JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE<br />
Educational Sci., 2016, Vol. 61, No. 6A, pp. 72-78<br />
This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn<br />
<br />
DOI: 10.18173/2354-1075.2016-0071<br />
<br />
XÂY DỰNG BÀI TẬP HOÁ HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC<br />
THỰC HÀNH HOÁ HỌC CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG<br />
Phạm Thị Bình1 , Đỗ Thị Quỳnh Mai1 , Hà Thị Thoan2<br />
Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội<br />
Khoa Tự nhiên, Trường Cao đẳng Sư phạm Điện Biên<br />
Tóm tắt. Thí nghiệm hoá học có vai trò quan trọng trong việc hình thành năng lực thực<br />
hành hoá học cho học sinh, là cơ sở cho quá trình học tập - nhận thức của học sinh. Bài tập<br />
hóa học có nội dung thực hành là một trong những phương tiện hữu hiệu trong việc phát<br />
triển năng lực thực hành hoá học cho học sinh. Trên cơ sở đề xuất cấu trúc năng lực thực<br />
hành hoá học của học sinh, bài báo phân tích quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực<br />
hành thí nghiệm nhằm trang bị kiến thức về kĩ năng thực hành hoá học, góp phần phát triển<br />
năng lực thực hành cho học sinh.<br />
Từ khóa: Bài tập thực hành thí nghiệm, năng lực thực hành hoá học, bài tập hoá học.<br />
<br />
1.<br />
<br />
Mở đầu<br />
<br />
Năng lực thực hành hoá học là một trong những năng lực đặc thù của môn Hoá học cần<br />
được phát triển cho học sinh (HS) ở trường phổ thông. Để hình thành và phát triển năng lực này,<br />
trước tiên giáo viên (GV) cần trang bị hệ thống kiến thức về kĩ năng thực hành giúp HS hiểu được<br />
nguyên tắc, mục tiêu, nội dung và phương pháp thực hành thí nghiệm (TN). Bài tập thực hành TN<br />
là một phương tiện hiệu quả trong việc hình thành kiến thức về kĩ năng thực hành cho HS. Hiện<br />
nay đã có nhiều tác giả nghiên cứu về việc sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực hành trong<br />
dạy học, tuy nhiên hệ thống bài tập còn ít, chưa thật sự khai thác được các kĩ năng thực hành hóa<br />
học một cách hệ thống, đa dạng và phong phú. Đồng thời nhiều GV còn lúng túng trong việc xây<br />
dựng loại bài tập này do thiếu tài liệu hướng dẫn về phương pháp xây dựng. Do đó, trong bài báo<br />
này, chúng tôi trình bày cấu trúc năng lực thực hành hoá học, đề xuất quy trình xây dựng bài tập<br />
thực hành TN và giới thiệu một số bài tập thực hành TN trong dạy học hoá học ở trường phổ thông.<br />
<br />
2.<br />
2.1.<br />
<br />
Nội dung nghiên cứu<br />
Năng lực thực hành hoá học<br />
<br />
Từ việc nghiên cứu các quan điểm về phát triển năng lực thực hành của một số tác giả,<br />
chúng tôi quan niệm rằng:<br />
Năng lực thực hành hoá học là khả năng HS có thể sử dụng các dụng cụ TN, hoá chất để<br />
tiến hành thành công các TN hoá học; quan sát, mô tả hiện tượng TN và xử lí các thông tin liên<br />
quan đến TN để rút ra kết luận cần thiết.<br />
Ngày nhận bài: 10/3/2016. Ngày nhận đăng: 15/6/2016.<br />
Liên hệ: Phạm Thị Bình, e-mail: ptbinhdhsp@gmail.com<br />
<br />
72<br />
<br />
Xây dựng bài tập Hoá học nhằm phát triển năng lực thực hành Hoá học cho học sinh...<br />
<br />
Theo tài liệu [1], năng lực thực hành hoá học bao gồm:<br />
- Năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng TN an toàn, biểu hiện:<br />
+ Hiểu và thực hiện đúng nội quy, quy tắc an toàn phòng TN.<br />
+ Nhận dạng và lựa chọn được dụng cụ và hóa chất để làm TN.<br />
+ Hiểu được tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ và hóa chất cần thiết để làm TN.<br />
+ Lựa chọn các dụng cụ và hóa chất cần thiết chuẩn bị cho các TN.<br />
+ Lắp các bộ dụng cụ cần thiết cho từng TN, hiểu được tác dụng của từng bộ phận, biết<br />
phân tích sự đúng sai trong cách lắp.<br />
+ Tiến hành độc lập một số TN hóa học đơn giản.<br />
+ Tiến hành có sự hỗ trợ của giáo viên một số thí nghiệm hóa học phức tạp.<br />
- Năng lực quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng TN và rút ra kết luận, thể hiện:<br />
+ Biết cách quan sát, nhận ra được các hiện tượng TN.<br />
+ Mô tả chính xác các hiện tượng TN.<br />
- Năng lực xử lí thông tin liên quan đến TN: Giải thích một cách khoa học các hiện tượng<br />
TN đã xảy ra, viết được các phương trình hóa học và rút ra những kết luận cần thiết.<br />
Tuy nhiên, để thuận lợi cho việc xây dựng bài tập thực hành TN, chúng tôi xác định cấu trúc<br />
năng lực thực hành hoá học gồm bốn năng lực thành phần với 12 tiêu chí dưới đây:<br />
Năng lực thành<br />
phần<br />
I. Lập kế hoạch<br />
thực hiện TN<br />
<br />
II. Tiến hành TN<br />
<br />
III. Quan sát, mô tả<br />
hiện tượng TN<br />
IV. Xử lí thông tin<br />
liên quan đến TN<br />
<br />
2.2.<br />
<br />
Biểu hiện (Tiêu chí đánh giá)<br />
1) Xác định mục đích TN.<br />
2) Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến TN hoá học (điều kiện xảy ra<br />
phản ứng, yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng,...)<br />
3) Đề xuất TN (dụng cụ, hóa chất và cách tiến hành).<br />
4) Dự đoán hiện tượng TN.<br />
5) Nhận dạng và lựa chọn dụng cụ, hóa chất thích hợp.<br />
6) Lắp được bộ dụng cụ TN.<br />
7) Thực hiện các thao tác TN.<br />
8) Xử lí hoá chất độc hại sinh ra trong TN,dụng cụ hóa chất trước và sau<br />
TN.<br />
9) Xác định được các chi tiết cần quan sát trong TN.<br />
10) Mô tả được các yếu tố thay đổi trong quá trình TN.<br />
11) Nhận ra mối liên hệ giữa hiện tượng TN với các kiến thức có liên<br />
quan.<br />
12) Viết phương trình hóa học minh họa, giải thích hiện tượng TN.<br />
13) Thực hiện các phép tính toán cần thiết (nếu có)<br />
14) Phát biểu được kết luận cần thiết từ TN.<br />
<br />
Quy trình xây dựng bài tập thực hành thí nghiệm<br />
<br />
Bài tập thực hành TN là những bài tập có liên quan đến kĩ năng thực hành TN (đề cập đến<br />
kiến thức về kĩ năng và kĩ năng thực hành TN của HS). Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi<br />
73<br />
<br />
Phạm Thị Bình, Đỗ Thị Quỳnh Mai, Hà Thị Thoan<br />
<br />
chỉ đề cập đến những bài tập về kiến thức kĩ năng thực hành hoá học.<br />
Để xây dựng bài tập thực hành TN cần dựa trên các tiêu chí đánh giá về năng lực thực hành<br />
hoá học. Cụ thể, quy trình xây dựng bài tập thực hành TN như sau:<br />
Bước 1. Xác định mục tiêu và nội dung<br />
Để xây dựng bài tập thực hành TN, trước hết cần xác định rõ mục tiêu và nội dung của các<br />
bài tập cần xây dựng.<br />
Mục tiêu của việc xây dựng bài tập thực hành là trang bị và đánh giá kiến thức về kĩ năng<br />
thực hành đồng thời củng cố, vận dụng kiến thức hóa học cho HS.<br />
Việc xác định nội dung ở đây cần hiểu là xác định các kiến thức về kĩ năng thực hành cần<br />
trang bị và đánh giá HS thông qua các bài học hay nội dung hóa học cụ thể nào đó. Để làm được<br />
điều này cần xuất phát từ những TNcụ thể được sử dụng trong nghiên cứu các bài học. Giáo viên<br />
nắm rõ các hóa chất, dụng cụ, cũng như cách tiến hành và xử lí dụng cụ hóa chất trước, sau TN từ<br />
đó xác định được những kiến thức về kĩ năng TN nào có thể khai thác dựa theo các biểu hiện của<br />
năng lực thực hành hoá học cần được đánh giá đã trình bày ở trên.<br />
Bước 2. Lựa chọn dạng bài tập sẽ xây dựng<br />
Theo các năng lực thực hành GV xác định bài tập cần xây dựng là: bài tập về vấn đề lập kế<br />
hoạch thực hiện TN, bài tập về kĩ năng tiến hành TN, bài tập quan sát, mô tả hiện tượng TN, bài<br />
tập xử lí thông tin liên quan đến TN.<br />
Ngoài ra cần xác định bài tập xây dựng là: bài tập tự luận hay bài tập trắc nghiệm khách<br />
quan, bài tập định tính hay bài tập định lượng, bài tập thực tiễn hay bài tập tình huống định hướng<br />
phát triển năng lực HS.<br />
Bước 3. Xác định dữ kiện và yêu cầu của đề bài và viết nội dung bài tập<br />
Từ kiến thức kĩ năng thực hành đã xác định ở trên, xác định thông tin cần cung cấp (còn gọi<br />
là giả thiết hay cái đã biết) và thông tin cần hỏi (còn gọi là kết luận hay cái cần tìm) và viết thành<br />
nội dung bài tập.<br />
Khi xây dựng nội dung bài tập cần lưu ý:<br />
- Với các bài tập cung cấp thông tin dạng hình vẽ, các hình ảnh cần đảm bảo chính xác về<br />
mặt khoa học (trừ trường hợp đề bài chủ ý vẽ sai quy tắc để kiểm tra HS) và thẩm mĩ.<br />
- Nội dung, số liệu cung cấp cần đảm bảo tính chính xác và phù hợp với thực tiễn. Các số<br />
liệu đưa ra cần lưu ý về sai số của phép đo.<br />
- Với dạng bài tập trắc nghiệm, khi xây dựng cần lưu ý đưa ra các phương án nhiễu hợp lí,<br />
đó là các phương án không đúng nhưng có yếu tố hợp lí để gây nhiễu cho học sinh, giúp phân loại<br />
học sinh khi kiểm tra và có tác dụng chú ý, nhấn mạnh cho học sinh khi sử dụng để luyện tập,<br />
củng cố.<br />
- Nội dung bài tập cần được diễn đạt ngắn gọn, dễ hiểu, đúng cấu trúc ngữ pháp.<br />
Bước 4. Đưa vào dạy học và chỉnh sửa (nếu cần).<br />
<br />
2.3.<br />
<br />
Ví dụ minh họa<br />
<br />
Mục tiêu: Xây dựng các bài tập thực hành TN nhằm trang bị kiến thức về kĩ năng thực<br />
hành TN thông qua nội dung bài “Clo” – Hóa học lớp 10.<br />
Nội dung: Xuất phát từ một số TN có thể sử dụng ứng với nội dung bài học này như clo tác<br />
dụng với hiđro, clo tác dụng với sắt, nước clo có tính tẩy màu, điều chế clo trong phòng TN,. . . xác<br />
định được các kiến thức về kĩ năng thực hành.<br />
* Với TN clo tác dụng với natri: Từ cách thực hiện TN này có thể xác định một số kiến thức<br />
74<br />
<br />
Xây dựng bài tập Hoá học nhằm phát triển năng lực thực hành Hoá học cho học sinh...<br />
<br />
có thể khai thác xây dựng bài tập thực hành TN: mô tả hiện tượng TN, giải thích hiện tượng TN,<br />
xử lí dụng cụ sau TN.<br />
Nội dung bài tập:<br />
Trong giờ thực hành TN, một nhóm học sinh tiến hành TN clo tác đụng với natri để chứng<br />
minh tính oxi hóa của clo như sau: Thu đầy khí clo vào một bình dùng để đốt khí khô; Lấy miếng<br />
Na lau sạch dầu và loại bỏ lớp oxit bên ngoài, cắt lấy một mẩu khoảng bằng hạt đỗ xanh; Cho mẩu<br />
Na vào một muôi sắt và đun cho Na nóng chảy thì nhanh chóng đưa vào bình đựng khí clo.<br />
a. Dự đoán hiện tượng xảy ra và giải thích.<br />
b. Sau phản ứng natri có thể còn dư một chút trong muôi sắt, khi đó nên chọn cách xử lí nào<br />
dưới đây là an toàn?<br />
A. Nhúng muôi sắt vào cốc chứa dung dịch HCl loãng sau đó rửa bằng nước.<br />
B. Rửa ngay muôi sắt dưới vòi nước máy.<br />
C. Nhúng muôi sắt vào cốc chứa cồn etylic, sau đó rửa bằng nước.<br />
D. Cạo phần chất rắn còn lại trong muôi cho vào thùng rác.<br />
* Với TN điều chế clo trong phòng TN: có thể khai thác các kiến thức kĩ năng thực hành như<br />
đề xuất dụng cụ, hóa chất (điều chế clo hoặc cách rửa khí clo), thao tác tiến hành TN (lắp dụng cụ,<br />
xử lí khí độc), giải thích hiện tượng, vai trò của các bộ phận trong bộ dụng cụ điều chế clo, . . .<br />
Nội dung bài tập:<br />
Trong phòng TN, TN điều chế và thu khí clo vào bình được tiến hành trong bộ dụng cụ như<br />
hình vẽ sau:<br />
<br />
1. Chất có kí hiệu A trong hình vẽ trên không thể là chất nào sau đây?<br />
A. KMnO4 .<br />
B. MnO2 .<br />
C. KClO3 .<br />
D. CuO<br />
2. Để rửa khí clo nhằm thu được clo khô, tinh khiết người ta dẫn khí clo lần lượt đi qua hai<br />
bình chứa 2 chất kí hiệu là B và C. Chất B và C lần lượt là:<br />
A. H2 O và dung dịch H2 SO4 đặc.<br />
B. dung dịch NaCl bão hòa và dung dịch H2 SO4 đặc.<br />
75<br />
<br />
Phạm Thị Bình, Đỗ Thị Quỳnh Mai, Hà Thị Thoan<br />
<br />
C. dung dịch H2 SO4 đặc và dung dịch NaCl bão hòa.<br />
D. dung dịch NaOH bão hòa và dung dịch H2 SO4 đặc.<br />
3. Để ngăn không cho khí clo thoát ra phòng người ta đặt một mẩu bông tẩm dung dịch X<br />
trên miệng bình thu khí clo. Dung dịch X có thể dùng là:<br />
A. nước vôi trong.<br />
B. NaOH.<br />
C. H2 SO4 đặc.<br />
D. nước.<br />
4. Một số bài tập thực hành thí nghiệm<br />
Bài tập về vấn đề lập kế hoạch thí nghiệm<br />
Bài 1:Trong phòng TN, khi điều chế khí clo bằng cách oxi hóa Cl-1 trong HCl đặc bằng các<br />
chất oxi hóa nếu không có dung dịch HCl đặc thì có thể sử dụng hỗn hợp nào dưới đây?<br />
A. Hỗn hợp gồm dung dịch HNO3 đặc, NaCl (rắn), KMnO4 (tinh thể).<br />
B. Hỗn hợp gồm dung dịch H2 SO4 (đặc), NaCl (tinh thể), MnO2 (rắn).<br />
C. Hỗn hợp gồm dung dịch H2 SO4 (đặc), NaCl (tinh thể), KMnO4 (tinh thể).<br />
D. Hỗn hợp gồm dung dịch H2 SO4 (loãng), NaCl (tinh thể), MnO2 (rắn).<br />
Bài 2: Để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, một học sinh đã đề xuất<br />
các thí nghiệm thực hiện phản ứng của dung dịch Na2 S2 O3 với dung dịch H2 SO4 loãng như sau:<br />
- Lấy vào hai cốc được đánh số 1, 2, mỗi cốc 20ml dung dịch H2 SO4 0,1M, đun nóng cốc<br />
số 1.Thêm đồng thời vào hai cốc, mỗi cốc 20ml dung dịch Na2 S2 O3 0,1M.<br />
- Lấy vào cốc thứ nhất 20 ml dung dịch Na2 S2 O3 0,1M, vào cốc thứ hai 10ml dung<br />
dịch Na2 S2 O3 0,1M và 10ml nước cất. Thêm đồng thời vào hai cốc, mỗi cốc 20ml dung dịch<br />
H2 SO4 0,1M.<br />
Trong các câu hỏi sau, câu hỏi nào được nghiên cứu một cách khoa học trong thí<br />
nghiệm này?<br />
A.Nhiệt độ và dung môi nước có ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng không?<br />
B.Nồng độ và nhiệt độ, yếu tố nào ảnh hưởng nhiều hơn tới tốc độ phản ứng?<br />
C.Nồng độ và nhiệt độ có ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng?<br />
D.Áp suất và chất xúc tác có ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng không?<br />
Bài 3. Trong phòng TN có chuẩn bị các hóa chất sau: Cu, MgO, dung dịch NaOH, CaCO3 ,<br />
Fe, CuSO4 .5H2 O, C6 H6 O6 (đường glucozơ), giấy quỳ tím, tờ giấy trắng, dung dịch H2 SO4 loãng<br />
và H2 SO4 đặc. Đề xuất hoá chất, dụng cụ và cách tiến hành các TN để chứng minh:<br />
1) Dung dịch H2 SO4 loãng là axit mạnh.<br />
2) H2 SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh và tính háo nước.<br />
Bài 4: Cho các dụng cụ và hoá chất sau: nến, phôt pho đỏ, diêm, đèn cồn, ống đong hình trụ<br />
có chia vạch, đĩa, nước. Đề xuất cách tiến hành TN chứng minh không khí có chứa khoảng 20%<br />
khí oxi. Mô tả hiện tượng dự kiến và giải thích.<br />
Bài tập về kĩ năng tiến hành TN<br />
Bài 5. Dưới đây là các thao tác tiến hành trong TN: “Clo tác dụng với sắt”:<br />
1. Đốt nóng đỏ phần dây sắt quấn hình lò xo.<br />
2. Cắm một đầu dây sắt xuyên qua một miếng bìa cactong (vừa bình, dây sắt cách đáy bình<br />
khoảng 2 cm).<br />
3. Lấy sợi dây phanh xe đạp quấn thành các vòng lò xò.<br />
4. Đưa nhanh sợi dây phanh xe đạp vào bình chứa khí clo.<br />
Thứ tự hợp lí là:<br />
A. 3-2-4-1<br />
B. 2-3-4-1<br />
C. 3-2-1-4<br />
D. 3-1-2-4<br />
76<br />
<br />