Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế bài dạy Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals theo hướng phát triển năng lực học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm nghiên cứu một số vấn đề về liên kết hydrogen, tương tác van der Waals để làm rõ các ảnh hưởng của nó gây nên những tính chất vật lí, hóa học của nhiều chất. Từ đó giúp học sinh có năng lực giải quyết các vấn đề về lí thuyết và bài tập trong chương trình hóa học phổ thông, đề thi THPT quốc gia và thi học sinh giỏi.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế bài dạy Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals theo hướng phát triển năng lực học sinh

A. MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Theo tinh thần Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Hội nghị Ban chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, nền giáo dục Việt Nam hiện nay đang diễn ra sự đổi mới rất mạnh mẽ về chương trình giáo dục tổng thể, sách giáo khoa, phương tiện dạy học, phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra và đánh giá… Vì vậy yêu cầu người giáo viên phải có trách nhiệm học hỏi, trau dồi về chuyên môn nghiệp vụ, chủ động tiếp cận cái mới, đúc rút kinh nghiệm dạy học để thích ứng với mục tiêu và nhiệm vụ của giáo dục hiện nay. Năm học 2022-2023 là năm đầu tiên thực hiện chương trình giáo dục phổ thông 2018 đối với học sinh lớp 10 ở bậc trung học phổ thông (THPT). Chương trình sách giáo khoa mới nói chung, đặc biệt là sách giáo khoa môn Hóa học có nhiều thay đổi, cải tiến về nội dung, cách trình bày, cách tiếp cận vấn đề và mục tiêu giáo dục. Giáo viên và học sinh đều không tránh khỏi một số khó khăn, bỡ ngỡ trong giảng dạy và học tập. Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực đã được phát động và khuyến khích ở những năm gần đây thì nay trở thành bắt buộc đối với chương trình sách giáo khoa mới. Trải qua nhiều năm giảng dạy, đã nhiều lần thay sách giáo khoa và nghiên cứu về chương trình môn Hóa học ở bậc THPT, để góp phần đổi mới phương pháp dạy học với mong muốn làm cho học sinh yêu thích môn Hóa học hơn, cần cho học sinh thấy được lợi ích của việc học tập môn Hóa học và biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, tôi chọn đề tài: “Thiết kế bài dạy Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals theo hướng phát triển năng lực học sinh” II. Mục đích nghiên cứu -Nghiên cứu một số vấn đề về liên kết hydrogen, tương tác van der Waals để làm rõ các ảnh hưởng của nó gây nên những tính chất vật lí, hóa học của nhiều chất. Từ đó giúp học sinh có năng lực giải quyết các vấn đề về lí thuyết và bài tập trong chương trình hóa học phổ thông, đề thi THPT quốc gia và thi học sinh giỏi. - Giúp giáo viên có một số kinh nghiệm trong dạy học bài “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” (bộ sách Kết nối tri thức và cuộc sống) theo định hướng phát triển năng lực. III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Các kiến thức trong chương trình THPT liên quan đến liên kết hydrogen, tương tác van der Waals và ảnh hưởng của chúng. 1
- Các bài tập có liên quan đến kết hydrogen, tương tác van der Waals trong các đề thi. - Khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất trên các đối tượng là giáo viên và học sinh ở nhiều trường THPT đang giảng dạy, nghiên cứu và học tập môn Hóa học 10, chương trình 2018 ở một số vùng miền trong và ngoài Tỉnh Nghệ An. - Thực nghiệm bài dạy “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” (Bộ sách Kết nối tri thức và cuộc sống) trên đối tượng học sinh lớp 10 trường THPT Cửa Lò. 2
B. NỘI DUNG I. Cơ sở lý luận 1. Liên kết hydrogen 1.1. Khái niệm - Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu, được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn X, X thường là F, O, N) với một nguyên tử Y khác có độ âm điện lớn (Y thường là F, O, N) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết. - Liên kết hydrogen được biểu diễn bằng dấu ba chấm (…), kéo dài đều từ nguyên tử H đến nguyên tử hình thành liên kết hydrogen với nó. X δ- H δ+… Y δ- X, Y: O, N, F 1.2. Bản chất và đặc điểm của liên kết hydrogen - Bản chất của liên kết hydrogen là tương tác tĩnh điện yếu. - Liên kết hydrogen yếu hơn liên kết cộng hóa trị hoặc ion hoàn toàn - Liên kết H-X càng phân cực và Y càng giàu electron thì liên kết hydrogen càng bền. - Có 2 loại liên kết hydrogen: Liên kết hydrogen liên phân tử: là liên kết hydrogen được hình thành giữa nguyên tử hydro của phân tử này với nguyên tử phi kim của phân tử khác. Khi đó các phân tử tạo thành các cặp, chuỗi, vòng khá bền. Ví dụ: Liên kết hydrogen liên phân tử giữa các phân tử H2O, giữa H2O và HF Liên kết hydrogen nội phân tử: là liên kết hydrogen xảy ra trong các phần khác nhau của một phân tử. Thường gặp ở các hợp chất hữu cơ. Ví dụ: Liên kết hydrogen nội phân tử ở acid salicylic, ortho nitro phenol. 1.3. Vai trò và ảnh hưởng của liên kết hydrogen Ảnh hưởng đến tính chất vật lý - Làm tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, sức căng bề mặt...của các chất. Ví dụ: Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ nóng chảy của nước (0 0C), nhiệt độ sôi của nước (100 0C). 3
- Làm tăng độ tan do xuất hiện liên kết hydrogen giữa dung môi và chất tan. Liên kết hydrogen giữa dung môi với chất tan càng nhiều thì độ tan càng lớn. Ví dụ: HCl, NH3 tan rất tốt trong H2O. So với các hợp chất có cấu trúc phân tử tương tự, các hợp chất có liên kết hydrogen đều có nhiệt độ sôi cao hơn do tạo được liên kết hydrogen liên phân tử và tan tốt hơn trong nước do tạo được liên kết hydrogen với các phân tử nước. Ảnh hưởng đến tính acid, base. Ví dụ: Trong dãy các chất sau đây trong dung dịch HF, HCl, HBr, HI. Các acid HCl, HBr, HI đều là acid mạnh, nhưng HF là acid yếu do ảnh hưởng của kết hydrogen liên phân tử rất mạnh giữa các phân tử HF, làm cho nguyên tử H trong HF không linh động như nguyên tử H trong các acid HCl, HBr, HI. H+ − F− ...H+ − F− 2. Tương tác van der Waals 2.1. Khái niệm Tương tác van der Waals là tương tác tĩnh điện lưỡng cực - lưỡng cực giữa các nguyên tử hay phân tử. Dễ thấy ở các hợp chất cộng hóa trị phân cực, do chúng có cấu tạo lưỡng cực, một đầu mang một phần điện tích âm (δ-) và một đầu mang một phần điện tích dương (δ+), nên giữa chúng có tương tác van der Waals . Đối với các nguyên tử khí hiếm hoặc hợp chất cộng hóa trị không phân cực, do các electron trong phân tử liên tục chuyển động, các hạt nhân của các nguyên tử trong phân tử liên tục giao động làm cho các phân tử xuất hiện những lưỡng cực nhất định (xuất hiện các lưỡng cực tạm thời, từ đó làm xuất hiện các lưỡng cực cảm ứng). Lực hút giữa một đầu mang một phần điện tích âm (δ-) của lưỡng cực trong phân tử này và một đầu mang một phần điện tích dương (δ+) của lưỡng cực trong phân tử khác tạo thành tương tác van der Waals. 2.2. Đặc điểm của tương tác van der Waals 4
Tương tác van der Waals là tương tác yếu, yếu hơn liên kết hydrogen và phụ thuộc vào: - Khối lượng phân tử của chất. - Cấu trúc phân tử (độ phân nhánh của phân tử). Độ phân nhánh cao và tiến tới cấu trúc dạng cầu làm cho mức độ tiếp giáp giữa các phân tử giảm đi và tương tác van der Waals cũng giảm theo. Ví dụ: pentane C5H12 có nhiệt độ sôi là 36 oC, đồng phân neopentane có nhiệt độ sôi là 9,5 oC. 2.3. Ảnh hưởng của tương tác van der Waals đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất - Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi các chất. - Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác van der Waals tăng. Khí hiếm He Ne Ar Xe Kr Rn Nhiệt độ nóng chảy –272 –247 –189 –157 –119 –71 (0C) Nhiệt độ sôi (0C) –269 –246 –186 –152 –108 –62 3. Khái niệm về dạy học phát triển năng lực và một số phương pháp dạy học phát triển năng lực 3.1. Khái niệm Dạy học theo hướng phát triển năng lực là mô hình tập trung vào việc phát triển tối đa khả năng của người học. Trong đó, năng lực là tổng hòa của 3 yếu tố: Kiến thức, kỹ năng, thái độ. Qua đó, việc thiết kế hoạt động dạy và học có sự đan xen, liên quan,… nhằm mục đích giúp người học chứng minh khả năng học tập thực sự của mình. Từ 5
đây, người học có thể phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và tinh thần tự học để không ngừng nâng cao năng lực học tập. 3.2. Một số phương pháp dạy học phát triển năng lực Một số phương pháp dạy học phát triển năng lực cho học sinh đạt tính hiệu quả cao có thể kể đến như: Tổ chức các hoạt động kết hợp học tập Thông qua các hoạt động kết hợp học tập như: khởi động đầu giờ, đọc tài liệu, sách giáo khoa, chơi trò chơi, làm việc nhóm,… học sinh có thể tự tìm tòi, nghiên cứu, ghi nhớ kiến thức tốt hơn và phát triển năng lực toàn diện. Qua đây, học sinh rèn luyện kỹ năng và hình thành thái độ học tập phù hợp. Hơn thế nữa, khi môi trường học tập trở nên sôi động và hào hứng, hoạt động dạy học trở nên chủ động và đạt hiệu quả tiếp thu ở mức cao nhất. Học tập dựa trên sự tương tác và hợp tác Theo mô hình định hướng phát triển năng lực, giữa giáo viên và học sinh có sự tương tác hai chiều trong hỏi – đáp, tranh luận – phản biện. Từ đây, các bạn có thể tạo được sự tương tác và giúp đỡ, chia sẻ trong học tập. Bên cạnh đó, mô hình này sẽ góp phần thúc đẩy sự tự tin trong việc khai thác vấn đề của mỗi học sinh. Giáo viên phải là người hiểu rõ nhất sở trường cũng như các hạn chế của từng em để có thể đồng hành tốt nhất với các em trong học tập. Phương pháp học tập cá nhân hoá Phương pháp học tập cá nhân hóa hướng đến sự khác biệt về năng lực, trình độ và sở thích của mỗi học sinh. Tính cá nhân hóa thể hiện ở tốc độ tiếp thu kiến thức và khả năng lĩnh hội tri thức của mỗi học sinh. Theo đó, giáo viên phải thiết kế giáo án dạy học dựa trên sự riêng biệt này. Bên cạnh đó, việc đánh giá cũng cần cá nhân hóa để đảm bảo tính khách quan và chính xác với từng em. Khi được nhìn nhận đúng khả năng, học sinh sẽ học tập một cách có trách nhiệm và chủ động hơn. Hình thành cho trẻ thói quen tự học Ngày nay, việc định hướng cho học sinh tự học là cực kỳ quan trọng, nhằm giúp các em có tinh thần tự giác và tự học suốt đời. Để làm được điều này, giáo viên cần định hướng giúp học sinh suy nghĩ, khám phá và tự lĩnh hội kiến thức nhằm đạt được mục tiêu của bài học. Kiến thức được tiếp nhận theo cách này sẽ giúp học sinh tránh tình trạng học vì thành tích và làm đẹp bảng điểm. Phương pháp này giúp khơi gợi khả năng nghiên cứu và cách tìm kiếm tài liệu là một phần vô cùng quan trọng để giúp học sinh nâng cao tính chủ và tinh thần tự học. Giáo viên cần định hướng để học sinh suy nghĩ, khám phá và tự lĩnh hội kiến thức nhằm đạt được mục tiêu của bài học. 6
Dạy học kết hợp đánh giá Nhà trường và giáo viên cần tích hợp kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học để thúc đẩy động lực học tập và không ngừng nâng cao kiến thức của học sinh. Qua đó, các em có thể nhận thức được kiến thức và năng lực là hai yếu tố bổ sung cho nhau. Từ đây, bản thân học sinh cũng sẽ chủ động hơn trong quá trình rèn luyện, học tập để cải thiện các kết quả đánh giá. Dạy học kết hợp kiến thức và thực tiễn Học sinh cần cảm nhận được ý nghĩa thiết thực của các kiến thức và kĩ năng được học. Bởi sự kết hợp này góp phần hình thành niềm say mê và hứng thú học tập cho học sinh. Khi đó, các em được khai thác toàn bộ sự sáng tạo để làm phong phú vốn kinh nghiệm sống của chính mình. 4. Phát triển năng lực thông qua bài dạy “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” Ngoài việc phát triển những năng lực chung: tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo… thông qua bài dạy cần phát triển những năng lực hóa học như sau: Nhận thức hoá học: -Trình bày được khái niệm liên kết hydrogen. -Trình bày được thế nào là lưỡng cực tạm thời, lưỡng cực cảm ứng, khái niệm về tương tác van der Waals. - Nêu được vai trò và ảnh hưởng của liên kết hydrogen tới tính chất vật lí của nước. - Học sinh thấy được tầm quan trọng của các loại lực liên kết giữa các phân tử trong sự tồn tại của thế giới xung quanh. Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: - Hoá học giúp con người khám phá, hiểu biết và tiến tới chinh phục tự nhiên. - Thảo luận, quan sát mô hình phân tử, hình ảnh thể hiện liên kết giữa các phân tử, bảng giá trị nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của một số phân tử. Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: - Giải thích được sự xuất hiện liên kết hydrogen giữa các hợp chất. - Giải thích được tính chất vật lí của một số chất. - So sánh tính chất vật lí của một số chất với nhau. Liên hệ đối chiếu với thực tiễn. - So sánh được nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy các chất; giải thích một số hiện tượng thực tế như sự bám hút các hạt bụi trên bề mặt nhẵn, sự hấp phụ các chất màu và chất 7
độc hại trong nước bởi than hoạt tính, tắc kè có thể di chuyển trên mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng… II. Thực trạng của dạy và học về “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” 1. Thuận lợi - Liên kết hydrogen là nội dung kiến thức thiết thực, dễ vận dụng để giải thích một số tính chất vật lí của các chất, được lồng ghép trong bài dạy “Ancol” bộ sách giáo khoa (SGK) Hóa học 2006, đã quen thuộc và đang được giảng dạy cho học sinh lớp 11. - Các bài tập về liên kết hydrogen để học sinh vận dụng có thể tìm thấy ở các tài liệu tham khảo, đề thi, điển hình là đề thi học sinh giỏi cấp Tỉnh. - Hiện nay, trong chương trình giáo dục phổ thông (CTGDPT) 2018, nội dung kiến thức “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” đã được thiết kế thành một bài dạy độc lập (Hóa học 10), tạo điều kiện cho giáo viên và học sinh nghiên cứu sâu sắc hơn. 2. Khó khăn 2.1. Về phía giáo viên: - Bài dạy “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” là một bài mới được thiết kế trong các bộ sách giáo khoa Hóa học 10, CTGDPT 2018, được thực hiện lần đầu cho năm học 2022-2023. - Sách giáo khoa Hóa học mới sử dụng thuật ngữ hóa học, danh pháp các nguyên tố và hợp chất hóa học bằng Tiếng Anh nên giáo viên thường phải dùng song ngữ khi thực hiện bài giảng. - Bài dạy đề cập đến một số khái niệm và thuật ngữ hoàn toàn mới chưa có trong chương trình SGK 2006: tương tác van der Waals, lưỡng cực tạm thời, lưỡng cực cảm ứng...Bài tập vận dụng về tương tác van der Waals còn ít. Về khái niệm liên kết hydrogen, tuy đã dạy ở chương trình SGK 2006 và có khá nhiều câu hỏi, bài tập vận dụng, nhưng một số bài tập chưa thực sự phù hợp để học sinh luyện tập nhuần nhuyễn kiến thức ngay sau khi học bài. Giáo viên gặp khó khăn trong việc lựa chọn bài tập vận dụng để làm đa dạng và phong phú nguồn câu hỏi và bài tập vận dụng nhằm phát triển năng lực cho học sinh lớp 10. 2.2. Về phía học sinh: - Học sinh gặp nhiều lúng túng trong việc đọc, hiểu, nghe các thuật ngữ hóa học bằng Tiếng Anh xuất hiện trong bài học. - Các hiện tượng thí nghiệm, các khái niệm liên quan trong bài giảng: sức căng bề mặt chất lỏng (nước), liên kết hydrogen, tương tác van der Waals, lưỡng cực tạm thời, lưỡng 8
cực cảm ứng,… đòi hỏi phải có sự kết nối kiến thức có tính liên môn giữa vật lí, hóa học, sinh học. - Để vận dụng được kiến thức, học sinh cần thiết lập mối quan hệ giữa cấu tạo và tính chất của chất, chỉ thực sự phù hợp khi học sinh đã có sự trải nghiệm, có kiến thức tổng hợp. Do vậy vấn đề khó của học sinh là thời điểm vận dụng kiến thức thường áp dụng dần dần khi lên lớp 11, 12, đã xa so với thời điểm học, học sinh khó nhớ kiến thức để vận dụng. - Do ảnh hưởng của xu thế thi cử, tuyển sinh vào đại học và định hướng nghề nghiệp mà hiện nay nhiều học sinh không còn mặn mà với việc lựa chọn học môn Hóa học. III. Các bước tiến hành để giải quyết vấn đề 1. Các giải pháp áp dụng cho việc thiết kế bài giảng Trong bối cảnh thực hiện CTGDPT 2018, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, các thiết bị dạy học hiện đại, chúng tôi đề xuất 3 giải pháp như sau để nâng cao hiệu quả dạy học bài “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals theo hướng phát triển năng lực cho học sinh” Giải pháp 1: Sử dụng các hình thức hoạt động nhóm phù hợp với tiến trình bài dạy. Nhằm tăng sự tương tác giữa giáo viên - học sinh, giữa học sinh - học sinh trong nhóm. Học sinh được tự chủ, hợp tác, sáng tạo trong việc giải quyết các vấn đề phức hợp. Giáo viên thành lập các nhóm học sinh khác nhau: nhóm ngồi cùng bàn từ 2 đến 4 HS, nhóm cùng tổ trong lớp. Giáo viên chỉ định nhóm trưởng, hoặc các thành viên trong nhóm tự thương lượng, phân công nhiệm vụ công việc. Kiểu phân nhóm này HS đỡ phải di chuyển chỗ ngồi, tránh mất thời gian. Thời gian làm việc nhóm tối đa 10 phút. Giáo viên theo dõi từng nhóm làm việc, động viên, hỗ trợ kịp thời khi các nhóm hoặc có cá nhân trong nhóm gặp khó khăn. Giải pháp 2: Khai thác, sử dụng hiệu quả các phương tiện trực quan. Sử dụng hình ảnh, video thí nghiệm, làm thí nghiệm thực tế, hiện tượng tự nhiên, tình huống thực tiễn, phiếu học tập... phù hợp với bài dạy có tác dụng phát triển năng lực quan sát, óc tò mò, tạo ra tình huống có vấn đề, kích thích hứng thú học tập cho học sinh, kết nối tri thức với thực tiễn với cuộc sống. Giải pháp 3: Sử dụng nhóm Zalo (Group Zalo) kết hợp với các công cụ giao bài, nộp bài trực tuyến khác (ứng dụng Azota, Google Drive, Google Forms...) Sử dụng nhóm Zalo để tạo sự tương tác hai chiều giữa giáo vên- học sinh, học sinh- học sinh mọi lúc, mọi nơi. Giáo viên kết hợp thêm các ứng dụng Azota, Google Drive, Google Forms... dễ sử dụng trên các thiết bị điện thoại di động hoặc máy tính giúp để 9
chuyển giao nhiệm vụ học tập; theo dõi được tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập; giao bài tập vận dụng cho học sinh; kiểm tra đánh giá học sinh. Các học sinh cũng có thể nộp bài, nộp sản phẩm học tập, tự kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của bản thân. Các thành viên trong nhóm có thể tương tác, trao đổi thông tin kịp thời với nhau. Việc sử dụng các ứng dụng trực tuyến như trên giúp chúng ta tiết kiệm thời gian, công sức, kinh phí chuẩn bị học liệu, đạt mục đích hình thành và phát triển các phẩm chất năng lực cho học sinh nhanh và hiệu quả cao hơn. 2. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất 2.1. Mục đích khảo sát Mục đích khảo sát là nhằm thu thập thông tin để đánh giá về sự cần thiết và tính khả thi của các giải pháp thiết kế bài dạy “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” đã được đề xuất, trên cơ sở đó điều chỉnh những giải pháp chưa phù hợp và khẳng định độ tin cậy của các giải pháp được đánh giá. 2.2. Nội dung và phương pháp khảo sát 2.2.1. Nội dung khảo sát Khảo sát mức độ cấp thiết và tính khả thi của 3 giải pháp sau: Giải pháp 1: Sử dụng các hình thức hoạt động nhóm phù hợp với tiến trình bài dạy. Giải pháp 2: Khai thác, sử dụng hiệu quả các phương tiện trực quan. Giải pháp 3: Sử dụng nhóm Zalo (Group Zalo) kết hợp với các công cụ giao bài, nộp bài trực tuyến khác (ứng dụng Azota, Google Drive, Google Forms...). 2.2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá Phương pháp được sử dụng để khảo sát là Trao đổi bằng bảng hỏi; với thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4) Khảo sát online theo link: https://docs.google.com/forms/d/1l2E19rRm1HWwItfijUNvm-uyGD_PxgUhku22SGmB26I/edit Xử lí số liệu như sau: Để đánh giá chính xác mức độ cần thiết và khả thi của các giải pháp, tôi thiết kế thang đo cho mỗi nội dung khảo sát theo 4 mức độ cụ thể: 10
Mức độ i (i = 1- 4) Điểm số mức i (xi) Mức độ 1: Không cấp thiết/không khả thi 1 Mức độ 2: Ít cấp thiết/ ít khả thi 2 Mức độ 3: Cấp thiết/khả thi 3 Mức độ 4: Rất cấp thiết/ rất khả thi 4 ̅ Điểm thu được trong các bảng số là điểm trung bình (𝑋) của các điểm thành phần của các câu hỏi (phiếu khảo sát Phụ lục ) được xác định theo công thức sau: ∑4 (𝑆 𝑖 . 𝑥 𝑖 ) ̅= 𝑋 𝑖=1 ∑4 𝑆 𝑖 𝑖=1 Trong đó: ̅ là giá trị điểm trung bình. 𝑋 i là các mức độ (i = 1, 2, 3, 4). xi là điểm số mức i Si là số lượng người đánh giá theo mức độ i. ̅ Để tính khoảng điểm trung bình (𝑋) của từng mức độ, chúng ta áp dụng công thức tính khoảng như sau: K = (n-1)/n = (4-1): 4 = 0,75, trong đó: K là khoảng điểm, n là số mức ̅ độ. Mỗi mức độ sẽ có chênh lệch là 0,75 và điểm trung bình (𝑋) của từng mức độ được tính như sau: Mức độ 1: Không cấp thiết/không khả thi: 1,00 ≤ ̅ < 1,75 X Mức độ 2: Ít cấp thiết/ít khả thi: 1,75 ≤ ̅ < 2,50 X Mức độ 3: Cấp thiết/khả thi: 2,50 ≤ ̅ < 3,25 X Mức độ 4: Rất cấp thiết/rất khả thi: ̅ 3,25 ≤ X ≤ 4,00 Tính điểm trung bình X theo phần mềm Excel. 2.3. Đối tượng khảo sát Để tìm hiểu sự cần thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất, tôi đã tiến hành khảo sát ý kiến của giáo viên và học sinh lớp đang giảng dạy và học tập môn Hóa học10, chương trình 2018, ở một số lớp của trường THPT Cửa Lò, mở rộng khảo sát thêm GV và HS một số trường THPT trong và ngoài địa bàn Tỉnh Nghệ An bao gồmThái Nguyên, Ninh Bình, Lào Cai và Kon Tum. Tổng số người tham gia khảo sát là 208. 11
Tổng hợp các đối tượng khảo sát TT Đối tượng Số lượng 1 Giáo viên giảng dạy môn Hoá học 10 một số trường 23 THPT 2 Học sinh lớp 10 một số trường THPT 185 Tổng 208 2 4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất (nội dung chi tiết xem thêm phần phụ lục) 2.4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất Đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đề xuất 12
TT Các giải pháp Các thông số ̅ X Mức 1 Sử dụng các hình thức hoạt động nhóm 3,32 Rất cấp phù hợp với tiến trình bài dạy. thiết 2 Khai thác, sử dụng hiệu quả các phương 3,36 Rất cấp tiện trực quan. thiết 3 Sử dụng nhóm Zalo (Group Zalo) kết hợp 3,33 Rất cấp với các công cụ giao bài, nộp bài trực tuyến thiết khác (ứng dụng Azota, Google Drive, Google Forms...). Từ số liệu thu được ở bảng trên, có thể thấy: Các giải pháp đề xuất đều được đánh giá là rất cấp thiết, trong đó giải pháp Khai thác, sử dụng hiệu quả các phương tiện trực quan xếp thứ nhất với chỉ số 3,36. 2.4.2. Tính khả thi của các giải pháp đề xuất Đánh giá tính khả thi của các giải pháp đề xuất 120 100 80 60 40 20 0 Sử dụng các hình thức hoạt Khai thác, sử dụng hiệu quả Sử dụng nhóm Zalo (Group động nhóm phù hợp với tiến các phương tiện trực quan. Zalo) kết hợp với các công cụ trình bài dạy. giao bài, nộp bài trực tuyến khác (ứng dụng Azota, Google Drive, Google Forms...). Không khả thi Ít khả thi Khả thi Rất khả thi 13
Đánh giá tính khả thi của các giải pháp đề xuất TT Các giải pháp Các thông số ̅ X Mức 1 Sử dụng các hình thức hoạt động nhóm 3,40 Rất khả thi phù hợp với tiến trình bài dạy. 2 Khai thác, sử dụng hiệu quả các phương 3,37 Rất khả thi tiện trực quan. 3 Sử dụng nhóm Zalo (Group Zalo) kết hợp 3,36 Rất khả thi với các công cụ giao bài, nộp bài trực tuyến khác (ứng dụng Azota, Google Drive, Google Forms...). Từ số liệu thu được ở bảng trên, có thể thấy: Các giải pháp đề xuất đều được đánh giá là rất khả thi, trong đó giải pháp Sử dụng các hình thức hoạt động nhóm phù hợp với tiến trình bài dạy xếp thứ nhất với chỉ số 3,40. Các giải pháp trên được cụ thể hóa trong việc xây dựng kế hoạch bài dạy “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” kèm theo hệ thống câu hỏi/bài tập vận dụng, kiểm tra đánh giá kết quả đạt được của học sinh. 3. Thiết kế bài dạy “Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals” theo hướng phát triển năng lực học sinh BÀI 13: LIÊN KẾT HYDROGEN VÀ TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS Bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống Thời lượng: 2 tiết Tiết 1: I. Mở đầu II. Liên kết hydrogen Tiết 2: III. Tương tác van der Waals 14
I. MỤC TIÊU 1. Năng lực chung - Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về liên kết và tương tác giữa các phân tử với nhau, phân biệt và tìm hiểu những ảnh hưởng của chúng đến tính chất vật lí như nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính tan trong nước, trạng thái tồn tại … - Giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ hoá học để diễn đạt về sự hình thành liên kết hydrogen, tương tác van der Waals; hoạt động nhóm một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của giáo viên, đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia thảo luận, thuyết trình và báo cáo. - Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận với các thành viên trong nhóm nhằm giải quyết các vấn đề trong bài học và thực tiễn cuộc sống để hoàn thành nhiệm vụ học tập. 2. Năng lực hoá học Nhận thức hoá học: -Trình bày được khái niệm liên kết hydrogen -Trình bày được thế nào là lưỡng cực tạm thời, lưỡng cực cảm ứng, khái niệm về tương tác van der Waals. - Nêu được vai trò và ảnh hưởng của liên kết hydrogen tới tính chất vật lí của nước. - Học sinh thấy được tầm quan trọng của các loại lực liên kết giữa các phân tử là tồn tại vốn có trong tự nhiên. Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: -Thảo luận, quan sát mô hình phân tử, hình ảnh thể hiện liên kết giữa các phân tử, bảng giá trị nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của một số phân tử. - Hoá học giúp con người khám phá, hiểu biết và tiến tới chinh phục tự nhiên (ước mơ tìm kiếm một loại vật liệu mới bám dính hơn chân tắc kè có thể dán vào bất cứ bề mặt gì) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: - Giải thích được sự xuất hiện liên kết hydrogen giữa các hợp chất. - Giải thích được tính chất vật lí của một số chất. - So sánh tính chất vật lí của một số chất với nhau. Liên hệ đối chiếu với thực tiễn. - So sánh được nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy các chất; giải thích một số hiện tượng thực tế như nước đá nhẹ hơn nước lỏng, con nhện chạy được trên mặt nước, sự bám hút các hạt bụi trên bề mặt nhẵn, sự hấp phụ các chất màu và chất độc hại trong nước 15
bởi than hoạt tính, con thằn lằn có thể bám vào tường hoặc trần nhà, con tắc kè có thể di chuyển trên mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng… 3. Phẩm chất - Có trách nhiệm tham gia tích cực hoạt động nhóm và cặp đôi phù hợp với khả năng của bản thân. - Cẩn thận, khách quan và trung thực và thực hiện an toàn trong quá trình làm thực hành. - Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập môn Hoá học. II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên (GV) - Máy tính kết nối Ti vi (hoặc máy chiếu), kết nối internet. - Bản trình chiếu powerpoint kèm theo bài giảng. Link: https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1DC4gqYA-4bJJVAS8o83iVa- sSOodTjMm - GV là thành viên trong nhóm Zalo với lớp giảng dạy; chuẩn bị tâm thế cho HS trước khi học bài (thông tin qua nhóm Zalo): + Yêu cầu HS ôn tập lại các loại liên kết đã học. + Tìm hiểu về hiện tượng tự nhiên có tính liên môn: vì sao con nhện chạy được trên mặt nước, con thằn lằn có thể bám trên trần nhà, nước đá nhẹ hơn nước lỏng. + Cho HS biết kế hoạch luyện tập, kiểm tra đánh giá. - Hóa chất- dụng cụ để làm thí nghiệm hòa tan rượu và xăng vào nước. - Video, tranh, ảnh liên quan đến ảnh hưởng của liên kết hydrogen và tương tác van der Waals, phiếu học tập: + Video nhỏ từ từ nước vào đồng xu. Link:https://drive.google.com/file/d/1sYwVGqlH2hZ3daeJ8AQyqsmW0MrAoXgo/ view?usp=sharing + Video mô phỏng hiện tượng loài thằn lằn tắc kè/thạch sùng có thể leo trèo trên nhiều địa hình mà không bị rơi. 16
+ Một số hình ảnh của hiện tượng sức căng bề mặt của nước: + Hình ảnh minh họa:Lưỡng cực tạm thời được hình thành do sự phân bổ không đồng đều của các electron trong phân tử 17
+ Hình ảnh minh họa: Các phân tử có lưỡng cực tạm thời có thể làm các phân tử lân cận xuất hiện các lưỡng cực cảm ứng Johannes Diderik Van der Waals (1837 -1923), Nobel 1910 18
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Hoàn thành các câu hỏi sau: Câu 1. Viết CTCT, tra cứu độ âm điện của O, H và cho biết đặc điểm của liên kết trong phân tử H2O. Câu 2. Quan sát hình ảnh dưới đây và cho biết bản chất của liên kết hydrogen là gì? Câu 3. So sánh độ bền của liên kết hydrogen với liên kết cộng hoá trị và liên kết ion. Câu 4. Điều kiện để có liên kết hydrogen là gì? Câu 5. Khi hòa tan NH3 vào nước, có những kiểu liên kết hydrogen nào? PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1. Quan sát bảng 13.1 (SGK) và cho biết tại sao H2O có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn hẳn H2S, CH4? Câu 2. Làm thí nghiệm hòa tan rượu (C2H5OH) và hòa tan xăng vào nước. Giải thích tại sao rượu tan tốt trong nước còn xăng thì không. Câu 3. Quan sát hình ảnh 13.3 (SGK) của mô hình cấu trúc của nước đá và trả lời câu hỏi: - Một phân tử H2O liên kết được với mấy phân tử H2O xung quanh. -Tại sao không nên để các lon nước trong ngăn đá tủ lạnh. 2. Học sinh (HS) - Sách giáo khoa Hóa học 10 (Bộ sách kết nối tri thức với cuộc sống). 19
- Máy tính hoặc điện thoại di động có kết nối mạng internet. - HS là thành viên nhóm Zalo của lớp cùng với giáo viên giảng dạy. - Chủ động xem xét bài học theo chỉ dẫn của GV trước khi lên lớp. III. PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC - Dạy học theo nhóm, cặp đôi. - Kĩ thuật sử dụng phương tiện trực quan. - Dạy học nêu vấn đề thông qua câu hỏi, bài tập, tình huống thực tiễn. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A. KHỞI ĐỘNG BÀI DẠY Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Tạo tình huống có vấn đề, lôi cuốn học sinh vào bài học giúp học sinh hứng thú và có động lực tìm hiểu nhằm giải thích các hiện tượng trong thực tiễn. b) Nội dung: Học sinh (HS) quan sát video. Sau câu trả lời của HS, giáo viên (GV) dẫn dắt vào bài học. c) Sản phẩm: Các câu trả lời của HS c) Tổ chức thực hiện: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nhiệm vụ học tập: HS nhận nhiệm vụ. Yêu cầu HS quan sát video và trả lời câu hỏi Thực hiện nhiệm vụ: - GV yêu cầu HS quan sát: video nhỏ từ từ nước vào đồng - HS quan sát, đưa ra xu và trả lời câu hỏi: hình ảnh của nước trước khi bị tràn ra câu trả lời. như thế nào? Tại sao? - HS trả lời: Hình ảnh giọt nước có hình mái vòm, nguyên nhân do sức căng bề mặt của nước lớn. - GV giới thiệu về một số hình ảnh khác của hiện tượng sức căng bề mặt của nước và giải thích về sự liên kết của các phân tử nước ở trong và trên bề mặt chất lỏng. Kết luận: GV dẫn dắt vấn đề vào bài: Giữa các phân tử có tồn tại lực liên kết hoặc những 20