Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế thí nghiệm ảo Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN ---o0o--- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM YENKA THIẾT KẾ

CÁC TN ẢO PHẦN CƠ SỞ HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG,

CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 LĨNH VỰC: HÓA HỌC

NGHỆ AN, 2023

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGHI LỘC 2 ---o0o--- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM YENKA THIẾT KẾ CÁC TN ẢO PHẦN CƠ SỞ HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG,

CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 LĨNH VỰC: HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ VÂN ANH

TÁC GIẢ: TỔ BỘ MÔN: KHTN ĐIỆN THOẠI: 0979162776

NGHỆ AN, 2023

MỤC LỤC

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài. .............................................................................................. 1

2. Mục đích nghiên cứu. ........................................................................................ 2

3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. ....................................................................... 2

4. Phương pháp nghiên cứu. .................................................................................. 3

5. Nhiệm vụ của đề tài. ......................................................................................... 3

6. Tính mới của đề tài. ........................................................................................... 3

7. Tính khả thi khi ứng dụng thực tiễn. ................................................................. 4

PHẦN II: NỘI DUNG ............................................................................................... 5

I. Cơ sở lý luận. ......................................................................................................... 5

1. Tổng quan về công nghệ thông tin. ................................................................... 5

1.1. Khái niệm về công nghệ thông tin. ............................................................. 5

1.2. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Hóa học. .......................... 5

2. Tổng quan về thí nghiệm hoá học. .................................................................... 6

2.1. Khái niệm dạy học bằng phương pháp trực quan. ..................................... 6

2.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Hoá học. ......................................... 6

2.3. So sánh thí nghiệm thật với thí nghiệm ảo. ................................................ 7

2.4. Phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo trong dạy học Hoá học. ........................ 9

3. Phần mềm Yenka ............................................................................................ 10

3.1. Giới thiệu tổng quát phần mềm Yenka. .................................................... 10

3.2. Nguyên tắc khi sử dụng phần mềm Yenka................................................ 11

3.3. Quy trình khi sử dụng phần mềm Yenka. ................................................. 12

3.4. Ưu điểm, nhược điểm khi sử dụng phần mềm Yenka. .............................. 12

4. Tổng quan về năng lực, phẩm chất của HS. .................................................... 13

4.1. Khái niệm về năng lực, phẩm chất HS. .................................................... 13

4.2. Năng lực, phẩm chất cốt lõi cần phát triển, hình thành cho HS trong Chương trình giáo dục phổ thông mới hiện nay. ............................................ 13

II. Cơ sở thực tiễn. ................................................................................................... 14

1. Thực trạng dạy học bằng TN Hoá học hiện nay ở trường THPT. ................. 14

2. Thực trạng sử dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học Hoá học. ......................... 14

3. Thực trạng ứng dụng thí nghiệm hoá học ảo trong dạy học Hoá học. ............ 15

3.1. Mục đích điều tra. .................................................................................... 15

3.2. Đối tượng điều tra. ................................................................................... 15

3.3. Nội dung điều tra. .................................................................................... 15

3.4. Phân tích kết quả điều tra. ....................................................................... 15

III. Sử dụng phầm mềm Yenka thiết kế TN ảo dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018. ........................................................................... 19

1. Phân tích phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018. ............ 19

1.1. Mục tiêu của phần Cơ sở hóa học đại cương, Hoá học 2018. ................ 19

1.2. Mạch nội dung kiến thức của phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình Hoá học 2018. ........................................................................................ 20

1.3. Đặc điểm nội dung phần cơ sở hóa học đại cương, chương trình hóa học 2018. ................................................................................................................ 20

2. Một số thao tác cơ bản khi sử dụng phần mềm Yenka. .................................. 21

2.1. Bắt đầu chương trình ............................................................................... 21

2.2. Thoát khỏi chương trình ........................................................................... 21

2.3. Tạo thử nghiệm mới ................................................................................. 21

2.4. Lấy hóa chất ............................................................................................. 22

3. Các TN ảo có thể xây dựng khi dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018. ................................................................................... 26

3.1. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. ............................................................................ 26

* TN 1a: Ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng. ................... 26

* TN 1b: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng: ................................ 27

* TN 1c: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng ................................. 28

* TN 1d: Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng ........................... 28

3.2. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học. ................................................................ 31

3.3. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về chuẩn độ Acid- baze. ................................................................................................................. 32

3.4. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các chỉ số và thang đo pH trong dung dịch. ................................................................................... 34

3.5. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về thử tính dẫn điện của dung dịch. ................................................................................................. 36

3.6. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về pin điện hoá. ..... 38

3.7. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về điện phân dung dịch CuSO4. ..................................................................................................... 39

3.8. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khả năng phản ứng của kim loại. .................................................................................................... 41

4. Thiết kế một số kế hoạch bài dạy có sử dụng TN Hoá học ảo ....................... 42

5. Thực nghiệm sư phạm. .................................................................................... 42

A. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất. ................ 42

1. Mục đích khảo sát.................................................................................... 42

2. Nội dung và phương pháp khảo sát. ........................................................ 42

3. Đối tượng khảo sát: Tổng hợp các đối tượng khảo sát .......................... 43

4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp ........ 43

B. Khảo sát tính hiệu quả của các giải pháp đề xuất. ...................................... 46

1. Mục đích khảo sát.................................................................................... 46

2. Nội dung và phương pháp khảo sát. ........................................................ 46

3. Đối tượng khảo sát .................................................................................. 46

6. Một số hình ảnh đã thực hiện. ......................................................................... 47

Phần III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 48

1. Kết luận ........................................................................................................... 48

1.1. Đánh giá quá trình thực hiện đề tài ......................................................... 48

1.2. Hiệu quả của đề tài đối với hoạt động giáo dục ...................................... 48

1.3. Khả năng áp dụng và phát triển của đề tài .............................................. 49

2. Kiến nghị ......................................................................................................... 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 50

PHỤ LỤC .................................................................................................................. 1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI

TT CỤM TỪ VIẾT TẮT Ý NGHĨA

1 GDPT Giáo dục phổ thông

2 HS Học sinh

3 GV Giáo viên

4 THPT Trung học phổ thông

5 PPDH Phương pháp dạy học

6 TN Thí nghiệm

7 CNTT Công nghệ thông tin

8 Lớp TN Lớp thực nghiệm

9 Lớp ĐC Lớp đối chứng

10 TNSP Thực nghiệm sư phạm

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài.

Nhờ vào sự tác động của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba và thứ tư, cũng như cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, hiện nay đối với khoa học, công nghệ, kỹ thuật tiên tiến hiện đại, lực lượng lao động lành nghề, thương mại điện tử,… xã hội đang phát triển nhanh chóng bằng những tư duy sáng tạo, tài năng và trí thông minh của con người. Việt Nam là một quốc gia đang phát triển với nền kinh tế hội nhập toàn cầu. Con người là nhân tố quyết định thành công của sự nghiệp cách mạng công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế. Họ là những con người năng động, sáng tạo, biết học hỏi, vận dụng tinh hoa nhân loại, biết tìm ra con đường đi riêng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của đất nước; người có đủ phẩm chất và năng lực thích ứng với mọi sự thay đổi của tự nhiên và xã hội; họ là những con người sản phẩm của nền giáo dục mới.

Trước những yêu cầu của thời kỳ đổi mới, đổi mới giáo dục là yêu cầu cấp thiết và bắt buộc, có ý nghĩa quyết định đối với sự phát triển của một đất nước. Đổi mới đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, phương pháp và cách thức đánh giá kết quả dạy học. Trong những năm gần đây ngành giáo dục đang đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin, thực hiện chuyển đổi số trong giảng dạy. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin đã tạo điều kiện cho chuyển đổi số trong giáo dục phát triển mạnh mẽ hơn, tạo cơ hội cho cả người dạy và người học có thể dạy và học cũng như tương tác ở mọi lúc, mọi nơi. Việc ứng dụng công nghệ để đưa tương tác, trải nghiệm trên môi trường số trở thành hoạt động giáo dục thiết yếu, hàng ngày với mỗi người học và mỗi nhà giáo, nâng cao năng lực tự học của người học, thúc đẩy phát triển năng lực số cho người dạy, đáp ứng yêu cầu của giáo dục trong thời đại 4.0. Hiện nay, ở các cơ sở giáo dục ở Việt Nam nói chung, trên địa bàn tỉnh Nghệ An nói riêng việc thực hiện ứng dụng công nghệ thông tin, chuyển đổi số trong dạy học bộ môn đã và đang được triển khai, các GV và HS đều phải thay đổi để không những thích ứng mà còn chủ động một cách linh hoạt nhằm mục tiêu kép: vừa thích ứng với diễn biến mới của dịch bệnh vừa đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số trong giáo dục, từng bước nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo.

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, nội dung kiến thức hóa học gắn liền với các lĩnh vực khác của đời sống xã hội. Các quan sát, phân tích và kiểm tra trực tiếp bằng các TN đóng vai trò là nền tảng cho tất cả các khái niệm, định luật và lý thuyết. Nhờ đó, sử dụng TN trong dạy học Hóa học là một phương pháp trực quan giúp nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực vào việc tiếp thu kiến thức cũng như khả năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo, hiệu quả và tạo niềm tin khoa học cho học sinh. Ngoài khả năng ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông trong dạy học như các môn học khác nói chung, môn Hoá học có nhiều cơ hội phát triển năng lực ứng dụng các phần mềm công nghệ thông tin cho HS trong tư duy các bài tập vận dụng đến thực nghiệm, bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Các TN mô phỏng được thiết kế hỗ trợ TN thật giúp con người có thể tiếp cận với thế

giới tự nhiên. Hiện nay, việc tổ chức các hoạt động TN lồng ghép trong bài dạy Hóa học đang được quan tâm và sử dụng khá thường xuyên. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan như cơ sở vật chất không đảm bảo, các trang thiết bị thực hành TN hiện đại ở trường phổ thông chưa có, một số TN có hóa chất độc hại. Mặt khác cũng có thể là do thời lượng lớp học tương đối ngắn, hoặc có thể để phù hợp đa dạng hình thức học tập như học trực tuyến, học mọi lúc, mọi nơi. Do đó đối với những nội dung có thực hành TN không thể thực hiện thao tác trực tiếp thì GV có thể tuỳ tình hình thực tế mà chọn giải pháp thay thế là sử dụng các đoạn phim minh họa hoặc sử dụng các hình vẽ tĩnh, TN mô phỏng trên phần mềm.

Hiện nay, có rất nhiều phần mềm TN hóa học ảo. Mỗi phần mềm đều có những ưu, nhược điểm khác nhau về nội dung, số lượng, hình ảnh mô phỏng không gian thí nghiệm… Phần mềm Yenka, một thế hệ phần mềm Crocodile mới được phát triển bởi Crocodile Clips ở Anh, là một trong số những phần mềm dùng thiết kế TN ảo vô cùng ưu việt. Với nhiều tính năng nổi bật, phần mềm đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Phần mềm này cho phép GV và HS thử nghiệm một cách an toàn và dễ dàng trong thế giới ảo. Giao diện người dùng hoàn toàn mới của nó được thiết kế để dễ sử dụng hơn trong lớp học, đặc biệt là với bảng tương tác.

Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài “Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế thí nghiệm ảo phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018” với hy vọng giới thiệu được một công cụ hữu ích, hỗ trợ GV phát huy hết tác dụng của TN trong dạy học hóa học, đồng thời giúp HS trong việc khám phá kiến thức một cách an toàn thông qua các thí nghiệm.

2. Mục đích nghiên cứu.

Giúp HS hứng thú với môn hóa học và rèn luyện khả năng tự học hóa học thông qua các TN ảo mô phỏng bằng phần mềm Yenka, đẩy nhanh ứng dụng CNTT và chuyển đổi số vào dạy học từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn hóa học.

Quá trình thực hiện đề tài, tôi cũng rút ra một số kinh nghiệm, chia sẻ các hiệu quả và khó khăn cùng với đồng nghiệp để từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy. Kết quả nghiên cứu, thông tin của đề tài là nguồn tài liệu tham khảo rất hữu ích cho những ai yêu thích và quan tâm đến các ứng dụng CNTT trong hóa học.

3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu.

* Đối tượng nghiên cứu:

- Ứng dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN hóa học ảo trong chương trình

Hoá học THPT.

- Ứng dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN hóa học ảo trong phần cơ sở hoá

học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT.

* Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông.

* Phạm vi nội dung nghiên cứu: đề tài tập trung nghiên cứu ứng dụng phần

mềm Yenka để thiết kế TN hoá học ảo trong chương trình Hoá học THPT.

4. Phương pháp nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu, thu thập tài liệu: tìm kiếm, chọn lọc và tham khảo các tài liệu có liên quan đến mục đích của sáng kiến, phương pháp so sánh, phân tích, thống kê và tổng hợp. Nghiên cứu lý luận về đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học. Nghiên cứu lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho HS phổ thông, vai trò của TN trong dạy học hóa học, lý thuyết về TN ảo.

Phương pháp điều tra, quan sát: tìm hiểu về nhận thức, năng lực, phẩm chất của HS sau khi áp dụng sáng kiến. Tìm hiểu về dạy học thông qua phỏng vấn, trao đổi với GV, trao đổi với HS để đánh giá thực trạng sử dụng TN trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. Tham khảo ý kiến của các chuyên gia giáo dục, chuyên gia tin học về việc xây dựng các TN hóa học ảo.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Điều tra thực trạng sử dụng phần mềm TN ảo hỗ trợ cùng các TN thực trong môn hóa học ở trường THPT hiện nay. Trao đổi, rút kinh nghiệm với các GV, đánh giá sự cấp thiết, tính khả thi và hiệu quả. Triển khai xây dựng và thực hành một số kế hoạch bài dạy có ứng dụng thiết kế TN ảo. Điều tra tính hiệu quả của đề tài thông qua ý kiến, khảo sát học sinh, GV.

Phương pháp phân tích số liệu: Đối chứng kết quả trước và sau khi áp dụng

đề tài, đánh giá hiệu quả của sáng kiến.

5. Nhiệm vụ của đề tài.

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực giải quyết vấn đề; vai trò của TN hóa học trong việc tổ chức các hoạt động học tập hóa học theo định hướng phát triển năng lực cho HS THPT.

- Tìm hiểu về thực trạng của việc ứng dụng TN hoá học ảo ở trường THPT.

- Sử dụng phần mềm Yenka để thiết kế các TN hóa học ảo.

- Thiết kế một số kế hoạch dạy học có ứng dụng TN hoá học ảo nhằm nâng

cao hứng thú và kết quả học tập môn Hóa học cho HS ở trường THPT.

- Xây dựng bộ công cụ đánh giá kết quả học tập của HS trung học phổ thông

với môn Hóa học.

- Thực nghiệm sư phạm để xác định hiệu quả, tính khả thi của những biện pháp

và rút ra bài học kinh nghiệm.

6. Tính mới của đề tài.

- Đề xuất nguyên tắc, qui trình thiết kế TN hoá học ảo nhằm nâng cao năng lực và kết quả học tập môn Hóa học của học sinh. Đề xuất phương pháp, nguyên tắc và biện pháp sử dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN ảo trong dạy học nội dung

Cơ sở Hóa học đại cương, chương trình Hóa học 2018.

- Thiết kế được 9 TN để hỗ trợ việc giảng dạy kiến thức hóa học cơ sở đại

cương phổ thông bằng phần mềm Yenka.

- Thiết kế một số kế hoạch dạy học c ó sử dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN ảo hóa học trong dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình Hoá học 2018 theo hướng phát triển phẩm chất, năng lực của HS nhằm nâng cao kết quả học tập môn Hóa học cho học sinh.

- Điều tra, đánh giá thực trạng, tính cấp thiết, tính khả thi và tính hiệu quả của việc sử dụng phần mềm Yenka thiết kế TN ảo hóa học trong dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT.

7. Tính khả thi khi ứng dụng thực tiễn.

Đổi mới phương pháp, hình thức, cách thức tổ chức dạy học nhằm phát huy tính tích cực chủ động của người học, tạo sự hứng thú trong học tập từ đó phát triển phẩm chất, năng lực cho HS là điều rất cần thiết. Việc tổ chức các hoạt động TN lồng ghép trong bài dạy Hóa học đang được quan tâm và sử dụng khá thường xuyên. Cùng với các hệ thống TN được thao tác trực tiếp thì các TN mô phỏng, TN hoá học ảo cũng được thiết kế hỗ trợ TN thật giúp con người có thể quan sát, phân tích, nghiên cứu, tiếp cận với thế giới tự nhiên,… Vì vây sáng kiến có tính khả thi cao, có thể áp dụng ở các cấp học với nội dung thiết kế phù hợp. Các giải pháp đưa ra, các hệ thống thí nghiệm, các nền tảng dạy học, phần mềm tương tác được đưa ra trong sáng kiến đều dễ sử dụng, có tính ứng dụng cao và có thể áp dụng với phạm vi kiến thức rộng. GV và HS chỉ cần có các thao tác cơ bản, không cần quá giỏi về CNTT, điều này giúp dễ dàng áp dụng với mọi đối tượng HS.

Thiết kế TN ảo bằng phần mềm Yenka và sử dụng chúng một cách hiệu quả sẽ làm tăng hứng thú học tập hóa học, cả GV và HS dễ dàng sử dụng, thỏa sức sáng tạo trên hệ thống nền tảng mà phần mềm Yenka đã xây dựng sẵn để góp phần nâng cao kỹ năng ứng dụng CNTT và nghiên cứu kiến thức Hóa học. Từ đó có thể thấy được tính khả thi của đề tài khi áp dụng vào thực tiễn.

PHẦN II: NỘI DUNG

I. Cơ sở lý luận.

1. Tổng quan về công nghệ thông tin.

1.1. Khái niệm về công nghệ thông tin.

Công nghệ thông tin (tiếng Anh: Information technology hay là IT) là một nhánh ngành kỹ thuật sử dụng máy tính và phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, truyền tải và thu thập thông tin.

Ở Việt Nam, khái niệm Công nghệ Thông tin được hiểu và định nghĩa trong Nghị quyết Chính phủ 49/CP ký ngày 4 tháng 8 năm 1993: "Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội".

1.2. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Hóa học.

Cách mạng công nghiệp 4.0 hội tụ nhiều công nghệ, trong đó cốt lõi là công nghệ thông tin. Công nghệ thông tin xuất hiện trong hầu khắp các lĩnh vực, như: kinh tế chia sẻ 4.0, dịch vụ thông minh, nông nghiệp thông minh 4.0, y tế thông minh 4.0, giáo dục thông minh 4.0, giao thông thông minh 4.0,… Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là thời kỳ để con người thể hiện sự kết hợp giữa kiến thức, kỹ năng, bản lĩnh trong mọi lĩnh vực nghề nghiệp, đời sống với hội nhập toàn cầu. Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 4-5-2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc CMCN 4.0 đã nhấn mạnh đây là xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa với sự đột phá của Internet kết nối vạn vật và trí tuệ nhân tạo. Trong các nhóm giải pháp chiến lược, việc tạo sự bứt phá về công nghệ thông tin - truyền thông chiếm một vai trò quan trọng. Chỉ thị này thúc đẩy đổi mới, sáng tạo của quốc gia. Đồng thời nâng cao nhận thức chung của toàn xã hội về cuộc CMCN 4.0.

CNTT có vai trò quan trọng để dạy và học môn Hóa học một cách hiệu

quả:

- Công cụ hỗ trợ đắc lực cho GV soạn tư liệu dạy học.

- Tìm kiểm và khai thác thông tin trên các trang web cung cấp thông tin về

những chủ đề học tập bằng tiếng Việt và tiếng nước ngoài.

- Tham khảo các đoạn video, phim về quá trình sản xuất tại các cơ sở sản xuất, nhà máy; các TN ảo (TN độc hại, tốc độ phản ứng chậm, điều kiện phản ứng phức tạp, dụng cụ hoá chất đắt tiền,...), các TN mà cơ sở vật chất của nhà trường không thực hiện được hoặc GV và HS không đủ thời gian để thực hiện trên lớp. Học tập đa dạng hình thức trực tiếp và trực tuyến, giúp HS tự học, tư duy tốt đồng thời để chủ động trong mọi hoàn cảnh.

2. Tổng quan về thí nghiệm hoá học.

2.1. Khái niệm dạy học bằng phương pháp trực quan.

Phương pháp dạy học trực quan được định nghĩa là PPDH mà GV sử dụng các phương tiện kĩ thuật và đồ dùng dạy học trực quan nhằm tổ chức cho HS tri giác có chủ đích, có kế hoạch, tạo khả năng cho HS theo dõi tiến trình và sự biến đổi diễn ra trong đối tượng quan sát trước, trong và sau khi nắm tài liệu mới, khi ôn tập, củng cố, hệ thống hoá hoặc kiểm tra tri thức, kĩ năng, kĩ xảo

Sử dụng phương pháp trực quan trong dạy học hoá học là một trong những cách tích cực hoá hoạt động dạy và học. Phương pháp dạy học này sẽ góp phần phát triển năng lực tìm tòi khám phá, năng lực hợp tác trong nghiên cứu thi nghiệm, năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học,... Trong đó, TN là một trong các phương tiện trực quan quan trọng với môn Hoá học (môn khoa học thực nghiệm). GV có thể sử dụng TN trong giảng dạy và nghiên cứu tài liệu mới theo 3 cách: theo phương pháp nghiên cứu, phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề, phương pháp kiểm chứng

2.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Hoá học.

Trong lịch sử hình thành và phát triển của khoa học hóa học, TN hóa học đóng một vai trò hết sức quan trọng và không thể thiếu. Toàn bộ các lý thuyết Hóa học đều được xây dựng trên nền tảng thực nghiệm vững chắc. Vì vậy, để người học nắm chắc kiến thức môn Hóa học thì việc tiến hành TN là hết sức cần thiết. Các TN hóa học sẽ tạo cơ hội cho HS bổ sung kiến thức, nắm vững các khái niệm, định luật,... về lý thuyết và rèn luyện kỹ năng làm TN nghiên cứu khoa học, làm sáng tỏ những điều đã học ở lớp.

GV sử dụng TN trong dạy học nhằm minh họa, hình thành kiến thức, ôn tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã được học và rèn luyện các kĩ năng hóa học cho HS, giúp HS nắm được những kiến thức: khái niệm, lý thuyết mới; nghiên cứu hoặc kiểm chứng tính chất hoá học của chất cụ thể; rèn kĩ năng thực hành hoá học; thông qua thực hành thực hiện các TN kiểm chứng tính chất đã học,…

TN mang đến cho HS sự hứng thú, nâng cao tính, tích cực tham gia các hoạt động tìm tòi, sáng tạo đồng thời giúp HS rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, cần cù, tiết kiệm… từ đó hình thành và phát triển nhân cách của HS

2.2.1. Thí nghiệm là phương tiện trực quan.

Thí nghiệm là phương tiện trực quan chủ yếu, được sử dụng rộng rãi và có vai trò quyết định trong dạy học Hóa học. Nó giúp HS chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược lại. Khi làm thí nghiệm, HS sẽ làm quen với các chất hóa học và trực tiếp nắm bắt được các tính chất hóa học và vật lý của chúng. Mỗi chất hóa học thường có các màu sắc khác nhau: trắng, vàng, lục nhạt, xanh lục, xanh lam,... Khi quan sát các thí nghiệm, HS bắt đầu có tư duy logic, kiến thức thực tế, sẽ khắc sâu các tính chất hóa học của chất đó. Từ đó, các em sẽ học môn Hóa hiệu quả hơn.

2.2.2. Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn.

Nhiều TN rất gần gũi với cuộc sống, với quy trình công nghệ. Vì vậy, TN giúp HS vận dụng những điều đã học vào thực tế cuộc sống. Học là để phục vụ cuộc sống, vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống nên quá trình dạy học phải gắn với thực tiễn cuộc sống. Khi quan sát thí nghiệm, HS sẽ ghi nhớ và nếu gặp lại một hiện tượng trong tự nhiên, các em sẽ hình dung lại kiến thức và giải thích hiện tượng đó một cách dễ dàng. Từ đó, HS phát huy được tính tích cực, sáng tạo, nhạy bén vận dụng kiến thức vào các trường hợp khác nhau. Như vậy, việc dạy học hóa học đã thực hiện được mục tiêu chung của giáo dục là đào tạo ra những con người toàn diện về mọi mặt, hình thành những kỹ năng cần thiết, có khả năng thích ứng trong mọi tình huống.

2.2.3. Rèn luyện kĩ năng thực hành.

Khi làm TN hóa học, nếu không cẩn thận sẽ gây ra những nguy hiểm, thậm chí dẫn đến tử vong. Khi thực hành thí nghiệm, HS phải làm đúng các thao tác cần thiết, sử dụng đúng hóa chất, lấy lượng hóa chất vừa đủ,… sẽ giúp HS tăng cường tính khéo léo, phát triển kĩ năng thực nghiệm và giải quyết vấn đề. Từ đó, ở HS sẽ hình thành những đức tính cần thiết của người lao động mới như: cẩn thận, ngăn nắp, kiên nhẫn, trung thực chính xác,…

2.2.4. Phát triển tư duy, nâng cao lòng tin vào khoa học.

TN giúp HS phát triển tư duy và hình thành thế giới quan duy vật biện chứng. Đối với mỗi thí nghiệm, HS sẽ tăng cường chú ý vào hiện tượng nghiên cứu, tiến hành tư duy phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát… để rút ra kết luận đúng đắn. Khi làm TN hoặc tận mắt chứng kiến các hiện tượng hóa học xảy ra, HS sẽ tin tưởng vào kiến thức đã học và cũng tin tưởng vào chính bản thân mình. Nếu chưa quan sát được hiện tượng, HS sẽ hoài nghi về hiện tượng mà mình nghĩ trong đầu và tự đặt câu hỏi cho bản thân.

2.2.5. Tạo hứng thú cho học sinh.

Thực tế cho thấy, GV sử dụng TN hóa học trên lớp sẽ tạo cho HS hứng thú trong quá trình học tập. HS không thể thích môn học cũng như không thể say mê khoa học nếu chỉ có những bài giảng lý thuyết khô khan. Nếu được quan sát các TN thú vị, HS sẽ muốn khám phá các TN và tính chất hóa học của các chất. Từ đó, HS sẽ tự tìm hiểu vấn đề, không đợi thầy cô nhắc nhở.

Như vậy, cùng với lý thuyết, TN hóa học có vai trò rất quan trọng trong dạy học Hóa học: Ai học Hóa học mà chưa từng làm TN hoặc quan sát TN có thể coi như là chưa học môn Hóa.

2.3. So sánh thí nghiệm thật với thí nghiệm ảo.

Có thể nói rằng TN ảo hay TN thật thì cũng đều được xếp vào dòng là TN trực

quan, cùng làm sáng tỏ lý thuyết, gây hứng thú học tập cho các em học sinh, giáo dục tính tò mò khoa học, làm cho HS nhận thức dễ dàng hơn, kiến thức thu được của các em rõ ràng và sâu sắc, đồng thời lớp học sôi nổi, hào hứng,… Tuy nhiên mỗi cách đều có ưu nhược điểm của nó.

Với công nghệ hiện đại như ngày nay, sự hỗ trợ đắc lực của máy vi tính thì cuộc sống ảo vô cùng phong phú, đôi khi nó còn lấn át cuộc sống thực tại của chúng ta, tuy nhiên không thể nói TN ảo hoàn toàn tốt hơn TN thật nhưng nó lại có rất nhiều ưu điểm có thể hơn TN thật. Có thể đưa ra dưới đây một số điểm cơ bản mà TN ảo khắc phục được nhược điểm của TN thật.

Trong trường hợp GV làm TN thật trên lớp cho HS quan sát thì hầu như các công cụ TN đều nhỏ, lớp học đông, phòng học rộng. Như vậy khi làm TN thì không phải tất cả các HS trong lớp đều có thể quan sát dễ dàng được, các em ở cuối lớp chỉ có thể nghe GV nói mà không thể nhìn được TN GV làm như thế nào và chỉ có một số HS ở bàn trên mới có thể quan sát rõ thí nghiệm. Trong khi đó TN ảo được thực hiện trên một màn chiếu, mà thông thường màn chiếu được đặt sao cho tất cả HS trong lớp học có thể nhìn rõ tất cả những gì thực hiện trên đó, đồng thời GV hoàn toàn có thể chỉnh kích cỡ của công cụ TN cho đủ lớn để cho cả lớp đều có thể quan sát rõ ràng kể cả các em ngồi ở cuối lớp học.

Tiếp theo là vấn đề an toàn của thí nghiệm, với một số TN đôi khi do sơ xuất để xảy ra cháy nổ không mong muốn, nhưng với TN ảo thì các TN hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ ngoài dự định của GV và học sinh, nếu có hiện tượng nhầm lẫn diễn ra trên máy vi tính thì hiện tượng xảy ra chỉ là mô hình cháy nổ trong máy chứ không phải là thật nên rất an toàn.

Hơn nữa TN thực tế không phải TN nào cũng thành công mỹ mãn, nhưng với TN ảo do đã được lập trình sẵn nên có thể nói gần như tất cả các TN đều chuẩn xác, thực hiện TN đem lại hiệu quả như mong đợi.

Một vấn đề nữa là công tác chuẩn bị công cụ thí nghiệm, với chương trình đổi mới giáo dục như hiện nay thì trong chương trình phổ thông, hầu như tiết học nào cũng có thí nghiệm. Với một TN đơn giản, ít công cụ thì GV có thể dễ dàng chuẩn bị dụng cụ, dễ dàng chuyển từ lớp học này sáng lớp học khác. Tuy nhiên với một TN mà các công cụ cồng kềnh thì đây lại không phải là một điều đơn giản. Còn với TN ảo thì GV hoàn toàn không phải e sợ gì về vấn đề này, các công cụ có sẵn trong máy vi tính GV chỉ cần một lần thực hiện đưa phần mềm thiết kế TN vào trong máy và cài đặt chương trình, như thế lần sau sẽ hoàn toàn yên tâm về công cụ thí nghiệm,…

Như vậy có thể thấy khá nhiều ưu điểm của TN ảo như trên đây, hơn nữa hiện nay, khi mà tin học được ứng dụng nhiều vào trong trường học thì việc sử dụng các TN ảo hỗ trợ cho giảng dạy là hoàn toàn hợp lý, góp phần đẩy mạnh ứng dụng CNTT vào công tác giảng dạy ở trường phổ thông

Như vậy từ việc so sánh TN thật và TN ảo như trên đây thì bài toán đặt ra là

làm thế nào để cho HS vẫn quan sát được các TN trực quan mà GV không phải e sợ tới vấn đề chuẩn bị phương tiện thí nghiệm, lựa chọn phương tiện TN phù hợp, thực hiện TN an toàn và đạt hiệu quả như mong muốn, đồng thời tất cả HS đều có thể quan sát dễ dàng, cùng theo dõi cùng tranh luận bài dễ dàng, các TN sống động và bắt mắt với học sinh,…

Trong khi đó khi mà tin học phát triển và đi vào tất cả các ngõ ngách của đời sống con người như hiện nay thì một giải pháp được đưa ra là xây dựng TN ảo hỗ trợ TN thật, sử dụng máy vi tính, máy chiếu, ... để thực hiện các thí nghiệm, để phát huy các ưu điểm của TN ảo mang lại và hạn chế các nhược điểm của TN thật.

2.4. Phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo trong dạy học Hoá học.

Một ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học hóa học ở trường phổ thông là sử dụng TN mô phỏng trên máy tính hay còn gọi là TN ảo. GV có thể tự tay tạo TN ảo bằng các phần mềm thiết kế hoạt hình chuyên dụng như Macromedia Flash hoặc lồng ghép các hiệu ứng hoạt hình vào phần mềm trình chiếu PowerPoint. Để tiết kiệm thời gian, GV có thể sử dụng các phòng TN ảo phù hợp với từng môn học, cung cấp đầy đủ dụng cụ, hóa chất, dụng cụ để thuyết trình, biểu diễn theo kịch bản của người thiết kế. Hóa học là một trong những môn Khoa học tự nhiên cơ bản được giảng dạy trên toàn thế giới. Do đó, có rất nhiều phần mềm hỗ trợ xây dựng TN ảo, mô hình phòng TN ảo như Portable Virtual Chemistry Lab, ChemLab, Crocodile, Macromedia Flash, Crocodile Chemistry, Chemist by thix... hay hệ thống mô phỏng tương tác PhET của Đại học Colarodo, Boulder rất được các GV và HS quan tâm sử dụng.

Hình 1: Phần mềm TNHH ảo Crocodile Chemistry

Các phần mềm mô phỏng TN hóa học ảo thường được dùng là:

Hình 2: Hệ thống mô phỏng tương tác PhET

Mỗi phần mềm đều có những đặc điểm và có những ưu việt riêng. Trong các phần mềm trên, Yenka là phần mềm TN 3D, cho phép HS có thể quan sát hiện tượng trực quan và chân thực, có nhiều hóa chất mà một số phần mềm khác không có.

3. Phần mềm Yenka

3.1. Giới thiệu tổng quát phần mềm Yenka.

Yenka là một phần mềm được phát triển bởi Crocodile Clips đến từ Anh. Đây là phần mềm ứng dụng mô phỏng TN đáp ứng đầy đủ các tính năng cần thiết của một bộ phần mềm mô phỏng TN hóa học. Yenka cho phép chúng ta thử nghiệm với các chủ đề đang giảng dạy trong một thế giới ảo an toàn, chính xác và hoàn toàn miễn phí.

Yenka có tất cả 4 lựa chọn chuyên ngành bao gồm: Computing - Máy tính,

Mathematics - Toán học, Science - Khoa học, Technology - Công nghệ.

GV và HS có thể sử dụng phòng TN ảo này để sử dụng ngay các bài học thiết kế sẵn từ thư viện hoặc có thể tự thiết kế các thí nghiệm, mô hình theo ý tưởng của mình. Các bài học được thiết kế sẵn và sắp xếp theo chủ đề trong phần mềm. Phần lớn các bài học bao gồm các TN vô cơ và điện hóa. Tất cả các chuyên đề này đều có

thể sử dụng để dạy hóa học ở trường phổ thông, ví dụ chủ đề về tốc độ phản ứng (reaction rates), dung dịch (water and solution), nhận biết (identifying substances) hay bảng tuần hoàn (periodic tables),… Lợi ích của những bài học này là GV có thể sử dụng ngay mà không cần phải đầu tư thời gian xây dựng các tình huống thí nghiệm. Tuy nhiên, do phần hướng dẫn và hệ thống câu hỏi đều bằng tiếng Anh nên cần phải Việt hóa và điều chỉnh để phù hợp hơn với chương trình hóa học phổ thông ở Việt Nam.

Người dùng cũng hoàn toàn có thể tự thiết kế kịch bản cho mình bằng các bộ kit, hóa chất, công cụ trình chiếu của thư viện. Bộ này bao gồm tất cả các dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm. Bộ dụng cụ gồm các dụng cụ cơ bản để thực hiện TN như ống nghiệm, bình tam giác, bình cầu, bếp điện, đèn Bunsen, phễu lọc,… Thư viện hóa học khá phong phú với Acid, base, muối, kim loại, khí và các chất chỉ thị thông dụng. Có thể điều chỉnh các thông số như độ mịn hóa chất, khối lượng (đối với hóa chất rắn) hay nồng độ, thể tích hóa chất (đối với hóa chất dạng dụng dịch) sao cho phù hợp với mỗi thí nghiệm. Việc chèn hình ảnh, câu hỏi trắc nghiệm, khung hướng dẫn, đồ thị và các công cụ trình chiếu khác sẽ giúp TN sinh động, trực quan hơn.

3.2. Nguyên tắc khi sử dụng phần mềm Yenka.

Đảm bảo mục tiêu giáo dục: Khi thiết kế thí nghiệm, GV phân tích nội dung môn học theo đặc thù môn học, đồng thời xác định mục tiêu mà HS sẽ đạt được sau khi học xong. Các TN phải thể hiện đầy đủ kiến thức, kĩ năng cần thiết được quy định trong chương trình.

Đảm bảo tính chính xác và khoa học: Phương pháp tiến hành TN phải đảm bảo tính khoa học, cho kết quả TN phù hợp với cơ sở lý thuyết và yêu cầu cần đạt trong chương trình.

Phù hợp với nội dung dạy học: GV lựa chọn, thiết kế TN dựa trên nội dung kiến thức muốn truyền đạt. Các TN phải được trình bày rõ ràng, phù hợp với nội dung trí tuệ của môn học và trình độ của học sinh. TN có thể kết hợp với thuyết minh hoặc thuyết minh, giúp HS thấy được nội dung TN một cách trực quan. Thông qua thí nghiệm, HS lĩnh hội được kiến thức mới và vận dụng vào giải quyết các tình huống thực tế.

Đảm bảo tính sư phạm: Thông qua thí nghiệm, GV tổ chức cho HS tìm tòi, phát hiện kiến thức, tăng hứng thú đối với môn học. Bố cục hợp lý, các bước không quá dài phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh. Các TN phải hấp dẫn, năng động và phi thường. Đồng thời đảm bảo thời gian thực hiện TN để HS tránh bị phân tâm, mất tập trung vào nội dung chính của bài học.

Đảm bảo tính trực quan, mô tả rõ hiện tượng: Trực quan là một trong những yêu cầu cơ bản của TN trình diễn. Để đảm bảo tính trực quan, khi chuẩn bị TN GV cần tính đến các bước tiến hành thí nghiệm, kích thước dụng cụ và sử dụng hoá chất cho phù hợp.

3.3. Quy trình khi sử dụng phần mềm Yenka.

Qua nghiên cứu thực tế, tôi đề xuất quy trình sử dụng TN ảo trong dạy học hóa

học nhằm nâng cao hứng thú cho học sinh, gồm các bước sau:

• Bước 1: Thiết kế giáo án.

Hiệu quả sử dụng TN ảo phụ thuộc phần lớn vào bước này.

• Bước 2: Soạn kế hoạch bài dạy có TN ảo.

- Phân tích nội dung và lựa chọn TN thích hợp.

- Hướng dẫn HS cài đặt phần mềm TN ảo trên máy tính, chuẩn bị bài thuyết

trình.

• Bước 3: Mô tả quá trình TN ảo.

- Mô tả đối tượng trong TN ảo.

- Nêu quy trình TN và mô tả thao tác trong TN ảo và so sánh khi làm với TN

thật.

• Bước 4: Tiến hành TN ảo.

- GV hướng dẫn HS thực hiện TN ảo, sử dụng câu hỏi đàm thoại đưa HS vào

quá trình thực hiện TN ảo.

- HS tự quan sát và thực hành.

• Bước 5: Thảo luận, đánh giá và tổng kết.

3.4. Ưu điểm, nhược điểm khi sử dụng phần mềm Yenka.

3.4.1. Ưu điểm:

Sử dụng phần mềm Yenka có thể mang lại cho GV và HS những lợi ích như:

- Khi sử dụng cho mục đích cá nhân, đây là phần mềm hoàn toàn miễn phí cho phép chúng ta nghiên cứu và học hỏi những điều bổ ích mà nó làm ở nhà hoặc ngoài giờ học.

- Bố cục đẹp, sử dụng đơn giản. HS có thể tự thiết kế và tiến hành TN tại nhà,

sau đó so sánh kết quả thu được với kết quả TN thực tế trên lớp.

- Người dùng không mất nhiều thời gian cho việc chuẩn bị dụng cụ, hóa chất,

xét nghiệm. Các mô phỏng thử nghiệm có thể được sử dụng lại nhiều lần.

- GV và HS không bị tổn hại hay nguy hiểm bởi TN ảo. Kết quả là có thể thực

hiện được những TN mà GV không thể thực hiện trên lớp.

- Khi cần nhấn mạnh những điểm quan trọng, GV có thể lặp lại hoặc tạm dừng

thí nghiệm.

- GV có thể thay đổi tốc độ của các thí nghiệm, giúp dễ dàng nghiên cứu các

TN diễn ra quá chậm hoặc quá nhanh.

- GV có thể cho HS xem các hình ảnh vĩ mô và vi mô của các phản ứng hóa

học để giúp các em hiểu bản chất của các phản ứng.

- GV có thể tạo TN ảo với hiệu ứng chân thực, từ đó có thể mang lại hứng thú

học tập cho học sinh.

3.4.2. Nhược điểm:

- Do phần mềm được viết hoàn toàn bằng tiếng Anh nên một số GV và HS có

thể gặp khó khăn khi sử dụng.

- Kho hóa chất không đáp ứng được hết các thí nghiệm, đặc biệt TN hữu cơ.

- Là phần mềm có bản quyền, nếu dùng gói cho 2000 tài khoản phải trả phí, nếu dùng gói cá nhân sẽ được miễn phí free và phải đăng kí và xác thực thông tin.

4. Tổng quan về năng lực, phẩm chất của HS.

4.1. Khái niệm về năng lực, phẩm chất HS.

Phẩm chất và năng lực là hai thành phần chủ yếu cấu thành nhân cách con người. Khái niệm về năng lực đã được nhiều tác giả đưa ra theo nhiều định hướng khác nhau, trong đó, tổng quan lại, năng lực được định nghĩa như sau: “Năng lực là sự tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những yêu cầu của hoạt động và đảm bảo cho hoạt động đạt được những kết quả cao”.

Năng lực được đánh giá là yếu tố riêng biệt của mỗi cá nhân có thể hình thành qua các quá trình học tập cũng có thể tồn tại, là vốn có trong mỗi người. Năng lực giúp con người có thể dễ dàng giải quyết được những vấn đề của cuộc sống theo một cách riêng. Năng lực giới hạn bởi 3 yếu tố: Kiến thức (Knowledge), Kỹ năng (Skill) và Thái độ (Attitude).

Phẩm chất được biết đến như là một thước đo cho giá trị của con người, như chúng ta đã biết, trên thực tế không phải ai sinh ra cũng có và mang trong mình những phẩm chất giống nhau. Không những vậy những phẩm chất này cần có thời gian để đầu tư, xây dựng và rèn luyện trong suốt một quá trình và thời gian dài, chúng cần sự quyết tâm và cố gắng.

4.2. Năng lực, phẩm chất cốt lõi cần phát triển, hình thành cho HS trong

Chương trình giáo dục phổ thông mới hiện nay.

Bộ Giáo dục và đào tạo đã đưa ra các biểu hiện phẩm chất, năng lực của HS cần hình thành, phát triển trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Xu thế của giáo dục hiện nay là dạy học theo hướng phát triển NL của người HS. Xu hướng

chung của giáo dục hiện đại là chuyển từ dạy học tập trung vào kiến thức sang tập trung vào dạy học phát triển năng lực. Trong đó, đối với HS THPT có các năng lực cốt lõi HS cần hình thành, phát triển trong quá trình học tập, rèn luyện đó là: Năng lực tự chủ và tự học; Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; Năng lực giao tiếp và hợp tác; Năng lực thẩm mỹ; Năng lực thể chất.

Ngoài ra, còn có các năng lực đặc thù và phẩm chất cốt lõi môn Hóa học:

NL nhận thức hóa học: Nhận thức được các kiến thức cơ sở về cấu tạo chất; các quá trình hoá học; các dạng năng lượng và bảo toàn năng lượng; một số chất hoá học cơ bản và chuyển hoá hoá học; một số ứng dụng của hoá học trong đời sống và sản xuất.

NL tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học: Quan sát, thu thập thông tin; phân tích, xử lí số liệu; giải thích; dự đoán được kết quả nghiên cứu một số sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống.

NL vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết một số vấn đề trong học tập, nghiên cứu khoa học và một số tình huống cụ thể trong thực tiễn.

Về phẩm chất: Chương trình giáo dục phổ thông mới đang hướng tới hình thành 5 phẩm chất cốt lõi bao gồm: Yêu nước; Nhân ái; Chăm chỉ; Trung thực; Trách nhiệm

Quá trình tiếp nhận và hình thành kiến thức các hoạt động được tổ chức phải hướng tới phát triển cho người học những năng lực, phẩm chất cụ thể. Thông qua quá trình học tập các kĩ năng, năng lực của HS được phát triển, rèn luyện và cải thiện. Đây được xem là những vấn đề quan trọng được định hướng, là mục tiêu cần đạt được trong chương trình giáo dục phổ thông mới.

II. Cơ sở thực tiễn.

1. Thực trạng dạy học bằng TN Hoá học hiện nay ở trường THPT.

Hiện nay, bên cạnh làm TN trực tiếp với dụng cụ hóa chất tại phòng TN thì TN ảo cũng được phát huy tối đa. Nguyên nhân là do các TN khó khăn trong thực hiện tại phòng, phòng TN ở các trường phổ thông không đầy đủ dụng cụ, hóa chất và phòng TN chứ nhiều chất độc gây độc hại, nguy hiểm. Ngoài ra còn có một số nguyên nhân khác như do HS chưa nắm chắc được cách sử dụng các hóa chất cũng như dụng cụ hóa học; HS thấy mới lạ, sẽ tìm tòi, di chuyển hóa chất trong phòng TN gây nguy hiểm; HS hiếu động, dễ gây vỡ dụng cụ thí nghiệm; HS ồn, khó quản lí. Vì vậy nên để đảm bảo được thời gian học tập và an toàn cho HS, phần lớn GV thỉnh thoảng mới cho trực tiếp làm thí nghiệm.

2. Thực trạng sử dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học Hoá học.

Ở nước ta hiện nay, các thầy cô cũng đang sử dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học như đã giới thiệu ở trên nhưng mức độ tiếp cận và sử dụng hết các tính năng của

phần mềm còn thấp. Qua trao đổi, thảo luận cho thấy việc ứng dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học hóa học đã chỉ ra những kết quả tích cực khi thay đổi không khí lớp học và kích thích hứng thú học tập của HS. Tuy nhiên, tôi nhận thấy điểm bất cập của hầu hết các phầm mềm hầu hết khó sử dụng, thao tác khá phức tạp, ngân hàng dụng cụ hóa chất thiếu, quá trình cài đặt để sử dụng yêu cầu một trình giả lập phức tạp, có tốn phí, còn tồn tại khá nhiều HS gặp khó khăn trong quá trình tính toán định lượng hóa chất đến tiến hành thí nghiệm,...

3. Thực trạng ứng dụng thí nghiệm hoá học ảo trong dạy học Hoá học.

3.1. Mục đích điều tra.

Tìm hiểu thực trạng việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm, đặc biệt là TN ảo trong dạy và học chương trình Hóa học. Tôi cũng điều tra về mức độ yêu thích của HS đối với môn Hóa học và khả năng ứng dụng Hóa học của các em để giải quyết các vấn đề trong thực tế.

3.2. Đối tượng điều tra.

Tôi đã tiến hành khảo sát HS thuộc 2 trường THPT Nghi Lộc 2, Trường THPT

Nghi Lộc 5. GV thuộc các trường THPT Huyện Nghi Lộc.

3.3. Nội dung điều tra.

Tôi đã tiến hành điều tra bao gồm những điều sau đây:

- Khảo sát mức độ yêu thích môn Hóa học

- Tình hình sử dụng TN, đặc biệt là TN ảo trong dạy và học Hóa học.

- Khó khăn của GV trong việc thiết kế và sử dụng TN hóa học ảo.

Nội dung điều tra được minh họa trong PHỤ LỤC 1, PHỤ LỤC 2.

3.4. Phân tích kết quả điều tra.

a) Đối với học sinh.

Bảng thống kê dưới đây phản ánh việc sử dụng TN trong dạy học Hóa học

nhằm phát triển hứng thú học tập của HS

TT Nội dung Tỉ lệ % Số lượng

Em cảm thấy thế nào về môn Hóa học ở trường phổ thông?

Em yêu thích môn Hoá học 75 50 %

1 50 33.33 %

Hóa học là một môn học khó nên em chỉ có thể hiểu những kiến thức cơ bản. Hóa học là môn học để thi nên em phải học Em hoàn toàn không quan tâm đến Môn Hóa học 15 10 10 % 6.67 %

Nhận xét: Kết quả cho thấy một nửa số HS luôn tích cực trong các giờ học hóa học, trong khi một nửa còn lại cho rằng hóa học là môn học khó và ít hứng thú.

Em có thích những tiết hóa học có sử dụng TN không? Rất hứng thú Hứng thú Ít hứng thú Không hứng thú 95 50 5 0 63.33 % 33.33 % 3.33 % 0 %

Nhận xét: Qua khảo sát, HS đặc biệt hứng thú với các tiết học có sử dụngTN

Em có cảm nhận như thế nào về những tiết dạy hóa học có lồng ghép thí nghiệm? Tập trung hơn vào bài học. Các TN giúp em hiểu rõ hơn về bài học. Em thích môn Hóa học hơn Không quan tâm 20 90 40 0 13.33 % 60 % 26.67 % 0%

Nhận xét: Đa số HS cho rằng các TN trong bài học giúp các em tập trung và hứng thú học tập hơn.

Trong các tiết dạy hóa học, thầy cô thường sử dụng các TN như thế nào? 6,67 % Rất thường xuyên 73,33 % Thường xuyên 20 % Không thường xuyên 0 % Không bao giờ sử dụng 10 110 30 0

Nhận xét: HS thường xuyên (73,33%) và không thường xuyên (20%) được phép quan sát GV tiến hành TN mặc dù đa số các em cho rằng TN trong bài học giúp các em tập trung và hứng thú học tập hơn.

GV của em thường sử dụng loại TN nào?

10 50 75 15 6,67 % 33,33 % 50 % 10 %

Từ các TN có sẵn trong SGK Từ video thử nghiệm trên Internet Trực tiếp làm thí nghiệm Thiết kế TN ảo Em có biết về phần mềm TN hóa học ảo hoặc đã từng sử dụng chưa? Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ 20 40 90 13,33 % 26,67 % 60 %

Nhận xét: Hầu hết HS chưa từng sử dụng hoặc chỉ thỉnh thoảng sử dụng phần mềm TN ảo. Điều này chứng tỏ TN ảo chưa được sử dụng rộng rãi trong HS phổ thông. Tóm lại, HS hứng thú khi học bài có sử dụng thí nghiệm;

b) Đối với GV:

Bảng thống kê dưới đây phản ánh việc sử dụng TN trong dạy học Hóa học

nhằm phát triển hứng thú học tập cho HS

STT Nội dung Tỉ lệ % Số lượng

Thầy cô đánh giá như thế nào về tầm quan trọng của việc phát triển phẩm chất, năng lực cho HS trong dạy học ở trường phổ thông? 12 Rất quan trọng 8 Quan trọng 0 Quan trọng ít 0 Không quan trọng 60 % 40 % 0 % 0 %

Nhận xét: Theo kết quả khảo sát, số liệu tổng hợp cho thấy, đa số GV cho rằng việc nâng cao năng lực phẩm chất của HS là rất quan trọng trong chương trình giáo dục phổ thông mới.

Ý kiến của GV về sự cần thiết của việc sử dụng TN trong dạy học Hoá học?

Rất cần thiết 14 70 % 2 Cần thiết 6 30 %

Cần thiết ít Không cần thiết 0 0 0 % 0 %

Nhận xét: Qua khảo sát, 100% GV cho rằng việc sử dụng TN trong lớp học là cần thiết và rất cần thiết. Rõ ràng việc sử dụng TN dưới mọi hình thức là rất quan trọng trong dạy học và GV phải tự nắm được cách thiết kế và thực hiện các loại TN phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học.

TN hóa học có ích lợi gì trong dạy học Hóa học? HS tích cực tham gia học tập Nội dung bài học dễ hiểu HS tiếp thu kiến thức tốt hơn và nhớ lâu hơn Quan điểm khác nhau 10 6 4 0 50 % 30 % 20 % 0%

Nhận xét: Qua kết quả thống kê trên ta thấy được lợi ích của TN hóa học. Khi sử dụng TN hóa học, 50% GV cho rằng HS có thể tham gia tích cực vào bài học, 30% GV cho rằng nội dung bài học sẽ dễ hiểu hơn. hiểu, cho phép HS tiếp thu và lưu giữ kiến thức trong thời gian dài hơn. Qua đó chứng tỏ rằng sử dụng TN trong hóa học góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

Tần suất sử dụng TN trong dạy học Hóa học ? Thường xuyên Đôi khi 8 12 40 % 60 %

Hiếm khi sử dụng Không sử dụng thí nghiệm 0 0 0 % 0 %

Nhận xét: Tần suất sử dụng TN trong dạy học biểu đồ thể hiện điều đó, đồng thời GV cũng nhận thức rõ tầm quan trọng của việc sử dụng TN trong dạy học. Tuy nhiên, nhiều GV (60%) sử dụng TN tùy lúc, không thường xuyên. Kết quả là có một sự khác biệt nhỏ giữa nhận thức và tần suất TN được sử dụng trong các lớp hóa học ở trường phổ thông. Nguyên nhân có thể do cơ sở vật chất của các trường còn thiếu thốn, hoặc một số GV vẫn áp dụng phương pháp dạy học truyền thống “trao đổi, ghi chép”.

Giai đoạn nào của quá trình dạy học thầy/cô thường sử dụng TN trên lớp nhất? Hoạt động khởi động Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động luyện tập và vận dụng vào thực tiễn 2 16 2 10 % 80 % 10 %

Nhận xét: TN được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học. Phần lớn GV sử dụng TN ở giai đoạn hình thành kiến thức mới.

0 %

GV thường sử dụng TN để dạy học như thế nào? Từ các TN có sẵn trong SGK Từ video thử nghiệm trên Internet Trực tiếp làm thí nghiệm Thiết kế TN ảo 0 10 8 2 50 % 40 % 10 %

Nhận xét: Kết quả khảo sát cho thấy đa số GV sử dụng TN từ 3 nguồn: Từ video TN trên Internet (50%), trực tiếp làm TN (40%) hoặc thiết kế TN ảo (10%). các TN từ internet vì chúng vô cùng phong phú; chỉ cần tìm kiếm chúng và áp dụng chúng vào bài học rất nhanh chóng. Ngoài ra, GV còn tiến hành TN trực tiếp vì giúp HS dễ dàng quan sát hiện tượng và rèn luyện cho HS kỹ năng làm nghiệm và xử lý các tình huống thực tế. Và một số ít GV chọn phương án tự thiết kế TN bằng phần mềm.

Thầy (cô) đã từng sử dụng phần mềm TN ảo trong dạy học chưa?

Thường xuyên 6 30 % 7

Hiếm khi sử dụng Không bao giờ sử dụng 14 0 70 % 0 %

Nhận xét: Hầu hết GV ít sử dụng các phần mềm TN ảo trong dạy học Hóa học vì cho rằng tự thiết kế TN mất nhiều thời gian chuẩn bị, hóa chất trong các phần mềm này không đáp ứng được hết các thí nghiệm, kiến thức về công nghệ thông tin còn hạn chế

8 Theo Thầy (cô) việc sử dụng TN ảo trong quá trình dạy học có những ưu điểm gì?

0 0 %

17 85 % Không phải mất nhiều thời gian chuẩn bị dụng cụ và hóa chất. TN ảo không gây độc hại, nguy hiểm cho GV và học sinh

GV có thể điều chỉnh tốc độ thí nghiệm 1 5 %

Tất cả đều hợp lý 2 10 %

Nhận xét: Chúng ta đã thấy lợi ích của TN ảo qua kết quả thống kê trình bày ở trên. Theo 85% GV, TN ảo không gây hại hoặc nguy hiểm cho GV và học sinh. Kết quả là có thể thực hiện được những TN mà GV không thể thực hiện trên lớp. Nó cũng chứng minh rằng việc sử dụng ảo TN trong giờ học hóa học góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

GV gặp khó khăn gì khi sử dụng TN ảo trong lớp học?

Hóa chất và dụng cụ không đủ để làm tất cả các loại thí nghiệm 9

Năng lực CNTT của GV còn hạn chế Những phần mềm này rất khó sử dụng Quan điểm khác nhau 50 % 35 % 10 % 5 % 10 7 2 1

Nhận xét: Theo kết quả thống kê, hai thách thức lớn nhất mà hầu hết GV gặp phải khi thiết kế và thực hiện TN ảo là thiếu hóa chất và dụng cụ để thực hiện tất cả các loại TN (50%) và khả năng công nghệ thông tin còn hạn chế (35%).

Tóm lại, HS hứng thú, hứng thú học bài có sử dụng thí nghiệm; nhưng GV chưa tận dụng hết lợi ích của TN trong dạy học dẫn đến HS chưa có phương pháp học tập hiệu quả. Để vượt qua thách thức quan trọng này, GV có thể sử dụng kết hợp các TN trực tiếp và ảo. Tôi thấy việc sử dụng phần mềm trong dạy học theo định hướng phát triển năng lực HS chưa thực sự được chú trọng và tổ chức thực hiện có hiệu quả. Trước thực trạng trên, việc nghiên cứu xây dựng TN thông qua phần mềm dạy học nhằm nâng cao hứng thú cho HS là rất cần thiết, từ đó tôi tiếp tục nghiên cứu nội dung chính của đề tài. Và Phần mềm Yenka là một giải pháp quan trọng tôi lựa chọn để nghiên cứu.

III. Sử dụng phầm mềm Yenka thiết kế TN ảo dạy học phần Cơ sở

hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018.

1. Phân tích phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018.

1.1. Mục tiêu của phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình Hoá học

2018.

Chương trình Hóa học 2018 với 3 mạch nội dung trọng tâm: Kiến thức cơ bản chung về hóa học; hóa học vô cơ và hóa học hữu cơ. Trong đó, phần Hóa học đại cương sẽ cung cấp những kiến thức nền tảng, cơ bản nhất của môn Hóa học. Những kiến thức về cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, năng lượng hóa học, tốc độ phản

ứng hóa học, phản ứng oxi hóa khử, năng lượng hóa học, pin điện và chất điện phân, bảng tuần hoàn là cơ sở lý luận chủ yếu để HS giải thích bản chất và nghiên cứu các quy luật hóa học trong nội dung hóa vô cơ và hóa hữu cơ ở một mức độ nhất định.

1.2. Mạch nội dung kiến thức của phần Cơ sở hóa học đại cương, chương

trình Hoá học 2018.

Mạch nội dung kiến thức của phần cơ sở hóa học đại cương chương trình hóa

học 2018 được thể hiện qua các lớp như sau:

Lớp 10 Lớp 11 Lớp 12

- Cấu trúc nguyên tử - Cân bằng hóa học - Pin điện và điện phân

- Bảng tuần hoàn các nguyên tố

- Liên kết hóa học

- Phản ứng oxi hóa - khử

- Năng lượng hóa học

- Tỷ lệ phản ứng hóa học

1.3. Đặc điểm nội dung phần cơ sở hóa học đại cương, chương trình hóa

học 2018.

Nội dung ở PHỤ LỤC 3

Nhận xét: Nội dung trong phần cơ sở hóa học đại cương – Chương trình Hóa học 2018 có một số đặc điểm khó thiết kế bằng TN thật, có nhiều nội dung trừu tượng khó hiểu, nhiều TN khó tiến hành trong phòng TN nên phải dùng phương pháp trực quan và TN hoá học. Những TN này cũng cho phép HS tiến hành chúng ở nhà để tự học hoặc tự thao tác trên phòng máy.

* Có 3 phương pháp chính để sử dụng TN ảo trong dạy học Hóa học:

Sử dụng TN ảo trong tiết thực hành: GV có thể hướng dẫn HS thao tác đối với những TN khó trước khi làm TN trực tiếp hoặc một số TN chưa có điều kiện thực hiện trong phòng thí nghiệm.

Sử dụng TN ảo để xây dựng các bài tập đánh giá: GV có thể thiết kế các bài tập liên quan đến TN hoặc sử dụng hình ảnh TN để làm câu hỏi và bài kiểm tra.

Sử dụng TN ảo để học bài mới: Trước khi tiến hành thí nghiệm, GV yêu cầu HS nêu giả thuyết và dự đoán phản ứng sẽ xảy ra. Sau đó, HS quan sát, mô tả thí nghiệm, khẳng định xem ý kiến của mình có đúng không? Giả thuyết hoặc dự đoán là đúng hay sai, sau đó tự giải thích hiện tượng, viết các phương trình phản ứng để rút ra kết luận. Dạy học TN ảo với mục đích này giúp HS có được kiến thức vững chắc, sâu sắc, phong phú cả về lý luận và thực tiễn, hình thành kỹ năng nghiên cứu khoa học, phát hiện và giải quyết vấn đề.

2. Một số thao tác cơ bản khi sử dụng phần mềm Yenka.

2.1. Bắt đầu chương trình

Có thể khởi động chương trình bằng 2 cách:

- Nháy đúp vào biểu tượng trên màn hình nền.

- Click chuột phải vào biểu tượng Bấm mở.

Cửa sổ làm việc của Yenka hiện ra, trong phần Xác nhận giấy phép tại nhà, bạn

bấm vào “I’m at home” sau đó chọn "OK" để sử dụng miễn phí.

2.2. Thoát khỏi chương trình

Cách 1: Click vào biểu tượng góc trên bên phải cửa sổ chương trình

Cách 2: Click vào ô góc dưới bên trái cửa sổ chương

trình

Cách 3: Nhấn tổ hợp phím Ctrl + Q

2.3. Tạo thử nghiệm mới

- Bấm vào nút ở góc bên trái của chương trình, chương trình

đang hoạt động, màn hình thử nghiệm sẽ xuất hiện.

- Mở các tab công cụ:

- Để chuyển đổi chế độ toàn màn hình, bấm vào nút

- Để tạm dừng hoặc chạy thử nghiệm, nhấp vào nút

- Để điều chỉnh tốc độ của phản ứng, bấm vào nút , thanh điều chỉnh sẽ

xuất hiện

+ Kéo sang trái, tốc độ phản ứng sẽ chậm lại.

+ Kéo sang phải, tốc độ phản ứng sẽ nhanh hơn.

- Để mở bảng tuần hoàn, bấm vào nút

- Để xóa một đối tượng ta chọn đối tượng đó và nháy nút .

2.4. Lấy hóa chất

Bấm vào Chemicals – Hóa chất, chọn hóa chất và kéo nó vào glassware - khu

vực thí nghiệm.

* Rót hóa chất vào dụng cụ thủy tinh: kéo chai hóa chất đến dụng cụ thủy

tinh, hóa chất từ chai sẽ tự động rót vào dụng cụ thủy tinh.

* Để điều chỉnh thể tích, nồng độ dung dịch: Chọn solution - dung dịch → Kích đúp chuột vào concentration and volume - nồng độ và thể tích cần điều chỉnh rồi nhấn nút Enter. Ví dụ như lấy dung dịch KOH

* Điều chỉnh khối lượng và độ mịn fine-meshed cho bột rắn: Chọn solids→Click vào điều chỉnh mass and fineness fine-meshed - khối lượng và độ mịn và nhấn nút Enter (độ mịn có 3 chế độ: fine, medium và raw)

* Lấy hóa chất với thể tích nhỏ bằng pipet:

- Chọn pipet phù hợp.

- Đặt pipet vào cốc dung dịch, dung dịch tự động được hút vào pipet, khi vạch

trên pipet chuyển từ màu đỏ sang màu xanh.

- Đặt pipet vào bình nón, dung dịch từ pipet tự động chảy vào bình nón.

* Quan sát trong quá trình thí nghiệm:

- Hiển thị chi tiết phản ứng: Chọn đối tượng → Chọn biểu tượng để hiển thị chi tiết phản ứng

- Điều chỉnh hiển thị chi tiết phản ứng: Có 3 chế độ hiển thị phương trình phản

ứng: Tượng trưng, ion và chữ.

Ngoài ra ta có thể hiển thị các thông số của phản ứng bằng cách chọn hiển thị phương trình phản ứng; Khối lượng, nồng độ mol, nồng độ, số mol của chất trong dung dịch;…

Để xem sự sắp xếp giữa các nguyên tử và ion trong phản ứng hóa học, click vào

nút

Sự sắp xếp của các nguyên tử ở trạng thái rắn

Ion trong dung dịch

Sự kết hợp của các nguyên tử trong phản ứng hoá học

Vẽ đồ thị: Để vẽ dữ liệu từ các thỉ nghiệm:

Click vào Presentation → Click vào graph (biểu đồ) kéo và thêm vào mô hình

- Cài đặt thiết bị TN và nhấn nút tạm dừng thí nghiệm.

- Kéo biểu tượng mục tiêu từ trục y và nhả nút chuột khi nó ở trên đối

tượng muốn vẽ biểu đồ dữ liệu.

- Click vào chữ "Property..." bên trục y để chọn đại lượng cần vẽ như: khối

lượng, thể tích, pH,…

- Để thay đổi cài đặt cho graph (đồ thị) ta nhấp đúp chuột vào nó. Trong Properties Pane (ngăn thuộc tính) bạn có thể xuất dữ liệu sang excel, đồng thời thay đổi màu sắc và kiểu dáng của đường, điểm, trục và đường lưới.

- Theo mặc định, đồ thị được vẽ theo thời gian. Để thay đổi điều này, hãy nhấp

bên dưới

vào mũi tên màu xám trục x.

+ Để vẽ đồ thị theo đại lượng khác của cùng một đối tượng, chọn Local object property (Thuộc tính đối tượng cục bộ). Sau đó, nhấp vào Property (thuộc tính) và chọn số lượng.

+ Để vẽ đồ thị theo một đại lượng được đo từ một đối tượng khác, chọn "Specific object property". Kéo biểu tượng mục tiêu vào đối tượng bạn muốn, sau đó nhấp vào từ "Property" và chọn số lượng.

• Vẽ đồ thị:

Có thể hiển thị đồng thời tối đa 4 đoạn (đại diện cho bốn thuộc tính đối tượng) trên đồ thị. “Object chooser displayed” - bộ chọn Đối tượng được hiển thị ở bên trái của trục y (mặc dù theo mặc định, Biểu đồ chỉ hiển thị một bộ chọn Đối tượng). Bên cạnh mỗi bộ chọn “Object chooser”- đối tượng- là một chỉ báo màu hiển thị.

Để thêm một dấu vết vào biểu đồ:

Bước 1: Mở ngăn Thuộc tính của biểu đồ bằng cách nhấp đúp vào biểu đồ.

Bước 2: Trong phần Traces section, hãy kiểm tra tùy chọn hiển thị Show trace

option cho một hoặc nhiều đoạn bổ sung.

• Thanh công cụ đồ thị và hành động:

Ở bên phải biểu đồ, bạn sẽ thấy một thanh công cụ nhỏ. Các nút cho phép tự

động khớp tỷ lệ trục x và trục y với đồ thị của mình, phóng to hoặc thu nhỏ và xóa biểu đồ. Có thể điều tra dữ liệu được theo dõi bằng các thao tác và nút trên thanh công cụ này:

Pan (Xoay): Nhấp và kéo bất kỳ đâu trên lưới biểu đồ để xem các khu vực bên

ngoài phạm vi hiển thị.

Fit to X-axis / Fit to Y-axis

- (Khớp với trục X / Khớp với trục Y): Sử dụng các nút trên thanh công cụ để điều chỉnh lại tỷ lệ trục X hoặc Y cho đến khi có thể nhìn thấy tất cả dữ liệu liên quan.

Zoom in / Zoom out

( Phóng to / Thu nhỏ): Tập trung vào các khu vực cụ thể của biểu đồ bằng các thanh công cụ này. Mỗi lần nhấn nút thu phóng, sẽ phóng to/thu nhỏ đồ thị thêm 10%.

Restart graph (Khởi động lại đồ thị): Nút Khởi động lại sẽ khởi động lại

đồ thị. Tất cả các đoạn hiện có được xóa khỏi biểu đồ.

3. Các TN ảo có thể xây dựng khi dạy học phần Cơ sở hóa học đại cương,

chương trình GDPT 2018.

3.1. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các yếu tố ảnh

hưởng đến tốc độ phản ứng.

* TN 1: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: Có 4 TN

* TN 1a: Ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng.

a) Thiết bị và hóa chất.

Dụng cụ: Bình nón, ống bơm khí, đồ thị

• Lấy bình nón - erlenmeyer flask: Nhấp vào New → Glassware → Nhấp vào

Standard → Nhấp vào bình nón

• Lấy xi lanh khí- gas syringe: Nhấp vào Glassware → Nhấp vào Đo lường →

Nhấp vào xi lanh khí

• Lấy đồ thị- Graph: Click Presentation → Click Graph

Hóa chất: dung dịch hydrochloric acid (HCl), calcium carbonate (CaCO3) hai

dạng: bột và thô

• Lấy dung dịch HCl: Bấm Chemicals - Hóa chất → Bấm Acids → Bấm

hydrochloric acid

• Lấy CaCO3: Nhấp vào Hóa chất → Nhấp vào carbonates → Nhấp vào

Calcium carbonate.

b) Cách tiến hành:

Bước 1: Kéo 25cm3 hydrochloric acid 1M và cho vào mỗi bình nón.

Bước 2: Kéo 10g calcium carbonate dạng bột cho vào bình nón thứ nhất, ở bình

thứ hai ta cho 10g calcium carbonate dạng thô

Bước 3: Hủy tạm dừng mô hình bằng cách nhấn nút và xem sự thay đổi

về âm lượng của 2 ống tiêm khí.

* TN 1b: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng:

Ta có một mô hình TN được thiết kế sẵn như sau:

Trong mỗi ống nghiệm chứa dung dịch HCl có nồng độ khác nhau và cùng một lượng muối calcium carbonate. Lần lượt kết nối các quả bóng bay với các ống dẫn khí. Để phản

ứng xảy ra ta ấn nút và quan sát sự thay đổi thể tích của 3 quả bóng bay theo thời gian.

* TN 1c: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Ta có một mô hình TN

được thiết kế sẵn như sau:

Tương tự TN trên, trong hai ống nghiệm là dung dịch HCl có cùng nồng độ và muối CaCO3 có cùng khối lượng. Hai phản ứng được thực hiện ở hai nhiệt độ khác nhau. Lần lượt nối các quả bóng bay với các ống dẫn khí.

Để phản ứng xảy ra ta ấn

nút và quan sát sự thay đổi thể tích của 3 quả bóng bay theo thời gian.

* TN 1d: Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng

Tương tự ta có mô hình thực nghiệm như trên. Lần lượt cho H2O2 vào 2 ống nghiệm có cùng thể tích. Cho một ít MnO2 vào

ống nghiệm thứ nhất. Để phản ứng xảy ra, hãy nhấn nút và xem điều gì xảy ra.

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS.

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu hết công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất dùng để tiến hành thí nghiệm.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, mô tả được cách tiến hành TN này và dự đoán hiện tượng của phản ứng. Tuy nhiên, HS không giải thích được tại sao lại có sự khác nhau giữa 2 trường hợp.

Mức 3: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, biết cách tiến hành TN và nêu

được hiện tượng khi kết thúc thí nghiệm.

* HS nhận diện đầy đủ nội dung kiến thức:

- Diện tích bề mặt càng lớn tốc độ phản ứng càng nhanh

- Ta có thể tăng diện tích bề mặt bằng cách nghiền mịn chất phản ứng rắn

- Nếu tăng diện tích bề mặt của một chất phản ứng: càng có nhiều hạt tiếp xúc với chất phản ứng kia, khả năng các hạt va chạm với nhau càng lớn, dẫn đến số lần va chạm trong một giây càng thành công. Do đó, tốc độ phản ứng tăng lên.

- HS có thể thiết kế các TN khác liên quan đến tốc độ phản ứng như: ảnh hưởng

của nồng độ, áp suất, nhiệt độ, chất xúc tác đến tốc độ phản ứng.

* Một số bài tập vận dụng:

Bài 1: Dụng cụ biểu diễn dùng để đo tốc độ của một phản ứng.

Phương trình nào biểu thị một phản ứng mà tốc độ có thể được đo bằng thiết bị này?

A. Mg(s) + HCl → MgCl2(aq) + H2(g)

B. HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(aq)

C. Fe(s) + CuSO4(aq) → Cu(s) + FeSO4(aq)

D. 2Na(s) + Br2(l) → 2NaBr(s)

Bài 2: Hydrochloric acid và calcium carbonate phản ứng theo phương trình sau:

Thời gian (mins)

CaCO3(s) + 2HCl(l) → CaCl2(s) + H2O(l) + CO2(g)

Thể tích carbon dioxide được tạo ra trong quá trình phản ứng được đo tại các thời điểm khác nhau. Các kết quả được hiển thị trong bảng ở bên.

Tổng lượng CO2 sinh ra (cm3) 0 14 25 37 45 50 57 67 69 73 77

Biểu đồ sau đây có thể được vẽ để biểu diễn dữ liệu:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 a) Trong khoảng thời gian nào sau đây phản ứng xảy ra chậm nhất:

A. 0 − 1 phút. B. 2 − 3 phút. C. 5 − 6 phút. D. 1 − 10 phút.

b) Nếu TN được lặp lại với những miếng calcium carbonate nhỏ hơn thì tốc độ trung bình của phản ứng sẽ tăng hay giảm so với tốc độ thể hiện trên đồ thị?

A. Tăng B. Giảm C. Giữ nguyên D. Vừa tăng vừa giảm

Bài 3: Trong hai TN riêng biệt, cho hai kim loại X và Y phản ứng với một lượng dư Hydrochloric acid loãng. Thể tích hydro được đo cứ sau 10 giây. Biểu đồ này cho thấy kết quả:

a) Có thể dùng dụng cụ nào để đo thể tích khí hydrogen sinh ra? Những thiết bị đo lường khác là cần thiết?

b) Kim loại nào X hoặc Y phản ứng với Hydrochloric acid nhanh hơn? Chứng minh

c) Thay đổi nào giải thích sự khác biệt giữa X và Y?

Bài 4: Carcium carbonate phản ứng với hydrochloric acid tạo thành carbon dioxide. Những thay đổi nào sẽ làm chậm phản ứng này xuống?

1. giảm nồng độ hydrochloric acid.

2. giảm kích thước riêng của calcium carbonate.

3. giảm nhiệt độ

A. Chỉ 1 và 2 B. Chỉ 1 và 3 C. Chỉ 2 và 3 D. 1,2 và 3

3.2. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khảo sát ảnh

hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học.

* TN 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng của phản ứng thuận nghịch

a) Thiết bị và hóa chất

- Ống nghiệm chứa hỗn hợp khí N2O4 không màu và NO2 khí màu nâu.

- Cốc lạnh - Cốc nóng

b) Cách tiến hành

Bước 1: Kéo ống nghiệm vào cốc lạnh và quan sát sự thay đổi.

Bước 2: Tiếp tục kéo ống nghiệm vào cốc nóng và quan sát sự thay đổi

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS.

Mức độ 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu hết công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất dùng để tiến hành thí nghiệm.

Mức độ 2: HS nêu được dụng cụ, hoá chất, mô tả được cách tiến hành và nêu

được hiện tượng của phản ứng:

- Khi cho ống nghiệm vào cốc lạnh chuyển dần sang không màu

- Khi cho ống nghiệm vào cốc nóng chuyển dần sang màu nâu

Tuy nhiên, HS không thể giải thích tại sao nó xảy ra

Mức độ 3: HS nhận biết đầy đủ nội dung kiến thức:

Ở nhiệt độ phòng, nitrogen dioxide (NO2) và dinitrogen tetraoxide (N2O4) luôn N2O4 tồn tại ở trạng thái cân bằng:2 NO2

Phản ứng tạo ra NO2 là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng tạo ra N2O4 là phản ứng

thu nhiệt.

- Khi cho ống nghiệm vào cốc nguội, cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo N2O4. Trời càng lạnh thì cân bằng càng dịch chuyển sang phải, khi đó hỗn hợp khí gần như không màu.

- Khi cho ống nghiệm vào cốc nóng cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra

NO2 thì ta quan sát được màu nâu đỏ.

3.3. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về chuẩn độ

Acid- baze.

* TN 3: Chuẩn độ Acid – base: chuẩn độ dung dịch base mạnh (NaOH)

với dung dịch Acid mạnh (HCl)

a) Thiết bị và hóa chất:

Dụng cụ: Bình tam giác, buret, đồ thị

• Lấy bình nón- erlenmeyer flask: Nhấp vào Glassware → Nhấp vào

Standard → Nhấp vào bình nón

• Lấy buret- Burette: Nhấp vào Glassware → Nhấp vào Measuring- Đo lường

→ Nhấp vào Burette

• Lấy đồ thị- Graph: Click Presentation → Click Graph

Hóa chất: dung dịch hydrochloric acid (HCl), sodium hydroxide (NaOH).

• Lấy dung dịch HCl: Click Chemicals → Acid → Bấm Hydrochloric acid

• Lấy dung dịch NaOH: Click Chemicals → Click Alkalis- kiềm → Click

Sodium hydroxide.

• Lấy dung dịch phenolphtalein: Click Indicators → Click Solution→ Click

Phenolphtalein

b) Các bước tiến hành:

Để liên kết các trục của đồ thị với phản ứng, nhấp vào biểu tượng hình chữ thập

và kéo nó đến công cụ sẽ đo pH hoặc thể tích.

Đối với phần thực hành này, trên trục Y chúng ta sẽ chọn thuộc tính pH và đối với trục X, giá trị thuộc tính mức Buret, tương ứng với thể tích chất lỏng đang được sử dụng trong buret.

Bước 1: Kéo 25 cm3 hydrochloric acid 1M và thêm nó vào bình eclen-

Erlenmeyer.

Bước 2: Kéo dung dịch phenolphtalein cho vào bình nón có chứa 25cm3

hydrochloric acid 1M (HCl).

Bước 3: Kéo sodium hydroxide (NaOH) và thêm nó vào buret. Tăng âm lượng

( Make to volume ) trên

trong buret lên đến vạch 0 cm3 bằng cách nhấn nút thanh công cụ.

Bước 4: Cho từ từ kiềm vào Acid. Để chất chuẩn độ rơi vào bình nhanh hơn và

nhiều hơn, bạn có thể sử dụng phím màu xám ở bên cạnh buret. Để thêm từng

giọt chất chuẩn độ, nhấp vào biểu tượng giọt màu xanh lam gần đầu buret. Sự thay đổi độ pH hiện diện trong bình nón được biểu thị dưới dạng một hàm của thể tích của buret. Tương tự như vậy, màu của dung dịch trong bình Erlenmeyer thay đổi như thế nào khi độ pH tăng.

Bước 5: Khi tiến gần đến điểm tương đương, bạn có thể thêm chất chuẩn độ , để có thể quan sát sự thay chậm hơn băng cách sử dụng tùy chọn nhỏ từng giọt đổi màu sắc của dung dịch, ban đầu là không màu, sau đó là màu hồng nhạt. Đọc và ghi thể tích sodium hydroxide (NaOH) đã dùng trên buret.

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS.

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu hết công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất dùng để tiến hành thí nghiệm.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, mô tả được cách tiến hành TN này và dự đoán hiện tượng của phản ứng. Tuy nhiên, HS không thể giải thích tại sao nó xảy ra

Mức 3: HS nêu được dụng cụ, hóa chất, nêu được cách tiến hành TN và nêu

được hiện tượng của phản ứng

HS nhận diện đầy đủ nội dung kiến thức:

- Phương trình hóa học: NaOH + HCl → NaCl + H2O

- Phản ứng này chứng tỏ 1 mol NaOH tác dụng với 1 mol HCl tạo ra 1 mol

muối (NaCl) và 1 mol nước.

- Chất chỉ thị phenolphtalein để xác định điểm cuối của dung dịch đã chuẩn độ. Nó có thể được xác định khi dung dịch chuẩn độ không màu chuyển sang màu hồng.

- Biết cách vẽ đường chuẩn độ trong Acid mạnh và base mạnh.

- HS tính được nồng độ dung dịch NaOH dựa vào phép chuẩn độ này.

Một số bài tập vận dụng:

Bài 1: Cần 83 ml dung dịch NaOH 0,45 M để trung hòa 235 ml dung dịch HCl.

Nồng độ của dung dịch HCl là bao nhiêu?

Bài 2: Một vài giọt nước nhỏ được để lại trong buret, sau đó được sử dụng để chuẩn độ base thành dung dịch Acid để xác định nồng độ của Acid. Lượng nước nhỏ này có ảnh hưởng gì đến giá trị xác định nồng độ của Acid không? Nếu vậy, nó bị ảnh hưởng như thế nào?

3.4. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các chỉ số và

thang đo pH trong dung dịch.

* TN 4: Chất chỉ thị và thang pH

a) Dụng cụ, hóa chất:

Dụng cụ: Ống nghiệm đa năng

• Lấy cốc thủy tinh: Nhấp vào Glassware → Nhấp và kéo vào Beaker

(100 ml). Làm 5 lần đưa ra 5 cốc.

• Lấy bảng màu thang đo pH: Nhấp vào Indicators→ Nhấp vào Chart- Biểu đồ → Nhấp vào Universal

Hóa chất: dung dịch

sodium hydroxide (NaOH), Sodium hydrogencarbonate (NaHCO3), nước cất (H2O), giấm ăn vinegar (CH3COOH), hydrochloric acid HCl.

• Lấy dung dịch NaOH: Click Chemicals → Click Alkalis → Click Sodium

hydroxide.

• Lấy dung dịch NaHCO3: Nhấp vào Hóa chất → Nhấp vào Carbonate →

Nhấp vào Giải pháp → Nhấp vào Sodium hydrocacbonat

• Lấy nước cất: Click Chemicals → Click Miscellaneous → Click Liquids

& Solutions → Click và kéo Water vào

• Lấy dung dịch giấm: Nhấp vào Hóa chất → Nhấp vào Acid → Nhấp vào

Ethanoic Acid

• Lấy dung dịch HCl: Bấm Hóa chất → Bấm Acid → Bấm hydrochloric acid

b) Các bước tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Kéo lên trên 50 cm3 dung dịch NaOH, NaHCO3, H2O, CH3COOH,

HCl và nhỏ lần lượt vào 5 cốc (100 ml)

Bước 2: So sánh bảng màu. Lưu ý cách thay đổi màu sắc và so sánh với bảng

màu

Dùng các chất chỉ thị khác và nồng độ khác của từng dung dịch để nhận biết dung dịch đó có tính Acid, kiềm hay trung tính.

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học

sinh

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu từng công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất trong TN này.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, mô tả được cách tiến hành TN này và xác định được một cách tương đối pH của một dung dịch nào đó dựa vào bảng chỉ thị phù hợp với dung dịch chỉ thị mà họ đã sử dụng.

3.5. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về thử tính dẫn

điện của dung dịch.

❖ TN 5: Thử độ dẫn điện của dung dịch

a) Dụng cụ, hóa chất

Thiết bị: Cốc thủy tinh, điện cực đồng copper, pin, đèn tín hiệu

• Lấy cốc- beaker: Nhấp vào Basic apparatus → Nhấp và kéo cốc vào.

• Lấy điện cực đồng- copper electrode: Click Electrodes → Click và kéo

Copper vào.

• Lấy pin- battery: Bấm Basic Apparatus → Bấm pin

• Lấy đèn tín hiệu - signal lamp: Click Basic Apparatus → Click đèn tín hiệu

Hóa chất: dung dịch sodium hydroxide (NaOH), hydrochloric acid (HCl), iron

(II) sulfate (FeSO4), ethanol (C2H5OH), glucose (C6H12O6), nước

• Lấy dung dịch NaOH: Nhấp vào Chemicals - Hóa chất → Nhấp vào Akalis-

kiềm → Nhấp và kéo sodium hydroxide vào.

• Lấy dung dịch HCl: Nhấp vào Chemicals - Hóa chất → Nhấp vào Acids →

Nhấp và kéo vào hydrochloric acid

• Lấy dung dịch FeSO4: Nhấp vào Chemicals - Hóa chất → Nhấp vào Sulfates

→ Nhấp vào Solutions – các dung dịch → Nhấp và kéo iron (II) sulfate vào

• Lấy ethanol và nước: Nhấp vào Chemicals - Hóa chất → Nhấp vào Miscellaneous → Nhấp vào liquids & solutions → Lần lượt nhấp và kéo vào ethanol và nước.

• Lấy glucose: Nhấp vào Chemicals - hóa chất → Nhấp vào Solutions → Nhấp

vào powders → Nhấp và kéo đường glucose vào.

b) Các bước thao tác thí

nghiệm.

Bước 1: Kéo 2 điện cực

copper vào cốc thủy tinh

Bước 2: Kết nối đèn tín

hiệu và pin.

Bước 3: Kết nối điện cực

copper với pin bằng cách nhấp vào miếng đệm ở trên cùng của điện cực và sau đó là miếng đệm ở bên phải của pin. Tương tự, kết nối phần còn lại điện cực copper lên phía bên trái của đèn tín hiệu

Bước 4: Chọn một hóa chất từ khay và thêm nó vào cốc. Điều gì xảy ra với đèn

tín hiệu?

Bước 5: Làm rỗng cốc bằng cách nhấn nút trên thanh công cụ của cốc và

đổ đầy lại cốc với các hóa chất khác. Ghi nhận đèn tín hiệu mỗi lần.

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS.

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu từng công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất trong TN này.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, biết cách tiến hành TN và mô tả

được hiện tượng thí nghiệm. Tuy nhiên, HS không thể giải thích tại sao nó xảy ra.

Mức 3: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, biết cách tiến hành TN và nêu

được hiện tượng khi kết thúc thí nghiệm.

HS nắm được vấn đề:

• Nếu bóng đèn sáng thì dung dịch sẽ dẫn điện.

• Nếu bóng đèn tắt, dung dịch sẽ không dẫn điện. HS hiểu đầy đủ kiến thức.

• Tính dẫn điện của dung dịch Acid, base và muối là do trong dung dịch của

chúng có các hạt mang điện chuyển động tự do được gọi là ion.

• Khi Acid, base và muối hòa tan trong nước, chúng phân ly thành các ion, cho

phép chúng giải pháp dẫn điện.

3.6. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về pin điện hoá.

❖ TN 6: Pin điện hóa Zn – Cu

a) Dụng cụ, hóa chất.

Thiết bị: 2 chậu thủy tinh, điện cực copper( copper electrode), điện cực zinc(

zinc electrode), cầu muối, vôn kế

• Lấy chậu thủy tinh: Nhấp vào Basic apparatus - Thiết bị cơ bản → Nhấp và

kéo chậu thủy tinh vào. Làm 2 lần được 2 chậu.

• Lấy điện cực copper và điện cực zinc: Click Electrodes → Click và kéo

Copper và Zinc vào.

• Nhận salt bridge - cầu muối: Nhấp vào Basic apparatus - Thiết bị cơ bản →

Nhấp vào salt bridge - cầu muối.

• Lấy voltmeter - vôn kế: Click Basic Apparatus → Click Volmeter

Hóa chất: dung dịch copper sulfate (CuSO4) và zin sulfate (ZnSO4)

• Lấy dung dịch CuSO4 và ZnSO4: Nhấp vào Electrolytes → Nhấp và kéo

tương ứng với copper sulfate và zin sulfate vào.

b) Các bước thao tác thí nghiệm:

Bước 1: Kéo trên 150 cm3 dung dịch CuSO4, ZnSO4 và lần lượt thả vào 2 cốc thủy tinh (250 ml)

Bước 2: Kéo điện cực copper vào dung dịch copper sulfate và kéo điện cực zinc vào dung dịch zinc sulfate.

Bước 3: Nối 2 cốc bằng

cầu muối.

Bước 4: Kết nối điện cực copper với vôn kế bằng cách nhấp vào miếng đệm ở

trên cùng của điện cực và sau đó là miếng đệm ở bên phải của vôn kế. Tương tự, kết nối điện cực zinc với phía bên trái của vôn kế.

Bước 5: Mở chi tiết phản ứng của từng điện cực bằng trên cách nhấn các nút thanh công cụ để quan sát nửa phản ứng diễn ra.

c) Thực hiện và các

mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu từng công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất trong TN này.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, biết cách tiến hành TN và nêu được hiện tượng khi kết thúc thí nghiệm. HS có thể viết phương trình xảy ra ở mỗi điện cực.

3.7. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về điện phân

dung dịch CuSO4.

❖ TN 7: Điện phân dung dịch CuSO4

a) Dụng cụ, hóa chất

Thiết bị: 1 chậu thủy tinh, 2 điện cực carbon, công tắc, pin

• Lấy bath - chậu thủy tinh: Nhấp vào Basic apparatus - Thiết bị cơ bản →

Nhấp và kéo chậu thủy tinh vào.

• Lấy điện cực carbon: Click Electrodes → Click và rê chuột vào Carbon.

Làm 2 lần để cho 2 điện cực carbon

• Lấy công tắc nguồn điện - switch: Click Basic Apparatus → Click Switch

• Lấy pin: Nhấp vào Basic Apparatus → Nhấp vào Battery

Hóa chất: dung dịch copper sulfate (CuSO4) • Lấy dung dịch CuSO4: Nhấp vào Electrolytes → Nhấp và kéo vào copper

sulfate

b) Các bước thao tác thí nghiệm:

Bước 1: Lắp đặt sơ đồ điện phân như

hình bên.

Bước 2: Chọn lọ chứa dung dịch

copper sulfate và kéo vào bồn tắm.

Bước 3: Nhấn công tắc nguồn điện, sau đó nhấn nút Start model để bắt đầu quá trình điện phân.

Bước 4: Quan

sát các phản ứng diễn ra trong khoảng 1 phút (với tốc độ x 6)

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS.

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu cách sử dụng

từng dụng cụ, hóa chất trong TN này.

Mức 2: HS nhận biết được thiết bị, hóa chất, hiểu cách tiến hành TN và mô tả hiện tượng xảy ra khi TN kết thúc. HS có thể viết ra phương trình xảy ra ở mỗi điện cực.

• Phản ứng catot: Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)

• Phản ứng cực dương: 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e

Một số bài tập vận dụng:

Bài 1: Các câu hỏi sau đây đề cập đến quá trình điện phân dung dịch copper

sulfate với các điện cực bằng copper:

(a) So sánh sự thay đổi khối lượng của cực dương.

(b) Điều gì xảy ra với màu của dung dịch copper sulfate nếu sử dụng điện cực

bạch kim? Giải thích quan sát này.

gọn một ứng dụng như vậy.

Bài 2: Khi điện phân dung dịch copper sulfate với điện cực bằng copper.

(1) cực âm mất đi một phần khối lượng của nó.

(2) màu xanh của dung dịch copper sulfate càng nhạt.

(3) các điện cực được cho là "hoạt động" . Phát biểu nào ở trên là đúng?

A. (2) và (3) B. (2) C. (2) và (3) D. (1) và (2)

3.8. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khả năng

phản ứng của kim loại.

❖ TN 8: Khả năng phản ứng của kim loại kiềm.

a) Dụng cụ, hóa chất.

Dụng cụ: cốc thủy tinh.

• Lấy cốc: Nhấp vào Thiết bị - Equipment → Nhấp và kéo vào cốc. Làm 3 lần

lấy 3 cốc.

Hóa chất: nước, lithium, potassium, sodium. • Lấy nước: Nhấp vào Miscellaneous → Nhấp vào liquids & solutions -chất

lỏng & dung dịch → Nhấp và kéo vào nước.

• Lấy kim loại kiềm - lithium, potassium và sodium: Nhấp vào Hóa chất → Nhấp vào Kim loại → Nhấp vào Lumps → Lần lượt nhấp và kéo trên lithium Li, potassium K và sodium Na.

b) Các bước thao tác thí nghiệm.

Bước 1: Kéo nước vào 3

cốc.

Bước 2: Chọn kim loại Lithium, sodium, potassium và kéo vào cốc có nhãn tương ứng. Rồi gắn nhãn vào cốc bằng cách trên thanh công cụ nhấn nút của cốc.

Bước 3: Nhấn nút Start

model để bắt đầu phản ứng. Quan sát mức độ của phản ứng. Ghi lại kết quả

Bước 4: So sánh khả năng phản ứng của 3 kim loại: lithium, sodium và potassium

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu từng công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất trong TN này.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, biết cách tiến hành TN và nêu được hiện tượng khi kết thúc thí nghiệm. HS nhận ra rằng kim loại kiềm phản ứng dữ dội với nước, với mức độ phản ứng tăng dần từ lithium đến potassium.

3.9. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về kiểm tra màu

ngọn lửa khi đốt cháy hợp chất kim loại. ( Nội dung PHỤ LỤC 4)

4. Thiết kế một số kế hoạch bài dạy có sử dụng TN Hoá học ảo

( Nội dung PHỤ LỤC 5)

5. Thực nghiệm sư phạm.

A. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất.

1. Mục đích khảo sát.

Xác định sự cấp thiết, tính khả thi của việc thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Yenka để dạy học nội dung phần cơ sở hoá học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT.

2. Nội dung và phương pháp khảo sát.

2.1. Nội dung khảo sát.

Đánh giá sự cấp thiết, tính khả thi của việc thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Yenka để dạy học nội dung phần cơ sở hoá học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT. Nội dung khảo sát nhằm mục đích kiểm chứng xem các giải pháp được đề xuất có thực sự cấp thiết, có mang lại tính có khả thi đối với vấn đề nghiên cứu hiện nay hay không. Đồng thời qua điều tra, xác nhận sự cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp trong đề tài đạt được mức độ nào.

2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá.

Qua tìm hiểu đối tượng nghiên cứu, tôi đã tiến hành xây dựng kế hoạch thực

nghiệm đánh giá giá sự cấp thiết, tính khả thi của đề tài như sau:

- Thiết kế các phiếu điều tra dưới dạng bảng hỏi tập trung vào đánh giá sự cấp thiết và tính khả thi của vấn đề nghiên cứu trong đề tài. Với thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4): Không cấp thiết; Ít cấp thiết; Cấp thiết và Rất cấp thiết. Hoặc: Không khả thi; Ít khả thi; Khả thi và Rất khả thi.

- Thu thập số liệu, xử lí thống kê và phân tích kết quả bằng phương pháp thống

kê toán học. Tính điểm trung bình theo phần mềm Microsoft Excel.

Tổng điểm toàn bộ đối tượng khảo sát Giá trị trung bình cộng ( ) = Số lượng đối tượng được khảo sát

Điểm trung bình lấy sau dấu phẩy thập phân 2 chữ số bằng quy tắc làm tròn.

3. Đối tượng khảo sát: Tổng hợp các đối tượng khảo sát

TT Đối tượng Số lượng

1 HS Trường THPT Nghi Lộc 2, THPT Nghi Lộc 5 177

2 GV Trường THPT Nghi Lộc 2, THPT Nghi Lộc 5 12

Tổng 189

4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất

4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất:

* Nội dung phiếu khảo sát PHỤ LỤC 6

Bảng tổng hợp kết quả khảo sát GV và HS về sự cấp thiết của các giải pháp:

Số lượng lựa chọn mức

TT Giải pháp

Mức

Ít cấp thiết (2 điểm)

Cấp thiết (3 điểm)

Rất cấp thiết (4 điểm)

Không cấp thiết (1điểm)

Các thông số Điểm trung bình

Rất cấp thiết

1 0 4 59 126 3.65

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

Rất cấp thiết

2 1 9 57 122 3.59

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học.

Cấp thiết

3 3 34 67 85 3.24

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về chuẩn độ Acid- baze.

Cấp thiết

4 6 36 62 85 3.20

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các chỉ số và thang đo pH trong dung dịch.

Cấp thiết

5 5 32 65 87 3.24

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về thử tính dẫn điện của dung dịch.

Cấp thiết

6 5 37 67 80 3.17

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về pin điện hoá.

Rất cấp thiết

7 2 2 62 123 3.62

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về điện phân dung dịch CuSO4.

Rất cấp thiết

8 5 5 62 117 3.54

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khả năng phản ứng của kim loại.

Cấp thiết

9 8 40 72 69 3.07

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về kiểm tra màu ngọn lửa khi đốt cháy hợp chất kim loại.

Đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đề xuất.

Từ số liệu thu được ở bảng trên có thể thấy sự rất cấp thiết của việc phát triển và áp dụng các biện pháp trong đề tài thể hiện qua điểm trung bình và mức tương ứng mỗi biện pháp.

4.2. Tính khả thi của các giải pháp đề xuất: Nội dung phiếu PHỤ LỤC 7

Bảng tổng hợp kết quả khảo sát GV và HS về tính khả thi của các giải pháp.

Các thông số Số lượng lựa chọn mức

Không khả thi

Ít khả thi

Khả thi

Rất khả thi

TT Giải pháp

Mức

1 điểm

2 điểm

3 điểm

4 điểm

Điểm trung bình

1 0 2 49 138 3.72

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các yếu tố ảnh hưởng

Rất khả thi

đến tốc độ phản ứng.

2 2 3 52 132 3.66

Rất khả thi

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học.

Rất khả thi

3 0 10 75 104 3.50

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về chuẩn độ Acid- baze.

Rất khả thi

4 1 5 81 102 3.50

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các chỉ số và thang đo pH trong dung dịch.

Rất khả thi

5 0 2 89 98 3.51

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về thử tính dẫn điện của dung dịch.

6 2 29 90 68 3.19 Khả thi

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về pin điện hoá.

Rất khả thi

7 0 11 66 112 3.53

Rất khả thi

8 2 7 65 115 3.55

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về điện phân dung dịch CuSO4. Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khả năng phản ứng của kim loại.

9 8 18 107 56 3.12 Khả thi

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về kiểm tra màu ngọn lửa khi đốt cháy hợp chất kim loại.

Đánh giá tính khả thi của các giải pháp đề xuất

Từ số liệu thu được ở bảng trên có thể thấy tính khả thi rất cao của việc phát triển và áp dụng các biện pháp trong đề tài thể hiện qua điểm trung bình và mức tương ứng mỗi biện pháp.

B. Khảo sát tính hiệu quả của các giải pháp đề xuất.

1. Mục đích khảo sát.

- Xác định tính hiệu quả của các biện pháp gây hứng thú trong dạy học hóa học

10 chương Halogen ở trường phổ thông.

2. Nội dung và phương pháp khảo sát.

2.1. Nội dung khảo sát.

Qua tìm hiểu đối tượng nghiên cứu, tôi đã tiến hành xây dựng kế hoạch thực

nghiệm sau:

- Thiết kế kế hoạch bài dạy có sử dụng việc thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần

mềm Yenka để dạy học.

- Tổ chức dạy học theo kế hoạch đã thiết kế.

- Kiểm tra đánh giá tính hiệu quả của HS thông qua bài kiểm tra, Bài test.

- Xử lí số liệu thu được sau khi chấm bài kiểm tra theo phương pháp thống kê

toán học.

3. Đối tượng khảo sát

Đối tượng và địa bàn thực nghiệm: Tôi và đồng nghiệp chọn mỗi trường 2 lớp 10 (mỗi trường có 2 lớp đối chứng và 2 lớp thực nghiệm) thuộc 2 trường gồm: THPT Nghi Lộc 2 và THPT Nghi Lộc 5 (các lớp này tương đương về số lượng học sinh và chất lượng học tập).

- Lớp đối chứng: Dạy theo phương pháp bình thường.

- Lớp thực nghiệm: Dạy theo hướng áp dụng các biện pháp của đề tài.

Tôi và đồng nghiệp tiến hành các bài kiểm tra, bài test, lấy điểm tại 2 trường. Phân tích kết quả thực nghiệm từ đó rút ra kết luận về khả năng ứng dụng việc thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Yenka để dạy học.

Kết quả bài kiểm tra, test: Sau khi tiến hành thực nghiệm kết quả thu được như

Trường THPT Nghi Lộc 2 Trường THPT Nghi Lộc 5

Loại

Lớp 10A1 (TN) Lớp 10A2 (ĐC) Lớp 10A1 (TN) Lớp 10A2 (ĐC)

SL % SL % % SL % SL

Giỏi 19 42.2 7 16 15.9 37.2 6 13.3

Khá 21 46.7 14 21 31.8 48.8 14 31.1

Đạt 5 11.1 15 6 34.1 14.0 15 33.3

0.0 8 Chưa đạt 0 0 18.2 0.0 10 22.3

50.00%

45.00%

40.00%

35.00%

30.00%

25.00%

20.00%

15.00%

10.00%

5.00%

0.00%

Chưa đạt

Giỏi

Khá

Đạt

10A1(TN)

10A2(ĐC)

Biểu đồ so sánh kết quả lớp TN và lớp ĐC tại Trường THPT Nghi Lộc 5

60.00%

50.00%

40.00%

30.00%

20.00%

10.00%

0.00%

Chưa đạt

Giỏi

Khá

Đạt

10A1(TN)

10A2(ĐC)

Biểu đồ so sánh kết quả lớp TN và lớp ĐC tại Trường THPT Nghi Lộc 2

Qua bảng tổng hợp trên, dựa vào kết quả thực nghiệm cho thấy chất lượng học

tập của HS lớp TN cao hơn lớp ĐC, thể hiện:

– Tỉ lệ phần trăm HS chưa đạt và đạt của lớp TN luôn thấp hơn lớp ĐC.

– Tỉ lệ HS khá, giỏi của lớp TN luôn cao hơn lớp ĐC.

Các kết quả trên chứng tỏ khi HS được áp dụng đề tài có sử dụng việc thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Yenka để dạy học tăng độ tin cậy, năng lực học tập tăng và kích thích hứng thú học tập sẽ giúp các em hoàn thành bài kiểm tra tốt hơn, điều này chứng minh được tính hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất.

6. Một số hình ảnh đã thực hiện.

( PHỤ LỤC 8)

Phần III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

1.1. Đánh giá quá trình thực hiện đề tài

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi nhận thấy đã hoàn thành được các nội dung

Nghiên cứu lý luận chung liên quan đề tài, từ đó đề xuất các hình thức ứng dụng phần mềm Yenka để thiết kế TN hóa học ảo trong phần cơ sở hoá học đại cương, chương trình GDPT 2018 ở trường THPT

Nghiên cứu thực trạng ứng dụng PMDH nói chung và phần mềm Yenka nói riêng trong dạy học môn Hóa học ở trường THPT, từ đó chỉ ra ưu điểm, hạn chế, tìm ra những giải pháp vận dụng hiệu quả các phần mềm trong dạy và học Hóa học.

Nghiên cứu chương trình, SGK Hóa học 10 chương trình giáo dục mới để xác định mục tiêu của một số bài học, trên cơ sở đó đề xuất những nội dung có thể ứng dụng phần mềm Yenka trong dạy và học môn Hóa học.

Tiến hành thực nghiệm sư phạm cho đề tài SKKN thu thập nhận xét, đánh giá của GV và HS để có thể đưa ra sự cấp thiết, tính khả thi của việc ứng dụng, nhân rộng đề tài và so sánh tính hiệu quả của dạy và học có ứng dụng phần mềm Yenka với các PPDH truyền thống.

1.2. Hiệu quả của đề tài đối với hoạt động giáo dục

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi nhận thấy sự đóng góp của đề tài có những

ý nghĩa thiết thực như sau:

1.2.1. Đối với giáo viên.

Bản thân GV năng động, sáng tạo trong việc vận dụng phần mềm dạy học và

đổi mới phương pháp dạy học.

GV tổ chức các hoạt động dạy học đa dạng, hiệu quả, tăng sự mới mẻ trong

mỗi bài giảng.

Nâng cao trình độ chuyên môn, phát triển kĩ năng ứng dụng CNTT một cách

linh hoạt ở GV.

Tạo sự kết nối giữa lí thuyết với thực nghiệm đảm bảo học đi đôi với hành, tạo sự hấp dẫn, sinh động trong các bài học, không khí học tập sôi nổi, hứng khởi, nâng cao chất lượng dạy và học nói chung, môn Hóa học nói riêng.

1.2.2. Đối với học sinh.

Góp phần khơi dậy tinh thần ham học hỏi, niềm yêu thích học tập môn Hóa học

của học sinh.

Kích thích tính tích cực, sự chủ động và hứng thú trong học tập của HS, giúp HS rèn luyện cho mình phương pháp học tập phù hợp, góp phần quan trọng hình

thành năng lực hành động, phương pháp tự học, tự nghiên cứu, sáng tạo.

HS cũng có thể ứng dụng CNTT trong đó có phần mềm Yenka với nhiều mục

đích khác nhau, phù hợp với học tập hiện tại, học tập sau này.

Như vậy, ngoài tiếp thu về kiến thức còn giúp các em mở rộng thế giới quan, biết sử dụng các thiết bị công nghệ vào việc học tập, nâng cao hiệu quả học tập, thúc đẩy sự hình thành và phát triển các phẩm chất, các năng lực khác cũng như kỹ năng sống cho học sinh.

1.2.3. Bài học kinh nghiệm

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi rút ra những kinh nghiệm sau:

Phải có sự chuẩn bị chu đáo về ý tưởng, về xây dựng đề cương, tham khảo tài liệu có liên quan, phải có sự đầu tư cho nội dung của đề tài. Đề tài được lựa chọn phải gắn liền với thực tiễn giảng dạy của GV.

- Khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, GV nên mở rộng phạm vi áp dụng đối với nhiều đối tượng GV và HS để thấy được hiệu quả giáo dục của đề tài khi vận dụng vào thực tiễn giảng dạy và có biện pháp điều chỉnh phù hợp với các đối tượng khác nhau.

Xây dựng kế hoạch, đề cương cho việc chuẩn bị viết một đề tài, phải đặt ra được vấn đề nghiên cứu và thời gian cần thiết để nghiên cứu, sau đó phác thảo nội dung và trình bày trước tổ chuyên môn để có sự góp ý cần thiết của các đồng nghiệp từ đó rút ra kinh nghiệm cho bản thân, khắc phục những hạn chế trong đề tài. Khi đã xác nhận sự cấp thiết, tính khả thi nội dung đề tài cần phải có áp dụng thử nghiệm trong thực tế đối với bản thân và đồng nghiệp để xác nhận tính hiệu quả.

1.3. Khả năng áp dụng và phát triển của đề tài

Đề tài có thể là nguồn tài liệu tham khảo trong dạy và học cho GV và học sinh, không chỉ riêng môn Hóa học. Ở các môn học khác, GV cũng có thể ứng dụng phần mềm Yenka hỗ trợ xây dựng bài giảng phù hợp với mục đích của mình. HS cũng có thể ứng dụng phần mềm Yenka trong quá trình học tập ở nhiều môn học.

Đề tài có thể áp dụng trong dạy và học của các chủ đề khác trong chương trình

Hóa học lớp 10, lớp 11 và lớp 12.

2. Kiến nghị

Với Sở giáo dục và đào tạo và Nhà trường: Để tiến hành thực hiện có tính phổ biến, hiệu quả cao trong việc đổi mới phương pháp dạy học trong đó có ứng dụng các PMDH thì Sở và Nhà trường cần tăng cường tổ chức các lớp bồi dưỡng GV về các chuyên đề để nâng cao chất lượng hiệu quả dạy học, có thể hỗ trợ kinh phí đăng kí các gói có nhiều tiện ích hơn. Đồng thời khuyến khích, khen thưởng kịp thời các GV có nhiều đóng góp trong công cuộc đổi mới, nâng cao chất lượng giáo dục.

Với tổ chuyên môn: cần tăng cường đổi mới hình thức sinh hoạt chuyên môn theo hướng đổi mới PPDH, thường xuyên thực hiện các chuyên đề về đổi mới PPDH,

tích cực hướng tới dạy học phát triển năng lực cho học sinh.

Với GV: GV không ngừng học tập nâng cao năng lực chuyên môn, đổi mới phương pháp dạy học tích cực, vận dụng linh hoạt các phương pháp, kỹ thuật dạy học, tạo điều kiện để HS được thể hiện năng lực hướng tới sự phát triển toàn diện. Đồng thời cập nhật thường xuyên những kiến thức hóa học thực tiễn, thời sự làm phong phú nguồn tự liệu giảng dạy, kết hợp khai thác sử dụng CNTT trong đó có các phần mềm dạy học như một phương tiện hỗ trợ hữu hiệu bắt kịp xu thế của thời đại công nghệ 4.0.

Như vậy, việc đổi mới PPDH, đa dạng hóa cách dạy của GV nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, phát triển năng lực của HS đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Và việc ứng dụng PMDH trong đó có ứng dụng phần mềm Yenka trong dạy và học môn Hóa học góp phần trong công cuộc đổi mới PPDH với mục tiêu nâng cao chất lượng dạy học môn Hóa học.

Trên đây là một số kinh nghiệm và những ý kiến đóng góp nhỏ mà bản thân tôi đã đúc kết được trong quá trình giảng dạy. Do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan mà trong quá trình nghiên cứu vận dụng đề tài còn nhiều thiếu sót, mong sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô giáo, đồng nghiệp và quý độc giả để đề tài hoàn thiện hơn làm nguồn tư liệu phục vụ dạy và học nói chung, môn Hóa học nói riêng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sách giáo khoa Hoá học 10 - Bộ KNTT và cuộc sống, NXB Giáo dục Việt Nam.

2. Sách chuyên đề học tập Hoá học 10- Bộ KNTT và cuộc sống, NXB Giáo dục Việt Nam.

3. Sách giáo khoa Hoá học 10 - Bộ Chân trời sáng tạo, NXB Giáo dục Việt Nam.

4. Sách chuyên đề học tập Hoá học 10 - Bộ Chân trời sáng tạo, NXB Giáo dục Việt Nam.

5. Sách giáo khoa Hoá học 10 - Bộ Cánh Diều, NXB Đại học sư phạm.

6. Sách chuyên đề học tập Hoá học 10 - Bộ Cánh Diều, NXB Đại học sư phạm.

7. Chương trình giáo dục môn Hóa học 2018 – Bộ giáo dục và đào tạo.

8. Chương trình tập huấn các Module bồi dưỡng thường xuyên.

9. https://hachium.com/blog/chuyen-de-ung-dung-cong-nghe-thong-tin-trong-day- hoc/.

10. http://hvcsnd.edu.vn/nghien-cuu-trao-doi/dai-hoc-40/nhung-xu-the-moi-cua- cong-nghe-trong-giao-duc-6543

PHỤ LỤC

* PHỤ LỤC 1:

PHIẾU KHẢO SÁT SỐ 1 (Dùng cho HS)

Khảo sát hứng thú quá trình học tập của HS khi được sử dụng TN trong dạy và học.

Phần I : Thông tin cá nhân.

Họ và tên:…………………………….. Lớp: ……. Trường THPT …………..

Phần II: Nội dung.

Em hãy vui lòng trả lời các câu hỏi sau bằng cách đánh dấu “x” vào ô tương ứng với phương án mình lựa chọn.

Câu 1: Em cảm thấy thế nào về môn hóa ở trường phổ thông?

(có thể chọn nhiều lựa chọn).

 Em yêu thích môn Hoá học

 Hóa học là một môn học khó nên em chỉ có thể hiểu những kiến thức cơ bản

 Hóa học là môn học để thi nên em phải học

 Em hoàn toàn không quan tâm đến Môn Hóa học

Câu 2: Em có thích những tiết hóa học có sử dụng TN không? ( chọn 1 lựa chọn)  Rất hứng thú.  Ít hứng thú.  Hứng thú.  Không hứng thú.

Câu 3: Em có cảm nhận như thế nào về những tiết dạy hóa học có lồng ghép thí nghiệm? (có thể chọn nhiều lựa chọn).  Tập trung hơn vào bài học  Các TN giúp em hiểu rõ hơn về bài học.  Em thích môn Hóa học hơn  Không quan tâm Câu 4: Trong các tiết dạy hóa học, thầy cô thường sử dụng các TN như thế nào? ( chọn 1 lựa chọn)  Rất thường xuyên

 Không thường xuyên  Thường xuyên  Không bao giờ sử dụng

Câu 5: GV của em thường sử dụng loại TN nào? (có thể chọn nhiều lựa chọn).

 Từ các TN có sẵn trong SGK

 Từ video thử nghiệm trên Internet  Trực tiếp làm thí nghiệm  Thiết kế TN ảo

Câu 6: Em có biết về phần mềm TN hóa học ảo hoặc đã từng sử dụng tại nhà chưa? ( chọn 1 lựa chọn)

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không bao giờ

* PHỤ LỤC 2: PHIẾU KHẢO SÁT SỐ 2 (Dùng cho GV)

Phần I: Thông tin cá nhân

Họ và tên GV........................................ Trường THPT ........

Phần II: Nội dung

Thầy (cô) hãy vui lòng trả lời các câu hỏi sau bằng cách đánh dấu “x” vào ô

tương ứng với phương án mình lựa chọn:

- Khảo sát về những vấn đề gặp phải khi dạy học có sử dụng TN ảo.

Câu 1: Thầy cô đánh giá như thế nào về tầm quan trọng của việc phát triển phẩm chất, năng lực cho HS trong dạy học Hóa học ở trường phổ thông? ( chọn 1 lựa chọn)

 Rất quan trọng  Quan trọng

 Quan trọng ít  Không quan trọng

Câu 2: Ý kiến của GV về sự cần thiết của việc sử dụng TN trong dạy học Hoá học? ( chọn 1 lựa chọn)

 Rất cần thiết  Cần thiết

 Cần thiết ít  Không cần thiết

Câu 3: TN hóa học có ích lợi gì trong dạy học Hóa học? (có thể chọn nhiều lựa chọn)

 HS tích cực tham gia học tập và sinh hoạt trong lớp

 Nội dung bài học dễ hiểu

 HS tiếp thu kiến thức tốt hơn và nhớ lâu hơn

 Quan điểm khác nhau

Câu 4: Tần suất sử dụng TN trong dạy học Hóa học của thầy/cô? ( chọn 1 lựa chọn)

 Thường xuyên  Đôi khi

 Hiếm khi sử dụng  Không sử dụng thí nghiệm

Câu 5: Giai đoạn nào của quá trình dạy học thầy/cô thường sử dụng TN trên lớp nhất? (có thể chọn nhiều lựa chọn)

 Hoạt động khởi động

 Hoạt động hình thành kiến thức

 Hoạt động luyện tập và vận dụng vào thực tiễn Câu 6: GV thường sử dụng TN để dạy học như thế nào? (có thể chọn nhiều lựa chọn

 Từ các TN có sẵn trong SGK  Từ video thử nghiệm trên Internet

 Trực tiếp làm thí nghiệm  Thiết kế TN ảo

Câu 7: Thầy/cô đã từng sử dụng phần mềm TN ảo trong dạy học Hoá học? (có thể chọn nhiều lựa chọn)

 Thường xuyên  Hiếm khi sử dụng  Không bao giờ sử dụng

Câu 8: Theo thầy/cô việc sử dụng TN ảo trong quá trình dạy học có những ưu điểm gì? ( chọn 1 lựa chọn)

 Không phải mất nhiều thời gian chuẩn bị dụng cụ và hóa chất.

 TN ảo không gây độc hại, nguy hiểm cho GV và học sinh

 GV có thể điều chỉnh tốc độ thí nghiệm  Tất cả đều hợp lý

Câu 9: GV gặp khó khăn gì khi sử dụng TN ảo trong lớp học? (có thể chọn nhiều lựa chọn)

 Hóa chất và dụng cụ không đủ để làm tất cả các loại thí nghiệm

 Năng lực công nghệ thông tin của GV còn hạn chế

 Những phần mềm này rất khó sử dụng

 Quan điểm khác nhau

* PHỤ LỤC 3

Khối Chủ đề Nội dung

- Thành phần của một nguyên tử.

10 - Nguyên tố hóa học Cấu tạo nguyên tử - Cấu trúc lớp vỏ electron của nguyên tử

- Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

- Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì và trong nhóm.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn - Xu hướng biến đổi về thành phần và một số tính chất của các hợp chất trong một chu kì.

- Định luật tuần hoàn và ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

- Quy tắc Octet

- Liên kết ion

Liên kết hóa học - Liên kết cộng hóa trị

- Liên kết hydrogen và lực Van der Waals

- Khái niệm và xác định số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất.

- Khái niệm phản ứng oxy hoá - khử và ý nghĩa của nó Phản ứng oxi hóa - khử

- Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron.

- Sự thay đổi entanpi trong các phản ứng hóa học.

Năng lượng hóa học - Phản ứng tỏa nhiệt và thu nhiệt

- Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ của phản ứng Tốc độ phản ứng - Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

- Định nghĩa cân bằng hóa học

11 Cân bằng hóa học

- Cân bằng trong dung dịch nước: khái niệm chất điện ly và chất không điện ly, Brønsted – Lewry thuyết Acid – base, pH, chuẩn độ Acid, base mạnh.

- Thế điện cực và nguồn điện hóa 12 Pin điện hóa và điện phân - Điện phân dung dịch và điện phân nóng chảy

* PHỤ LỤC 4

❖TN 9: Thử ngọn lửa kim loại kiềm

a) Dụng cụ, hóa chất

Dụng cụ: cốc thủy tinh, đầu đốt busen, dây plantinum

• Lấy cốc – beaker: Bấm vào Thiết bị - Equipment → Bấm và kéo vào cốc

(50 ml). Làm 3 lần lấy 3 cốc

• Lấy đầu ghi busen- busen burner: Nhấp vào Thiết bị → Nhấp vào Thiết bị

và kéo vào đầu ghi busen

• Lấy dây plantinum: Nhấp vào Thiết bị → Nhấp vào Meters and probes -

Máy đo và đầu dò và kéo dây plantinum vào

Hóa chất: bột lithium chlorine, sodium chlorine, potassium chlorine

• Lấy bột lithium chlorine (LiCl), sodium chlorine (NaCl), potassium chlorine (KCl): Click Chemicals → Click Halides → Click Powders → Click và kéo lithium chlorine, sodium chlorine và potassium chlorine tương ứng trên khay phần.

b) Các bước thao tác thí nghiệm: Bước 1: Cho một lượng hóa chất thích hợp vào cốc có nhãn tương ứng rồi gắn

nhãn vào cốc bằng cách nhấn nút trên thanh công cụ của cốc.

Bước 2: Chọn một loại muối và kéo nó vào giữa khung

Bước 3: Nhúng dây plantinum vào muối, sau đó hơ trên ngọn lửa. Lưu ý quan

sát màu sắc của ngọn lửa.

Bước 4: Làm sạch dây plantinum bằng cách nhấn nút trên thanh công cụ

của nó và lặp lại cho mỗi muối.

Ion Li+: màu đỏ Ion Na+: màu vàng Ion K+: màu tím

c) Thực hiện và các mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Mức 1: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất nhưng chưa hiểu từng công dụng

của từng dụng cụ, hóa chất trong TN này.

Mức 2: HS nhận biết được dụng cụ, hóa chất, nắm được cách tiến hành thí

nghiệm, mô tả được hiện tượng xảy ra khi TN hoàn thành:

Các ion kim loại kiềm đều tạo ra ngọn lửa có màu trong phép thử ngọn lửa. Ion Lithium cho ngọn lửa màu đỏ tươi hoặc đỏ thẫm. Ion Sodium cho ngọn lửa màu vàng đến cam mạnh. Ion Potassium cho ngọn lửa màu tím nhạt, màu hoa cà hoặc màu hồng.

HS hiểu được bản chất: Màu ngọn lửa được tạo ra bởi các electron bị kích thích mạnh mẽ. Khi bị đốt, những electron của nguyên tử hoặc ion kim loại kiềm bị kích thích nhảy lên những mức năng lượng cao hơn. Khi những electron đó trở về trạng thái ban đầu, chúng hoàn trả lại những năng lượng đã hấp thụ dưới dạng bức xạ vùng khả kiến. Vì vậy ta thấy được màu của ngọn lửa.

* PHỤ LỤC 5

BÀI 10 THỰC HÀNH TN HOÁ HỌC ẢO

Chuyên đề học tập - Chương trình hoá học 10 - Bộ kết nối tri thức và

cuộc sống. Thời lượng 3 tiết

I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT

1. Năng lực chung

- Tự chủ và tự học: Tích cực chủ động, tìm hiểu nhằm thực hiện các nhiệm vụ

của bài thực hành.

- Giao tiếp và hợp tác: Phối hợp các thành viên trong nhóm theo đúng yêu cầu

của GV về thực hiện các TN ảo.

- Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Đề xuất được cách thực hiện các TN ảo hợp

lí và sáng tạo.

2. Năng lực hoá học

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học: sử dụng các thuật ngữ hóa học, tên các

nguyên tố hóa học trong bài học.

- Năng lực nghiên cứu và thực hành hóa học: vận dụng các cách học tập, nghiên cứu, đưa ra các giả thuyết khoa học, chứng minh bằng thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, trình bày kết quả thu được và báo cáo.

- Thực hành TN hoá học ảo: Thực hiện được các TN ảo theo nội dung được

cho trước từ GV. Phân tích và lí giải được kết quả TN ảo.

3. Phẩm chất

Biết phân tích, tổng hợp, cô đọng kiến thức khi tự thiết lập TN từ việc chọn hoá

chất, dụng cụ đến thiết kế thực hiện TN và giải thích hiện tượng.

- Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc

nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.

- Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến

thức theo sự hướng dẫn của GV.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Giáo viên.

- Kế hoạch bài dạy, PowerPoint bài giảng (kèm theo máy chiếu).

- Các phiếu học tập, bảng kiểm, bảng đánh giá.

- Sách giáo khoa, sách GV.

- Bộ câu hỏi thiết kế trên ứng dụng Kahoot/Quizizz hoặc in ra phiếu học tập.

2. Học sinh.

- Vở ghi bài, sách giáo khoa, giấy khổ lớn, bút viết để trình bày nội dung, laptop.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. Hoạt động: Khởi động

a) Mục tiêu

- Tạo hứng thú và kích thích sự tò mò của HS vào chủ đề học tập. HS tiếp nhận

kiến thức chủ động, tích cực, hiệu quả.

b) Nội dung: HS trả lời câu hỏi.

NHIỆM VỤ KHỞI ĐỘNG

GV đặt vấn đề: Khí thực hiện các TN hóa học thì tối ưu nhất là thực hành trực tiếp với hóa chất và dụng cụ thí nghiệm. Nhưng khi thiếu phương tiện, điều kiện TN không đảm bảo hay TN quá độc hại, tốn kém và mất nhiều thời gian thì hướng giải quyết những vấn đề này như thế nào? Theo em, làm thể nào để thực hiện được các TN hóa học ảo trên máy tính?

c) Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh.

DỰ KIẾN SẢN PHẨM NHIỆM VỤ KHỞI ĐỘNG

Để thực hiện các TN hóa học ảo trên máy tính ta có thể sử dụng phần mềm mô

phỏng TN ảo như Portable Virtual Chemistry Lab hay ChemLab, Yenka, …

Yenka là tập hợp các phòng TN ảo, trong đó có phòng TN hóa học với các hóa chất, dụng cụ phổ biến để thực hiện các TN hóa học vô cơ và điện hóa. Yenka mô phỏng các TN ảo dễ dàng, nhanh chóng và hiệu quả. Có thể sử dụng Yenka để tiến hành một số TN với những chất độc hại hay những TN không an toàn.

d) Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

– GV yêu cầu HS quan sát hình 6.1, hình 6.2 và trả lời câu hỏi trong nhiệm vụ khởi động. – HS nhận nhiệm vụ học tập và nêu thắc mắc (nếu có)

– GV có thể chiếu một đoạn video nêu thêm một số ví dụ có tốc độ phản ứng lớn hơn và kém hơn trong thực tế cuộc sống.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

– HS thực hiện nhiệm vụ

– GV theo dõi quá trình HS thực hiện và dựa ra gợi ý hợp lý.

Bước 3: Báo cáo kết quả, thảo luận

– HS được mời trình bày câu trả lời. – GV mời 02 HS trình bày câu trả lời và giải thích.

Bước 4: Kết luận, nhận định

– GV mời 02 HS nhận xét.

– HS ghi nhận lại nhận xét và câu trả lời của GV.

GV không nhận định đúng hay sai mà chỉ dựa vào câu trả lời của HS để dẫn dắt vào bài.

2. Hoạt động: Hình thành kiến thức

2.1 Hoạt động tìm hiểu về phần mềm TN ảo.

a. Mục tiêu

Tự chủ và tự học: tích cực chủ động, tìm hiểu nhằm thực hiện các nhiệm vụ của

bài thực hành.

b. Nội dung

GV giới thiệu một số phần mềm được sử dụng để mô phỏng TN hóa học.

c. Sản phẩm

Một số phần mềm như ChemLab, Portable Virtual Chemistry Lab, PhET Yenka ( phiên bản cũ là Crocodile Chemistry),…được sử dụng để mô phỏng TN hóa học.

Tính năng và diện sử dụng của một số phần mềm:Yenka, PhET.

d. Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- Cách cài đạt phần mền Yenka như thế nào? Nghe hướng dẫn và thực hiện

Trên giao diện phần mềm Yenka, kho chứa các bài

thí nghiệm đã mô phỏng sẵn ở chỗ nào?

Kho chứa các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm ở chỗ nào?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

Tiến hành tải và cài đặt phần mềm Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

Báo cáo kết quả cài đặt của mình Kiểm tra kết quả cài đặt của học sinh

Bước 4: Kết luận và nhận định

HS tải và cài đặt phần mềm Yenka GV hướng dẫn HS tải và cài đặt phần mềm Yenka

2.2 Hoạt động tìm hiểu về cài đặt và sử dụng phần mềm Yenka

a. Mục tiêu

- Giao tiếp và hợp tác: phối hợp các thành viên trong nhóm theo đúng yêu cầu

của GV về thực hiện các TN ảo.

- Thực hiện được các TN ảo theo nội dung được cho trước từ GV.

- Phân tích và lí giải được TN ảo.

b. Nội dung

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

-Truy cập trang chủ của nhà cung cấp phần mềm Yenka, tải phần mềm, cài

đặt theo hướng dẫn.

- Giới thiệu cách sử dụng phần mềm Yenka.

- HS tìm hiểu về kho TN và phòng TN ảo qua các nội dung sau.

Câu 1: Từ giao diện của phần mềm ( hình 9.1), nêu những thành phần chính của các vùng trên giao diện phần mềm. Kho các bài TN ( open-online hay open- local) có vai trò gì cho người sử dụng?

Câu 2: Tìm hiểu cách sử dụng các thanh công cụ trong phần mềm Yenka

c. Sản phẩm

TRẢ LỜI PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

GV hướng dẫn HS thực hiện: Tải phần mềm: https://www.yenka.com

- Cài đặt yenka

Bước 1: Khởi động Yenka bằng cách click đúp chuột trái vào biểu tượng

Yenka trên màn hình.

Bước 2: Trong cửa sổ Your Yenka licences, bạn click vào Use all products

for free dưới mục At home

Bước 3: Đăng nhập tài khoản email và nghề nghiệp (Occupation), bạn chỉ

cần đăng nhập email một lần duy nhất cho các lần sử dụng tiếp theo.

Bước 4: Nhấn Request Licence.

- Giới thiệu cách sử dụng phần mềm Yenka.

Giáo yêu cầu HS thảo luận và hoàn thành câu hỏi

Câu 1: Từ giao diện của phần mềm ( hình 9.1),nêu những thành phần chính của các vùng trên giao diện phần mềm. Kho các bài TN ( open-online hay open- local) có vai trò gì cho người sử dụng?

Trả lời:

Phần 1: New: sử dụng hóa chất, thiết bị và dụng cụ để tự thiết kế thí nghiệm.

Phần 2: Open-online: kho các bài TN mở trực tuyến.

Phần 3: Open-local: kho các bài TN đã được chuần bị sẵn có hướng dẫn.

Trình duyệt mới gộp chung thành thẻ Open.

Câu 2: Tìm hiểu cách sử dụng các thanh công cụ trong phần mềm Yenka

Trả lời:

-Tính năng chính của phòng TN ảo Yenka

* Công nghệ truyền thông và máy tính (Computing): giới thiệu lập trình theo cách thức mới, hấp dẫn hơn, cho phép người dùng điều khiển nhân vật hoạt hình 3D bằng cách sử dụng lệnh sơ đồ đơn giản.

* Toán học (Mathematics): cho phép tạo mô hình toán học 3D một cách dễ

dàng để chứng minh các số liệu thống kê, xác suất, hình học và tọa độ.

* Khoa học (Sciene): phòng TN ảo của Yenka vô cùng lí tưởng cho các bài

giảng khoa học, chứng minh các khái niệm đầy an toàn, mô phỏng chính xác.

* Công nghệ (Technology): cho phép kiểm tra các dự án điện tử, các chương

trình PIC, PICAE và tạo giao diện PCB 3D.

- Sau khi chọn tính năng, chọn môn học (Chemistry).Chọn: New; Open- online hay Open-local. Tìm TN đã được chuẩn bị sẵn có hướng dẫn hay tự thiết kế thí nghiệm.

d. Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

Nghe hướng dẫn

Gv hướng dẫn HS tải và cài đặt phần mềm yenka

Chia lớp thành 6 nhóm

Nhận nhiệm vụ Giáo yêu cầu HS thảo luận và hoàn thành câu hỏi

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ Tiến hành tải và cài đặt phần mềm

Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS Thảo luận và trả lời câu hỏi

Bước 3: Báo cáo và thảo luận

Kiểm tra kết quả cài đặt của học sinh Báo cáo kết quả cài đặt của mình

Báo cáo kế quả của nhóm mình

Yêu cầu đại diện một nhóm báo cáo kết quả PHT

Bước 4: Kết luận và nhận định

Nhận xét và chốt kiến thức Nhận xét sản phẩm của nhóm khác

2.3. Hoạt động Mô phỏng TN hóa học:

1. Dùng TN được thiết kế sẵn- sử dụng thẻ Open-local(Open)

a) Mục tiêu

- Giao tiếp và hợp tác: phối hợp các thành viên trong nhóm theo đúng yêu cầu

của GV về thực hiện các TN ảo.

– Thực hiện được các TN ảo theo nội dung được cho trước từ GV, Phân tích và

lí giải được kết quả TN ảo

-Biết phân tích, tổng hợp, cô đọng kiến thức khi tự thiết lập TN từ việc chọn

hóa chất, dụng cụ đến thiết kế thực hiện TN và giải thích hiện tượng.

b) Nội dung: HS trả lời câu hỏi.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

1. Dùng TN được thiết kế sẵn- sử dụng thẻ Open-local

Nhiệm vụ 1: Sử dụng thẻ Open–local để mô phỏng TN đo tốc độ phản ứng:

2HCl(aq) + CaCO3(s) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) (1).

Nhiệm vụ 2: Sử dụng thẻ Open–local để mô phỏng TN về ảnh hưởng của

nồng độ acid HCl đến tốc độ phản ứng

2HCl(aq) + CaCO3(s) → CaCl2(aq) +CO2(g) + H2O(1)

c) Sản phẩm:

Câu trả lời của HS.

SẢN PHẨM NHIỆM VỤ 1

1. Dùng TN được thiết kế sẵn

Nhiệm vụ 1: Cách tiến hành:

Bước 1. Nháy chuột vào thẻ Open–local ( Bản Yenka cập nhật mới là Open), chọn Reaction Rates.

Bước 2. Nháy chuột vào Definition of reaction rate - Định nghĩa tốc độ phản

ứng (Hình 10.2a). Một mô phỏng đã được thiết kế xuất hiện ở màn hình bên phải.

Bước 3. Nháy chuột trái vào dòng chữ chỉ hoá chất Calcium carbonate rồi kéo thả vào ống nghiệm (Test tube), sau đó kéo thả hoá chất Hydrochloric acid vào ống nghiệm.

Bước 4. Nháy chuột vào nút Pause ở góc dưới bên phải của màn hình mô phỏng đề thực hiện mô phỏng. Sau khoảng 20 giây trên trục thời gian mô phỏng, nháy chuột lại vào nút Pause để dừng mô phỏng. Khi đó trên bảng giấy kẻ ô ở màn hình mô phỏng xuất hiện đường cong màu đỏ biểu diễn thể tích khí CO, thu được theo thời gian

Nhiệm vụ 2 : Cách tiến hành:

Bước 1. Nháy chuột vào thẻ Open–local, chọn Reaction Rates.

Bước 2. Nháy chuột vào Concentration and rate (ảnh hưởng của nồng độ lên

tốc độ

phản ứng). Một mô phỏng đã được thiết kế xuất hiện ở màn hình bên phải,

Bước 3. Nháy chuột vào các quả bóng có màu khác nhau, kéo thả vào cuối ống

dẫn khí ở các ông nghiệm có nồng độ khác nhau

Bước 4. Nháy chuột vào nút Pause để thực hiện mô phỏng. Sau khoảng 9 giây

nháy chuột lại vào nút Pause đề dừng mô phỏng

d) Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS

– HS nhận phiếu từ GV, tiếp nhận nhiệm vụ và nêu thắc mắc (nếu có).

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV hướng dẫn các bước sử dụng Kho các bài TN có hướng dẫn open và nghiên cứu mô phỏng minh họa HS sử dụng để thục hiện mô phỏng theo yêu cầu.

Chia lớp thành 6 nhóm Yêu cầu HS thảo luận và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập số 2

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ – GV theo dõi quá trình làm việc, thảo luận của các nhóm – HS trả lời vào phiếu, tổng hợp ý kiến và thực hiện nhiệm vụ.

Bước 3: Báo cáo kết quả, thảo luận – GV mời đại diện của 01 nhóm lên bảng trình bày kết quả thảo luận kiến thức đã học.

– GV mời đại diện của 06 nhóm lên bảng trình bày nhiệm vụ. – HS trình bày kết quả thảo luận. – Các nhóm khác chú ý theo dõi để góp ý và bổ sung. – HS lên bảng trình bày bài làm của nhóm

– HS nêu lên nhận xét và bổ sung (nếu có).

Bước 4: Kết luận, nhận định – GV mời 02 HS nhóm khác nhận xét phần kiến thức. – Theo dõi và ghi nhận nội dung kiến

thức trọng tâm.

– GV mời 04 HS của nhóm khác nhận xét, phản biện phần nhiệm vụ. – GV nhận xét về độ chính xác của các câu trả lời, phân tích các nội dung mà HS trình bày, thống nhất nội dung cốt lõi (kiến thức trọng tâm) để ghi vào vở.

Kiến thức trọng tâm – Cách thực hiện một số TN hoá học ảo, phân tích và lí giải được các TN đó.

2. Tự thiết kế mô phỏng một thí nghiệm

a) Mục tiêu

- Giao tiếp và hợp tác: phối hợp các thành viên trong nhóm theo đúng yêu cầu

của GV về thực hiện các TN ảo.

- Thực hiện được các TN ảo theo nội dung được cho trước từ GV, Phân tích và

lí giải được kết quả TN ảo

- Biết phân tích, tổng hợp, cô đọng kiến thức khi tự thiết lập TN từ việc chọn

hóa chất, dụng cụ đến thiết kế thực hiện TN và giải thích hiện tượng.

b) Nội dung

HS trả lời câu hỏi.

Nhiệm vụ: Sử dụng thẻ New để mô phỏng TN copper tác dụng với dung dich

nitric acid.

c) Sản phẩm: Câu trả lời của HS.

SẢN PHẨM NHIỆM VỤ

Tự thiết kế mô phỏng một thí nghiệm

Cách tiến hành:

Bước 1. Nháy chuột vào thẻ New, chọn hoá chất (Chemicals).

Nháy chuột vào Chemicals → Metals → Lumps → Copper, kéo thả sang màn hình mô phỏng. Để chọn nitric acid, nháy chuột vào Chemical → Acids. Nháy chuột vào Nitric acid, kéo thả sang màn hình mô phỏng (Hình 10.5).

Bước 2: Chọn thiết bị, dụng cụ.

Nháy chuột vào công cụ Glassware → Standard, sau đó nháy chuột vào Beaker 100 mL (Cốc thuỷ tinh 100 mL), kéo và thả sang màn hình mô phỏng (Hình 10.6a).

Bước 3. Mô phỏng phản ứng. Nháy chuột vào Copper, kéo thả vào CỐc thuỷ

tinh, nháy chuột vào bình nitric acid, kéo thả vào cốc thuỷ tinh (Hình 10.6b).

d) Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

– GV phát phiếu HS, yêu cầu HS điền những điều đã biết theo câu hỏi gợi ý. – HS nhận phiếu từ GV, tiếp nhận nhiệm vụ và nêu thắc mắc (nếu có).

– GV chia lớp thành 4 nhóm, các nhóm tổng hợp ý kiến của các thành viên vào giấy A0 và thực hiện một nhiêm vụ.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

– GV theo dõi quá trình làm việc, thảo luận của các nhóm – HS trả lời vào phiếu, tổng hợp ý kiến và thực hiện nhiệm vụ.

Bước 3: Báo cáo kết quả, thảo luận – HS trình bày kết quả thảo luận.

– GV mời đại diện của 01 nhóm lên bảng trình bày kết quả thảo luận kiến thức đã học. – Các nhóm khác chú ý theo dõi để góp ý và bổ sung.

– GV mời đại diện của 04 nhóm lên bảng trình bày 04 nhiệm vụ. - HS lên bảng trình bày bài làm của nhóm

Bước 4: Kết luận, nhận định

– GV mời 02 HS nhóm khác nhận xét phần kiến thức. – HS nêu lên nhận xét và bổ sung (nếu có).

– GV mời 04 HS của nhóm khác nhận xét, phản biện phần nhiệm vụ. – Theo dõi và ghi nhận nội dung kiến thức trọng tâm.

– GV nhận xét về độ chính xác của các câu

trả lời, phân tích các nội dung mà HS trình bày, thống nhất nội dung cốt lõi (kiến thức trọng tâm) để ghi vào vở.

Kiến thức trọng tâm

– Cách thực hiện một số TN hoá học ảo, phân tích và lí giải được các TN đó.

3. Hoạt động: Luyện tập

a) Mục tiêu

– Củng cố, khắc sâu kiến thức trong một số yêu cầu cần đạt của bài học.

b) Nội dung

HS thực hiện theo nhóm.

NHIỆM VỤ LUYỆN TẬP

1. Bài tập 1

Sử dụng thẻ Open–local để mô phỏng các TN sau:

–TN ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ của phản ứng (giữa CaCO3(s) và

HCl(aq)).

–TN ảnh hưởng của chất xúc tác MnO2 đến tốc độ phản ứng phân huỷ

H2O2(aq).

c) Sản phẩm

Bài làm của học sinh

SẢN PHẨM NHIỆM VỤ LUYỆN TẬP

1. Bài tập 1

a) TN ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ của phản ứng ( giữa CaCO3(s)

và HCl(aq)).

Bước 1: Khởi động phần mềm Yenka.

Bước 2: Chọn Open – local ⟶ Temperature and rate

Bước 3: Nháy chuột vào các quả bóng có màu khác nhau, kéo thả vào cuối ống

dẫn khí ở các ống nghiệm có nồng độ khác nhau.

Bước 4: Nháy chuột vào nút Pause để thực hiện mô phỏng. Sau khoảng 6 giây

nháy chuột lại vào nút Pause để dừng mô phỏng.

Kết quả:

Phương trình hóa học của phản ứng:

CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) Quả bóng ở ống nghiệm được đun nóng đến 85oC to lên nhanh hơn. Chứng tỏ

nhiệt độ càng cao thì tốc độ phản ứng càng lớn.

b) TN ảnh hưởng của chất xúc tác MnO2 đến tốc độ phản ứng phân hủy

H2O2(aq).

Bước 1: Khởi động phần mềm Yenka.

Bước 2: Chọn Open –local ⟶ Catalysts and rate.

Bước 3: Nháy chuột trái vào dòng chữ chỉ hóa chất Hydrogen peroxide rồi kéo thả lần lượt vào 2 ống nghiệm (Test tube), sau đó kéo thả hoá chất Manganeses(IV) oxide vào 1 trong 2 ống nghiệm.

Bước 4. Nháy chuột vào nút Pause ở góc dưới bên phải của màn hình mô phỏng để thực hiện mô phỏng. Sau khoảng 1 giây trên trục thời gian mô phỏng, nháy chuột lại vào nút Pause để dừng mô phỏng.

Kết quả cho thấy có khí thoát ra ngay ở ống nghiệm chứa xúc tác manganeses(IV) oxide. Còn ống nghiệm không có xúc tác manganeses(IV) oxide chưa có khí thoát ra. Chứng tỏ chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng

d) Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

– Nhận nhiệm vụ, nêu thắc mắc (nếu có)

– Yêu cầu HS làm việc cá nhân hoặc theo cặp trả lời các câu hỏi trong phiếu nhiệm vụ luyện tập.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

– Theo dõi và hỗ trợ cho nhóm HS nếu gặp khó khăn bằng những gợi ý phù hợp. – Thảo luận và trả lời câu hỏi vào nhiệm vụ luyện tập.

Bước 3: Báo cáo kết quả, thảo luận

– Trình bày bài làm của mình lên bảng

– Yêu cầu các HS phát biểu câu trả lời hoặc trình bày lên bảng.

– Các HS khác theo dõi để góp ý, sửa lỗi và bổ sung ý kiến.

Bước 4: Kết luận, nhận định

– HS tổng kết kiến thức cá nhân.

– Nhận xét về độ chính xác của các câu trả lời, phân tích các nội dung mà HS trình bày, thống nhất nội dung cốt lõi (kiến thức trọng tâm) để ghi vào vở.

4. Hoạt động: Vận dụng

a) Mục tiêu

– Vận dụng được kiến thức đã học về thực hành TN hóa học ảo để có thể thực

hiện được các TN qua các phầm mềm máy tính.

b) Nội dung

HS trả lời câu hỏi

NHIỆM VỤ VẬN DỤNG

1. Sử dụng phần mềm để mô phỏng một số TN hoá học ảo. So sánh ưu điểm và

nhược điểm của việc tiến hành TN hóa học trên máy tính và trong thực tế.

c) Sản phẩm

Câu trả lời của học sinh.

SẢN PHẨM NHIỆM VỤ VẬN DỤNG

TN thật TN ảo

Là các TN được thực hiện bằng các dụng cụ TN thật, các hoá chất thật. Khái niệm Là các TN được thực hiện trên máy vi tính, TN ảo thực chất là mô hình của TN thật trên máy vi tính.

Cả hai đều là TN trực quan, cùng làm sáng tỏ lý thuyết, gây hứng thú học tập cho học sinh, giáo dục tính tò mò khoa học, làm cho HS nhận thức dễ dàng hơn, kiến thức thu được của các em rõ ràng và sâu sắc, đồng thời lớp học sôi nổi, hào hứng, …

Ưu điểm

Trực quan hơn, HS có thể quan sát trực tiếp, gây nên tính tò mò, hứng thú cho học sinh. Rèn kĩ năng thao tác thí nghiệm. Thúc đẩy tinh thần yêu khoa học.

Dễ dàng quan sát TN trên màn hình chiếu; không cần chuẩn bị dụng cụ, hóa chất; TN ảo luôn thành công; an toàn với các hóa chất độc hại hoặc cháy nổ. Có thể điều chỉnh tốc độ thí nghiệm, nhất là đối với những TN diễn ra quá chậm hoặc quá nhanh.

– Hầu như các dụng cụ TN đều nhỏ, lớp học đông, phòng học rộng.

⇒ Khi làm TN thì không phải tất cả các HS trong lớp đều có thể quan sát dễ dàng được.

– Không phải TN hóa học thật nào cũng tiến hành thành công. Nhược điểm

– Mất thời gian và công sức để chuẩn bị dụng cụ, hóa chất thí nghiệm.

– Đôi khi trong quá trình TN sẽ xảy ra vấn đề ngoài ý muốn như cháy nổ, nhiễm hóa chất độc hại, bỏng, …

d) Tổ chức thực hiện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

– Giao cho HS thực hiên cá nhân ngoài giờ học trên lớp và nộp bài vào tiết sau – Nhận nhiệm vụ, nêu thắc mắc (nếu có)

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

– HS thực hiên theo yêu cầu của GV –Tìm kiếm thông tin và trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả, thảo luận – Trình bày bài làm của mình lên bảng

– Yêu cầu các HS phát biểu câu trả lời hoặc trình bày lên bảng. – Các HS khác theo dõi để góp ý và bổ sung ý kiến.

Bước 4: Kết luận, nhận định

– HS tổng kết kiến thức cá nhân.

* PHỤ LỤC 6

Các mẫu bảng kiểm, đánh giá,…

1. BẢNG KIỂM ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG NHÓM

GV có thể sử dụng các công cụ sau để đánh giá hoạt động nhóm của HS.

Bảng 1. Đánh giá hoạt động nhóm

Họ tên học sinh: .............................. Nhóm học sinh: .......................................

Mức độ (điểm) Điểm Tiêu chí 4 3 2 1

Hợp tác nhóm

Ít quan tâm giúp đỡ lẫn nhau, ít lắng nghe và phản hồi. Không quan tâm giúp đỡ lẫn nhau, chưa lắng nghe và phản hồi.

Quan tâm giúp đỡ lẫn nhau, lắng nghe và phản hồi tích cực. Quan tâm giúp đỡ lẫn nhau, lắng nghe nhưng chưa phản hồi.

Trách nhiệm, vì mục đích chung của Có trách nhiệm nhưng một số còn lợi ích cá Một số chưa có trách nhiệm và còn vì lợi Đa số không có trách nhiệm và vì lợi ích cá nhân.

nhóm. nhân. ích cá nhân.

Không tích cực tham gia công việc của nhóm.

Tích cực hoàn thành công việc của nhóm đúng thời gian. Tích cực nhưng một số chưa hoàn thành công việc đúng thời gian. Chưa tích cực hoàn thành công việc của nhóm đúng thời hạn.

Ít học hỏi lẫn nhau, không linh hoạt trong làm việc.

Tinh thần học hỏi, tiếp thu ý kiến

Chưa linh hoạt tiếp thu ý kiến của nhau, chưa thực hiện các ý kiến.

Sẵn sàng tiếp thu ý kiến của nhau, linh hoạt trong việc thực hiện các ý kiến. Sẵn sàng tiếp thu ý kiến của nhau, nhưng chưa linh hoạt trong việc thực hiện các ý kiến.

Kế hoạch làm việc

Rõ ràng, bám sát mục tiêu, phân công công việc cụ thể. Không rõ ràng, chưa sát mục tiêu, phân công công việc chưa cụ thể.

Rõ ràng, phân công công việc cụ thể nhưng chưa bám sát mục tiêu. Chưa cụ thể và bám sát mục tiêu, có phân công công việc cụ thể.

Tổng điểm

2. BẢNG KIỂM ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HÓA HỌC CỦA CÁ NHÂN

(Sử dụng đầu tiết luyện tập để HS xác định những nội dung HS đã nắm, hoặc

đánh giá sản phẩm sơ đồ tổng kết bài học được giao về nhà ở cuối hoạt động 2.6).

HS có thể sử dụng công cụ sau để tự đánh giá năng lực hóa học của HS bằng

cách đánh dấu  vào ô có hoặc không.

Họ tên học sinh: .............................. Nhóm học sinh: .......................................

STT Tiêu chí Có Không

Nêu được quy trình tính toán bằng phương pháp bản kinh nghiệm (nhập file đầu vào, chọn phương pháp tính, thực hiện tính toán, lưu kết quả).

Sử dụng được kết quả tính toán để thấy được hình học phân tử, xu hướng thay đổi độ dài, góc liên kết và năng lượng phân tử trong dãy các chất (cùng nhóm, chu kì, dây đồng đẳng,...).

* PHỤ LỤC 7:

* Phiếu khảo sát GV và HS về sự cấp thiết của các giải pháp:

Thầy (cô) và các em HS hãy vui lòng đánh dấu “x” vào ô tương ứng với

phương án mình lựa chọn:

Mức độ

TT Giải pháp

Ít cấp thiết Cấp thiết Không cấp thiết Rất cấp thiết

1 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

2 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học.

3 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá

học ảo về chuẩn độ Acid- baze.

4 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các chỉ số và thang đo pH trong dung dịch.

5 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về thử tính dẫn điện của dung dịch.

6 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá

học ảo về pin điện hoá.

7 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá

học ảo về điện phân dung dịch CuSO4.

8 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khả năng phản ứng của kim loại.

9 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về kiểm tra màu ngọn lửa khi đốt cháy hợp chất kim loại.

* Phiếu khảo sát GV và HS về tính khả thi của các giải pháp:

Thầy (cô) và các em HS hãy vui lòng đánh dấu “x” vào ô tương ứng với phương

án mình lựa chọn:

Mức độ

TT Giải pháp

Khả thi Không khả thi Ít khả thi Rất khả thi

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học.

3 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về chuẩn độ Acid- baze.

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về các chỉ số và thang đo pH trong dung dịch.

5 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về thử tính dẫn điện của dung dịch.

6 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về pin điện hoá.

7 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về điện phân dung dịch CuSO4.

8 Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về khả năng phản ứng của kim loại.

Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế TN hoá học ảo về kiểm tra màu ngọn lửa khi đốt cháy hợp chất kim loại.

* PHỤ LỤC 8: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM

1. Một số hình ảnh giới thiệu cho HS làm quen với phần mềm Yenka

2. Một số hình ảnh hoạt động HS tự trải nghiệm. HS được trực tiếp thao tác trên phần mềm và nghiên cứu kiến thức sau khi tiến hành thí nghiệm ảo.

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng phần mềm Yenka thiết kế thí nghiệm ảo phần Cơ sở hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018

Đề tài:

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM YENKA THIẾT KẾ

CÁC TN ẢO PHẦN CƠ SỞ HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG,

CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 LĨNH VỰC: HÓA HỌC

Đề tài:

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM YENKA THIẾT KẾ CÁC TN ẢO PHẦN CƠ SỞ HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG,

CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 LĨNH VỰC: HÓA HỌC

MỤC LỤC

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ

PHẦN II: NỘI DUNG

I. Cơ sở lý luận.

II. Cơ sở thực tiễn.

III. Sử dụng phầm mềm Yenka thiết kế TN ảo dạy học phần Cơ sở

hóa học đại cương, chương trình GDPT 2018.

Mức

Mức

Rất khả thi

Rất khả thi

Lớp 10A1 (TN) Lớp 10A2 (ĐC) Lớp 10A1 (TN) Lớp 10A2 (ĐC)

Phần III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi