Luận văn Thiết kế e-Book hóa học lớp 12 phần crom sắt  đồng hỗ trợ học sinh tự học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Tống Thanh Tùng THIẾT KẾ E-BOOK HÓA HỌC LỚP 12 PHẦN CROM  SẮT  ĐỒNG HỖ TRỢ HỌC SINH TỰ HỌC Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Hóa học Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. TRỊNH VĂN BIỀU Thành phố Hồ Chí Minh - 2009 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin gởi lời cảm ơn trân trọng nhất đến Ban Giám hiệu trường ĐHSP TP. HCM, Phòng Khoa học công nghệ và Sau đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để khóa học được hoàn thành tốt đẹp. Cùng với các học viên lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học Hóa học, chân thành cảm ơn quý thầy cô giảng viên đã tận tình giảng dạy, mở rộng và làm sâu sắc kiến thức chuyên môn, đã chuyển những hiểu biết hiện đại của nhân loại về Giáo dục học Hóa học đến cho chúng tôi. Đặc biệt, xin tri ân thầy Trịnh Văn Biều, Trưởng khoa Hóa học trường ĐHSP TP. HCM. Cảm ơn thầy đã quan tâm động viên, khuyến khích tác giả vượt qua những khó khăn trong quá trình học tập. Cảm ơn thầy đã không quản ngại thời gian và công sức, đã hướng dẫn tận tình và vạch ra những định hướng sáng suốt giúp tác giả hoàn thành tốt luận văn. Tác giả cũng xin gởi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu trường THPT Nguyễn Chí Thanh, thầy cô ở các trường THPT Phú Nhuận, Trần Phú, Tây Thạnh cũng như quý thầy cô của nhiều trường PTTH trong và ngoài địa bàn TP. HCM đã có nhiều giúp đỡ trong quá trình thực nghiệm sư phạm đề tài. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè thân thuộc đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp tác giả thực hiện tốt luận văn này. Thành phố Hồ Chí Minh - 2009 MỤC LỤC Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..........................4 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu......................................................................4 1.2. Đổi mới phương pháp dạy học.....................................................................7 1.2.1. Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học..............................................7 1.2.2. Vai trò của CNTT trong đổi mới PPDH ...............................................8 1.2.3. Dạy học tích cực..................................................................................10 1.3. Tự học ........................................................................................................12 1.3.1. Sự cần thiết của tự học ........................................................................12 1.3.2. Khái niệm tự học .................................................................................13 1.3.3. Chu trình tự học...................................................................................14 1.4. Ứng dụng CNTT trong dạy học.................................................................18 1.4.1. Thực trạng về ứng dụng CNTT trong dạy học ở trường phổ thông....18 1.4.2. Ứng dụng ELearning trong dạy học..................................................21 1.5. Sách điện tử (E-Book) ...............................................................................27 1.5.1. Khái niệm ............................................................................................27 1.5.2. Ưu điểm và hạn chế của sách điện tử..................................................28 1.5.3. Giới thiệu các phần mềm thiết kế EBook .........................................29 Tóm tắt chương 1 ......................................................................................................35 Chương 2. THIẾT KẾ EBOOK PHẦN CROMSẮTĐỒNG LỚP 12 NÂNG CAO .......................................................................................37 2.1. Tổng quan về chương trình Hóa học 12 nâng cao ....................................37 2.1.1. Cấu trúc chương trình..........................................................................37 2.1.2. Mục tiêu và phương pháp dạy học chương “Crom-sắt-đồng” ............38 2.2. Nguyên tắc thiết kế EBook......................................................................45 2.3. Qui trình thiết kế E-Book...........................................................................48 2.4. Cấu trúc E-Book ........................................................................................50 2.4.1. Cấu trúc của trang chủ.........................................................................50 2.4.2. Cấu trúc trang “Giới thiệu” .................................................................56 2.4.3. Trang “Luyện tập giúp trí nhớ”...........................................................58 2.4.4. Trang “Bài tập tự luận” .......................................................................60 2.4.5. Trang “Bài tập trắc nghiệm” ...............................................................62 2.4.6. Trang “Thư giãn” ................................................................................64 2.4.7. Trang “Bảng tuần hoàn”......................................................................65 2.4.8. Trang “Phim tư liệu” ...........................................................................66 2.5. Nội dung của EBook................................................................................68 2.5.1. Hệ thống lý thuyết ...............................................................................68 2.5.2. Hệ thống câu hỏi và bài tập.................................................................69 2.5.3. Trang thư giãn .....................................................................................76 2.5.4. Bảng tuần hoàn....................................................................................80 2.5.5. Phim tư liệu .........................................................................................81 Tóm tắt chương 2 ....................................................................................................84 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...........................................................86 3.1. Mục đích thực nghiệm ...............................................................................86 3.2. Đối tượng thực nghiệm ..............................................................................86 3.3. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm....................................................88 3.4. Tiến hành thực nghiệm ..............................................................................89 3.4.1. Chuẩn bị ..............................................................................................90 3.4.2. Tiến hành thực nghiệm........................................................................90 3.5. Kết quả thực nghiệm..................................................................................95 3.5.1. Kết quả bài kiểm tra của học sinh .......................................................95 3.5.2. Nhận xét của giáo viên về EBook.....................................................97 3.5.3. Nhận xét của học sinh về E-Book .....................................................103 Tóm tắt chương 3 ....................................................................................................108 KẾT LUẬN ............................................................................................................110 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................115 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CNTT : công nghệ thông tin CD : compact disc đĩa quang được sử dụng để lưu trữ dữ liệu số ĐHSP : Đại học Sư phạm ĐT : đào tạo GV : giáo viên GD : giáo dục HS : học sinh HTML : Hypertext Markup Language – Ngôn ngữ liên kết siêu văn bản ICT : information and communication technology – Công nghệ thông tin và truyền thông PMDH : phần mềm dạy học PPDH : phương pháp dạy học PTHH : phương trình hóa học SGK : sách giáo khoa SBT : sách bài tập THPT : trung học phổ thông TNPT : tốt nghiệp phổ thông TV : television  máy truyền hình DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.2. Qui trình thực nghiệm EBook ...............................................................89 Bảng 3.3. Qui trình tham khảo ý kiến GV về EBook ............................................90 Bảng 3.4. Kế hoạch trên lớp để GV thực hiện .........................................................90 Bảng 3.5. Danh sách giáo viên tham gia nhận xét ....................................................93 Bảng 3.6. Thống kê số lượng HS tham gia nhận xét ................................................95 Bảng 3.7. Bảng điểm bài kiểm tra.............................................................................95 Bảng 3.8. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra......................96 Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra lần 1 ............................................97 Bảng 3.10. Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra ........................................97 Bảng 3.11. Nhận xét của giáo viên về E-Book .........................................................98 Bảng 3.12. Thống kê số lượng phiếu nhận xét của học sinh ..................................103 Bảng 3.13. Nhận xét của học sinh về E-Book ........................................................104 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Tóm tắt chu trình học 3 thời.......................................................................14 Hình 1.2. Elearning hỗ trợ tạo lớp học không biên giới .........................................22 Hình 1.3. Một số thiết bị chuyên dùng để đọc EBook............................................28 Hình 1.4. Giao diện của phần mềm Microsoft Office Word.....................................30 Hình 1.5. Giao diện của phần mềm Mathtype 5.0 ....................................................31 Hình 1.6. Giao diện của phần mềm Aigo Video.......................................................32 Hình 1.7. Giao diện của phần mềm Adobe Photoshop CS4 .....................................33 Hình 1.8. Giao diện của phần mềm Adobe Flash CS3 Professional.........................34 Hình 2.1. Các đề mục của trang chủ .........................................................................50 Hình 2.2. Sơ đồ cấu trúc dữ liệu file trong EBook .................................................50 Hình 2.3. Giao diện của trang chủ.............................................................................51 Hình 2.4. Thanh banner.............................................................................................52 Hình 2.5. Tạo các layer trong Flash ..........................................................................52 Hình 2.6. Thanh menu...............................................................................................53 Hình 2.7. Thiết lập các thông số cho movie clip.......................................................53 Hình 2.8. Cấu trúc trang “Giới thiệu” .......................................................................56 Hình 2.9. Giao diện của trang “Giới thiệu” .............................................................56 Hình 2.10. Thiết lập các layer cho trang “Giới thiệu” ..............................................57 Hình 2.11. Layer “content” chứa 2 nội dung cần thể hiện mục: “Giới thiệu” (a) và “Cách dùng” (b).............................................................................58 Hình 2.12. Đoạn code dùng điều khiển hoạt động của layer “content”....................58 Hình 2.13. Giao diện của trang “Luyện tập giúp trí nhớ”.........................................59 Hình 2.14. Thiết lập các layer cho trang “Luyện tập giúp trí nhớ” ..........................59 Hình 2.15. Đoạn code để làm ẩn nội dung của file “luyentaptrinho.swf” ...............60 Hình 2.16. Giao diện của trang “Bài tập tự luận” .....................................................61 Hình 2.17. Thiết lập các layer cho trang “Bài tập tự luận”.......................................61 Hình 2.18. Đoạn code dùng điều khiển các thành phần của trang “Bài tập tự luận”.........................................................................................................62 Hình 2.19. Giao diện của trang “Bài tập trắc nghiệm” .............................................63 Hình 2.20. Thiết lập các layer cho trang “Bài tập trắc nghiệm”...............................63 Hình 2.21. Đoạn code dùng điều khiển các thành phần của trang “Bài tập trắc nghiệm”....................................................................................................64 Hình 2.22. Giao diện của trang “Thư giãn” ..............................................................64 Hình 2.23. Thiết lập các layer cho trang “Thư giãn” ................................................65 Hình 2.24. Đoạn code dùng điều khiển các thành phần của trang “Thư giãn”........65 Hình 2.25. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học...................................................66 Hình 2.26. Giao diện của trang “Phim tư liệu”.........................................................66 Hình 2.27. Thiết lập các layer cho trang “Phim tư liệu”...........................................67 Hình 2.28. Một video clip phim hóa học ..................................................................67 Hình 2.29. Đoạn code dùng truy xuất các phim của trang “Phim tư liệu” ...............67 Hình 2.30. Sơ đồ hệ thống lý thuyết của EBook ....................................................68 Hình 2.31. Giao diện của phần “Tóm tắt lý thuyết” .................................................69 Hình 2.32. Giao diện của phần “Luyện tập giúp trí nhớ” .........................................70 Hình 2.33. Giao diện của loại câu hỏi “Tìm chỗ sai của một phương trình hóa học”..........................................................................................................71 Hình 2.34. Bài giải hiển thị ngay khi nhắp chuột .....................................................71 Hình 2.35. Sơ đồ hệ thống bài tập tự luận.................................................................72 Hình 2.36. Giao diện của trang “Bài tập tự luận” .....................................................73 Hình 2.37. Bài tập khó kèm theo hướng dẫn và bài giải...........................................74 Hình 2.38. Cấu trúc trang “Bài tập trắc nghiệm”......................................................74 Hình 2.39. Nút “Hướng dẫn” được thiết kế ngay dưới đề bài ..................................75 Hình 2.40. Nút giải hiển thị khi HS đã đọc phần hướng dẫn....................................75 Hình 2.41. Bài giải hiển thị khi có yêu cầu...............................................................76 Hình 2.42. Cấu trúc trang “Thư giãn”.......................................................................77 Hình 2.43. Giao diện của mục “Lịch sử Hóa học” ...................................................77 Hình 2.44. Tiểu sử nhà hóa học kèm theo ảnh minh họa..........................................78 Hình 2.45. Giao diện của mục “Tin khoa học”.........................................................79 Hình 2.46. Các hằng số quan trọng của crom ...........................................................80 Hình 2.47. Hình ảnh của đồng kim loại ....................................................................81 Hình 2.48. Các mức năng lượng và cấu trúc electron lớp ngoài cùng của Cu..........81 Hình 2.49. Một cảnh trong đoạn phim thí nghiệm đồng(II) hiđroxit tác dụng với axit .....................................................................................................82 Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra ............................................................96 Hình 3.2. Đồ thị kết quả bài kiểm tra........................................................................97 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông (Iformation and Communication Technolagy  ICT) trong những năm gần đây đã tác động vào hầu hết các lĩnh vực, làm thay đổi rất lớn đến đời sống kinh tế xã hội, đặc biệt là giáo dục. Đảng và Nhà nước ta luôn quan tâm đến vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt là với giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cụ thể hóa tinh thần này bằng chỉ thị số 29/2001/CTBGD & ĐT của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin giai đoạn 20002005. Một trong 4 mục tiêu đặt ra là “Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác giáo dục và đào tạo ở các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng công nghệ thông tin như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn học” [79]. Phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tự lực, tích cực, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của học sinh, một hình thức đào tạo mới đã được du nhập vào nước ta: E-learning. Mô hình đào tạo trực tuyến này đã nhanh chóng phát triển với những ưu thế nhất định trong việc hỗ trợ tối đa cho việc tự học của người học. Xuất phát từ những lý do trên, tác giả đã chọn đề tài “THIẾT KẾ EBOOK HÓA HỌC LỚP 12, PHẦN CROM  SẮT  ĐỒNG HỖ TRỢ HỌC SINH TỰ HỌC” nhằm nâng cao năng lực tự học cho học sinh phổ thông, góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn Hóa học ở trường THPT. 2. Mục đích của đề tài Thiết kế sách điện tử (E-Book) hóa học lớp 12 phần “Crom  sắt  đồng” hỗ trợ cho hoạt động tự học của học sinh. 2 3. Nhiệm vụ đề tài  Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài: về quá trình dạy học, xu hướng đổi mới phương pháp dạy học, quá trình tự học  Nghiên cứu nội dung chương trình hóa học vô cơ lớp 12.  Nghiên cứu, lựa chọn các phần mềm dùng để xây dựng E-Book.  Thiết kế E-Book phần “Crom  sắt  đồng” thuộc chương trình 12 nâng cao. Trong đó, trọng tâm là hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan, phần hỗ trợ thêm là tóm tắt lý thuyết, các thí nghiệm, bảng tuần hoàn, lịch sử hóa học, tin khoa học, thí nghiệm vui,   Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng E-Book trong dạy học Hóa học ở trường phổ thông. 4. Giả thuyết khoa học Nếu nắm vững nội dung chương trình hóa học lớp 12, khai thác tốt tính năng của các phần mềm tạo E-Book, biết rõ nhu cầu về tài liệu tự học của học sinh thì sẽ thiết kế được một E-Book có chất lượng. 5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu o Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học môn Hóa học ở trường THPT Việt Nam. o Đối tượng nghiên cứu Việc thiết kế E-Book, phần “Crom  sắt  đồng”, lớp 12 chương trình nâng cao. 6. Phạm vi nghiên cứu  Nội dung: phần “Crom  sắt  đồng” thuộc lớp 12, chương trình nâng cao. Trọng tâm là các câu hỏi, bài tập trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan.  Địa bàn nghiên cứu:  Trường THPT Nguyễn Chí Thanh, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh.  Trường THPT Tây Thạnh, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh. 3  Trường THPT Trần Phú, Quận Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh.  Trường THPT Phú Nhuận, Quận Phú Nhuận, Thành phố Hồ Chí Minh. 7. Phương pháp nghiên cứu o Phương pháp nghiên cứu lí luận  Nghiên cứu cơ sở lý luận về xu hướng đổi mới phương pháp dạy học Hóa học, việc tự học.  Nghiên cứu chương trình hóa học vô cơ 12.  Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng các phần mềm dùng cho việc xây dựng E-Book: Exe, Hotpotatoes, Dreamweaver, Flash  Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các tài liệu có liên quan đến đề tài như các hệ thống câu hỏi, bài tập trong sách giáo khoa, đề thi tuyển sinh đại học,  o Phương pháp nghiên cứu thực tiễn  Điều tra thực trạng công tác dạy học Hóa học ở trường THPT hiện nay, thực trạng sử dụng các phương tiện,