Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học là
vấn đề trọng tâm, then chốt của giáo dục hiện nay. Với phương châm “Dạy
học lấy học sinh làm trung tâm”, trong đó người thầy là người tổ chức chỉ đạo
giúp học sinh tiếp thu tri thức một cách tích cực, tự giác, chủ động và sáng
tạo. Kiến thức mà học sinh lĩnh hội được phải do chính học sinh tìm tòi, khám
phá, tư duy, sáng tạo trong quá trình học tập chứ không phải thụ động tiếp thu
từ người thầy truyền đạt. Để làm được điều đó, người giáo viên phải tiếp thu
và sử dụng có hiệu quả các phương pháp dạy học tiên tiến, hiện đại kết hợp
với việc khai thác những yếu tố tích cực của phương pháp dạy học truyền
thống cho phù hợp với từng đối tượng học sinh cũng như nội dung dạy học.
Dạy học tích cực là một định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở nước
ta hiện nay nói chung và đối với bộ môn Hóa học nói riêng.
Thí nghiệm hoá học vừa là phương tiện vừa là phương pháp đặc thù của
bộ môn hoá học. Tuy nhiên để sử dụng hệ thống thí nghiệm hoá học như thế
nào cho hiệu quả, khai thác được tối đa hoạt động tích cực của học sinh, phát
huy được năng lực tư duy và khả năng sáng tạo giúp HS chủ động tích cực
xây dựng kiến thức và rèn kĩ năng học tập hóa học là một điều không phải
nhiều giáo viên hóa học đã thực hiện được.
Chương: “Crom - Sắt - Đồng” ở lớp 12 có một số nội dung quan trọng,
mới so với chương trình hiện hành. Việc sử dụng thí nghiệm theo hướng dạy
học tích cực chương “Crom - Sắt - Đồng” chưa được đề cập đến trong các tài
liệu SGK, SGV, sách hướng dẫn dạy học khác. Thực tế hiện nay nhiều GV
vẫn còn dạy chay nội dung này hoặc nếu có sử dụng thí nghiệm thì vẫn chưa
theo hướng tích cực. Do đó đề tài: “Thiết kế và sử dụng hệ thống các thí
chương 7: “Crom - Sắt - Đồng” Hóa học 12 nâng cao.
3.6. Thiết kế một số bài kiểm tra để kiểm tra khả năng nắm vững kiến thức,
kĩ năng của HS sau giờ học.
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
2
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
3.7. Thực nghiệm sư phạm nhằm xác định hiệu quả của hệ thống thí
nghiệm và phương pháp sử dụng đã đề xuất.
4. Đối tƣợng nghiên cứu
Các thí nghiệm hoá học trong chương 7: “Crom - Sắt - Đồng” thuộc nội
dung Hoá học 12 nâng cao.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận: Đọc và tổng thuật một số vấn đề lí
luận có liên quan.
5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Tìm hiểu thực trạng sử dụng thí
nghiệm theo hướng tích cực chương 7: “Crom - Sắt - Đồng” - Hóa học 12
nâng cao qua tài liệu, quan sát, dự giờ của giáo viên ở một số trường THPT.
5.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thử nghiệm sư phạm
việc sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực để kiểm tra tính khả thi của đề
tài.
5.4. Phương pháp thống kê toán học để xử lí các số liệu, rút ra nhận xét.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế được hệ thống thí nghiệm hóa học và sử dụng chúng theo
hướng tích cực một cách hợp lí trong dạy học chương 7: “Crom - Sắt - Đồng”
mục tiêu cụ thể của mỗi bài hoá học mà học sinh cần đạt được.
+ Tổ chức các hoạt động trên lớp để học sinh hoạt động theo cá nhân
hoặc theo nhóm như: nêu vấn đề cần tìm hiểu, tổ chức các hoạt động tìm tòi
phát hiện tri thức và hình thành kĩ năng hoá học.
+ Định hướng, điều chỉnh các hoạt động của học sinh: chính xác hoá các
khái niệm hoá học, các kết luận về các hiện tượng, bản chất hoá học mà học
sinh tự tìm tòi được thông qua các hoạt động trên lớp.
+ Thiết kế và thực hiện việc sử dụng các phương tiện trực quan, hiện
tượng thực tế, thí nghiệm hoá học, mô hình mẫu vật như là nguồn để học sinh
khai thác, tìm kiếm, phát hiện những kiến thức, kĩ năng về hoá học.
+ Động viên khuyến khích, tạo điều kiện để học sinh vận dụng được
nhiều hơn những kiến thức thu được để giải quyết một số vấn đề có liên quan
tới hoá học trong thực tế đời sống, sản xuất.
+ Chú ý dạy học sinh cách học tích cực, chủ động và sáng tạo.
1.1.5. Hoạt động học tập tích cực của học sinh
Học hoá học không phải chỉ là quá trình được dạy, là sự tiếp nhận một
cách thụ động những tri thức hoá học mà chủ yếu là quá trình học sinh tự
học, tự nhận thức, tự khám phá, tìm tòi các tri thức hoá học một cách chủ
động, tích cực, là quá trình tự phát hiện và giải quyết các vấn đề dưới sự
hướng dẫn, chỉ đạo của giáo viên.
Trong giờ học, học sinh tiến hành các hoạt động sau:
- Tự phát hiện vấn đề hoặc nắm bắt vấn đề học tập do giáo viên nêu ra.
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
6
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Các phương tiện, thiết bị dạy học được đa dạng hóa, sử dụng đầy đủ và
có hiệu quả các thiết bị dạy học Hóa học tổi thiểu: tranh ảnh, dụng cụ, hóa
chất, mô hình mẫu vật được cung cấp theo danh mục thiết bị tối thiểu và một
số thiết bị dạy học chung: đĩa hình, máy chiếu, phần mềm ứng dụng dạy học
Hóa học. Các phương tiện thiết bị, dạy học được sử dụng chủ yếu như là
nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi phát hiện, thu nhận kiến thức và cả
phương pháp nhận thức giúp học sinh hiểu sâu, nhớ lâu các kiến thức đã học.
1.1.7. Đổi mới phƣơng pháp dạy học Hóa học theo hƣớng sử dụng một
cách tổng hợp và linh hoạt các phƣơng pháp dạy học đặc thù của bộ môn
Hóa học
Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học Hóa học, giáo viên Hóa
học cần chú trọng:
+ Sử dụng các yếu tố tích cực đã có trong các phương pháp dạy học
Hóa học như: Phương pháp thực nghiệm, phương pháp nêu và giải quyết vấn
đề, phương pháp trực quan, phương pháp đàm thoại, sử dụng phiếu học tập…
+ Sử dụng các phương pháp đã có theo hướng tích cực: thuyết trình tích
cực, đàm thoại tìm tòi, thí nghiệm học sinh và thí nghiệm biểu diễn theo
hướng nghiên cứu…
+ Tiếp thu có chọn lọc một số quan điểm, phương pháp tích cực trong
giáo dục khoa học hiện đại của một số nước trên thế giới như: dạy học kiến
tạo, dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ, dạy học dự án, dạy học theo tình
huống… trong dạy học Hóa học.
+ Lựa chọn các phương pháp phát huy tính tích cực của học sinh phù
hợp với mục tiêu, nội dung loại bài hóa học nhất định, đối tượng cụ thể, phù
vấn đề trong học tập hoặc vấn đề thực tiễn giúp học sinh phát triển tư
duy sáng tạo và năng lực giải quyết vấn đề.
Sử dụng SGK Hóa học như là nguồn tư liệu để học sinh tự đọc, tự
nghiên cứu, tích cực nhận thức, thu thập thông tin và xử lí thông tin có
hiệu quả.
Tự học kết hợp với hợp tác theo nhóm nhỏ trong học tập hóa học theo
hướng giúp học sinh có khả năng tự học, khả năng hợp tác cùng học,
cùng nghiên cứu để giải quyết vấn đề trong học tập hóa học và một số
vấn đề thực tiễn đơn giản có liên quan đến hóa học.
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
9
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin để đổi mới phương pháp
dạy học, đặc biệt ở những địa phương có điều kiện thực hiện. Thí dụ:
+ Sử dụng đĩa CD – ROM có các hình ảnh mô phỏng về một số khái
niệm trừu tượng, một số thí nghiệm độc hại, khó thành công hoặc cần nhiều
thời gian.
+ Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng đơn giản để thiết kế bài học
điện tử, hệ thống câu hỏi và bài tập,…hoặc sử dụng các phần mềm có sẵn.
+ Khuyến khích học sinh khai thác các thông tin theo một số chủ đề có
liên quan đến thực tiễn như vệ sinh an toàn thực phẩm, ô nhiễm môi trường,
bài tập trắc nghiệm khách quan…trên mạng internet.
Áp dụng đổi mới đánh giá kết quả học tập hóa học theo hướng sử
dụng hệ thống bài tập đa dạng: bài tập lí thuyết và bài tập thực
+ Thí nghiệm có thể được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình
dạy học.
Như vậy, thí nghiệm hóa học có vai trò hết sức quan trọng vì chúng
không chỉ là phương tiện của hoạt động dạy học mà còn giúp cho quá trình
khám phá, lĩnh hội tri thức của học sinh trở nên sinh động hơn, đạt hiệu quả
cao hơn.
1.2.2. Hệ thống thí nghiệm
Thí nghiệm hóa học được coi là cơ sở của việc học hóa học và rèn luyện
kĩ năng thực hành. Vì vậy, việc hình thành và sử dụng có hiệu quả hệ thống
thí nghiệm ở trường phổ thông được đặc biệt quan tâm:
Thí nghiệm học sinh và thí nghiệm biểu diễn của giáo viên:
+ Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên: là thí nghiệm do giáo viên tự
tay trình bày trước học sinh, được tiến hành khi dạy bài mới nhưng cũng có
thể tiến hành khi ôn tập, thực hành, củng cố hệ thống hóa kiến thức.
+ Thí nghiệm học sinh: là thí nghiệm do học sinh tự làm dưới các
dạng sau:
Thí nghiệm đồng loạt: của học sinh khi học bài mới ở trên lớp để
nghiên cứu sâu một vài vấn đề nội dung của bài học. Thí nghiệm này được
làm với tất cả các học sinh trong lớp hoặc theo nhóm tùy thuộc vào điều kiện
cơ sở vật chất và nội dung bài học.
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
11
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Thí nghiệm thực hành: ở phòng thí nghiệm nhằm củng cố kiến
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
thiếu phương tiện hoặc điều kiện thí nghiệm. Ngoài ra học sinh còn có thể tự
thực hiện thí nghiệm ảo trên máy tính do vậy sẽ độc lập, sáng tạo hơn trong
quá trình học tập.
Tuy nhiên thí nghiệm ảo không thể thay thế thí nghiệm thực vì hình ảnh
màu sắc nhiều khi không giống màu sắc của các chất trong thực tế. Chỉ dùng
thí nghiệm ảo khi đó là những thí nghiệm khó thực hiện, cần nhiều thời gian,
hóa chất độc hại... Khi dạy học nên kết hợp cả thí nghiệm thực và thí nghiệm
ảo sao cho phù hợp với quá trình nhận thức và trật tự logic của bài học.
Ví dụ: Khi học về “Chuẩn độ axit – bazơ” hay “Chuẩn độ oxi hóa – khử
bằng phương pháp pemanganat”, học sinh có thể sử dụng phần mềm
Chemlab để tự thực hiện chuẩn độ trên máy tính ở nhà thì khi lên lớp học
sinh sẽ hiểu bài nhanh hơn, thực hiện các thao tác chuẩn độ nhanh, chính xác
hơn.
1.2.3. Sử dụng thí nghiệm theo hƣớng: Thí nghiệm là nguồn để học sinh
khai thác, vận dụng kiến thức
Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Hóa học được coi là tích cực khi thí
nghiệm hóa học được coi là nguồn kiến thức để học sinh khai thác, tìm kiếm
kiến thức mới dưới nhiều hình thức khác nhau.
Tùy theo cách sử dụng mà việc thực hiện phương pháp này có những
điểm khác nhau. Những thí nghiệm thực hiện theo hướng chứng minh cho lời
giảng của giáo viên là những thí nghiệm được sử dụng ít tích cực hơn là
những thí nghiệm được sử dụng theo hướng nghiên cứu.
Mức 1 (ít tích cực):
Giáo viên nêu tính chất hoặc hiện tượng, viết phương trình hóa học
minh họa.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Nêu mục đích thí nghiệm: làm thí - Lắng nghe, nhận nhiệm vụ
nghiệm Al2O3 tác dụng với dung dịch
NaOH, tác dụng với dung dịch HCl để
nghiên cứu tính chất hóa học của nhôm
oxit.
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
14
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
- GV thực hiện thí nghiệm Al2O3 tác
dụng với dung dịch NaOH dư, dung
dịch HCl dư.
- Quan sát trước phản ứng: bột
-Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét, Al2O3 màu trắng, dung dịch NaOH,
giải thích hiện tượng xảy ra, viết PTHH.
dung dịch HCl không màu.
- Quan sát sau phản ứng:
+ Ống 1: Bột Al2O3 tan dần tạo
Trường ĐHSP Hà Nội 2
+ Học sinh làm thí nghiệm.
+ Học sinh quan sát, mô tả hiện tượng.
+ Học sinh giải thích hiện tượng.
+ Học sinh rút ra kết luận (tính chất của chất, một quy luật, một kết luận
về khả năng phản ứng).
Ví dụ: Sử dụng thí nghiệm để nghiên cứu tính chất hóa học của dung
dịch H2O2
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- GV nêu mục đích thí nghiệm: nghiên
cứu tính chất của hidropeoxit.
- GV yêu cầu HS viết công thức cấu tạo
của H2O2, xác định số oxi hóa của
nguyên tố H, O và dự đoán tính chất có
thể có của H2O2 ?
- GV: Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm,
quan sát, giải thích hiện tượng xảy ra
viết PTHH?
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
16
- HS: + Công thức cấu tạo: H-O-O-H
+ Số oxi hóa của H:
+1; O: -1
- HS: Dự đoán: H2O2 vừa có tính oxi
dung dịch mất màu tím.
- HS nhận xét:
+ Đun nóng dung dịch H2O2 có oxi
thoát ra.
+ Cho dd H2O2 vào dd KI không màu
(chất khử) tạo ra I2 và KOH.
+ Cho dd H2O2 vào dd KMnO4 màu
tím (chất oxi hóa), dd sẽ mất màu.
- GV: Yêu cầu HS rút ra kết luận về tính - HS : Viết PTHH
chất hóa học của H2O2 ?
- HS rút ra kết luận H2O2 là hợp chất
không bền, có tính oxi hóa và tính
khử vì trong phân tử có nguyên tử
- GV: Nhận xét, bổ sung, đưa ra kết oxi có số oxi hóa -1.
luận.
1.2.4. Sử dụng các loại thí nghiệm trong dạy học tích cực
Thí nghiệm hóa học được sử dụng theo những cách khác nhau để giúp
học sinh thu thập và xử lí thông tin nhằm hình thành khái niệm, tính chất
chung và tính chất của các chất vô cơ, hữu cơ cụ thể.
1.2.4.1. Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
17
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Trong dạy học hóa học, sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu
tác hại của nước cứng.
nghiên cứu.
- Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm, quan - HS: Tiến hành thí nghiệm
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
18
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
sát hiện tượng xảy ra?
Cho vào ống (1): 2 – 3 ml nước
cứng dung dịch Ca(HCO3)2 hoặc
CaCl2; cho vào ống (2): 2 – 3 ml
nước cất.
Cho 1 – 2 ml dung dịch nước xà
phòng vào mỗi ống nghiệm, lắc nhẹ.
- HS quan sát hiện tượng:
+ Ống 1: Không có bọt và có kết
tủa nổi lên.
2C17H35COO- + Ca2+ →
(C17H35COO)2Ca
+ Ống 2: Có bọt và không có kết
- Yêu cầu HS rút ra nhận xét?
quan sát và rút ra kết luận về kiến thức thu được.
Ví dụ: Sử dụng thí nghiệm đối chứng để xác định tính chất hóa học của
sắt (tác dụng với dung dịch muối).
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- GV: Sắt có thể khử được ion kim - HS dự đoán: Sắt có thể khử được
loại nào trong dung dịch muối của ion kim loại có thế điện cực chuẩn
nó? Sắt có thể khử được ion Cu2+ và lớn hơn trong dãy điện hóa ra khỏi
Mg2+ ra khỏi dung dịch muối của nó dung dịch muối.
không?
+ Sắt khử được ion Cu2+ ra khỏi dung
dịch muối của nó.
+ Sắt không khử được ion Mg2+ ra
khỏi dung dịch muối của nó.
- Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm, - HS: Tiến hành làm thí nghiệm:
quan sát, nhận xét hiện tượng xảy ra?
TN1: Cho vào đáy phễu chiết hình trụ
một lớp bông thủy tinh và tiếp theo là
một lớp mạt sắt có chiều cao 3 - 4 cm.
Kẹp chắc phễu chiết trên giá thí
nghiệm theo chiều thẳng đứng. Đóng
khóa K lại và đổ dung dịch CuSO4
màu xanh lam vào phễu. Đặt cốc thủy
tinh phía dưới cuống phễu và mở
khóa K.
+2
0
xét về sự thay đổi số oxi hóa của các Fe + CuSO4 → Fe SO4 + Cu↓
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
chất trước và sau phản ứng.
- Yêu cầu HS rút ra kết luận?
- HS kết luận: Sắt khử được ion kim
loại có thế điện cực chuẩn lớn hơn
trong dãy điện hóa ra khỏi dung dịch
muối.
1.2.4.3. Sử dụng thí nghiệm kiểm chứng
Thí nghiệm kiểm chứng nhằm kiểm tra những dự đoán, những suy đoán
lý thuyết và kết luận. Từ các thí nghiệm kiểm chứng mà học sinh vừa thu
được kiến thức hóa học qua suy luận lý thuyết vừa có được phương pháp
nhận thức hóa học bằng thực nghiệm
Ví dụ: Sử dụng thí nghiệm kiểm chứng khi nghiên cứu tính chất của
hidro sunfua (H2S)
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
21
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
thành SO2.
các chất tham gia phản ứng?
- Phương trình hóa học:
0
-2
2H2S + 3O2(dư)
-2
+4
t0
2SO2 +2H2O
Chất khử Chất oxi hóa
- GV bổ sung: Trong môi trường thiếu
-2
0
không khí hoặc nhiệt độ không cao lắm thì 2H2S + O2 (thiếu)
huống vấn đề tiến hành theo bước sau:
- Giáo viên nêu ra vấn đề cần nghiên cứu bằng thí nghiệm.
- Tổ chức cho học sinh dự đoán kết quả thí nghiệm, hiện tượng sẽ xảy ra
trên cơ sở kiến thức đã có của học sinh.
- Hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng. Hiện
tượng của thí nghiệm không đúng với đại đa số dự đoán của học sinh sẽ tạo ra
mâu thuẫn nhận thức, kích thích học sinh tìm tòi giải quyết vấn đề. Kết quả là
học sinh nắm vững kiến thức, tìm ra con đường giải quyết vấn đề và có niềm
vui của người khám phá.
Ví dụ: Khi dạy về ăn mòn điện hóa, ta có thể sử dụng tình huống có vấn đề:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- GV nêu vấn đề: Khi ngâm một thanh kẽm
- HS dự đoán: Có khí H2 thoát ra
và một thanh đồng vào dung dịch H2SO4 từ thanh kẽm, thanh đồng không
loãng có hiện tượng gì xảy ra? Nếu nối hai
có hiện tượng gì. Khi nối hai thanh
thanh kim loại đó với nhau thì hiện tượng có kim loại với nhau hiện tượng
thay đổi không?
không thay đổi.
- Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm, quan
theo hƣớng dạy học tích cực.
Bài soạn cho một tiết dạy học có sử dụng thí nghiệm theo hướng dạy
học tích cực được chuẩn bị theo các bước sau đây:
Bƣớc 1: Xác định những kiến thức HS đã biết có liên quan và kiến thức,
kĩ năng cần hình thành
Bước xác định đầu tiên này khá quan trọng bởi nếu xác định được
những kiến thức, thí nghiệm HS đã biết có liên quan đến nội dung bài học và
những kiến thức, kĩ năng mới cần hình thành ở HS sau bài học sẽ xác định
được phương pháp, phương tiện dạy học phù hợp, có hiệu quả và đặc biệt là
sử dụng thí nghiệm như thế nào? Tuy nhiên không nhất thiết phải ghi trong
kế hoạch mà sẽ thể hiện ở tiến trình dạy học, hoạt động cụ thể của GV và HS.
Bƣớc 2: Xác định mục tiêu của bài
Mục tiêu của bài là đích đặt ra cho HS cần đạt được sau khi học bài đó.
- Mục tiêu của bài học chỉ đạo toàn bộ nội dung, phương pháp dạy –
học, nội dung và phương pháp đánh giá (hệ thống câu hỏi và bài tập).
Mục tiêu của bài gồm 3 thành tố: kiến thức, kĩ năng, thái độ.
- Khi xác định mục tiêu cần chú ý tới những kiến thức và đặc biệt là
các kĩ năng, thái độ ẩn chứa trong nội dung của bài. Chú ý kĩ năng tiến hành
và khai thác thí nghiệm theo hướng nghiên cứu, kiểm chứng hay nêu vấn đề.
Mục tiêu được thể hiện bằng các động từ để có thể lượng hóa được.
Cao Thị Mai Anh – K32B Hoá
24
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
- Trong mục tiêu cần nêu rõ sau khi học bài đó HS biết cách tiến hành