Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:115

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm nghiên cứu một số vấn đề về lí luận và thực tiễn của việc tự học từ đó xây dựng và sử dụng một hệ thống bài tập hóa học vô cơ lớp 11 giúp HS tự học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học cho HS; Nghiên cứu cơ sở lý luận và điều tra thực trạng việc dạy học hóa học cũng như tình hình sử dụng BT để bồi dưỡng năng lực tự học.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN ----- ----- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP KẾT HỢP CÁC ỨNG DỤNG CNTT BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 11 THPT” LĨNH VỰC: HOÁ HỌC - CNTT MÔN: HÓA HỌC NĂM HỌC: 2022 – 2023
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGHI LỘC 2 ----- ----- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP KẾT HỢP CÁC ỨNG DỤNG CNTT BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 11 THPT” LĨNH VỰC: HOÁ HỌC - CNTT MÔN: HÓA HỌC Nhóm tác giả 1. Nguyễn Trường Hưng - Trường THPT Nghi Lộc 2 Số điện thoại : 0979841898 2. Nguyễn Thị Hoa Cúc - Trường THPT Nghi lộc 2 Số điện thoại :0982807810 3. Trần Thị Thao - Trường THPT Nghi Lộc 2 Số điện thoại : 0975445863 NĂM HỌC: 2022 - 2023
MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 1 3. Phương pháp nghiên cứu 1 4. Những điểm mới và đóng góp của đề tài 2 PHẦN II. NỘI DUNG 3 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn 3 1.1. Bài tập hóa học 3 1.1.1. Khái niệm 3 1.1.2. Tác dụng của bài tập hóa học 3 1.1.3. Hoạt động của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học 3 1.1.4. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học 3 1.2. Tự học 4 1.2.1. Khái niệm tự học 4 1.2.2. Vai trò của tự học 4 1.2.3. Các hình thức của tự học 4 1.3. Khảo sát tình trạng sử dụng hệ thống bài tập hỗ trợ học sinh tự 4 học hiện nay 1.3.1. Mục đích khảo sát 4 1.3.2. Đối tượng, phương pháp, nội dung khảo sát 5 1.3.3. Kết quả khảo sát tính cấp thiết và khả thi của đề tài. 5 1.3.3.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất 5 1.3.3.2. Tính khả thi của các giải pháp đề xuất 7 2. Xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng 8 năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT 2.1. Nguyên tắc tuyển chọn, xây dựng và sử dụng bài tập bồi dưỡng 8 năng lực tự học 2.1.1. Nguyên tắc tuyển chọn bài tập bồi dưỡng năng lực tự học. 9 2.1.2. Một số phương pháp xây dựng bài tập mới bồi dưỡng năng lực tự học 9 2.1.2.1. Phương pháp tương tự 9 2.1.2.2. Phương pháp đảo cách hỏi 10 2.1.2.3. Phương pháp tổng quát 10 2.1.2.4. Phương pháp phối hợp 11 2.2. Một số phương pháp giải nhanh thường sử dụng trong bài tập hóa 12 học vô cơ lớp 11 2.3. Các dạng bài tập và hướng dẫn giải 17 2.3.1. Chủ đề 1: SỰ ĐIỆN LI 18
2.3.2. Chủ đề 2: NITƠ – PHOTPHO 24 2.4. Hệ thống bài tập trắc nghiệm hóa học hỗ trợ học sinh tự học 31 2.5. Sử dụng hệ thống bài tập hỗ trợ tự học phần hóa học vô cơ lớp 11 31 2.5.1. Hướng dẫn học sinh sử dụng hệ thống bài tập hỗ trợ tự học 31 2.5.2. Những lưu ý đối với học sinh khi sử dụng hệ thống bài tập 31 2.5.3. Những lưu ý đối với giáo viên khi sử dụng hệ thống bài tập 32 2.6. Hướng dẫn sử dụng các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực 32 tự học 2.6.1. Đối với phần mềm ứng dụng Azota 32 2.6.2 . Đối với phần mềm ứng dụng quizizz. 34 3. Thực nghiệm sư phạm 34 3.1. Mục đích thực nghiệm 34 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm 34 3.3. Đối tượng thực nghiệm 35 3.4. Tiến trình và nội dung thực nghiệm sư phạm 35 3.5. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 36 3.6. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 46 3.6.1. Về chất lượng học tập của học sinh 46 3.6.2. Nhận xét của giáo viên về hệ thống bài tập hỗ trợ học sinh tự 47 học PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 48 1. Kết luận 48 2. Đề xuất 48 3. Hướng phát triển của đề tài 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50
DANH MỤC VIẾT TẮT TT CỤM TỪ VIẾT TẮT Ý NGHĨA 1 THPT Trung học phổ thông 2 GV Giáo viên 3 HS Học sinh 4 CNTT Công nghệ thông tin 5 BT Bài tập 6 BTHH Bài tập hóa học 7 SGK Sách giáo khoa 8 SBT Sách bài tập 9 TN Thực nghiệm 10 ĐC Đối chứng
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài Trong thời đại công nghệ 4.0, kỹ năng của con người được xem là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội. Trong xã hội tương lai, nền giáo dục phải đào tạo ra những con người có trí tuệ phát triển thông minh và sáng tạo. Thế nhưng, các công trình nghiên cứu về thực trạng giáo dục hiện nay cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của HS không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực của HS, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng tự học không được chú ý rèn luyện đúng mức. Thực tế, nhiều trường phổ thông hiện nay, giờ học chính khóa tăng, trong một tuần nhiều ngày HS học cả 2 buổi sáng và chiều, đặc biệt là trong thời gian một số trường phải dạy học trực tuyến do dịch bệnh hoặc gặp lũ lụt thiên tai. Vì thế, lượng kiến thức các em học trong một ngày là rất nhiều, thời gian học ở nhà của HS xem ra quá ít so với lượng kiến thức đã tiếp thu. Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại và sử dụng các ứng dụng của CNTT để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực tự giải quyết vấn đề. Với mong muốn tìm hiểu và sử dụng hiệu quả các bài tập hoá học nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở Trung học phổ thông, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT”. 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu một số vấn đề về lí luận và thực tiễn của việc tự học từ đó xây dựng và sử dụng một hệ thống bài tập hóa học vô cơ lớp 11 giúp HS tự học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học cho HS. - Nghiên cứu cơ sở lý luận và điều tra thực trạng việc dạy học hóa học cũng như tình hình sử dụng BT để bồi dưỡng năng lực tự học. - Tuyển chọn và biên soạn BT mới để xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ lớp 11 bồi dưỡng năng lực tự học . - Hướng dẫn, sử dụng các ứng dụng CNTT như Azota, Quizizz giúp kích thích sự sáng tạo, say mê trong tự học của học sinh. 3. Phương pháp nghiên cứu - Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí thuyết + Đọc và nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, phương pháp dạy học hóa học và các tài liệu liên quan đến đề tài. + Truy cập thông tin liên quan đến đề tài trên internet. + Phân tích và tổng hợp các tài liệu đã thu thập được. - Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Điều tra khảo sát bằng bảng hỏi tính cấp thiết, tính khả thi của đề tài 1
+ Sử dụng các ứng dụng CNTT. + Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính hiệu quả, tính khả thi. - Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm. 4. Những điểm mới và đóng góp của đề tài - Đề tài đã đề cập đến nội dung và phương pháp bồi dưỡng năng lực tự học. - Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần hóa vô cơ lớp 11 bồi dưỡng năng lực tự học. - Đề xuất cách lựa chọn các dạng BT bồi dưỡng năng lực tự học. - Dùng CNTT phần mềm Azota, quizizz kích thích năng lực tự học, tạo hứng thú cho học sinh, giúp GV kiểm tra, đánh giá được mức độ tiếp thu, nắm kiến thức của quá trình tự học. - Giúp HS THPT có phương pháp tự học rèn luyện các kĩ năng giải BT hóa học góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học trong giai đoạn hiện nay, phù hợp cho chương trình học 2018. 2
PHẦN II. NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Bài tập hóa học 1.1.1. Khái niệm BTHH là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phương pháp hóa học. 1.1.2. Tác dụng của bài tập hóa học - BTHH là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy HS tập vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã tiếp thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. - Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải BT, HS mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc. - Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất. 1.1.3. Hoạt động của học sinh trong quá trình giải bài tập hóa học Bao gồm 4 giai đoạn cơ bản như sau: - Nghiên cứu đầu bài - Xây dựng tiến trình luận giải - Thực hiện tiến trình giải - Đánh giá việc giải 1.1.4. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học Theo quan điểm xu hướng phát triển chung của BTHH hiện nay là: - Nội dung BT phải ngắn gọn, súc tích không nặng về tính toán mà tập trung vào rèn luyện và phát triển các kĩ năng cho HS, các năng lực tư duy của HS. - BTHH phải chú ý tới việc rèn luyện các kĩ năng, thao tác làm thí nghiệm. - BTHH phải chú ý tới việc mở rộng kiến thức và có sự liên hệ với thực tiễn, có sự ứng dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. - Các BTHH định lượng được xây dựng trên cơ sở không phức tạp hóa bởi các thuật toán mà chú trọng tới các phép tính được sử dụng nhiều trong hóa học. - Cần sử dụng BT trắc nghiệm khách quan, chuyển các BT tự luận, tính toán sang BT trắc nghiệm khách quan. - Xây dựng các BT về bảo vệ môi trường. - Đa dang hoá các loại BT như: BT bằng hình vẽ, BT vẽ đồ thị, sơ đồ, lắp dụng cụ thí nghiệm. 3
Như vậy xu hướng phát triển của BTHH hiện nay là tăng cường khả năng tư duy của HS ở cả 3 phương diện: lí thuyết, thực hành và ứng dụng. Những câu hỏi có tính chất lí thuyết học thuộc sẽ giảm dần thay vào đó là những BT có tính chất rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy của HS, phát huy khả năng tìm tòi, sáng tạo, độc lập của HS. 1.2. Tự học 1.2.1. Khái niệm tự học Theo từ điển Giáo dục học - NXB Từ điển Bách khoa 2001 tự học là: “…quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kỹ năng thực hành…”. Đối với HS,tự học thể hiện bằng cách tự làm các BT chuyên môn, các câu lạc bộ, các nhóm thực nghiệm và các hoạt động ngoại khóa khác. Tự học đòi hỏi phải có tính độc lập, tự chủ, tự giác và kiên trì cao. 1.2.2. Vai trò của tự học Khi HS biết cách tự học, HS sẽ “có ý thức và xây dựng thời gian tự học, tự nghiên cứu tài liệu, gắn lý thuyết với thực hành, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo”. 1.2.3. Các hình thức của tự học Có 3 hình thức tự học: - Tự học không có hướng dẫn: Người học tự tìm lấy tài liệu để đọc, hiểu, vận dụng các kiến thức trong đó. Cách học này sẽ đem lại rất nhiều khó khăn cho người học, mất nhiều thời gian và đòi hỏi khả năng tự học rất cao. - Tự học có hướng dẫn: Có GV ở xa hướng dẫn người học bằng tài liệu hoặc bằng các phương tiện thông tin khác. - Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Có tài liệu và giáp mặt với GV một số tiết trong ngày, trong tuần, được thầy hướng dẫn giảng giải sau đó về nhà tự học. 1.2.4. Năng lực tự học Năng lực tự học là khả năng tự mình sử dụng các năng lực trí tuệ có khi cả năng lực cơ bắp cùng các động cơ, tình cảm nhân sinh quan, thế giới quan để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình. Nếu xây dựng được phương pháp tự học, đặc biệt là sự tự giác, ý chí tích cực chủ động sáng tạo sẽ khơi dậy năng lực tiềm tàng, tạo ra động lực nội sinh to lớn cho người học. 1.3. Khảo sát tình trạng sử dụng hệ thống bài tập hỗ trợ học sinh tự học hiện nay 1.3.1. Mục đích khảo sát - Xác định sự cấp thiết, tính khả thi của các biện pháp xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT 4
- Tìm hiểu những thuận lợi, khó khăn khi giao bài tập hóa học cho HS trong bối cảnh hiện nay. 1.3.2. Đối tượng, phương pháp, nội dung khảo sát - Đối tượng khảo sát: Phương pháp được sử dụng để khảo sát là trao đổi bằng bảng hỏi. Để đảm báo tính khách quan, chính xác chúng tôi dùng cách thức khảo sát bằng Google form cho GV trường THPT Nghi Lộc 2, trường THPT Nghi Lộc 5 theo link: https://s.net.vn/FYgu.gửi zalo, messenger cho GV (câu hỏi phiếu khảo sát sau phần phụ lục). TT Đối tượng Số lượng 1 Giáo viên trường THPT Nghi Lộc 2 64 2 Giáo viên trường THPT Nghi Lộc 5 28  92 - Phương pháp khảo sát: khảo sát tính cấp thiết, tính khả thi các giải pháp theo thang đánh giá 04 mức( tương ứng với số điểm từ 1 đến 4): + Không cấp thiết, ít cấp thiết, cấp thiết và rất cấp thiết + 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 X theo phần mềm Microsoft Excel. - Nội dung khảo sát: + Nội dung khảo sát nhằm mục đích kiểm chứng xem các giải pháp được đề xuất xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT có thực sự cấp thiết đối với vấn đề nghiên cứu hiện nay không. + Nội dung khảo sát nhằm mục đích kiểm chứng xem các giải pháp được đề xuất xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT 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. 1.3.3. Kết quả khảo sát tính cấp thiết và khả thi của đề tài. 1.3.3.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất ( nội dung khảo sát Phụ Lục 1) Bảng tổng hợp kết quả khảo sát GV và HS về sự cần thiết của các giải pháp: 5
Số lượng lựa chọn mức Điểm Không Ít cấp Cấp thiết Rất cấp trung TT Giải pháp cấp thiết thiết ( 3 điểm) bình thiết ( 2 điểm) (4 điểm) X (1 điểm) 1 GV không giao bài 68 4 10 10 1,6 tập cho học sinh 2 GV có giao bài tập sgk và sách bài tập cho 25 19 31 17 2,4 HS tự học 3 GV có HTBT rồi poto tài liệu giao cho HS tự 3 8 36 45 3,3 học 4 GV có HTBT rồi gửi qua zalo cho HS tự 10 14 21 47 3,1 học 5 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học nhưng 16 19 35 22 2,7 không kiểm tra, theo dõi. 6 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học và đôn 9 2 14 67 3,5 đốc, kiểm tra, đánh giá mức độ HS. Đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đề xuất Các thông số TT Các giải pháp X Mức 1 GV không giao bài tập cho học sinh 1,6 1 2 GV có giao bài tập sgk và sách bài tập cho 2,4 2 HS tự học 3 GV có HTBT rồi potocoppy tài liệu giao 3,3 3 cho HS tự học 6
4 GV có HTBT rồi gửi qua zalo cho HS tự 3,1 3 học 5 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học nhưng không kiểm tra, theo 2,7 3 dõi. 6 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học và đôn đốc, kiểm tra, đánh 3,5 4 giá mức độ HS. Từ số liệu thu được ở bảng trên có thể thấy sự rất cấp thiết của việc xây dựng hệ thống bài tập rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học và đôn đốc, kiểm tra, đánh giá mức độ HS được đánh giá với mức độ cấp thiết và rất cấp thiết cao nhất. Vậy chứng tỏ được việc xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh được đánh giá cao. Dùng CNTT phần mềm Azota, quizizz kích thích năng lực tự học, tạo hứng thú cho học sinh, giúp GV kiểm tra, đánh giá được mức độ tiếp thu, nắm kiến thức của quá trình tự học là thực sự cấp thiết. 1.3.3.2. Tính khả thi của các giải pháp đề xuất (nội dung khảo sát PHỤ LỤC 1 ) Bảng tổng hợp kết quả khảo sát GV và HS về tính khả thi của các giải pháp. TT Giải pháp Số lượng lựa chọn mức Điểm trung Không Ít khả thi Khả thi Rất khả bình khả thi ( 2 điểm) ( 3 điểm) thi X (1 điểm) ( 4 điểm) 1 GV không giao bài 67 6 4 15 1,6 tập cho học sinh 2 GV có giao bài tập sgk và sách bài tập 28 22 20 22 2,4 cho HS tự học 3 GV có HTBT rồi poto tài liệu giao cho 3 13 32 44 3,3 HS tự học 4 GV có HTBT rồi gửi qua zalo cho HS tự 8 24 38 22 2,8 học 5 GV có HTBT rồi gửi 17 22 26 27 2,7 7
lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học nhưng không kiểm tra, theo dõi. 6 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học và 6 5 8 73 3,6 đôn đốc, kiểm tra, đánh giá mức độ HS. Đánh giá tính khả thi của các giải pháp đề xuất TT Các giải pháp Các thông số X Mức 1 GV không giao bài tập cho học sinh 1,6 1 2 GV có giao bài tập sgk và sách bài tập cho HS tự 2,4 2 học 3 GV có HTBT rồi poto tài liệu giao cho HS tự 3,3 3 4 học có HTBT rồi gửi qua zalo cho HS tự học GV 2,8 3 5 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu 2,7 3 HS tự học nhưng không kiểm tra, theo dõi. 6 GV có HTBT rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu 3,8 4 HS tự học và đôn đốc, kiểm tra, đánh giá mức độ Từ số liệu thu được ở bảng trên có thể thấy tính khả thi rất cao của việc xây HS. dựng hệ thống bài tập rồi gửi lên azota, quizizz, yêu cầu HS tự học và đôn đốc, kiểm tra, đánh giá mức độ HS. Vậy chứng tỏ được việc xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh được đánh giá rất khả thi hoàn toàn có thể thực hiện được đối với giáo viên và học sinh. Đánh giá về tương quan giữa tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp: Kết quả nghiên cứu trên khẳng định tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp, các biện pháp có tính cần thiết cao thì có tính khả thi cao. Điều này chứng tỏ các biện pháp của tác giả đề xuất bước đầu đã được đa số giáo viên đồng tình ủng hộ. 2. Xây dựng hệ thống bài tập kết hợp các ứng dụng CNTT bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh phần hóa học vô cơ lớp 11 THPT 2.1. Nguyên tắc tuyển chọn, xây dựng và sử dụng bài tập bồi dưỡng năng lực tự học 8
2.1.1. Nguyên tắc tuyển chọn bài tập bồi dưỡng năng lực tự học. Nguyên tắc 1: Đảm bảo tính chính xác, khoa học. Nguyên tắc 2: Lựa chọn các BT tiêu biểu điển hình, biên soạn HTBT đa cấp để tiện sử dụng: sắp xếp theo từng dạng BT, xếp theo mức độ từ dễ đến khó, HTBT phải bao quát hết các kiến thức cơ bản, cót lõi nhất cần cung cấp cho HS. Tránh bỏ sót, phần thì qua loa, phần thì quá kĩ. Nguyên tắc 3: BT trong một chương, một học kì, một năm phải kế thừa nhau, bổ sung lẫn nhau. Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính phân hóa, tính vừa sức với cả 5 loại trình độ HS. Nguyên tắc 5: Đảm bảo sự cân đối về thời gian học lý thuyết và làm BT. Không tham lam bắt HS làm BT quá nhiều ảnh hưởng đến các môn học khác. 2.1.2. Một số phương pháp xây dựng bài tập mới bồi dưỡng năng lực tự học Trong dạy học, GV luôn cần những BT: - Phù hợp với trình độ của HS và đáp ứng nội dung kiểm tra, thi cử ở từng lớp, từng cấp (trường, tỉnh, quốc gia). - Phát huy được trí thông minh, óc sáng tạo, tích tích cực chủ động của người học. - Rèn luyện tư duy (óc phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa …). - Kích thích sự ham học, say mê tìm tòi của HS đối với môn hóa. Mặt khác, để hình thành kĩ năng giải một dạng BT nào đó, GV cần cho HS giải một số bài tương tự. Trong SGK và SBT thường hạn chế số lượng các BT tương tự. Vì vậy, GV cần biết tạo ra những BT phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Theo PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường, để xây dựng BTHH có thể sử dụng các phương pháp sau đây: phương pháp tương tự , phương pháp đảo cách hỏi, phương pháp tổng quát, phương pháp phối hợp. - Xây dựng các BT mới bằng cách phối hợp nhiều phần của các BT hay trong sách đã in, hoặc của các BT học được của những người khác. 2.1.2.1. Phương pháp tương tự Với dạng BT điển hình thường có nhiều tác dụng đối với HS, GV có thể dựa vào BT đó để tạo ra những BT khác bằng phương pháp tương tự. VD: Hòa tan hoàn toàn 2,24 gam Fe bằng dung dịch HNO3 dư, thấy thoát ra 0,896 lít khí NO (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là A. 6,52 g. B. 8,88 g. C. 9,68 g. D. 13,92 g. * Dạng tương tự 1: Giữ nguyên hiện tượng chỉ thay đổi chất khử tham gia phản ứng VD: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dd HNO3 loãng (dư), thu được 9
Y dd X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N 2O và N2. d là 18. H2 Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Tìm m. (Đáp số: 106,38gam) * Dạng tương tự 2: Giữ nguyên hiện tượng và thay đổi số lượng chất khử tham gia phản ứng. Lúc này lượng chất bị thay đổi và sản phẩm cũng thay đổi. VD: Cho 23,1 gam hỗn hợp Al, Fe, Zn tác dụng vừa đủ với 2 lít dung dịch HNO3 1M, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 11,2 lít hỗn hợp khí X gồm NO, NO2 và N2O (đktc). Biết tỉ khối của X đối với H2 bằng 21,2 và dung dịch A không chứa muối amoni. Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan? (Đáp số: 109,9 gam) 2.1.2.2. Phương pháp đảo cách hỏi Từ một dạng toán gốc, bằng phương pháp đảo cách hỏi giá trị của các đại lượng đã cho như khối lượng, số mol, thể tích, nồng độ, … (cho trong BT), GV có thể tạo ra được nhiều BT có mức độ khó tương đương. VD: Nung hoàn toàn 52,8 gam hỗn hợp gồm Cu(NO 3)2 và AgNO3 với tỉ lệ mol tương ứng là 1:2. Tính thể tích (đktc) của hỗn hợp khí thu được. (Đáp số: 12,32 lít) Từ BT trên, bằng cách thêm dữ kiện này hoặc bớt dữ kiện kia hoặc thay đổi cách hỏi GV có thể tạo ra các BT tương tự như sau: VD tương tự 1: Đem nung nóng m (gam) Mg(NO3)2 một thời gian rồi dừng lại, làm nguội, đem cân thấy khối lượng giảm 5,4 gam so với ban đầu. Tính khối lượng Mg(NO3)2 đã bị nhiệt phân. (Đáp số: 7,4 gam) VD tương tự 2: Nung hoàn toàn 52,0 gam hỗn hợp gồm sắt (II) nitrat và bạc nitrat với tỉ lệ mol tương ứng là 1: 2. Hãy tính thể tích hỗn hợp chất khí thu được. (Đáp số: 11,76 lít) Các BT trên có mức độ khó tương đương nhau, tuy giống nhau nhưng không giống nhau hoàn toàn nên chúng có tác dụng rất tốt trong việc rèn kĩ năng, đồng thời phát triển tư duy độc lập cho HS. Những BT dạng này có thể dùng để xây dựng các đề kiểm tra tương đương cho nhiều lớp dạy song song nhưng không có điều kiện để thực hiện kiểm tra vào cùng một thời điểm. 2.1.2.3. Phương pháp tổng quát Thay đổi các số liệu bằng chữ để tính tổng quát. BT tổng quát thường mang tính trừu tượng nên sẽ khó hơn so với các BT có số liệu cụ thể. 1. Dung dịch muối (X) chứa các ion : Na+ (a mol), HCO3 (b mol), CO3  (c  2 10
mol), SO 2  (d mol). Để thu được lượng kết tủa lớn nhất, người ta dùng 200 ml dd 4 Ba(OH)2 có nồng độ x mol/lít. Lập biểu thức tính x theo a và b. 5 Đáp số : x = (a + b). 2 2. Dung dịch (A) có chứa a mol ion Na+, b mol ion NH  , c mol ion HCO3 , d 4  mol ion CO3  , e mol ion SO 2  . Thêm dần dung dịch Ba(OH)2 nồng độ x mol/lít 2 4 vào dung dịch (A). Người ta nhận thấy khi thêm tới V ml dung dịch Ba(OH)2 thì lượng kết tủa đạt giá trị cực đại và nếu tiếp tục thêm thì khối lượng kết tủa vẫn không đổi. Tính V theo a, b, c, d, e, x. (c + d + e)1000 (Đáp số : V = ml) x 2.1.2.4. Phương pháp phối hợp Phối hợp nhiều PP giải trong một BT hoặc cũng có thể chọn các chi tiết hay ở các BT (cùng dạng) để kết hợp lại và tạo ra BT mới. VD 1. Khử hoàn thoàn 6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 thu được 5,04 gam sắt. Hoà tan hoàn toàn X trong dd H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO2 duy nhất (đktc). Tính V. Nhận xét : VD 1 này dùng PP qui đổi phối hợp với PP bảo toàn electron thì việc giải quyết bài toán nhanh hơn rất nhiều so với PP giải thông thường. Giải: Quy đổi hỗn hợp X thành x mol Fe và y mol Oxi: 56 x  16 y  6 6  5, 04 Theo bài ra: 5, 04  nO  y   0, 06mol nFe  x   0, 09mol 16 56 Khi cho X tác dụng với dd H2SO4 ta có quá trình oxi hoá - khử là: Fe0  Fe 3  3e O0  2e  O2 S 6  2e  S 4 0, 09 0, 27 0, 06 0,12 2a a Áp dụng định luật bảo toàn eletron  2a + 012 = 0,27  a = 0075 mol  V = 0,075. 22,4 = 1,68 lít VD 2. Để a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp X có khối lượng 18 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hoà tan hoàn thoàn X vào ddH2SO4 đặc nóng thu được 6.72 lít khí SO2 duy nhất (đktc). Tính a. Giải : Quy đổi hỗn hợp X thành x mol Fe và y mol O : 56x + 16 y = 18 (*) Fe0  Fe 3  3e O0  2e  O2 S 6  2e  S 4 x 3x y 2y 0, 6 0,3  3x - 2y = 0,6(**). Từ (*) và (**)  x = 0,285; y = 0,1275. 11
Vậy a = mFe = 0,285 . 56 = 15,96 gam Phối hợp 2 bài trên, ta được bài 3 như sau: VD 3. Hoà tan hoàn toà 25,6 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm Fe, FeS, FeS 2 trong dd HNO3 dư thu được V lít khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất (đktc) và dd Y. Cho Y tác dụng với Ba(OH)2 dư thu được 126,25 gam kết tủa. a. Tính thành phần % theo khối lượng của Fe và S trong X. b. Tính giá trị V. Giải: a. Quy đổi hỗn hợp X thành x mol Fe và y mol S. Ta có: 56x + 32y = 25,6 (*) Theo bài ra dd sau pư tác dụng với Ba(OH)2 thu được 126,25 gam kết tủa  mkết tủa = m Fe(OH )  m BaSO  107x + 233y = 126,25 (**) 3 4 Từ (*) và (**)  x = 0,2; y = 0,45 Fe0  Fe 3  3e S 0  S 6  6e N 5  1e  N 4 0, 2 0, 6 0, 45 2,7 3,3 3,3 0, 2.56 % Fe  .100  43, 75% ; % S  100  % Fe  56, 25% ; 25, 6 b. VNO  3,3. 22, 4  73,92 lít 2 2.2. Một số phương pháp giải nhanh thường sử dụng trong bài tập hóa học vô cơ lớp 11 Để việc tự học đạt được hiệu cao trước tiên HS phải nắm vững một số PP giải nhanh thường được sử dụng nhiều trong BTHH vô cơ 11. Trong đề tài này này tôi chỉ trình bày 4 PP gồm: áp dụng ĐL bảo toàn điện tích, áp dụng ĐL bảo toàn Electron, áp dụng ĐL bảo toàn nguyên tố và giải toán bằng phương trình ion thu gọn. ● Phương pháp 1: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích. Cơ sở của phương pháp bảo toàn điện tích là định luật bảo toàn điện tích: "Trong một dung dịch, tổng số điện tích dương luôn bằng tổng số điện tích âm". Đây là PP thường được áp dụng cho các loại phản ứng xảy ra trong dd của các chất điện li. VD. Trong dung dịch có chứa các ion: M m+ (x mol); N n+ (y mol); P p- (z mol); Q q- (t mol). Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: (mx + ny) = (pz + qt) VD 1. Dung dịch X có chứa các ion: 0,1 mol Na+, 0,15 mol Mg2+, a mol Cl-, b mol NO3 . Lấy 1/10 dung dịch X cho tác dụng với dung dịch AgNO 3 dư, thu được  12
2,1525 gam kết tủa. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là bao nhiêu? Phân tích 2,1525 n AgCl   0, 015 mol 143,5 1/10 dd X tác dụng dd AgNO3 dư: Ag  Cl   AgCl 0, 015 0, 015 Áp dụng ĐL BTĐT ta có: 0,1 + 2.0,15 = 0.15 + b  b = 0,25 mol.  mmuối khan = 0,1.23 + 24.0,15 + 35,5 . 0,15 + 62 . 0,25 = 26,725 gam. VD 2. Dung dịch X chứa 0,1 mol Na, 0,2 mol Cu 2+ và a mol SO 2  . Trộn thêm 4 một lượng dư dung dịch hỗn hợp gồm BaCl 2 và NH3 vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m. Phân tích: Áp dụng ĐL BTĐT ta có: 0,1.1 + 0,2. 2 = a.2  a = 0,25mol Khi cho hỗn hợp dư dung dịch BaCl2 và NH3 vào thì có các phản ứng sau: Cu 2   2NH 3  2H 2 O  Cu(OH)2  2NH 4  Sau đó xảy ra phản ứng tạo phức của Cu(OH)2 Cu(OH)2  4NH3  Cu  NH3 4   OH 2 tan   Ba 2   SO2   BaSO 4 4 0, 25 0, 25 m  = 0,25. 233 = 58,25 (gam) Nhận xét: Như vậy, với những bài tập có bản chất tương tự như trên, nếu HS không biết sử dụng định luật bảo toàn điện tích để giải thì sẽ gặp bế tắc, hoặc cho rằng đề ra thiếu dữ kiện (!). Vì vậy trong quá trình giảng dạy, GV cần phải cho HS thấy được tính ưu việt của PP này, từ đó góp phần khả năng tự làm các BT tương tự. ● Phương pháp 2: Áp dụng định luật bảo toàn electron. Cơ sở của PP là định luật bảo toàn electron “Tổng electron cho và tổng electron nhận trong một quá trình oxi hoá - khử là bằng nhau”. Nói cách khác là: "Tổng số mol electron cho (hay nhường, mất,...) và tổng số mol electron nhận (hay thu, được,...) trong một quá trình oxi hoá - khử là bằng nhau". PP này thường được áp dụng cho BT có phản ứng oxi hoá khử, đặc biệt là BTSS có nhiều chất oxi hoá, nhiều chất khử, phản ứng xẩy ra nhiều giai đoạn. 13
VD 1. Hòa tan 1,12 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,2 M , thu được dung dịch X và khí H2. Cho dung dịch AgNO3 dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 10,23 B. 8,61 C. 7,36 D. 9,15 Hướng dẫn giải: n Fe = 0,02 mol; n H = 0,06 mol ; n Cl = 0,06 mol   Fe  Fe2   2e 2H   2e  H 2 0, 02 0, 02 0, 04 0, 04 0, 04 n H  dư = 0,02 mol Fe2   Fe3  e 4H   NO3  3e  NO  2H2 O  0, 02  0, 02 0, 02 0, 015 Ag  e  Ag   0, 02 - 0, 015 0, 005 Ag   Cl   AgCl 0, 06 0, 06 m = mAgCl + mAg = 0,06.143,5 + 0,005.108 = 9,15 gam chọn đáp án D Từ VD trên ta có thể giải được các VD tương tự sau: VD 2. Cho luồng khí CO qua m gam Fe2O3 sau một thời gian thu được 45,28 gam hỗn hợp chất rắn A. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn A trong dung dịch HNO3 dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được 896 ml hỗn hợp khí X (đktc) gồm hai khí không màu không hoá nâu ngoài không khí, tỉ khối của X đối với H 2 bằng 20. Tính m. Phân tích: Ta có thể tóm tắt thành sơ đồ sau:  3 Fe3O 4 ; Fe2 O3 Fe(NO3 )3 2  5   CO Fe2 O3  FeO ; Fe     N 2  H N O3 0     1  CO2   N 2 O   Từ dữ kiện ta suy ra hỗn hợp hai khí là N2 và N2O. X  n N  0,01(mol)  Ta có: d  20  M X  40   2 H2 n N2 O  0,03(mol)  Căn cứ vào sơ đồ chuyển hoá ta có: 2 4 5 0 5 1 C  C  2e 2N  10e  N2 2N  8e  N 2 O 14
Áp dụng ĐLBT e: 2nCOph¶n øng  10nN2  8nN2O  nCO = 0,17 (mol) Ta lại có: 1 mol CO phản ứng làm khối lượng oxit giảm 16 gam  m = 45,28 + 0,17.16 = 48 (gam) Nhận xét: Nếu HS sử dụng cách giải thông thường tức là viết 10 phương trình phản ứng. Như vậy, nếu đặt số mol của mỗi chất trong X làm ẩn thì ta có 4 ẩn nhưng rất khó tính theo các phản ứng trên. Đến đây nhiều HS bế tắc, kể cả HS khá, giỏi. Vì vậy khi giảng dạy, GV cần cho HS thấy được, tính ưu việt của PP BT electron trong phản ứng oxi hóa khử, đặc biệt là đối với những bài toán rất khó tính theo phương trình phản ứng. ● Phương pháp 3: Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố. Phương pháp bảo toàn nguyên tố dựa trên cơ sở định luật bảo toàn nguyên tố: “Trong những phản ứng hoá học thông thường, các nguyên tố hoá học được bảo toàn”. Nói một cách khác đơn giản hơn là: Số nguyên tử của nguyên tố A bất kì trước và sau phản ứng bằng nhau  Số mol nguyên tử của nguyên tố A trước và sau phản ứng bằng nhau. VD 1. Hoà tan hỗn hợp X chứa a mol FeS2 và b mol Cu2S trong dung dịch HNO3 vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat và khí NO duy nhất. Xác định tỉ lệ a:b? Phân tích: Áp dụng ĐLBT nguyên tố Fe và Cu ta có:  a  FeS 2 : (a mol) Fe2 (SO4 )3 : ( mol)   2 Cu2S : (b mol)  CuSO : (2b mol)  4 Áp dụng ĐLBT nguyên tố S ta có: 2a + b = 3.a/2 + 2b  a = 2b VD 2. Cho 3,04 gam hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3. Nung hỗn hợp này trong một bình kín có chứa 2,24 lít khí CO (đktc). Sau phản ứng thu được kim loại sắt và hỗn hợp khí B có khối lượng là 3,6 gam. a) Xác định thành phần % về thể tích của các khí trong hỗn hợp B. b) Tính khối lượng Fe thu được và khối lượng của mỗi oxit sắt trong hỗn hợp A. Phân tích: a) Ta có: nCO ban đầu = 0,1 mol  mCO ban đầu = 28  0,1 = 2,8 gam. mB = 3,6 gam  mB - mCO ban đầu = 3,6 - 2,8 = 0,8 gam.  mO(trong oxit sắt) = 0,8 gam  nO = 0,8 = 0,05 mol. 16 Sơ đồ phản ứng: CO + [O]  CO2 nCO trong B = 0,1 - 0,05 = 0,05 mol. 15