Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh từ các thí nghiệm thực tiễn chương sự điện ly lớp 11 THPT

Chia sẻ: Cỏ Xanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến là nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài. Xác định các nội dung chương sự điện ly và ứng dụng vào dạy học các thí nghiệm thực tiễn. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây để nắm nội dung của sáng kiến kinh nghiệm!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh từ các thí nghiệm thực tiễn chương sự điện ly lớp 11 THPT

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lí do lựa chọn đề tài Thế kỉ XXI là thế kỉ của nền kinh tế tri thức, thế kỉ mà tri thức và kĩ năng của con người được coi là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội. Nhằm đào tạo được những người lao động mới có khả năng vận dụng linh hoạt các kĩ năng và năng lực vào thực tiễn cuộc sống để giải quyết được những nhiệm vụ đất nước đặt ra. Luật giáo dục số 38/2005/QH11, Điều 28 quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, 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 học sinh”. Để đáp ứng yêu cầu phát triển của nước ta trong giai đoạn mới, trường phổ thông phải trang bị cho học sinh không chỉ những kiến thức cơ bản mà phải phát triển các năng lực toàn diện cho học sinh. Hóa học là một bộ môn khoa học tự nhiên gắn với thực nghiệm, những tri thức mà nó đem lại rất cần thiết trong đời sống, đồng thời góp phần phát triển năng lực (NL) toàn diện cho người học như: NL sáng tạo, NL giải quyết vấn đề, NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn…đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn của học sinh. Sử dụng thí nghiệm hóa học trong dạy học hóa học được coi là một phương pháp để thực hiện nhiệm vụ đó. Việc sử dụng thí nghiệm nói chung và thí nghiệm gắn với tình huống, bối cảnh thực tiễn nói riêng sẽ giúp học sinh nhận thấy được vai trò của hóa học đối với đời sống và sản xuất; từ đó tăng hứng thú, sự yêu thích say mê với hóa học. Do vậy việc tăng cường sử dụng thí nghiệm từ thực tiễn cuộc sống trong dạy học hóa học sẽ góp phần thực hiện nguyên lí giáo dục:“học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lí luận gắn liền với thực tiễn” Tuy nhiên, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học hóa học còn chưa được chú trọng đúng mức; trong sách giáo khoa, tài liệu tham khảo bộ môn Hóa học, trong các đề thi, nội dung các bài tập liên quan thí nghiệm thực tiễn còn ít và chưa phong phú. Vì vậy, HS có thể giải thành thạo các bài tập hóa học định tính, định lượng truyền thống nhưng khi cần vận dụng kiến thức hóa học vào tình huống thực tiễn cụ thể lại lúng túng. Hơn nữa trong chương trình sách giáo khoa mới 2018 đề cao và hướng đến những kiến thức liên quan đến thực tiễn cuộc sống. Từ những lý do trên, với mong muốn góp phần đổi mới phương pháp dạy và học của môn hóa học ở trường THPT, tôi chọn đề tài: “Phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh từ các thí nghiệm thực tiễn chương sự điện ly lớp 11 THPT” II. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 1
1. Đối tượng nghiên cứu - Phương pháp dạy học thông qua các thí nghiệm thực tiễn - Kết hợp dạy học trải nghiệm, dạy học stem vào chương Sự điện ly - hóa học 11 - THPT 2. Phạm vi nghiên cứu - Đề tài tập trung nghiên cứu vận dụng các kiến thức kĩ năng vào thực tiễn cho học sinh thông qua chương Sự điện ly - hóa học 11 - THPT III. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài. - Xác định các nội dung chương sự điện ly và ứng dụng vào dạy học các thí nghiệm thực tiễn. IV. Những đóng góp của đề tài 1. Về lý luận Đề xuất quy trình thiết kế và tổ chức áp dụng các phương pháp dạy học từ các thí nghiệm thực tiễn chương sự điện ly môn Hóa học 11 2. Về thực tiễn - Khảo sát, phân tích, đánh giá khái quát thực trạng về nhận thức của giáo viên và học sinh về áp dụng phương pháp dạy học thông qua các thí nghiệm thực tiễn của bộ môn Hóa học 11- THPT. - Thiết kế các thí nghiệm dạy học liên quan thực tiễn chương sự điện ly – hóa học 11 theo định hướng phát triển năng lực học sinh. - Chế tạo các dụng cụ thí nghiệm từ những vật liệu có sẵn trong tự nhiên. - Đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV và HS trường THPT 2
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI. 1.1. Thí nghiệm hóa học gắn kết cuộc sống Là thí nghiệm hóa học có sử dụngdụng cụ và hóa chất trong sinh hoạt hằng ngày của con người và thiết lập được mối liên hệ giữa kiến thức khoa học hóa học với thực tiễn cuộc sống. 1.2. Vai trò của thực hành thí nghiệm 1.2.1. Tính hiệu quả của thực hành thí nghiệm thể hiện các nội dung - Hình thành khái niệm, lí thuyết mới - Nghiên cứu hoặc kiểm chứng tính chất hoá học của chất cụ thể - Ôn tập, củng cố, kiểm tra kiến thức thông qua thí nghiệm hoá học -Rèn luyện kĩ năng thực hành hoá học như: Lấy các chất, cân, đong hoá chất, lắp ráp dụng cụ, hoà tan chất, đun nóng chất, … - Thông qua thực hành thực hiện các thí nghiệm kiểm chứng tính chất đã học. 1.2.2. Đặc trưng của phương pháp thực hành thí nghiệm - Học sinh suy nghĩ và làm việc nhiều hơn (phát triển năng lực tư duy). - Học sinh cùng nhau thảo luận theo định hướng của giáo viên (phát triển năng lực hợp tác, năng lực sử dụng ngôn ngữ,…) - Thông qua thí nghiệm, học sinh chủ động tìm tòi, phát hiện giải quyết nhiệm vụ nhận thức và vận dụng linh hoạt, sáng tạo các kiến thức kĩ năng (phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề..). - Dựa vào các tình huống thực tế khi làm thí nghiệm, học sinh dần biết cách xử lí tình huống khi gặp sự cố một cách bình tĩnh nhưng cũng quyết đoán và nhanh chóng. 1.2.3. Vai trò của giáo viên trong thực hành thí nghiệm - Giáo viên lựa chọn các thí nghiệm thực hành phù hợp với đối tượng học sinh, bài học để tổ chức các hoạt động dạy học có hiệu quả. - Giáo viên tổ chức, định hướng cho học sinh sử dụng thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học sẽ từng bước giảm tỉ lệ học sinh yếu kém, nâng cao chất lượng đại trà. - Thí nghiệm thực hành rất phù hợp với đặc điểm tâm lí lứa tuổi học sinh. Sử dụng thí nghiệm giúp học sinh có sự hăng say, hứng thú hơn với môn học, các em thích tham gia các hoạt động tìm tòi, khám phá đồng thời giúp học sinh rèn luyện tính cẩn thận cần cù, kiên trì, tiết kiệm,… từ đó giúp học sinh hình thành và phát triển nhân cách. 3
Như vậy, qua thí nghiệm hóa học, những kiến thức lý thuyết về hóa học trở thành hiện thực. Thí nghiệm hóa học được sử dụng theo những cách khác nhau để giúp học sinh thu thập và xử lý thông tin nhằm hình thành kiến thức, kĩ năng và năng lực cho học sinh. 1.3. Rèn luyện kĩ năng cho giáo viên và học sinh qua thực hành thí nghiệm 1.3.1. Các phương pháp sử dụng thí nghiệm 1.3.1.1. Phương pháp nghiên cứu - Kiến thức cần lĩnh hội đối với HS là kiến thức mới, HS chưa được học lí thuyết chung về chúng để có thể suy diễn, dự đoán được. Tuy nhiên từ những kiến thức cơ sở có thể đưa ra các giả thuyết khác nhau. - HS sẽ quan sát (hoặc tiến hành thí nghiệm), phân tích các hiện tượng từ đó xác nhận được giả thuyết đúng. - Đặc điểm của phương pháp nghiên cứu là đưa ra các giả thuyết GV thường sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu khi dạy tính chất của các chất mà bản chất, nguyên nhân của tính chất này không giống các chất đã học. 1.3.1.2. Phương pháp đặt vấn đề và giải quyết vấn đề - GV phải tạo ra được mâu thuẫn nhận thức giữa kiến thức đã có của học sinh với kiến thức cần lĩnh hội bằng thí nghiệm. - Thông qua thí nghiệm học sinh phân tích các hiện tượng, từ đó rút ra kiến thức mới, giải quyết mâu thuẫn nhận thức lúc đầu. - Đặc điểm của phương pháp đặt vấn đề và giải quyết vấn đề cần tạo được mâu thuẫn nhận thức 1.3.1.3. Phương pháp kiểm chứng - HS cần dự đoán được hiện tượng thí nghiệm trên cơ sở những kiến thức đã có. - Thường kiến thức cần lĩnh hội là sự vận dụng có lí thuyết chung vào các trường hợp cụ thể (những trường hợp theo đúng lí thuyết chung, không đặc biệt) hoặc các tính chất của chất mới tương tự chất đã học. Với mỗi trường hợp cụ thể, giáo viên cần xác định rõ mục tiêu, nội dung thí nghiệm cũng như kiến thức, kĩ năng của học sinh mà lựa chọn phương pháp sử dụng cho phù hợp sao cho học sinh vừa có thể tích cực lĩnh hội kiến thức mới, vừa có thể củng cố kiến thức, kĩ năng đã có và yêu thích môn học. Để các thí nghiệm đạt hiệu quả cao nhất, giáo viên cần lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực phù hợp. 4
1.4. Các bước lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm - Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học và nội dung thí nghiệm được sử dụng. Dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng để xác định mục tiêu dạy học. Lưu ý mục tiêu dạy học phải được diễn đạt bằng các động từ hành động có thể lượng hóa, đánh giá được mức độ lĩnh hội kiến thức, kĩ năng của học sinh, nghĩa là cần chỉ rõ các kiến thức, kĩ năng học sinh cần lĩnh hội ở các mức độ biết, hiểu, vận dụng,.... Mục tiêu được diễn đạt càng chi tiết, cụ thể sẽ định hướng các hoạt động dạy học. - Bước 2: Xác định được các kiến thức, kĩ năng liên quan mà học sinh đã có. Giáo viên cần xác định ở các lớp trước, các bài trước học sinh đã được học kiến thức cần lĩnh hội chưa (có thể được học rồi nhưng chỉ ở mức độ biết hoặc được giới thiệu) hay đã được học các kiến thức tương tự chưa, cách tiến hành thí nghiệm có tương tự thí nghiệm nào mà học sinh đã biết không, hay đã được học lí thuyết chung nào liên quan đến kiến thức cần lĩnh hội,… - Bước 3: Lựa chọn phương pháp sử dụng thí nghiệm phù hợp Trên cơ sở xác định mục tiêu, nội dung thí nghiệm và kiến thức, kĩ năng đã có của học sinh, so với bản chất, nét đặc trưng của mỗi phương pháp sử dụng thí nghiệm ở trên mà giáo viên có sự lựa chọn phù hợp. 1.5. Nội dung thực hành gắn với thực tiễn - Giáo viên có thể khai thác các thí nghiệm học sinh đã từng trải nghiệm trong thực tiễn, từ đó liên hệ với kiến thức đang học. Ví dụ hiện tượng xảy ra khi vắt chanh vào nước rau muống. Tại sao khi bị ong đốt thường bôi vôi? Hiện tượng xảy ra với các ấm nước hoặc phích nước để lâu. Cách khử mùi tanh của cá, nước chảy đá mòn… - Ngoài các thí nghiệm học sinh đã từng trải nghiệm, giáo viên có thể giao các thí nghiệm liên quan đến đời sống về nhà cho các nhóm tiến hành để củng cố lí thuyết. Các thí nghiệm này sẽ làm các em thích thú vì do chính tay mình làm, từ đó củng cố thêm niềm say mê khoa học cho các em. - Từ các thí nghiệm thực tiễn trên các em hãy nghiên cứu và áp dụng chúng vào phục vụ cuộc sống hàng ngày. - Ngoài ra các câu lạc bộ Hóa học ở các trường có thể định hướng cho những em học sinh có niềm say mê với bộ môn, để trong thời gian rảnh rỗi các em có thể thảo luận, đề xuất và tiến hành các thí nghiệm các em mong muốn (có thể không nằm trong sách vở) dưới sự giám sát và giúp đỡ của giáo viên. Từ đó hình thành niềm say mê nghiên cứu khoa học cho các em, để cho việc học không còn là thụ động tiếp thu kiến thức từ sách vở, mà là chủ động lĩnh hội, rèn thêm tính tự tin, năng động cho các em. - Học sinh sẽ thấy hứng thú và dễ ghi nhớ bài hơn nếu trong quá trình dạy và học giáo viên luôn có định hướng liên hệ giữa các kiến thức sách giáo khoa với 5
thực tiễn đời sống hàng ngày. Rất nhiều kiến thức hóa học có thể liên hệ được với các hiện tượng tự nhiên xung quanh chúng ta. Điều này không chỉ đúng với các bài lí thuyết mà còn đúng với các bài có nội dung thực hành thí nghiệm. 1.6. Đánh giá năng lực thực hành thí nghiệm - Đối với việc thực hành thí nghiệm, giáo viên cần tập trung vào các năng lực thực nghiệm, bao gồm các kỹ năng: hình thành giả thuyết nghiên cứu; thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, phân tích dữ liệu và rút ra kết luận. - Việc đánh giá năng lực dễ dàng thực hiện được đối với các thí nghiệm trên lớp, bằng cách giáo viên lắng nghe các giả thuyết của học sinh (thông qua vấn đáp hoặc qua phiếu học tập), quan sát kĩ năng tiến hành thí nghiệm, và việc thảo luận kết quả thí nghiệm của học sinh. - Đối với các thí nghiệm thực tế được giao về nhà, việc đánh giá chủ yếu dựa vào kết quả học sinh thu thập được và các kết luận tương ứng được rút ra qua các thí nghiệm. - Ngoài ra những thí nghiệm được tiến hành theo nhóm cần được giáo viên thiết kế phiếu đánh giá cụ thể để các thành viên trong nhóm tự đánh giá lẫn nhau về quá trình thực hiện, từ đó làm căn cứ để giáo viên đánh giá chung về năng lực hợp tác và năng lực thực hành của học sinh. Đánh giá năng lực người học là một khâu then chốt trong dạy học. Để đánh giá đúng năng lực người học, cần phải xác định được hệ thống năng lực chung và năng lực chuyên ngành, xác định được các thành tố cấu thành năng lực và lựa chọn được những công cụ phù hợp để đánh giá, sao cho có thể đo được tối đa các mức độ thể hiện của năng lực. Trong quá trình học tập, học sinh có thể cùng lúc thể hiện nhiều năng lực, nhưng giáo viên chỉ nên tập trung vào một hoặc một vài năng lực chính, đặc trưng. Để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn ta có thể sử dụng các tiêu chí tương ứng với các mức độ như sau Tiêu chí Mức độ Mức 3 Mức 2 Mức 1 Phát hiện được Phát hiện được vấn đề Phát hiện được vấn Phát hiện được vấn đề thực tiễn thực tiễn. Chỉ ra được đề thực tiễn. Chỉ ra vấn đề thực mâu thuẫn trong vấn đề. được mâu thuẫn tiễn. Đặt được các câu hỏi có trong vấn đề. vấn đề. Huy động được - Phân tích làm rõ được - Phân tích làm rõ Phân tích làm kiến thức liên nội dung vấn đề. được nội dung vấn rõ được nội quan đến vấn đề - Nêu được các kiến đề. dung vấn đề. thực tiễn và đề thức liên quan và thiết - Nêu được các kiến xuất được giả lập các mối quan hệ thức liên quan và thuyết giữa kiến thức đã học thiết lập các mối 6
hoặc kiến thức cần tìm quan hệ giữa kiến hiểu với vấn đề thực thức đã học hoặc tiễn. kiến thức cần tìm - Đề xuất được giả hiểu với vấn đề thực thuyết khoa học. tiễn Tìm tòi, khám - Đề xuất được một số Đề xuất được một Đề xuất được phá kiến thức phương án tìm tòi, khám số phương án tìm một phương án liên quan đến phá kiến thức chứng tòi, khám phá kiến tìm tòi, khám thực tiễn minh giả thuyết. thức chứng minh giả phá kiến thức - Lựa chọn phương án tối thuyết. chứng minh giả ưu và thiết kế kế hoạch thuyết. thực hiện nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm...để chứng minh giả thuyết. Thực hiện giải Thực hiện nghiên cứu, Thực hiện nghiên Bước đầu thực quyết vấn đề điều tra, khảo sát thực cứu, điều tra, khảo hiện nghiên thực tiễn và có địa, làm thí nghiệm...để sát thực địa, làm thí cứu, điều tra, thể đề xuất vấn chứng minh giả thuyết. nghiệm...để chứng khảo sát thực đề mới Đề xuất ý tưởng mới về minh giả thuyết. địa, làm thí vấn đề thực tiễn đặt ra nghiệm... để hoặc các vấn đề thực chứng minh tiễn liên quan. giả thuyết. II. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. 2.1. Về thực trạng dạy và học sử dụng thí nghiệm gắn với thực tiễn cuộc sống Để tìm hiểu tình hình sử dụng thí nghiệm hóa học trong dạy học ở trường THPT trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu và thị xã Hoàng Mai tôi đã tiến hành khảo sát 30 giáo viên hóa học và 124 học sinh ở 4 trường THPT trên địa bàn đầu năm học 2020 – 2021. Kết quả thu được như sau: 2.1.1. Khảo sát giáo viên Nội dung khảo sát Kết quả 1. Mức độ sử dụng các hình thức - Thí nghiệm biểu diễn của GV (25) thí nghiệm trong quá trình dạy học - Thí nghiệm biểu diễn của HS (22) hóa học ở trường THPT. - Thí nghiệm thực hành của HS (24) - Thí nghiệm ngoại khóa, ở nhà (9) Kết quả thực nghiệm cho thấy, thí nghiệm biểu diễn của GV và thí nghiệm thực hành của HS được các GV thường xuyên sử dụng. 7
2. Mức độ sử dụng các phương pháp thí - Thí nghiệm nghiên cứu (12) nghiệm trong quá trình dạy học hóa học -Thí nghiệm minh họa (26) ở trường THPT. - Thí nghiệm so sánh (20) - Thí nghiệm đối chứng (22) GV phần nhiều sử dụng thí nghiệm minh họa, chưa thực sự quan tâm nhiều đến thí nghiệm nghiên cứu 3. Loại phương tiện trực quan thầy (cô) - Thí nghiệm với dụng cụ, hóa chất thật thường dùng là (26) - Tranh ảnh thí nghiệm (20) - Vẽ hình lên bảng (15) - Phim thí nghiệm (10) - Thí nghiệm ảo, mô phỏng (8) TN với dụng cụ, hóa chất được đa số GV sử dụng. Điều này giúp khẳng định, không có một phương tiện trực quan nào có thể thay thế thí nghiệm thật, chỉ có thí nghiệm hóa học thật mới giúp HS có cái nhìn toàn diện, chính xác nhất, lĩnh hội kiến thức trọn vẹn nhất. 4. Tính hiệu quả của việc sử dụng thí - Giúp HS dễ hiểu bài (28) nghiệm hóa học - HS khắc sâu kiến thức, nhớ bài lâu hơn (25) - Rèn luyện kĩ năng thực hành thí nghiệm (26) - Bài học hấp dẫn hơn (28) - HS yêu thích môn hóa học hơn (27) - Tin tưởng vào kiến thức được học hơn (27) - HS học tập tích cực (25) - Lớp học sôi động (26) Các GV đều đánh giá cao các hiệu quả mà thí nghiệm mang lại. Thí nghiệm hóa học có tác dụng và hiệu quả 8
cao nhất trong việc giúp HS khắc sâu kiến thức, nhớ bài lâu và giúp các em tin tưởng vào kiến thức được học. 5. Trong năm học, thông thường, thầy - Dưới 20% (0) (cô) làm được khoảng bao nhiêu % số thí - 20 – 40% (13) nghiệm trong chương trình yêu cầu? - 40–60% (28) - 60 – 80% ( 28) - Trên 80% (21) GV thực hiện khoảng 57.8 % số thí nghiệm trong chương trình. Tỉ lệ thực hiện các thí nghiệm chỉ ở mức độ trung bình. Tỉ lệ này vẫn chưa cao so với yêu cầu đổi mới của chương trình học đi đôi với hành. 6. Những khó khăn thầy (cô) gặp phải - Dụng cụ, hóa chất còn thiếu (20) khi sử dụng thí nghiệm trong quá trình - Trường học không có phòng thí dạy học nghiệm thực hành bộ môn (3) - Không có cán bộ chuyên trách phòng thí nghiệm hóa học (2) - Việc chuẩn bị thí nghiệm mất nhiều thời gian (25) - Không đủ thời gian tiến hành thí nghiệm trong giảng dạy (25) - Có nhiều thí nghiệm độc hại, nguy hiểm (27) - Thiếu tài liệu tham khảo về thí nghiệm (20) - Trong kiểm tra, thi, số câu hỏi, bài tập liên quan đến thí nghiệm còn ít (26) Những khó khăn trên chủ yếu xuất phát từ việc GV phải mất rất nhiều thời gian để chuẩn bị, dạy nhiều tiết với nhiều khối trong 1 buổi nên GV không thể tiến hành nhiều, đủ theo số thí nghiệm trong chương trình hóa học THPT. 9
7. Trong quá trình giảng dạy, thầy (cô) - Dùng dụng cụ đơn giản, dễ chế tạo có cải tiến các thí nghiệm trong chương thay cho dụng cụ phòng thí nghiệm (6) trình theo các hướng ứng - Dùng hóa chất rẻ tiền, dễ kiếm thay cho hóa chất trong PTN (4) - Thay đổi cách thức tiến hành thí nghiệm so với tài liệu hướng dẫn (2) - Đề xuất 1 thí nghiệm mới thay thế thí nghiệm trong chương trình (3) Trong quá trình giảng dạy hầu hết các GV chưa khai thác hết hiệu quả của thí nghiệm, họ vẫn chưa quan tâm nhiều đến việc cải tiến thí nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm. Đa số vẫn tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ, hóa chất sẵn có trong phòng thí nghiệm, theo cách thức, số lượng thí nghiệm được hướng dẫn trong sách giáo khoa, sách GV. Qua các nội dung khảo sát có thể thấy các GV đánh giá cao vai trò của thí nghiệm trong quá trình dạy học hóa học. Tuy nhiên, trên thực tế, việc sử dụng thí nghiệm vẫn chưa thật sự hiệu quả, các loại hình, phương pháp thí nghiệm vẫn chưa được các GV sử dụng linh hoạt, thông tin từ thí nghiệm vẫn chưa được khai thác đúng mức. Số lượng thí nghiệm hóa học vẫn chưa được sử dụng nhiều khi dạy học do nhiều khó khăn chủ quan và khách quan. Việc cải tiến, nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm vẫn chưa được nhiều GV quan tâm. Từ cơ sở thực tiễn trên, tôi lựa chọn, thực hiện đề tài này nhằm tìm ra các giải pháp, biện pháp giúp phát huy vai trò của thí nghiệm, cải tiến và nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học hóa học ở trường THPT đặc biệt là các thí nghiệm liên quan đến thực tiễn. 2.1.2. Khảo sát học sinh Nội dung khảo sát Kết quả Rất muốn: 104 1. Em có muốn biết vai trò của Hóa học trong Muốn: 18 đời sống hàng ngày không? Không muốn: 2 10
Thường xuyên: 3 2. Em có sử dụng kiến thức Hóa học trong đời Thỉnh thoảng: 50 sống hàng này không? Không: 71 Rất quan trọng: 20 3. Theo em, kỹ năng vận dụng kiến thức Hóa Quan trọng: 30 học vào đời sống hàng ngày có quan trọng không? Ít quan trọng: 38 Không quan trọng: 36 Thường xuyên: 3 4. Có bao giờ em tự nghiên cứu về các kiến Thỉnh thoảng: 50 thức hóa học liên quan thực tiễn không? Không: 71 Rất thích: 56 5. Em có thích tự mình khám phá các kiến Thích: 46 thức liên quan đến thực tiễn? Bình thường: 17 Không: 5 6. Em có thích làm thí nghiệm hóa học Rất thích: 107 không? Không thích: 17 7. Em có thích tiến hành các thí nghiệm liên Rất thích: 120 quan đến thực tiễn? Không thích: 4 Qua nội dung khảo sát cho thấy Học sinh có nhiều em còn hoang mang không biết học hóa để làm gì, các em chưa thấy được những ứng dụng của hóa học. Điều này cũng một phần do cách dạy của giáo viên còn nặng về lý thuyết chủ yếu thiên về dạy giải bài tập, ít chú trọng đến thực hành, trải nghiệm nên làm cho học sinh thấy nhàm chán. Hầu hết học sinh đều có mong muốn các GV bổ sung thêm những kiến thức thực tiễn để giờ học trở nên thú vị và ý nghĩa hơn. Đặc biệt các hoạt động thí nghiệm liên quan đến thực tiễn rất nhiều em thích nhưng lại bị lãng quên. Các em không biết mình học để làm gì, ứng dụng được gì? Và kết quả điều tra cho thấy hầu hết các em đều mong muốn được học, trải nghiệm, làm thí nghiệm với kiến thức hóa học liên quan đến thực tiễn. 2.2. Về sách giáo khoa và tài liệu tham khảo 2.2.1. Về sách giáo khoa Thứ nhất, SGK hiện hành còn nặng về lý thuyết, tính toán, nhiều bài thực hành trùng lặp, xa rời với thực tiễn. Nội dung hóa học gắn với các vấn đề thực tiễn còn ít. Qua nhiều năm giảng dạy và sử dụng SGK Hóa Học 11 tôi nhận thấy xuất 11
hiện các bài tập thực tiễn nhưng số lượng còn rất ít so với kiến thức thực tế mà các em được học. Cụ thể: Chương 2: 3/37; 9/62. Chương 3: 4/83. Chương 4: 4/91; 2/95; 4/95; 5/116; 4/123. Chương 7: 4/169, trong đó nội dung câu hỏi còn chung chung, số liệu còn cũ, chưa mang tính thời sự. Trong khi đó với chương trình hóa học 11, có thể tiến hành các thí nghiệm gắn với thực tiễn như: - Thuốc thử pH, thuốc thử môi trường từ rau, củ quả trái cây - Sử đổi màu theo môi trường của một số chất trong tự nhiên và ứng dụng vào thực tiễn - Chế tạo dụng cụ dẫn điện từ các chất trong tự nhiên - Từ thiết bị dẫn điện học sinh tạo ra các bình điện phân, pin điện từ củ quả - Tự làm các thí nghiệm trao đổi đơn giản từ các chất có sẵn Qua phân tích ta thấy các vấn đề thực tiễn rất phong phú, đa dạng có thể giải thích được nhiều hiện tượng trong cuộc sống và áp dụng đơn giản trong thực tiễn. Đặc biệt các thí nghiệm liên quan đến thực tiễn có thể áp dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao. Thứ hai, tính giáo dục của môn hóa thông qua lượng bài tập thực tế trong SGK cũng chưa thực sự nổi bật. Chủ yếu đưa ra mặt tích cực còn về tác động tiêu cực đến môi trường, sức khỏe con người và giải pháp cho vấn đề này thì rất ít đề cập. Riêng phần ứng dụng của các chất cũng thường trình bày ngắn gọn, chung chung, trừu tượng, đôi khi sơ sài nên sự nhận thức về tầm quan trọng của các chất và ý nghĩa của môn hóa học ở các em còn hạn chế. Thứ ba, những thí nghiệm hóa học trong SGK chỉ mang tính minh họa, chứng minh, hầu như không có thí nghiệm nào liên quan thực tiễn, việc này làm cho hóa học càng xa rời thực tế. 2.2.2. Về tài liệu tham khảo Hiện nay do yêu cầu đổi mới thi cử nên những tài liệu về các bài tập hóa sử dụng các hiện tượng thí nghiệm đã xuất hiện tương đối nhiều, tuy nhiên những tài liệu đó còn rời rạc chưa được hệ thống và phân loại chi tiết. Hầu hết các tài liệu chỉ đưa ra các bài tập mà chưa có sự phân tích, thiết kế vào các bài giảng cụ thể, gây khó khăn cho giáo viên khi tham khảo và vận dụng. Vì chưa có những tài liệu hay, phù hợp nên giáo viên còn khá lúng túng trong khâu truyền thụ cho học sinh, cũng chính vì thế mà việc học hóa của học sinh còn nặng về lí thuyết, ít gắn với thực tiễn, ít được trải nghiệm cuộc sống. III. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN 3.1. Đề xuất giải pháp Những hạn chế trên của học sinh, giáo viên cũng là trăn trở của tôi khi giảng dạy môn Hóa học như: Ít sử dụng các thí nghiệm hóa học; việc sử dụng các thí nghiệm theo hình thức kiểm chứng, biểu diễn là chủ yếu; phần lớn học sinh có nhu 12
cầu tiếp cận với các thí nghiệm thực tiễn nhưng ít khi được thực hiện; tài liệu tham khảo còn ít. Vì vậy việc thiết kế các thí nghiệm gắn với thực tiễn cuộc sống giúp học sinh rèn luyện kĩ năng sống, định hướng phát triển năng lực và hơn hết là vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn rất cần thiết. Chúng ta cần khắc phục thực trạng này. Cụ thể là: Thứ nhất, Hóa học là môn khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, do đó thí nghiệm có ý nghĩa to lớn và giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện những mục tiêu, nhiệm vụ dạy học. Bên cạnh đó, Hóa học có mối liên hệ mật thiết với các ngành khoa học liên quan như Vật lí, Sinh học, . . . và thực tiễn đời sống con người. Việc gắn kết thí nghiêm hóa học với cuộc sống hằng ngày sẽ góp phần giúp học sinh phát triển được năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Để làm được điều đó, giáo viên cần có năng lực sử dụng thí nghiệm theo hướng gắn kết với thực tiễn cuộc sống trong dạy học các môn khoa học nói chung và môn Hóa học nói riêng. Thứ hai, thí nghiệm gắn với thực tiễn cuộc sống giúp học sinh có thể sử dụng các kiến thức hóa học trong sách vở để hiểu và lí giải các hiện tượng gần gũi trong cuộc sống hàng ngày. Đặc biệt hơn các em có thể tự mình cải tiến các thí nghiệm từ những vật dụng quen thuộc; từ lí thuyết đã học, các em có thể làm ra các sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày. Từ đó, các em có niềm tin hơn vào khoa học và yêu thích môn học hơn. Thứ ba, phần lớn các thí nghiệm hóa học trong chương trình phổ thông đều sử dụng các dụng cụ, hóa chất trong phòng thí nghiệm, lâu dần người học chỉ biết môn Hóa học là môn học của những kiến thức khô khan với những bình hóa chất xa rời cuộc sống. Vì vậy ngoài việc đổi mới cách dạy GV còn cần phải đổi mới PPDH bằng thí nghiệm. Một trong các biện pháp đó là gắn kết thí nghiệm hóa học với cuộc sống, đem thí nghiệm đến gần với cuộc sống hơn, giúp HS thấy được những kiến thức hóa học không còn khô khan, khó hiểu như trước nữa. Điều ấy cũng đồng nghĩa với việc góp phần nâng cao chất lượng dạy học của giáo viên. Thứ tư, bản thân tôi căn cứ vào tình hình thực tế ở trường học và nhu cầu của học sinh xin góp phần thiết kế một số thí nghiệm gắn kết với thực tiễn qua chương sự điện ly - Hóa học 11. 3.2. Tổ chức thực hiện 3.2.1. Tổng quan về đề tài - Phạm vi kiến thức: Kiến thức chương sự điện ly – hóa học 11 THPT - Thời gian thực hiện: 4 tuần, bao gồm 8 tiết trên lớp và thời gian thực hiện ngoài lớp. - Bài học liên quan: Chương 1- Sự điện ly - Đối tượng dạy học: Học sinh lớp 11 THPT 13
3.2.2. Mục tiêu của đề tài - Về kiến thức: + Học sinh biết được chất điện li, chất điện li mạnh, điện li yếu. + Học sinh biết được các chất chỉ thị và sự thay đổi màu của môi trường theo chỉ thị + Ngoài ra một số chất trong tự nhiên như: Bắp cải tím, củ dền, hoa hồng, củ nghệ, hoa dâm bụt... cũng có thể đổi màu theo môi trường. + Học sinh có thể tạo ra dụng cụ dẫn điện đơn giản thử chất dẫn điện. + Học sinh có thể tự thực hiện các phản ứng trao đổi từ các hóa chất có sẵn trong cuộc sống hàng ngày. + Học sinh có thể ứng dụng những phản trao đổi đó để phục vụ cuộc sống hàng ngày như dùng axit để tẩy, thông tắc các đường ống dẫn nước. Chế tạo bình chữa cháy từ giấm và bột đá vôi. + Học sinh giải thích được các hiện tượng như: Nước chảy đá mòn ; Trăm năm bia đá cũng mòn; Nước mưa cưa trời… + Học sinh tạo ra nhiều màu sắc khác nhau từ các chất trong tự nhiên và làm các sản phẩm như: Cầu vồng, làm các món ăn hay thử môi trường của các chất sử dụng trong đời sống hàng ngày... - Về kĩ năng: + Rèn luyện được kĩ năng tư duy sáng tạo, cách xử lý và giải quyết tình huống thực tế. + Rèn luyện các kĩ năng nghiên cứu khoa học: kỹ năng đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết, xác định phương pháp thực hiện, quan sát hiện tượng trong các thí nghiệm. + Rèn luyện kĩ năng giải thích và kết luận. - Về thái độ: + Rèn luyện tư duy nghiên cứu khoa học thông qua thực hiện các hoạt động, thí nghiệm. + Biết cách bảo vệ sức khỏe cho cá nhân và những người xung quanh. + Xây dựng được các thói quen tốt trong học tập và trong đời sống. - Về năng lực: + Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cuộc sống. + Năng lực giải quyết vấn đề. + Năng lực sáng tạo. 14
+ Năng lực tham gia và tổ chức hoạt động trong tập thể. + Năng lực định hướng nghề nghiệp. - Chuẩn bị Giáo viên Học sinh + Giáo án, bài giảng Power Point + Ôn lại các kiến thức đã học có + Phiếu học tập liên quan: axit, bazơ, muối, cách nhận biết axit, bazơ + Đọc lại các bài: Bài 1, 2, 3 ở chương trình lớp 11 - Phương pháp dạyhọc - Phương pháp dạy học trải nghiệm 3.2.3. Thiết kế các thí nghiệm liên quan đến thực tiễn chương sự điện ly 3.2.3.1.Thí nghiệm sự dẫn điện của dung dịch chất điện li. SGK hóa học 11 giới thiệu tiến hành thí nghiệm chứng minh sự dẫn điện của 3 dung dịch: Nước cất, dung dịch Saccarozo, dung dịch natri clorua bằng dụng cụ sau Tuy nhiên bộ dụng cụ này có nhược điểm như sau: - Cồng kềnh - Lắp hệ thống nguồn điện và các điện cực, bóng đèn phức tạp. - Trong phòng thực hành thường không có sẵn nên giáo viên phải chuẩn bị rất kì công, mất nhiều thời gian. Trong quá trình giảng dạy tôi thấy có thể chế tạo dụng cụ thử tính dẫn điện của dung dịch chất điện li bằng nguyên liệu có sẵn, dễ kiếm, dễ thực hiện. * Mục đích của thí nghiệm: - Chế tạo dụng cụ dẫn điện để nhận biết chất điện li từ những vật liệu có sẵn trong đời sống. * Dụng cụ, hóa chất: Dụng cụ Hóa chất - Bình nhựa: số lượng 6 - NaCl khan - H2O tinh khiết 15
- Pin điện hoặc cục xạc pin điện thoại - Dung dịch NaCl - Bóng đèn led 1 - Dung dịch đường - Lá nhôm, dây đồng (số lượng 2) - Giấm , nước chanh - Dây dẫn điện nhỏ (số lượng 2) - Keo, băng dán - Vôn kế * Cách tiến hành - Bước 1: Nối dây dẫn vào hai điện cực: lá nhôm hoặc lá đồng. - Bước 2: Nối dây dẫn vào nguồn điện và bóng đèn led - Bước 3: Nhúng hai điện cực vào các dung dịch để đo độ dẫn điện các dung dịch dựa vào độ sáng của đèn hoặc vôn kế. * Các lưu ý kĩ thuật khi tiến hành - Đảm bảo an toàn - Khi tiến hành thí nghiện nhúng các điện cực ngập trong các dung dịch, có thể di chuyển vị trí các điện cực để quan sát sự thay đổi độ sáng của đèn - Làm chậm để so sánh được độ sáng của đèn giữa các dung dịch * Vị trí bài học có thể áp dụng thí nghiệm và cách sử dụng thí nghiệm vào: Bài 1: Chất điện li (SGK hóa học 11) Bài 22: Clo (SGK lớp 10) Bài 21: điều chế kim loại (SGK lớp 12 ). Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân vật lí lớp 11. Đối với bài: Chất điện li (SGK hóa học 11) sử dụng thí nghiệm này khi dạy bài mới bằngphương pháp nghiên cứu: GV giao cho mỗi nhóm HS sử dụng dụng cụ dẫn điện mà nhóm đã chế tạo để thử tính dẫn điện của các dung dịch đã chuẩn bị. Kết luận về khả năng dẫn điện của các chất. * Câu hỏi liên quan đến thí nghiệm - Thế nào là chất điện li? Phân loại chất điện li? Dựa vào thí nghiệm nào để phân biệt được chất điện li và chất không điện li ; chất điện li mạnh và chất điện li yếu ? - Vì sao độ sáng của đèn ở các dung dịch lại khác nhau ? - Vì sao ở các điện cực lại có khí thoát ra? * Những điểm cần lưu ý khi sử dụng, bảo quản - Sau khi tiến hành thí nghiệm cần rửa sạch và làm khô thiết bị, bảo quản nơi khô ráo, không để bản kim loại tiếp xúc với hoá chất. * Mở rộng 16
- Thí nghiệm sự dẫn điện của dung dịch chất điện li dựa trên nguyên tắc hoạt động nào? Liên quan đến môn học, kiến thức nào mà em biết? - Ngoài thí nghiệm đã thực hiện ở trên, em hãy tìm hiểu xem có cách nào cải tiến thí nghiệm này đơn giản hơn không? - Tìm một số ứng dụng thực tế từ dụng cụ thí nghiệm trên như điều chế nước javen từ điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn. * Sản phẩm thu được 17
Sản phẩm trải nghiệm mở rộng : Thi KHKT cấp trường 18
3.2.3.2. Tạo chất chỉ thị từ các sản phẩm quen thuộc trong đời sống hàng ngày Để xác định môi trường của 1 chất HS sử dụng chỉ thị như: Quỳ tím, phenol phtalen, chỉ thị vạn năng. Tuy nhiên có nhiều hiện tượng xảy ra trong cuộc sống như: Sự đổi màu của 1 số loại rau luộc khi nặn chanh; một số chất khi trộn lẫn với nhau tạo ra màu sắc khác. Các sản phẩm được sử dụng trong đời sống hàng ngày như: Xà phòng, bột giặt, kem đánh răng, sữa tắm... có môi trường gì? Nó ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta như thế nào? Có cách nào chúng ta có thể kiểm chứng được? Mục đích của thí nghiệm này sẽ giúp cho học sinh trả lời được các câu hỏi trên. * Mục đích của thí nghiệm - Tạo ra chỉ thị từ các chất có sẵn trong tự nhiên như: Bắp cải tím, củ dền, hoa hồng. - Khảo sát đặc tính của các chất chỉ thị trên. * Dụng cụ, hóa chất Dụng cụ Hóa chất - Chuẩn bị nước bắp cải tím bằng cách: - Dung dịch axit H2SO4 Xay, luộc lấy nước hoặc ngâm chiết - Dung dịch Ca(OH)2 bằng cồn 900 - Pha loãng dung dịch 1 số chất dùng trong gia đình như: Giấm ăn, nước rửa chén, xà phòng (sữa tắm), bột giặt, nước tẩy bồn cầu, dầu gội… * Cách tiến hành 19
- Cho nước bắp cải tím lần lượt vào các mẫu nước như: Dung dịch HCl, NaOH, giấm ăn, nước rửa chén, xà phòng (sữa tắm), bột giặt, nước tẩy bồn cầu, dầu gội đầu... - Quan sát sự đổi màu các chất? - Nhận xét môi trường các chất trên? Phân loại chất nào có môi trường axit, bazơ, trung tính? - Những sản phẩm nào được xem là an toàn với da tay người sử dụng? * Vị trí bài học có thể áp dụng thí nghiệm - Áp dụng thí nghiệm trong bài Sự điện li của nước. pH. chỉ thị axit – bazơ (SGK hóa học 11) * Cách sử dụng thí nghiệm Sử dụng thí nghiệm này khi dạy bài mới bằng: + Phương pháp đối chứng: GV giới thiệu trong đời sống cũng có những chỉ thị quen thuộc. GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm để kiểm chứng sự thay đổi màu của những chất chỉ thị mà GV đề xuất trong các môi trường. + Phương pháp nghiên cứu: GV yêu cầu HS xác định môi trường của 1 số chất điện li cho trước nhưng không cho sử dụng quỳ tím, chỉ thị vạn năng hay Phenolphtalein. HS đề xuất một số chất trong đời sống là chỉ thị và tiến hành thí nghiệm. Yêu cầu HS khảo sát đặc tính của các chất chỉ thị tự nhiên mà HS đã đề xuất và lập bảng màu so màu chất chỉ thị đó. * Câu hỏi liên quan đến thí nghiệm: - Chỉ thị axit – bazơ là gì? Hãy cho biết màu của bắp cải tím thay đổi như thế nào trong môi trường axit, bazơ? Giải thích? - Ngoài bắp cải tím, hãy kể tên 1 số chất đổi màu theo môi trường axit, bazơ * Các lưu ý kĩ thuật khi tiến hành - Lấy hóa chất cẩn thận, an toàn - Tiến hành thí nghiệm theo các bước đã nghiên cứu trước * Những điều cần lưu ý khi sử dụng, bảo quản - Nước bắp cải tím phải được bảo quản lạnh - Các lọ đựng hóa chất phải có nắp đậy - Sản phẩm thu được 20