Luận văn Thạc sĩ: Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa học lớp 10 (ban cơ bản)

Chia sẻ: Bach Thi Cam Nhung Cam Nhung | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

187
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn "Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa học lớp 10 (ban cơ bản)" là nâng cao hiệu quả dạy học hóa học bằng cách thiết kế và sử dụng một số bài tập thực nghiệm. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ: Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa học lớp 10 (ban cơ bản)

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 5 1. Lí do chọn đề tài 5 2. Mục đích nghiên cứu 6 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 6 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 6 5. Phương pháp nghiên cứu 6 6. Đóng góp mới của đề tài 7 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 8 1.1. Một số xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay 8 1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học – Một nhu cầu tất yếu của xã hội học tập 8 1.1.2. Những xu hướng dạy học hóa học hiện nay 8 1.2. Những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay 9 1.2.1. Nội dung bài tập gắn liền với thực tiễn, đời sống, xã hội, cộng đồng 10 1.2.2. Nội dung hóa học gắn liền với các kĩ năng thực hành thí nghiệm 10 1.2.3. Nội dung bài tập phải chứa đựng các yếu tố phát triển tư duy 10 1.3. Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm và tác dụng của nó trong dạy học hóa học ở trường phổ thông 10 1.3.1. Khái niệm bài tập hoá học thực nghiệm 10 1.3.2. Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm 11 1.3.3. Tác dụng của bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học hóa học ở trường phổ thông 15 1.4. Mối quan hệ giữa phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành trong bài tập hóa học thực nghiệm 15 1.4.1. Tư duy và tư duy hóa học 15 1.4.2. Kĩ năng thực hành hóa học 16 1.4.3. Mối quan hệ giữa phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành trong bài tập hóa học thực nghiệm 16 1.5. Thực trạng việc thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học 17 1.5.1. Điều tra 17 1.5.2. Đánh giá – Nhận xét 18 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 19 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 20 2.1. Cơ sở và nguyên tắc thiết kế bài tập hóa học thực nghiệm 20 1
2.1.1. Cơ sở 20 2.1.2. Nguyên tắc 20 2.2. Các áp dụng 20 2.2.1. Xuất phát từ những kiến thức và kĩ năng thực hành cần kiểm tra 20 2.2.2. Xuất phát từ những sai lầm thường gặp thực hành thí nghiệm 21 2.2.3. Xuất phát từ những bài tập thực nghiệm có sẵn 21 2.3. Thiết kế các dạng bài tập thực nghiệm trong chương trình hóa học 10 24 2.3.1. Bài tập hóa học thực nghiệm có tính chất trình bày 24 2.3.2. Bài tập hóa học thực nghiệm có tính chất minh họa và mô phỏng 40 2.3.3. Bài tập hóa học thực nghiệm có tính chất thực hành 57 2.4. Sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học hóa học 63 2.4.1. Sử dụng bài tập thực nghiệm trong giờ dạy lí thuyết 64 2.4.2. Sử dụng bài tập thực nghiệm trong giờ thực hành thí nghiệm 65 2.4.3. Sử dụng bài tập thực nghiệm trong giờ ôn tập, luyện tập 66 2.4.4. Sử dụng bài tập thực nghiệm trong kiểm tra đánh giá kết quả học 67 tập TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 73 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74 3.1. Mục đích thực nghiệm 74 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm 74 3.3. Chuẩn bị thực nghiệm 74 3.3.1. Địa điểm 74 3.3.2. Mẫu thực nghiệm 74 3.3.3. Giáo viên thực nghiệm 74 3.3.4. Nội dung thực nghiệm 74 3.3.4.1. Giáo án thực nghiệm 75 3.3.4.2. Bài kiểm tra thực nghiệm 75 3.3.4.3. Phiếu điều tra hứng thú học tập môn hóa học của học sinh 75 3.4. Tiến hành thực nghiệm 75 3.4.1. Thực nghiệm chính thức 75 3.4.2. Điều tra hứng thú học tập môn hóa học của học sinh sau thực 75 nghiệm 3.5. Kết quả thực nghiệm 76 3.5.1. Kết quả các bài kiểm tra 76 3.5.2. Kết quả điều tra 76 3.5.3. Phân tích kết quả thực nghiệm 77 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 80 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 81 1. 1. Kết luận 81 2. 2. Một số đề xuất 82 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 85 Phụ lục 1: Các mẫu phiếu điều tra 85 Phụ lục 2: Giáo án thực nghiệm 88 NHỮNG KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt Giáo viên Gv Học sinh Hs Trung học phổ thông THPT Bài tập BT 3
Hoá học HH Phương trình phản ứng PTPƯ Sách giáo khoa SGK Thực nghiệm sư phạm TNSP Thực nghiệm TN Đối chứng ĐC Dung dịch Dd MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hoá học là một môn khoa học vừa mang tính trừu tượng vừa mang tính thực nghiệm. Đối tượng mà hóa học nghiên cứu là cấu tạo chất, là nguyên tử, là phân tử, là phản ứng hóa học diễn ra ở kích thước vi mô nhưng lại là kiến thức cơ bản cần truyền đạt cho Hs, do đó trong giảng dạy hóa học ta buộc phải dùng 4
những mô hình ở kích thước vĩ mô, các thí nghiệm để bằng quan sát những biểu hiện bên ngoài mà tư duy ra tính chất và cấu tạo. Vì thế, có thể khẳng định rằng, thí nghiệm hóa học là rất cần thiết cho dạy học hóa học. Một trong những mục tiêu dạy học hoá học ở trường phổ thông là ngoài việc cung cấp kiến thức lí thuyết còn phải tạo điều kiện cho Hs phát triển tư duy hoá học và kĩ năng thực hành hoá học, để từ đó có khả năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống, đáp ứng yêu cầu giáo dục kĩ thuật tổng hợp, hướng nghiệp cho Hs phổ thông khi ra trường. Thực tế dạy học ở trường PT hiện nay, tuy các kiến thức thực hành đã được quan tâm nhưng còn rất hạn chế. Nguyên nhân của thực tế này thì có nhiều, trong đó quan trọng là do cơ sở vật chất nhà trường chưa đáp ứng, Gv thường phải dạy nhiều tiết trong một buổi nên không có thời gian chuẩn bị các TN, Gv thường có tâm lí “ngại ” thí nghiệm và có xu hướng chủ yếu là “dạy chay”. Vì vậy, hầu như rất ít Gv thực hiện đủ các TN cần thiết trong toàn bộ chương trình, hậu quả dẫn đến hạn chế phát triển tư duy và kĩ năng thực hành của Hs. Để khắc phục tình trạng này, bên cạnh việc tăng cường sử dụng TN trong các giờ học, còn đòi hỏi Gv phải thường xuyên sử dụng và thiết kế các BTTN trong dạy học để Hs có điều kiện phát triển tư duy và trau dồi kĩ năng thực hành hoá học, đặc biệt trong điều kiện không tiến hành được nhiều TN. Trong thực tiễn dạy học, BTHH đóng vai trò rất quan trọng, nó vừa là mục đích, vừa là nội dung vừa là phương pháp dạy học hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho Hs kiến thức, con đường dành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện, của việc tìm ra đáp số, mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức. Xu hướng phát triển bài tập hóa học hiện nay là tăng cường khả năng tư duy cho học sinh ở cả ba phương diện: lý thuyết, thực hành và ứng dụng và giảm đi các bài tập mang tính chất học thuộc trong các câu hỏi lý thuyết hay là các phép tính toán học phức tạp trong bài toán hóa học làm giảm đi yếu tố vận dụng rất lý thú của bộ môn. Bài tập thực nghiệm vừa mang tính chất lý thuyết vừ mang tính chất thực hành đáp ứng được yêu cầu xu hướng phát triển bài tập trên, đồng thời qua bài tập thực hành Hs cũng được làm quen với nhiều thí nghiệm, hiện tượng hóa học trong cuộc sống. Muốn giải bài tập thực hành học sinh phải vừa nắm vững lý thuyết vừa nắm vững các kĩ năng hực hành để tìm phương pháp giải. 5
Tuy nhiên hiện nay, việc sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học ở trường PT, tuy đã được quan tâm nhưng chưa được chú trọng, một phần do cơ sở vật chất của nhà trường phổ thông còn hạn chế, chưa thuận lợi cho việc thực hành thí nghiệm, một phần nữa là do các tài liệu viết về bài tập thực nghiệm chưa nhiều. Xuất phát từ những lý do trên tôi chọn đề tài: “Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa học lớp 10 (ban cơ bản)”. Lớp 10 là lớp đầu tiên của bậc THPT, H s bắt đầu nghiên cứu sâu hơn về hóa học, cần tạo cho Hs thói quen học tập gắn với thực hành và tạo hứng thú cho Hs khi gắn kiến thức học được ở nhà trường với thực tế cuộc sống. 2.Mục đích nghiên cứu Nâng cao hiệu quả dạy học hóa học bằng cách thiết kế và sử dụng một số bài tập thực nghiệm 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài về bài tập hóa học ở trường THPT. Điều tra thực trạng việc sử dụng bài tập thự tiễn. Hứng thú đối với môn hóa học của học sinh trung học phổ thông. Xây dựng một số bài tập hóa học thực nghiệm lớp 10 cơ bản. Tiến hành thực nghiệm. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn hóa ở trường THPT. Đối tượng nghiên cứu: Bài tập thực nghiệm trong chương trình hóa học 10 cơ bản. 5. Phương pháp nghiên cứu: + Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết. Phương pháp phân loại và hệ thống. Phương pháp lịch sử. + Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn Phương pháp quan sát. Phương pháp điều tra giáo dục. Phương pháp thực nghiệm khoa học. Phương pháp phân tích, tổng kết kinh nghiệm. 6
Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia. + Các phương pháp xử lý số liệu. 6. Đóng góp mới của đề tài Xây dựng bài tập thực nghiệm hóa học 10 ứng dụng trong dạy học hóa học. Góp phần hoàn thiện các dạng bài tập ở bậc THPT. 7
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Một số xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay 1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học – Một nhu cầu tất yếu của xã hội học tập Với mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, phát triển kinh tế thị trường có định hướng xã hội chủ nghĩa, mở cửa hội nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới đòi hỏi giáo dục phải đào tạo nên những con người Việt Nam đáp ứng nhu cầu, ngoài những nhu cầu cơ bản về kiến thức, đạo đức và kĩ năng, lớp người lao động mới trong giai đoạn hiện nay cần đáp ứng các yêu cầu sau: Chủ động, năng động sáng tạo, dám nghĩ dám làm. Sẵn sàng tiếp nhận thông tin và xử lý thông tin. Có năng lực tự học, tự tìm hiểu thực tiễn, biết đúc rút kinh nghiệm. Có khả năng giao tiếp, ứng xử, tham gia các hoạt động xã hội. Có khả năng hợp tác, hiểu biết pháp luật, có tính kỷ luật. Các phương pháp dạy học cũ tuy đã khẳng định được một số ưu điểm nhất định, nhưng chủ yếu là truyền thụ một chiều, chưa đáp ứng được hết các nhu cầu trên, hơn nữa, do sự phát triển của khoa học, xã hội, lượng kiến thức ngày càng tăng nhanh, trong khi đó thời lượng dạy học thì có giới hạn. Do đó, cần phải đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy cách học, cách suy nghĩ, cách tư duy. Cụ thể là: Phát huy tính chủ động, sáng tạo trong quá trình nhận thức, vận dụng. Tạo điều kiện cho Hs tự lực phát hiện, tìm hiểu, đặt vấn đề và giải quyết vấn đề. Tăng cường hoạt động theo nhóm. Tạo điều kiện cho Hs đánh giá và tự đánh giá. Liên hệ với thực tế, tận dụng kiến thức thực tế của Hs để xây dựng kiến thức mới. Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học nói chung và phương pháp dạy học hóa học nói riêng là một nhu cầu khách quan và tất yếu của xã hội. 8
1.1.2. Những xu hướng dạy học hóa học hiện nay 1.1.2.1. Sử dụng các phương tiện kĩ thuật hiên đại và áp dụng các thành tựu của công nghệ thông tin trong dạy học Trước sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ đã làm xuất hiện những phương tiện dạy học hiện đại với nhiều chức năng hỗ trợ cho việc dạy học đạt kết quả tốt hơn như: Phòng đa chức năng, giáo án điện tử, thư viện điện tử, bài giảng điện tử, bài giảng trực tuyến, phần mềm nghiên cứu dạy học, phần mềm thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, phần mềm kiểm tra trắc nghiệm… Khai thác và sử dụng có hiệu quả các phương tiện kĩ thuật hiện đại sẽ tạo nên phương pháp dạy học mới giúp việc dạy học trở nên dễ dàng hơn và đạt hiệu quả tốt hơn. 1.1.2.2. Khai thác đặc thù môn hoá học tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú giúp HS chủ động chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng. Với đặc trưng là môn khoa học thực nghiệm, do đó trong dạy học hoá học cần tăng cường các phương tiện trực quan, đặc biệt là thí nghiệm hoá học. Sử dụng phối hợp nhiều hình thức hoạt động của Hs, nhiều phương pháp dạy học của Gv trong đó chú trong phương pháp trực quan, sử dụng thường xuyên tổ hợp các phương pháp dạy học phức hợp nhằm giúp Hs học tập chủ động, tích cực, sáng tạo. 1.1.2.3. Khai thác triệt để các nội dung bài dạy theo hướng liên hệ với thực tế. Việc khai thác nội dung học tập theo hướng liên hệ với thực tế cuộc sống sẽ làm cho bài học có tính ứng dụng cao, kích thích hứng thú ở Hs, đặc biệt với môn hoá học là một môn học mà đối với nhiều Hs là quá khô khan và kém hấp dẫn. Một số nội dung cần khai thác liên hệ thực tế như: Hoá học với ứng dụng trong đời sống; hoá học với sản xuất nông nghiệp, công nghiệp; hoá học với môi trường; hoá học với sức khoẻ; hoá học với phát triển kinh tế, du lịch, quốc phòng… 1.1.2.4. Tăng cường sử dụng các bài tập có tác dụng phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành hoá học. Bài tập là một phần không thể thiếu trong dạy học nói chung và dạy học hoá học nói riêng, việc sử dụng bài tập trong dạy học có nhiều tác dụng to lớn, hoá học là môn khoa học thực nghiệm do đó việc sử dụng các bài tập hoá học có tác 9
dụng phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành là một xu hướng dạy học cần được quan tâm. Để phát triển mặt mạnh của bài tập hoá học trong dạy học hoá học, đòi hỏi Gv phải biết thiết kế và sử dụng các loại bài tập hoá học có tác dụng phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành hoá học, đáp ứng yêu cầu môn học. 1.2. Những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay Bài tập hoá học là phương tiện để dạy Hs tập vận dụng kiến thức. Một trong những tiêu chí đánh giá sự lĩnh hội tri thức hoá học là kĩ năng áp dụng tri thức để giải quyết các bài tập hoá học chứ không phải là kĩ năng kể lại tài liệu đã học. Bài tập hoá học là một trong những phương tiện có hiệu quả để giảng dạy môn hoá, tăng cường và định hướng hoạt dộng tư duy của Hs. Nội dung BTHH hiện nay cần đáp ứng các yêu cầu sau: 1.2.1. Nội dung bài tập gắn liền với thực tiễn, đời sống, xã hội, cộng đồng Điều 28 luật giáo dục (2005) nước ta đã nêu: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực,tự giác, chủ động, sáng tạo của Hs, phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học… rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho Hs”. Việc vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tế cuộc sống, việc giải các bài tập thực tiễn sẽ làm phát triển ở Hs tính tích cực, chủ động, tự lập, kích thích hứng thú, niềm say mê học tập ở Hs, đó là điểm xuất phát của sự vượt khó, của khả năng sáng tạo. Việc sử dụng BTHH có nội dung gắn với thực tiễn cũng góp phần thực hiện nguyên lí giáo dục của Đảng: “Học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lí luận gắn liền với thực tiễn”. 1.2.2. Nội dung hóa học gắn liền với các kĩ năng thực hành thí nghiệm Do yêu cầu đổi mới đất nước theo hướng hiện đại, hoà nhập với cộng đồng quốc tế nên mục tiêu giáo giục cũng phải thay đổi. Nghị quyết đại hội Đảng lần thứ IX đã nêu : “Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, TN, làm chủ kiến thức…” Trong trường PT, TN hoá học là một phần không thể thiếu, giúp Hs làm quen với tác phong làm việc khoa học, rèn luyện đức tính cẩn thận, kiên nhẫn, làm việc nguyên tắc, TN hoá học còn củng cố niềm tin vào khoa học. Với hoá học, 10
TN giữ vai trò như một bộ phận không thể tách rời. Việc xây dựng BTHH gắn liền với TN sẽ cung cấp, củng cố kĩ năng, kĩ xảo, các thao tác thực hành là điều rất cần thiết. 1.2.3. Nội dung bài tập phải chứa đựng các yếu tố phát triển tư duy Trong sự nghiệp đổi mới đất nước, yêu cầu cấp thiết với giáo dục là phải đào tạo ra những con người có kiến thức, trí tuệ phát triển, thông minh, năng động, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu xã hội. BTHH không thể tách rời mục tiêu trên. BTHH theo định hướng giáo dục hiện nay cần ngắn gọn, súc tích, không nặng nề thuật toán mà tập trung rèn luyện, phát triển nhận thức, tư duy cho người học. Như vậy, xu hướng phát triển của BTHH hiện nay là tăng cường khả năng tư duy cho Hs ở cả 3 phương diện: lí thuyết, thực hành và ứng dụng. Hạn chế sử dụng những BT có tính chất học thuộc trong các câu hỏi lí thuyết hoặc sử dụng công cụ toán học phức tạp trong các BT tính toán. 1.3. Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm và tác dụng của nó trong dạy học hóa học ở trường phổ thông 1.3.1.Khái niệm bài tập thực nghiệm Trong từ điển tiếng Việt, “bài tập” là những bài để tập làm. Trong tài liệu lí luận dạy học tác giả Nguyễn Xuân Trinh phân loại bài tập hóa học thành: Bài tập định lượng (bài toán hoá học), bài tập lý thuyết, bài tập thực nghiệm và bài tập tổng hợp. Còn các nhà lý luận dạy học của Liên Xô cũ lại cho rằng: Bài tập là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi, mà trong khi hoàn thành chúng, Hs nắm được một tri thức hay kĩ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng. Câu hỏi đó là những bài làm mà khi hoàn thành chúng, Hs phải tiến hành hoạt động tái hiện bất luận trả lời miệng, trả lời viết hay kèm theo thực hành hoặc xác minh bằng thực nghiệm. Bài toán đó là bài làm mà khi hoàn thành chúng Hs phải tiến hành một hoạt động sáng tạo, bất luận hình thức hòan thành bài toán là trả lời miệng hay viết, thực hành, thí nghiệm, bất cứ bài toán nào cũng xếp vào hai nhóm bài toán định lượng (có tính toán) và định tính.[18, tr.27] Ở nước ta, theo cách dùng tên sách “Bài tập hóa học 10”, “Bài tập hóa học 11”…thì thuật ngữ bài tập có sự tương đồng với quan niệm trên. Vậy, bài tập hóa học là khái niệm bao hàm tất cả, giải bài tập hóa học Hs không chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ mà còn tìm kiếm kiến thức mới, và vận dụng kiến thức cũ trong những tình huống mới. 11
Bài tập thực nghiệm hóa học là bài tập hóa học gắn liền với các phương pháp và kĩ năng làm thí nghiệm, khả năng quan sát và mô tả các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm. Bao gồm các bài tập về tổng hợp và điều chế các chất, giải thích và mô tả các hiện tượng, phân biệt và nhận biết các chất, tách và tinh chế các chất,... Một số nội dung trong các bài tập trên gắn liền với các vấn đề sản xuất, kinh tế và môi trường. 1.3.2. Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm 1.3.2.1. Bài tập hóa học thực nghiệm được thực hiện bằng thí nghiệm Là dạng BTTN mà khi giải người giải phải tiến hành thí nghiệm. Ví dụ : Rót vào ống nghiệm khoảng 1ml dung dịch NaBr, nhỏ tiếp vào ống vài giọt nước clo mới điều chế được, lắc nhẹ, quan sát, nêu hiện tượng, giải thích và kết luận về tính oxi hoá của brom so với clo. Phân tích: Hiện tượng: Dd chuyển dần sang màu vàng. Giải thích: Do brom tạo thành làm vàng Dd: Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Kết luận: tính oxi hoá của brom yếu hơn clo. Khi giải BT này, học sinh cần phải trực tiếp tiến hành các thao tác thí nghiệm, sử dụng các kiến thức đã học để trả lời các câu hỏi. 1.3.2.2. Bài tập hóa học thực nghiệm được thực hiện bằng thí nghiệm mô phỏng, qua các băng hình, máy vi tính với những thí nghiệm phức tạp, khó thực hiện, thời gian tiến hành lâu, thí nghiệm độc hại. Là những BTHH mà khi giải phải sử dụng băng hình, phần mềm để giải. Thường dùng với những quá trình xảy ra chậm, cần nhiều thời gian hoặc những thí nghiệm mà độ an toàn thấp. Ví dụ : Hãy xem đoạn video về quy trình sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp theo phương pháp tiếp xúc kép sau (hình 1.1.) 12
Hình 1.1. a. Vì sao giai đoạn tinh chế khí SO2 là giai đoạn quan trọng nhất? b. Vì sao giai đoạn oxi hoá SO2 thành SO3 cần duy trì nhiệt độ 4500C – 5000C? c. Vì sao dùng axit sunfuric đặc để hấp thụ SO3? Hướng dẫn: a. tinh chế SO2 không chỉ loại bỏ tạp chất và bụi mà còn loại bỏ các chất độc có hại với chất xúc tác, đặc biệt loại bỏ asen là chất làm tê liệt chất xúc tác. b. Vì phản ứng oxi hoá SO2 thành SO3 là phản ứng thuận nghịch toả nhiệt, ở nhiệt độ thấp phản ứng xảy ra chậm, còn ở nhiệt độ cao phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch, mức nhiệt độ phù hợp là 4500C – 5000C. c. Vì axit sunfuric đặc hấp thụ vô hạn SO3 tạo thành oleum, từ oleum có thể dễ dàng thu được Dd axit sunfuric ở nhiều mức nồng độ khác nhau bằng cách thêm lượng nước phù hợp. Khi giải BT này, Hs cần theo dõi đoạn video và vận dụng kiến thức đã học để trả lời, đồng thời khắc sâu thêm kiến thức về sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp theo phương pháp tiếp xúc. 1.3.2.3. Bài tập hóa học thực nghiệm chỉ được mô phỏng bằng lý thuyết Hs phải vận dụng những kiến thức về lý thuyết và hiện tượng đã biết để giải. Đây là BTTN mà người giải chỉ cần trình bày cách tiến hành các thao tác thí nghiệm mà không phải làm thí nghiệm. Ví dụ : 13
Trong PTN, có 4 lọ hoá chất mất nhãn làn lượt chứa một trong các sau: NaCl, NaBr, NaF, NaI. Hãy trình bày phương pháp hoá học để nhận biết các lọ Dd trên. Phân tích: Trích mẫu thử từ các lọ vào các ống nghiệm riêng rẽ. Nhỏ vào các mẫu thử vài giọt Dd bạc nitrat AgNO3 , quan sát hiện tượng: Mẫu có xuất hiện kết tủa màu trắng thì lọ Dd chứa mẫu là lọ Dd NaCl. Mẫu có kết tủa màu vàng thì lọ Dd chứa mẫu là lọ Dd NaI hoặc NaBr. Mẫu không có hiện tượng gì thì lọ Dd chứa mẫu là lọ Dd NaF. Tiếp tục trích mẫu thử ở 2 lọ mà thí nghiệm trên cho kết tủa vàng rồi nhỏ vào mẫu thử vài giọt brom và một giọt hồ tinh bột, lắc nhẹ. Mẫu chuyển sang màu xanh thì lọ Dd chứa mẫu là lọ Dd NaI. Còn lại là Dd NaBr. Khi giải bài tập dạng này, người giải không phải tiến hành thí nghiệm nhưng cần sử dụng kiến thức đã học các kiến thức kĩ năng thực hành đã có để trả lời. 1.3.2.4. Bài tập hóa học thực nghiệm được tiến hành qua hình vẽ Ví dụ 1 : Cho các hoá chất: Cu, H2SO4 đặc nóng. Các dụng cụ thí nghiệm: bình cầu, ống dẫn, phễu, giá thí nghiệm, bình tam giác, bông tẩm dung dịch NaOH đặc. Hãy vẽ sơ đồ thí nghiệm điều chế khí SO2. Phân tích: Khi giải BT này Hs cần phải tư duy về kiến thức hoá hoc, kiến thức thực hành và phải dùng hình vẽ để giải. (hình 1.2) Hình 1.2 Ví dụ 2 : (Đề thi ĐH khối A năm 2014) 14
Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Y từ dung dịch X (hình 1.3) Hình 1.3 A. NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O B. NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc) NaHSO4 + HCl C. C2H5OH C2H4 + H2O D. CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 Phân tích Ta thấy đây là phương pháp thu chất bằng cách đẩy nước nên chất tạo thành muốn thu lấy không được tan cũng như phản ứng được với H 2O. Chỉ có đáp án C sinh ra khí C2H4 thỏa mãn. Chú ý khí CH4 cũng thỏa mãn nhưng sơ đồ điều chế từ chất lỏng còn đáp án D là chất rắn. Khi giải BT dạng này, Hs cần phân tích thí nghiệm dựa trên hình vẽ để giải. 1.3.3. Tác dụng của bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học hóa học ở trường phổ thông Theo M.A. Đanhilop, nhà lí luận dạy học Xô Viết: “ Kiến thức sẽ được nắm vững thật sự nếu Hs có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành” [15, tr.17]. Bài tập nói chung và bài tập hóa học nói riêng vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm, nó cung cấp cho Hs không chỉ kiến thức mà cả con đường dành lấy kiến thức và mang lại niềm vui sướng của sự phát hiện, vận dụng kiến thức, của việc tìm ra đáp số. Do vậy, việc sử dụng b ài tập thực nghiệm ứng dụng trong dạy học hóa học có các tác dụng to lớn sau: Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tư duy từ lí thuyết đến thực hành và ngược lại từ đó xác nhận những thao tác kĩ năng thực hành hợp lí. Rèn luyện kĩ năng sử dụng dụng cụ hoá chất, các dụng cụ thí nghiệm và phương pháp thiết kế thí nghiệm. 15
Rèn luyện các thao tác, kĩ năng thực hành cần thiết trong PTN (cân, đong, nung, đun nóng, sấy, hoà tan, lọc, chiết,…) góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho Hs. Rèn luyện khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, tạo sự say mê học tập hoá học cho Hs. Giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong lao động: rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực, sáng tạo, chính xác, khoa học; rèn luyện tác phong lao động có tổ chức, có kế hoạch, có kỉ luật, có văn hoá… 1.4. Mối quan hệ giữa phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành trong bài tập hóa học thực nghiệm 1.4.1. Tư duy và tư duy hóa học Theo tài liệu tâm lí học và giáo dục học: Tư duy là quá trình tâm lí phản ánh các thuộc tính bản chất, những mối quan hệ và liên hệ mang tính quy luật của sự vật và hiện tượng trong thế giới khách quan. Theo logic học: Tư duy là quá trình phản ánh hiện thực một cách gián tiếp và khái quát. Sự phản ánh thế giới xung quanh bằng tư duy là giai đoạn nhận thức lí tính. Cho dù xem xét ở góc độ nào thì vẫn thống nhất với nhau ở những nhận định về bản chất: Tư duy là hoạt động trí tuệ giúp con người tạo ra hoặc giải quyết một vấn đề, đưa ra một quyết định hoặc có thêm một sự hiểu biết. Đó là tìm kiếm cái mới từ những kiến thức và kinh nghiệm đã có. Tư duy hoá học là quá trình tâm lý phản ánh các thuộc tính bản chất, các mối quan hệ và liên hệ mang tính quy luật của các chất và các hiện tượng hoá học xảy ra trong tự nhiên, phản ánh thông qua các khái niệm hoá học, các quá trình hoá học và các định luật hoá học. Tư duy hoá học giúp con người vận dụng các quy luật hoá học để cải tạo thế giới và phục vụ cuộc sống con người.[15, tr.25] 1.4.2. Kĩ năng thực hành hóa học 1.4.2.1. Kĩ năng Theo M.A Đanhilop: “Kĩ năng là khả năng con người biết sử dụng có mục đích và sáng tạo những kiến thức của mình trong hoạt động lí thuyết cũng như thực tiễn, kĩ năng bao giờ cũng xuất phát tư kiến thức và dựa trên kiến thức, kĩ năng chính là kiến thức trong hành động”. [15, tr.27] 1.4.2.2.Kĩ năng thực hành hóa học 16
Kĩ năng thực hành hoá học bao gồm các kĩ năng thí nghiệm và kĩ năng ứng dụng hoá học trong thực tiễn. Ở bậc phổ thông cần đạt được cho HS những kĩ năng cơ bản sau: Kĩ năng thực hiện an toàn và khoa học nội quy, quy tắc phòng thí nghiệm. Kĩ năng sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản. Kĩ năng làm việc với một số hoá chất thường gặp. Kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản trong thực hành hoá học. Kĩ năng xác định các đại lượng vật lí. Kĩ năng lắp đặt dụng cụ. Kĩ năng giải thích hiện tượng, vận dụng kiến thức hoá học vào thực hành và thực tiễn. Kĩ năng chế tạo dụng cụ. 1.4.3. Mối quan hệ giữa phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng thực hành trong bài tập hóa học thực nghiệm Bài tập hoá học thực nghiệm luôn chứa đựng các vấn đề hoá học, giải BTHHTN có nghĩa là đi tìm mối quan hệ giữa tư duy lí thuyết hoá học và kĩ năng thực hành hoá học. Sau đây là cấu trúc chung của một bài tập hoá học thực nghiệm (hình 1.4): Hình 1.4. Cấu trúc chung của bài tập hoá học thực nghiệm [15, tr.34] 17
Như vậy, lời giải của các BTHHTN luôn phải chứa đựng các thao tác tư duy và kĩ năng thực hành cho dù không nhất thiết phải tiến hành thực nghiệm. Đó lá kết quả của phương pháp tư duy từ lí thuyết đến thực hành và ngược lại. M.A. Đanilop cũng đã nêu lên mối liên hệ mật thiết giữa kiến thức và kĩ năng: “ Kiến thức là cơ sở, là nền tảng để hình thành kĩ năng, nhưng ngược lại, việc nắm vững kĩ năng sẽ có tác dụng trở lại giúp kiến thức trở nên sống động, linh hoạt hơn” [15, tr.34] . Trong dạy học hoá học cũng đã khẳng định: Không có tri thức sẽ không có kĩ năng, không có việc áp dụng tri thức sẽ không đạt được sự phát triển kĩ năng. Ngược lại, nếu chỉ có tri thức mà không có kĩ năng, không biết áp dụng tri thức thì những kĩ năng đó cũng trở thành vô dụng. 1.5. Thực trạng việc thiết kế và sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học 1.5.1. Điều tra 1.5.1.1. Mục đích điều tra Tìm hiểu thực trạng dạy học hoá học ở trường THPT. Tìm hiểu về thực trạng sử dụng BTTNHH ở trường THPT. 1.5.1.2. Nội dung điều tra Điều tra hứng thú học tập hoá học ở trường THPT. Điều tra về việc sử dụng BTHH có nội dung liên quan đến thực nghiệm ở trường THPT. 1.5.1.3. Đối tượng điều tra Các Gv giảng dạy môn hoá học ở các trường THPT ở huyện Nghi Xuân gồm các trường : THPT Nghi Xuân, THPT Nguyễn Du. Học sinh thuộc 2 trường ở huyện Nghi Xuân. 1.5.1.4.Phương pháp điều tra Gặp gỡ trực tiếp và nói chuyện với Gv, Hs và cán bộ quản lí thiết bị. Phát phiếu thăm dò cho Gv, Hs. 1.5.1.5.Kết quả điều tra Từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2013 tôi đã gặp gỡ, trao đổi và phát phiếu điều tra và thu được kết quả như sau: Đa số Hs có hứng thú nhất với môn hoá ở nội dung liên quan đến thực nghiệm. 18
Các Gv đều đồng tình rằng việc sử dụng BTTN sẽ làm tăng hứng thú học tập ở Hs. Các Gv chủ yếu sử dụng các BT có sẵn trong các tài liệu và thường chỉ sử dụng BTTN dạng trình bày, nghĩa là việc ra đề và giải bài tập chủ yếu chỉ viết trên giấy. Đa số Gv và Hs đều nhận xét BTHH sử dụng chủ yếu là kiểm tra về lí thuyết và BT tính toán, ít BT thực nghiệm. 1.5.2. Đánh giá – Nhận xét Từ kết quả điều tra trên, tôi nhận thấy rằng tuy BTHH dạng thực nghiệm là một phần quan trọng khi dạy học bộ môn hoá học nhưng việc sử dụng dạng BT này còn rất nhiều hạn chế, mà lí do một phần là vì Gv phụ thuộc nhiều vào tài liệu có sẵn, do đó BT kém đa dạng, làm giảm hứng thú học tập của Hs. TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 Trong chương I, tôi đã trình bày về các nội dung sau: 1. Xu hướng đổi mới PPDH ở trường PT. Trong phần này, tôi tìm hiểu về yêu cầu đổi mới, mục tiêu đổi mới, những xu hướng đổi mới PPDH hiện nay. 2. Những xu hướng phát triển của BTHH hiện nay. 3. Phân loại và ý nghĩa của BTTN trong dạy học hoá học. 4. Mối quan hệ giữa rèn luyện kĩ năng thực hành và sự phát triển tư duy trong BTTN hoá học. 19
5. Thực trạng việc thiết kế, sử dụng BTTN trong dạy học hoá học ở trường PT. Các nội dung trên là cơ sở để tôi đề ra phương pháp thực nghiệm, các bước nghiên cứu tiếp theo của đề tài. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM HÓA HỌC LỚP 10 2.1. Cơ sở và nguyên tắc thiết kế bài tập hóa học thực nghiệm 2.1.1. Cơ sở Một BTHHTN có cấu tạo như sau: 20