KẾT HỢP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN NHÓM TRONG GIẢNG DẠY MÔN HÓA HỌC LỚP 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - ĐỀ TÀI : KẾT HỢP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN NHĨM TRONG GIẢNG DẠY MƠN HĨA HỌC LỚP 11 Nhóm nghiên cứu : ( Sinh viên k59 khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội) HÀ NỘI NGÀY THÁNG NĂM 2011 Mục lục Mục lục .3 Chương I Tóm tắt đề tài Chương II Giới thiệu I Nguyên nhân II Giải pháp thay III Vấn đề nghiên cứu .6 Chương III Phương pháp nghiên cứu I Khách thể nghiên cứu .7 Giáo viên .7 Học sinh .7 II Thiết kế III Quy trình nghiên cứu Chuẩn bị giáo viên Tiến trình dạy thực nghiệm Bài 15 : AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT I Mục đích học Kiến thức - HS biết: +Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hóa học H3PO4 .9 + Các giai đoạn sản xuất axit H3PO4 phịng thí nghiệm cơng nghiệp + Tính chất muối photphat + Cách nhận biết ion photphat - HS hiểu: .9 - HS vận dụng: .9 Kỹ .9 Tư .9 - Vận dụng lý thuyết vào toán cụ thể, trường hợp cụ thể II Trọng tâm tiết học - Nắm tính chất hóa học H3PO4 - Nắm giai đoạn sản xuất axit H2SO4 - Thuốc thử nhận biết ion sunfat III Chuẩn bị 10 Giáo viên: 10 - Giáo án powerpoint 10 - Tư liệu: Quy trình sản xuất axit H3PO4 cơng .10 - Bảng tính tan 10 - Hoá chất: Các dung dịch H3PO4 ,AgNO3 ,HNO3, Na3PO4 , P rắn, nước cất 10 - Dụng cụ: ống nghiệm, bình nón, đèn cồn, muỗng thủy tinh,kẹp .10 Học sinh 10 IV Phương pháp .10 V Tiến hành dạy học .10 Bước : Ổn định lớp phát phiếu thảo luận nhóm cho học sinh(3’) .10 Bước : Giới thiệu mới(1’) 10 Bước : (Giảng mới) (25’) 10 Củng cố: (1’) 13 A- BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM(Thảo luận nhóm)(3’) 14 B- BÀI TẬP TỰ LUẬN (12’) .14 IV Đo lường 15 Chương IV .16 Phân tích kết liệu 16 Bàn luận 23 Kết luận khuyến nghị 23 Phụ lục 25 Tài liệu tham khảo 27 Tài liệu tham khảo Chương I Tóm tắt đề tài Hóa học mơn khoa học thực nghiệm Trong thực hành khâu quan trọng Thực hành giúp cho dễ dàng quan sát tượng, trình diễn biến hay tốc độ phản ứng hóa học, ngồi cịn giúp kiểm chứng định luật Nếu dạy lý thuyết học sinh khó hình dung Trong thời gian gần đây, tượng học sinh ngồi lớp thường lơ đãng không ý vào học, hay làm việc riêng, không hứng thú đếm ngược thời gian hết Một số em thụ động, phụ thuộc nhiều vào giáo viên Từ dẫn đến kết học tập chưa cao học sinh chưa phát huy hết khả Giải pháp chúng tơi sử dụng hóa chất , dụng cụ thí nghiệm thực hành lớp đồng thời kết hợp với sử dụng phiếu thảo luận cho nhóm học sinh thay sử dụng hình ảnh tĩnh sách giáo khoa việc giáo viên giảng học sinh ngồi chép Nghiên cứu tiến hành hai nhóm tương đương: hai lớp 11 trương THPT VIệt Nam Ba Lan Lớp 11A4 lớp thực nghiệm lớp 11A5 lớp đối chứng Lớp thực nghiệm thực giải pháp thay dạy chương Nito – Photpho Kết cho thấy có ảnh hưởng rõ rệt đến kết học tập Chương II Giới thiệu I Nguyên nhân Do lý thuyết dài, nhiều thí nghiệm khơng làm lớp, học sinh khơng thể hình dung Phương thức truyền đạt đạt hiệu chưa cao, học sinh thụ động phụ thuộc nhiều vào giáo viên II Giải pháp thay Việc kết hợp thực hành thí nghiệm hóa học phiếu thảo luận giảng dạy hóa học trường phổ thơng có nâng cao kết học tập học sinh hay không? III.Vấn đề nghiên cứu Sử dụng phiếu thực hành thảo luận : Nâng cao khả tìm tịi,chủ động khám phá tri thức Tích cực, sơi học tập Rèn luyện khả tư độc lập Kĩ làm việc theo nhóm Giúp học sinh tự tin, mạnh dạn cách trình bày vấn đề trước đơng đảo người Kết hợp với thực thí nghiệm lớp : Làm tăng hứng thú học tập nghiên cứu mơn Hóa học Giảm thiểu tình trạng dạy chay học chay Chương III Phương pháp nghiên cứu I Khách thể nghiên cứu Chúng chọn trường THPT Việt Nam Ba Lan trường có điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu Khoa học Sư phạm ứng dụng Hệ thống sở vật chất tốt, đầy đủ đáp ứng cho việc giảng dạy học tập Môi trường làm việc tốt, giáo viên động sáng tạo, yêu học sinh tâm huyết với nghề nghiệp Học sinh tương đối đồng đều, có khả tiếp thu tốt, đạo đức tốt Giáo viên Hai cố giáo giảng dạy hai lớp 11 có tuổi đời nghề giáo viên giỏi cấp Thành phố nhiều năm, có lịng nhiệt tình trách nhiệm cao cơng tác giảng dạy giáo dục học sinh Nguyễn Thị Ninh – Giáo viên dạy lớp 11A4 ( Lớp thực nghiệm) Nguyễn Thị Hồng – Giáo viên dạy lớp 11A5 ( Lớp đối chứng) Học sinh Hai lớp học sinh chọn tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng tỉ lệ giới tính Cụ thể sau: Số học sinh nhóm Tổng số Nam Nữ Lớp 11A4 35 16 19 Lớp 11A5 35 18 17 Về ý thức học tập, tất em hai lớp chưa tích cực chủ động Về thành tích học tập năm học trước, hai lớp tương đương điểm số I Thiết kế Chọn hai lớp nguyên vẹn : Lớp 11A4 nhóm thực nghiệm 11A5 nhóm đối chứng Chúng tơi dùng kiểm tra tiết chương làm kiểm tra trước tác động Kết cho thấy điểm trung bình hai nhóm có khác nhau, chúng tơi sử dụng phép kiểm chứng T-Test để kiểm chứng cho chênh lệch điểm trung bình hai nhóm tương đương Bảng 2: Kiểm chứng để xác định nhóm tương đương Đối chứng TBC Thực nghiệm 5,17 5,03 P= 0,174 Bảng Nhóm Thực nghiệm Đối chứng Kiểm tra trước tác động Tác động Kiểm tra sau tác động C1 Dạy học sử dụng phiếu thảo luận nhóm thí nghiệm lớp C3 C2 Dạy học khơng sử dụng phiếu thảo luận nhóm thí nghiệm lớp C4 II Quy trình nghiên cứu Chuẩn bị giáo viên Cô Hồng dạy lớp đối chứng : Thiết kếkế hoạch học không sử dụng phiếu thảo luận nhóm thí nghiệm lớp, quy trình chuẩn bị bình thường Nhóm nghiên cứu cô Ninh : Thiết kế kế hoạch học có bố trí thí nghiệm hóa học, soạn thảo phiếu thảo luận nhóm, ý đưa câu hỏi mang tính suy luận chút, kích thích động não, sáng tạo, khơi dậy niềm đam mê khoa học cho học sinh Tiến trình dạy thực nghiệm Thời gian tiến hành thí nghiệm tuân theo kế hoạch dạy học nhà trường theo thời khóa biểu để đảm báo tính khách quan Bảng : Thởi gian thực nghiệm Thứ ngày Môn/Lớp Tiết theo PPCT Tên dạy Tư (06/10/2010) Hóa học 20 Nito Bảy (10/10/2010) Hóa học 21 Amoniac muối amoni Tư (13/10/2010) Hóa học 22 Axit nitric muối nitrat Bảy (17/10/2010) Hóa học 23 Photpho Tư (20/10/2010) Hóa học 24 Axit phot phoric muối photphat Bảy (23/10/2010) Hóa học 25 Phân bón hóa học Kế hoạch học Bài 15 : AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT I Mục đích học Kiến thức - HS biết: +Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hóa học H3PO4 + Các giai đoạn sản xuất axit H3PO4 phịng thí nghiệm cơng nghiệp + Tính chất muối photphat + Cách nhận biết ion photphat - HS hiểu: - HS vận dụng: Kỹ - Viết PTHH phản ứng tính chất hóa học H 3PO4 muối photphat - Nhận biết H3PO4 muối photphat - Làm tập liên quan đến điều chế tính chất H3PO4 muối photphat Tư - Rèn luyện tư linh hoạt, có hệ thống kiến thức - Vận dụng lý thuyết vào toán cụ thể, trường hợp cụ thể II Trọng tâm tiết học – Nắm tính chất hóa học H3PO4 – Nắm giai đoạn sản xuất axit H2SO4 – Thuốc thử nhận biết ion sunfat III Chuẩn bị Giáo viên: – Giáo án powerpoint – Tư liệu: Quy trình sản xuất axit H3PO4 cơng – Bảng tính tan – Hố chất: Các dung dịch H3PO4 ,AgNO3 ,HNO3, Na3PO4 , P rắn, nước cất – Dụng cụ: ống nghiệm, bình nón, đèn cồn, muỗng thủy tinh,kẹp Học sinh - Bảng tính tan - Đọc trước IV Phương pháp – Đàm thoại gợi mở : GV – HS - Thuyết trình, giảng giải: GV – Thí nghiệm nhóm : HS - Thảo luận nhóm : HS 10 -Nhận xét ưu nhược điểm pp? nồng độ không cao PP2 : phải tinh chế photpho Ưu điểm dung dịch axit có nồng độ cao tinh khiết II- Muối photphat 1.Tính chất muối photphat a.Tính tan Cho ví dụ loại loại: muối mà H3PO4 có, Photphat : K3PO4 (kali photphat) đọc tên Hidrophotphat: Na2HPO4 (Natri hidrophotphat) Đirhidrophotphat: Ca(H2PO4)2 (canxi đihidrophotphat) HS nêu nhận xét khả Trả lời: tan nước -Tất muối photphat? đihidrophotphat tan muối nước -Trong số hidrophotphat muối photphat trung hịa có muối kali, natri ,amoni dễ tan, muối kim loại khác khơng tan tan nước b.Phản ứng thủy phân Các muối photphat bị thủy phân dung dịch Yêu cầu học sinh viết b Phản ứng thủy phân H2PO4- + H2 HPO42- + H3O+ 14 HPO42 + H2O phương trình thủy phân PO43- + H3O+ c.Nhận biết ion photphat Giáo viên làm thí nghiệm Cho vào ống nghiệm 2ml Trả lời : có kết tủa màu vàng ống nghiệm dung dịch Na3PO4 0,25M, c Nhận biết ion photphat Na3PO4 +3 AgNO3 Ag3PO4 + nhỏ từ từ tùng giọt dung dịch AgNO3 Yêu cầu học sinh quan sát tượng 3NaNO3 3Ag+ + PO43- Ag3PO4 Củng cố: (1’) * GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Chúng ta nghiên cứu hợp chất có oxi photpho? TCHH đặc trưng chúng gì? Trả lời - P2O5: Là oxit axit - H3PO4 axit trung bình; khơng có tính oxi hố - Các muối photphat: hidrophotphat, đihidrophotphat, photphat * GV chiếu tập liên quan đến H3PO4, muối photphat gọi HS lên bảng làm A- BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM(Thảo luận nhóm)(3’) Câu Câu trả lời khơng nói H3PO4 A Axit H3PO4 axit nâc B Axit H3PO4 có độ mạnh trung bình C Axit H3PO4 có tính oxi hóa mạnh D Axit H3PO4 axit bền với nhiệt Câu Để nhận biết ion PO43- dung dịch muối, người ta dung thuốc thử AgNO3 : A Phản ứng tạo khí có màu nâu 15 B Phản ứng tạo dung dịch có màu vàng C Phản ứng tạo khí khơng màu hóa nâu khơng khí D Phản ứng tạo kết tủa có màu vàng Câu Axit H3PO4 HNO3 có phản ứng với nhóm chất ? A MgO, KOH, CuSO4, NH3 B CuCl2, KOH, Na2CO3 C NaCl, KOH, Na2CO3, NH3 D KOH, Na2CO3, NH3, Na2S Đáp án : Câu 1.C, Câu 2.D, Câu 3.D B- BÀI TẬP TỰ LUẬN (12’) Bài Tính khối lượng quặng photphorit chứa 73% Ca3PO4)2 cần thiết để điều chế axit photphoric 50%, Giả thiết hiệu suất trình 90% Bài Rót dung dịch chứa 11,76g H3PO4 vào dung dịch chứa 16,8g KOH Tính tổng khối lượng muối thu sau cho dung dịch bay đến khô Đáp án Bài Ta có sơ đồ điều chế H3PO4 Ca3(PO4)2 n => H3PO4 n 2P P2O5 H3PO4 = 10698 x 50100 = 5120 (mol) Ca3(PO4)2 = 12 n H3PO4 = 2551 (mol) mquặng = 2551 x 310 x100 90 x10073 = 1192(Kg) Bài 16 n H3PO4 => = 11,7698= 0,12(mol) ; n H3PO4 < n KOH < n n KOH H3PO4 = 16,856= 0,3(mol) nên tạo muối K2HPO4 K3PO4 có số mol x, y mol H3PO4 + 2KOH x K2HPO4 + 2H2O 2x H3PO4 + 3KOH y x K3PO4 3y + 3H2O y nH3PO4:x+y=0,12nKOH :2x+3y=0,3 m K HPO m K3PO4 = > x=0,06y=0,06 = 174x0,06 = 10,44(g) = 212x0,06 = 12,72(g) Bài nhà: Tất tập SGK SBT I Đo lường Bài kiểm tra trước tác động kiểm tra kết thúc chương I – Hóa học 11, Trường THPT Việt Nam Ba Lan đề thi chung cho khối 11 Bài kiểm tra sau tác động kiểm tra kết thúc chương II – Hóa học 11 giáo viên dạy lớp 11A4.11A5 nhóm nghiên cứu đề tìa tham gia thiết kế Tiến hành kiểm tra chấm Sau thực dạy xong học trên, tiến hành kiểm tra tiết.(Nội dung kiểm tra trình bày phần phụ lục) Sau nhóm nghiên cứu hai giáo tiến hành chấm theo đáp án xây dựng Và cuối phân loại theo nhóm: – – – Nhóm giỏi có điểm 7, 8, 9, 10 Nhóm trung bình có điểm 5, Nhóm yếu có điểm 17 So sánh kết lớp thực nghiệm lớp đối chứng đưa kết luận Chương IV Phân tích kết liệu Kết TNSP xử lý theo phương pháp thống kê toán học theo thứ tự: Lập bảng phân phối, tần số, tần suất, tần suất lũy tích Vẽ đồ thị đường lũy tích từ bảng phân phối tần suất lũy tích Tính tham số đặc trưng thống kê a Trung bình cộng: đặc trưng cho tập trung số liệu: X = n1.x1+n2.x2+…+nk.xkn1+n2+…+nk = i=1kni.xin ni: tần số giá trị xi n: số học sinh tham gia thực nghiệm b Phương sai ( S2) độ lệch chuẩn ( S ): tham số mức độ phân tán số liệu quanh giá trị trung bình cộng S2 = n1(x1- x)2n-1 S = S2 = n1(x1- x)2n-1 Giá trị S nhỏ chứng tỏ số liệu phân tán c Hệ số biến thiên ( V ) V = SX 100% – – Nếu bảng số liệu có giá trị trung bình cộng tính độ lệch chuẩn S, nhóm có độ lệch chuẩn S bé nhóm có chất lượng tốt Nếu bảng số liệu có giá trị trung bình khác nhau, người ta so sánh mức độ phân tán số liệu hệ số biến thiên V Nhóm có V nhỏ nhóm có chất lượng đồng hơn, nhóm có X lớn có trình độ cao d Độ tin cậy sai khác giá trị phản ánh kết lợp thực nghiệm lớp đối chứng: td= X1-X2Sd Sd = S12n1+ S12n1 18 X1: đối chứng X2: S1: đối chứng S2 thực nghiệm : thực nghiệm Qua kiểm tra lớp, lập bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích 19 Bảng điểm lớp thực nghiệm đối chứng trước sau tác động Lớp 11A4 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Họ Tên Nguyễn Thị Lan Anh Nguyễn Cẩm Chi Lê Hà Chi Trình Thị Cúc Lục Thanh Dự Phạm Chung Đức Nguyễn Minh Đức Nguyễn Hoàng Hải Trương Thị Thu Hiền Đàm Thị Hiệp Bùi Thị Diệu Hoa Nguyễn Duy Hoàn Lưu Đình Hồn Lưu Thế Hồng Nguyễn Đức Hưng Nguyễn Hữu Hùng Nguyễn Hải Lý Nguyễn Quỳnh Mai Phạm Thị Minh Nguyễn Như Ngọc A Trương Thị Oanh Trần Mạnh Quân Trần Xuân Quế Vũ Minh Thái Nguyễn Tiến Thành Lê Thị Thanh Thảo Lục Thị Kim Yến Hoàng Việt Thành Hoàng Anh Tuấn Nguyễn Thị Thùy Ninh Phạm Ngọc Lâm Lưu Thị Ngọc Nguyễn Như Ngọc B Nguyễn Hữu Bình Trương Ngọc Nam Điểm KT trước TĐ 5 4 5 7 6 5 6 5 6 Điểm KT sau TĐ 6 5 6 10 7 6 7 6 7 20 Lớp 11A5 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Họ Tên Nguyễn Thiếu Anh Nguyễn Thục Trâm Anh Ngô Ngọc Anh Phạm Mạnh Cường Vũ Anh Dũng Huỳnh Tiến Đạt Vi Hà Giang Nguyễn Thi Thanh Hiền Trần Thị Thu Hiền Nguyễn Thanh Hiếu Nguyễn Trung Hiếu Nguyễn Huy Hoàng Đỗ Minh Hoạt Nguyễn Quang Hợp Bùi Khánh Huyền Lưu Thị Huyền Đặng Ngọc Khánh Nguyễn Thế Mạnh Trần Hồng Minh Mai Trung Nghĩa Đỗ Thanh Phương Phạm Xuân Quyên Nguyễn Hoàng Sơn Phạm Văn Sơn Trần Thị Phương Thảo Nguyễn Việt Thắng Chu Văn Thuận Nguyễn Minh Thuận Đỗ Thị Thương Lại Thị Hiền Thương Lý Anh Tú Phạm Quang Tú Bùi Thị Thủy Tiên Phạm Ngọc Trang Ngô Hải Yến Điểm KT trước TĐ Điểm KT sau TĐ 6 4 7 6 5 6 5 5 5 6 5 5 6 6 21 Bảng phân bố tần số tuần suất Điểm 10 Số học sinh đạt điểm TN ĐC 0 0 12 11 12 11 1 = 35 %HS đạt điểm TN 0,00 0,00 0,00 0,00 8,57 17,14 31,43 31,43 2,86 5,71 2,86 ĐC 0,00 0,00 2,86 5,71 11,43 34,29 34,29 8,57 2,86 0,00 0,00 %HS đạt điểm trở xuống TN 0,00 0,00 0,00 0,00 8,57 25,71 57,14 88,57 91,43 97,14 100,00 ĐC 0,00 0,00 2,86 8,57 20,00 54,29 88,57 97,14 100,00 100,00 100,00 = 35 Đồ thị đường lũy tích Biểu đồ cấu điểm kiểm tra lớp thực nghiệm sau tác động 22 Biểu đồ cấu điểm kiểm tra lớp thực nghiệm sau tác động *Các Tham số thống kê Biểu đồ thể giá trị điểm trung bình hai lớp thực nghiệm đối chứng Nhóm TN Nhóm ĐC Trước TĐ Sau TĐ Trước TĐ Sau TĐ GTTB 5,03 6,31 5,17 5,29 Độ lệch chuẩn(S) 1,54 1,37 1,67 1,23 SMD 0,08 0,84 Giá trị p T-test 0,00074 Từ kết thực nghiệm cho thấy chất lượng học tập HS khối lớp TN cao lớp ĐC, thể sau: – Tỷ lệ % HS yếu lớp TN thấp lớp ĐC – Tỷ lệ % HS đạt trung bình giỏi lớp TN cao lớp ĐC Đồ thị đường lũy tích lớp TN ln ln nằm bên phải phía đường tích lũy khối lớp ĐC – Độ lệch chuẩn nhóm TN ln nhỏ nhóm ĐC số liệu nhóm TN phân tán – Nhóm TN có X lớn suy TN có trình độ cao VTN lần2 = (1.37/6,31)x100% = 21.71% VĐC lần = (1.23/5.29)x100% = 23.25% Hệ số biến thiên V lớp TN nhỏ lớp ĐC, chứng tỏ độ phân tán quanh GTTB cộng lớp TN nhỏ hơn, tức chất lượng lớp TN đồng lớp ĐC 23 Bàn luận Kết kiểm tra sau tác động nhóm thực nghiệm có điểm trung bình = 6,31 , kết kiểm tra tương ứng nhóm đối chứng có điểm trung bình = 5,29 Độ chênh lệch điểm số hai nhóm 1,02 Điều cho thấy điểm trung bình hai lớp đối chứng thực nghiệm có khác biệt rõ rệt, lớp tác động có điểm trung bình cao lớp đối chứng Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn hai kiểm tra SMD = 0,84 Điều có nghĩa mức độ ảnh hưởng tác động lớn Phép kiểm chứng T-test điểm trung bình kiểm tra sau tác động hai lớp p = 0,00074