THIẾT KẾ TƯ LIỆU DẠY HỌC THỰC HÀNH HÓA HỌC PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN

Thứ hai, việc tiến hành một bài phân tích định lượng rèn luyện cho học sinh kĩ năng quan sát, thao tác thí nghiệm, phân tích, tính toán xử lý số liệu, …Từ đó học sinh sẽhình thành những

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Một trong những nhiệm vụ trọng yếu của giáo dục đào tạo là bồi dưỡngtri thức, phát huy tiềm năng ẩn chứa trong mỗi con người Hệ thống trường THPTchuyên đã được thí điểm triển khai, từng bước khẳng định ưu thế và mở rộng ở khắpcác vùng miền trong cả nước, trở thành những cái nôi quan trọng góp phần bồi đắpnguyên khí cho nước nhà

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm và lí thuyết Trong dạy họchóa học, thực hành hoá học vừa là phương pháp vừa là phương tiện hữu hiệu đểgiúp HS vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tậpnghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã thu được qua bài học thành kiến thứccủa chính mình Nhưng đối với chương trình THPT chuyên hiện nay, việc giảng dạythường nặng về lí thuyết và ít có các nội dung thực nghiệm

Trong khi đó, kì thi HSG hóa học quốc tế (IChO – InternationalChemistry Olympiads) luôn gồm hai phần, phần lí thuyết (chiếm 60%) vàphần thực hành (chiếm 40% tổng số điểm) Nhận thức được tính cấp thiết đó,

từ năm học 2012- 2013 lãnh đạo Bộ Giáo dục & Đào tạo Việt Nam đã triểnkhai thêm phần thực nghiệm hóa học vào kì thi HSG quốc gia nhằm phát triển

và đánh giá toàn diện hơn khả năng học tập hóa học của học sinh, đồng thờibắt kịp với xu hướng của các đề thi quốc tế, chuẩn bị tốt cho kì thi HSG hóahọc quốc tế năm 2014 (IChO 46) được tổ chức tại Việt Nam

Bài thi thực hành HSG quốc gia môn Hóa học tập trung vào phần phân tích

định lượng Thứ nhất, đây là một chủ đề không thể thiếu trong các bài thi IChO Thứ

hai, việc tiến hành một bài phân tích định lượng rèn luyện cho học sinh kĩ năng quan

sát, thao tác thí nghiệm, phân tích, tính toán xử lý số liệu, …Từ đó học sinh sẽhình thành những đức tính cần thiết của người lao động mới: tác phong làm việc

nghiêm túc, cẩn thận, ngăn nắp, kiên trì, trung thực, chính xác, khoa học,… Bên

cạnh đó, thời lượng cho một bài phân tích định lượng là không quá dài, hóa chất ít

độc hại và hiện tượng quan sát được một cách rõ ràng

Tuy nhiên, hiện nay nội dung đề cập đến hóa học phân tích ở chương trình

THPT chưa nhiều, chưa có chương trình thực hành đồng bộ và chất lượng, HS chưa

có điều kiện tiếp xúc nhiều với các bài thực hành phân tích định lượng

Từ thực tế trên, với mong muốn góp phần xây dựng một tài liệu phục

vụ cho công tác bồi dưỡng HSG ở trường THPT chuyên nói chung, và cho các

em HS tham dự các kì thi HSG quốc gia nói riêng, tôi xin chọn đề tài “THIẾT

KẾ TƯ LIỆU DẠY HỌC PHẦN THỰC HÀNH HÓA HỌC PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN”

2 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: việc thiết kế TLDH phần thực hành hóa học PTĐL ởtrường THPT chuyên

- Khách thể nghiên cứu: qúa trình dạy học Hóa học ở trường THPT chuyên

3 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế giáo án thực hành, thư viện câu hỏi, phim ảnh hỗ trợ cho việcdạy thực hành hóa học PTĐL ở trường THPT chuyên, góp phần cụ thể hóa

đồng thời nâng cao chất lượng của hoạt động này ở trường THPT chuyên

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan các vấn đề lí luận về thực hành thí nghiệm

- Tìm hiểu thực trạng dạy học tiết thực hành hóa học ở một số trường THPTchuyên

- Nghiên cứu nội dung chương trình, kiến thức hóa học chuyên; các đề thiHSG cấp tỉnh, cấp khu vực, cấp quốc gia và quốc tế phần hóa PTĐL Đi sâunghiên cứu các bài thực hành hóa PTĐL trong các đề thi HSG quốc gia, quốc tế quacác năm

- Thiết kế một số giáo án thực hành hóa học PTĐL phù hợp với điềukiện trường THPT chuyên, và mức độ của các kì thi HSG

- Xây dựng hệ thống câu hỏi giúp HS củng cố kỹ năng, thao tác thựchành hóa học

- Xây dựng thư viện phim ảnh về thao tác thí nghiệm, hiện tượng thí nghiệmgiúp học sinh dễ dàng quan sát

- Thực nghiệm, kiểm tra tính khả thi của đề tài; xử lý kết quả thu được

5 Giả thuyết khoa học

Nếu các giáo án, hệ thống câu hỏi, thư viện phim ảnh được thiết kế tốt, đảm bảotính chính xác, khoa học, đẹp và dễ sử dụng; đó sẽ là công cụ đắc lực hỗ trợ giáo viêntrong việc dạy học phần thực hành hóa học PTĐL

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan về lí luận dạy học, các tài liệu khoa học cơ bảnliên quan đến đề tài, đặc biệt nghiên cứu kĩ những cơ sở lí luận về thực hành hóa họcPTĐL

- Phương pháp phân tích và tổng hợp

- Phương pháp phân loại và hệ thống hóa

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra: điều tra và tổng hợp ý kiến các GV dạy hóa ở trườngTHPT chuyên về thực trạng dạy thực hành hóa học

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng và hiệu quả của đề tài

6.3 Phương pháp xử lí thông tin

- Xử lí số liệu bằng phương pháp thống kê toán học

8 Điểm mới của đề tài

- Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài thực hành hóa học PTĐL phù hợp vớiđiều kiện thực tế ở trường THPT chuyên

- Xây dựng thư viện phim ảnh thí nghiệm đơn giản, dễ sử dụng giúp GV thuậntiện trong việc hướng dẫn HS làm thực hành

- Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm củng cố, kiểm tra kỹ năng, thao tác thựchành hóa học của HS

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Đề án phát triển hệ thống trường THPT chuyên giai đoạn 2010-2020 được banhành với mục tiêu tạo sự chuyển biến cơ bản về chất lượng giáo dục trong các trườngTHPT chuyên theo hướng tiếp cận với trình độ tiên tiến của thế giới Bên cạnh việc tăngcường đầu tư cơ sở vật chất, phát triển đội ngũ giáo viên, cán bộ quản lý, công tác đổimới chương trình, tài liệu dạy học và phương thức thi HSG đã được đẩy mạnh Mộttrong những thay đổi mạnh mẽ đó, là việc đưa Bài thi thực hành vào Kì thi chọn HSGquốc gia các môn Vật lý, Hóa học, Sinh học, Tin học, Tiếng Anh từ năm học 2012-2013

Để đáp ứng yêu cầu đổi mới dạy học và thi chọn HSG môn hóa học THPT , Bộ Giáodục và Đào tạo đã tổ chức biên soạn các tài liệu có nội dung chuyên sâu về thực hành hóa học:

Giáo dục THPT (2012)

Tài liệu này gồm hai phần:

Phần thứ nhất: Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn hóa học

- Vai trò của dạy học thực hành đối với HS trường THPT chuyên

- Thực trạng TN thực hành môn hóa học THPT và các giải pháp cải tiến thực trạng

- Những yêu cầu cần thiết cho việc dạy thực hành hóa học có hiệu quả

- Quy tắc làm việc trong PTN hóa học

Phần thứ hai: Một số bài thí nghiệm thực hành môn hóa học

- Bài 1 Phản ứng oxi hóa khử

- Bài 2 Tốc độ phản ứng – cân bằng hóa học

- Bài 3 Chuẩn độ axit – bazơ

- Bài 4 Nghiên cứu tính chất hóa học của anđehit, xeton, axit cacboxylic

- Bài 5 Nghiên cứu tính chất hóa học của cacbohiđrat, amino axit

- Bài 6 Xác định hàm lượng axit axetylsalixylic có trong viên thuốc aspirin

- Bài 7 Phân tích định lượng axit ascorbic trong viên thước vitamin C

- Bài 8 Điều chế axit benzoic bằng phản ứng oxi hóa toluen với KMnO4 nóng

- Bài 9 Nhận biết và tách các ion trong dung dịch

- Bài 10 Chuẩn độ complexon

2 Tài liệu tập huấn giáo viên trường THPT chuyên về dạy học thực hành, thí nghiệm môn Hóa học, Vụ Giáo dục THPT (2013).

Tài liệu này gồm hai phần:

Phần thứ nhất: Một số định hướng thực hành TN các môn khoa học tự nhiên

Phần thứ hai: Một số bài TN thực hành môn hóa học

- Bài 1 Thực hành hóa học vô cơ

Điều chế và xác định hàm lượng sắt trong muối Mohr (NH4)2SO4 FeSO4.6H2O

- Bài 2 Thực hành hóa học hữu cơ

Tổng hợp glusazon

- Bài 3 Thực hành phân tích định tính

Phân tích hỗn hợp cation và anion

- Bài 4 Thực hành hóa lý

Một số ứng dụng của việc đo sức điện động

- Bài 5 Thực hành phân tích định lượng

Xác định chỉ số oxi hòa tan trong nước bằng phương pháp Winkler

Đây là những tài liệu có tính khoa học cao được biên soạn tỉ mỉ và công phu, gồmgiới thiệu chung về TN thực hành môn hóa học và một số bài TN thực hành môn hóa học,trong đó có thực hành hóa vô cơ, phân tích định tính, phân tích định lượng, và tổng hợp hữucơ… Nội dung các bài thí nghiệm tiệm cận với các đề thi thực hành của kì thi IChO Tài liệucòn nêu các chú ý ứng với các phương án thực hiện nhằm giúp cho TN được thực hiện antoàn, thành công nhất, cũng như cung cấp một số câu hỏi củng cố, mở rộng cho mỗi nộidung TN

Bên cạnh đó, một số công trình nghiên cứu đã được công bố có nội dung liên quan

và gần gũi với đề tài:

1 Luận văn thạc sĩ Hóa lý thuyết và Hóa lý “Xây dựng hệ thống bài thực nghiệm

phần hóa đại cương vô cơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế” của tác giả

Nguyễn Thị Nhung (2012), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQG Hà Nội

Luận văn có 3 chương:

Chương 1: Đưa ra tổng quan các vấn đề lí luận và thực tiễn về công tác TNthực hành trong dạy học hóa học của chương trình THPT cơ bản, nâng cao và THPTchuyên, trong các kì thi HSG cấp quốc gia ở nước ta hiện nay

Chương 2: Xây dựng được sáu bài TN thực hành hóa đại cương vô cơ về

nghiên cứu tốc độ phản ứng, cân bằng hoá học và tổng hợp đại cương vô cơ, Đề xuất

hệ thống câu hỏi, thang điểm đánh giá phù hợp với từng mức độ của các kì thi HSGquốc gia và Olympic hóa học quốc tế

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Kết quả của nghiên cứu này có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo bổ ích cho GVtham gia ôn luyện HSG và các em HS tham gia các kì thi HSG quốc gia, quốc tế; các

em HS yêu thích môn hóa học

2 Luận văn thạc sĩ Hóa lý thuyết và Hóa lý “Xây dựng hệ thống những bài thực

nghiệm phần hóa hữu cơ huấn luyện học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế” của tác giả Lê

Thị Thịnh (2012), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQG Hà Nội

Luận văn có 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về công tác bồi dưỡng HSG, TN thực hành hóa học trong chương trình THPT ở nước ta và trong các kì thi IChO gần đây

Chương 2: Xây dựng và đề xuất 6 bài thực nghiệm phần hóa hữu cơ nhằm huấnluyện HSG cấp quốc gia và chuẩn bị cho kì thi IChO

Chương 3: Làm TN thực hành đưa ra kết quả và đề xuất thang điểm đánh giá.Sau đó TNSP, xử lý số liệu, khảo sát đánh giá tính hiệu quả và khả thi của đề tài, điềuchỉnh thang điểm

Đây là tài liệu thiết thực và hữu dụng cho việc dạy và học thực hành ở trườngTHPT chuyên, tập trung nghiên cứu sâu vào chuyên ngành Hóa hữu cơ

Chúng tôi đã rút ra nhiều điều bổ ích và những gợi ý quan trọng, vận dụng một số

ý tưởng của các tài liệu trên để phục vụ cho đề tài

1.2 Một số vấn đề về sự đổi mới quá trình dạy học hóa học [45]

Sự đổi mới quá trình dạy học hóa học được thực hiện với sự đổi mới đồng bộ mụctiêu; nội dung giáo dục; PPDH và hình thức tổ chức dạy học (trong đó chú ý đến hoạtđộng của GV và HS); phương tiện, điều kiện dạy học; đánh giá kết quả dạy học

1.2.1 Sự đổi mới mục tiêu

Từ yêu cầu của xã hội hiện đại, mục tiêu giáo dục cũng cần được thay đổi để đàotạo những con người thích ứng với xã hội phát triển, với bản thân người học

Trong mục tiêu giáo dục của các cấp học, bậc học đã có điểm mới là tập trung hơn nữa vào việc hình thành năng lực cho HS đó là: năng lực nhận thức, năng lực hành

động (năng lực giải quyết vấn đề), năng lực thích ứng với điều kiện xã hội

Trong mục tiêu của môn hóa học đã xác định rõ: “Ngoài những kiến thức, kĩ năng

hóa học cơ bản HS phải đạt được, cần chú ý nhiều hơn tới việc hình thành các kĩ năng vận dụng kiến thức, kĩ năng tiến hành nghiên cứu khoa học hóa học như: quan sát,

phân loại, thu thập thông tin, dự đoán khoa học, đề ra giả thuyết, giải quyết vấn đề, tiếnhành T/N từ đơn giản đến phức tạp…để HS có thể tự phát hiện và giải quyết một cách chủđộng, sáng tạo các vấn đề thực tế có liên quan tới hóa học”

1.2.2 Sự đổi mới hoạt động của giáo viên hóa học

Với yêu cầu đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS thì

hoạt động của GV hóa học cũng phải có sự đổi mới Người GV hóa học với vai trò người thiết kế, tổ chức, điều khiển các hoạt động của HS để đạt mục tiêu dạy học.

Người GV hóa học cần thực hiện các hoạt động cụ thể như:

- Thiết kế giáo án giờ học bao gồm các hoạt động của HS theo các mục tiêu cụ thể

của mỗi bài học hóa học mà HS cần đạt được

- Tổ chức các hoạt động trên lớp để HS hoạt động theo cá nhân hoặc theo nhóm

như: nêu vấn đề cần nghiên cứu, tổ chức các hoạt động tìm tòi, phát hiện tri thức và hìnhthành kĩ năng hóa học

- Định hướng, điều chỉnh các hoạt động của HS: chính xác hóa khái niệm hóa

học được hình thành, các kết luận về bản chất hóa học của các hiện tượng mà HS tự tìmtòi, thông báo thêm một số thông tin mà HS không tự tìm tòi được qua các hoạt động trênlớp

- Thiết kế và thực hiện việc sử dụng các phương tiện trực quan, hiện tượng thực

tế, TN hóa học, mô hình mẫu vật như là nguồn thông tin để HS khai thác, tìm kiếm, pháthiện kiến thức, kĩ năng hóa học

- Động viên, khuyến khích, tạo điều kiện để HS vận dụng được nhiều hơn

những kiến thức thu được vào giải quyết một số vấn đề có liên quan tới hóa học trongthực tế đời sống, sản xuất

1.2.3 Sự đổi mới hoạt động học tập của học sinh

Hoạt động học tập của HS được chú trọng, tăng cường trong giờ học và mang tính

chủ động Quá trình học tập hóa học là quá trình HS tự học, tự khám phá tìm tòi để thu nhận kiến thức một cách chủ động tích cực Đây chính là quá trình tự phát hiện và giải

quyết các vấn đề Như vậy trong giờ học, HS được hướng dẫn để tiến hành các hoạt độngsau:

- Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu hoặc nắm bắt vấn đề học tập do GV nêu.

- Thực hiện các hoạt động cá nhân hoặc hợp tác theo nhóm để tìm tòi, giải quyết

các vấn đề đặt ra (tăng cường năng lực hành động và giao tiếp) như:

+ Dự đoán, phán đoán, suy luận trên cơ sở lí thuyết, đề ra giả thuyết khi giảiquyết một vấn đề mang tính lí luận

+ Tiến hành TN, quan sát, mô tả, giải thích và rút ra kết luận

+ Trả lời câu hỏi, giải bài toán hóa học

+ Thảo luận vấn đề học tập theo nhóm và rút ra kết luận

+ Báo cáo kết quả hoạt động cá nhân, nhóm hoặc phát biểu quan điểm, nhậnđịnh của mình về một vấn đề học tập

- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã biết để giải thích, tìm hiểu một số hiện tượng

hóa học xảy ra trong thực tế đời sống

- Đánh giá việc nắm vững kiến thức, kĩ năng hóa học của bản thân và các bạn

trong lớp (tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau)

Như vậy, việc đổi mới PPDH hóa học là phải tác động vào HS để HS được hoạtđộng nhiều hơn, suy nghĩ nhiều hơn; tích cực, chủ động trong các hoạt động chiếm lĩnhkiến thức, kĩ năng hóa học, có ý thức và biết cách vận dụng kiến thức hóa học vào thực tếđời sống Thông qua các hoạt động học tập tích cực thì HS không chỉ nắm vững các kiếnthức, kĩ năng hóa học mà còn nắm được phương pháp học tập, kĩ năng hoạt động tìm tòi,phát hiện và giải quyết vấn đề học tập một cách linh hoạt và sáng tạo

1.2.4 Đổi mới hình thức tổ chức dạy học và sử dụng phương tiện dạy học

Hình thức tổ chức dạy học lớp-bài được thay đổi đa dạng, phong phú hơn để phùhợp với hoạt động học tập tìm tòi cá nhân, hoạt động theo nhóm và cả lớp học

Địa điểm học của HS không chỉ diễn ra trên lớp mà còn được thực hiện ở phòng bộmôn, phòng học đa phương tiện, ở ngoài trường học…HS không chỉ thu nhận thông tintrong sách giáo khoa mà còn qua sách tham khảo, các phương tiện thông tin, phương tiện

kĩ thuật (băng, đĩa, mạng internet) và tham gia các hoạt động chia sẻ thông tin thu được.Các phương tiện dạy học được đa dạng hóa, không chỉ là phấn, bảng, sách vở…màcòn dùng dụng cụ TN, hóa chất, mô hình, mẫu vật, biểu bảng, hình ảnh, băng hình, bảntrong, máy chiếu, máy vi tính, phần mềm dạy học hóa học

Các TN hóa học, phương tiện dạy học được sử dụng chủ yếu như là nguồn kiến thức để HS tìm tòi, phát hiện, thu nhận kiến thức và cả phương pháp nhận thức Việc sử

dụng phương tiện dạy học chứng minh cho lời giảng được hạn chế dần

1.2.5 Sử dụng phối hợp một cách linh hoạt các phương pháp đặc thù của hóa học

Trong quá trình đổi mới PPDH hóa học, GV hóa học cần chú trọng đến việc khaithác các yếu tố tích cực trong từng PPDH được sử dụng và cáp PPDH đặc thù của hóahọc để thực hiện yêu cầu tạo điều kiện cho HS được hoạt động nhiều hơn, tích cực hơn,chủ động hơn trong giờ học GV cần tăng cường sử dụng các PPDH: nêu và giải quyếtvấn đề, đàm thoại tìm tòi, nghiên cứu… kết hợp với TN, phương tiện nghe nhìn hiện đại,các câu hỏi, bài tập hóa học theo hướng dạy học tích cực như:

- Các TN hóa học chủ yếu do HS thực hiện theo hướng TN nghiên cứu, dùng TNkiểm tra giả thuyết khoa học, kiểm nghiệm dự đoán

- Hoạt động đàm thoại tìm tòi được thực hiện bằng phiếu học tập, trong đó yêucầu HS trả lời hệ thống câu hỏi, bài tập nhằm giải quyết một nội dung học tập

- HS báo cáo kết quả hoạt động bằng lời, bằng giấy, hoặc bản trong

- PPDH nêu và giải quyết vấn đề được thực hiện theo hướng GV nêu vấn đề hoặc

tổ chức cho HS hoạt động phát hiện vấn đề Mỗi HS hoặc nhóm HS hoạt động tích cựcdưới sự chỉ đạo của GV để giải quyết vấn đề, tìm ra tri thức cần lĩnh hội Trong quá trìnhgiải quyết vấn đề cần tổ chức cho mọi HS đều tham gia các hoạt động cá nhân, thínghiệm, thảo luận, trao đổi trong nhóm, nhận xét, đánh giá, rút ra kết luận về kiến thức,phương pháp nhận thức cần lĩnh hội

1.2.6 Sự đổi mới quá trình dạy học hóa học ở trường THPT chuyên

Ở Việt Nam, tỉ lệ HSG chủ yếu tập trung ở hệ thống các trường chuyên Tínhđến năm 2014, cả nước có 76 trường và khối THPT chuyên, trong đó có 68 trườngTHPT chuyên và 9 khối THPT chuyên trong các Đại học Tổng số HS THPT chuyêntoàn quốc là gần 50 nghìn, chiếm 1,74% số học sinh THPT tỉ lệ bình quân toàn quốc[34]

Hơn lúc nào hết, sự nghiệp bồi dưỡng, phát triển nhân tài cho đất nước phảiđƣợc đặt lên một tầm cao mới với “yêu cầu mới, nguồn lực mới và cách làm mới”nhằm đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa của đất nước

Các trường THPT chuyên là hình mẫu của các trường THPT về cơ sở vật chất, độingũ nhà giáo và tổ chức các hoạt động giáo dục Vì vậy, công tác đổi mới càng được

triển khai sâu rộng hơn, để đáp ứng yêu cầu của một cơ sở giáo dục chất lượng cao Đề

án Phát triển hệ thống trường THPT chuyên giai đoạn 2010 – 2020 đã được Thủ TướngChính Phủ phê duyệt, với một số nội dung chính như sau:

- Ưu tiên mở rộng diện tích; đầu tư xây dựng các trường THPT chuyên đảm bảođạt chuẩn quốc gia; trong đó hệ thống phòng chức năng, phòng học bộ môn hóa học đủ

số lượng, đạt tiêu chuẩn với trang thiết bị đồng bộ và hiện đại; phục vụ cho việc bồidưỡng HS năng khiếu

- Đổi mới PPDH, kiểm tra đánh giá của GV và việc học tập, làm quen nghiên cứukhoa học của HS

- Biên soạn khung tài liệu chuyên sâu giảng dạy môn chuyên; tài liệu hướng dẫnphát triển chương trình các môn chuyên; tài liệu phục vụ cho việc thực hiện giảng dạybằng tiếng Anh các môn toán, vật lí, hóa học, sinh học, tin học; tài liệu về tổ chức cáchoạt động giáo dục nhằm bồi dưỡng năng khiếu theo lĩnh vực chuyên như: khoa học tựnhiên, khoa học xã hội, quản lý ;

- Lựa chọn giới thiệu một số chương trình, tài liệu dạy học tiên tiến của nước ngoài

để các trường THPT chuyên tham khảo, vận dụng

- Đổi mới phương thức tuyển sinh, từng bước áp dụng phương pháp phát hiện năngkhiếu, xác định chỉ số thông minh, chỉ số sáng tạo trong việc tuyển sinh vào THPT

- Nghiên cứu đổi mới việc tổ chức thi HSG, tuyển chọn, bồi dưỡng đội tuyển dựthi olympic quốc tế và khu vực; tăng cường các kỳ thi mang tính chất giao lưu giữa cáctrường THPT chuyên thuộc các vùng trên cả nước

Thực hiện Đề án phát triển hệ thống trường THPT chuyên giai đoạn 2010-2020, nhằmnâng cao chất lượng dạy học trong các trường THPT chuyên, Bộ Giáo dục & Đào tạo đã cónhững :

- Trang bị cho GV một số nội dung chuyên đề vừa thiết thực phục vụ ngay choviệc dạy học ở trường THPT chuyên; vừa nâng cao tiềm lực của GV các trường THPTchuyên qua các lớp Tập huấn:

+ Dạy học một số chuyên đề chuyên sâu

+ Dạy học thực hành TN

+ Dạy học các môn khoa học tự nhiên bằng tiếng Anh

+ Kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực HS

- Tổ chức Cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học nhằmkhuyến khích HS nghiên cứu khoa học; sáng tạo kỹ thuật, công nghệ và vận dụng kiếnthức đã học vào giải quyết những vấn đề thực tiễn; góp phần đổi mới hình thức tổ chứchoạt động dạy học; đổi mới hình thức và phương pháp đánh giá kết quả học tập.

- Triển khai thí điểm đưa thêm phần thực nghiệm hóa học vào kì thi HSG quốcgia nhằm phát triển và đánh giá toàn diện hơn khả năng học tập hóa học của HS, bắt kịpvới xu hướng của các đề thi quốc tế, thể hiện tinh thần của bộ môn Hóa học – khoa học

lý thuyết gắn với thực nghiệm

1.3 Thực hành thí nghiệm trong dạy học hóa học

1.3.1 Thí nghiệm hoá học

1.3.1.1 Khái niệm

Theo Từ điển Tiếng Việt NXB Khoa học Xã hội 1992, thí nghiệm có 2 nghĩa:nghĩa thứ nhất là “gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xácđịnh để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh; nghĩa thứ hai là “làmthử để rút kinh nghiệm”

Theo Đại từ điển tiếng Việt NXB Văn hóa thông tin 1999, thí nghiệm là “làm thửtheo những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định để nghiên cứu, chứng minh”

Trong đề tài này, khái niệm thí nghiệm được giới hạn trong một phạm vi hẹp hơn

là “thực hiện các phản ứng, quá trình hóa học phục vụ cho việc dạy học hóa học”

1.3.1.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học hoá học [46]

a) Thí nghiệm là phương tiện trực quan

Thí nghiệm là phương tiện trực quan chính yếu, được dùng phổ biến và giữ vai tròquyết định trong quá trình dạy học hóa học TN giúp HS chuyển từ tư duy cụ thể sang tưduy trừu tượng và ngược lại thông qua việc trực tiếp làm quen với các tính chất lý hóacủa các chất hóa học, từ đó hiểu rõ các quá trình hóa học, nắm bắt các khái niệm, địnhluật, học thuyết hóa học

b) Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn

Nhiều TN rất gần gũi với đời sống, với các quy trình công nghệ Chính vì vậy, TNgiúp HS vận dụng các điều đã học vào thực tế cuộc sống Khi quan sát TN (tự mình hoặc

GV làm) HS ghi nhớ các TN, nếu HS gặp lại hiện tượng trong tự nhiên, HS sẽ hình dunglại kiến thức và giải thích được hiện tượng một cách dễ dàng Từ đó HS phát huy đượctính tích cực, sáng tạo và ứng dụng kiến thức nhạy bén trong những trường hợp khác

nhau Như vậy, việc dạy học hóa học đã thực hiện đúng mục tiêu chung của giáo dục, đó

là đào tạo những con người toàn diện về mọi mặt, hình thành những kĩ năng cần thiết,khả năng thích ứng trong mọi tình huống

c) Rèn luyện kĩ năng thực hành

Trong tất cả các TN khoa học, đặc biệt là TN về hóa học, nếu không cẩn thận sẽgây ra nguy hiểm có khi dẫn đến tử vong Khi thực hành TN, HS phải làm đúng các thaotác cần thiết, sử dụng lượng hóa chất thích hợp nên HS vừa tăng cường khéo léo và kĩnăng thao tác, vừa phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề Từ đó HS sẽ hình thành nhữngđức tính cần thiết của người lao động mới: cẩn thận, ngăn nắp, kiên nhẫn, trung thực,chính xác, khoa học, kĩ thuật,…

d) Phát triển tư duy, nâng cao lòng tin vào khoa học

Thí nghiệm giúp HS phát triển tư duy, hình thành thế giới quan duy vật biệnchứng Đứng trước TN, HS sẽ tăng cường sức chú ý đối với các hiện tượng nghiên cứu,tiến hành các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa để rút rakết luận đúng đắn Khi làm TN hoặc được tận mắt nhìn thấy những hiện tượng hóa học,

HS sẽ tin tưởng vào kiến thức đã học và cũng thêm tin tưởng vào chính bản thân mình

e) Gây hứng thú cho học sinh

GV sử dụng TN vào tiết học sẽ gây hứng thú cho HS trong quá trình học tập Nếu

HS quan sát được những TN hấp dẫn, HS sẽ muốn khám phá những TN và tính chất hóahọc của các chất Để giải thích được các câu hỏi: làm thế nào để tự mình thực hiện đượccác TN hấp dẫn? Tại sao các chất phản ứng với nhau lại tạo ra được hiện tượng như vậy?Mình có thể sử dụng chất khác mà vẫn tạo ra được hiện tượng như trên không? Từ đó HS

sẽ tự mình đi tìm hiểu vấn đề chứ không phải đợi thầy cô nhắc nhở

Như vậy, cùng với lý thuyết, TN hóa học có vai trò hết sức quan trọng trongnghiên cứu khoa học cũng như trong dạy học hóa học: Ai học hóa học mà chưa từng làm

TN hoặc quan sát TN thì có thể xem như chưa học hóa

1.3.1.3 Phân loại

a) Thí nghiệm trong hệ thống các phương tiện dạy học [12]

Phương tiện dạy học cơ bản phổ biến rộng rãi trong nhà trường gồm 3 loại:

- Phương tiện kỹ thuật dạy học (các phương tiện nghe nhìn và máy dạy học)

- Phương tiện trực quan (đồ dùng dạy học trực quan)

- Thí nghiệm nhà trường

Đối với hoá học thì TN nhà trường là phương tiện dạy học quan trọng nhất.

b) Phân loại thí nghiệm [17]

* Thí nghiệm của giáo viên

Là những TN do GV trực tiếp thực hiện, trình bày trước HS Đây là hình thức TNquan trọng nhất trong dạy học hóa học ở trường phổ thông

Thí nghiệm của GV có những ưu điểm sau:

- Nhanh, tiết kiệm hóa chất, ít tốn thời gian thực hiện

- Thao tác mẫu mực, cho kết quả chuẩn xác

- Dụng cụ được chuẩn bị chu đáo, có chọn lọc và đơn giản

- Có thể thực hiện được các T/N phức tạp, nguy hiểm, độc hại

* Thí nghiệm của học sinh

Là những TN do HS trực tiếp thực hiện trong quá trình học tập, được áp dụngtrong một số trường hợp sau:

- Khi học bài mới: HS có thể thực hiện một số TN nghiên cứu tính chất của cácchất

- Khi ôn tập, luyện tập: HS thể thực hiện một số TN để khắc sâu kiến thức hay ápdụng lý thuyết để giải quyết một số bài toán thực tiễn

- Khi kiểm tra: Để chuẩn bị kiến thức cho bài mới, HS cũng có thể được yêu cầuthực hiện TN nhằm gợi nhớ, tái hiện kiến thức cũ, tạo bước đệm cho việc lĩnh hội kiếnthức mới

- Khi thực hành: trong sách giáo khoa hiện hành, tỷ lệ các bài TH đã tăng lên đáng

kể (khoảng 9%) Các TN do HS thực hiện trong các bài TH thường là những TN đơngiản, dễ làm, dụng cụ đơn giản, hóa chất ít độc hại nguy hiểm

Về cách thức tiến hành, TN của HS có thể được tiến hành theo một số cách:

- Thí nghiệm đồng loạt: đây là hình thức tổ chức cho một nội dung TH tốt nhất,trong đó từng HS được thực hiện TN một cách độc lập

- Thí nghiệm theo nhóm HS: là hình thức trong đó một số HS thay nhau làm TN,

số còn lại quan sát, theo dõi, thảo luận

* Thí nghiệm ngoại khóa

Thí nghiệm ngoại khóa cũng bao gồm những TN mà HS làm ngoài nhà trường.Trong những trường hợp cho phép, GV có thể giao nội dung, hướng dẫn cách tiến hành

để HS thực hiện các TN tại nhà Đây là loại TN và cách tiến hành rất đa dạng, phong phú

T/N HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PT

T/N CỦA GIÁO VIÊN

(DO GV THỰC HIỆN) (DO HS THỰC HIỆN)T/N CỦA HỌC SINH (DO HS THỰC HIỆN)T/N CỦA HỌC SINH

T/N NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC MỚI

hướng cho HS vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, giúp cho việc dạy học hóa học

ở trường phổ thông mang tính thực tiễn cao hơn, giúp HS hứng thú học tập

Có thể tóm tắt sự phân loại các T/N hóa học ở trường phổ thông theo sơ đồ sau:

Hình 1.1 Phân loại các TN hóa học ở trường phổ thông

1.3.2 Bài thực hành hóa học [21]

1.3.2.1 Khái niệm

Bài thực hành hóa học là hình thức TN do HS tự làm khi hoàn thiện kiến thứcnhằm minh hoạ, ôn tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảohoá học

1.3.2.2 Phân loại bài thực hành hóa học

- Dựa vào lĩnh vực nghiên cứu có thể chia bài thực hành hóa học thành 3 loại:

* Bài thực hành đại cương vô cơ

* Bài thực hành phân tích

* Bài thực hành hữu cơ

- Dựa vào cách thức thể hiện có thể chia bài thực hành hóa học thành 2 loại:

* Bài thực hành định tính

* Bài thực hành định lượng

- Dựa vào mục tiêu sử dụng có thể chia bài thực hành hóa học làm hai loại:

* Bài thực hành làm trực tiếp

* Bài thực hành bằng quan sát (mô phỏng)

1.3.2.3 Ý nghĩa của các bài thực hành hoá học

- Giúp HS nắm vững kiến thức và thiết lập được lòng tin vào khoa học, hìnhthành và nâng cao hứng thú học tập bộ môn.

- Phát triển tốt hơn hoạt động của các giác quan, hoạt động tư duy và tư duy sángtạo

- Rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo hoá học cho HS nhất là các kĩ năng, thao tác sửdụng hoá chất, dụng cụ TN, kĩ năng quan sát mô tả hiện tượng TN và kĩ năng vận dụngkiến thức hoá học

- Giúp HS hình thành phương pháp nghiên cứu hoá học như phát hiện, đề xuấtvấn đề nghiên cứu, dự đoán lý thuyết, lựa chọn dụng cụ hoá chất và xây dựng phương ántiến hành TN, quan sát màu sắc các chất tham gia pư, tiến hành các thao tác TN và quansát mô tả hiện tượng TN, đối chiếu với dự đoán và giải thích hiện tượng, nhận xét và rút

ra kết luận

- Rèn luyện cho HS các đức tính và phẩm chất của người nghiên cứu khoa họcnhư: trung thực, cẩn thận, gọn gàng, ngăn nắp…

1.3.2.4 Yêu cầu sư phạm của tiết thực hành hoá học

- HS phải ý thức được mục đích của các TN trong bài thực hành và hiểu rõ cácđiều kiện của TN Với yêu cầu này GV không nên thông báo sẵn mà tổ chức cho HS thảoluận để tìm hiểu mục đích TN, đề xuất cách tiến hành TN, chọn dụng cụ, hóa chất cho

TN và GV nhận xét bổ sung các ý kiến của HS nêu ra HS sẽ được thực hiện một cáchđộc lập tất cả các kỹ năng này thông qua giải các bài tập thực nghiệm (dạng nhận biết cácchất) trong một số bài TH của chương trình dưới sự tổ chức và giúp đỡ của GV

- Việc tiến hành TN, quan sát và mô tả diễn biến, hiện tượng TN đều phải do HS

tự lực tiến hành, GV chỉ tổ chức, giúp đỡ, điều chỉnh để làm chính xác các kiến thức, kĩnăng của HS, không làm thay HS

- Sau mỗi giờ TN thực hành HS phải rút ra được những nhận xét, kết luận về bảnchất của các hiện tượng quan sát được

- GV tổ chức cho HS trực tiếp tác động vào đối tượng TN, chủ động trong cáchoạt động lựa chọn, lắp ráp các dụng cụ TN, đề xuất cải tiến dụng cụ, thực hiện các thaotác TN, rút kinh nghiệm về thao tác, cách tiến hành để đảm bảo cho TN thành công, antoàn Đây chính là tiền đề để HS tự lực nghiên cứu sau này

1.3.2.5 Điều kiện để tổ chức tốt tiết thực hành hóa học

 Đối với giáo viên:

1 Xác định rõ mục tiêu của bài thực hành TN.

2 Tiến hành trước tất cả các TN để xác định những hướng dẫn cụ thể, chính xác,phù hợp với các điều kiện thực tế về thiết bị, hoá chất trong PTN của nhà trường Cầnchú ý đến các yếu tố đảm bảo an toàn, bảo vệ môi trường, sự thành công của TN và cảcác nguyên nhân dẫn đến không thành công

3 Chuẩn bị nội dung hướng dẫn tiến hành các TN trong bài thực hành và thể hiệnthật ngắn gọn trên bảng phụ hoặc bản trong dùng cho máy chiếu hắt

4 Dự kiến hình thức tổ chức hoạt động giờ thực hành và chuẩn bị dụng cụ hoáchất cần dùng

5 Thiết kế bài thực hành Cần chú ý:

 Mục đích, phân chia nhóm, dụng cụ hoá chất cần dùng

 Tổ chức ôn tập các kiến thức có liên quan và trình bày cách tiến hành TN

 Tổ chức cho các nhóm tiến hành TN, quan sát, mô tả hiện tượng, ghi chép, giảithích hiện tượng…

 Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả hoạt động của nhóm

 Nhận xét, đánh giá kết quả giờ học và rút kết luận

 Tổ chức cho các nhóm hoàn thành báo cáo TN và dọn vệ sinh phòng học

 Đối với học sinh

1 Ôn tập những nội dung kiến thức liên quan đến các TN trong bài thực hành

2 Đọc trước các TN sẽ tiến hành để biết dụng cụ, hóa chất và hình dung cácbước sẽ thực hiện

3 Dự đoán trước các hiện tượng sẽ xảy ra, giải thích nguyên nhân

4 Ôn tập các kiến thức về thao tác TN chính xác, an toàn, tiết kiệm

Như vậy có thể thấy rằng để tiết thực hành hóa học đạt được kết quả như mongmuốn thì cả GV và HS đều phải có sự chuẩn bị kĩ lưỡng

1.3.2.6 Giờ thực hành hóa học ở trường THPT chuyên

Giờ thực hành hóa học ở trường THPT chuyên, cho lớp chuyên Hóa cũng là hìnhthức TN hóa học do HS tự làm, nhằm minh hoạ, ôn tập, củng cố, vận dụng kiến thức đãhọc và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo hoá học Nó cũng có tầm quan trọng và gồm các yêu cầu

sư phạm như bài thực hành hóa học cho lớp không chuyên Tuy nhiên, do đặc thù hướngtối đối tượng HS chuyên Hóa, giờ thực hành hóa học này có một số điểm khác biệt sau:

Bảng 1.1 So sánh giờ thực hành hóa học ở trường THPT và THPT chuyên

Giờ thực hành hóa học

ở trường THPT

Giờ thực hành hóa học

ở trường THPT chuyênĐối

- Ngoài bài thực hành trong SGK, GV

có thể đưa vào các bài nâng cao

- Mang tính chất định tính hoặc định lượng

Thời

Tùy vào nội dung thực hành (có thể kéo dài 90 – 120 phút)

1.4 Tư liệu dạy học

1.4.1 Khái niệm tư liệu

- Tư liệu nói chung là một khái niệm tương đối rộng Tư liệu là những thông tin

rút ra từ tài liệu viết tay, in ấn, từ các đồ vật như: công cụ sản xuất, công trình kiến trúc,

đồ dùng cá nhân, phim ảnh, băng hình, internet… và là những thông tin sống động từ conngười

Theo từ điển Tiếng Việt do Hoàng Phê chủ biên (2005): “Tư liệu là những thứ vậtchất con người sử dụng trong một lĩnh vực hoạt động nhất định nào đó Tư liệu cũng cóthể là tài liệu sử dụng cho việc nghiên cứu”

1.4.2 Phân loại tư liệu [32]

Có thể phân loại tư liệu theo các tiêu chí sau đây:

- Phân chia theo hình thức cố định tư liệu:

+ Tư liệu văn tự: thông tin được lưu giữ dưới dạng ký tự ngôn ngữ, số liệutrong các văn bản, các bảng biểu, sơ đồ

+ Tư liệu phi văn tự: có thể là công trình kiến trúc, các tác phẩm nghệ thuật(tranh, ảnh…), chương trình truyền hình, băng đĩa có hình ảnh, âm thanh…

- Phân chia theo tính chất pháp lý của tư liệu:

+ Tư liệu chính thức: là những tư liệu được thừa nhận, xuất bản và đượccông bố chính thức từ các cơ quan nhà nước, các tổ chức xã hội

+ Tư liệu không chính thức: là những tư liệu chưa được thừa nhận, xuấtbản và được công bố chính thức từ các cơ quan nhà nước, các tổ chức xã hội

- Phân chia theo tính chất tồn tại của tư liệu:

+ Tư liệu động : Là những tư liệu sống động như phim, ảnh động

+ Tư liệu tĩnh: Là tư liệu cố định trong các văn bản, giấy tờ

- Phân chia theo cách thức lấy tư liệu:

+ Tư liệu trực tiếp: là tư liệu phóng viên thu thập được qua sự tiếp xúc trựctiếp với các sự kiện, con người, không qua khâu trung gian Tư liệu trực tiếp là tưliệu “tai nghe, mắt thấy”

+ Tư liệu gián tiếp: là loại tư liệu phóng viên thu thập, tìm hiểu được thôngqua một trung gian (người khác hoặc vật khác)

1.4.3 Tư liệu dạy học [37]

1.4.3.1 Khái niệm tư liệu dạy học

Tư liệu dạy học là những tài liệu chứa đựng nội dung học tập, được thể hiện dướidạng các phương tiện trực quan (tranh ảnh, mẫu vật, phim…) hoặc biểu diễn bằng ngônngữ viết, dựa vào đó học sinh có thể tìm tòi, suy luận đi đến một tri thức

1.4.3.2 Vai trò của tư liệu dạy học

a) Là nguồn bổ sung tri thức quan trọng, làm sáng tỏ nội dung sách giáo khoa

Sách giáo khoa là nguồn tri thức chủ yếu mà HS cần lĩnh hội, tuy nhiên trong sáchgiáo khoa có một số nội dung kiến thức trình bày rất cô đọng khiến cho học sinh khóhiểu Tư liệu sẽ giúp cho GV giảng giải được nội dung súc tích này, HS sẽ hiểu được vấn

đề một cách cặn kẽ Mặt khác, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, khốilượng tri thức của nhân loại tăng lên đã làm nảy sinh mâu thuẫn giữa lượng kiến thức cầndạy và cần biết cho học sinh rất lớn, trong khi thời gian dạy ở trường THPT lại có hạn Việc sưu tầm tư liệu sẽ giúp cho HS bổ sung tri thức

Như vậy, nguồn tri thức có được từ tư liệu sưu tầm vừa phục vụ trực tiếp cho việchoàn thành nhiệm vụ trí dục quy định trong chương trình, vừa có tác dụng nâng cao sựhiểu biết cho HS

b) Tạo hứng thú học tập cho học sinh

Hứng thú có vai trò quan trọng trong hoạt động học của HS Khi có hứng thú, HS

sẽ tiến hành hoạt động học một cách hăng say, chủ động tìm kiếm tri thức

Tư liệu sưu tầm sau khi được biên tập chứa nhiều thông tin mới, đa dạng và phongphú HS được tiếp cận với tư liệu thông qua các phương tiện thông tin đại chúng, các tìnhhuống có vấn đề …Điều này sẽ gây kích thích tới giác quan của HS, tạo cho HS hứng thúhọc tập và tâm thế sẵn sàng đón nhận những kiến thức mới

c) Góp phần đổi mới phương pháp dạy học

Với nguồn tri thức mà tư liệu sưu tầm cung cấp, GV có thể sử dụng trong các khâucủa quá trình dạy học như: dạy kiến thức mới; củng cố, hoàn thiện kiến thức ; kiểm tra,đánh giá kiến thức, kỹ năng, thái độ…

GV cũng có thể sử dụng tư liệu để tổ chức các hoạt động học tập tích cực cho HSnhư: xây dựng bài tập, phiếu học tập hay tình huống có vấn đề Các hoạt động dạy họcđược tổ chức một cách khoa học, lý thú sẽ khiến cho HS có được hứng thú, chủ động khitham gia Hứng thú tạo cho HS tâm thế sẵn sàng đón nhận kiến thức, phát triển tư duyđộc lập, phát huy tính sáng tạo cá nhân Như vậy, việc hợp tác giữa GV và HS trong hoạtđộng dạy và học được nâng cao, GV nhận được sự hỗ trợ từ phía HS, HS hiểu được kiếnthức mới thong qua sự hướng dẫn của GV và tư liệu đã góp phần trong việc đổi mớiPPDH

1.4.3.3 Phân loại tư liệu dạy học

Tư liệu sưu tầm và thu thập được thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau, chứanhững thông tin có nội dung khác nhau Để có thể quản lý và sử dụng hợp lý các tư liệucần tiến hành phân loại các tư liệu sau (11; tr 8):

- Dựa vào hình thức thể hiện của tư liệu có:

+ Tư liệu bằng ngôn ngữ viết: các đoạn trích

+ Tư liệu là các bảng số liệu, các sơ đồ

+ Tư liệu là các tranh ảnh

+ Tư liệu là các đoạn phim, mô hình động

+ Tư liệu là các mẫu vật, mô hình

- Dựa vào mục đích dạy học:

+ Tư liệu để dạy bài mới

+ Tư liệu để minh họa cho kiến thức đã học

+ Tư liệu để kiểm tra đánh giá

+ Tư liệu để củng cố, ra bài tập về nhà

- Dựa vào cách sử dụng tư liệu:

+ Tư liệu để xây dựng bài tập nhận thức

+ Tư liệu để xây dựng câu hỏi

+ Tư liệu để xây dựng phiếu học tập

+ Tư liệu để xây dựng tình huống có vấn đề

1.5 Thực trạng dạy học tiết thực hành hóa học cho học sinh chuyên Hóa ở trường THPT chuyên

1.5.1 Mục đích điều tra

Khi tiến hành điều tra chúng tôi đặt ra những mục tiêu chính sau đây:

- Tìm hiểu tình hình dạy học tiết thực hành cho HS chuyên Hóa ở trường THPTchuyên: quan điểm của GV, tỉ lệ % số tiết thực hành so với khung chương trình, việc tổchức dạy học được tiến hành như thế nào?

- Tìm hiểu thuận lợi và khó khăn trong việc dạy học thực hành cho HS chuyênHóa ở trường THPT

- Tìm các biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học tiết thực hành cho HS chuyênHóa ở trường THPT

1.5.2 Đối tượng và phương pháp điều tra

Chúng tôi đã tiến hành phát phiếu tham khảo ý kiến (Phụ lục 1) đến các GV hóahọc đại diện các trường THPT chuyên ở các tỉnh và thu về 93 phiếu

Bảng 1.2 Thông tin GV được điều tra

6 Chuyên Nguyễn Quang Diệu – Đồng Tháp 7

8 Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm – Vĩnh Long 12

1.5.3 Kết quả điều tra

1.5.3.1 Về đội ngũ GV

Bảng 1.3 Điều tra về đội ngũ giáo viên

2 Thâm niên công

a Số năm công tác

9 9,68% 42 45,16% 32 34,4 % 10 10,76 %

b Số năm tham gia

dạy lớp chuyên Hóa

Bảng 1.3 cho thấy một số vấn đề sau:

- Đội ngũ GV trường chuyên đa số có thâm niên công tác lâu năm (từ 15năm trở lên chiếm 45,16%), do đó có nhiều kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy,đồng thời trình độ chuyên môn của GV trường chuyên đạt tỉ lệ trên chuẩn khá cao(bao gồm học viên cao học, thạc sĩ và tiến sĩ, chiếm 65,6%) Đây là thuận lợi lớn trongcông tác bồi dưỡng HSG, đào tạo nhân tài cho đất nước

- Tuy nhiên số năm GV tham gia dạy chuyên còn ít (từ trên 10 năm chiếm17,19%) và đặc biệt số năm GV tham gia dạy thực hành cho lớp chuyên Hóa rất ít (từtrên 10 năm chỉ chiếm 23%)

- Số liệu trên cho thấy việc dạy học thực hành cho lớp chuyên Hóa còn khá mới

mẻ, từ trước đến nay chỉ chủ yếu tập trung vào việc dạy các nội dung lý thuyết

1.5.3.2 Về quan điểm của GV

Theo ý kiến riêng của mình, thầy/cô đánh giá như thế nào về mức độ cần thiết của việcdạy học tiết thực hành cho HS chuyên Hóa?

Bảng 1.4 Mức độ cần thiết của việc dạy thực hành cho HS chuyên Hóa

Lựa chọn Số phiếu Phần trăm

 Rất cần thiết 78 83,87%

 Ít cần thiết 02 02,15%

* Nhận xét: Đa số GV đều nhận thấy được mức độ cần thiết của việc dạy thực

hành cho HS chuyên Hóa Điều này là một thuận lợi vì từ nhận thức đúng GV sẽ quantâm, đầu tư chu đáo cho bài lên lớp, cố gắng khắc phục khó khăn trong dạy học

1.5.3.3 Về qui định của nhà trường

Ở trường của thầy/cô, việc tổ chức dạy học thực hành cho HS chuyên Hóa hiện nay là:

Bảng 1.5 Quan điểm về việc dạy thực hành hiện nay

bắt buộc 67 72,04 %

được khuyến khích nhưng không không bắt buộc 0 0%

chỉ dạy cho đội tuyển thi HSG cấp Quốc gia, khu vực 26 27,96 %

* Nhận xét: Số liệu cho thấy 100% các trường đều tổ chức dạy thực hành, tuy

nhiên do điều kiện thực tế mà còn một số trường (27,96%) chỉ tập trung dạy thực hànhcho đội tuyển thi HSG cấp Quốc gia, khu vực

Nội dung nào được thầy/cô chú trọng khi giảng dạy tiết thực hành cho HS chuyên Hóa?

(Có thể đánh dấu vào nhiều lựa chọn)

Bảng 1.7 Nội dung được GV chú trọng trong dạy học thực hành

Hóa đại cương

 Phân tích định tính 59

* Nhận xét: Bên cạnh Hóa vô cơ được chú trọng đưa vào nội dung thực hành (đây

là nội dung nền tảng, thí nghiệm tương đối ngắn, dễ thực hiện), thực hành PTĐL chiếm tỉ

lệ cao nhất, điều này có thể giải thích do đề thi thực hành Chọn HSG Quốc gia hiện nayđang tập trung vào nội dung này

1.5.3.6 Về tài liệu thực hành

Các nguồn tài liệu thầy/cô đã sử dụng để giảng dạy thực hành cho HS chuyên Hóa ?

Bảng 1.8 Các loại tài liệu tham khảo được GV sử dụng trong dạy học thực hành

Nguồn tài liệu

độ trung bình

Tài liệu thực hành của các trường Đại học, Cao đẳng 16 29 31 17 2,57

Nguồn tài liệu khác:

* Nhận xét: Tài liệu chính được đa số GV dùng để tham khảo khi soạn giáo án

thực hành là tài liệu do Bộ GD-ĐT ban hành Đây là những tài liệu phổ biến và quenthuộc nhất, tuy nhiên nguồn tài liệu này còn ít Vì vậy, GV cần tham khảo thêm nguồn tàiliệu từ các trường Đại học-Cao Đẳng và internet Nhưng có thể một số nội dung chưa sátvới điều kiện thực tế của trường THPT chuyên Trong khi đó, tài liệu do Tổ chuyên mônbiên soạn còn rất ít, do đó cần đầu tư nghiên cứu, biên soạn thêm và bám sát với yêu cầu

ở trường THPT để góp phần giải quyết các khó khăn hiện nay của GV

1.5.3.7 Những khó khăn khi giảng dạy TH cho HS chuyên Hóa

Thầy/cô vui lòng đánh giá những khó khăn trong công tác giảng dạy thực hành cho HS chuyên Hóa (Mức độ khó khăn tăng dần từ 1 đến 5)

Để xếp hạng các mức độ khó khăn của GV khi dạy bài thực hành, chúng tôi tínhmức độ khó khăn trung bình cho mỗi nội dung bằng cách lấy số lượng lựa chọn ứng với

từng mức độ nhân với con số định lượng của mức độ đó để được các giá trị Xi Tính tổngcác giá trị Xi rồi chia cho tổng số phiếu (là 93) ta được mức độ trung bình Kết quả đượcthể hiện trong bảng 1.9.

Bảng 1.9 Xếp hạng mức độ khó khăn GV gặp phải khi dạy bài thực hành

ST

Mức độ trung bình

1 Sự quan tâm của lãnh đạo Sở, Trường 43 32 5 7 6 1,93

2 Phòng thí nghiệm thực hành bộ môn 37 31 10 8 7 2,11

3 Chất lượng dụng cụ, hóa chất thực hành 29 28 17 10 12 2,51

4 Quỹ thời gian dành cho giảng dạy thực hành 0 3 14 37 39 4,2

8 Kiểm tra, đánh giá liên quan đến thực hành 5 16 26 23 23 3,46

9 Hứng thú học tập của HS trong giờ thực hành 51 20 14 8 0 1,77

* Nhận xét:

Trong điều kiện hiện nay, giáo dục đã được nhà nước quan tâm, các cấp lãnh đạoquan tâm và khuyến khích công tác dạy học thực hành Từ đó, việc đầu tư cơ sở vật chất,PTN, dụng cụ hóa chất được nâng cao, là những thuận lợi cơ bản cho GV khi tổ chức dạyhọc thực hành Đây là điều đáng mừng và là cơ hội để việc dạy học hóa học đi vào thực

tế hơn, gây hứng thú, hấp dẫn hơn, khiến HS yêu thích môn hóa học Tâm lý ham thíchlàm TN của HS cũng là một thuận lợi rất lớn để phát huy hiệu quả của tiết thực hành.Vấn đề gây khó khăn cho thầy cô là phải đầu tư công sức, mất nhiều thời gian trongkhi đó thời lượng dành cho thực hành còn ít (4,2) Mặt khác do không sử dụng thườngxuyên nên các thầy cô cũng khó khăn trong việc hướng dẫn HS thực hành (3,61), điềunày đa số gặp ở các thầy cô trẻ, kinh nghiệm còn non nớt

Các nguyên nhân được nhiều GV lựa chọn nhất (4, 5, 6, 7 và 8) chủ yếu thuộcnhóm nguyên nhân khách quan Riêng nguyên nhân 6 một lần nữa cho thấy việc cần thiếtphải có nhân viên phụ trách PTN để hỗ trợ GV khi tổ chức dạy bài thực hành (3,95)

Vấn đề khó khăn chiếm tỉ lệ cao là còn ít tài liệu đề cập đến dạy học TH cho HSchuyên Hóa (3,87) Sách tham khảo về dạy học thực hành cho HS chuyên Hóa khá ít ỏi

so với sách tham khảo dạy lí thuyết, bài tập; GV tập trung trang bị nhiều kĩ năng dạy họccác bài lí thuyết, giải bài tập hơn là các kĩ năng tổ chức dạy học thực hành; HS cũng tậptrung học lí thuyết, giải bài tập nhiều hơn việc học kĩ năng TN Đó là xu thế thật sự đangdiễn ra vì kết quả dạy học hóa học hiện nay được đánh giá thông qua các đề thi, kiểm tra

mà số lượng các câu hỏi có nội dung thực nghiệm, thực hành rất ít ỏi hoặc thậm chíkhông có Từ đây phần nào một lần nữa chúng ta thấy việc chú trọng dạy lí thuyết hơndạy thực hành trong môn hóa học hiện nay

1.5.3.8 Giải pháp

Thầy/cô vui lòng cho biết ý kiến về các biện pháp khắc phục những khó khăn hiện nay,cũng như mức độ cần thiết của giải pháp đó

(Mức độ: 0 – không cần thiết; 1 – ít cần thiết; 2 – cần thiết; 3- rất cần thiết)

Bảng 1.10 Xếp hạng các biện pháp giúp nâng cao chất lượng dạy học thực hành

Mức độ trung bình

1 Đào tạo nhân viên phụ trách PTN 0 3 18 72 2,74

2 Tập huấn cho GV về kĩ năng TH 0 7 44 40 2,31

3 Biên soạn giáo trình TH riêng cho lớp

4 Thiết kế sẵn hình ảnh, videoclip thí nghiệm

để thuận lợi cho việc hướng dẫn HS 3 13 48 29 2,11

5 Đưa nội dung TH vào nội dung kiểm tra/thi 4 12 53 24 2,04

6 Soạn các câu hỏi có nội dung thực nghiệm

để củng cố, mở rộng kiến thức cho HS 3 16 49 25 2,03

7 Thiết kế vở TH thí nghiệm cho HS 5 26 41 21 1,84

9 Có chế độ đãi ngộ cho GV giảng dạy TH 0 7 51 35 2,3

* Nhận xét:

Trong các biện pháp được đánh giá cao nhất, có 3 biện pháp: đào tạo nhân viênphụ trách PTN, tập huấn kĩ năng trong PTN cho GV, có chế độ đãi ngộ cho GV giảngdạy thực hành Đây là những biện pháp mang tính đề xuất với các trường Sư phạm, các

Sở giáo dục và nhà trường

Nhóm các biện pháp 3, 4, 5, 6, 7 cũng được đánh giá khá cao và là những biệnpháp mang tính cấp thiết Trong điều kiện hiện nay đây là các biện pháp khả quan, khôngđòi hỏi nhiều đầu tư về cơ sở vật chất, kinh phí mà chủ yếu do GV chủ động thực hiện.Chính vì thế đề tài sẽ tập trung nghiên cứu kĩ các biện pháp này

1.5.4 Đánh giá chung về thực trạng dạy học thực hành hóa học ở trường THPT

- Nội dung giảng dạy thực hành hiện nay chủ yếu tập trung vào PTĐL, để phục vụcho công tác bồi dưỡng HSG Quốc gia, khu vực

- Từ kết quả điều tra trên chúng tôi tập trung nghiên cứu các biện pháp mang tínhkhả quan, không đòi hỏi nhiều đầu tư về cơ sở vật chất, kinh phí mà chủ yếu do GV chủđộng thực hiện, đó là:

+ Xây dựng giáo trình thực hành hóa học PTĐL phù hợp với điều kiện thực tế.+ Xây dựng hệ thống câu hỏi giúp HS củng cố kỹ năng, thao tác thực hành hóahọc

+ Xây dựng thư viện phim ảnh thí nghiệm đơn giản, dễ sử dụng giúp GV thuận tiệntrong việc hướng dẫn HS làm thực hành

Tiểu kết chương 1

Trong chương này, chúng tôi đã trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài baogồm:

1 Các tài liệu, luận văn có mối liên hệ với đề tài: việc nghiên cứu tài liệu thực

hành thí nghiệm cho HS chuyên Hóa đã bước đầu được sự quan tâm của nhiều nhànghiên cứu Tuy nhiên, hướng nghiên cứu tập trung cho bài thực hành hóa học PTĐLvẫn còn mới mẻ

2 Sự đổi mới quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông, đặc biệt là trường THPT chuyên: Có hiểu rõ về quan điểm đổi mới trong dạy học hóa học thì GV mới thấy

rõ tầm quan trọng cũng như ý nghĩa của việc dạy học thực hành trong việc thực hiện mụctiêu môn học hiện nay

3 Thực hành TN trong dạy học hóa học: Đối với môn hóa học thì TN là phương

tiện dạy học quan trọng nhất và bài thực hành là bài đặc trưng của hóa học Vấn đề đặt ra

là phải hiểu đúng, hiểu rõ vai trò của TN cũng như sử dụng TN trong dạy học như thếnào để phát huy được thế mạnh của nó Đó là hướng nghiên cứu của luận văn

4 Tư liệu dạy học: việc nghiên cứu khái niệm, tác dụng, phân loại TLDH phục vụ

cho việc thiết kế tư liệu được chính xác, khoa học, phát huy được vai trò của nó trongdạy học thực hành

5 Thực trạng dạy học tiết thực hành hóa học ở trường THPT chuyên: GV đều

nhận thức đầy đủ vai trò quan trọng của việc dạy thực hành hóa học nhưng lại gặp rấtnhiều khó khăn khi tổ chức, nhất là khó khăn về quỹ thời gian, cán bộ chuyên trách PTN

và tài liệu hướng dẫn thực hành

Tất cả các vấn đề trên là cơ sở cho phép chúng tôi thiết kế tư liệu dạy học thựchành hóa học PTĐL, góp phần khắc phục các khó khăn mà GV đang gặp phải, giúp côngtác dạy học thực hành ngày càng được nâng cao

Chương 2 THIẾT KẾ TƯ LIỆU DẠY HỌC PHẦN THỰC HÀNH HÓA HỌC PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN

2.1 Cơ sở khoa học của việc thiết kế tư liệu dạy học phần thực hành hóa học phân tích định lượng ở trường THPT chuyên

2.1.1.Các kiến thức về tâm lí học

2.1.1.1 Nhu cầu của người học [24], [25]

a – Nhu cầu “giải thích”: Chúng ta thường rất khó chịu khi thực hiện một công

việc mà chúng ta không hiểu Chúng ta cần một sự “giải thích” Những chuyện dù bìnhthường được dạy mà không giải thích sẽ sớm bị quên, nó làm cho người học không cókhả năng đối phó với những tình huống trục trặc Một số người học sẽ thiếu tự tin ngay

cả khi họ đã học đúng Chỉ HS nào hiểu được mình đang làm gì thì, xét về kiến thức vàkinh nghiệm đã qua, thì mới có khả năng tiếp tục học và phát triển sau này

b – Nhu cầu “làm chi tiết”: Người học luôn muốn được xem trình diễn khi học

một kĩ năng vì họ muốn biết, nhất là những yêu cầu cụ thể sau:

+ Họ được trông chờ phải làm gì?

+ Họ có thể làm việc đó tốt nhất bằng cách nào?

+ Làm sao họ biết đã sử dụng đúng kĩ năng hoặc khả năng đó?

+ Sử dụng kĩ năng này khi nào và ở đâu thì thích hợp?

Có thể làm một việc bằng nhiều cách nhưng hầu hết người học đều thích có một ví

dụ cụ thể về việc thực hành tốt để bắt chước hoặc dựa theo Phát hiện ra cách “làm chitiết” là điều có ý nghĩa sống còn trong việc học bất cứ kĩ năng nào và có thể làm việc đóbằng nhiều cách (bằng trình diễn, bằng nghiên cứu tình huống, bằng mẫu, bằng việcđược hướng dẫn về cách thức, bằng khám phá,…)

c – Nhu cầu “sử dụng kĩ năng”: Dù ta đang học kĩ năng gì đi nữa, dễ hay khó, ta

cũng đều cần thực hành Hướng dẫn thực hành là phương pháp giảng dạy bắt buộc Nótạo cơ hội cho HS tự hình thành kĩ năng, còn GV lại có ngay thông tin phản hồi, qua đóphát hiện được HS đã nắm được bài hay chưa và liệu việc dạy và học có cần cải tiến gìkhông

d – Nhu cầu “kiểm tra và hiệu chỉnh”: Điều quan trọng đối với GV là phải kiểm

tra một kĩ năng khi nó được thực hành Sẽ lí tưởng nếu mỗi bài học, công việc của mỗi

HS đều được kiểm tra vài lần, đồng thời khi cần thì được hiệu chỉnh có kèm phần giảithích và trình diễn Một mục tiêu quan trọng là nên tránh cho HS lặp lại những cách làmsai và nhờ vậy học được từ cách làm sai đó hơn là từ bản hướng dẫn đúng Việc kiểm tranày cho HS biết cái gì cần hiệu chỉnh Nó cần phải chi tiết và cụ thể

Một điều quan trọng là tạo cho HS một khả năng kiểm tra và hiệu chỉnh công việccủa chính mình, cho nên khi nào có thể, hãy để cho người học “kiểm tra và hiệu đỉnh”chính mình Việc HS tự kiểm tra có thể tiết kiệm đáng kể thời gian cho GV Nhưng cầnlưu ý rằng trong thời gian đầu khi học một lĩnh vực hoạt động mới hay những kĩ năngthuộc trình độ cao vẫn cần được GV kiểm tra Công việc của HS cần được kiểm tra vàhiệu chỉnh sớm nhất sau khi hoàn thành và nếu trong khi đang hoàn thành thì là lí tưởng

Giai đoạn “kiểm tra và hiệu chỉnh” cũng cung cấp một thông tin phản hồi tối quantrọng đối với GV

e – Nhu cầu “hỗ trợ trí nhớ”: Khi bắt đầu làm một việc gì mới hoặc khó chắc

chắn chúng ta sẽ muốn có một cuốn sách, mấy phiếu ghi hoặc có một cái gì đó có khảnăng gợi nhớ để đảm bảo rằng có thể xử lí được một vật cản về trí tuệ hoặc một sự cố bấtngờ Khi học HS cũng cần một thứ văn bản ghi những gì các em được coi là phải biết

f – Nhu cầu “ôn lại”: Quên và nhớ không chịu sự kiểm soát trực tiếp, chúng mặc

nhiên mà có Ngoài một số ngoại lệ đặc biệt, chỉ có một cách duy nhất đảm bảo sẽ nhớđược điều gì đó: Lặp đi lặp lại Là GV, chúng ta phải đảm bảo sao cho bất kì kiến thức gì

mà chúng ta muốn HS phải nhớ thì đều được nhắc lại và sử dụng thường xuyên

g – Nhu cầu “đánh giá”: Sau khi học một điều gì đó, nhất là học một kĩ năng, HS

luôn muốn biết mình đã học đúng hay không, mình có thể sử dụng kĩ năng đó vào thựctiễn mà không cần sự giúp đỡ của GV hay không? Còn đối với GV thì “HS có thể sửdụng kĩ năng hay một khả năng đã học vào hoàn cảnh thực tế hay không?” Chỉ có mộtcách duy nhất để cầm chắc, đó là phải đánh giá việc học mà trong bối cảnh này có nghĩa

là “lượng giá”, “trắc nghiệm” hoặc “kiểm tra”, Nếu sự đánh giá này diễn ra trong khóahọc thì người học sẽ được giúp khắc phục nếu chất lượng học chưa đạt yêu cầu Đây làmột khía cạnh cốt yếu của quá trình dạy

Có thể xây dựng các bài kiểm tra nhằm đánh giá việc học theo nhiều cách, thậmchí người học còn không biết rằng họ đang bị kiểm tra Đánh giá có thể làm một cách kín

đáo mà cũng có thể làm một cách rầm rộ nhưng cần phải đánh giá, nếu không GV sẽkhông biết liệu người học có thực học hay không.

h – Nhu cầu “hỏi”: Khi học ta có thể muốn nêu câu hỏi vào bất kì lúc nào trong

quá trình học Tuy nhiên một số HS e thẹn đến mức không dám hỏi trước mặt bạn cùnglớp GV cần cho những HS sinh đó một cơ hội được hỏi trong tình huống chỉ có thầy vàmột trò Cơ hội đó tốt nhất là đưa ra vào giai đoạn “sử dụng” trong quá trình học, khi đó

GV thường đi lại trong lớp, kiểm tra và trả lời các thắc mắc

Tất cả các nhu cầu này của người học đều xuất hiện trong từng bài Chúng có thểkhông theo một thứ tự cụ thể nào và một số thành phần có thể gộp lại trong một hoạtđộng nhưng tất cả chúng đều có mặt Việc thiếu thời gian có nghĩa là phải giảm thời giantrình bày đối với từng nhu cầu nhưng không bao giờ được bỏ qua hoàn toàn một nhu cầunào, trừ phi mình cam đoan nhu cầu đó đã được thỏa mãn

Như vậy để học được một kĩ năng, HS cần biết chúng ta trông chờ các em phải cókhả năng làm gì và làm như thế nào là tốt nhất (làm chi tiết); các em phải biết vì sao làmcách đó là tốt nhất, cùng với những thông tin cơ bản phù hợp (giải thích) HS phải được

có cơ hội thực hành (sử dụng); được kiểm tra và hiệu đỉnh đối với việc thực hành đó Bộnhớ có khả năng quên nên người học cần có một phương tiện ghi nhớ; một cơ hội để ônlại nội dung học trước đây Việc học của HS cần được đánh giá; các em cần được nêucâu hỏi

2.1.1.2 Sức mạnh của hình ảnh [42]

- “Trăm nghe không bằng mắt thấy” hay “Một bức ảnh có sức mạnh ngàn lời” –Những câu cách ngôn quen thuộc cho thấy sức mạnh của hình ảnh đối với tư duy củachúng ta

- Tạp chí khoa học Scientific American xuất bản năm 1970 đã công bố các kết quảcủa một thí nghiệm lý thú do Ralph Haber thực hiện:

+ Ông cho những người tình nguyện tham gia thí nghiệm xem 2.560 bức ảnh đènchiếu với tốc độ 10 giây 1 ảnh Họ xem thành từng đợt trong mấy ngày liền và tổng cộng

đã mất 7 giờ để xem hết chúng Một giờ sau khi họ xem xong, Haber tiến hành trắcnghiệm khả năng họ nhận ra những bức ảnh đó Mỗi người lại được xem 2.560 cặp ảnhđèn chiếu, mỗi cặp gồm 1 ảnh họ đã xem và 1 ảnh tương tự họ chưa xem Độ chính xáctrong việc nhận dạng đạt trung bình từ 85 – 95%

+ Sau khi có thể kết luận chắc chắn về độ chính xác vô địch của bộ não trong việctiếp nhận, lưu giữ và hồi ức, Haber tiến hành thí nghiệm thứ hai để kiểm tra khả năngnhận dạng nhanh của não Trong thí nghiệm lần này, người tham gia được xem mỗi giâymột ảnh đèn chiếu Kết quả vẫn không đổi, điều này chứng tỏ bộ não không những cókhả năng phi thường trong việc ghi nhớ và hồi ức mà khả năng này còn đi kèm với độchính xác không hề suy giảm ở tốc độ cao không ngờ.

+ Sau đó Haber tiếp tục thử thách khả năng của não nhiều hơn nữa qua thí ngiệmthứ ba, trong đó người tham gia vẫn được xem ảnh đèn chiếu với tốc độ 1 giây 1 ảnhnhưng toàn bộ ảnh đều được phản chiếu qua gương Một lần nữa kết quả vẫn không đổi,chứng tỏ ở tốc độ cao bộ não vẫn có thể đảo nghịch hình ảnh trong không gian 3 chiều

mà hiệu quả không hề suy giảm

Haber nhận xét rằng: “Các thí nghiệm với tác nhân kích thích thị giác trên cho

thấy khả năng nhận dạng ảnh của bộ não về cơ bản là hoàn hảo Nếu chúng ta thí

nghiệm với 25.000 bức ảnh thay vì 2.500 thì kết quả cũng tương tự”

Sở dĩ con người gần như có khả năng vô tận trong việc nhận dạng ảnh bằng kí ức

là vì bức ảnh huy động rất nhiều kĩ năng tư duy trên vỏ não: màu sắc, hình thể, đườngnét, kích thước, kết cấu, nhịp điệu, đặc biệt là sự tưởng tượng Vì thế, so với từ thì hìnhảnh kích thích não làm việc hiệu quả hơn và có khả năng gợi liên kết phong phú, mạnh

mẽ, chính xác hơn, kết quả là tăng cường hoạt động kí ức cùng tư duy sáng tạo

* Kết quả nghiên cứu khoa học “Sức mạnh của hình ảnh” là cơ sở để chúng tôi

thiết kế tư liệu gồm các hình ảnh dụng cụ TN, hình ảnh minh họa thao tác, hình ảnh hiệntượng TN và đưa chúng vào tài liệu TH cũng như sử dụng chúng để hướng dẫn HS làmthí nghiệm trong giờ TH hóa học

2.1.2 Tổng quan về hóa học phân tích định lượng

2.1.2.1 Vai trò, nhiệm vụ của hóa học phân tích định lượng

Hóa phân tích là bộ môn của ngành hóa học nghiên cứu về thành phần cấu tạo vàhàm lượng các thành phần của những mẫu khảo sát Hóa phân tích thường được chiathành hóa phân tích định tính và hóa phân tích định lượng

Nhờ phân tích định tính, ta xác định được chất hay mẫu phân tích gồm nhữngnguyên tố nào, những ion, những nhóm nguyên tử hoặc phân tử nào hoặc các phần tửnào tham gia vào phản ứng phân tích

Phân tích định lượng cho ta khả năng xác định hàm lượng của các hợp phần

riêng lẻ trong mẫu phân tích Khi tiến hành phân tích nên phân tích định tính trước sau

đó chọn phương pháp phân tích định lượng phù hợp

Nhiệm vụ chủ yếu của hóa học phân tích như sau:

- Phát triển và hoàn thiện lý thuyết về các phương pháp phân tích hóa học và hóa

lý trên cơ sở khoa học, nghiên cứu, hoàn thiện các thủ thuật, các phương pháp nghiêncứu, kể cả phương pháp tự động hóa

- Nghiên cứu các phương pháp tách chất ra khỏi hỗn hợp phức tạp sau đó địnhlượng chúng, nghiên cứu các phương pháp làm giàu vi cấu tử

- Nghiên cứu và hoàn thiện các phương pháp phân tích các hợp chất tự nhiên củamôi trường xung quanh, các vật liệu kĩ thuật…

- Giúp đỡ các ngành khoa học kĩ thuật khác nhau dùng phân tích hóa học đểkiểm tra các quá trình nghiên cứu

- Xây dựng phương pháp tự động phân tích, kiểm tra các quá trình kỹ thuật ngaytrực tiếp trong hiện trường, điều khiển các quá trình đó bằng cách ứng dụng máy tính đểđiều khiển sự hoạt động của các máy móc phân tích với phần mềm thích hợp

- Đối với trường THPT, hóa học phân tích làm cho HS nắm vững một cách tựgiác và có hệ thống những sự kiện điển hình, những khái niệm, những định luật và líthuyết cơ bản và áp dụng những hiểu biết đó vào việc học tập, lao động và thực tiễncuộc sống

- Hóa học phân tích làm cho HS lĩnh hội được kiến thức về các nguyên tắc khoahọc của nền sản xuất hoá học, về ứng dụng của hoá học trong các ngành sản xuất vàquốc phòng

- Hóa học phân tích làm cho HS rèn kĩ năng có tính chất kĩ thuật tổng hợp vềhoá học như cân, đong, pha chế, mô tả, ghi chép, tra cứu, …

- Hóa học phân tích có vai trò lớn trong việc rèn luyện ý thức bảo vệ môi trường,khai thác tài nguyên môi trường phục vụ cho sự phát triển, công nghiệp hoá và hiện đạihoá đất nước

Như vậy hóa học phân tích là một môn học cung cấp cho HS một vốn hiểu biết

về hoá học phân tích ở mức độ trung học và tương đối hoàn chỉnh, có tính chất kĩ thuậttổng hợp để trên cơ sở đó, sau khi tốt nghiệp phổ thông có thể tham gia hiệu quả vàocông cuộc lao động, bảo vệ tổ quốc hoặc tiếp tục học thêm

2.1.2.2 Phân loại hóa học phân tích định lượng

Sự khác nhau về phương pháp đo lượng thuốc thử hoặc sản phẩm tạo thành trongphản ứng sẽ hình thành nên các phương pháp hóa học khác nhau:

a) Phương pháp phân tích khối lượng: dựa vào việc cân lượng sản phẩm tạo thànhsau quá trình thực hiện phản ứng tạo kết tủa, từ đó xác định được hàm lượng của cấu tửcần phân tích

b) Phương pháp phân tích thể tích: dựa vào việc đo thể tích của dung dịch thuốcthử có nồng độ chính xác đã biết, có thể tính được lượng cấu tử cần xác định Dựa vàoloại phản ứng giữa thuốc thử với cấu tử cần xác định, phương pháp này bao gồm cácphương pháp cụ thể sau:

- Chuẩn độ axit – bazơ

- Chuẩn độ oxi hóa – khử

- Chuẩn độ complexon

- Chuẩn độ kết tủa

2.1.3 Định hướng về nội dung

2.1.3.1 Thực hành hóa học phân tích định lượng trong chương trình phổ thông [4]

Trong chương trình Hóa học Nâng cao THPT, phần hóa học phân tích đượcnghiên cứu ở chương I - SỰ ĐIỆN LI của lớp 11 và chương 8 – PHÂN BIỆT MỘT

SỐ CHẤT VÔ CƠ CHUẨN ĐỘ DUNG DỊCH của lớp 12 Ngoài các thí nghiệm do

GV hoặc HS thực hiện trong quá trình học bài mới thì trong chương trình có 03 bài thínghiệm thực hành hóa phân tích

- Lớp 11: Bài thực hành Tính axit – bazơ Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li.

- Lớp 12: Bài thực hành Nhận biết một số ion trong dung dịch.

Bài thực hành Chuẩn độ dung dịch (phương pháp axit – bazơ và phương pháp oxi hóa khử).

Các thí nghiệm trong các chương trình THPT cần đảm bảo các yêu cầu:

- Đơn giản, dễ thực hiện, dễ thành công và đặc biệt là đảm bảo an toàn cho HS

- Các thí nghiệm có hiện tượng rõ ràng, xảy ra nhanh, đảm bảo về thời gian

- Hóa chất phổ biến, dụng cụ đơn giản

- Đảm bảo tính mỹ thuật, sư phạm và khoa học

Đối với trường chuyên, lớp chuyên Hóa, số tiết học môn chuyên tăng 1,5 lần sovới chương trình Hóa học nâng cao để học thêm chương trình chuyên sâu Nội dungthực hành hóa PTĐL được đề cập trong chương trình chuyên sâu gồm có:

- Chuẩn độ axit – bazơ dùng chỉ thị là quỳ tím, phenolphtalein, metyl da cam…

- Sự tạo thành phức chất [Cu(NH3)4]2+ và sự phân hủy phức chất [Cu(NH3)4]2+ bằng axit

- Sự tạo thành kết tủa AgCl từ dung dịch AgNO3 và dung dịch HCl Hòa tan kết tủa AgClbằng dung dịch NH3

 Kĩ năng

- Quan sát màu sắc của giấy chỉ thị, xác định được pH

- Giải thích, viết PTHH và rút ra nhận xét so sánh tính axit- bazơ của các dung dịch cùngloại trên

- Thực hiện các thao tác TN : Sử dụng ống hút nhỏ giọt lấy hóa chất, nhỏ thuốc thử vàodung dịch, thao tác chuẩn độ dung dịch,

- Quan sát hiện tượng, mô tả hiện tượng tạo kết tủa, hiện tượng hòa tan kết tủa, giải thíchhiện tượng tạo kết tủa, hòa tan kết tủa, sự thay đổi màu của chất chỉ thị và viết cácPTHH

- Viết tường trình TN

(amangam bạc hay có thể thay bằng hỗn hợp 4 kim loại) bằng phương pháp trọng lượng

Mục tiêu bài học:

 Kiến thức

Biết được mục đích, các bước tiến hành, kĩ thuật thực hiện của TN:

- Hòa tan hoàn toàn a gam hợp kim chứa 4 kim loại là Ag, Cu, Sn và Zn trong dung dịchHNO3 loãng

- Tạo kết tủa và tách AgCl ra khỏi dung dịch Xác định khối lượng Ag trong hợp kim từkhối lượng AgCl

- Tạo kết tủa Cu(OH)2, nung Cu(OH)2 thành CuO Xác định khối lượng Cu trong hợpkim từ khối lượng CuO

 Kĩ năng

- Sử dụng dụng cụ và hoá chất tiến hành an toàn, thành công các TN trên

- Thực hiện các thao tác TN : hòa tan mẫu rắn, lọc rửa kết tủa, nung nóng kết tủa đếnkhối lượng không đổi, cân khối lượng chất rắn,…

- Quan sát hiện tượng, mô tả hiện tượng tạo kết tủa, hiện tượng hòa tan kết tủa, và viếtcác PTHH xảy ra

- Nêu cách chứng minh nước thu được sau khi đã xử lý không có ion Mg2+ và Ca2+

- Nêu cách xác định hàm lượng ion Mg2+ và Ca2+ trong mẫu nước đã dùng bằng phươngpháp kết tủa và trọng lượng

 Kĩ năng:

- Sử dụng tốt dụng cụ và hoá chất tiến hành an toàn, thành công các TN làm mềm nước

và xác định hàm lượng ion Mg2+ và Ca2+

- Quan sát được hiện tượng, giải thích được và viết được các PTHH xảy ra

- Viết tường trình thí nghiệm

* Nhận xét:

Các bài thực hành nói chung và các bài thực hành phần hóa phân tích nói riêngtrong chương trình hóa học THPT là công cụ trực quan sinh động minh họa và làmsáng tỏ lí thuyết, góp phần rèn luyện những kĩ năng thực hành cơ bản, làm quen vớicác dụng cụ TN và hình thành phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS Nhưng tỉ lệ

bài thực hành so với lý thuyết còn khá thấp, và các TN hóa học trong chươngtrình THPT chủ yếu chỉ mang tính chất định tính Nội dung chuyên sâu cũng đã bổ sungthêm một số bài thực hành PTĐL, tuy nhiên số lượng và chất lượng TN vẫn chưa đápứng đầy đủ yêu cầu của việc đổi mới dạy học.

2.1.3.2 Tóm tắt nội dung đề thi thực hành chọn HSG quốc gia môn Hóa học [5]

a) Năm 2013

Bài thực hành: “Xác định nồng độ NaHCO3 và Na2CO3 trong dung dịch hỗn hợp”

 Nguyên tắc chuẩn độ:

Khi chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch chuẩn HCl với chỉ thị phenolphtalein, Na2CO3

bị trung hòa thành NaHCO3:

Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl Khi chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch chuẩn NaOH với chỉ thị metyl da cam,

Na2CO3 và NaHCO3 bị trung hòa thành NaCl, giải phóng CO2:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O

Kết hợp 2 phép chuẩn độ sẽ tính được nồng độ NaHCO3 và Na2CO3 trong dung dịchphân tích

 Yêu cầu HS cần đạt được:

- Tiến hành chính xác các thao tác chuẩn độ, xác định thể tích dung dịch HCl ở 2thí nghiệm với chỉ thị metyl da cam và phenolphthalein

- Tự thiết lập công thức và tính nồng độ từng chất trong dung dịch ban đầu

b) Năm 2014

Bài thực hành: “Xác định nồng độ H2SO4 và H3PO4 trong dung dịch hỗn hợp”

 Nguyên tắc chuẩn độ:

Khi chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch chuẩn NaOH với chỉ thị bromocrezol xanh,

H2SO4 bị trung hòa thành Na2SO4, H3PO4 bị trung hòa thành NaH2PO4:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O Khi chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch chuẩn NaOH với chỉ thị phenolphtalein,

H2SO4 bị trung hòa thành Na2SO4, H3PO4 bị trung hòa thành Na2HPO4:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

Kết hợp 2 phép chuẩn độ sẽ tính được nồng độ H2SO4 và H3PO4 trong dung dịchphân tích.

 Yêu cầu HS cần đạt được:

- Tiến hành chính xác các thao tác chuẩn độ, xác định thể tích dung dịch NaOH ở

2 thí nghiệm với chỉ thị bromocrezol xanh và phenolphthalein

- Tự thiết lập công thức và tính nồng độ từng chất trong dung dịch ban đầu

* Nhận xét:

Phần thi thực hành chọn HSG Quốc gia môn Hóa học được tổ chức từ năm 2013.Bài thi của hai năm đều tập trung vào phương pháp phân tích thể tích, chuẩn độ axitbazơ Nội dung thực hành không quá phức tạp, nhưng yêu cầu HS phải nắm rõ nguyêntắc, thao tác chuẩn độ, và khả năng xác định nồng độ từng chất trong hỗn hợp

2.1.3.3 Tóm tắt nội dung thực hành phân tích định lượng trong đề thi Olympic Hóa học Quốc tế các năm gần đây [56], [57], [58]

Chuẩn độ lượng dư axit ascorbic sau phản ứng bằng phép chuẩn độ oxi hóa – khử,

sử dụng dung dịch chuẩn KI3, chỉ thị hồ tinh bột

 Yêu cầu HS cần đạt được:

- Tiến hành chính xác các thao tác chuẩn độ, xác định thể tích dung dịch KI3

- Tự thiết lập công thức và tính nồng độ axit ascorbic, từ đó xác định công thứcmuối kép ngậm nước.

 Yêu cầu HS cần đạt được:

- Tiến hành chính xác các thao tác chuẩn độ, xác định thể tích dung dịch HCl vàEDTA ở 2 thí nghiệm

- Viết được phương trình phản ứng chuẩn độ

- Tự thiết lập công thức và tính nồng độ Ca2+ và CO32-, HCO32- trong dung dịchmẫu Từ đó suy ra độ cứng và độ kiềm của nước theo yêu cầu

Kết hợp 2 phép chuẩn độ sẽ tính được nồng độ Zn2+ và Fe2+ trong dung dịch mẫu,suy ra khối lượng muối kép, từ đó tìm được số mol nước kết tinh

 Yêu cầu HS cần đạt được:

- Tiến hành chính xác các thao tác cân khối lượng mẫu rắn, hòa tan mẫu, chuẩn

độ, xác định thể tích dung dịch KMnO4 và EDTA ở 2 thí nghiệm

- Viết được phương trình phản ứng chuẩn độ

- Tự thiết lập công thức và tính nồng độ Zn2+ và Fe2+ trong dung dịch mẫu.

- Lập công thức muối kép tổng quát ZnC2O4.FeC2O4.nH2O, từ đó lập công thứctính số mol nước kết tinh

* Nhận xét:

Nội dung các bài thực hành trong các kì thi IChO đều mang tính thực tiễn và cónhiều ứng dụng Với HS tham gia kì thi IChO ngoài các kĩ năng cơ bản như:

- Biết tiến hành phản ứng trong ống nghiệm

- Biết cách đun nóng trong phòng thí nghiệm

- Biết cách chuẩn bị và pha loãng dung dịch, pha dung dịch chuẩn

- Biết xác định thể tích, chuẩn độ, dùng quả bóp hút pipet

- Biết cân khối lượng và đo thể tích (dùng cân điện tử, ống đong chia độ, dùngpipet, bình định mức)

- Biết dùng máy khuấy từ

- Biết đo pH (bằng giấy pH hoặc máy đo pH)

Còn cần được trang bị thêm các kỹ năng thực hành như:

- Các kĩ thuật tổng hợp hữu cơ: phương pháp lọc, làm khô chất kết tủa, sắc kí lớp mỏng

- Tổng hợp ở thiết bị lượng nhỏ

Qua tìm hiểu chúng tôi nhận thấy rằng, chương trình thi của IChO khá rộng và

có một số vấn đề khác biệt so với chương trình dạy học môn Hóa trong chương trìnhTHPT

Việc huấn luyện HSG cho các kì thi HSG hóa học trong nước thường nặng về líthuyết và ít có các nội dung thực nghiệm Do đó, cần thúc đẩy tăng cường các nộidung hóa học có ứng dụng và rèn luyện kỹ năng thực hành cho HS Đặc biệt cần có sựđịnh hướng theo từng cấp độ để dần tiệm cận với được với chương trình chuẩn quốc tế:

đi tắt đón đầu, tránh sự lãng phí và không hiệu quả trong quá trình giảng dạy, đào tạo

và bồi dưỡng HSG, bồi dưỡng nhân tài cho đất nước

2.1.4 Các nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế tư liệu dạy học [37]

2.1.4.1 Nguyên tắc phù hợp với nội dung

Nội dung mà tư liệu cung cấp phải phù hợp với nội dung dạy học, phục vụ chonội dung lĩnh hội của người học Khi đó, thông qua các hoạt động học tập, HS sẽ khámphá, tìm tòi được kiến thức