nhì Bộ môn Hóa Đặt vấn đề Sử dụng các phương pháp tích cực vào giảng dạy Hoá học ở bậc Đại học hiện nay là rất cấp thiết. Với việc trang bị những thiết bị và đồ dùng dạy học, phục vụ cho việc cải cách giáo dục hiện nay tại Bộ môn Hóa- Đại học Nha trang (NTU) sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho Giảng viên sử dụng các phương pháp dạy học tích cực trong quá trình dạy và học Hoá học. Thí nghiệm Hóa học sẽ tạo cơ hội cho Sinh viên bổ sung kiến thức, nắm vững các khái niệm, định luật … về lý thuyết và rèn luyện kỹ năng làm thực nghiệm, nghiên cứu khoa học, làm sáng tỏ những gì học tại lớp và học qua sách vở. Sự hình thành những câu hỏi, kiểm chứng giả thuyết, thu thập dữ liệu và phân tích số liệu để giải quyết vấn đề trong lí luận và thực tiễn về Hóa học chỉ có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm. Mục đích của bài viết này là làm thế nào để kích thích Sinh viên không chuyên Hóa, thích học Hóa học và thích làm thí nghiệm Hóa học. Phương pháp dạy học “ Nêu và giải quyết vấn đề trong thí nghiệm Hóa học” theo phương pháp Spickler hy vọng đạt được kết quả cao. II. Những vấn đề cần giải quyết 1. Tại sao cần đổi mới phương pháp dạy trong thực hành thí nghiệm Hóa học? Mấy năm vừa qua, tuyển sinh Đại học nước ta thực hiện theo tiêu chí 3 chung. Môn Hóa học được đánh giá theo phương pháp trắc nghiệm. Vì vậy, Sinh viên không quen học theo kiểu tự luận, tự mình giải quyết các tình huống có vấn đề. Qua thực tế giảng dạy, rất nhiều Sinh viên (Tôi không dám nói là phần đông) không nắm được các kiến thức cơ bản về Hóa học ở bậc trung học phổ thông. Thậm chí, công thức Hóa học, cách gọi tên … một chất Hóa học đơn giản, thông thường cũng không biết viết, biết đọc. Điều này đã cản trở Sinh viên tiếp thu những kiến thức mới, cao hơn nhiều- ở bậc Đại học. Như một ngôi nhà cao tầng được xây trên một nền móng yếu kém, với lại xã hội có nhiều điều hấp dẫn hơn, Sinh viên chơi nhiều hơn học. Sinh viên phải đăng kí học lại nhiều. Đó là điều hiển nhiên. Giáo viên không chỉ “khổ sở dài dài” khi đánh giá kết quả học tập lí thuyết qua kiểu tự luận mà còn “vất vả dài dài hơn” khi cho Sinh viên thực hành Hóa học. Hiện nay, việc học tập Hóa học của Sinh viên thông qua môn thực hành thí nghiệm ở bậc Đại học, theo Tôi vẫn chưa thực sự phản ảnh đúng với bản chất của khoa học. Trong nhiều năm qua, tại NTU- hình thức giảng dạy thực hành Hóa học là bắt Sinh viên phải tuân thủ đúng theo những bước đã được soạn thảo trong tài liệu thí nghiệm, tỉ mỉ rập khuôn lại các bài thực tập nhằm kiểm tra các khái niệm và lý thuyết học tại lớp (còn các môn học khác có thí nghiệm thì sao?). Nhưng thực sự, khoa học là luôn gắn liền với các yếu tố “khám phá và phóng tới” chứ không phải khuôn mẫu. Lâu nay, Sinh viên được yêu cầu mua các “tài liệu hướng dẫn thí nghiệm” mà trong tài liệu này đã có sẵn những chỉ dẫn về thao tác và từng bước thực hiện cụ thể. Như vậy, Sinh viên gần như thụ động và rập khuôn mà không có sự sáng tạo của riêng mình. Sinh viện thực hiện theo các mệnh lệnh trong tài liệu hướng dẫn. Công việc này bắt đầu từ việc Giảng viên giải thích cho Sinh viên rất chi tiết về những điều gì sẽ xảy ra từ đầu đến cuối thí nghiệm với mục đích là phải đảm bảo cho Sinh viên thí ngiệm “đúng”. Sinh viên chỉ biết thực hiện các thí nghiệm một cách máy móc, không có sáng tạo và tư duy. Cách dạy này đã tồn tại bao nhiêu năm nay rồi và kết quả là sau khi kết thúc môn học, kiến thức, kĩ năng và thái độ thực nghiệm của Sinh viên hầu như quay lại điểm xuất phát ban đầu. Tự nhận thấy trước đây, ai thích học ngoại ngữ thì học vì ít có nhu cầu về cập nhật kiến thức chuyên môn và giao tiếp, làm việc với người nước ngoài, đọc và dịch tài liệu bằng tiếng nước ngoài. Nhưng trong thời kì hội nhập ngày nay, điều đó không phải là tùy thích nữa mà nhà trường yêu cầu mỗi Giảng viên dạy Đại học- để tồn tại và làm việc có hiệu quả, mỗi Giảng viên phải có các văn bằng ngoại ngữ theo yêu cầu. Bao khó khăn phải vượt qua và thực sự chúng ta đã vượt qua. NTU ngày càng có đông đảo các Thạc sĩ, Tiến sĩ được đào tạo từ nước ngoài, chất lượng người thầy, người cô được tăng lên. Chúng ta nên nhớ rằng, “ Bộ não của con người có khả năng tiếp nhận nhiều thông tin ở bất kỳ một thời điểm nào” và đó là những cái ngưỡng mà mỗi con người có ý chí phải cố gắng vượt qua. Nếu bộ não của Sinh viên hoạt động theo bài thí nghiệm đã được biên soạn tỉ mỉ thì trong suốt quá trình thí nghiệm, Sinh viên sẽ không có thời gian dành cho quá trình suy nghĩ về các vấn đề khoa học đang đặt ra. Sinh viên cũng không đủ thời gian suy nghĩ để chọn lựa cách tiến hành thí nghiệm khoa học, đặc biệt các kỹ năng xử lý sáng tạo. Cách giảng dạy rập khuôn theo từng chi tiết, đi đúng từng bước và cho từng giọt hóa chất vào ống nghiệm không những làm tê liệt việc rèn luyện những kỹ năng xử lý có tính khoa học mà còn làm cho Sinh viên nhàm chán, thiếu thích thú trong thí nghiệm. Khi Giáo viên yêu cầu Sinh viên tự thí nghiệm và tự tìm tòi khám phá với sự hướng dẫn, theo dõi của Giáo viên thì chắc chắn rằng, Sinh viên sẽ thực hiện và đáp ứng được (ngoại trừ Sinh viên Trung cấp và Cao đẳng) những yêu cầu của môn học và Họ sẽ phát triển và phát huy được khả năng tiếp nhận nhiều thông tin ở bất kỳ một thời điểm nào. 2. Chúng ta cần làm gì? Thực tế tại NTU, số Sinh viên trong mỗi lớp là khá đông, trình độ Sinh viên trong lớp quá chênh lệch nên khả năng tiếp thu là khác nhau. Để nâng cao chất lượng giáo dục- đào tạo, thực hiện được tinh thần chủ đạo “Lấy học sinh làm trung tâm của quá trình dạy học” theo Tôi, cần: a. Tăng cường giáo dục thái độ, không ngừng kích thích sự ham muốn tìm tòi những cái mới nhằm phát huy sự chủ động, sáng tạo của Sinh viên ở mức độ cao nhất, biến Họ thành những người có khả năng nghiên cứu, nắm vững các nội dung cần học và thiết tha những kiến thức mới về Hoá học để có thể áp dụng nghề nghiệp trong tương lai. b. Tăng cường các hoạt động rèn luyện kĩ năng thực hành của Sinh viên trong giờ học, làm cho Sinh viên trở thành chủ thể hoạt động bằng các biện pháp hợp lí như: Tổ chức cho Sinh viên tự giác làm các thí nghiệm, tự nhận xét thí nghiệm, ưu tiên sử dụng hình thức thảo luận, tranh luận, xây dựng giả thuyết… Các gợi ý của giáo viên phải làm tăng mức độ trí lực Sinh viên qua việc trả lời các câu hỏi tổng hợp, đòi hỏi so sánh, suy luận trước và sau khi thí nghiệm để Sinh viên tự mình giải quyết các tình huống có “vấn đề” từ thấp đến cao. c. Đổi mới phương pháp dạy thực hành Hóa hữu cơ bằng phương pháp Spickler. Công trình nghiên cứu của Sphickler và một số nhà giáo dục Bắc Mỹ về việc khảo sát nhiệm vụ thực hành trong các môn khoa học bậc Đại học đã cho các kết luận [2]: Gắn Sinh viên vào quá trình học tập tích cực. Làm cho Sinh viên có trách nhiệm học và lựa chọn tiến hành thí nghiệm một cách hứng thú. Đòi hỏi Sinh viên phải áp dụng nhiều kỹ năng xử lý thí nghiệm bao quát hơn và có thể đáp ứng được yêu cầu của giáo dục hiện nay “Sinh viên tự nghiên cứu, tự học, tự phát triển tư duy và phát huy tính sáng tạo”. Thể hiện chất lượng công việc thí nghiệm khảo sát tốt hơn cho Sinh viên ở tất cả các trình độ, không những chỉ có những Sinh viên có trình độ cao và tư duy tốt mà thậm chí cho Sinh viên có trình độ tư duy thấp. Với yêu cầu hiện nay của nhà trường, phải đổi mới phương pháp giảng dạy bằng mọi hình thức từ nội dung đến phương pháp. Vì thế, tôi đã mạnh dạn đổi mới phương pháp giảng dạy trong thực hành Hóa học theo phương pháp Spickler (1984). 3. Đổi mới như thế nào? Xuất phát từ suy nghĩ và mong muốn đem lại cách học tập chủ động hơn cho Sinh viên, Tôi đã ứng dụng phương pháp Spickler trong quá trình hướng dẫn thực nghiệm nhằm gắn Sinh viên với quá trình tự điều khiển thí nghiệm. Theo Spickler, muốn phát huy được tính tích cực của sự học qua thực nghiệm, cần tiến hành ba giai đoạn [1]: Giai đoạn khảo sát thăm dò là giai đoạn Sinh viên tự vạch ra cách tiến hành hoặc có thể truy tìm thí nghiệm và tham khảo trên Internet với mục đích là Sinh viên tiến hành thu thập số liệu mà không được giảng viên hướng dẫn chi tiết và tỉ mỉ. Giai đoạn sáng tạo là giai đoạn yêu cầu Sinh viên tự thiết kế cách thực hiện, tiến hành, phân tích số liệu và hình thành giả thiết. Giai đoạn khám phá, phát minh và kiểm tra giả thiết qua phản ứng thí nghiệm. Tôi đã xây dựng các thí nghiệm trên cơ sở không cung cấp chi tiết các bước tiến hành thí nghiệm như trước đây mà để Sinh viên tự tìm hiểu cách thức thí nghiệm theo sự hướng dẫn nội dung của Tôi và phải suy nghĩ làm thế nào để thực hiện được hiệu quả nội dung đó. Để Sinh viên nắm vững kiến thức, sau quá trình hướng dẫn và theo dõi Sinh viên thực hành thí nghiệm, Tôi đã củng cố lại toàn bộ kiến thức về phản ứng trong thực nghiệm cho Sinh viên nhờ minh họa qua hình ảnh, băng Video, file minh họa thí nghiệm … những thực nghiệm đó nhờ các thiết bị dạy học đã được trang bị. Và cuối cùng, Tôi yêu cầu Sinh viên viết tường trình những gì tự thực hiện được và đánh giá. Qua thực tiễn đổi mới, bảng 1 cho thấy sự khác biệt giữ 2 phương pháp dạy truyền thống và phương pháp Spickler. Bảng 1: So sánh cách dạy truyền thống và phương pháp Spickler Thứ tự Cách dạy truyền thống Cách dạy theo phương pháp Spickler 1 2 3 Thí nghiệm kiểm chứng, cung cấp cho Sinh viên qua tài liệu - Lý thuyết thí nghiệm trước khi tiến hành thí nghiệm. Tiến hành thí nghiệm chính xác và tỉ mỉ như tài liệu hướng dẫn. Mô tả chi tiết như công thức Hóa học, hiện tượng quan sát, cách tính toán, phân tích kết quả thí nghiệm và giải thích kết quả và hiện tượng quan sát được. Mục đích đạt được Sinh viên kiểm tra lại hiện tượng Hóa học và tính chất Hóa học được học tại lớp. Quá trình học tập Tuân theo những thí nghiệm cho sẵn và theo từng bước một của thí nghiệm. Giảng viên giảng trước khi Sinh viên tiến hành thí nghiệm. Thí nghiệm cho Sinh viên tự khảo sát theo hướng dẫn Có thể cung cấp lý thuyết thí nghiệm hoặc yêu cầu Sinh viên tìm tòi những thí nghiệm theo yêu cầu của giáo viên. Hướng dẫn sử dụng thiết bị và dụng cụ thí nghiệm. Sinh viên trình bày cách tiến hành và giáo viên kiểm tra lại tính khả thi của thí nghiệm hoặc có gợi ý kịp thời sơ bộ sau khi Sinh viên đã trình bày cách của mình - Không cung cấp các mô tả chi tiết cách tiến hành thí nghiệm, cách tính toán, phân tích kết quả thí nghiêm. Giải thích kết quả thí nghiệm. Mục đích đạt được Sinh viên tự vạch ra các bước tiến hành thí nghiệm. Sinh viên tự thu thập số liệu Sinh viên phân thích những gì thu thập được và đưa ra kết luận Quá trình học tập Quá trình thực hiện tìm tòi và khám phá. - Giảng viên nhận xét và đánh giá quá trình học và củng cố kiến thức. III. Kết luận Những đổi mới giảng dạy thực hành Hóa học theo phương pháp Spickler này được áp dụng cho Sinh viên K51, ngành Công nghệ sinh học, hệ Đại học chính quy tại phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ- NTU. Kết quả đánh giá cho thấy kiến thức, kĩ năng và thái độ của Sinh viên tiến bộ vượt bực so với những năm trước đây. Tôi hy vọng báo cáo này sẽ có ích cho những môn học có học phần thực nghiệm và là một trong những cách đổi mới về phương pháp giảng dạy thí nghiệm, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo ở Trường chúng ta trong thời gian tới. Tài liệu tham khảo Keith W Prichard and R. mclaran Sawyer (1994). Hand book of College teaching-theory and application, Greenwood press, Westport Connectial London. Spickler, T.R (1884), an experiment on the efficacy of intuition development in improving higher levels of learning and reasoning in physical science. Dissertation Abstracts International, I, 143A