skkn sử dụng phần mềm crocodile chemistry trong dạy và học bộ môn hóa học thpt”.

Ở Việt Nam tại các trường sư phạm sinh viên đã được học cách sử dụng powerpoint để mô phỏng thí nghiệm ảo,các thí nghiệm này đã mô phỏng phần nào nhiều thí nghiệm khó thực hiện nhưng vẫn

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hóa học là môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm Trong đó, thí nghiệm đóng vai trò rất quan trọng không chỉ trong nghiên cứu mà cả trong dạy học hóa học Nhờ có thí nghiệm học sinh dễ hiểu bài, hiểu sâu, nhớ lâu; qua đó kích khích hứng thú học tập, củng

cố niềm tin của các em vào khoa học Thí nghiệm hóa học là phương tiện trực quan giúp giáo viên không chỉ truyền thụ kiến thức mới mà còn củng cố kiến thức có hiệu quả, làm cho tiết học trở nên sinh động, hấp dẫn

Tuy nhiên thực tế giảng dạy cho thấy có nhiều thí nghiệm thực hiện tương đối khó (trang thiết bị không đủ, thí nghiệm cháy, nổ, độc, hại không an toàn cho học sinh…) mà nhu cầu làm thí nghiệm là có thực từ đó các thí nghiệm ảo ra đời Ở Việt Nam tại các trường sư phạm sinh viên đã được học cách sử dụng powerpoint để mô phỏng thí nghiệm ảo,các thí nghiệm này đã mô phỏng phần nào nhiều thí nghiệm khó thực hiện nhưng vẫn còn nhiều mặt hạn chế…

Ngày nay, công nghệ thông tin đã và đang phát triển với tốc độ vũ bão Các phần

mềm tin học trong đó có Crocodile chemistry đã được đưa vào phục vụ cho giảng dạy và

học tập, giúp nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học

Crocodile chemistry có bản quyền từ đại học Cambrige (Anh), sử dụng phương pháp algorite dạy học, các thí nghiệm linh hoạt, đẹp mắt mang tính sáng tạo cao Hiện nay, việc ứng dụng phần mềm Crocodile chemistry vào dạy học hóa học đã và đang được nhiều người quan tâm Vì lí do đó tôi đã chọn đề tài: “Sử dụng phần mềm Crocodile chemistry trong dạy và học bộ môn hóa học THPT”

Mục đích nghiên cứu

Thiết kế một số thí nghiệm trong chương trình hóa học phổ thông, sử dụng các thí nghiệm mô phỏng vào việc nghiên cứu, lồng ghép vào giáo án điện tử nhằm nâng cao chất

• Đưa các thí nghiệm mô phỏng vào giáo án điện tử.

• Hướng dẫn học sinh cách sử dụng phần mềm để tự làm thí nghiệm tại nhà

Đối tượng và khách thể nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: ứng dụng phần mềm Crocodile chemistry trong thiết kế thí

nghiệm hóa học

• Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông.

Phương pháp nghiên cứu

Đọc và nghiên cứu tài liệu, truy cập Internet để tìm thông tin, thực hành việc sử dụng phần mềm tin học trong dạy học hóa học, thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1.Tổng quan về phần mềm crocodile chemistry

1.1.1 Công dụng của crocodile chemistry

Crocodile chemistry là phần mềm ứng dụng giúp người sử dụng thiết kế các thí nghiệm hóa học ảo nhanh chóng, an toàn, tiết kiệm với sự đa dạng của các công cụ trong phần mềm

1.1.2 Cài đặt phần mền crocodile chemistry 6.05

- Bước 1: Tải phần mềm Crocodile Chemistry tại:

Để khởi động chương trình, chúng ta có thể thực hiện theo hai cách:

- Nhấp double click vào biểu tượng Crocodile chemistry

- Nhấp vào Start, All Programs, Crocodile Clips, Crocodile chemistry 605

- Khi mở Crocodile Chemistry, đầu tiên hiện lên cửa sổ Welcome to Crocodile Chemistry

Nhấp vào Contents, ta thấy có các mục sau: Contents, Parts Library và Properties.

- Bước 3: Tạo một tập tin Crocodile chemistry mới

Để tạo một file làm việc mới, di chuyển con chuột vào file/new hoặc tổ hợp phím Ctrl + N

- Bước 4: Lưu và xuất tập tin Crocodile chemistry

Để lưu, ta chỉ cần thực hiện thao tác chọn: File, Save hay Save As hoặc nhấp vào biểu tượng trên thanh công cụ (phím tắt Ctrl + S) Sau khi lưu thì tại nơi chứa file sẽ

xuất hiện biểu tượng Crocodile Chemistry 605.lnk

1.2 Các thành phần cơ bản trong phần mềm Crocodile Chemistry (Getting started with Crocodile Chemistry software)

1.2.1 Sử dụng những bộ bài học

Hiện tại, các bộ bài học đã được kiểm tra toàn bộ với sự hướng dẫn và cách sắp xếp

rõ ràng hơn Giờ đây chúng được thiết kế để sử dụng trên toàn bộ màn hình máy tính với nền màu trắng

Mười bộ bài học đã được thêm vào mục “làm quen” trong phần nội dung giúp

2 Phương trình và lượng chất (Equations and Amounts)

3 Tốc độ phản ứng (Reaction Rates)

4 Năng lượng (Energy)

5 Nước và dung dịch (Water and solution)

6 Axit, bazo, muối (Acids, bases and salt)

7 Điện hóa (Electron chemistry)

8 Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học (The Periodic table)

9 Phản ứng thế các halogen (Halogen displacemet reactions)

10 Nhận biết chất (Identifying Substances)

_ Trong mỗi bộ bài học bạn đều có thể:

+ nhấp vào nút “m” ở góc trái phía trên màn hình để phóng to hoặc thu nhỏ.

+ nhấp vào các dấu mũi tên để đọc các chỉ dẫn và làm theo từng bước

Các bộ bài học luôn luôn có 2 nút pause và reload nằm ở góc dưới bên phải màn hình.

Ta có thể kéo chiếc cốc ra màn hình hay kéo vào lại

1.2.2 Thao tác trên các đối tượng (Using parts)

Phần này hướng dẫn bạn các thao tác cơ bản như cách chọn, quay, sao chép, dán đối tượng và sử dụng phần “help”

• Cách chọn một đối tượng: nhấp vào bất cứ chỗ nào trên đối tượng, bạn sẽ thấy một

đường viền nét đứt hình chữ nhật, màu xám xung quanh đối tượng đó cho biết đối tượng đã được chọn

• Quay đối tượng: vòng tròn nhỏ màu xám ở trên chiếc cốc (nằm ngoài đường viền

chữ nhật) là nút quay (rotation handle), kéo nút này theo cung tròn quanh chiếc cốc

để quay nó theo hướng bạn muốn

Luôn luôn có một thanh công cụ xuất hiện cạnh mỗi đối tượng cho phép thực hiện các lệnh trên đối tượng đó như: di chuyển đối tượng, xem thông tin chi tiết về phản ứng, hiển thị nguyên tử của các chất chứa trong dụng cụ, …

+ Biểu tượng trên cùng của thanh công cụ cho phép di chuyển đối tượng theo ý người sử dụng bằng cách giữ và rê chuột

+ Các nút khác nhau trên thanh công cụ cho phép xem một số thông tin về chất đựng trong cốc hay phản ứng xảy ra trong cốc như: những chi tiết về phản ứng, nguyên tử của các chất trong cốc như thế nào, dán nhãn cho cốc, …

Ví dụ: hiện tại ta chưa bỏ hoá chất gì vào cốc, nghĩa là trong cốc có không khí (thành phần chính là N2 và O2) khi bấm vào nút “atom viewer” ta sẽ thấy hình ảnh các nguyên tử nitơ và oxi trong cốc

Khi muốn xem thông tin chi tiết về phản ứng, ta có thể xem phương trình phản ứng ở dạng ion hay phương trình với tên chất cụ thể hay phương trình hoá học (viết dưới dạng kí hiệu hoá học của các nguyên tố) bằng cách nhấp chọn tương ứng như trên hình minh hoạ dưới đây.

Có thể xem thông tin chi tiết về phản ứng dưới dạng phương trình ion hay phương trình với tên chất cụ thể hay phương trình hoá học bằng cách nhấp chọn tương ứng như sau:

+ Nút dưới cùng của thanh công cụ là menu (hoặc có thể gọi bằng cách nhấp chuột phải), khi nhấp vào nút này một cửa sổ hiện ra cho phép ta thực hiện các lệnh tương ứng

+ Bạn có thể bấm chọn “help” trong menu để tìm thêm các giúp đỡ cho phần này.

• Sao chép và dán đối tượng: để con trỏ trên đối tượng, bấm chuột phải, chọn lệnh

“copy” rồi để con trỏ ở vị trí trống trên màn hình mà bạn muốn dán đối tượng vừa được sao chép, nhấp chuột phải, chọn “paste” ta được một đối tượng mới giống đối tượng đang làm việc

Khi muốn bỏ đối tượng, để con trỏ trên đối tượng, nhấp chuột phải, chọn “delete”

1.2.3 Sử dụng các công cụ trình diễn (Using presentations parts)

Bấm chọn “using presentations parts” trong phần “getting started” màn hình sẽ hiện ra như sau

Trong phần này chúng ta tìm hiểu cách sử dụng các công cụ trình diễn để hiển thị và điều chỉnh các đối tượng

Ví dụ:

Trong hình minh hoạ bên dưới ta thấy một đèn Bunsen, một cái cốc và một lọ bột magie

đã được đặt sẵn

Kéo phần có chữ “number” đến đặt bên cạnh lọ magie Những phần number này sẽ hiển thị và điều chỉnh tính chất của các chất.

Kéo biểu tượng có hình mục tiêu nhắm bắn đến lọ magie Nhấp chọn “property” và chọn

“Mass”, ta sẽ thấy khối lượng bột magie được hiển thị

Ta có thể tăng hay giảm khối lượng bột magie bằng cách bấm vào mũi tên Hoặc ta có thể thực hiện thao tác thay đổi giá trị khối lượng Mg đơn giản hơn bằng cách nhấp chuột lên con số chỉ giá trị khối lượng Mg trên lọ và sửa trực tiếp giá trị này (gõ giá trị mới)

Tương tự như vậy, ta có thể thiết lập phần thông số để hiển thị nhiệt độ của cốc

Ta chú ý rằng ô number nào được chọn rồi thì các dấu mũi tên sẽ biến mất vì nó là một thuộc tính chỉ đọc mà có thể chỉ được đo và không sửa đổi.

Kéo lọ bột Mg vào cốc (thao tác này được hiểu là bỏ một ít bột Mg vào cốc)

Tiếp theo ta bật đèn Bunsen lên bằng cách kéo nút trượt theo hướng lên trên Chú ý xem nhiệt độ của cốc sẽ thay đổi như thế nào khi ta kéo nút trượt này

Ta có thể theo dõi các tính chất của Mg trong cốc lúc này bằng cách chọn property và nhấp chọn tính chất muốn xem

Các edit box có thể được sử dụng để thay đổi các thuộc tính dạng chuỗi hay dạng văn bản Tương tự bạn có thể nhấp vào drop-down list, check box, … để tìm hiểu thêm

1.2.4 Cách tạo một thí nghiệm (Setting up an experiment)

Thông qua phần này chúng ta sẽ hình dung được cách tạo một thí nghiệm ảo với bộ dụng cụ đã được thiết kế sẵn

Trong phần này bộ bài học chọn sẵn cho chúng ta một thí nghiệm đơn giản để hướng dẫn thực hiện là đun cho nước bay hơi rồi làm ngưng tụ lại hơi nước

Ta thực hiện các bước như sau:

_ Nhấp, giữ và rê chuột kéo biểu tượng hình chiếc bình tam giác ra và đặt giữa màn hình

_ Rót nước vào bình tam giác bằng cách nhấp, giữ và rê chuột kéo biểu tượng hình chiếc bình nước lên phía trên bình tam giác rồi thả tay ra (khi con trỏ chuột chuyển thành biểu tượng cái cốc đang rót, màu đen nghĩa là mới rót nước vào bình được)

_ Đậy nút bình tam giác bằng cách: nhấp, giữ và rê chuột kéo biểu tượng hình cái nút chai lên phía trên cổ bình tam giác Bạn nên để ý rằng khi con trỏ chuyển thành dấu chữ thập

_ Lắp thiết bị ngưng tụ hơi nước: nhấp, giữ và rê chuột kéo biểu tượng bình ngưng và đặt

nó bên tay phải bình tam giác

_ Nối ống dẫn giữa bình tam giác và ống ngưng tụ: nhấp chuột vào hình dấu hình vuông nhỏ, màu đen ở đầu ống thuỷ tinh gắn ở nút chai kéo đến đầu ống ngưng tụ (con trỏ chuột chuyển thành dấu cộng) hoặc làm ngược lại, bạn sẽ thấy một ống dẫn màu cam theo dấu trỏ chuột nối bình tam giác và ống ngưng tụ lại với nhau

_ Đặt một chiếc cốc ở đầu dưới của ống ngưng tụ và đặt đèn Bunsen ở dưới bình tam giác

_ Đun sôi nước bằng đèn Bunsen: kéo nút trượt hình vuông cạnh đèn Bunsen (tương tự ở phần trên) nhưng chỉ kéo nút trượt khoảng 1/5 khoảng cách trên thanh trượt Chú ý rằng nếu bạn đặt mức lửa của đèn Bunsen quá cao (kéo nút trượt lên quá cao) thì áp suất trong bình có thể quá lớn và đẩy bật nút đậy bình tam giác Nếu điều này xảy ra bạn hãy kéo nút đậy vào bình lại và vặn nhỏ bớt ngọn lửa của đèn Bunsen Như vậy là bạn đã thực hiện thí nghiệm về sự chưng cất.

_ Quan sát nước bay hơi trong bình tam giác rồi sau đó ngưng tụ và được thu lại trong cốc Bạn có thể tăng tốc độ của phản ứng để xem kết quả nhanh hơn bằng cách kéo nút trượt chỉ thời gian nằm ở trên thanh công cụ ứng dụng

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ BÀI ỨNG DỤNG CỤ THỂ TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC THPT PHỔ THÔNG

2.1 Một số bài dạy trong chương trình lớp 10

Tốc độ phản ứng (Reaction Rates)

Trong phần này chúng ta sẽ xem xét sự có mặt của chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng

_ Cho hidropeoxit vào cả hai ống nghiệm

_ Cho MnO2 (chất xúc tác) vào 1 ống nghiệm

_ Nhấn nút và xem phản ứng

_ Phản ứng nào xảy ra nhanh hơn ?

A Ống có xúc tác

B Ống không có chất xúc tác

• Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng (Concentration and rate)

_ Có 3 ống nghiệm chứa canxi cacbonat và axit clohydric với nồng độ khác nhau

_ Đặt bong bóng màu xanh lá cây vào ống nghiệm mà bạn nghĩ là tốc độ phản ứng sẽ là nhanh nhất

_ Đặt bong bóng màu đỏ vào ống nghiệm mà bạn nghĩ là tốc độ phản ứng là chậm nhất Cuối cùng gắn bong bóng màu xanh dương vào ống nghiệm cón lại

_ Nhấn nút và xem các bong bóng như thế nào

• Ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng (Surface area and rate)

_ Cho bột canxicacbonat loại mịn, loại vừa và thô vào ba ống nghiệm chứa sẵn axit clohydric Canxi cacbonat loại mịn có diện tích bề mặt lớn nhất, trong khi laọi thô có diện tích bề mặt nhỏ nhất

_ Bạn nghĩ loại canxi cacbonat nào làm cho phản ứng xảy ra nhanh nhất?

_ Gắn bong bóng màu xanh lá vào ống nghiệm mà bạn nghĩ là phản ứng sẽ xảy ra nhanh nhất Tương tự gắn bong bóng màu đỏ vào ống nghiệm mà bạn nghĩ là phản ứng sẽ xảy ra chậm nhất và bong bóng màu xanh dương vào ống nghiệm còn lại

_ Nhấn nút và quan sát các bong bóng

• Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng (Temperature and rate)

Trong phần này chúng ta sẽ khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

_ Cho bột canxi cacbonat và axit clohydric vào ống nghiệm

_ Bạn nghĩ ở nhiệt độ nào phản ứng nào xảy ra nhanh nhất?

2.2 Một số bài dạy trong chương trình lớp 11

2.2.1 pH và chất chỉ thị (pH and indicators)

_ Mục đích: Đo pH của dung dịch bằng chất chỉ thị, chỉ số pH sẽ cho bạn biết tính axit hay bazơ của dung dịch

_ Cách tiến hành:

+ Chọn một chất chỉ thị cho vào từng ống nghiệm

+ Quan sát màu của từng ống nghiệm, so sánh với màu chuẩn

+ Mở lại thí nghiệm và làm lại với chất chỉ thị khác

+ Sử dụng chất chỉ thị để kiểm tra độ pH của hai ống nghiệm cho sẵn

2.2.2 Axit, bazo, muối (Acids, bases and salt)

Ion trong dung dịch (Ions in solutions)

_ Mục đích: giúp chúng ta thấy được trong dung dịch có chứa hợp chất ion có khả năng dẫn điện

BÀI: IONIS IN SOLUTION CÁC ION TRONG DUNG DỊCH

Trong bài này bạn sẽ biết dung dịch chứa hợp chất ion dẫn điện được

- Quan sát chậu chứa nước tinh khiết Ampe kế chỉ 0 Điều này chứng tỏ điều gì?

A nước tinh khiết dẫn điện kém

B nước tinh khiết dẫn điện tốt

C nước tinh khiết không dẫn điện

- Chọn 1 hoá chất từ khay và đặt chúng vào chậu nước Điều gì xảy ra khi đọc ampe kế

- Làm rỗng chậu, lại đổ nước vào chậu

- Tiến hành lại thí nghiệm với mỗi hoá chất khác Chú ý các giá trị đọc được trên ampe kế Chất nào không dẫn điện được:

A Đồng nitrat

B Iot

2.3 Một số bài dạy trong chương trình lớp 12

2.3.1 Sự điện phân (cơ bản) (Electrolysis (basic))

_ Mục đích: giới thiệu về sự điện phân cơ bản

+ Cho Fe2O3 và Al vào cốc.

+ Nâng nhiệt độ

+ Cho Fe2O3 và C vào cốc

+ Nâng nhiệt độ

2.3.3.Phản ứng nhiệt nhơm (Thermite reaction)

Cách tiến hành:

+ Drag hh Fe2O3 và Al vào cốc

+ Nâng nhiệt độ

Hiện tượng:

2.3.4.Phản ứng của các kim loại kiềm (Alkali metals (reactivitiy))

Mục đích: phản ứng Li, Na, K với H2O

Cách tiến hành:

+ Drag kim loại vào cốc

+ Drag H2O

Hiện tượng:

+ sủi bọt khí, tỏa nhiệt, cháy ngọn lửa tím

+ Na: sủi bọt khí, tỏa nhiệt, cháy ngọn lửa vàng

+ Li: sủi bọt khí, tỏa nhiệt, cháy ngọn lửa đỏ

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

Sau quá trình nghiên cứu và dạy thực nghiệm tại các lớp tôi nhận thấy phần mềm crocodile hỗ trợ đắc lực cho bài dạy Học sinh cảm thấy lôi cuốn hơn khi các thí nghiệm được dẫn dắt cách tiến hành và mô phỏng sinh động giàu màu sắc Bài dạy trở nên hấp dẫn, lôi cuốn khi có các thí nghiệm ảo của phần mềm.

Đồng thời học sinh cũng có thể tìm hiểu về phần mềm tự làm thí nghiệm để đào sâu kiến thức, nắm vững kiến thức đã học, hiểu sâu hơn bản chất của vấn đề, tăng cường khả năng tự học cho các em Việc hình thành phòng thí nghiệm ảo tại nhà là cần thiết cho các em khi mà rất nhiều thí nghiệm vui nhộn không có thời gian làm trên lớp, một số thí nghiệm nguy hiểm không được thực hành.

2.2 Với giáo viên THPT

- Không ngừng nâng cao kĩ năng nghiệp vụ, tìm tòi, tự học hỏi các phần mềm