Dạy học theo dự án phần “Dầu mỏ” bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên trong chương trình Hoá học Lớp 11 nâng cao

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci. 2012, Vol. 57, No. 4, pp. 83-92 DẠY HỌC THEO DỰ ÁN PHẦN “DẦUMỎ” BÀI NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC LỚP 11 NÂNG CAO Phan Đồng Châu Thủy Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Phạm Hồng Bắc∗ Nhà xuất bản Đại học Sư phạm ∗E-mail: bacph@hnue.edu.vn Tóm tắt. Góp phần vào việc nghiên cứu phương pháp dạy học theo dự án (DHTDA), bài báo này xin giới thiệu dự án Năng lượng cho cuộc sống để dạy phần “Dầu mỏ” trong bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên - Hoá học 11 nâng cao. Kết quả nghiên cứu định tính và định lượng của dự án này đã chứng minh được tính khả thi và những lợi ích mà DHTDAmang lại cho người học như hứng thú học tập, kết quả học tập tốt, sự tự tin, sự chủ động trong học tập, những kĩ năng thiết yếu của cuộc sống. Từ khóa: Dạy học theo dự án, dầu mỏ, Hoá học 11 nâng cao. 1. Mở đầu DHTDA là một phương pháp dạy học tích cực, tạo điều kiện cho học sinh (HS) chủ động và tự lực trong mọi hoạt động để chiếm lĩnh tri thức bài học. Khi học theo dự án, HS có cơ hội hình thành và phát triển các kĩ năng học tập và xã hội cần thiết. Trên thế giới, tại các nước có nền giáo dục tiên tiến, DHTDA đã và đang được áp dụng thường xuyên do các lợi ích mà nó mang lại cho người học. Hoá học là môn học lí thuyết gắn bó chặt chẽ với thực nghiệm nên việc sử dụng DHTDA trong dạy học Hoá học là hợp lí và cần thiết. Để góp phần phát triển DHTDA ở Việt Nam, chúng tôi tiến hành xây dựng dự án Năng lượng cho cuộc sống để dạy phần “Dầu mỏ” trong bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên, chương trình Hoá học 11 nâng cao. Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Đinh Thiện Lý, thành phố Hồ Chí Minh để làm rõ tính hiệu quả của phương pháp dạy học này. 83 Phan Đồng Châu Thủy và Phạm Hồng Bắc 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Dự án Năng lượng cho cuộc sống Dự án được xây dựng để dạy phần “Dầu mỏ” trong bài 48 Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên thuộc chương 7 Hiđrocacbon thơm - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên, chương trình Hoá học lớp 11 nâng cao. 2.1.1. Ý tưởng dự án Tên dự án: Năng lượng cho cuộc sống Hiện nay, Việt Nam chưa có khả năng tinh chế được dầu mỏ với số lượng lớn đáp ứng cho thị trường trong nước. Phần lớn dầu thô được bán cho nước ngoài với giá rẻ hơn rất nhiều so với giá xăng, dầu nhập khẩu. Để tăng sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ phục vụ thị trường trong nước, Tổng Công ty Cổ Phần Dịch vụ Kĩ thuật Dầu khí PTSC phát động dự án: Quy trình “vàng” tinh chế dầu mỏ. Đóng vai trò là nhóm kĩ sư dầu khí đang làm việc ở bộ phận Kĩ thuật và Công nghệ của công ty, HS nghiên cứu và đưa ra quy trình chế biến dầu mỏ hiệu quả nhất có thể sau đó thiết kế một bài trình diễn để giới thiệu quy trình đó với Ban lãnh đạo công ty. 2.1.2. Mục tiêu dự án * Kiến thức - Trạng thái thiên nhiên, tính chất vật lí và thành phần của dầu mỏ. - Quy trình tinh chế dầu mỏ. - Ứng dụng của các sản phẩm có nguồn gốc từ dầu mỏ. - Các khu vực có nhiều mỏ dầu ở nước ta. * Kĩ năng - Kĩ năng tư duy sáng tạo. - Kĩ năng tư duy độc lập và giải quyết vấn đề. - Kĩ năng giao tiếp và hợp tác. - Kĩ năng sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. * Thái độ - Thấy được tính thực tiễn cao và tầm quan trọng của môn học. - Thấy được sự phức tạp trong việc tinh chế dầu thô, các em sẽ có ý thức hơn trong việc sử dụng năng lượng. 84 Dạy học theo dự án phần “Dầu mỏ” bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên... - Nuôi dưỡng cho các em tinh thần dân tộc, khuyến khích các em phấn đấu học tập để đóng góp xây dựng đất nước. 2.1.3. Bộ câu hỏi định hướng - Câu hỏi khái quát: + Để tồn tại, con người cần những gì? - Câu hỏi bài học: + Những nguồn năng lượng nào cần thiết cho cuộc sống? + Vai trò của dầu mỏ đối với đời sống và kinh tế - xã hội? - Câu hỏi nội dung: + Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của dầu mỏ là gì? + Nêu thành phần hoá học của dầu mỏ và các tiêu chí đánh giá dầu mỏ? + Nêu một số phương pháp chưng cất dầu mỏ? + Phương pháp hoá học để chế biến dầu mỏ? 2.1.4. Kế hoạch đánh giá dự án Trước khi bắt đầu dự án HS thực hiện dự án Sau khi hoàn tất dự án Biểu đồ K-W-L Thảo luận, chia sẻ trên diễn đàn Biểu đồ K-W-L Bảng tiêu chí đánh giá bài trình diễn Ghi chép nhỏ Phiếu phân công và đánh giá các thành viên trong nhóm Biểu đồ K-W-L Kiểm tra 15’ Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm Giáo viên (GV) sử dụng Biểu đồ K-W-L (Know (biết)-Want (muốn)-Learn (học)) để đánh giá nhu cầu HS trước, trong và sau dự án. Trước khi bắt đầu dự án, GV đánh giá kiến thức và nhu cầu tìm hiểu về bài học của HS bằng cách yêu cầu các em điền vào cột K và cột W. Thông tin ở hai cột này giúp HS có sự định hướng trong quá trình thực hiện dự án. Sau khi hoàn thành dự án, GV đánh giá kiến thức của HS căn cứ vào những thông tin ở cột L. Diễn đàn là phương tiện để HS và GV chia sẻ và phản hồi thông tin trực tuyến trong quá trình HS thực hiện dự án. GV đưa ra Bảng tiêu chí đánh giá bài trình diễn giúp HS có sự định hướng trong khi thực hiện dự án, tạo sản phẩm dự án. Kết thúc dự án, GV và các nhóm HS sẽ dựa vào bảng tiêu chí này đánh giá sản phẩm dự án của các nhóm. 85 Phan Đồng Châu Thủy và Phạm Hồng Bắc Tiêu chí đánh giá bài trình diễn Mức điểm 4 3 2 1 Hệ số Điểm đánh giá Nội dung 1: Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí và thành phần hóa học của dầu mỏ Bài trình bày hiểu biết và mô tả thấu đáo và chính xác Bài trình bày nêu đủ và đúng Bài trình bày nêu đúng nhưng chưa đầy đủ Bài trình bày mô tả hời hợt 6 Quy trình tinh chế dầu thô và các sản phẩm thu được trong quá trình tinh chế Bài trình bày chi tiết, cụ thể và chính xác Bài trình bày nêu rõ ràng, đầy đủ và đúng Bài trình bày nêu đúng Bài trình bày mô tả hời hợt 9 Nội dung 2: Thành phần, cách chế biến và ứng dụng của khí mỏ dầu, khí thiên nhiên và than mỏ Bài trình bày hiểu biết và mô tả thấu đáo và chính xác Bài trình bày nêu đủ và đúng Bài trình bày nêu đúng và khá đầy đủ Bài trình bày mô tả hời hợt 11 Nguồn khai thác và kết luận cho việc đầu tư vào các nguồn năng lượng này Bài trình bày nêu một cách thấu đáo Bài trình bày nêu đúng và đầy đủ Bài trình bày nêu đúng Bài trình bày nêu hời hợt 4 Trình bày Thu hút khán giả bằng bài trình bày sáng tạo, được chuẩn bị chu đáo và trôi chảy Bài trình bày được chuẩn bị và thể hiện tương đối trôi chảy Trình bày cho khán giả với sự chuẩn bị chưa tốt lắm Trình bày cho khán giả nhưng thiếu sự chuẩn bị trước 2 Tất cả các thành viên thể hiện được sự đóng góp như nhau và đều tỏ ra am hiểu sâu sắc về vấn đề Các thành viên có sự đóng góp không tương đương nhau và không phải tất cả đều tỏ ra am hiểu vấn đề Các thành viên có sự đóng góp hạn chế và chỉ một số thành viên am hiểu về vấn đề Các thành viên có sự đóng góp hạn chế và hầu hết đều ít hoặc không am hiểu vấn đề 1 86 Dạy học theo dự án phần “Dầu mỏ” bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên... Sử dụng những tài liệu và nguồn tài liệu hiệu quả Sử dụng những tài liệu và nguồn tài liệu để trình bày khá thích hợp Sử dụng những tài liệu và nguồn tài liệu để trình bày nhưng bài trình bày thực sự rất hạn chế Không trình bày được cho khán giả 1 Kĩ thuật Không có Có vài lỗi nhưng không làm ảnh hưởng nhiều Có nhiều lỗi làm ảnh hưởng lớn Có quá nhiều lỗi làm ảnh hưởng lớn làm ảnh hưởng nhiều đến ý nghĩa của nội dung 1 Thiết kế và bố cục Sản phẩm bắt mắt, sáng tạo, hình thức chuyên nghiệp, sử dụng phương tiện thích hợp nhất hỗ trợ cho bài trình bày Sản phẩm có hình thức chuyên nghiệp sử dụng phương tiện thích hợp nhất có thể để hỗ trợ cho bài trình bày Sản phẩm hỗ trợ cho bài trình bày chưa tốt làm giảm giá trị của ý tưởng và chủ đề Sản phẩm không hỗ trợ cho bài trình bày 2 Chọn được bố cục, phông chữ, màu sắc làm nổi bật ý tưởng và tạo ra tác động mạnh nhất Chọn bố cục, phông, màu sắc đẹp nhưng chưa làm nổi bật ý tưởng Chọn bố cục, phông và màu sắc hơi rối nhưng chưa gây phản tác dụng đối với ý tưởng Chọn bố cục, phông và màu sắc gây phản tác dụng đối với ý tưởng 1 Sử dụng hình ảnh làm nổi bật ý tưởng và tăng giá trị của toàn bộ sản phẩm Sử dụng hình ảnh thích hợp nhưng chưa làm nổi bật ý tưởng chủ đề Sử dụng hình ảnh chưa thích hợp lắm Không sử dụng hoặc có nhưng hình ảnh không thích hợp, làm loãng chủ đề 1 87 Phan Đồng Châu Thủy và Phạm Hồng Bắc Cộng tác nhóm Cộng tác hiệu quả và tôn trọng thành viên Có cộng tác nhưng chưa hiệu quả lắm Sự cộng tác thật sự chưa mang lại hiệu quả Không có sự hợp tác 1 Tổng điểm Nhận xét 25 Ghi chép nhỏ là bảng ghi chép, theo dõi các hoạt động thực hiện dự án của HS được GV sử dụng nhằm đánh giá quá trình làm việc của các nhóm và sự tiến bộ của HS. Phiếu phân công, đánh giá các thành viên trong nhóm được HS sử dụng để biết các công việc phải thực hiện và đánh giá kết quả làm việc của các thành viên trong nhóm. 2.1.5. Thực hiện DHTDA Hoạt động 1: Nêu câu hỏi khái quát cho HS thảo luận để kích thích hứng thú học tập của các em; Xác định mục tiêu bài học và giới thiệu ý tưởng dự án. Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức HS trước khi thực hiện dự án bằng cách yêu cầu các em điền vào bảng K-W-L (Hoạt động 1, 2: Dự định thực hiện trong vòng 10 phút cuối giờ 1 tuần trước khi HS báo cáo sản phẩm dự án) Hoạt động 3: HS chia nhóm và lập kế hoạch thực hiện dự án có sự tư vấn của GV. HS thực hiện hoạt động này ở nhà và gửi qua email cho GV góp ý. Hoạt động 4: HS tiến hành thực hiện dự án ở nhà trong 1 tuần theo kế hoạch đã đặt ra. HS sử dụng Phiếu phân công và đánh giá các thành viên trong nhóm để đánh giá quá trình làm việc của bản thân và các bạn trong nhóm; GV theo dõi, góp ý cho các nhóm và điền vào Phiếu đánh giá quá trình thực hiện dự án để đánh giá sự tiến bộ của nhóm, từng cá nhân HS và có sự điều chỉnh đối tượng, điều chỉnh dự án phù hợp. GV dùng email hay diễn đàn để theo dõi công việc và nhận phản hồi từ HS. Ngoài ra, GV cần xem xét tính khả thi của các giải pháp HS đề ra để tham vấn kịp thời. 2.1.6. Kết thúc dự án GV xây dựng lớp học thành một tình huống giả định, các thành viên trong nhóm thuyết trình đóng vai nhân viên của công ty ở bộ phận Kĩ thuật và Công nghệ. GV và các thành viên trong lớp đóng vai là Ban giám đốc Tổng Công ty Cổ Phần Dịch vụ Kĩ thuật Dầu khí PTSC. Các nhóm trình bày và thuyết phục Ban giám đốc công ty về quy trình tinh chế dầu mỏ của mình là hiệu quả và khả thi. Ban giám đốc cùng nhân viên của công ty đặt câu hỏi và dựa vào Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm để đánh giá bài thuyết trình của các nhóm. Sau đây là một số sản phẩm dự án của một nhóm trong lớp đã báo cáo: 88 Dạy học theo dự án phần “Dầu mỏ” bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên... Sau khi các nhóm báo cáo sản phẩm dự án, GV sẽ tổng kết, nhận xét để các nhóm rút kinh nghiệm cho những dự án sau. GV yêu cầu HS làm một bài kiểm tra nhỏ để kiểm tra chất lượng kiến thức sau khi thực hiện dự án (Thời gian: 15 phút). 1. (3đ) Các kết luận sau đây là đúng hay sai? Nếu đúng ghi “Đ”, sai ghi “S”. 1 Dầu mỏ là hỗn hợp của rất nhiều hiđrocacbon thơm. 2 Dầu mỏ là hỗn hợp của hàng trăm loại hiđrocacbon khác nhau. 3 Trong dầu mỏ có chứa cả kim loại nặng. 4 Thành phần của dầu mỏ không chứa các nguyên tố khác ngoài C và H. 5 Khí mỏ dầu còn được gọi là khí đồng hành vì nó thoát ra cùng dầu mỏ 6 Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu sau khi được xử lí loại bỏ hợp chất của lưu huỳnh thì chỉ còn là hỗn hợp của các hiđrocacbon. 2. (2đ) Kể tên các phân đoạn chính trong giai đoạn chưng cất phân đoạn dầu mỏ ở áp suất thường. 89 Phan Đồng Châu Thủy và Phạm Hồng Bắc 3. (2,5đ) Nêu các ứng dụng chính của than mỏ. 4. (2,5đ) Nêu một số sản phẩm thu được từ quá trình chế biên khí mỏ dầu và khí thiên nhiên. 2.2. Thực nghiệm sư phạm Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm dự án trên tại trường THPT Đinh Thiện Lý Tp.HCM với lớp thực nghiệm (TN) 11A2 có 38 HS và lớp đối chứng (ĐC) 11A1 có 38 HS. GV tiến hành DHTDA ở lớp thực nghiệm và dạy học theo phương pháp truyền thống ở lớp đối chứng rồi tiến hành kiểm tra 15 phút cùng một đề đối với 2 lớp trên về kiến thức của bài “Dầu mỏ”. Sau khi thực nghiệm sư phạm, chúng tôi phát phiếu khảo sát cho HS lớp thực nghiệm để điều tra về hứng thú học tập và về phương pháp DHTDA. 2.2.1. Kết quả định tính 70,37% HS nhận thức được tầm quan trọng của bộ câu hỏi định hướng trong quá trình các em thực hiện dự án. 74,08% HS nhận xét rằng GV đánh giá thường xuyên và đa dạng trong DHTDA giúp các em định hướng công việc và thực hiện dự án tốt hơn. Về việc tự đánh giá bản thân khi học tập theo dự án, rất nhiều HS (59,26%) cho rằng bản thân đã chủ động tìm hiểu, lĩnh hội kiến thức nhờ vào sự gợi ý, hướng dẫn của GV và trao đổi với các bạn. Đông đảo HS (92,60%) thừa nhận rằng kiến thức bài học mà em lĩnh hội được khi học tập theo dự án có phần sâu và rộng hơn so với học theo phương pháp truyền thống. Tất cả HS đều cho rằng khi được học theo dự án, ngoài thu nhận được kiến thức bài học, các em còn được hình thành và rèn luyện một số kĩ năng như kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng giao tiếp, kĩ năng thuyết trình, kĩ năng tìm kiếm thông tin, kĩ năng maketing, thuyết phục, hùng biện, phản biện, kĩ năng lãnh đạo,. . . Phần lớn HS (55,56%) cho rằng DHTDA giúp các em liên hệ kiến thức bài học với thực tế nên tạo hứng thú học tập cho các em. Đa số các em cảm thấy hứng thú hơn với môn Hoá khi được học theo dự án, cụ thể là 22,22% HS cảm thấy rất hứng thú và 51,85% HS cảm thấy hứng thú. Sau khi học theo dự án, 33,33% HS rất thích được tiếp tục học tập theo phương pháp này, 48,15% HS cảm thấy khá thích thú, 14,82% HS không có cảm nhận được sự khác biệt và 3,70% HS không thích học theo dự án. 2.2.2. Kết quả định lượng Theo số liệu thống kê ta thấy: Đường lũy tích kết quả bài kiểm tra của lớp thực nghiệm nằm bên dưới và phía bên phải đường lũy tích của lớp đối chứng chứng tỏ lớp thực nghiệm có phần trăm HS đạt điểm cao nhiều hơn lớp đối chứng. 90 Dạy học theo dự án phần “Dầu mỏ” bài Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên... Bảng 1. Giá trị các tham số đặc trưng bài kiểm tra của lớp TN và ĐC Giá trị Kí hiệu Thực nghiệm Đối chứng Trung bình cộng x 6,50 5,14 Phương sai s2 1,79 1,48 Độ lệch chuẩn s 1,34 1,22 Hệ số biến thiên V 20,61% 23,74% Sai số tiêu chuẩn m 0,26 0,26 Giá trị trung bình x + m 6,42 ± 0,26 5,14 ± 0,26 Hình 1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra 15 phút của lớp TN và ĐC Điểm trung bình của lớp thực nghiệm ( = 6,42) cao hơn điểm trung bình của lớp đối chứng ( = 5,14). Giá trị sai số tiêu chuẩn của lớp thực nghiệm bằng giá trị của lớp đối chứng (m = 0,26) chứng tỏ sự chênh lệch điểm trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng như nhận xét ở trên là đáng tin cậy. Từ đó cho thấy rằng lớp 11A2 làm bài kiểm tra tốt hơn 11A1. Như vậy, phương pháp DHTDA đem lại hiệu quả học tập cao hơn so với phương pháp dạy học truyền thống. Kết quả thực nghiệm định tính và định lượng cho thấy DHTDA phần lớn đem lại sự hấp dẫn cho HS trong quá trình học tập môn Hoá học, nói cách khác là gây hứng thú hơn cho HS học tập môn Hoá học, giúp HS nắm vững kiến thức bài học hơn và làm HS trưởng thành hơn. Tuy nhiên có một số HS không thích học bằng phương pháp này do tốn nhiều thời gian và công sức. Ngoài ra, để thực hiện dự án tốt, HS phải năng động, sáng tạo và có một số kĩ năng như làm việc nhóm, lãnh đạo, công nghệ thông tin. . . Một số ít HS không đáp ứng những yêu cầu trên (thường là những HS kém năng động, rụt rè, nhút nhát) sẽ thực hiện dự án không tốt và thấy không thích thú với phương pháp dạy học này. 3. Kết luận Hoá học là một môn học vừa mang tính lí thuyết vừa mang tính thực nghiệm. Các nội dung trong chương trình hoá học phổ thông liên quan đến đời sống thực tiễn rất nhiều. Vì vậy, sử dụng DHTDA để giảng dạy môn hoá là rất phù hợp và hợp lí. DHTDA sẽ giúp HS liên hệ kiến thức Hoá với đời sống thực tiễn. Vì vậy ngoài tác dụng kích thích hứng 91 Phan Đồng Châu Thủy và Phạm Hồng Bắc thú học tập của HS, nâng cao hiệu quả dạy học môn Hoá, DHTDA còn có tác dụng hướng nghiệp cho HS và hình thành, rèn luyện cho HS một số kĩ năng cần thiết của công việc và cuộc sống sau này. Tuy nhiên, để DHTDA có hiệu quả và đảm bảo tất cả HS trong lớp đều được hưởng những lợi ích do phương pháp dạy học này mang lại, GV khi thiết kế dự án cần lưu ý đến các đối tượng HS trong lớp để tư vấn phân công nhóm hợp lí, điều chỉnh dự án phù hợp với đối tượng, quan tâm đặc biệt, tạo điều kiện và khuyến khích các em đó tham gia thực hiện dự án. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng, 2007. Hoá học Hữu cơ 1. Nxb Giáo dục, Hà Nội. [2] Tập đoàn Intel, 2008. Chương trình dạy học của Intel - Khoá học cơ bản (Phiên bản 10.1 dành cho GV cốt cán). Nxb Tổng hợp Thành phố Hồ chí Minh. [3] Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Lê Chí Kiên, Lê Mậu Quyền, 2006. Hoá học 11 nâng cao. Nxb Giáo dục, Hà Nội. [4] Thomas, J. W., Mergendoller, J. R., and Michaelson, A., 1999. Project-based learn- ing: A handbook for middle and high school teachers. Novato, CA: The Buck Institute for Education. [5] Tretten, R. & Zachariou, P., 1997. Learning about project-based learning: Assess- ment of project-based learning in Tinkertech schools. San Rafael, CA: The Autodesk Foundation. ABSTRACT Applying project-based learning when teaching the ‘crude oil section’ of the Natural hydrocarbon sources lesson in 11th grade Advance Chemistry This article describes the use of the ‘Life energy project’ when teaching the ‘crude oil section’ of ‘Natural hydrocarbon sources’ lesson in 11th grade advanced chemistry class. of the 11th grade, a practice in project-based learning (PBL). The results of both quantitative and qualitative research has proved the possibility of benefits which PBL could give to students which include interest in learning, better academic performance, confidence and initiative in learning essential skills of life. 92