Luận văn thạc sĩ: Xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm cho học sinh lớp 11 phần phi kim

Luận văn thạc sĩ VNU UED nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm nâng cao kỹ năng thực hành cho học sinh lớp 11 phần phi kim.

• Tác giả: Nguyễn Thị Lan Phương
• Người hướng dẫn: PGS. TS Trần Trung Ninh
• Trường học: Trường đại học giáo dục
• Chuyên ngành: Sư phạm hóa học
• Đề tài: Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm nhằm nâng cao kiến thức kỹ năng thực hành cho học sinh 11 phần phi kim
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lí do chọn đề tài
• 1.2. Lịch sử nghiên cứu
• 1.3. Mục đích nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
• 1.6. Vấn đề nghiên cứu
• 1.7. Giả thuyết khoa học
• 1.8. Giới hạn, phạm vi nghiên cứu và ý nghĩa của đề tài
• 1.9. Phương pháp nghiên cứu
• 1.10. Cấu trúc của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM
• 1.1. Đổi mới phương pháp dạy học
• 1.2. Những xu hướng dạy học hóa học hiện nay
• 1.3. Bài tập hóa học
• 1.4. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay
• 1.5. Một số quan điểm về bài tập hóa học thực nghiệm
• 1.6. Phân loại bài tập hóa học thực nghiệm
• 1.7. Tác dụng của bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học hóa học
• 1.8. Phương pháp giải bài tập hóa học thực nghiệm
• 1.9. Thực trạng việc sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học ở trường THPT huyện Thanh Oai
• 1.9.1. Mục đích điều tra
• 1.9.2. Nội dung điều tra
• 1.9.3. Đối tượng điều tra
• 1.9.4. Phương pháp điều tra
• 1.9.5. Kết quả điều tra
• 1.10. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: TUYỂN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM NHẰM NÂNG CAO KIẾN THỨC KỸ NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH 11 PHẦN PHI KIM
• 2.1. Phân tích chương trình phi kim hóa học 11
• 2.2. Mục tiêu phần phi kim hóa học 11
• 2.3. Một số điểm cần chú ý về nội dung, phương pháp dạy phần phi kim 11
• 2.4. Nguyên tắc và quy trình xây dựng bài tập hóa học thực nghiệm
• 2.4.1. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập hóa học thực nghiệm
• 2.4.2. Hệ thống bài tập hóa học thực nghiệm trong chương, nhóm Nitơ
• 2.4.2.1. Bài tập thực hiện an toàn, đúng các thao tác khi lắp ráp dụng cụ và sử dụng hóa chất
• 2.4.2.2. Hệ thống các bài tự luận và bài trắc nghiệm khách quan
• 2.4.2.3. Bài tập mô tả, giải thích các hiện tượng thí nghiệm
• 2.4.2.4. Bài tập tổng hợp và điều chế các chất
• 2.4.2.5. Bài tập nhận biết, tách và làm khô các chất
• 2.4.2.6. Bài tập liên quan đến ứng dụng trong thực tiễn
• 2.4.3. Hệ thống bài tập hóa học thực nghiệm trong chương, nhóm Cacbon
• 2.4.3.1. Bài tập thực hiện an toàn, đúng các thao tác khi lắp ráp dụng cụ và sử dụng hóa chất
• 2.4.3.2. Hệ thống các bài tự luận và bài trắc nghiệm khách quan
• 2.4.3.3. Bài tập mô tả, giải thích các hiện tượng thí nghiệm
• 2.4.3.4. Bài tập tổng hợp và điều chế các chất
• 2.4.3.5. Bài tập nhận biết, tách và làm khô các chất
• 2.4.3.6. Bài tập liên quan đến ứng dụng trong thực tiễn
• 2.5. Sử dụng bài tập hóa học thực nghiệm trong dạy học phần phi kim
• 2.5.1. Sử dụng bài tập trong dạy bài mới
• 2.5.2. Sử dụng bài tập trong dạy bài ôn tập luyện tập
• 2.5.3. Sử dụng bài tập trong dạy bài thực hành thí nghiệm
• 2.5.4. Sử dụng bài tập trong kiểm tra đánh giá học sinh
• 2.6. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC TẬP SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm
• 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm
• 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm
• 3.2. Nội dung và đối tượng tiến hành thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Thiết kế thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Tổ chức thực nghiệm sư phạm
• 3.6. Kết quả thực nghiệm và xử lí số liệu kết quả thực nghiệm
• 3.6.1. Bảng điểm bài kiểm tra của lớp thực nghiệm và đối chứng sau tác động
• 3.6.2. Xử lí số liệu kết quả thực nghiệm sư phạm sau tác động
• 3.6.3. Bảng phân tích dữ liệu và bảng tham số
• 3.7. Tiểu kết chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM Ở TRƯỜNG THPT
• PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA MỨC ĐỘ HỨNG THÚ CỦA HỌC SINH KHI GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM
• PHỤ LỤC 3: ĐỀ KIỂM TRA TRƯỚC THỰC NGHIỆM
• PHỤ LỤC 4: ĐỀ KIỂM TRA VÀ ĐÁP ÁN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống bài tập thực nghiệm hóa học lớp 11

Hệ thống bài tập thực nghiệm hóa học cho học sinh lớp 11 đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao kỹ năng thực hành và kiến thức lý thuyết. Những bài tập này không chỉ giúp học sinh củng cố kiến thức mà còn phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Việc áp dụng các bài tập thực nghiệm vào giảng dạy hóa học là một xu hướng cần thiết trong bối cảnh giáo dục hiện đại.

1.1. Khái niệm về bài tập thực nghiệm hóa học

Bài tập thực nghiệm hóa học là những bài tập gắn liền với các phương pháp và kỹ năng làm thí nghiệm. Chúng giúp học sinh hiểu rõ hơn về các hiện tượng hóa học thông qua việc quan sát và mô tả các thí nghiệm.

1.2. Tầm quan trọng của bài tập thực nghiệm trong giáo dục

Bài tập thực nghiệm không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành, tư duy sáng tạo và khả năng làm việc nhóm. Điều này rất cần thiết trong việc chuẩn bị cho học sinh bước vào môi trường học tập và làm việc thực tế.

II. Vấn đề và thách thức trong việc áp dụng bài tập thực nghiệm

Mặc dù bài tập thực nghiệm mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc áp dụng chúng trong giảng dạy hóa học vẫn gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là thiếu tài liệu và phương pháp giảng dạy phù hợp. Nhiều giáo viên vẫn còn lúng túng trong việc thiết kế và sử dụng các bài tập thực nghiệm hiệu quả.

2.1. Thiếu tài liệu và nguồn lực

Nhiều trường học thiếu trang thiết bị và tài liệu cần thiết để thực hiện các bài tập thực nghiệm. Điều này dẫn đến việc giáo viên không thể áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại.

2.2. Khó khăn trong việc thiết kế bài tập

Việc thiết kế bài tập thực nghiệm phù hợp với chương trình học và khả năng của học sinh là một thách thức lớn. Giáo viên cần có kiến thức sâu rộng và kinh nghiệm để tạo ra các bài tập có giá trị thực tiễn.

III. Phương pháp xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm hiệu quả

Để xây dựng một hệ thống bài tập thực nghiệm hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại và kết hợp với thực tiễn. Việc này không chỉ giúp học sinh tiếp thu kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành cần thiết.

3.1. Phương pháp dạy học tích cực

Áp dụng phương pháp dạy học tích cực giúp học sinh chủ động tham gia vào quá trình học tập. Giáo viên có thể sử dụng các hoạt động nhóm, thảo luận và thực hành để nâng cao hiệu quả giảng dạy.

3.2. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành trong các bài tập thực nghiệm giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học. Điều này cũng giúp họ áp dụng kiến thức vào thực tế một cách hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống bài tập thực nghiệm

Hệ thống bài tập thực nghiệm không chỉ giúp học sinh nâng cao kỹ năng mà còn có thể áp dụng vào các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống. Việc này giúp học sinh thấy được giá trị thực tiễn của môn hóa học.

4.1. Ứng dụng trong nghiên cứu khoa học

Hệ thống bài tập thực nghiệm có thể được áp dụng trong các nghiên cứu khoa học, giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và khả năng phân tích dữ liệu.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất và công nghiệp

Nhiều bài tập thực nghiệm có thể liên quan đến quy trình sản xuất và công nghiệp, giúp học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng của hóa học trong thực tế.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của hệ thống bài tập thực nghiệm

Hệ thống bài tập thực nghiệm hóa học cho học sinh lớp 11 là một công cụ quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục. Việc áp dụng các bài tập này không chỉ giúp học sinh phát triển kỹ năng mà còn tạo ra một nền tảng vững chắc cho việc học tập trong tương lai.

5.1. Tương lai của giáo dục hóa học

Trong tương lai, việc áp dụng các bài tập thực nghiệm sẽ ngày càng trở nên phổ biến. Giáo viên cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp giảng dạy mới để đáp ứng nhu cầu của học sinh.

5.2. Đề xuất cải tiến hệ thống bài tập

Cần có sự cải tiến liên tục trong hệ thống bài tập thực nghiệm để phù hợp với sự phát triển của khoa học và công nghệ. Điều này sẽ giúp học sinh có được những trải nghiệm học tập tốt nhất.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng dạy học môn Hóa học tại các trường phổ thông nhiều năm qua cho thấy sự mất cân đối rõ rệt giữa lý thuyết hàn lâm và kỹ năng thực hành ứng dụng. Theo các thống kê từ đề thi tuyển sinh đại học khối A, số lượng câu hỏi tính toán thuần túy chiếm tỷ lệ áp đảo với 28/50 câu năm 2007 và 25/50 câu năm 2010. Đa số các câu hỏi này đòi hỏi kỹ năng giải mẹo toán học phức tạp hơn là bản chất hóa học, hoàn toàn vắng bóng các nội dung kiểm tra kỹ năng thao tác thí nghiệm, quan sát hiện tượng hay ứng dụng sản xuất thực tế. Khảo sát thực tế tại các trường trung học phổ thông cũng chỉ ra rằng hơn 70% giáo viên ít hoặc không sử dụng bài tập thực nghiệm trong các giờ lên lớp, giờ luyện tập và các bài kiểm tra đánh giá định kỳ.

Nghị quyết Báo cáo chính trị Đại hội XI của Đảng cùng Điều 28 Luật Giáo dục sửa đổi năm 2005 đã xác định rõ định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đặc biệt coi trọng năng lực sáng tạo, tác phong công nghiệp và kỹ năng thực hành cho người học. Để giải quyết mâu thuẫn giữa mục tiêu đào tạo toàn diện và thực tiễn giảng dạy còn thiên về lý thuyết sách vở, đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề: Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm nhằm nâng cao kiến thức kỹ năng thực hành cho học sinh 11 phần phi kim.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là thiết kế một hệ thống bài tập hóa học thực nghiệm chất lượng cao, đa dạng về hình thức và phương pháp sử dụng, áp dụng trực tiếp cho học sinh khối 11 tại 2 trường trung học phổ thông gồm THPT Thanh Oai A và THPT Nguyễn Du (huyện Thanh Oai, Hà Nội) trong năm học 2012 - 2013 với tổng số 184 học sinh tham gia. Nghiên cứu mang ý nghĩa sư phạm to lớn khi tạo ra công cụ học tập giúp học sinh vừa củng cố vững chắc lý thuyết chuyên sâu, vừa rèn luyện kỹ năng thực hành chuẩn xác ngay cả trong điều kiện phòng thí nghiệm còn hạn chế về cơ sở vật chất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý luận dạy học hiện đại, kết hợp quan điểm giáo dục phát triển phẩm chất, năng lực học sinh và lý thuyết về bài tập hóa học thực nghiệm của các nhà giáo dục tiêu biểu như Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cương, Dương Xuân Trinh và Cao Cự Giác. Bài tập hóa học thực nghiệm được định nghĩa là hệ thống các bài toán gắn liền với phương pháp, kỹ năng làm thí nghiệm, khả năng quan sát, phân tích và mô tả bản chất các hiện tượng hóa học xảy ra trong tự nhiên, phòng thí nghiệm và quy trình sản xuất công nghiệp.

Hệ thống lý thuyết phân loại bài tập thực nghiệm trong luận văn được chuẩn hóa thành 5 nhóm cấu trúc chuyên sâu:

1. Bài tập thực hiện an toàn, đúng các thao tác khi lắp ráp dụng cụ và sử dụng hóa chất (rèn luyện kỹ năng sử dụng đèn cồn, ống nghiệm, pipet, bình định mức, nhận diện hóa chất độc hại, xử lý sự cố cháy nổ).
2. Bài tập mô tả và giải thích các hiện tượng thí nghiệm (rèn luyện năng lực quan sát sự đổi màu dung dịch, kết tủa, khí thoát ra, phát quang).
3. Bài tập tổng hợp và điều chế các chất (tối ưu hóa quy trình điều chế trong phòng thí nghiệm và dây chuyền công nghiệp).
4. Bài tập nhận biết, tách và làm khô các chất (vận dụng tính chất hóa học đặc trưng, các phương pháp lọc, cô cạn, chiết, kết tinh, chưng cất).
5. Bài tập liên quan đến ứng dụng thực tiễn (giải thích các vấn đề đời sống, bảo vệ môi trường, phân bón nông nghiệp, y học).

Mỗi nhóm bài tập được thể hiện qua 3 mức độ biểu hiện sư phạm gồm: bài tập có tính chất trình bày lý thuyết, bài tập minh họa mô phỏng bằng sơ đồ hình vẽ và bài tập thực hành trực tiếp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu lý luận, điều tra thực tiễn bằng phiếu phỏng vấn giáo viên và học sinh, cùng phương pháp thực nghiệm sư phạm đối chứng. Cỡ mẫu thực nghiệm gồm 184 học sinh khối 11 tại 2 trường trung học phổ thông thuộc huyện Thanh Oai, Hà Nội, được chia đều thành 2 cặp lớp tương đương:

• Tại Trường THPT Thanh Oai A: Lớp 11A3 là lớp thực nghiệm với 46 học sinh; Lớp 11A4 là lớp đối chứng với 45 học sinh (đều do cùng một giáo viên giảng dạy).
• Tại Trường THPT Nguyễn Du: Lớp 11A2 là lớp thực nghiệm với 46 học sinh; Lớp 11A1 là lớp đối chứng với 47 học sinh (đều do cùng một giáo viên giảng dạy).

Phương pháp chọn mẫu có chủ đích kết hợp kiểm chứng tương đương đầu vào được thực hiện nghiêm ngặt qua bài kiểm tra khảo sát chất lượng ban đầu. Dữ liệu điểm số được xử lý bằng phần mềm phân tích thống kê sư phạm. Kết quả kiểm định T-Test cho thấy giá trị p độc lập ở trường THPT Thanh Oai A là 0,46 (với điểm trung bình thực nghiệm là 6,30 và đối chứng là 6,38) và ở trường THPT Nguyễn Du là 0,43 (với điểm trung bình thực nghiệm là 6,02 và đối chứng là 6,09). Vì các giá trị p đều lớn hơn mức ý nghĩa 0,05, sự chênh lệch ban đầu là ngẫu nhiên, khẳng định 2 cặp lớp hoàn toàn tương đương về trình độ nhận thức trước khi triển khai tác động sư phạm.

Quá trình thực nghiệm diễn ra xuyên suốt năm học 2012 - 2013 thông qua 4 hình thức tổ chức dạy học: giảng dạy bài học mới, tiết ôn tập luyện tập, tiết thực hành thí nghiệm và kiểm tra đánh giá định kỳ cho 2 chương trọng tâm là Nhóm Nitơ - Photpho và Nhóm Cacbon - Silic.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã xây dựng và chuẩn hóa thành công hệ thống gồm 168 bài tập hóa học thực nghiệm cho toàn bộ chương trình Phi kim Hóa học 11 nâng cao, bao gồm 80 bài tập tự luận và 88 bài tập trắc nghiệm khách quan. Hệ thống câu hỏi bao phủ đầy đủ các tình huống thực tiễn từ kỹ thuật phòng thí nghiệm (pha loãng axit nitric HNO3 68%, điều chế và thu khí amoniac NH3, thử tính khử của cacbon) đến các hiện tượng đời sống (hiện tượng tạo đạm từ sấm sét, cơ chế tạo thạch nhũ hang động, ngộ độc thức ăn do ướp urê, tính chất diệt chuột của kẽm photphua Zn3P2).

Dữ liệu thu thập sau các bài kiểm tra thực nghiệm sau tác động cho thấy chất lượng học tập của các lớp thực nghiệm vượt trội rõ rệt so với các lớp đối chứng:

• Điểm trung bình bài kiểm tra số 1 và số 2 của các lớp thực nghiệm đều đạt từ 7,45 đến 7,92 điểm, cao hơn các lớp đối chứng từ 0,75 đến 1,18 điểm.
• Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá và giỏi (từ 7,0 đến 10,0 điểm) ở các lớp thực nghiệm tăng mạnh, chiếm trên 72% tổng số học sinh, trong khi ở các lớp đối chứng con số này chỉ dừng lại ở mức 48% đến 51% (chênh lệch hơn 20%).
• Tỷ lệ học sinh yếu kém (dưới 5,0 điểm) ở nhóm thực nghiệm giảm xuống dưới 2,2%, trong khi nhóm đối chứng còn duy trì ở mức 6,5% đến 8,9%.
• Năng lực thao tác an toàn với hóa chất độc hại, kỹ năng nhận diện dụng cụ và khả năng giải thích bản chất hiện tượng thí nghiệm của học sinh lớp thực nghiệm đạt mức thuần thục trên 85%.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội về mặt định lượng của nhóm thực nghiệm bắt nguồn từ việc thay đổi căn bản phương thức tiếp cận kiến thức. Khi được tiếp xúc thường xuyên với hệ thống bài tập thực nghiệm đa dạng, học sinh không còn ghi nhớ máy móc các phương trình phản ứng mà hình thành được tư duy liên kết giữa cấu tạo phân tử, hiện tượng quan sát được và cơ chế phản ứng. Ví dụ, trong bài học về amoniac và muối amoni, việc yêu cầu học sinh tự vẽ và phân tích sơ đồ thí nghiệm thử tính khử hay giải thích thí nghiệm phun nước đổi màu phenolphtalein đã kích thích tối đa tư duy trực quan và sự hứng thú học tập.

Khi so sánh với các công trình nghiên cứu trước đây của Cao Cự Giác và Nguyễn Xuân Trường về việc sử dụng hình vẽ, sơ đồ trong dạy học hóa học, kết quả của luận văn này tái khẳng định vai trò cốt lõi của bài tập thực nghiệm trong việc nâng cao kỹ năng thực hành cho học sinh. Các dữ liệu điểm số được trực quan hóa rõ ràng qua bảng phân phối tần số, tần suất tích lũy và đường biểu diễn lũy tích (ogive). Đồ thị đường cong lũy tích của nhóm thực nghiệm luôn nằm lệch hẳn về phía bên phải so với nhóm đối chứng, chứng minh một cách tường minh rằng sự tiến bộ của học sinh là vững chắc và có ý nghĩa sư phạm cao.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tích hợp đồng bộ hệ thống 168 bài tập hóa học thực nghiệm vào tất cả các khâu của tiến trình dạy học gồm bài mới, bài luyện tập, bài thực hành và ôn tập học kỳ nhằm tăng thời lượng rèn luyện tư duy thực nghiệm cho 100% học sinh khối 11 trong từng năm học.
2. Đổi mới triệt để ma trận đề kiểm tra đánh giá định kỳ 15 phút, 45 phút và đề thi học kỳ môn Hóa học cấp THPT, đảm bảo tỷ lệ câu hỏi thực nghiệm, hình vẽ mô phỏng và ứng dụng thực tiễn chiếm tối thiểu 30% đến 40% tổng số điểm do Tổ chuyên môn Hóa học triển khai thực hiện.
3. Nâng cấp và chuẩn hóa cơ sở vật chất phòng thí nghiệm, trang bị đầy đủ các bộ dụng cụ đo lường tiêu chuẩn, hóa chất tinh khiết và thiết bị an toàn do Ban Giám hiệu các trường THPT phối hợp Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội phê duyệt ngân sách hàng năm.
4. Tổ chức các khóa tập huấn bồi dưỡng thường xuyên và sinh hoạt chuyên môn theo cụm trường về phương pháp biên soạn, khai thác bài tập thực hành gắn với bảo vệ môi trường, sản xuất nông nghiệp cho 100% giáo viên Hóa học trên địa bàn trong các kỳ nghỉ hè.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Hóa học tại các trường trung học phổ thông: Khai thác trực tiếp kho 168 bài tập thực nghiệm và 3 giáo án bài giảng mẫu để đổi mới phương pháp giảng dạy, làm phong phú giáo án các tiết dạy học trên lớp.
2. Học viên cao học và sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về khung lý luận, quy trình thiết kế bài tập thực nghiệm và phương pháp xử lý số liệu thống kê sư phạm trong nghiên cứu khoa học.
3. Cán bộ quản lý giáo dục, chuyên viên chỉ đạo bộ môn Hóa học: Tham khảo các dữ liệu điều tra thực trạng và giải pháp sư phạm để xây dựng định hướng đổi mới sinh hoạt chuyên môn, cải tiến cấu trúc đề thi cấp trường và cấp tỉnh.
4. Học sinh trung học phổ thông khối 11 tự học và ôn thi học sinh giỏi: Vận dụng hệ thống câu hỏi tự luận và trắc nghiệm thực nghiệm để rèn luyện kỹ năng giải thích hiện tượng đời sống, nắm vững bản chất hóa học và nâng cao điểm số bài thi.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống bài tập thực nghiệm trong luận văn gồm những dạng bài tập chính nào? Hệ thống gồm 5 nhóm dạng chính: an toàn và thao tác lắp ráp dụng cụ, mô tả và giải thích hiện tượng thí nghiệm, tổng hợp và điều chế chất, nhận biết - tách - làm khô chất, và bài tập ứng dụng thực tiễn đời sống, sản xuất, môi trường. Toàn bộ hệ thống được chia thành 80 bài tự luận và 88 bài trắc nghiệm khách quan.

2. Vì sao nghiên cứu lại chọn trọng tâm là phần Phi kim trong chương trình Hóa học 11? Phần Phi kim lớp 11 (gồm 2 chương Nitơ - Photpho và Cacbon - Silic) chứa đựng khối lượng kiến thức thực nghiệm phong phú, nhiều phản ứng tạo hiện tượng trực quan đặc trưng và gắn bó mật thiết với đời sống hàng ngày như phân bón hóa học, xử lý môi trường, sản xuất công nghiệp và an toàn thực phẩm.

3. Làm thế nào để áp dụng bài tập thực nghiệm khi trường học thiếu phòng thí nghiệm hoặc hóa chất? Giáo viên có thể sử dụng nhóm bài tập có tính chất mô phỏng, bài tập sử dụng hình vẽ, sơ đồ cấu tạo hoặc phần mềm thí nghiệm ảo. Học sinh vẫn quan sát, phân tích hiện tượng và rèn luyện kỹ năng tư duy thực hành hoàn chỉnh mà không nhất thiết phải làm việc trực tiếp với hóa chất độc hại.

4. Phương pháp kiểm chứng T-Test trong nghiên cứu chứng minh điều gì? Phép thử T-Test hai mẫu độc lập trên 184 học sinh cho giá trị p lớn hơn 0,05 ở giai đoạn trước tác động (0,46 và 0,43), khẳng định trình độ hai nhóm là tương đương ngẫu nhiên. Sự chênh lệch điểm số vượt trội sau tác động (p nhỏ hơn 0,05) chứng minh hiệu quả thực tế là do hệ thống bài tập thực nghiệm mang lại.

5. Giáo viên có thể khai thác hệ thống bài tập này trong những khâu nào của quá trình dạy học? Luận văn đề xuất và minh họa chi tiết 4 khâu ứng dụng gồm: dẫn dắt hình thành kiến thức trong bài dạy mới, củng cố hệ thống hóa kiến thức trong bài ôn tập luyện tập, chuẩn bị và củng cố thao tác trong bài thực hành thí nghiệm, và thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực học sinh.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận vững chắc và làm rõ thực trạng việc sử dụng bài tập thực nghiệm tại các trường trung học phổ thông.
• Xây dựng hoàn chỉnh ngân hàng 168 bài tập hóa học thực nghiệm phong phú (80 câu tự luận và 88 câu trắc nghiệm) cho phần Phi kim lớp 11.
• Thiết kế 4 quy trình và 3 giáo án minh họa chi tiết giúp giáo viên ứng dụng linh hoạt vào các bài dạy lý thuyết, ôn tập, thực hành và kiểm tra đánh giá.
• Thực nghiệm sư phạm trên 184 học sinh tại 2 trường THPT chứng minh tính hiệu quả vượt trội, nâng cao điểm trung bình từ 0,75 đến 1,18 điểm và phát triển toàn diện kỹ năng thực hành cho học sinh.
• Kết quả nghiên cứu đóng góp thiết thực cho quá trình đổi mới căn bản phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá môn Hóa học; các cơ sở giáo dục nên triển khai mở rộng mô hình này vào kế hoạch giảng dạy trong các năm học tiếp theo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng - Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề nghiên c - Chƣơng 2. Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm nhằm rèn kiến thức kỹ năng kỹ năng thực hành cho HS 11 nâng cao phần phi kim. Thực nghiệm sƣ phạm.

- 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1 CƠ SNG 1. Thực nghiệm sƣ phạm. và sử dụng hệ thốnLÝVIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC THỰC NGHIỆM 1. Đổi mới phƣơng pháp dạy học 1.

Đổi mới phương pháp dạy học là nhu cầu tất yếu của xã hội học tập - lí [5, tr.13] Các PPDH truyền thống tuy đã khẳng định đƣợc những thành công nhất định, nhƣng vẫn còn nhiều hạn chế. Phổ biến vẫn là thuyết trình, thiên về truyền thụ kiến thức một chiều, áp đặt không đáp ứng đƣợc các yêu cầu đã nêu. Hơn thế nữa, kiến thức cần trang bị cho học sinh tăng nhanh do thành tựu các cuộc cách mạng khoa học công nghệ, trong khi đó thời lƣợng dạy học có giới hạn và luôn có sức ép giảm tải vì nhu cầu của cuộc sống hiện đại. Do đó chúng ta phải đổi mới PPDH theo hƣớng dạy cách học, cách suy nghĩ, dạy phƣơng pháp tƣ duy.

Cụ thể là: - Phát huy tính chủ động, sáng tạo trong quá trình nhận thức, vận dụng. - Tạo điều kiện cho học sinh tự lực phát hiện, tìm hiểu, đặt và giải quyết vấn đề. - Tăng cƣờng trao đổi, thảo luận, đối thoại để tìm chân lý. - Tạo điều kiện hoạt động hợp tác trong nhóm.

- Tạo điều kiện cho học sinh tự đánh giá, đánh giá lẫn nhau. - Tận dụng tri thức thực tế của học sinh để xây dựng kiến thức mới. Nhƣ vậy đổi mới PPDH nói chung và PPDH HH nói riêng là một yêu cầu khách quan và là một nhu cầu tất yếu của xã hội học tập vì HH là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với sự phát triển khoa học kĩ thuật, ứng dụng khoa học công nghệ phục vụ cuộc sống. Những xu hướng dạy học hoá học hiện nay a) Khai thác đặc thù môn hoá học tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú giúp HS chủ động tự chiếm lĩnh kiến thức và kĩ năng trong giờ học [5,tr.ủitạo 1 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - b) Khai thác triệt để các nội dung hoá học trong bài dạy theo hướng liên hệ với thực tế [5,tr.

14-19] 2 c) Tăng cường sử dụng các loại bài tập có tác dụng phát triển tư duy vàkỹ năng rèn luyện kĩ năng thực hành hoá họcphát triển tƣ duyKN [5,tr. 14-19] 3t d) Sử dụng các phương tiện kĩ thuật dạy học hiện đại và áp dụng các thành tựu của công nghệ thông tin trong dạy học hoá học [5,tr. 14-19]lýphƣơng pháp dạy học, nội dung dạy họcphƣơng pháp dạy học 1. Bài tập hóa học 1.

Khái niệmTrong giáo dục, theo Từ điển Tiếng Việt do Hoàng Phê chủ biên, thuật ngữ " bài tập" có nghĩa là "bài ra cho học sinh để vận dụng những điều đã học". Hóa học là môn khoa học tự nhiên nên bài tập hóa học nói chung rất phong phú và đa dạng. Qua nghiên cứu lý luận và sự trải nghiệm thực tiễn có thể hiểu bài tập hóa học là bài giao cho học sinh làm để củng cố, luyện tập những kiến thức kỹ năng đã học. Đồng thời giúp học sinh tiếp thu kiến thức, mở rộng, khắc sâu, hệ thống hóa đƣợc kiến thức.

Xu hướng phát triển của BTHH hiện nay - 2 Từ đó xu hƣớng của BTHH hóa học hiện nay là: tƣ duy hóa họctƣ duy hóa họclýlýlýlý 1. Một số quan điểm vềBài tập hóa học thực nghiệm 1. Một số quan điểm về BTHHTN và cách pKhái niệm [6, tr.1] Bài tập hóa học thực nghiệm là những bài tập gắn liền với các phƣơng pháp và kĩ năng làm thí nghiệm, khả năng quan sát và mô tả các hiện tƣợng xảy ra trong thí nghiệm. Bao gồm các bài tập tổng hợp và điều chế các chất, giải thích và mô tả các hiện tƣợng, phân biệt và nhận biết các chất, tách và tinh chế các chất,.

Một số nội dung trong các bài tập trên gắn liền với các vấn đề sản xuất, kinh tế và môi trƣờng. Phân loại BTHHTN (Theo các tác giả Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cƣơng, Dƣơng Xuân Trinh) [17, tr.9- 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 11] hoặc BTHHTN có tính chất trình bày, BTHHTN có tính chất minh họa mô phỏng, BTHHTN có tính chất thực hành (Theo tác giả Cao Cự Giác) [5, tr.24]Các cách phân loại trên đều hợp lý song để tiện nghiên cứu ở một mảng nhỏ của nội dung kiến thức trong chƣơng trình THPT: phần phi kim hóa học 11 cthành năm dạng nhƣ sau:BT thực hiện an toàn, đúng các thao tác khi lắp ráp dụng cụ và sử dụng hóa chất. Loại bài tập này nâng cao KTKNTH cho học sinh về việc sử dụng đúng, an toàn dụng cụ và hóa chất nhƣ:  Kĩ năng làm việc với các dụng cụ thí nghiệm đơn giản: đèn cồn, cặp gỗ, giá sắt, ống nghiệm, ống đong, bình tam giác…  Kĩ năng làm việc với một số hoá chất thƣờng gặp: chất rắn, lỏng, khí, axit, bazơ, muối…  Kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản trong thực hành hoá học: nghiền, trộn, hoà tan, đun nóng các chất trong ống nghiệm, chƣng cất, chiết…  Kĩ năng xác định các đại lƣợng vật lý: cân khối lƣợng chất rắn, chất lỏng, đo thể tích chất lỏng, chất khí; đo nhiệt độ… Nhƣ vậy mặc dù không đƣợc tiếp xúc và sử dụng dụng cụ, hóa chất trực tiếp nhƣng các em lại có đủ kiến thức kỹ năng về mảng này. Và khi đƣợc thực hành các em sẽ không bị bỡ ngỡ, rụt rè và sợ hãi khi làm TN.

- BT m -Qua việc dùng lời để mô tả, hoặc qua hình vẽ, đồ thị minh họa mô phỏng HS sẽ tƣởng tƣợng từng bƣớc, từng thao tác một thí nghiệm diễn ra nhƣ thế nào rồi mô tả lại. Hơn nữa HS phải nói lên đƣợc hiện tƣợng mà mắt thƣờng tri giác đƣợc nhƣ hiện tƣợng kết tủa, tạo khí, thay đổi màu sắc của các chất,. dù không đƣợc làm thí nghiệm trực tiếp. Qua những bài tập này KTKNTH của HS sẽ càng phong phú, giúp các em giải thích đƣợc nhiều hiện tƣợng và càng yêu thích thêm môn học.

BT tổng hợp và điều chế các chất -Bài tập loại này sẽ nâng cao kiến thức điều chế và cách điều chế các chất trong PTN, các lƣu ý khi tiến hành điều chế các chất. Hơn nữa qua những hình vẽ HS 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] có thể dễ dàng hiểu các phƣơng pháp tổng hợp các chất trong công nghiệp. BT nhận biết, tách và làm khô các chất Đây là loại BTHHTN quen thuộc trong phòng TN và trong thực tế sử dụng hoá chất, đƣợc nhiều GV và HS sử dụng trong dạy học HH. Để giải tốt BT loại này không chỉ yêu cầu HS biết nắm vững tính chất lý hoá đặc trƣng của các chất mà phải có các KTTH HH cơ bản sau: * Dạng BT Nhận biết  Biết cách chọn thuốc thử và chuẩn bị hoá chất cần nhận biết.

 Lấy mẫu thử.  Đề xuất các bƣớc nhận biết.  Quan sát màu sắc, mùi, trạng thái của các chất.  Trình bày kết quả nhận biết các chất.

Bài tập nhận biết và phân biệt các chất có nhiều điểm giống nhau đó là nhận biết tên của một hoặc một số hoá chất nào đó. Khác nhau là nhận biết có thể chỉ là một chất duy nhất còn phân biệt bao hàm ý so sánh nên phải có ít nhất từ 2 hoá chất chất trở lên. Các bước làm một BT nhận biết và phân biệt các chất: Bước 1: Trích mẫu thử ( có thể đánh số các ống nghiệm để tiện theo dõi). Bước 2: Chọn thuốc thử (tuỳ theo yêu cầu của đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, hạn chế hay không dùng thuốc thử nào khác).

Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tƣợng quan sát đƣợc, rút ra kết luận đã nhận ra hoá chất nào. Bước 4: Viết phƣơng trình phản ứng minh hoạ. Các dạng BT nhận biết thường gặp: 1. Nhận biết các chất (rắn, lỏng, khí) riêng biệt.

Nhận biết các chất trong cùng một hỗn hợp. Xác định sự có mặt của các chất hoặc các ion trong cùng một dung dịch. Tuỳ theo yêu cầu của BT mà mỗi dạng lại có thể gặp một trong các trƣờng hợp sau: 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail]  Nhận biết với thuốc thử tự do (tuỳ chọn).  Nhận biết với thuốc thử hạn chế (có giới hạn).

 Nhận biết không đƣợc dùng thuốc thử nào khác. Chú ý: Không phải tất cả các hoá chất bất kì mất nhãn đều có khả năng nhận biết và phân biệt đƣợc bằng phƣơng pháp HH. Cần lƣu ý điều này khi thiết kế BT * BT tách và làm khô chất  Phƣơng pháp vật lý a) Phương pháp lọc b) Phương pháp cô cạn c) Phương pháp kết tinh lại d) Phương pháp chiết e) Phương pháp làm khô  Chất rắn sau khi kết tinh lại, chất lỏng sau khi chiết hoặc chất khí thu đƣợc sau phản ứng điều chế, thƣờng lẫn vết nƣớc hoặc một lƣợng nhỏ dung môi. Việc loại bỏ dung môi hoặc nƣớc từ các chất trên đƣợc gọi là làm khô.

 Để làm khô ngƣời ta dùng chất hấp thụ nƣớc (chất làm khô) hoặc cho bay hơi nƣớc hay cho bay hơi dung môi.  Quan trọng nhất là làm khô nƣớc nhờ chất làm khô. Chất làm khô phải thoã mãn các điều kiện: Có khả năng hấp thụ nƣớc cao, có tác dụng làm khô nhanh, không tƣơng tác HH với chất đƣợc làm khô, rẻ tiền. Có thể chia các chất làm khô thành 3 nhóm chính:  Các chất có tính axit: H2SO4 đặc, P2O5,.

 Các chất có tính bazơ: NaOH rắn, KOH rắn, CaO khan, K2CO3 khan,.  Các chất trung tính: MgSO4 khan, Na2SO4 khan, CuSO4 khan,. f) Phương pháp thăng hoa g) Phương pháp chưng cất h) Phương pháp sắc ký  Sử dụng phương pháp hoá học 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Sơ đồ tách: XY + Y t¸ch b»ng AX ph-¬ng ph¸p (p.- t¸i t¹o) A vËt lÝ + X t¸ch b»ng hçn hîp (p.- t¸ch) ph-¬ng ph¸p (A) B vËt lÝ (B)  Phương pháp 1: Dùng hoá chất và phản ứng thích hợp để loại bỏ các tạp chất dƣới dạng chất kết tủa, hay chất khí trong khi chất cần tinh chế không tác dụng, tách riêng, thu lại.