Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị - Hóa học 11 Nâng cao

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:132

Thêm vào BST

Báo xấu

160
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị - Hóa học 11 Nâng cao nhằm xây dựng hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị chương Nhóm nitơ và nhóm cacbon - Hóa học 11 Nâng cao.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị - Hóa học 11 Nâng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Võ Thị Kiều Hương Chuyên ngành: Lí 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. LÊ PHI THÚY Thành phố Hồ Chí Minh – 2010
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trịnh Văn Biều cùng các thầy cô khoa Hoá học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh và trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã giúp tôi có thêm nhiều kiến thức và kỹ năng sư phạm trong suốt khoá học. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến phòng Khoa học Công nghệ và Sau đại học - trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn được hoàn thành đúng tiến độ. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Phi Thúy - người đã hướng dẫn, dìu dắt, động viên tôi trong suốt quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh các trường trung học phổ thông Trương Định, Chợ Gạo, Chuyên Tiền Giang và Trần Văn Ơn – Bến Tre cùng các anh chị em đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình đã nhiệt tình động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Tác giả Võ Thị Kiều Hương
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................. 2 2T T 2 MỤC LỤC ...................................................................................................................................... 3 2T T 2 CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................................................... 6 2T 2T MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................... 7 2T T 2 1. Lí do chọn đề tài................................................................................................................................... 7 2T 2T 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................................................ 7 2T 2T 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ...................................................................................................... 7 2T 2T 4. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................................................. 8 2T 2T 5. Nhiệm vụ đề tài .................................................................................................................................... 8 2T 2T 6. Giả thuyết khoa học.............................................................................................................................. 8 2T 2T 7. Điểm mới của đề tài ............................................................................................................................. 8 2T 2T 8. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................................................... 8 2T 2T Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .................................................... 9 2T T 2 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ....................................................................................................... 9 2T 2T 1.1.1. Các tài liệu đã xuất bản .............................................................................................................. 9 T 2 2T 1.1.2. Luận văn thạc sĩ ......................................................................................................................... 9 T 2 2T 1.1.3. Bài viết trên tạp chí Hoá học và ứng dụng ................................................................................ 10 T 2 T 2 1.1.4. Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm thành phố Hố Chí T 2 Minh. ................................................................................................................................................. 10 T 2 1.2. Phương tiện trực quan trong dạy học hoá học .................................................................................. 11 2T T 2 1.2.1. Khái niệm ................................................................................................................................ 11 T 2 2T 1.2.2. Phân loại phương tiện trực quan [5] ........................................................................................ 11 T 2 T 2 1.2.2.1. Nhóm thí nghiệm trong nhà trường ................................................................................... 11 T 2 T 2 1.2.2.2. Nhóm đồ dùng trực quan .................................................................................................. 12 T 2 2T 1.2.2.3. Nhóm phương tiện kỹ thuật .............................................................................................. 12 T 2 2T 1.2.3. Vai trò của phương tiện trực quan [22] ..................................................................................... 12 T 2 T 2 1.2.4. Sử dụng các phương tiện trực quan trong dạy học hoá học [22] ................................................ 13 T 2 T 2 1.2.4.1. Sử dụng đúng lúc .............................................................................................................. 13 T 2 2T 1.2.4.2. Sử dụng đúng chỗ ............................................................................................................. 13 T 2 2T 1.2.4.3. Sử dụng đủ cường độ ........................................................................................................ 13 T 2 2T 1.3. Bài tập hoá học................................................................................................................................ 14 2T 2T 1.3.1. Khái niệm ................................................................................................................................ 14 T 2 2T 1.3.2. Phân loại bài tập hóa học [49] .................................................................................................. 14 T 2 2T 1.3.2.1. Cơ sở phân loại................................................................................................................. 14 T 2 2T 1.3.2.2. Phân loại chi tiết bài tập hóa học ở trường phổ thông ........................................................ 14 T 2 T 2 1.3.3. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học [16], [49], [52], [57], [58].............................................. 16 T 2 T 2 1.3.3.1. Ý nghĩa trí dục .................................................................................................................. 16 T 2 2T
1.3.3.2. Ý nghĩa phát triển ............................................................................................................. 16 T 2 2T 1.3.3.3. Ý nghĩa giáo dục............................................................................................................... 16 T 2 2T 1.3.4. Sử dụng bài tập trong quá trình dạy học ................................................................................... 17 T 2 T 2 1.3.4.1. Chọn bài tập [16], [52].................................................................................................... 17 T 2 2T 1.3.4.2. Chữa bài tập [16] ............................................................................................................. 17 T 2 2T 1.3.5. Xây dựng bài tập hoá học mới .................................................................................................. 17 T 2 2T 1.3.5.1. Các xu hướng hiện nay [52] ............................................................................................. 17 T 2 2T 1.3.5.2. Một số loại hình bài tập mới cần xây dựng [52] ............................................................... 18 T 2 T 2 1.4. Bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị ........................................................... 20 2T T 2 1.4.1. Khái niệm ................................................................................................................................ 20 T 2 2T 1.4.2. Phân loại bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị ..................................... 21 T 2 T 2 1.4.2.1. Bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong đề bài.................................................... 21 T 2 T 2 1.4.2.2. Bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị để giải .............................................. 23 T 2 T 2 1.4.3. Vai trò của bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị................................... 24 T 2 T 2 1.4.3.1. Bài tập có sử dụng hình vẽ [7] ......................................................................................... 24 T 2 T 2 1.4.3.2. Bài tập có sử dụng sơ đồ ................................................................................................... 24 T 2 2T 1.4.3.3. Bài tập có sử dụng biểu bảng ............................................................................................ 25 T 2 T 2 1.4.3.4. Bài tập có sử dụng đồ thị .................................................................................................. 25 T 2 2T 1.5. Phân tích hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong sách giáo khoa, sách bài 2T tập trung học phổ thông .......................................................................................................................... 25 2T 1.6. Thực trạng việc sử dụng bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị ở trường trung học phổ thông.. 26 2T T 2 1.6.1. Mục đích và phương pháp điều tra ........................................................................................... 26 T 2 T 2 1.6.2. Kết quả điều tra........................................................................................................................ 26 T 2 2T Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC CÓ SỬ DỤNG HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, 2T BIỂU BẢNG, ĐỒ THỊ CHƯƠNG NHÓM NITƠ VÀ NHÓM CACBON LỚP 11 ................... 30 T 2 2.1. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị ............ 30 2T T 2 2.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị............... 30 2T T 2 2.3. Mục tiêu của chương Nhóm nitơ và Nhóm cacbon .......................................................................... 31 2T T 2 2.1.1. Chương Nhóm nitơ .................................................................................................................. 31 T 2 2T 2.1.2. Chương Nhóm cacbon ............................................................................................................. 32 T 2 2T 2.4. Hệ thống bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị chương nhóm nitơ ................ 32 2T T 2 2.5. Hệ thống bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị chương Nhóm cacbon .......... 58 2T T 2 2.6. Sử dụng bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong dạy học .................................................. 75 2T T 2 2.6.1. Sử dụng khi mở đầu bài giảng .................................................................................................. 75 T 2 2T 2.6.2. Sử dụng khi xây dựng kiến thức mới ........................................................................................ 76 T 2 T 2 2.6.3. Sử dụng khi củng cố, vận dụng kiến thức ................................................................................. 77 T 2 T 2 2.6.4. Sử dụng trong giờ luyện tập, ôn tập .......................................................................................... 78 T 2 T 2 2.6.5. Sử dụng trong giờ thực hành .................................................................................................... 78 T 2 2T 2.6.6. Sử dụng trong kiểm tra đánh giá ............................................................................................... 79 T 2 2T
2.6.7. Sử dụng trong hoạt động ngoại khóa ........................................................................................ 81 T 2 T 2 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................................... 83 2T T 2 3.1. Mục đích thực nghiệm ..................................................................................................................... 83 2T 2T 3.2. Đối tượng thực nghiệm .................................................................................................................... 83 2T 2T 3.3. Tiến hành thực nghiệm .................................................................................................................... 83 2T 2T 3.4. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................................................... 85 2T 2T 3.4.1. Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích luỹ và tham số thống kê đặc trưng ...................... 85 T 2 T 2 3.4.1.1. Bài kiểm tra thứ nhất (TN1) – chương nhóm nitơ ............................................................. 85 T 2 T 2 3.4.1.2. Bài kiểm tra thứ hai (TN2) – chương nhóm cacbon........................................................... 89 T 2 T 2 3.4.1.3. Tổng hợp hai bài thực nghiệm .......................................................................................... 94 T 2 T 2 3.4.2. Biểu diễn kết quả bằng đồ thị ................................................................................................... 95 T 2 2T 3.4.2.1. Bài kiểm tra thứ nhất (TN1) – chương nhóm nitơ ............................................................. 95 T 2 T 2 3.4.2.2. Bài kiểm tra thứ hai (TN2) – chương nhóm cacbon........................................................... 97 T 2 T 2 3.4.2.3. Tổng hợp hai bài thực nghiệm .......................................................................................... 99 T 2 T 2 3.4.4. Phân tích kết quả thực nghiệm ............................................................................................... 100 T 2 2T KẾT LUẬN ................................................................................................................................. 103 2T T 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 106 2T 2T PHẦN PHỤ LỤC........................................................................................................................ 110 2T 2T
CÁC CHỮ VIẾT TẮT BB : biểu bảng BT : bài tập BTHH : bài tập hoá học Dd (dd) : dung dịch ĐC : đối chứng ĐHSP : đại học sư phạm đktc : điều kiện tiêu chuẩn ĐT : đồ thị G : giỏi GV : giáo viên HH : hoá học HS : học sinh HV : hình vẽ K : khá NXB : nhà xuất bản pthh : phương trình hoá học PTN : phòng thí nghiệm SBT : sách bài tập SĐ : sơ đồ SGK : sách giáo khoa TB : trung bình THPT : trung học phổ thông TN : thực nghiệm YK : yếu kém
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Việt Nam đang bước vào giai đoạn mới, giai đoạn xây dựng và phát triển trong bối cảnh toàn cầu hoá ngày càng sâu rộng. Chính điều này đã đặt ra thách thức sống còn cho đất nước ta là làm thế nào tìm ra con đường đi sáng tạo để nhanh chóng hoà nhập cùng với khu vực và thế giới tiến vào nền văn minh nhân loại? Muốn vậy, trước hết cần phải có một nền giáo dục toàn diện và hiện đại đủ sức tạo ra chất lượng và hiệu quả thật sự trong sứ mệnh “nâng cao dân trí, phát triển nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”. Do đó, ngành giáo dục nước nhà đã và đang từng bước đổi mới toàn diện để đào tạo những con người vừa “hồng” vừa “chuyên” đáp ứng nhu cầu xã hội. Nói riêng về hoá học – môn khoa học thực nghiệm – là môn học mà những con người “công nghiệp” trong tương lai cần phải vận dụng rất nhiều vào thực tiễn. Vì thế, học sinh cần phải được rèn luyện kỹ năng thực hành, có vốn kiến thức sâu rộng về sản xuất hóa học ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường phổ thông. Thế nhưng, vì lí do nào đó mà không phải lúc nào người thầy cũng dạy được cho các em theo kiểu “học đi đôi với hành”. Cho nên, những hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị sẽ là ngôn ngữ diễn tả ngắn gọn nhưng rất hiệu quả bản chất của thực tiễn hóa học, để giúp học sinh gắn lí thuyết với thực tiễn nhiều hơn. Tuy nhiên, những bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong chương trình hóa học phổ thông hiện nay còn rất ít và cũng chưa được nhiều giáo viên sử dụng. Như vậy, vấn đề là làm thế nào để học sinh sử dụng ngày càng nhiều và có hiệu quả những bài tập hóa học có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị? Với mong muốn cải thiện phương pháp dạy học đặc thù của bộ môn, góp phần nâng cao chất lượng học tập của học sinh nên chúng tôi đã chọn vấn đề “Xây dựng hệ thống bàì tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị - hoá học 11 nâng cao” làm đề tài nghiên cứu. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể: quá trình dạy học hoá học ở trường trung học phổ thông. - Đối tượng: bài tập hoá học 11 nâng cao có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị.
4. Phạm vi nghiên cứu Bài tập hoá học 11 nâng cao chương “Nhóm nitơ” và “Nhóm cacbon”. 5. Nhiệm vụ đề tài - Tìm hiểu hệ thống lí luận về bài tập hoá học; phương tiện trực quan; bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị. - Phân tích hệ thống bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong SGK, SBT trung học phổ thông. - Điều tra cơ bản tình hình sử dụng bài tập hoá học có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị ở trường phổ thông hiện nay. - Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hoá học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị chương “Nhóm nitơ” và “Nhóm cacbon” lớp 11 nâng cao. - Đề xuất việc sử dụng hệ thống bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị trong dạy học hóa học. - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập đã đề xuất. 6. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng tốt các bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị sẽ góp phần đa dạng hệ thống bài tập hóa học và nâng cao kết quả học tập cho học sinh. 7. Điểm mới của đề tài - Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hoá học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị chương “Nhóm nitơ” và “Nhóm cacbon” - hoá học 11 nâng cao. - Đề xuất phương thức sử dụng bài tập có hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị để nâng cao hiệu quả dạy học hóa học nói chung và hóa học 11 nói riêng. 8. Phương pháp nghiên cứu - Các phương pháp nghiên cứu lí luận: tra cứu các tài liệu sư phạm, các văn bản có liên quan đến đề tài. - Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: phương pháp điều tra, phương pháp thực nghiệm sư phạm. - Phương pháp thống kê toán học: xử lí kết quả thực nghiệm.
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Bài tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị hiện nay còn rất ít, nhất là bài tập về hình vẽ và đồ thị. Chỉ có một số ít công trình nghiên cứu về mảng bài tập này. Chúng tôi xin giới thiệu một vài công trình có liên quan đến đề tài như sau: 1.1.1. Các tài liệu đã xuất bản ● Bài tập lí thuyết và thực nghiệm hóa học – tập 1- hóa học vô cơ - của tác giả Cao Cự Giác (2009), NXB Giáo dục. Tác phẩm gồm 7 chương viết về các bài tập lí thuyết và thực nghiệm hóa học vô cơ. Đáng chú ý là ở chương 7, tác giả đã viết về “Bài tập hóa học thực nghiệm có sử dụng các hình vẽ mô phỏng thí nghiệm”. Ở đây, tác giả đã đưa ra 35 bài tập có sử dụng hình vẽ để giúp đọc giả thấy được việc khai thác các bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ mô phỏng thí nghiệm là việc rất cần thiết để rèn luyện kĩ năng thực hành và tăng cường tính thực tiễn của môn học. ● Giúp trí nhớ chuỗi phản ứng hóa học – của tác giả Ngô Ngọc An (2008), NXB Đại học Sư phạm. Trong quyển sách này, tác giả đã đưa ra các sơ đồ phản ứng hóa học cả phần vô cơ lẫn hữu cơ để giúp các em học sinh lớp 10, 11, 12 dễ hệ thống kiến thức và thấy được mối liên hệ giữa các chất với nhau từ đó nhớ bài được lâu hơn. ● Ôn tập và hệ thống hóa nhanh giáo khoa hóa vô cơ – của tác giả Quan Hán Thành (2003), NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. Trong tác phẩm, tác giả chia theo từng vấn đề, mỗi vấn đề tác giả hệ thống hóa kiến thức sau đó đưa ra các sơ đồ phản ứng hóa học để học sinh vận dụng, khắc sâu và hoàn thiện kiến thức đã lĩnh hội. 1.1.2. Luận văn thạc sĩ Một số biện pháp nâng cao chất lượng rèn luyện kiến thức – kĩ năng thí nghiệm trong chương trình hoá học 10 nâng cao cho học sinh theo hướng dạy học tích cực - của tác giả Đỗ Thị Bích Ngọc (2009), trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. Trong luận văn này, tác giả đã nêu ra 5 biện pháp nâng cao chất lượng, kĩ năng thí nghiệm cho học sinh, trong đó có hai biện pháp đáng chú ý là: - Sử dụng bài tâp có hình vẽ, đồ thị theo hướng phát huy tính tích cực cho HS; - Sử dụng đề kiểm tra có hình vẽ, bài tập thực nghiệm và bài tập thực tiễn để rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh.
Với hai biện pháp này, tác giả đã đề xuất 34 bài tập và 10 đề kiểm tra có sử dụng hình vẽ, đồ thị thuộc chương trình hoá học lớp 10 nâng cao. 1.1.3. Bài viết trên tạp chí Hoá học và ứng dụng ● Giải toán nhanh bằng phương pháp đồ thị - của tác giả Trần Thị Tố Quyên (số 8 (80)/2008), trang 9-10; ● Sử dụng phương pháp khảo sát đồ thị để nhẩm nhanh kết quả trong bài tập trắc nghiệm - của tác giả Từ Sỹ Chương (số 9 (81)/2008), trang 3-4; ● Sử dụng đồ thị hàm số bậc nhất khi giải bài tập hóa học - của tác giả Trịnh Quang Cảnh (số 8 (116)/2010), trang 9-16. Các bài viết trên đã nêu lên phương pháp giải bằng đồ thị cho các dạng bài tập như: CO 2 /SO 2 R R R R tác dụng với dung dịch Ca(OH) 2 /Ba(OH) 2 ; muối Al3+/Zn2+ tác dụng với dung dịch OH-; muối R R R R P P P P P P Cu2+/Zn2+ tác dụng với dung dịch (khí NH 3 ); dung dịch H+ tác dụng với muối AlO 2 -/ZnO 2 2-; dung P P P P R R P P R RP P R RP P dịch H+ tác dụng với phức chất [Cu(NH 3 ) 4 ]2+/[Zn(NH 3 ) 4 ]2+. P P R R R R P P R R R R P P Các tác giả trên đều có cùng mục đích chung là đưa ra phương pháp giải bằng đồ thị nhằm giải nhanh một số dạng bài tập, nhất là bài tập trắc nghiệm. ● Một số sơ đồ phản ứng vui nhằm giúp học sinh củng cố - bổ sung những kiến thức đã học - của tác giả Bùi Xuân Đông (số 3 (111)/2010), trang 22-24. Trong bài viết này, tác giả đã đưa ra 8 sơ đồ vui, lạ mắt về mối quan hệ của các loại hợp chất nhằm kích thích sự hứng thú học tập cho học sinh, đồng thời giúp học sinh tiếp thu kiến thức thoải mái hơn và dễ nhớ bài hơn. 1.1.4. Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm thành phố Hố Chí Minh. ● Rèn luyện kỹ năng vẽ hình và sử dụng hình vẽ cho sinh viên khoa hoá trường Đại học Sư phạm - của tác giả Nguyễn Thị Hồng Ngọc (1998) - đã nêu một số nội dung đáng chú ý: - Những ưu điểm của việc sử dụng hình vẽ trong dạy học; - Một số biện pháp sử dụng hình vẽ trong dạy học hoá học: khi truyền thụ kiến thức mới, khi củng cố kiến thức, kết hợp hình vẽ với lời giảng và thí nghiệm. ● Sử dụng tranh ảnh, hình vẽ trong giảng dạy hoá học ở phổ thông trung học - của tác giả Nguyễn Thị Thuỳ Trang (2000) - có nêu lên một số điểm đáng chú ý: - Lợi ích, vai trò của tranh ảnh, hình vẽ trong dạy học hóa học; - Phạm vi và phương pháp sử dụng tranh ảnh, hình vẽ để dạy học. ● Sử dụng sơ đồ, bảng biểu và hình vẽ trong giải bài tập hoá học ở phổ thông trung học - của tác giả Trương Đăng Thái (2001) - đã đề cập đến:
- Tác dụng của việc sử dụng sơ đồ, bảng biểu và hình vẽ trong giải BTHH; - Các loại bài tập có thể sử dụng sơ đồ, bảng biểu và hình vẽ để giải cùng với phương pháp sử dụng chúng. Các khóa luận tốt nghiệp trên đã nêu lên vai trò, tác dụng, phạm vi và một số phương pháp sử dụng tranh ảnh, hình vẽ, sơ dồ, biểu bảng trong dạy học hóa học. Nhận xét chung: Các tài liệu trên đã: - Phần nào khái quát được vai trò, tác dụng của hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị; - Đưa ra một số phương pháp sử dụng HV, SĐ, BB, ĐT trong dạy học hóa học; - Giới thiệu một số BTHH có sử dụng HV, SĐ, BB, ĐT. Tuy nhiên, các tài liệu trên - Chưa giới thiệu được nhiều bài tập, nhất là bài tập có sử dụng hình vẽ, đồ thị hóa học 11; - Chưa nêu lên tác dụng của bài tập có sử dụng HV, SĐ, BB, ĐT; - Chưa đề xuất phương pháp sử dụng các bài tập có HV, SĐ, BB, ĐT trong dạy học hóa học. Đây là những vấn đề chúng tôi sẽ nghiên cứu trong đề tài này. 1.2. Phương tiện trực quan trong dạy học hoá học 1.2.1. Khái niệm Phương tiện dạy học là những đối tượng vật chất (sách vở, đồ dùng, máy móc, thiết bị, …) dùng để dạy học. [5] Phương tiện trực quan trong dạy học hóa học là những đối tượng vật chất bao gồm mọi dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kĩ thuật từ đơn giản đến phức tạp dùng trong quá trình dạy học với tư cách là mô hình đại diện cho sự vật, hiện tượng, là nguồn phát ra thông tin về sự vật hiện tượng đó, làm cơ sở và tạo thuận lợi cho sự lĩnh hội kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh. 1.2.2. Phân loại phương tiện trực quan [5] Tùy theo cơ sở mà có nhiều cách phân loại khác nhau, ở đây chúng tôi phân chia phương tiện trực quan trong nhà trường gồm ba nhóm: 1.2.2.1. Nhóm thí nghiệm trong nhà trường - Các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm; - Hóa chất; - Kĩ thuật tiến hành thí nghiệm trong nhà trường.
1.2.2.2. Nhóm đồ dùng trực quan Bao gồm: - Sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo: + Sách giáo khoa (dùng cho học sinh và giáo viên); + Sách giáo viên; + Sách tham khảo; + Sách tra cứu, các tài liệu hướng dẫn; + Tạp chí chuyên đề; + Sách báo các loại; + Thư viện điện tử; + Các thông tin trên mạng internet; … - Các đồ dùng dạy học: + Bảng các loại (bảng đen, bảng gấp, bảng di động, bảng nỉ, …); + Tranh ảnh, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, bản đồ, đồ thị; + Mô hình; + Mẫu vật. 1.2.2.3. Nhóm phương tiện kỹ thuật Bao gồm các máy dạy học và các phương tiện nghe nhìn: - Máy chiếu hình và bản trong; - Máy ghi âm; - Tivi; - Máy vi tính; - Máy ảnh; - Video cassete; - Camera; … 1.2.3. Vai trò của phương tiện trực quan [22] Phương tiện dạy học có vai trò quan trọng trong quá trình dạy học, nó thay thế cho những sự vật, hiện tượng, các quá trình xảy ra trong thực tiễn mà GV và HS không thể tiếp cận trực tiếp được. Phương tiện dạy học giúp cho HS phát huy tối đa các giác quan trong quá trình tiếp thu kiến thức, do đó HS dễ dàng tái hiện kiến thức và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phương tiện trực quan trong dạy học hóa học có các vai trò quan trọng sau đây: - Cung cấp cho học sinh các kiến thức một cách chắc chắn và chính xác giúp học sinh nhớ lâu hơn.
- Giúp cho việc giảng dạy của GV trở nên cụ thể hơn, giúp HS dễ dàng tiếp thu sự vật, hiện tượng và các quá trình phức tạp mà bình thường HS khó nắm vững được. - Giúp GV tiết kiệm thời gian. - Giúp GV đỡ vất vả (giảm khối lượng lớn công việc tay chân). - Dễ dàng gây được cảm tình và sự chú ý của HS, giúp cho bài giảng hấp dẫn, HS hứng thú học tập. - Giúp cho lớp học sinh động. - Giúp GV có thể kiểm tra một cách khách quan khả năng tiếp thu kiến thức cũng như sự hình thành kĩ năng, kĩ xảo của HS. 1.2.4. Sử dụng các phương tiện trực quan trong dạy học hoá học [22] Có ba nguyên tắc sử dụng các phương tiện trực quan trong dạy học hóa học: 1.2.4.1. Sử dụng đúng lúc - Trình bày phương tiện lúc cần thiết, lúc HS mong muốn nhất được quan sát, gợi nhớ trong trạng thái tâm sinh lí thuận lợi nhất. - Theo đúng trình tự bài giảng, đúng nội dung và phương pháp dạy học. - Phân biệt thời điểm sử dụng của từng phương tiện dạy học. - Cần cân đối và bố trí lịch sử dụng phương tiện hợp lí, đúng lúc, thuận lợi nhằm tăng hiệu quả sử dụng. 1.2.4.2. Sử dụng đúng chỗ - Tìm vị trí để giới thiệu phương tiện trên lớp học hợp lí nhất, giúp HS có thể sử dụng nhiều giác quan nhất để tiếp xúc với phương tiện một cách đồng đều ở mọi vị trí trong lớp. - Tìm vị trí lắp đặt sao cho toàn lớp có thể quan sát rõ ràng. - Đảm bảo các yêu cầu về chiếu sáng, thông gió và các yêu cầu kĩ thuật khác. - Các phương tiện phải được giới thiệu ở vị trí an toàn cho cả GV và HS. - Đối với các phương tiện được lưu giữ tại nơi bảo quản, phải sắp xếp ngăn nắp, trật tự để khi cần lấy không mất nhiều thời gian và công sức. - Phải bố trí chỗ cất phương tiện dạy học tại lớp sau khi dùng để không phân tán tư tưởng HS. 1.2.4.3. Sử dụng đủ cường độ - Phù hợp nội dung và phương pháp giảng dạy, phù hợp trình độ tiếp thu và lứa tuổi HS. - Tùy từng loại phương tiện có mức độ sử dụng tại lớp khác nhau. Nếu kéo dài việc trình diễn phương tiện hoặc dùng lặp lại quá nhiều lần trong một buổi giảng, hiệu quả của chúng sẽ giảm sút.
1.3. Bài tập hoá học 1.3.1. Khái niệm Theo từ điển Tiếng Việt, bài tập là bài ra cho học sinh làm để tập vận dụng những điều đã học. [60] Theo Thái Duy Tuyên, bài tập là một hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện và yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi người học có một lời giải đáp mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không có sẵn ở thời điểm bài tập được đặt ra. [57] Bài tập hóa học là bài ra cho học sinh được giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phương pháp hóa học. 1.3.2. Phân loại bài tập hóa học [49] 1.3.2.1. Cơ sở phân loại Có nhiều cơ sở để phân loại BTHH. Có thể dựa vào các cơ sở sau: - Dựa vào hình thái hoạt động của học sinh khi giải bài tập: BT lí thuyết và BT thực nghiệm. - Dựa vào tính chất của BT: BT định tính và BT định lượng. - Dựa vào kiểu bài hoặc dạng bài: BT xác định công thức phân tử, tính thành phần phần trăm, nhận biết, tách chất, ... - Dựa vào nội dung: BT nồng độ, điện phân, áp suất, … - Dựa vào chức năng: BT kiểm tra sự hiểu và nhớ, BT đánh giá các khả năng vẽ sơ đồ, tìm tài liệu, bài tập rèn luyện tư duy khoa học (phân tích, tổng hợp, quy nạp, diễn dịch, …). - Dựa vào khối lượng kiến thức hay mức độ đơn giản, phức tạp của BT: BT cơ bản, BT tổng hợp. 1.3.2.2. Phân loại chi tiết bài tập hóa học ở trường phổ thông - Bài tập lí thuyết, định tính bao gồm: + Viết công thức electron, công thức cấu tạo, đồng phân, … + Viết phương trình phản ứng biểu diễn dãy biến hóa của các chất. + Bài tập bằng hình vẽ. + Nhận biết hay phân biệt các chất. + Tách các chất ra khỏi hỗn hợp. + Điều chế một chất. + Xác định cấu tạo của một chất dựa vào tính chất của nó. + Trình bày tính chất hóa học của một chất. + Trình bày các định luật, học thuyết, các khái niệm HH cơ bản. - Bài tập lí thuyết định lượng hay bài tập tính toán:
+ Tính khối lượng phân tử của một chất + Tính theo công thức HH: tính tỉ lệ khối lượng giữa các nguyên tố, tính phần trăm khối lượng các nguyên tố trong hợp chất, tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tố, … + Tính theo phương trình HH. + Hoàn thành các phương trình phản ứng hạt nhân, tính chu kỳ bán hủy,… + Tính lượng chất tan và lượng dung môi để pha chế một dung dịch. + Xác định nguyên tố HH. + Xác định công thức phân tử của hợp chất. + Tính thành phần phần trăm về khối lượng hoặc thể tích của hỗn hợp. + Tính tốc độ phản ứng hóa học. + Tính độ điện li; hằng số axit, bazơ. + Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng. + Tính độ tinh khiết của một chất hoặc hiệu suất của phản ứng. + Điện phân. + Áp dụng các định luật về chất khí. + Biện luận theo hóa trị, theo khối lượng hoặc theo tính chất của các nguyên tố và các chất. + Dạng hỗn hợp hay tổng hợp. - Bài tập thực nghiệm định tính: + Lắp dụng cụ thí nghiệm. + Quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng thí nghiệm. + Làm thí nghiệm để nghiên cứu tính chất của một chất hoặc một phản ứng hóa học. + Nhận biết các chất. + Tách các chất ra khỏi hỗn hợp. + Điều chế các chất. - Bài tập thực nghiệm định lượng: + Xác định khối lượng, thể tích, khối lượng riêng, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các chất. + Xác định tỉ khối của chất khí. + Xác định lượng nước chứa trong các chất và công thức phân tử của muối ngậm nước. + Xác định độ tan của các chất và nồng độ dung dịch. + Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợp các chất. + Điều chế các chất và tính hiệu suất phản ứng, hoặc tinh chế một chất rồi tính độ tinh khiết.
1.3.3. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học [16], [49], [52], [57], [58] Bài tập hóa học là phương tiện cơ bản để HS tập vận dụng các kiến thức hóa học vào thực tế đời sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học. Sử dụng BTHH là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, nó là phương tiện giúp người thầy hoàn thành các chức năng: giáo dưỡng, giáo dục và phát triển dạy học. Cụ thể là: 1.3.3.1. Ý nghĩa trí dục Thông qua việc giải bài tập hóa học, giúp học sinh: - Hình thành các khái niệm hóa học. - Làm chính xác hóa, hiểu đúng, hiểu sâu về các khái niệm. - Củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. - Ôn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách thường xuyên. - Rèn luyện các kỹ năng HH như: cân bằng phương trình, tính theo công thức và phương trình HH, kỹ năng thực hành, … - Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường. - Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ HH và các thao tác tư duy. 1.3.3.2. Ý nghĩa phát triển - Thông qua giải BTHH, HS phát triển các năng lực: tư duy logic, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức, … - Bài tập hóa học rèn luyện cho học sinh kỹ năng suy nghĩ độc lập, trí thông minh và khả năng sáng tạo. 1.3.3.3. Ý nghĩa giáo dục - Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực, lòng say mê khoa học. - Giúp người học tự tin hơn vào khả năng của bản thân, thấy rõ hơn vai trò của môn hóa học. - Bài tập hóa học là nguồn tạo hứng thú cho việc học hóa học. - Các bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động (có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc). - Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp, dạy nghề cho học sinh.
1.3.4. Sử dụng bài tập trong quá trình dạy học 1.3.4.1. Chọn bài tập [16], [52] Hiện nay, ngoài SGK và SBT còn có rất nhiều sách tham khảo về BTHH ở trường phổ thông. Tuy nhiên, tùy theo từng điều kiện cụ thể mà GV cần lựa chọn các BT cho thích hợp. Khi chọn BT cần chú ý đến các yếu tố sau: - Căn cứ trên khối lượng kiến thức HS nắm được để lựa chọn bài tập phù hợp trình độ HS. - Qua việc giải BT của HS có thể đánh giá được chất lượng học tập, phân loại được HS, kích thích được toàn lớp học. - Căn cứ vào chương trình giảng dạy, nên xây dựng một ngân hàng BT phù hợp với mức độ của từng khối lớp. - Nên chọn các BT có nội dung gắn hóa học với các môn học khác, với thực tiễn; BT có nhiều cách giải đòi hỏi học sinh phải suy luận thông minh để có cách giải nhanh nhất; … sẽ tạo hứng thú, nâng cao chất lượng giải bài tập. - Sau mỗi bài giảng, cần rèn luyện cho học sinh có thói quen làm hết các BT có trong SGK. 1.3.4.2. Chữa bài tập [16] - Khi chú trọng chất lượng: giáo viên nên chữa bài kiểm tra viết, chữa các bài tập chọn lọc điển hình. + Chữa chi tiết, trình bày rõ ràng, chính xác, nên kết hợp chữa các lỗi điển hình mà HS đã mắc phải. + Hướng dẫn cho HS cách phân tích BT, nên có ví dụ về bài làm của HS từ việc phân tích sai dẫn đến giải sai. + Cần lựa chọn các bài điển hình, các dạng BT bắt buộc. - Khi chú trọng tới số lượng: HS phổ thông rất cần phải chữa nhiều BT, kiểm tra để khuyến khích HS học tập, đánh giá kịp thời chất lượng dạy học.GV có thể tiến hành theo các hình thức sau: + Tiến hành vào đầu hoặc cuối giờ học, kiểm tra một lúc nhiều HS. + Kiểm tra trắc nghiệm. + Các dạng bài tập cơ bản. 1.3.5. Xây dựng bài tập hoá học mới 1.3.5.1. Các xu hướng hiện nay [52] - Loại bỏ những bài tập có nội dung hóa học nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật toán phức tạp để giải (hệ nhiều ẩn, nhiều phương trình, bất phương trình, cấp số cộng, cấp số nhân, …). - Loại bỏ những BT có nội dung rắc rối, phức tạp, xa rời hoặc phi thực tiễn HH.
- Tăng cường sử dụng BT thực nghiệm. - Tăng cường sử dụng BT trắc nghiệm khách quan. - Xây dựng BT mới về bảo vệ môi trường và phòng chống ma túy. - Xây dựng BT mới để rèn luyện cho HS năng lực phát triển và giải quyết vấn đề. - Đa dạng hóa các loại hình BT: bài tập bằng hình vẽ, BT vẽ đồ thị, sơ đồ, BT dùng bảng số liệu, BT lắp dụng cụ thí nghiệm, … - Xây dựng những BT có nội dung HH phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản, nhẹ nhàng. - Xây dựng và tăng cường sử dụng BT thực nghiệm định lượng. 1.3.5.2. Một số loại hình bài tập mới cần xây dựng [52] ● Bài tập rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. Ví dụ 1: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 cần vừa đủ 2,24 lít CO U U R R R R R R R R (đkc). Tính khối lượng Fe thu được. Phát hiện vấn đề: Khi khử oxit sắt, CO lấy oxi của oxit sắt để tạo ra Fe và CO 2 : CO + O → R R CO 2 . Số mol nguyên tử oxi trong oxit sắt bằng số mol CO. R R Giải quyết vấn đề: Tính khối lượng oxi trong oxit, lấy khối lượng hỗn hợp trừ khối lượng oxi được khối lượng sắt. Vậy: m Fe = 17,6 – (0,1.16) = 16 gam. R R Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 9,65 gam hỗn hợp Al và Fe trong dd HCl dư, dd thu được cho tác U U dụng với dd NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 8 gam chất rắn. Tính phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu. Phát hiện vấn đề: Chất rắn thu được là Fe 2 O 3 , trong đó số mol Fe gấp đôi số mol Fe 2 O 3 . R R R R R R R R Giải quyết vấn đề: 2.8 n Fe = 2n FeR R R R O3 R = = 0,1 mol → %m Fe = 58,03% R R 2 R 160 ● Bài tập bằng hình vẽ. Ví dụ 1: Các hình vẽ sau mô tả một số phương pháp thu khí thường tiến hành ở phòng thí U U nghiệm. Cho biết từng phương pháp (1), (2), (3) có thể áp dụng để thu được khí nào trong số các khí sau: H 2 , O 2 , N 2 , Cl 2 , HCl, NH 3 , SO 2 , CO 2 , H 2 S? R R R R R R R R R R R R R R R R H2 O (1) (2) (3) Ví dụ 2: Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ sau: U U
Nước có màu bông Than gỗ Nước không màu a) Khả năng hấp phụ của than gỗ thuộc tính chất vật lí hay hoá học của cacbon? b) Vì sao than gỗ có tính hấp phụ, các dạng thù hình khác của cacbon có tính chất này không? Vì sao? c) Nêu ứng dụng thực tế về tính hấp phụ của than gỗ. ● Bài tập có sử dụng đồ thị. Ví dụ 1: Nung nóng đều dần một chất rắn A trong thời gian 20 phút. Nhiệt độ gây ra sự biến U U đổi trạng thái của chất rắn A được biểu diễn bằng đồ thị sau: Nhiệt độ (oC) P P 100 80 60 40 20 Thời gian Từ đồ thị, hãy cho biết: a) Ở nhiệt độ nào thì chất A nóng chảy? b) Ở nhiệt độ nào thì chất A sôi? c) Ở nhiệt độ cao nhất là bao nhiêu để chất A tồn tại ở trạng thái rắn? d) Hãy cho biết chất A ở trạng thái nào (rắn, lỏng, khí) khi A ở những nhiệt độ sau: 25oC, 50oC, P P P P 100oC? P P e) Ở nhiệt độ nào thì chất A vừa tồn tại ở trạng thái rắn, vừa tồn tại ở trạng thái lỏng? Vừa tồn tại ở trạng thái lỏng vừa tồn tại ở trạng thái khí? Ví dụ 2: Cho một lá sắt nhỏ tác dụng với dung dịch HCl loãng, nhận thấy nhiệt độ của quá U U trình phản ứng tăng dần. Thể tích H 2 thu được tương ứng với thời gian như sau: R R
Thể tích (cm3) P P 3 10 50 78 85 89 90 90 Thời gian (phút) 1 2 3 4 5 6 7 8 a) Hãy vẽ đồ thị biểu diễn thể tích H 2 thu được theo thời gian thí nghiệm. R R b) Dựa vào đồ thị, hãy cho biết phản ứng hoá học kết thúc sau thời gian bao lâu. ● Bài tập lắp dụng cụ thí nghiệm. Ví dụ: U - Lắp dụng cụ thí nghiệm để điều chế oxi từ hỗn hợp KClO 3 và MnO 2 . R R R R - Lắp dụng cụ thí nghiệm để điều chế clo từ KMnO 4 và HCl đặc.... R R ● Bài tập thực nghiệm. Ví dụ 1: Nhỏ từ từ đến dư dd NH 3 vào dd CuSO 4 , hiện tượng xảy ra là U U R R R R A. có kết tủa xanh lam tạo thành. B. có dung dịch xanh thẳm tạo thành. C. có kết tủa xanh lam sau đó tan tạo dung dịch xanh thẳm. D. có kết tủa xanh lam tạo thành và có khí màu nâu đỏ thoát ra. Ví dụ 2: Trong PTN có các hoá chất Fe, Cu, các dd NaOH, HCl, BaCl 2 , CaCO 3 , H 2 SO 4 , quỳ U U R R R R R R R R tím, C 12 H 22 O 11 (đường saccarozơ). Một học sinh đang muốn tiến hành thí nghiệm chứng minh tính R R R R R R oxi hoá mạnh của H 2 SO 4 đặc. Em hãy giúp bạn chọn các thí nghiệm cần làm. R R R R ● Bài tập về các hiện tượng tự nhiên. Ví dụ: U - Vì sao có váng cứng trên mặt hố vôi? - Vì sao có sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động? - Vì sao silcagen được dùng làm chất hút ẩm? … ● Bài tập về bảo vệ môi trường. Ví dụ: U - Mưa axit là gì? Nguyên nhân và tác hại của mưa axit? - Tầng ozon nằm ở đâu? Ozon có lợi hay có hại đối với đời sống? … 1.4. Bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị 1.4.1. Khái niệm Hiện nay, chưa có tài liệu nào định nghĩa cụ thể về bài tập hóa học có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng, đồ thị.